Naked Science - Feed

Атомные словечки: как понять атомщика и зачем это нужно

info@naked-science.ru (Naked Science) — Sun, 04 Oct 2026 14:23:53 +0000

Банановый эквивалент: сколько нужно человеку? Один из таких профессионализмов известен далеко за пределами среды атомщиков — «бананово-эквивалентная доза». Средний банан весит 150 граммов, в которых содержится 0,05 миллиграмма радиоактивного калия-40. Много это или мало? От природных источников радиации человек получает 10 «банановых доз в час», от чашки кофе с утра — 0,1 банановой дозы (там тоже есть калий-40). Находясь в самолете, мы получаем уже радиационный эквивалент 30 «бананов» в час, а космонавт на МКС — пять тысяч в сутки (как от тонны бананов). При полете на Луну или Марс доза возрастет до 10 тысяч «бананов» в день. Банановый эквивалент, при всей своей условности, позволяет наглядно представить, как различаются дозы радиации в разных условиях / © Naked Science В 2025 году российские ученые обнаружили, что если мышей с болезнью Альцгеймера облучать в дозе «100 тысяч бананов в час», пока общая доза не достигнет пяти-шести миллионов «банановых», те излечиваются полностью. Вывод практически значимый: сходные общие дозы получат люди от космических лучей при полете к Марсу. Теперь сравним это с нормативами в атомной индустрии. Атомщики, работающие на энергоблоке с реактором ВВЭР-1200 российского дизайна, по нормативам не должны получать больше 200 тысяч «бананов» в год. Реальные показатели, однако, значительно ниже: зачастую и 20 тысяч «бананов» в год не получается. ВВЭР: водо-водяной энергетический Водо-водяной энергетический реактор — самый массовый тип реакторов из всех существующих. Их отечественные (ВВЭР) и зарубежные (PWR) варианты составляют более 70% общей электрической мощности всех энергетических реакторов Земли. За счет чего такая популярность? Водо-водяным его называют потому, что и замедлитель нейтронов, и теплоноситель в нем — вода. А вот у исторически более раннего РБМК (реактор большой мощности канальный) замедлителем служил графит, а не вода. Впрочем, и тот и другой тип реакторов используют ГЦТ — главный циркуляционный трубопровод, ключевой элемент на атомной электростанции. По нему циркулирует теплоноситель — обессоленная вода. Сперва она нагревается в реакторе, затем отдает тепло в парогенераторе, превращая воду второго контура в пар. Тот уже идет на паровую турбину, которая вырабатывает электричество. Для каждого энергоблока с современным реактором ВВЭР требуется собрать из труб 16 узлов ГЦТ, подобных тому, что на фото. Это изделие с внутренним диаметром 850 миллиметров и общей длиной 146 метров. Оно соединяет между собой основное оборудование первого контура АЭС: реактор, парогенераторы и главные циркуляционные насосы. Вода (теплоноситель первого контура ВВЭР) циркулирует по нему при температуре до +330 под давлением в 160 атмосфер десятки лет. Это не просто сверхпрочный трубопровод, но и исключительно долгоживущее изделие, с антикоррозионным внутренним покрытием. «Петрозаводскмаш» первым в России освоил технологию изготовления бесшовных плакируемых труб для атомных электростанций / © «Росатом» Кстати, вода в первом контуре ВВЭР не только замедляет нейтроны, позволяя течь цепной реакции, но и охлаждает тепловыделяющие элементы (твэл), содержащие «таблетки» с ядерным топливом. От параметров твэл зависит экономика работы реактора: чем более высокую температуру они выдержат, тем выше может быть КПД. Но чтобы поднять параметры элемента, не обойтись без новых материалов. Научный дивизион «Росатома» работает над целым рядом таких. Новые материалы Пожалуй, наиболее перспективными выглядят ККМ, или керамические композиционные материалы (часто на основе карбида кремния, SiC). Обычный карбид кремния — по сути, керамика, прочная, крайне устойчивая к коррозии и радиации, но хрупкая. ККМ равномерно перераспределяют получаемую стенками твэл нагрузку на армирующий высокопрочный плетеный волокнистый каркас из волокон SiC, «оплетенных» матрицей тоже из SiC. Это дает оболочке характеристики, позволяющие ей работать в реакторе. Детали из керамических композиционных материалов, сделанные из отечественного сырья для 3D-печати карбидокремниевой керамики. АО «НИИграфит» (входит в научный дивизион Госкорпорации «Росатом» – АО «Наука и инновации») первым в России разработало композиционную пасту для ККМ. Из этого типа материалов, среди прочего, планируют делать подшипники и рабочие колеса насосов для перспективных ядерных реакторов / © «Росатом» Кстати, первый этап испытаний таких твэл прошел в России три года назад. Кроме более высокой стойкости к нагреву, они еще исключают пароциркониевую реакцию. Так называют опасный процесс выделения водорода в результате реакции циркония с водой при слишком высоких температурах. Если цирконий нежелательно применять, как только температура превысит 400 °C, то твэл из ККМ из карбида кремния выдерживают 1000-1200 °C. Это не только резко снижает риски при авариях, но и позволяет использовать их в ВТГР. Это высокотемпературный газоохлаждаемый реактор: в отличие от ВВЭР, он греет не воду, а газ, например гелий, и не до +340, а до тысячи градусов. Такая тепловая энергия позволяет получать в результате конверсии природного газа водород, считающийся перспективным безуглеродным энергоносителем. При всех плюсах ККМ, есть область, где они неидеальны. Это реакторы на быстрых нейтронах вроде российского БН (быстрый натриевый). Ведь карбид кремния очень слабо поглощает тепловые нейтроны, а вот быстрые приводят к смещениям атомов в его кристаллической решетке, то есть к потере прочности. Тут на сцену выходит другой передовой материал для твэл — ДУО-стали. Название расшифровывается как «дисперсно-упрочненные оксидами стали» (отсюда — ДУО-стали). Их кристаллическая решетка, как и положено стали, хорошо переносит даже высокий поток быстрых нейтронов. Поэтому из них планируют делать твэл для быстрых атомных реакторов и даже элементы термоядерных реакторов (там тоже высокий поток быстрых нейтронов). Впрочем, ученые «Росатома» занимаются разработкой не только сугубо «атомных» материалов, но и тех, что найдут применение в смежных с энергетикой областях. Углеволокно на основе пеков в руках разработчиков «Росатома» / © «Росатом» Один из характерных примеров — инновационный материал УВ на основе изотропных и мезофазных пеков. УВ — это акроним для материала «углеродное волокно». Получают его из остатков переработки нефти и коксования каменного угля, которые тщательно очищают, обрабатывают и нагревают под давлением. В итоге получается особая жидкокристаллическая фаза — мезофаза (от «среднее» и «фаза»), промежуточное состояние вещества, когда оно уже по структуре перестало быть обычной беспорядочной жидкостью, но еще не затвердело в строгий, «правильный» кристалл. Что это дает? Это УВ очень легкое, практически не деформируется под нагрузкой, размеростабильно при экстремальных циклических температурных колебаниях и обладает высокой теплопроводностью. Высочайший коэффициент теплопроводности при высокой прочности позволяет использовать это углеволокно не только в атомной отрасли, но и для холодильников-излучателей орбитальных космических станций, и даже ядерных буксиров. Сходный материал смежного назначения, создаваемый госкорпорацией, — ЭПАН-2Б. Это композиционный материал на основе дискретного углеродного наполнителя и эпоксифенольного связующего. Он идеально подходит для деталей в агрессивных кислотных средах и при высоких температурах — например, для перекачивающих насосов в атомной и нефтегазовой отраслях. Впрочем, есть нужда и в автомобильной, авиационной и космической промышленности. Чтобы находить новые решения, ученые «Росатома» уже начали применять ИИ-синтез материалов. Так называют подход, при котором нейросети помогают не только придумывать новые соединения, но и буквально «настраивать» процесс их создания в лаборатории. Что имеется в виду? Теперь ученые вместо того, чтобы вручную перебирать тысячи вариантов температуры, времени реакций и соотношения реагентов, могут поручить ИИ решать эту рутинную задачу, анализируя огромные массивы данных. Все это существенно ускоряет работу по созданию новых материалов, востребованных в энергетике и других отраслях. Тераностика и медицинские изотопы Некоторые жаргонизмы атомной отрасли, на первый взгляд, совсем не «атомные». Например, тераностика — подход в фармацевтике, при котором препарат одновременно служит средством ранней диагностики и терапевтическим агентом. Тем не менее атомщики тут очень даже при чем: лекарства, которые могут и диагностировать, и лечить, создают на основе продукции атомной отрасли. К примеру, корпорация нарабатывает изотоп галлия-68, который может диагностировать наличие некоторых опухолей. Затем уже на них можно прицельно воздействовать терапевтическим изотопом — к примеру, лютецием-177. Тербий-161 в России начали производить в 2024 году. Этот радионуклид позволяет уничтожать клетки раковой опухоли, до 1,5 раз (в сравнении с лютецием) снижая лучевую нагрузку на пациента, что уменьшает облучение интактных органов и тканей / © «Росатом» Кстати, галлий-68 используют для ПЭТ — позитронно-эмиссионной томографии, когда изображения внутренних органов и тканей получают с помощью радионуклидов, часто в сочетании с компьютерной или магнитно-резонансной томографией. Вообще, медицинские изотопы — одно из важных направлений работы ученых «Росатома». Именно эта госкорпорация поставляет их более чем в 200 клиник в России и за ее пределами. Самый массовый вид таких поставок — генераторы технеция-99m. Их применяют в РНД — радионуклидной диагностике, то есть для получения информации о состоянии организма пациента с помощью радиофармпрепаратов. Конкретно генераторы технеция используют примерно в четырех из пяти всех диагностических процедур мировой ядерной медицины. С его помощью исследуют и кости, и почки, и сердце, и щитовидную железу. Список радионуклидов, используемых в медицине, куда шире, чем можно подробно рассказать в компактном тексте / © «Росатом» Если РНД нашла какие-то проблемы, их часто лечат с помощью РНТ — радионуклидной терапии. РНТ зачастую направлена против раковых опухолей. В отличие от традиционной лучевой или химической терапии, в ней используют альфа- и бета-излучение. То есть такие виды нуклидов, которые дают альфа- (ядро атома гелия) или бета-частицы. Они обладают высокой разрушительной силой, но очень малым пробегом в тканях организма — миллиметры, а то и микрометры. За счет этого точечно уничтожают раковые клетки, не задевая здоровые. Ученые «Росатома» разрабатывают такие бета-излучатели, как лютеций-177, и работают над актинием-225 — перспективным и мощным альфа-излучателем. Топливо и его циклы МОКС-топливо, смесь оксидов плутония и урана. Эксперименты с частичной загрузкой им активной зоны реакторов шли с 1960-х. Но только в 2023 году российский энергоблок БН-800 Белоярской АЭС впервые