Мегасайенс-установка Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» готова на сто процентов. Об этом россияне узнали накануне из репортажа о визите Президента России Владимира Путина в Новосибирск. Глава государства посетил научно-исследовательский центр в наукограде Кольцово, где подчеркнул, что отечественная промышленность смогла самостоятельно произвести необходимое оборудование, что позволило сдвинуть сроки реализации масштабного научного проекта.
Буквально по горячим следам журналистский десант отправился в пресс-тур по приглашению руководства ЦКП «СКИФ». По дороге в Кольцово вспоминали все, что известное об этом направлении научной деятельности. «СКИФ» в Кольцово — один из крупнейших научных проектов России. Комплекс включает 34 сооружения и относится к установкам класса мегасайенс. После запуска ученые получат доступ к синхротрону поколения 4+, который позволит проводить исследования мирового уровня в самых разных областях — от физики и химии до геологии и биологии.
Решение проектировать «СКИФ» было принято в 2018 году, заказчиком и застройщиком выступил Институт катализа СО РАН. Финансирование осуществляется в рамках национального проекта «Наука и университеты» и составляет десятки миллиардов рублей. Сюда вошло строительство тридцати четырех зданий и сооружений, создание оборудования ускорительного комплекса и экспериментальных станций.
О грандиозности проекта говорят многие характеристики, в том числе параметры: длина кольцевого ускорителя составляет 476 метров, занимаемая им площадь равна сорока двум футбольным полям. Вот такое внушительное сооружение, все в стекле и серебристом металле. На августовском солнце выглядит впечатляюще, будто бы из фантастического фильма. Но это реальность! Правда и то, что от идеи до воплощения прошло не так много времени.
«Здесь, в Академгородке, в 2018 году были приняты решения о реализации программы установок мегасайенс. Речь шла в том числе о создании Сибирского кольцевого источника фотонов. Всё удалось, всё сделано. Я сейчас посмотрел установку: впечатляет, реально впечатляет. Сейчас это один из самых мощных в мире, а по отдельным параметрам – не имеющий аналогов ускоритель частиц», – подчеркнул Владимир Путин. И эта высокая оценка разлетелась по миру, добавила сил команде, которая реализует проект. А это сотни высококлассных специалистов от Калининграда до Владивостока. К решению задачи подключился весь научный мир, отмечали в своих интервью сотрудники центра. Вдохновленные высокой оценкой своего труда, они в деталях делились особенностями проекта, старались упомянуть всех, кто причастен к успеху. А это не так и просто, поскольку задействованы десятки предприятий, организаций, сотни талантливейших ученых.
Участие самых прогрессивных научных и производственных сил определило будущее этого уникального проекта. В интервью директора Института ядерной физики СО РАН, академика Павла Логачева прозвучали многие коллективы, благодаря которым стало возможным решить уникальную задачу. Это и заказчик строительства Институт катализа СО РАН, и генеральный проектировщик АО «Центральный проектно-технологический институт», и генеральный подрядчик строительства АО «Концерн Титан -2», и генеральный конструктор и изготовитель оборудования ускорительно-накопительного комплекса институт ядерной физики СО РАН, и интеграторы создания оборудования экспериментальных станций первой очереди – Томский политехнический университет, институт сильноточной электроники СО РАН, Институт гидродинамики СО РАН, Конструкторско-технологический институт научного приборостроения СО РАН.
Павел Логачев дал высокую оценку результата общего труда, отметив, что «СКИФ» представляет собой источник рентгеновского излучения, позволяющий видеть отдельные атомы в веществах и следить за их движением. Самое важное, что размер источника излучения равен примерно половине диаметра атома водорода. Это означает, что оно имеет свойство рентгеновского лазера. То есть это лазер с огромной мощностью, который позволяет видеть отдельные атомы в молекулярных структурах и следить за их местоположением и перемещениями. Внедрение современной технологии обеспечивает технологический суверенитет России.
Логачев пояснил, что по сути, «СКИФ» – это динамический микроскоп, который даст возможность физикам, химикам, биологам, медикам и другим специалистам рассматривать атомарную структуру сложных молекул и различных веществ. Его запуск даст возможность получать новые знания о строении и свойствах вещества на микро- и наноуровнях. Как ожидается, это поможет решить актуальные задачи и в добыче полезных ископаемых, и даже в культуре.
