На пленарном заседании «Энергия науки: от потенциала знаний к созиданию будущего» в рамках V Конгресса молодых ученых обсуждались многообещающие разработки в сферах энергетики, космонавтики, медицины и материаловедения, а также вопросы взаимодействия науки и бизнеса. Мероприятие было приурочено к 80-летию отечественной атомной промышленности.
Обращаясь к участникам конгресса, президент Российской Федерации В.В. Путин отметил, что за время своего существования форум зарекомендовал себя как востребованное мероприятие, став одним из ключевых событий Десятилетия науки и технологий. Он объединил российских и зарубежных ученых, представителей власти и предпринимателей для обсуждения наиболее актуальных задач в области фундаментальных и прикладных исследований.
«По словам помощника президента РФ А.А. Фурсенко, зачитывавшего обращение главы государства, необходимо усиливать влияние научного сообщества в решении ключевых задач, стоящих перед Россией, и для обеспечения технологической и промышленной независимости страны. Это предполагает поддержку инвестиций в наиболее перспективные научные исследования, расширение международного взаимодействия и, безусловно, всемерное содействие профессиональному развитию молодых и одаренных специалистов, а также увеличение их вовлеченности в реализацию масштабных проектов и программ.
Заместитель Председателя Правительства РФ Дмитрий Николаевич Чернышенко, модерируя пленарное заседание, подчеркнул, что в XX веке технологическое лидерство Советского Союза было достигнуто благодаря реализации атомного и космического проектов. В год 80-летия атомной промышленности этот накопленный потенциал и мощная научно-техническая база по-прежнему служат основой для стабильного развития России.
«В настоящее время мы концентрируем значительные ресурсы для достижения технологического лидерства, которое определено президентом как национальная цель. Помимо технологического лидерства, существует четкая задача: нарастить финансирование науки не менее чем до 2% от валового внутреннего продукта. В том числе мы рассчитываем на существенную поддержку со стороны бизнеса. Согласно оценкам Министерства экономического развития, номинальный ВВП России к 2030 году может составить 315 триллионов рублей <…>, соответственно, 2% – это свыше 6 триллионов рублей. Такого масштаба инвестиции государство и бизнес должны направить на реализацию ваших проектов к завершению десятилетия», – по словам Д.Н. Чернышенко, обратившегося к участникам конгресса.
Евгений Геннадьевич Колесников, руководитель отделения НТЦ «Исток» научно-исследовательского института «Научно-производственное объединение «Луч», поделился информацией о возможностях применения ядерной энергетики в освоении космического пространства. Ядерные установки способны генерировать значительные объемы электроэнергии при относительно небольших размерах реакторов. В отличие от солнечных батарей, они не требуют поддержания определенной ориентации и могут быть установлены на поверхности Луны или Марса.
Особенность ядерных энергетических установок, предназначенных для использования в космических аппаратах, заключается в их способности функционировать при высоких температурах, достигающих 1200 градусов oУправление этими установками возможно только с поверхности Земли, что касается их автономности и работы без обслуживания. Для обеспечения их функционирования требуются уникальные высокотемпературные материалы и специальные технологии, которыми, по мнению Е.Г. Колесникова, в настоящее время обладает только Росатом.
«Сотрудники космической отрасли осознают, что для дальнейшего освоения космоса, развертывания там промышленных объектов, очистки околоземной орбиты от накопившегося большого количества мусора, создания новых систем связи и, в конечном итоге, колонизации Луны и Марса, необходима ядерная энергетика. По словам Е.Г. Колесникова, российская атомная промышленность, являющаяся единственной в мире, обладает уникальным опытом не только в разработке и запуске подобных космических аппаратов, но и в обеспечении их продолжительной работы: в нашей стране ранее эксплуатировалось свыше 30 спутников.
Уже сейчас уникальные разработки и технологии, относящиеся к космической ядерной энергетике, находят применение в передовых проектах, таких как водородная энергетика, медицина, ракетная техника, исследования в области термоядерного синтеза и микроэлектроника. В ближайшее десятилетие необходимо создать ядерный источник энергии, пригодный для использования в космических миссиях.
Антон Евгеньевич Сорокин, начальник отдела композиционных материалов Курчатовского института, отметил, что современные атомные электростанции используют метод генерации энергии, основанный на нагревании воды теплотой от реактора, что приводит в действие турбину и, как следствие, вырабатывает электричество. В качестве альтернативы, представляющей особый интерес для космических применений, рассматривается прямой перенос тепла реактора в электроэнергию.
«Существует два способа реализации данной задачи. Первый предполагает использование специализированных термоэлектрических материалов, аналогично тому, как это реализовано в термопаре. Второй способ основан на термоэмиссии, работающей по принципу вакуумного диода. Технологии и принципы прямого преобразования энергии могут найти применение для питания бортового оборудования космических аппаратов и для создания внеземных станций. В целом, создание изделий с высокой степенью технологичности немыслимо без разработки материалов нового поколения. В этой области предстоит решить ряд задач: разработка материалов для реакторов, теплозащитных и радиационностойких материалов, а также новой электроники, устойчивой к воздействию ионизирующего излучения и сверхпроводящих материалов. Среди них приоритетное значение имеют материалы, предназначенные для прямого преобразования энергии, ― подчеркнул А.Е. Сорокин.
По его словам, ключевым фактором успеха в создании новых материалов является изучение их структуры. В России сформирована передовая школа структурного анализа, и создается уникальная инфраструктура меганауки, которая позволит проводить синхротронные и нейтронные исследования, в частности, для разработки новых материалов и технологий.