в истории вывели на 100%-ный уровень мощности при полной загрузке активной зоны МОКС-топливом. Это серьезная веха: реактор на практике показал, что в замкнутый ядерный топливный цикл (ЗЯТЦ) можно вовлечь все 100% природного урана. Для ВВЭР это было лишь 0,7%. Кстати, что это за замкнутый ядерный цикл, упомянутый выше? Ядерное топливо, в отличие от, предположим, бензина, не сгорает полностью, для ВВЭР сгорание (выгорание) топлива составляет около 6%. После отработки топливом одного цикла ядерное «горючее» извлекают из реактора. Затем химически извлекают из него «несгоревший» уран и плутоний и загружают в МОКС-топливо. Наиболее эффективен ЗЯТЦ для «быстрых» реакторов, в которых за счет ядерных реакций происходит увеличение количества делящегося материала, то есть размножение топлива. Специалисты опускают тепловыделяющую сборку (ТВС) с МОКС-топливом (с высоким содержанием плутония) в критический стенд БФС-1, на котором «Росатом» отрабатывает использование такого топлива в перспективном реакторе будущего ВВЭР-С. Такой заработает на Кольской АЭС-2 в 2035 году / © «Росатом» Замысел в том, что из МОКС-топлива после рабочего цикла в перспективе тоже будут вынимать «несгоревшее» и запускать в реактор снова, при этом излишки можно использовать для запуска новых реакторов. Это и отличает обычный ядерный топливный цикл (ЯТЦ, вся цепочка от добычи урана до обращения с отработавшим топливом) от ЗЯТЦ: пока уран и плутоний не сгорят в «топке» активной зоны, из цикла они не выйдут. Само собой, при всей привлекательности ЗЯТЦ его реализация требует новых технологий. Чтобы разделить отработавшее ядерное топливо (ОЯТ) на компоненты, разрабатывают, например, одностадийную пирохимическую технологию — метод разложения топлива на компоненты, который соответствует Стратегии развития ядерной энергетики России до 2050 года. Для замыкания топливного цикла на реакторах на быстрых нейтронах будет востребован и МФР — модуль фабрикации-рефабрикации топлива, который недавно ввели в эксплуатацию в Северске Томской области. Там будут производить СНУП — смешанное нитридное уран-плутониевое топливо. Оно более плотное, чем МОКС, что позволяет эффективно использовать его в энергокомплексах четвертого поколения с реакторами со свинцовым теплоносителем, которые развивают в рамках проекта «Прорыв». Небольшие реакторы для больших проблем Замкнутый цикл трудно реализовать без принципиально новых решений. Чтобы найти их, ученые «Росатома» проектируют два новых исследовательских реактора. Один из них — ИЖСР, исследовательский жидкосолевой реактор, создаваемый на площадке Горно-химического комбината (входит в дивизион «Экологические решения» госкорпорации «Росатом»). Он будет работать на топливе из смеси солей фторидов лития и бериллия, а в этих солях планируют растворить делящийся плутоний и минорные актиниды. Так называется несколько элементов, располагающихся в таблице Менделеева за ураном (кроме плутония). Они выделяют немало тепла и радиации тысячи лет, поэтому их куда логичнее «дожечь» в ядерном реакторе, чем хранить. Концепт ИЖСР отличает от обычных реакторов отсутствие тепловыделяющих элементов и их сборок: топливо растворено в солях, заполняющих активную зону реактора. Давление в ней атмосферное, а не повышенное в 160 раз, как у ВВЭР. Это позволяет сделать стенки реактора существенно тоньше / © «Росатом» На сегодня в мире нет полноценных реакторов — дожигателей минорных актинидов. ИЖСР станет первым. Поскольку без быстрых реакторов ЗЯТЦ тоже не замкнуть, «Росатом» уже строит в Димитровграде МБИР — многоцелевой быстрый исследовательский реактор. Он натриевый, электрической мощностью 55 мегаватт. Предполагается, что МБИР будет работать 237 эффективных суток в году. Этот атомный жаргонизм означает число суток работы на номинальной мощности. Один календарный день работы на половинной мощности — примерно половина эффективных суток. А остановы — ноль эффективного времени. Поэтому число эффективных суток обычно меньше продолжительности формального периода работы реактора. МБИР в разрезе. При диаметре корпуса реактора в четыре метра и высоте в 12 он имеет тепловую мощность в 150 мегаватт при электрической в полсотни мегаватт. В первом и втором контурах — натрий, в третьем — вода / © НИИАР «Росатом» Но главное в МБИР — не выработка электричества, а уникальная возможность исследовать самые разные режимы работы быстрых реакторов на одном реакторе-стенде. Кстати, попутно он будет производить и медицинские изотопы, о которых мы писали выше. [shesht-info-block number=2] В XXI веке разработчики «Росатома» задумались над малыми реакторами для удаленных и изолированных от единой энергосистемы районов России, которые могли бы производить свет и тепло. Так появилась плавучая атомная теплоэлектростанция, или ПАТЭС. С 2020 года такая уникальная станция работает в Певеке, и это самая северная АЭС в мире. Планируется построить ряд подобных и для экспорта, и для удаленных городов нашей страны. Радиохимия спешит на помощь Есть еще одна отрасль, без которой замкнутый ядерный цикл невозможен, — радиохимическая. Она нацелена на переработку ОЯТ, отработавшего ядерного топлива. А еще — РАО, то есть радиоактивных отходов, частью которых являются ЖРО — жидкие радиоактивные отходы. Цель переработки очевидна: разделение и извлечение из них РВ, радиоактивных веществ. Важнее всего переработать и затем изолировать ВАО — высокоактивные отходы. Они и «фонят» больше, и их радиохимическая переработка сложнее, чем у обычных РАО. Одна из важных целей переработки — выделение ПД, или продуктов деления. То есть того, что образовалось в ядерном реакторе за время его работы. Это, в том числе, и те самые минорные актиниды, упомянутые выше. Токамаки и «термояд» Атомная отрасль живет не только ближним, но и дальним прицелом. Именно к нему относится термояд — зачастую так называют все, что связано с термоядерными реакторами. Наиболее отработанная схема будущего реактора сегодня — токамак. Строго говоря, это похожая на тор камера с сильным магнитным полем, которое удерживает нагреваемую плазму. Когда температура и давление достигают определенных значений, ядра атомов (тяжелых изотопов водорода) начинают сливаться, идет управляемый термоядерный синтез (УТС). Магнитное поле применяют для удержания плазмы потому, что она раскалена до миллионов градусов и уничтожила бы любую удерживающую стенку, так что остается лишь поддерживать «стенку» из магнитного поля. Российский реактор ТРТ заработает уже в 2030-х годах / © «Росатом» Это не значит, что стенки физические термояду не нужны. «Росатом» активно разрабатывает как вольфрамовые, так и экзотические жидкометаллические стенки для подобных реакторов. Сила магнитного поля в токамаках требуется большая, поэтому в катушках используют ВТСП, или высокотемпературную сверхпроводимость. Так называют нулевое электрическое сопротивление, возникающее при температуре выше точки кипения азота (-196 °C). Применение ВТСП дает существенно больший запас по температуре при использовании, поэтому намного проще поддерживать необходимый режим и получить более высокое значение силы магнитного поля. [shesht-info-block number=1] Именно ученые «Росатома» — мировые лидеры в создании магнитов на ВТСП, да и сверхпроводящих магнитов в целом. За счет них строящийся термоядерный реактор ТРТ получит горячую плотную плазму при габаритах и стоимости, которые во много раз меньше, чем у ИТЭР, термоядерного реактора без ВТСП. Кстати, первый образец ВТСП-обмотки для российского термоядерного реактора изготовили как раз в 2026 году. Подробнее о новых технологиях в ТРТ можно прочитать в отдельном материале Naked Science. Сверхтяжелые на островке стабильности Дальний прицел — не только термояд. Одной из самых перспективных тем в отрасли считают и сверхтяжелые элементы — те элементы таблицы Менделеева, что с атомным номером больше 100. Они отсутствуют в природе, их получают искусственно различными ядерными реакциями. Названия многих сверхтяжелых элементов имеют явные русские корни: флеровий (114-й, в честь физика Георгия Флерова), московий (115-й), оганесон (118-й). Интересно, что последний элемент таблицы Менделеева назван по имени российского физика Юрия Оганесяна. А еще это последний из подтвержденных на сегодня химических элементов. То есть именно отечественные ученые сказали «последнее слово» в таблице Менделеева. Другие «сверхтяжелые» — с американскими корнями: ливерморий (116-й), теннессин (117-й). Несложно догадаться, что вес при раздаче названий имеют физические центры тех стран, которые первыми синтезировали такие крайне плотные и короткоживущие сверхтяжелые элементы. Физики полагают, что среди еще не открытых сверхтяжелых элементов есть так называемый островок стабильности. На нем ждут еще более экстремально тяжелые элементы. Причем их период полураспада некоторые ученые ожидают большими, чем у уже открытых «сверхтяжей». Диаграмма, составленная Объединенным институтом ядерных исследований, показывает измеренные (в рамке) и прогнозируемые периоды полураспада сверхтяжёлых элементов, упорядоченные по количеству протонов и нейтронов. Ожидаемый остров стабильности в районе элемента с Z = 112 обведен кругом / © ОЯЭИ Зачем они нужны? В перспективе сверхтяжелые элементы хотят использовать для разработки новых материалов с уникальными свойствами. Чтобы управлять научным поиском в настолько сложной отрасли, как атомная, ее работникам приходится знать и профессионализмы, напрямую не связанные с «железом». Например, БНАБ-93. Это библиотека многогрупповых нейтронных констант, переводящая подробные данные о взаимодействии нейтронов с веществом в форму, пригодную для инженерных расчетов при создании реакторов и радиационной защиты. Аббревиатура состоит из первых букв фамилий создателей: Бондаренко, Николаев, Абагян и Базазянц. Индекс «93» обозначает одно из поколений системы. Сходный термин — ЕОТП, единый отраслевой тематический план. По сути, это организационный инструмент: механизм, который задает тематические приоритеты и финансирует научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР) внутри отрасли. Оператором выступает частное учреждение по обеспечению научного развития атомной отрасли «Наука и инновации» (входит в «Росатом»). Если бы мы разбирали все жаргонизмы и сокращения, касающиеся атома, мало кто дочитал бы этот текст до конца. Тот, кто настроен на более длинный формат, может ознакомиться со словарем «Пойми атомщика: лексика атомной отрасли», изданным в 2021 году при поддержке «Росатома». Там собраны две тысячи подобных и еще более экзотических терминов и сокращений из атомной отрасли. Это только самые популярные — если излагать все, словарь станет многотомным. Кроме бумажной версии словаря, которую все еще можно получить за лучший вопрос на научно-популярных ток-шоу или выиграть в интеллектуальных играх, есть и онлайновый Словарь атомных аббревиатур, где их около 250 — с расшифровкой и объяснением.

