Через шесть лет в России построят один из самых передовых комплексов для изучения Солнца, атмосферы Земли и космической погоды. На него потратят больше 100 млрд рублей. Часть оборудования успели закупить на Западе до санкций. Остальное придётся искать в России и дружественных странах.
Взгляд на Солнце из Сибири
Институт солнечно-земной физики Сибирского отделения РАН выбирает подрядчиков для второго этапа строительства в Иркутской области и Бурятии Национального гелиогеофизического комплекса (НГГК). Четыре объекта комплекса общей стоимостью 61,1 млрд рублей предстоит построить к концу 2029 года (см. Справку). Подача заявок на два конкурса заканчивается 27 июля, ещё на два — 28 июля.
Гелиогеоцентрический комплекс начали строить в 2015 году — это несколько объектов, расположенных на разных территориях в Иркутской области и Бурятии. Проект утверждён постановлением Правительства РФ в 2014 году и включён в госпрограмму "Развитие науки и технологий". Финансирование до 2030 года утверждено распоряжением Правительства РФ от 7 февраля 2023 года. На первом этапе проекта уже созданы комплекс оптических инструментов (стоимость — 431 млн рублей) и многоволновой радиогелиограф (2,37 млрд рублей), в этом году началось строительство солнечного телескопа (41 млрд рублей).
Оптический комплекс служит для наблюдения за процессами в верхних слоях атмосферы Земли. В частности, с его помощью можно моделировать различные процессы в атмосфере и изучать, как меняются её свойства под действием различных космических факторов. Это позволяет прогнозировать опасные ситуации для космических аппаратов, анализировать влияние деятельности человека на атмосферу.
Радиогелиограф в составе НГГК — единственный в своём роде в мире, он должен быть сдан в этом году, сейчас проходит опытную эксплуатацию. Этот радиотелескоп будут использовать для проведения как фундаментальных, так и прикладных исследований. Например, для изучения солнечной активности, прогнозирования мощных солнечных вспышек.
Крупнейший в России солнечный телескоп с диаметром зеркала три метра будет задействован в исследовании магнитных полей, процессов выделения энергии при вспышках, а также для изучения того, как формируется солнечная активность.
СПРАВКА MASHNEWS:
В июле 2023 года Институт солнечно-земной физики Сибирского отделения РАН объявил конкурсы на создание четырёх объектов:
1) Система радаров, цена контракта — 31,26 млрд рублей. Предназначена для исследований ионосферы, верхних слоёв атмосферы Земли и околоземного космического пространства с помощью зондирования радиочастотными сигналами в КВ и УКВ диапазонах. Система радаров также позволит получать высокоточные данные о расположении космических аппаратов и космического мусора, исследовать их движение.
2) Центр управления, цена контракта — 16,76 млрд рублей. Нужен для поддержки инфраструктуры Института солнечно-земной физики и Национального гелиогеофизического комплекса. В том числе для хранения и обработки данных, разработки и производства научного оборудования и т.д.
3) Лидар, цена контракта — 6,76 млрд рублей. LiDAR — это аббревиатура от Light Detection and Ranging, англ. "детекция света и расстояния". Лидары применяются для определения местоположения объектов и расстояния до них. Данные, полученные с использованием лидара, позволят исследовать влияние солнечно-земных связей на климат Земли.
4) Нагревный стенд, цена контракта — 6,34 млрд рублей. Предназначен для проведения исследований, связанных с воздействием радиоволн коротковолнового диапазона на ионосферную плазму. В лабораторных условиях практически невозможно создать ионосферную плазму в количестве, в котором она присутствует в ионосфере. С появлением нагревного стенда у учёных появится такая возможность.
Белая зона над Арктикой
Одна из важнейших задач НГГК связана с исследованием Арктики. Для контроля ионосферы Земли и других космических исследований в разных странах в Северном и Южном полушариях Земли создана сеть из 35 радаров, которые обладают близким программным обеспечением и способны обмениваться информацией друг с другом, дополняя общие данные результатами исследований в той или иной зоне.
Сеть известна как SuperDARN (Super dual auroral radar network, англ. "Двойная сеть радаров для полярного сияния"). Самые активные участники проекта — 12 стран: Исландия, Канада, Финляндия, Франция, Италия, Япония, Великобритания, Австралия, США, ЮАР, Новая Зеландия и Китай.
Но SuperDARN охватывает не всю планету: около трети арктического побережья, относящегося к территории России, выпадает из общей сети, говорит Наталья Благовещенская, доктор физико-математических наук, заведующая Лабораторией радиофизических исследований Арктического и антарктического научно-исследовательского института.
