В Москве прошёл международный форум «Открытые инновации». Свои разработки на выставке представил Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН и компании, созданные при поддержке Инновационного центра ФИАН. В центре внимания оказались космические, медицинские и ядерные исследования.

    Ядром экспозиции стал один из самых успешных проектов ФИАН – первая и крупнейшая за последние десятилетия российская беспилотная космическая миссия «РадиоАстрон». Она разработана Астрокосмическим центром ФИАН и НПО им. С.А. Лавочкина в кооперации с российскими и зарубежными организациями. Крупнейший в мире космический телескоп (диаметром 10 м), установленный на космическом аппарате «Спектр-Р», работает совместно с сетью наземных радиотелескопов, образуя разнесённую в пространстве систему антенн – радиоинтерферометр. Он позволяет добиться беспрецедентно высокого углового разрешения при наблюдении космических объектов в сантиметровом и дециметровом диапазонах длин волн. Аппарат вышел на орбиту в июле 2011 года и уже дал ряд выдающихся научных результатов (см. публикации "ФИАН-информ" и сайт проекта РадиоАстрон).

    Интерес специалистов, среди которых было много иностранцев, привлекла и программа «Миллиметрон». Она считается своего рода преемником «РадиоАстрона», но проектируется для наблюдений с более высоким угловым разрешением и на более коротких волнах – в миллиметровом и инфракрасном диапазонах. Проект разрабатывается Астрокосмическим центром ФИАН, НПО им. С.А. Лавочкина и ОАО «Информационные спутниковые системы» им. М.Ф. Решетнева в сотрудничестве с другими организациями. Запуск запланирован на 2019 год. Как и «РадиоАстрон», обсерватория «Миллиметрон» будет исследовать космические объекты различных типов со сверхвысокой чувствительностью (в режиме одиночного телескопа) и рекордно высоким угловым разрешением (в режиме наземно-космического интерферометра). Впечатляющие параметры обсерватории достигаются благодаря совместной работе – в режиме интерферометра – больших наземных телескопов и криогенного телескопа с температурой охлаждения рефлектора 4,5 К.

На фото Космическая программа ФИАН: макеты «Миллиметрона» (внизу слева), «РадиоАстрона» (в центре) и макеты разработок лаборатории рентгеновской астрономии Солнца ФИАН (внизу справа)

    «Космических научно-исследовательских программ мирового уровня, известных во всем мире и приносящих грандиозные результаты, – единицы, их можно перечесть по пальцам. И особую гордость вызывает, что среди этих выдающихся программ есть и российская – РадиоАстрон. Поистине, уже результаты первых двух лет работы показали, что за РадиоАстроном если не великое, то несомненно большое будущее в науке. С еще большим нетерпением теперь будем ждать запуска очередного проекта ФИАН – Миллиметрона. Это очень здорово, что российские ученые по-прежнему во главе мировой науки» – сказал один из посетителей форума.

    «Космическую» часть экспозиции дополнили разработки лаборатории рентгеновской астрономии Солнца ФИАН – макеты приборов для уникального солнечного телескопа, над созданием которого лаборатория работает совместно с НПО им. С.А. Лавочкина в рамках Федеральной космической программы России до 2015 года. Исключительность телескопа заключается, прежде всего, в рекордном пространственном разрешении – 75 км. Для поддержания такой точности необходима надёжная система стабилизации изображения. Привод стабилизации в новом телескопе построен на основе пьезоэлементов с характерными подвижками порядка 1–10 нм. Макет этой системы уже создан, и основная его часть – привод стабилизации и оптическое зеркало с золотым покрытием – была представлена на выставке.

    Важной частью телескопа станет и детектор рентгеновского излучения. В его основе лежат ПЗС-матрицы, разработанные британским партнёром – компанией e2V. Как утверждают разработчики, по размеру (6144×6144 пикселя) эти элементы превосходят все матрицы, когда-либо применявшиеся в солнечных исследованиях. В дополнение к светочувствительному чипу был показан контроллер управления.

На фото: Во время работы форума сотрудники ФИАН провели многочисленные консультации и завязали новые партнерские отношения

    Большое внимание посетителей привлёк медицинский прибор «Кинокс γ⁴», разработанный НПО «Функционал». Эта компания развивает биофизические технологии и внедряет результаты исследований в медицинскую практику. Корни этой работы уходят в изучение процессов оксигенации крови (т.е. насыщения её кислородом), которым в ФИАН совместно с ведущими медицинскими учреждениями занимаются на протяжении десятилетий.

    Реакция венозной крови на оксигенацию лежит и в основе работы представленного прибора. В то время как стандартные экспресс-анализаторы крови лишь определяют уровень сахара, а значит, только наличие или отсутствие отклонений, а также требуют повторного анализа, «Кинокс γ⁴» может установить стадию заболевания за один приём в течение десяти минут. Смешивая кровь с кислородом, аппарат оценивает степень его проникновения сквозь мембраны эритроцитов и сравнивает этот показатель с нормой.

    Внимание посетителей привлекла и разработка из совершенно другой области – макет роботизированного мобильного комплекса для разведки минных полей – плод совместной работы отдела прикладной ядерной физики, электроники и информатики ФИАН и компании ООО «Минитрон». Скрытые взрывоопасные предметы детектируются с помощью системы фотоядерного детектирования, которая состоит из ускорителя электронов до энергий 55 МэВ для генерации тормозного гамма-излучения, системы сканирования гамма-пучком объектов на местности и счётчиков вторичного излучения. В результате надёжность обнаружения взрывчатки составляет ~ 99 %.

    Как пояснил заинтересованным посетителям выставки разработчик мобильного комплекса Раевский Валерий Георгиевич,

    «Эта установка предназначена, прежде всего, для так называемого гуманитарного разминирования. Например, недавно под Псковом погибли наши курсанты, подорвавшиеся на старых неразорвавшихся снарядах, затерявшихся на полигоне. Этого можно было избежать, если бы предлагаемый нами комплекс был на вооружении в армии или МЧС.

Высшая ценность этой установки, прежде всего, в том, что она производит обнаружение сразу, на месте, и не требуется никаких дополнительных лабораторных исследований, увеличивающих время детектирования. Дело в том, что все существующие варианты взрывчатых веществ содержат в себе азот или углерод. При облучении взрывчатых веществ высокоэнергетичным пучком гамма-излучения, в результате фотоядерных реакций на ядрах азота и углерода, образуются короткоживущие изотопы, с временами жизни менее 20 мс. Мы фиксируем эти изотопы и, с помощью разработанной нами методики, по соотношению концентраций углеродных и азотных составляющих определяем не только наличие взрывчатого вещества, но и его тип. Результаты детектирования отправляются на компьютер блока управления в реальном режиме времени. Поскольку установка управляется дистанционно, для оператора нет никакой угрозы в процессе минной разведки.»

    Следует отметить, что представленные на форуме разработки ФИАН, представляющие образцы передовых технологий и инновационного подхода в самых различных областях – от медицины до космической промышленности, – разрабатывались учеными в тесном сотрудничестве с отечественными и иностранными партнерами, тем самым оказывая незаменимый и весьма заметный вклад в развитие инновационной промышленности России. И как отмечают сами разработчики, останавливаться на достигнутом успехе они не собираются, стремясь к покорению новых инновационных горизонтов.

По материалам АНИ «ФИАН-информ»