Что не так с нашей обувью и как современные материалы исправляют это?

info@naked-science.ru (Naked Science) — Mon, 21 Sep 2026 13:52:28 +0000

В эпоху Наполеоновских войн в Европе свой Наполеон был на юге Африки — Чака Великий, правитель крупнейшей империи Черного континента. Одной из важнейших реформ, позволивших ему завоевать территории в десятки раз больше, чем зулусы контролировали до того, стал запрет воинам племени носить любую обувь во время войны. Солдаты роптали, но недолго: скорость движения армии резко возросла. Она стала гораздо быстрее любой другой армии той эпохи — суточные переходы были выше, чем у европейских армий Наполеона и Михаила Кутузова, включая даже кавалерию. Не просто так первое серьезное столкновение английской армии с наследниками Чаки под Изандлваной закончилось ее поражением, хотя зулусы были вооружены копьями, а не винтовками, как англичане. Прижизненный рисунок Чаки Великого, 1824 год. Как и вся созданная им армия импи, он воевал босым: запрет на использование обуви на войне касался и его. Если верить некоторым современникам, логика Чаки была в том, что стоять на нагретой африканским солнцем земле босыми ногами довольно неприятно. Поэтому воины его часто использовали бег не только в бою, но и при маршах: так меньше жгло стопы / © Wikimedia Commons Европейские путешественники оказались в недоумении: в ту эпоху еще не было экспериментов, показавших, что на суточном маршруте даже посредственный бегун на большой дистанции обгоняет хорошую скаковую лошадь. Наука последних десятилетий понимает ситуацию куда лучше: тысячи лет проблемы с обувью серьезно снижали подвижность людей. И там, где климат был достаточно теплым, отказ от обуви резко улучшал ситуацию. Но почему? Обувь в досовременную эпоху Те, кто родился до 1990-х, неплохо запомнили выбор обуви как не самую приятную процедуру. Эта пара жмет, а эта болтается. Правая плотно, левая — свободно. Пятку натирает, большой палец сжимает. Так получалось потому, что люди тысячи лет делали и подошву, и верх обуви из непластичных материалов. Кожа на жесткой колодке со временем высыхала, чуть ужималась, даже если изначально была по размеру. Наконец, она не могла учесть разнообразие человеческих ног. На рисунке ниже показаны стопы людей: они физически разной формы. А ботинки в магазинах разной формы быть не могут, иначе их очень сложно продавать. Обувь не всегда была такой. В каменном веке жесткую колодку и обувь из твердой кожи использовали крайне мало: этому мешала необходимость быстро бегать практически на каждой охоте, то есть раз в несколько дней. Если сделать это, обувшись во что-то жесткое, с недостаточно гибкой подошвой, у вас будут большие проблемы. Поэтому древнейшие следы обутого человека — а им 130 тысяч лет, они тоже из Южной Африки, где потом воины Чаки Великого были вынуждены от обуви отказаться — показывают довольно мягкую (как индейские мокасины) обувь из легко гнущейся кожи. Поскольку каждую пару шили под конкретного человека, она всегда была только той формы, что максимально соответствовала его стопе.Почему вообще обувь придумали, догадаться несложно: в этих местах и сегодня, пусть и редко, но выпадает снег. Предки людей как вид возникли ближе к экватору, поэтому наша система поддержания температуры тела не адаптирована к бегу или ходьбе по холодному либо заснеженному грунту. Обувь охотника не давала ему переохладиться, поцарапаться о сучок и острые камни. Но при этом никак не мешала ему в повседневной жизни. Точно такую же картину описывают первые европейцы, столкнувшиеся с индейскими мокасинами и быстро начавшие покупать их у индейцев. Но после перехода людей к земледелию этот путь был закрыт почти для всех цивилизованных народов. Мягкая кожа мокасин хороша всем, кроме того, что для нее надо регулярно добывать кого-то на охоте (кожа телят слишком дорога, да и толще оленьей). Поэтому довольно быстро случился переход на жесткую деревянную и кожаную подошву. С ними пришли проблемы. Обувь из пещеры Арени в Армении претендует на статус древнейшей сохранившейся кожаной обуви в истории. Что характерно, она сделана из довольно мягкой кожи, хотя и найдена в горной местности, где требовалась устойчивая к камням подошва / © Wikimedia Commons Уже у самых ранних земледельцев антропологи зафиксировали изменение формы костей стоп. У скелетов младенцев все как в палеолите, а уже у подростков стопа деформирована. Сходные ее деформации, вызванные жесткой, негибкой обувью, можно найти у скелета почти любого человека XX века. Цена за эти деформации высока: этнографы еще в прошлом столетии заметили, что у племен охотников-собирателей не встречается плоскостопие, практически нет людей с остеоартритом, болями позвоночника или спины. Это и понятно: нулевая обувь или обувь из шкуры антилопы заставляет человека опираться на собственную стопу, поэтому она с детства тренируется. Объем мышц в ней выше, чем у нашего типичного цивилизованного современника, а кости толще и прочнее, ведь, как и все кости человека, они становятся тем прочнее, чем сильнее мышцы сжимают их при движении (закон Вольфа). Кроссовочная революция 1990-х: комфорт и его границы В XX веке ситуацию попытались изменить. Сперва использовали самую «дубовую» химию: обувь начали покрывать резиной для водонепроницаемости (галоши, резиновые сапоги). Быстро вскрылись недостатки подхода: водяной пар от ног «в резине» отходил плохо, поэтому у солдат Первой мировой возникала «окопная стопа», а грибковые заболевания стали массовым явлением. К 1990-м химия полимеров сделала огромный шаг вперед — и началась кроссовочная революция, дошедшая до России уже в основном в нулевых. Повседневная обувь получила сетчатый и дышащий верх, полимерный — одновременно износостойкий и гнущийся — низ, то есть подошву. Если стопа у человека «египетского», «римского» или «греческого» типа, это частично компенсировалось тем, что обувь из полимерных материалов «тянулась» лучше кожаной. Поэтому серьезные проблемы с кроссовками возникают чаще всего при хронически неверном подборе размеров, что сегодня скорее редкость, чем норма. Эти пять типов — лишь самые распространенные, реальная изменчивость наших стоп ими далеко не исчерпывается / © Wikimedia Commons Пытаясь облегчить жизнь покупателю, производители начали делать кроссовки с подошвой потолще, максимально амортизирующей. Пятка была много толще, чем носок, чтобы, ставя обутую ногу на пятку, человек перенаправлял часть усилий на носок и не слишком сильно передавал энергию от удара стопой о землю на позвоночник. Как мы отметили выше, это шло против закона Вольфа, открытого еще в 1892 году и гласящего, что чем больше нагрузка на стопу, тем прочнее ее кости. Сегодня наука знает и то, что в 1890-х было неясно: стопа человека пронизана огромным количеством нервных окончаний, работающих как полуавтономные детекторы качества поверхности. Когда мы идем или бежим босиком, стопа незаметно для сознания начинает ставиться по-другому — сперва на свою переднюю часть, потом на пятку. Иными словами, обувь 1990-х годов попыталась максимально облегчить человеку жизнь. Но делала это не учитывая законов, известных науке. Поэтому попытка была лишь частично удачной. Революция материалов: 2020-е и «босоногая обувь» В этом десятилетии постепенно набирает силу совсем другой тренд — «босоногая обувь». Типичный пример — сотрудничество компаний СИБУР и ANKI Team. Они представили первую лимитированную серию кроссовок, посвященных российским городам, 15 сентября 2026 года. Она полностью произведена в России из местных материалов, что еще недавно было технологически затруднительно для настолько продвинутой обуви. Кроссовки 1990-х даже внешне весьма близки к современным. Но уровень материалов в ту эпоху все еще был не настолько хорош, как сегодня. Поэтому многие палеолитические особенности такой обуви не грозили / © Asics, Harper's Bazaar. Дизайн коллекции выбирали по конкурсу из 70 работ-претендентов: выиграть должен был тот, кто лучше передаст через облик кроссовок город Казань, его характер, локальную идентичность и местные «места силы», включив в дизайн элементы индустриального ландшафта города. Победителем стала Варвара Обшивалкина из Сергиева Посада, в обычное время занимающаяся иконописью. Ее проект включал и традиционные архитектурные символы Казани, и ее общую городскую среду, и промышленный ландшафт — в том числе «Казаньоргсинтез», одно из ведущих предприятий СИБУРа, работодателя №1 среди промышленных компаний по данным независимых рейтингов, и заметную часть индустриального ландшафта города. Казань — только первый из городов серии, которая найдет свое отражение на лимитированных кроссовках. Выбрали ее в том числе потому, что именно там один из ключевых регионов присутствия СИБУРа. «Казаньоргсинтез» делает полимеры для самых разных отраслей: медицины, строительства, автомобилестроения и многого другого. Специально для этой коллекции ANKI Team создала новую модель на основе концепции «босоногой обуви». Что это и чем отличается от обычной? Эта обувь рассчитана на ежедневную носку, она минимальна по силе воздействия на кости и мышцы стопы. За счет минимального перепада между носком и пяткой такие кроссовки позволяют мышцам стопы получить практически столько же нагрузки, как при хождении босыми ногами — отсюда и название концепции. При этом подошва защищает от наиболее опасных нагрузок городской среды вроде плитки (куда более жесткой и микротравмирующей, чем асфальт), к которой эволюция человеческую ногу не готовила. Материалом для новой модели стал ТЭП-компаунд на основе СБС — стирол-бутадиен-стирола. В рецептуре этого компаунда используют в том числе полимерные решения СИБУРа. К сожалению, другие местные производители линейки современных полимеров для обуви на нашем рынке пока не представлены, почему их и нет в обзоре. Для такой обуви особенно важен баланс свойств материала: подошва должна оставаться гибкой и эластичной, выдерживать многократные изгибы и повседневные нагрузки, при этом обеспечивать необходимую износостойкость. ТЭП-компаунды на основе СБС позволяют сочетать эти характеристики и подходят для производства гибких обувных подошв. СБС — блок-сополимер. Он называется так потому, что состоит из сложной молекулярной цепи, содержащей чередующиеся крупные блоки, каждый из которых обладает свойствами своего собственного, «независимого» полимера. То есть в молекулярной цепочке СБС сначала идет блок стирола, потом — блок бутадиена, потом — опять стирола и так далее.Такая цепочка сочетает эластичные свойства, характерные для резины, с возможностью переработки как термопласта. При нагреве материал размягчается и может вновь формоваться — это принципиальное отличие от вулканизированной резины. Общая схема блок-сополимера СБС / © Wikimedia Commons В нормальном состоянии жесткие блоки стирола чередуются с бутадиеновыми мягкими блоками, образуя своего рода «армирование», помогающее подошве выдерживать существенные нагрузки благодаря стирольным цепям. Кроме того, материал отличается эластичным поведением благодаря бутадиеновым цепям. Новые полимеры: шанс для российского рынка? СИБУР поставляет производителям и переработчикам полимеры, которые становятся основой для готовых компаундов. Сами компаунды выпускают специализированные компании — клиенты СИБУРа. При необходимости специалисты компании могут подключаться к подбору компонентов и разработке рецептуры под конкретные требования обувной промышленности. Так была разработана и рецептура ТЭП-компаунда, который сегодня используют в подошве ANKI. Проект показывает, как российские полимерные решения могут быть задействованы в готовом потребительском продукте с высокими требованиями к материалу. Вся новая коллекция полностью произведена в России: ее раскрой, окраску, вышивку и финальную сборку выполнили на производстве ANKI Team в Санкт-Петербурге. Верх сделан из мягкой кожи, а для передачи деталей авторского эскиза использовали вышивку, печать и шелкографию. В результате удалось не только сохранить элементы первоначального дизайна, но и дополнить его объемной фактурой. Специально для лимитированной серии также разработали коллекционную упаковку с видами Казани. Впервые за последний десяток тысяч лет технологии начали приближать обувь цивилизованного человека к обуви палеолита. Впрочем, пока этот процесс только начался / © СИБУР «Для нас кроссовки с ANKI больше, чем мерч. В этом проекте мы объединяем моду, городскую среду и промышленный контекст в одном продукте. Показать современную промышленность молодежи с неожиданной стороны — через полностью российский продукт повседневного использования. Эта яркая коллекция привлекает внимание не только формой, но и содержанием — мы рассказываем о технологиях языком дизайна и показываем, что за привычными вещами стоят сложные инженерные решения и труд тысяч специалистов», — отметил Николай Федотов, руководитель практики HR-бренда и цифровых коммуникаций СИБУРа. Особенность «босоногой обуви» в том, что на первом этапе ощущения в ней будут несколько непривычными. Но на втором запустится механизм «нагрузка — рост мышц стопы — рост прочности костей», тот самый закон Вольфа. Разумеется, важно помнить, что длинные забеги в такой обуви без подготовки и адаптации доступны только опытным спортсменам-бегунам с тренированной стопой, а остальным привыкать к «босоногости» надо плавно. И все же, эта новинка — довольно значимое явление. Если до сих пор такое делали в основном на Западе или для западного покупателя, то теперь материалы и технологии нужного уровня появились и в России.