"Для мониторинга процессов в высокоширотной ионосфере используются ионозонды, станции наклонного зондирования ионосферы на сети радиотрасс, риометры, магнитометры, приём сигналов со спутников Глонасс. Но наиболее информативными являются радары некогерентного рассеяния радиоволн и когерентные КВ радары SuperDARN. А они в Арктическом регионе России отсутствуют", — поясняет Наталья Благовещенская.
Один радар системы SuperDARN, успешно зарекомендовавший себя для изучения динамических процессов в ионосфере, установлен в Екатеринбурге, но это южнее зоны полярных сияний, добавляет она.
По её словам, сейчас учёные обходятся косвенными методами изучения ионосферы над российской Арктикой. "Но важно подчеркнуть, что радары SuperDARN — единственный инструмент, позволяющий осуществлять мониторинг ионосферных неоднородностей, которые критическим образом влияют на радиосвязь, радионавигацию и т.д. Так что создание гелиогеоцентрического комплекса имеет большое значение не только для научных исследований, но и для практики", — отмечает Наталья Благовещенская.
Когда будет построена система радаров в составе НГГК, цепочка SuperDARN замкнётся и можно будет вести круглосуточный высокоточный мониторинг.
Было импортное, станет наше
До начала СВО представители иркутского института, комментируя ход создания НГГК, с гордостью говорили, что оборудование у них — самое современное, то есть импортное.
"Всё оборудование для оптического комплекса будет закупаться за рубежом, поскольку это дешевле и не потребует много времени. Приобретаемые приборы входят в линейку инструментов многих лабораторий мира. Длинные ряды наблюдений на однотипных приборах очень важны для анализа материалов, которые получены в разных регионах в разное время", — рассказывал в 2019 году научный руководитель проекта строительства оптического комплекса академик Гелий Жеребцов.
Главный подрядчик проекта отечественный — Лыткаринский завод оптического стекла (входит в Ростех). Но оптические приборы закуплены у канадской Кeo Scientific.
Первый заместитель директора института, доктор физико-математических наук Сергей Олемской сообщал в 2021 году, что солнечный телескоп проектировала бельгийская компания AMOS. Но за изготовление приборов отвечает Лыткаринский завод оптического стекла.
Тот же завод в 2018 году получил контракт на создание радиогелиографа. В документах контракта генподрядчик обосновал необходимость закупки источников питания у французской Schneider Electric, телекоммуникационного оборудования — у американской Cisco, двигателей и энкодеров — у ООО "Авитон", дилера швейцарской Regatron, аккумуляторов — у Tesla из США.
Сдавая оптический комплекс в эксплуатацию прошлым летом, представители Института солнечно-земной физики радовались, что успели получить оборудование из Канады до введения санкций. Однако большую часть НГГК будут строить уже в условиях санкций, и теперь с закупками оборудования могут возникнуть проблемы.
Учитывая информацию по объектам первой очереди комплекса, решить проблему за счёт закупок в Китае вряд ли получится. Хотя КНР наверняка сможет помочь с телекоммуникационным оборудованием. Часть оптических приборов и комплектующих (гониометры, сферометры, спектрофотометры, спектрографы и проч.) могут производить российские предприятия.
Помимо этого, согласно тендерной документации, НГГК требуются станки: токарные, круглошлифовальные, резьбошлифовальные (центр собирается заниматься и исследованиями, и разработками, и производством).
С выпуском современных станков с ЧПУ в России сложности. На многих предприятиях до сих пор работают советские токарные станки 1к62 и 16к20, которые в 1960-х выпускал "Красный пролетарий". Компания "Пумори-инжиниринг" на выставке "Иннопром-2023" в середине июля представила свою новинку — токарно-фрезерный обрабатывающий центр "Пумори" Генос ТФ-12/500. Он должен заменить легендарные советские аналоги. Но, во-первых, программное обеспечение там от японской станкостроительной корпорации Okuma, значит, есть риск, что оно станет недоступным из-за санкций. Во-вторых, по признанию самой "Пумори-инжиниринг", отечественных комплектующих в этом станке только 60%. К тому же пока он не запущен в серийное производство, а проходит испытания.
Ни в Институте солнечно-земной физики, ни в Сибирском отделении РАН пока не ответили на вопросы MASHNEWS о том, как планируется решать вопрос с оборудованием будущего гелиогеофизического комплекса.
"Новости промышленности" есть в Telegram! Читайте самые свежие новости отечественной промышленности здесь.