Журналистам показали сердце установки — накопитель, множество научного оборудования, экспериментальную станцию «Микрофокус», создателем которой стал Томский политехнический университет. Это первая научная станция первой очереди ускорителя. В этой мегасайенс-установке собраны уникальные технологии. К примеру, для станции «Микрофокус» были изготовлены монохроматоры с кристаллами длиной 200 миллиметров. Как нам рассказали, их необходимо настолько отполировать, что неровность поверхности должна составлять не более одного атома. Для этих целей была создана дополнительная установка.
Другой пример: благодаря программному обеспечению за час работы будут вырабатываться терабайты данных. Эти и многие другие разработки дали толчок к развитию дополнительных проектов-спутников, которые позволят по многим областям развивать передовые технологии.
Всего в рамках проекта запланированы десятки экспериментальных станций. Здесь ученые со всей страны и из стран-партнеров смогут проводить передовые исследования по химии, физике, материаловедению и многим другим научным областям. При помощи СКИФа планируется изучать структуру различных органических и неорганических веществ, с применениями в генетике, фармакологии, геохимии, квантовой химии.
В перспективе «СКИФ» должен стать исследовательско-инновационным центром, который даст технологии и материалы для новых и возобновляемых источников энергии, включая солнечную и водородную энергетику. Здесь будут совершенствоваться технологии эффективной транспортировки электроэнергии, мониторинга и прогнозирования состояния окружающей среды, извлечения ценных элементов из разбавленных руд, дизайн новых функциональных и конструкционных материалов с улучшенными характеристиками. В перечне перспектив новые ИТ-технологии работы с большими объемами данных, создание новых лекарственных препаратов, внедрение образовательных технологий по подготовке научных и инженерных кадров высшей квалификации.
«Яркость излучения «СКИФа» позволит многочисленным пользователям — биологам, химикам, специалистам в области катализа, материаловедам, геологам — проводить исследования в условиях, недоступных для других подобных установок, тем самым существенно повышая потенциал возможных открытий», — слова директора ЦКП «СКИФ» Евгения Левичева наиболее точно характеризуют отечественное достижение.
Как подчеркивал в одном из интервью глава Минобрнауки Валерий Фальков, «СКИФ» создает лучи, которые в один триллион раз ярче поверхности Солнца. При столь масштабной концепции у центра самые земные задачи. По сути, создан межвузовский центр коллективного пользования, в который входят несколько десятков вузов. Это открывает огромные возможности, в первую очередь для молодых ученых. «А их в нашем коллективе примерно половина», — делится Светлана Шарая, младший научный сотрудник, при этом имеющий уже трехлетний стаж работы в центре. Она вместе с другими перспективными молодыми людьми, посвятившими себя науке, с интересом рассказывала президенту об особенностях участия в проекте. И поделилась впечатлениями с журналистами. Одно из самых ярких – заинтересованность лидера страны в развитии, ведь именно его идеей было создание ЦКП «СКИФ», необходимость которого сегодня очевидна.
«Наличие своего синхротрона – большой плюс для нашего государства, — считает молодой ученый Алексей Федоров. – Особенно важно, что мы получаем возможность реализовать многие проекты в различных областях».
Торжественное открытие стало важной вехой, значимым событием. Впереди же у сотрудников «СКИФ» большая работа, эксперименты и открытия мирового уровня без привлечения зарубежного потенциала. Проделана большая часть подготовительной работы. Вот, к примеру, первый сверхпроводящий вигглер, предназначенный для генерации синхротронного излучения для станции 1-3 «Быстропротекающие процессы». Он прошел все испытания и готов к установке на накопительное кольцо. Монтаж устройства планируется осенью 2026 года после получения стабильной циркуляции пучка электронов в накопителе.
Интересно было узнать, что на каналах вывода синхронного излучения расположены экспериментальные станции, где оно используется для проведения экспериментов. Шесть станций первой очереди будут использовать СИ, генерируемое вставными устройствами, еще одна станция будет работать на поворотном магните, что открывает дополнительные возможности. Всё это планируется обсудить на форуме «Технопром — 2026», о чем говорилось на заседании оргкомитета. Предлагается рассмотреть новые возможности для развития как фундаментальной науки, так и проведения прикладных исследований, которые появятся после запуска таких установок, как ЦКП «СКИФ» и других российских установок класса мегасайенс. Установки мирового уровня – синхротроны, нейтронные источники, ускорители – становятся рабочим инструментом для промышленности. Планируется показать конкретные примеры исследований на мегаустановке, в результате которых появляются новые материалы, лекарственные препараты, технологические решения на производстве.