Оттащите ее от края: как спасают русскую выхухоль

info@naked-science.ru (Naked Science) — Tue, 04 Aug 2026 13:16:14 +0000

«Это какой-то абсолютно улыбающийся зверек. Выражение его мордочки — это улыбка, чуть-чуть снисходительная, но добрая. Выхухоль как будто позволяет собой любоваться, И при этом в ней есть какая-то таинственность. Это существо говорит: ну хорошо, я вам позволяю со мной пообщаться, на меня посмотреть. И когда берешь выхухоль в руки, кажется, что ты прикоснулся к чему-то неземному», — говорит эксперт фонда «Природа и люди», сотрудница Окского заповедника Мария Онуфреня, вся жизнь которой оказалась связана с русской выхухолью. Она действительно похожа на инопланетное создание, и даже само слово «выхухоль» взялось неизвестно откуда — Фасмер лишь вздыхает: «темное слово». Главный орган ориентации у нее не глаза (маленькие, едва заметные, способные лишь отличать свет от тьмы), а чувствительный нос-хоботок, который постоянно двигается, ощупывая окружающее пространство. Ноздри на его кончике закрываются перепонками, когда выхухоль ныряет. Хоботок покрыт «усами» — чувствительными вибриссами, а еще пупырышками, органами Эймера, которые чувствуют вибрации в воде и работают как гидролокатор: выхухоль шлепает по воде, а пупырышки улавливают «эхо». Ушных раковин у нее нет, а малозаметный слуховой проход в воде тоже закрывается. Шуба у выхухоли густая, блестящая, серо-каштановая на спине и светло-серая с серебристым оттенком — на брюхе. И она идеально приспособлена для защиты от воды: остевые волосы растут пучками по четыре-пять штук, пух густой. Поэтому мех выхухоли удерживает больше воздуха, чем у всех других ее родственников, и практически не намокает. Лапы у выхухоли прямо указывают на водный образ жизни: они оснащены перепонками и напоминают утиные. Лапы выхухоли очень напоминают утиные / © Игорь Шпиленок Длинный толстый хвост сжат с боков, чтобы управлять им в воде как рулем, а еще — у основания этого хвоста есть железа, которая выделяет сильно пахнущий мускус, а чем именно он пахнет, люди договориться не могут. Например, один из первых исследователей выхухоли, писатель-натуралист Георгий Скребицкий, считал, что выхухоль пахнет духами. А некоторые полагают, что она пахнет резедой или ночной фиалкой. Откуда же взялся этот странный зверь? Подруга Мэнни и Сида Да, она могла бы сыграть роль в «Ледниковом периоде». Генетические данные показывают, что выхухоль отделилась от своих родственников — предков современных кротов и землероек — и отправилась в самостоятельное эволюционное плавание примерно 8-10 миллионов лет назад. Это был поздний миоцен, времена саблезубых тигров, гигантских ленивцев, пещерных медведей и мамонтов Парадоксально, но суровая эпоха последнего ледникового максимума оказалась золотым веком для выхухолей. Несмотря на холодный и сухой климат, отсутствие лесов, замерзающие водоемы, они хорошо приспособились к жизни в перигляциальной — приледниковой — тундростепи и заселили почти всю Европу. Ископаемые останки этих животных палеонтологи находят на территории современных Германии и Дании. Но когда ледник отступил, когда стало теплее и приледниковые тундростепи начали зарастать лесами, тогда в этих, казалось бы намного более благоприятных условиях, выхухоль начала исчезать, отступать с ранее завоеванных территорий. Этот факт — резкое сокращение численности и ареала вида, когда природные условия становятся более благоприятными — остается загадкой для эволюционной и экологической истории, пишут ученые. Геномные данные показывают, что прямые предки современной русской выхухоли достигли максимума численности в период от 600 до 200 тысяч лет назад. Они жили по всей Европе, включая территории нынешней Англии, Дании, Германии, Греции и Испании, но затем — задолго до того, как на них мог повлиять человек — начался длительный период спада численности популяции, который продолжается до сих пор. На сегодня из 14 видов рода Desmana, известных по ископаемым останкам, остался только один — русская выхухоль, Desmana moschata (в Европе существует популяция пиренейской выхухоли, но она скорее двоюродная сестра нашей, она относится к роду Galemys). У современной русской выхухоли самый низкий уровень генетического разнообразия среди всех изученных кротовых — это прямое следствие затяжного сокращения численности. Зверь, когда-то процветавший в суровых условиях приледниковья, превратился в узкоспециализированный реликтовый вид, приспособленный к жизни только в одном типе ландшафта, что само по себе делает его крайне уязвимым. Строители подводных дорог «Вход в норку у нее всегда под водой. Если уровень воды падает, она делает новый выход ниже, чтобы он был под водой. Она выходит из норы под воду и побежала по дну, ищет себе корм, а потом возвращается назад», — объясняет Мария Онуфреня. Схема гнездовой норы выхухоли: видно, как выхухоль делает все новые выходы по мере падения уровня воды (Онуфреня А.С., Онуфреня М.В. Русская выхухоль в бассейне Оки. Труды Окского государственного природного заповедника. Вып. 37. Рязань: «Голос губернии», 2016) Каждая выхухоль строит себе множество нор, включая сложные и многоярусные гнездовые, где живет семья, более простые запасные норы — где зверь может передохнуть и отдышаться, а также сезонные — на время паводка, когда основную нору может затопить водой. Основная (гнездовая) и запасная нора выхухоли (Л.П. Бородин, Русская выхухоль, Саранск, 1963) От подводных входов в норы выхухоли “протаптывают” в иле сеть «дорог», по которым они путешествуют за едой. Выхухоль перемещается под водой, гребя задними лапами, при этом голова ее опущена вниз — она выискивает на дне пищу. А выходить из норы на поиски пропитания приходится часто: у них (как и у многих других ее родственников-насекомоядных, например, кротов и землероек) очень интенсивный обмен веществ. В сутки зверек весом около 500 граммов съедает до 250 граммов корма, в основном моллюсков (это значение сильно варьируется в зависимости от типа пищи — в неволе на диете из фарша, каши и картофеля выхухоли в среднем съедали 40-60 граммов в сутки). Сотрудница Окского заповедника Мария Онуфреня ищет нору выхухоли (из личного архива Марии Онуфрени) Выхухоль практически всеядна, но всё же основу ее диеты составляют донные беспозвоночные: моллюски, личинки насекомых, пиявки, черви, иногда (в основном зимой) мелкая рыба, а также корневища водных растений. Из-за своих гастрономических предпочтений зверь может жить только в водоемах, заросших растениями, с илистым дном — на песчаном дне для него просто не будет пищи. Раковины улиток, разгрызенные выхухолью (из личного архива Марии Онуфрени) Благодаря дорожкам на дне, ученые могут подсчитать, сколько выхухолей живет в водоеме. Каждый год, когда они, говоря на профессиональном жаргоне, делают учеты, им приходится надевать рыбацкие сапоги-заброды высотой по грудь и обходить водоемы. «Мы идем вдоль берега в водозащитных костюмах, и буквально ногами ощупываем выходы из норы. Если норка живая, то от нее идет очень наторенная дорожка. То есть ты идешь, чувствуешь, что ил, ил, ил, а потом как будто на доску встал — это дорожка выхухоли. По ней она “бегает”, там нет никаких водорослей, вообще ничего — если в норе есть жительница. А если дорожки сильно заиленные, это значит, что была норка, но она сейчас нежилая», — рассказывает Онуфреня. Подходные пути к норе выхухоли хорошо видны в полуобсохшем водоеме в виде траншей с мутью / © Н.Р. Зарипов (Рутовская М.В., Еськова К.А., Попов А.В. Русская выхухоль и ее содержание в неволе. М.: Товарищество научных изданий КМК. 2019.) Количество собственно выхухолей ученые получают математически: умножая количество нор на эмпирически подобранные коэффициенты. Если коэффициент равен 0,6, то 20 найденным жилым норам соответствует 12 выхухолей. Ситуация меняется весной, во время половодья, когда норы затапливаются. На это время выхухоли перебираются в запасные норы, либо строят себе временные гнезда из травы в дуплах или развилках ветвей деревьев, в птичьих гнездах, на кустах. «Любит очень устраиваться в сорочьих гнездах. Сорока делает такие гнезда, круглые из веточек, с крышей. И вот выхухоли весной очень любят в них сидеть», — говорит Мария Онуфреня. Но и весной увидеть их непросто. Ученых выручают следы трапез: «Если она там кормится, там есть остатки ракушечек, которые особым образом, характерным для выхухоли, погрызены», — объясняет ученая. Именно в период половодья, весной выхухоли обычно ищут себе пару. Во время «знакомства» они могут исполнять брачный танец. Вот как описывают его ученые: «Самец подплывает к самке сбоку, иногда следует за ней или подплывает нос к носу. Затем самец хоботком тянется к боку самки. В ответ самка поворачивается брюшком к самцу и начинает плыть по дуге вокруг него, отпихивая его лапами. Самец пытается сохранить положение хоботком к боку и плывет тоже по дуге — при этом относительно друг друга зверьки принимают положение нос к хвосту. Они могут сделать от одного до пяти кругов друг вокруг друга». Брачный танец сопровождается особыми звуками — «тихими трелями». Записать их на магнитофон в дикой природе еще пока никому не удалось. Даже увидеть ухаживание выхухолей — редкая удача, и, например, Мария Онуфреня была его свидетелем только в 1980-е годы, когда выхухолей было больше. Марина Рутовская смогла записать в неволе эти звуки. Вот так они звучит: Впрочем, как полагает Рутовская, эти звуки не обязательно сопровождают только брачное поведение, скорее это просто сигнал, которым обмениваются выхухоли при первом знакомстве. «Я этот сигнал записывала, когда у меня жили оставшиеся от предыдущих привоза пары и мне привезли новых. Хотя они сидели в разных вольерах, они друг друга слышали и нюхали и в течение целого дня устраивали вот эти вот переклички. Это сигнал для дружелюбного знакомства. Но поскольку гон — это тоже дружелюбное поведение, то в это время тоже очень часто этот звук идет», — говорит исследовательница. Самки выхухоли приносят от одного до пяти детенышей, которые уже на 27-е сутки способны добывать пропитание самостоятельно. «Они приносят потомство где-то в самом конце мая или чаще даже в начале июня, в первые 10 дней. И мы в это время стараемся их не беспокоить и не трогать», — говорит Мария Онуфреня. По ее словам, в хороший сезон выхухоль может приносить детенышей и второй раз — осенью. Зимой выхухоль не впадает в спячку (хотя есть данные, что у них может наступать торпор, состояние оцепенения со снижением температуры — прим.ред.). В одной норе собираются по 10-12 животных, которые могут греть друг друга, а за кормом они отправляются под воду, даже когда встает лед (на такие экскурсии у зверька есть не более пяти минут — столько времени выхухоль может не дышать). В это время ученые проводят учеты выхухоли, изучая цепочки пузырей воздуха, вмерзших в лед. «Дорожка» из пузырей воздуха выдает нору выхухоли (из архива Марии Онуфрени) Крупные пузыри указывают на бобра, поменьше — на ондатру или выхухоль. Дорожка из маленьких пузырьков вдоль берега указывает на ондатру, а в сторону от берега — на выхухоль. Правда изучать эти дорожки можно только до тех пор, пока снег не станет слишком глубоким, и лед можно расчистить метлой. Но и весной, и зимой учеты дают все более печальные результаты: численность русской выхухоли резко падает. [shesht-info-block number=1] Хроники пикирующей выхухоли Еще в XVIII веке выхухоль заселяла обширные территории в бассейнах Волги, Дона, Днепра, Урала, Миуса, а множества рек, впадающих в Азовское море. В 1773 году естествоиспытатель Петр Паллас (тот самый, в честь которого всем вам известного манула называли «палласов кот») писал, что в поймах волжских притоках в окрестностях Симбирска «выхухоль на мелководье хоть палкой бей… хоть кнутом в мешок загоняй». О численности животных можно судить по тому, что только с 1817 по 1819 год из России в Китай вывезли 325,5 тысячи шкурок зверька. На выхухоль интенсивно охотились. Шкурки шли на дамские воротники, шапки, муфты, а мускус — на парфюмерию. Хвосты клали в шкафы в качестве ароматизатора и средства от моли. По одним данным, в начале XX века охотники добывали от 5,5 до 20 тысяч выхухолей, а по другим — до 100 тысяч. В 1913 году на Нижегородскую ярмарку привезли на продажу около 60 тысяч шкурок. В результате интенсивной охоты численность зверей быстро снижалась. В 1920 году советская власть запретила добычу выхухоли, а в феврале 1935 года постановлением ВЦИК и СНК РСФСР были созданы три специализированных заповедника: Окский, Хоперский и Клязьминский, задачами которых стали «сохранение и накопление генетических фондов выхухоли и заселение ею водоемов на территории РСФСР». В 1940 год ограниченный отлов выхухоли разрешали, но в 1956 году любую охоту на выхухоль запретили окончательно, а в 1975 году вид включили в Красную книгу СССР. Но на тот момент это уже не очень помогало. По оценкам ученых, в 1970 году популяция русской выхухоли насчитывала около 71 тысячи особей, а к 1990 году она сократилась до 40,8 тысячи. Да, охота была запрещена, но главной угрозой были уже не браконьеры. Люди интенсивно уничтожали саму среду обитания вида. Выхухоли стенотопны, то есть крайне требовательны к условиям жизни. Они живут только в мелких заиленных и заросших растениями пойменных водоемах, которые регулярно затапливаются в период паводков. Сокращение мест обитания, например, мелиорация — осушение болот — сильно сократили эти пойменные угодья. Изменение ареала русской выхухоли / © Онуфреня Мария В результате осушения пойм и болот в ряде областей центральной России обмелели или полностью высохли до трети водоемов, где жила выхухоль. Кроме того, строительство каскада гидроэлектростанций на Волге привело к затоплению 25 тысяч квадратных километров пойменных угодий, что могло привести к гибели 600-800 тысяч особей. Браконьерская сеть — смертельная ловушка для многих животных (Из личного архива М. Онуфрени) В постсоветское время государство уже не занималось широкомасштабным преобразованием природы. Но теперь начали проявляться изменения климата, — засухи, наводнения, прекращение паводков. Вдобавок к этому выхухоли появилось новая беда: лесочные сети. Экономический кризис 90-х годов заставил множество людей заниматься браконьерским ловом рыбы, и к тому времени появились дешевые капроновые сети.«Это просто бич. Раньше сети делали из растительных волокон, и они быстро сгнивали в воде, да и стоили они недешево — люди ставили их вечером, а утром снимали. А сейчас появились копеечные синтетические сети, их не жалко, их забывают или ленятся вытащить. И они становятся смертельными ловушками для многих водных обитателей, не только для выхухолей. Кого мы в них только не находили... Там погибают и утки, и ондатры, и бобры, — говорит Онуфреня. — А ведь выхухоль не может выжить больше пяти минут без воздуха. После этого она запуталась и утонула». За последнее десятилетие численность выхухоли стабилизировалась на уровне 4-5 тысяч особей, но все равно медленно сокращается. Международный союз охраны природы (IUCN) присвоил виду статус «critically endangered» — находящийся на грани полного исчезновения. В Красной книге России ей присвоена первая категория, которая тоже означает, что популяция находится в критическом состоянии. Копать озера заново? В Окском заповеднике в 1935 году, когда он только создавался, было две тысячи выхухолей, сейчас там, по словам Марии Онуфрени, в десять раз меньше — около 200 животных. «И это еще мы можем сказать спасибо, за эти 200 зверьков, ситуация могла быть намного хуже, если бы мы не проводили углубление водоемов, без этого у нас было бы не больше полусотни», — говорит исследовательница. Да, теперь хранителям выхухоли приходится воссоздавать для них среду обитания — с помощью экскаваторов. По словам Онуфрени, в 1960-е годы мелиорация земель в окрестностях заповедника привела к тому, что пересохли или обмелели многие пойменные озера, где обитала выхухоль. В 1980-е годы государство выделяло средства на их восстановление. «Но прошло почти 50 лет, уровень грунтовых вод понизился, и эти озера сейчас снова в плохом состоянии. Мы пытаемся искать дополнительные деньги, чтобы хотя бы частично восстанавливать их. В 2012 году — мы восстановили 12 озер. В позапрошлом году нашлись спонсоры и были восстановлены пять озер и планируем восстановить еще два или три в следующем сезоне», — говорит она. Но это дорогостоящая и непростая работа: нужно пригонять экскаваторы, технику. размер озера должен быть таким, чтобы выхухоль могла вывести потомство, выкормить его, и перезимовать. Такая работа, по словам Онуфрени, стоит около миллиона рублей. При этом нужно восстановить хотя бы несколько озер, чтобы не гонять технику несколько раз — место работы как правило далеко от дорог, и для хозяев экскаваторов это предприятие должно быть достаточно выгодно. «Мы всеми силами стараемся сохранить нашу популяцию и восстанавливаем озера, ищем <деньги> изо всех сил», — говорит она. На помощь приходят государство (выхухоль находится в сфере внимания нацпроекта «Экологическое благополучие»), бизнес и природоохранные организации. В 2025 году при поддержке фонда «Природа и люди» сотрудники Окского заповедника восстановили пять водоемов площадью от 0,2 до 0,6 гектара, которые были сильно обмелевшими, но не высохшими полностью, поэтому сохранившиеся в них беспозвоночные животные и растения, которыми питается выхухоль, обеспечивали быстрое восстановление кормовой базы. Площадь выхухолевых угодий в охранной зоне заповедника удалось увеличить более чем на 10 процентов. Эксперты ожидают, что после того, как выхухоль освоит новую «жилплощадь», вырастет и численность местной популяции животных. Однако эта работа не решит проблему: популяция нуждается в десятках, а возможно сотнях озер. Возможно, более действенным шагом для защиты выхухоли будет обеспечить ее охрану там, где среда пока благоприятствует выхухоли; там где еще есть много пойменных водоемов, подходящих для нее. По словам Марии Онуфреня, в низовьях Оки, во Владимирской и Нижегородской области, в Ростовской и Волгоградской области на Дону места обитания гораздо более благоприятны для выхухоли. «Но там недостаточно охраняемых природных территорий (ООПТ), а большинство из тех, что есть, имеют региональное значение. Режим охраны в ООПТ этой категории не такой строгий, как в федеральных, что не всегда позволяет обеспечивать уровень охраны, достаточный для сохранения выхухоли, не позволяет справляться с браконьерами, которые ловят там рыбу сетями», — говорит Онуфреня. «Например, мы были в прошлом году в природном парке “Нижнехоперский” в Волгоградской области, его площадь — 230 тысяч гектаров, и всего пять человек охрана, то есть это значит, на каждого приходится 50 тысяч, это невозможно контролировать. Для сравнения: у нас в Окском заповеднике на 80 тысяч гектаров приходится 30 человек охраны», — добавляет она. По ее мнению, самым реальным решением проблемы будет создание на этих территориях ООПТ федерального значения, потому что у федеральных особо охраняемых природных территорий — заповедников и национальных парков, — уровень охраны гораздо более серьезный, а это, как показывает практика, благоприятно влияет на численность выхухоли. В ХХ веке еще с 1920-х годов делали попытки увеличить ареал расселения выхухоли, но успех был очень ограниченным, из 165 попыток успешными — то есть приведшими к появлению устойчивой популяции — оказалось только 12. В некоторых случаях была неудачно выбрана территория для выпуска животных, в некоторых усилия были сведены к нулю браконьерами. Устойчивые популяции удалось создать в Курской, Смоленской и Челябинской областях, в Калужской области, в пойме реки Жиздры, выпуск также признан успешным — выхухоль живет там более 60 лет. В начале XXI века выхухоль выпустили в заповедниках «Брянский лес» и «Керженский», в нацпарке «Орловское полесье». Районы для выпуска выбирали по двум главным критериям: достаточно жесткая охрана территории от браконьеров и наличие пойменных водоемов, то есть подходящей среды. Выпущенные зверьки хорошо прижились, успешно размножаются и расселяются. Выхухоль выпускают в искусственную нору во время эксперимента по реакклиматизации в заповеднике «Брянский лес» / ©Дмитрий Шпиленок «Но ареал все равно очень сильно раздроблен, у нас есть маленькие популяции по 100-200 особей на разных притоках Днепра, Дона, Волги и Урала. В любом месте, где условия становятся неблагоприятными, зверек исчезает, но когда условия нормализуются, неоткуда прийти новым животным. И таких изолированных мест, где выхухоль исчезла, уже довольно много. Но есть и места, где мы даже не знаем, и есть надежда, что они там где-то сохранятся в каком-то количестве», — говорит Марина Рутовская. Не исключено(так считает Мария Онуфреня — прим.ред.), что популяция выхухоли еще сохраняется в Казахстане — в бассейне реки Урал, и в Беларуси: в Могилевской, Минской и Гомельской областях есть озера, которые отлично для нее подходят. Для проверки этого предположения фонд компании Siberian Wellness «Мир вокруг тебя» и фонд «Природа и люди» осенью 2026 году организуют серию экспедиций для оценки состояния этих водоемов, поиска самих животных и следов их присутствия. По результатам экспедиций ученые из Окского заповедника и Национальной академии наук Беларуси оценят возможности восстановления популяции и разработают план дальнейших действий. Дмитрий Ловцевич, управляющий представительством Siberian Wellness в Беларуси: «Мы стремимся выходить на новые рубежи природоохранных инициатив и масштабировать научные исследования. Русская выхухоль — уникальный вид, общее природное достояние России и Беларуси. Этот маленький зверёк — живой индикатор здоровья экосистем: если есть выхухоль, значит, вода и берега в порядке. Сейчас, когда появилась надежда на подтверждение её присутствия в Беларуси, объединение усилий экспертов двух стран — это возможность не просто оценить статус вида, но и дать ему шанс на восстановление. Такой международный проект запускается в Беларуси впервые — и это стало возможным благодаря тому, что наши клиенты и бизнес-партнеры искренне заинтересованы в его успехе и готовы поддержать». Последняя линия защиты Более 30 лет с перерывами Марина Рутовская пытается организовать для выхухоли страховку — создать популяцию выхухолей в неволе. Для этого нужно выполнить лишь одно условие: сделать так, чтобы они размножались, но добиться этого до сих пор не удалось. Первые попытки держать выхухоль в неволе предпринимались еще в 1930-е и 1940-е годы, когда советская власть предпринимала попытки восстановить популяции ряда видов. Тогда перед сотрудниками Воронежского заповедника была поставлена задача добиться размножения бобров, а перед персоналом Хоперского заповедника — выхухолей. Но если бобровый питомник оказался очень успешным, то выхухолевый, построенный в 1939 году результата не принес. Там содержалось 20 пар выхухолей, в 1950 году он был усовершенствован, работа продолжались более 40 лет, но проект окончился неудачей. Помещение, оборудованное для содержания выхухолей (Л.П. Бородин, Русская выхухоль, Саранск, 1963) В 1954 году зоологу Владимиру Красовскому — единственный раз — удалось наблюдать рождение детеныша выхухоли в неволе, но не удалось точно установить, не была ли самка беременна еще до поимки. К 1994 году на Черноголовской экспериментальной базе ИПЭЭ РАН было построен питомник для выхухоли, были привезены первые четыре особи, но первые опыты оказались неудачными: часть животных смогла сбежать, а пара самок умерла — возможно от стресса. Вторая серия продолжалась 10 лет, до 2015 года, через питомник прошло 18 особей. В этот период были отработаны методики содержания и предприняты серьезные попытки разведения. Рутовская возобновила свой проект в 2020 году, на базе Института биологии развития имени Н.К. Кольцова. Питомник на Кропотовской биостанции был построен с учетом всего прошлого опыта и готов принять животных. «Но сейчас настолько низкая численность выхухоли в природе, и мы не можем поймать животных. Уже пять лет мы пытаемся поймать выхухоль, и не можем. То есть питомник, к сожалению, стоит пустой», — говорит Рутовская. Поимка выхухоли, которой обычно занималась Мария Онуфреня, прежде была организована так: на «трассе» выхухоли, в трех-четырех метрах от норы устанавливалась ловушка. Звери выходили, шли по дорожке и попадали в ловушку. Другой способ был еще проще: к входу в нору подносился сачок, кто-то из охотников прыгал на берегу над норой, чтобы выхухоль выбежала из норы и попала в сачок. Но сейчас выхухоли стало намного меньше, последние 10 лет ее мало кто видел, привычные способы отлова практически не работают. Ожидание продолжается, и у Рутовской есть версия, что помешало всем прежним попыткам размножить выхухоль в неволе. «Обычно, когда мы пытаемся заставить животное размножиться, мы стараемся им сделать как можно более комфортные условия. А в данной ситуации все делать надо наоборот. Потому что выхухоль размножается во время паводка, а это значит, что зверек в это время испытывает стресс: у него затоплены норы, и он из относительно постоянной, мало меняющейся среды, где постоянная температура, нет резких звуков и яркого света, попадает на поверхность. И именно это способствует размножению», — говорит Рутовская. И у нее есть аргументы в пользу гипотезы: измерения за 60 лет показывают, что в случае более высоких паводков, которые заливали более 80% озер, численность выхухоли к осени оказывалась выше. То есть паводок (а значит, по мнению Рутовской, стресс) подталкивает зверя к размножению. «То есть нам надо сделать ему дискомфорт, как во время паводка, то есть просто перекрыть вход в нору», — объясняет Рутовская. Она уже уже провела отчасти удачный опыт. «Однажды я перекрыла им вход в нору еще там, в Черноголовке. И самка примерно через полтора месяца вдруг у меня ушла на верхний горизонт этой искусственной норы, сделала гнездо, нарвала из себя шерсть и сидела в этом где-то сутки. Но потом ничего не произошло. То ли была ложная беременность, то ли она выводок съела. Но сам факт того, что она сделала гнездо и в этом гнезде сидела, уже говорит о том, что это сработало, понимаете?», — говорит исследовательница. Не все специалисты согласны с этой гипотезой. Мария Онуфреня считает, что вряд ли половодье может доставить водным млекопитающим сильный стресс. Да, говорит она, половодье способствует размножению тем, что многие животные «отправляются в путешествия», за пределами родной норы у них выше вероятность встретить самца или самку. «Зверькам легче находить себе партнеров для создания семьи, в насыщенных влагой поймах в водоемах долго сохраняется высокий уровень воды, что способствует успешному выращиванию молодняка и благополучной зимовке. И потом, при благоприятных условиях помимо весеннего размножения у выхухоли бывает и осенняя волна размножения. Какой стресс их в этом случае стимулирует?» — спрашивает Онуфреня. Она напоминает, что и многие другие исследователи считали, что половодье — вполне нормальная ситуация для выхухоли. Так, Георгий Скребицкий писал: «Разлив—.это бедствие для огромного большинства зверей, для большинства, но не для выхухоли. Как раз теперь-то, в разлив, она уже вновь чувствует себя совсем неплохо. Правда, полая вода залила и ее норы, но это еще для выхухоли вовсе не беда. Можно перебраться и во временную "квартиру”» Часто высказывается идея сделать искусственное оплодотворение, но осуществить это не так просто. По словам Рутовской, выхухоли невероятно чувствительны к стрессу — они могут буквально напугаться до смерти от громкого звука мотоцикла. Попытка их удержать физически для хирургических манипуляций тоже может кончится плохо. В любом случае ей и искусственным норам пока остается только ждать и рассчитывать, что в большом мире популяция выхухолей сможет выдержать давление меняющегося мира. «Если мы утратим этот вид, то экосистемы потеряют важное звено, которое заменить нечем, у нас нет больше крупных водных насекомоядных среди зверей», — говорит Онуфреня. Много потеряет и наука — далеко не все загадки выхухоли разгаданы. «Она скрывает о себе много информации, у нее есть масса неясных свойств. Например, у нее очень высокая регенерирующая способность, раны у нее заживают буквально за сутки, практически на глазах», — говорит исследовательница. «Это зверек, который никого не оставляет равнодушным. Как это объяснить, я не знаю. Но мы его просто любим».

Пережившие китобоев: как в России спасают гренландских китов Охотского моря и не только

info@naked-science.ru (Naked Science) — Mon, 13 Jul 2026 11:06:49 +0000

Вступление. Узники ледникового периода Исследователь морских млекопитающих, сотрудник ИПЭЭ РАН Мария Славина рассказывает, что одни из самых впечатляющих кадров с гренландскими китами снял зарубежный биолог Фредрик Кристиансен. На видео — ровное, бескрайнее ледовое поле. Вдруг на белом панцире появляется паутина трещин. Лед вспучивается, ломается, и из пролома вырывается гейзер пара. Кит весом в несколько десятков тонн пробивает головой полуметровый лед, чтобы подышать. Он может задерживать дыхание на 45 минут, но рано или поздно ему всё равно нужен воздух. Гренландские киты (Balaena mysticetus) — одни из главных долгожителей планеты. В дикой природе определить их точный возраст сложно: для этого нужно исследовать хрусталик глаза или проводить сложные генетические тесты. Но по седому хвостовому плавнику и количеству шрамов биологи понимают: перед ними могут проплывать животные, которым перевалило за сто, а то и за двести лет. Возможно, где-то сейчас плавают киты, которые застали эпоху китобойного промысла, завершившуюся в 1946 году созданием Международной китобойной комиссии и полным запретом вылова китов. Гренландский кит на мелководье / © Илья Труханов В мире существует несколько популяций гренландского кита, но та, что обитает в Охотском море — уникальна. Это самая южная и изолированная группировка. Тысячелетия назад, в период наступления ледника, предки этих китов зашли в Охотское море. А потом климат снова изменился, граница льдов отступила на север, и гиганты оказались заперты. Чтобы обогнуть Камчатку и выйти в океан, нужно зайти в теплые воды, которых эти холодолюбивые киты избегают. Часть 1. Ржавая калитка и трудные подростки Когда мы представляем себе многотонного гиганта, который выпрыгивает из воды и машет грудными плавниками, мы вспоминаем горбатого кита — гиперактивного родственника гренландцев по подотряду усатых китов. Но гренландские киты — другие. «Это „вещь в себе“, — объясняет Мария Славина. — Горбачи выпрыгивают, а гренландские киты — тихие. Если ты не будешь тихим в полярных льдах и не сможешь вовремя спрятаться под кромку льда от плотоядных косаток, жить тебе останется недолго». Косатки не умеют проламывать лед, и под его толщей киты в безопасности. Эта разница темпераментов проявляется во всем, даже в акустике. В брачный сезон усатые киты поют. Но если песни горбачей — это эстрадные хиты, где один и тот же выверенный мотив повторяется из года в год с минимальными изменениями, то гренландцы — это джазмены. Их вокал кардинально меняется каждый сезон, структура нестандартна, и никогда не угадаешь, какой звук последует дальше. Правда, звучит этот океанский джаз весьма специфически. «Если бы вам не сказали, что это кит, то вам бы показалось, что кто-то взял микрофон и записал старую ржавую калитку, такую вот металлическую», — говорит Мария. Лишь иногда можно услышать нежное интонационное мычание — так общаются мать и детеныш. Связь матери и китенка — прочная социальная структура в их мире. И именно здесь кроется самая большая биологическая драма этого вида. Пока самка кормит детеныша молоком, он выглядит как упитанный бочонок. «Такой крепкий, жирненький „кабачок“, у которого половина массы тела — это жир и плотные кости», — рассказывает эксперт фонда «Природа и люди», сотрудник ИПЭЭ РАН, руководитель проекта по сохранению гренландского кита в Охотском море Милена Морозова. Но примерно через год мать уходит. Китенку нужно выживать самому: цедить из воды зоопланктон (мелких рачков) через китовый ус. И тут выясняется, что фильтровальный аппарат у него еще слишком мал. Следующие несколько лет — это тяжелый подростковый период. Лет до пяти-шести кит почти не растет в длину. Он тратит все ресурсы организма, включая кальций из собственных костей, чтобы отрастить огромную голову и длинный китовый ус. У гренландца он самый длинный в мире — до 4,5–5 метров! Как отмечает руководитель природоохранных проектов фонда «Природа и люди» Ирина Онуфреня, в отличие от горбатых китов, которые заглатывают косяки рыбы вместе с тоннами воды, гренландец — это настоящий «океанский йог». «Он просто вальяжно плывет с открытым ртом, как гигантское живое сито, сквозь которое непрерывно вытекает вода, оставляя на усах планктон», — рассказывает эксперт. Природа лишила его спинного плавника — чтобы не травмировать его о льдины. Но пока этот 5-метровый цедильный аппарат не вырастет, из толстого «кабачка» он превращается в тощего, непропорционального подростка с хрупким скелетом. Именно в этот момент кит становится идеальной мишенью для плотоядных косаток. Убить взрослого стотонного гренландца — задача почти невыполнимая. А вот худой подросток — легкая добыча. Чтобы выжить, молодняк уходит на мелководье, например, в Ульбанский залив. Там, где брюхо почти трется о дно, гигантским юрким косаткам просто не хватает места для маневра. Подростки прячутся на мели, растут и ждут момента, когда их голова станет достаточно большой, чтобы фильтровать планктон из океана по-взрослому. До этого молодежь поднимает еду со дна, пропахивая своей ковшеобразной челюстью ил, в котором водятся мелкие ракообразные. Часть 2. Океанские криминалисты и читающие по шрамам Чтобы спасти вид, нужно досконально понимать, как он живет: сколько особей осталось, где они кормятся и что конкретно им угрожает. Сейчас забота о ките получила государственный масштаб: Охотоморская популяция гренландского кита входит в список 17 приоритетных видов национального проекта «Экологическое благополучие», утвержденного Минприроды России. Поэтому ученые при поддержке государства, природоохранных организаций и ответственного бизнеса в суровых полевых условиях отправляются в научные экспедиции, где превращаются в настоящих океанских криминалистов. Команда из двух-трех человек выходит в ледяное море, чтобы собрать улики. Например, ученые берут пробы воды, зоопланктона и донных организмов. Параллельно у китов берут биопсию — отщипывают крошечные кусочки кожи. Мария Славина готовит арбалет для взятия проб у кита / © ИПЭЭ РАН Этот биоматериал — золотая жила для науки. Во-первых, изотопный анализ (по углероду и азоту) позволяет понять, чем именно обедал кит несколько недель назад. Сопоставляя кожу кита и состав планктона в разных заливах, ученые разгадывают загадки их поведения. «Мы часто видим, что киты выныривают перепачканные в грязи, — рассказывает Милена Морозова. — Это значит, они не просто цедят воду, но и спускаются на дно, собирая эпибентос (живые организмы, обитающие на дне или у самого дна — прим.ред.)». Во-вторых, ДНК-тесты помогают пересчитать популяцию. Охотоморских китов невозможно согнать в одно место для переклички. Поэтому ученые используют метод «повторных отловов». «В этом сезоне мы взяли пробу кожи у 30 китов, в следующем — у 15, — объясняет Милена. — Смотрим: в первый год все киты условно новые, а во второй год три кита совпали по генетике с прошлогодними. Затем с помощью сложного математического моделирования ученые всё это обсчитывают и получают оценку численности». Но даже эти умные алгоритмы могут ошибаться из-за географии. Дело в том, что почти все современные исследования проводятся в Шантарском районе Охотского моря. Ученые считают, что часть китов может скрываться далеко на севере — например, в Пенжинской губе. Это дикое место в виде длинной кишки, где бушуют одни из самых сильных приливов в мире — вода поднимается на 12 метров. Никакой инфраструктуры, в том числе и научной, там нет по определению. Логистика туда настолько экстремальна, что исследователи шутят: долететь до столицы Филиппин Манилы сегодня проще и дешевле, чем добраться до камчатского села Манилы в Пенжинском районе. Нанимать малую авиацию и морские суда для заброски на этот край света экспедициям пока не по карману, поэтому часть китовой жизни остается для нас в слепой зоне. Гренландский кит у Шантарских островов. Кит точно есть на снимке! / © Илья Труханов Но генетика — это сухие данные. Она не показывает судьбу конкретного животного. Чтобы узнать кита «в лицо», ученым нужен взгляд сверху. У горбатых китов есть удобная для биологов привычка: перед глубоким нырянием они вскидывают над водой хвостовой плавник. Рисунок шрамов и царапин на нем уникален, как отпечаток пальца. Но гренландский кит — существо скрытное. Свой хвост он показывает крайне редко, предпочитая выставлять на поверхность лишь макушку с дыхалом и черную спину. Поэтому биологи составляют фотокаталог с помощью дронов. За рубежом для таких задач создают высокотехнологичные платформы (например, глобальную систему распознавания Happywhale). Но для охотоморской популяции автоматика пока недоступна. Здесь работает человеческий глаз. Мария Славина вручную отсматривает многие часы видео, делает стоп-кадры и терпеливо сличает спины китов. Сейчас в рабочей базе ученых числится более 300 особей. Если молодые киты — это просто глянцевые черные торпеды, то с возрастом у животных появляются светлые пятна на подбородке и белая «седина» на подмышках. Но главным «паспортом» гренландца становится перенесенная в течение жизни боль. Ученые читают их спины, как медицинские карты. Почти у всех охотоморских китов есть шрамы от зубов плотоядных косаток, как напоминание о подростковом периоде на мелководье. Белые царапины рассказывают о столкновениях с тяжелыми зимними льдами. Но самые глубокие отметины оставляет человек. «Около трети китов в нашем каталоге имеют характерные следы от запутывания в сетях или якорных канатах на основании хвоста, — констатирует Милена. — Для многих из них такая встреча становится смертельной». Гренландских китов в Охотском море критически мало (счет идет на сотни), и их численность не растет. Меняется климат: ледяной покров, который служил китам надежной броней от косаток, тает всё раньше. Растет шум от тяжелых судов, проходящих по местам недавних скоплений животных, и вызывая у них хронический стресс. На этом фото тоже есть кит. Это Шантарские острова / © Илья Труханов Но есть и еще одна угроза, парадоксально порожденная человеческой любовью к природе. Это — туризм. В последние годы в Охотском море (особенно в крошечной бухте Врангеля площадью всего около квадратного километра) случился туристический бум. Именно сюда взрослые киты приходят летом, чтобы отдохнуть и пообщаться. Посмотреть на них устремляются люди на моторных лодках и сапбордах. Наблюдение за гренландскими китами в Охотском море / © Илья Труханов Для человека это восторг. Для кита — паника. «Они невероятно пугливые животные, — объясняет исследовательница. — Заслышав шум, они могут резко увеличить скорость, начать бить хвостом и заныривать. Они боятся даже звука маленьких коптеров на высоте 40 метров. Туристы подходят слишком близко к отдыхающим китам, пугают их и банально сгоняют с критически важных мест обитания». Чтобы защитить животных от назойливого внимания, ученым приходится брать на себя роль охранников. Как шутят исследователи, их коллеги порой ходят по берегу бухты «как Церберы», следя, чтобы никто не гонял китов. Биологи читают туристам лекции и годами объясняют капитанам маломерных судов базовые правила этики: не преследовать, не перерезать курс, переводить мотор в нейтральное положение. Пусть он тихо тарахтит, обозначая присутствие лодки, но не ревет, обращая кита в бегство. Часть 3. Картофельная пушка и дрон по имени «Громозека» Фотокаталоги, сбор кусочков кожи и замеры планктона — всё это пассивное наблюдение. Оно позволяет понять, чем кит живет коротким северным летом. Но наступает осень, Охотское море затягивает льдом, и киты уходят зимовать. Где находятся их скрытые «родильные дома»? Чтобы защитить популяцию круглый год, недостаточно просто смотреть на нее с берега. Требуется активное вмешательство — на животное нужно повесить спутниковую метку. Но повесить датчик на гренландского кита непросто. Летом эти животные линяют. Чтобы счистить старую кожу, они трутся о дно, камни и льдины, а еще врезаются друг в друга во время общения. Любой датчик на присоске или клее, закрепленный на поверхности спины, кит сдерет в первый же день. Значит, радиометку нужно внедрять в жировой слой. Сама метка представляет собой небольшой металлический цилиндр с лепестками-якорями. Если все сделать правильно, в теле кита он закрепляется намертво, а снаружи торчит лишь тонкая антенна, которая отправляет сигнал на спутник в те короткие секунды, когда животное выныривает подышать. «Это очень тонкий механизм, — объясняет Ирина Онуфреня. — Чтобы оптимизировать работу метки и сберечь небольшую батарейку, в ней есть датчик „сыро-мокро“. Под водой метка ничего не передает, чтобы не тратить энергию. И только в те доли секунды, когда кит выныривает и антенна обсыхает на воздухе, она подает сигнал на спутник». Благодаря этим коротким передачам в космос ученые выяснили, что вплоть до начала октября киты никуда не уходят, оставаясь в своих летних заливах. Вообще, такие метки ставят с маневренных моторных лодок, оборудованных специальным длинным мостиком на носу — бушпритом. Человек с шестом подплывает вплотную и махом втыкает датчик. Но в Охотском море этот метод разбивается о суровый быт. Держать здесь дорогую лодку негде из-за 8-метровых приливов и отливов, а для регулярного спуска судна на воду нужен трактор, которого в дикой бухте просто нет. Если же стрелять из обычной резиновой лодки с уровня воды, угол получается слишком горизонтальным: метка ложится криво, антенна смотрит вбок, и сигнал теряется в волнах. Выстрел должен производиться строго сверху. Поэтому в 2020, 2023 и 2024 годах исследователи решили ставить метки с воздуха. Для этого наняли виртуозов спортивного пилотирования на парамоторах (параплан с бензиновым двигателем за спиной). Над ледяной водой летит человек. В руках у него — тяжелое пневматическое устройство, работающее на сжатом воздухе по принципу картофельной пушки (дульнозарядное орудие, приводимое в действие сжатым воздухом. Стреляет картофелем — прим.ред.). Он целится и стреляет меткой в спину 100-тонного кита прямо на лету. Парамотор со стрелком над китами / © ИПЭЭ РАН Такого не делал никто в мире. Работа была виртуозной, но невероятно опасной. Несмотря на спасательные жилеты, пилоты колоссально рисковали из-за капризной охотоморской погоды с ее внезапными туманами и шквальными ветрами. Дорогостоящее оборудование порой приходилось оставлять зимовать под открытым небом из-за невозможности его вывезти. Риск был слишком велик, поэтому в 2025 году ученые пошли на новый эксперимент. Они взяли тяжелый промышленный дрон-гексакоптер, который прозвали «Громозекой», и установили пневмопушку прямо на него. Милена Морозова и Мария Славина с «Громозекой» / © «Природа и люди», ИПЭЭ РАН Теперь ученые стоят на берегу залива Николая, куда киты подходят совсем близко. Милена Морозова управляет маленьким разведывательным коптером для наведения на цель, а пилот направляет «Громозеку» и дистанционно производит выстрел меткой в вынырнувшую черную спину. [shesht-info-block number=1] Часть 4. Правила вежливости Экстремальные экспедиции с пневмопушками на Дальний Восток — лишь часть масштабной китовой программы фонда «Природа и люди», которая реализуется при поддержке фонда компании Siberian Wellness «Мир Вокруг Тебя». Ученые работают с двумя разными видами, проблемы которых приходится решать на противоположных концах страны. Если гренландский кит во льдах Охотского моря — это застенчивый, скрытный интроверт, то второй подопечный биологов — горбач Баренцева моря — полная его противоположность. «Мы занимаемся двумя видами китов. Гренландец — наш главный, приоритетный объект, по которому мы работаем. Но с горбачами история немножко другая, — рассказывает руководитель природоохранных проектов фонда Ирина Онуфреня. — Горбач, в отличие от нашего гренландца-домоседа, — это „человек мира“. Он путешествует по всему земному шару, а к нам в Териберку приходит просто поесть. О нем известно гораздо больше, его изучает весь мир, существует международная база по хвостам Happywhale». У этих двух видов принципиально разный подход к жизни и к еде. Гренландец вальяжно цедит воду, собирая планктон. Горбач — это суровый рыбоед с коротким усом. Он заглатывает целый косяк рыбы вместе с тоннами воды, а затем мощным движением языка выталкивает воду обратно. Из-за этого и характер у горбачей другой: они часто выпрыгивают из воды и резвятся. Горбатый кит любит выпрыгивать, бить хвостом, показываться людям / © Евгений Мамаев «Горбача все любят за зрелищность, — объясняет Ирина. — У него огромные грудные плавники. Когда он плывет, спина всплывает характерным „горбиком“ — за это его и прозвали горбатым. Он любит выпрыгивать, бить хвостом, показываться людям. А гренландцы — более тихие, интеллигентные и боязливые». В последние годы горбатые киты стали приходить в Баренцево море массово. Для ученых это тревожный маркер: меняется вся экосистема моря, меняются пути рыбы, киты просто идут за пищей. И вслед за китами в Териберку устремились люди. Здесь ученые и экологи столкнулись с проблемой, которая в Охотском море пока невозможна из-за сложной логистики. В Териберку не нужно лететь с парапланом и пробираться сквозь 12-метровые отливы. «Там действительно большой туристический пресс, — констатирует Ирина. — Это не Охотское море: здесь два часа на самолете, два часа на машине — и вот, пожалуйста, тебе киты. Конечно, этот поток необходимо регулировать, иначе киты от нас просто уйдут, если их всё время так прессовать». Чтобы этого не произошло, в марте правительство Мурманской области приняло Правила по наблюдению за морскими млекопитающими. Первый вариант правил был создан учеными и экспертами из Совета по морским млекопитающим, МАУ, Института экологии и эволюции им. А. Н. Северцева при поддержке фонда «Природа и люди». Затем правительством Мурманской области был организован процесс доработки и согласования с участием всех заинтересованных сторон, включая представителей региональных органов власти, ученых, экспертов и туроператоров. «Шли на компромиссы, ученым хотелось больше ограничений, туризму — меньше. Но в итоге правила были приняты, — рассказывает Ирина Онуфреня. — Пока они носят рекомендательный характер, но то, что они вообще появились — это огромный шаг вперед. Дорогу осилит идущий». Эти правила — базовый кодекс вежливости человека в гостях у океана. Он сводится к четырем пунктам: 1. Количество судов: Лодок вокруг кита не должно быть много. Из-за гула моторов у животных возникают проблемы с коммуникацией.2. Распределение судов: Лодки не должны окружать кита в кольцо. Они обязаны находиться с одной или двух сторон, чтобы у животного всегда оставался свободный коридор для ухода.3. Расстояние и скорость: Нельзя подходить вплотную, пытаться потрогать кита руками, газовать, преследовать и догонять его. «Надо вести себя соразмерно, так же, как ты ведешь себя с человеком», — призывает Ирина.4. Время наблюдения: Действует «правило тридцати минут». Полюбовался полчаса — судно обязано отойти. Главная сложность сейчас — контроль. В России пока нет единого федерального ведомства (будь то ГИМС, пограничники или Росприроднадзор), которое следило бы за соблюдением правил «уэйлвотчинга» (наблюдения за китами — прим. ред.) на воде. Пока всё держится на совести туроператоров, но работа по выстраиванию механизмов контроля и регулирования продолжается. Зачем тратить столько сил, денег и времени на охрану существ, скрытых в ледяных глубинах морей? У экологов есть два ответа на этот вопрос. «Тут есть две стороны, — объясняет Ирина Онуфреня. — С прагматической, экосистемной точки зрения — киты живут в океане гораздо дольше, чем человечество на Земле. Они играют огромную роль в морской экосистеме, от здоровья которой зависит вся наша планета: климат, кораллы, рыба. Если изъять такой большой элемент, последствия будут непредсказуемыми. Как показывает практика, с природой лучше не рисковать: можно всё испортить, а исправить уже не получится. А с моральной точки зрения... Человек столько веков массово убивал этих красивых, интеллектуально развитых животных, про которых мы до сих пор почти ничего не знаем. Не сохранять такую красоту и загадку — просто нечестно». Но, помимо прагматики и долга, есть то, что не укладывается в сухие отчеты и грантовые заявки. Это чистое, детское удивление, которое человек испытывает, когда видит многотонную живую плавучую гору. «Без преувеличения, встреча с гренландскими китами стала самой яркой в моей жизни, — рассказывает Лариса Буянтуева, руководитель проектов фонда „Мир вокруг тебя“ Siberian Wellness. — Это было в 2023 году в бухте Врангеля. Мы обедали, когда кто-то закричал: „Косатки!“. Не помню, как добежала до берега. Море кипело и бурлило, наши катера грозило сорвать с якорей. Не понимала, где киты, где косатки — всё смешалось в водовороте. Когда всё стихло, сидела на берегу с колотящимся сердцем и только тогда осознала: я ведь кричала! Бегала по берегу и кричала на косаток „Кыш!“, пытаясь отогнать их от китов. В тот момент действовала на автомате, а поняла это лишь потом. Так впервые своими глазами увидела настоящую драму дикой жизни. Тогда я поняла, что даже такие огромные, двадцатиметровые и стопятидесятитонные создания нуждаются в нашей защите». Непосредственное наблюдение за гренландским китом у Шантарских островов / © Илья Труханов «Если вы когда-нибудь увидите живого кита — вы поймете, — говорит Ирина. — Это непередаваемый, какой-то щенячий, детский восторг, с которым невозможно справиться. Я видела их много раз, и каждый раз внутри всё поет, когда ты видишь эту невероятную мощь. Хочется сохранить это чудо для детей наших детей». По седому хвостовому плавнику и количеству шрамов биологи понимают: перед ними могут проплывать животные, которым перевалило за сто, а то и за двести лет / © Михаил Коростелев Спасая китов в Охотском и Баренцевом морях, человек спасает не просто редкий вид. Он защищает саму способность удивляться. Способность замереть на краю лодки от чистого, первозданного восторга перед силой жизни, которая старше, мудрее и величественнее нас самих.

Татуированные кочевники: как в России спасают редких соколов-бало́банов

info@naked-science.ru (Naked Science) — Fri, 05 Jun 2026 08:32:57 +0000

Часть 1. Взаимовыручка и ответственное родительство пернатых кочевников Сокол-бало́бан (от тюркского balaban — слова, означающего «большой», или balban, что значит «силач, богатырь») — это очень быстрый воздушный хищник. Преследуя добычу в горизонтальном полете, он развивает скорость до 120 км/ч. А скорость вертикального пикирования у балобана доходит до 250 км/ч. Но птенец балобана нисколько не похож на опасного хищника. Это пушистый комок с удивленными глазами и вечно раззявленным клювом. При взгляде на птенцов балобана трудно сдержать улыбку / © ООО «Сибирский экологический центр», Елена Шнайдер Чтобы узнать, как он живет, мы поговорили с Еленой Шнайдер — полевым орнитологом, природоохранным биологом, экспертом ООО «Сибэкоцентр», экспертом фонда «Природа и люди» и членом Российской сети изучения и охраны пернатых хищников. Вот что мы узнали. В первые недели жизни родители кормят его тщательно отобранным мягким мясом — без костей, жесткой шерсти и потрохов. Самка аккуратно отрывает маленькие кусочки для птенцов, а все неподходящее съедает сама. В это время птенец живет в гнезде в абсолютном комфорте: мать постоянно сидит рядом, защищая выводок от палящего солнца, степных ветров, холодных дождей и хищников. А откуда берется гнездо? Его находит молодая пара. Самец ухаживает за самкой. Они летают вместе по территории, и самец предлагает самке варианты квартирования. Самка смотрит и либо соглашается, либо находит что-то свое. Никто не заставит самку изменить решение. Даже если это гнездо впору пустельге, которая в пять раз меньше. Именно так случилось, например, с одной самкой, к которой мы еще вернемся. Балобаны — кочевники и свободные духом птицы. Они принципиально не строят домов, предпочитая занимать «заброшки». Балобан просто присматривает подходящее гнездо, оставленное вороном, канюком или орлом, и заселяется туда со своей парой. Случается, что соколы отбирают жилплощадь силой, выгоняя законных владельцев. Единственное строение, которое возводит балобан самостоятельно, — это ямка. Заняв гнездо, сокол ложится на грудь, вытягивает назад лапы и усердно ими скребет. Получается ямочка — она нужна, чтобы снесенные яйца не раскатывались. Чтобы снизить градус борьбы за гнезда и помочь птицам, люди стали устанавливать для них просторные домики-дуплоны — гнездовые ящики в недоступных местах. Соколы охотно в них селятся, и безопасных мест теперь хватает на всех. На пространстве исследовательской площадки в Южной Сибири площадью около 700 квадратных километров орнитологи наблюдают десятки семей. Все местные балобаны знают соседей, иногда меняются партнерами, а их социальная жизнь куда сложнее, чем кажется на первый взгляд. Самка балобана с птенцами в дуплоне / © ООО «Сибирский экологический центр», Елена Шнайдер Орнитология долго опиралась на строгую модель поведения хищных птиц: считалось, что самец выбирает территорию и стережет ее, а самка прилетает, оценивает владения и остается с ним. Но многолетние наблюдения за сибирскими балобанами разрушили этот стереотип. Оказалось, что самки тоже могут быть альфа-особями, а их социальная жизнь напоминает мыльную оперу. «То, что я наблюдаю на площадке, просто рушит обычные представления, — рассказывает Елена Шнайдер. — У нас есть настоящие самки-матриархи. С одной стороны — девятилетняя Молли. Она прилетела молодой самкой, четыре года жила с одним самцом, а когда он пропал, Молли стала каждый год менять партнеров. Погнездится с одним — не понравилось — выгнала, взяла на территорию другого. Она уже семь лет живет в одном и том же дуплоне. А замечательная девица Тьма, наоборот, три года отгнездилась со своим самцом, а потом почему-то решила уйти на другую территорию к другому самцу, помощнее, алтайского окраса». Бывший самец Тьмы сошелся с той самой самкой, которая всегда предпочитала пустельжатник. Пустельга — самый маленький сокол в России и Европе, весом около 200 граммов. Балобан весит килограмм, поэтому в домике для пустельги, кроме самки балобана, умещался только один подросший птенец. Остальные неминуемо были бы выпихнуты из дуплона на землю по мере роста птенцов. Пришлось расширить жилплощадь, примостив к дуплону балкон, чтобы поместились все пять птенцов. Самка балобана в маленьком дуплоне для пустельги… / © ООО «Сибирский экологический центр», Елена Шнайдер …и ее птенцы в уже расширенном дуплоне, в окружении подкормки / © ООО «Сибирский экологический центр», Елена Шнайдер «Тьма и ее новый самец образовали альфа-пару. Они сдвинулись на самый древний, топовый участок на всей площадке, и изгнали оттуда хозяев. Соседние птицы разбежались. Я видела, как самец по имени Дункан, который теоретически должен удерживать свою территорию, разбежался со своей самкой по имени Дейенерис, и пошел шляться по соседним пустым территориям, просто чтобы быть подальше от Тьмы. Дейенерис тоже куда-то переселилась». Внутри самой семьи отношения строятся на взаимовыручке. Высиживают яйца оба партнера. Дольше сидит самка, пока самец охотится. Но когда он прилетает с добычей, самка часто слетает с кладки, забирает у самца еду и улетает на соседнее дерево, чтобы спокойно поесть и почистить перья. В это время самец садится на яйца вместо нее. По мере роста птенцов правила игры меняются. Балобанята отращивают крепкие лапы и начинают сами выхватывать и рвать добычу. В какой-то момент самый ловкий и удачливый птенец отнимает у матери суслика, забивается в угол, широко расставляет крылья, накрывая еду своеобразной «палаткой», и ест в одиночку, пока братья и сестры бегают вокруг, пытаясь отобрать обед. Но балобаны — заботливые родители. Если у многих других хищных птиц в голодные годы младшие птенцы часто гибнут, потому что старшие все съедают, то у балобанов такое случается крайне редко. Даже если старшие соколята блокируют подход к еде, самка обязательно перелетит на другой край гнезда, чтобы накормить тех, кто еще не ел. Но вскоре после того как птенцы встают на крыло, мать уходит из семьи. Она покидает гнездо и отправляется в кочевья, где много сусликов, хомяков и пищух. Она ночует в случайных укрытиях, охотится, и набирается сил перед осенним перелетом на юг. Она улетает, чтобы не быть «лишним ртом» и не выедать кормовые ресурсы, конкурируя со своими же неопытными детьми. С ними остается только отец. Он учит, доучивает и водит на охоту свой выводок. А иногда сокола водят птенцов даже другого вида. «Самец меньше и изящнее самки, ему нужно меньше корма, — объясняет Елена. — Именно он остается на территории доучивать выводок. Он работает как вожатый в детском лагере. Он живет, охотится, а молодые птицы смотрят, как он это делает, и учатся: где он ночует, какие у него любимые присады? Что он делает, если летит орел? Что он делает, если летит филин? Что он делает, если летят коршуны? Что он делает, если добыча ушла в нору? Что он делает, если добыча спряталась в кусты? Самец решает, а молодые птицы смотрят, как он это делает, и запоминают». Большая балобанья семья / © ООО «Сибирский экологический центр», Елена Шнайдер Самец надолго остается на этом участке, и если кто-то из птенцов вернется, то всегда будет встречен и накормлен. Самец будет там и поможет даже чужим птенцам. Примерно через три недели молодые сокола становятся самостоятельными, и тоже уходят кочевать — на 200, 300 километров от гнезда. Как и мать, они уходят на поиск новых охотничьих угодий, богатых сусликами, пищухами, полевками, куропатками и прочей дичью. С приближением холодов балобаны улетают в теплые края: в Монголию, Китай и Казахстан. Следующей весной балобаны вернутся к своим прошлогодним гнездам, найдут свои пары или выберут нового партнера и все повторится. Но не всем соколам удается вернуться. Часть 2. Куда исчезают кочевники Балобанов на протяжении последних десятилетий становится все меньше. За последние три поколения (примерно 15 лет) мировая популяция балобана сократилась на 50-79 процентов. Его включили в Красный список МСОП как вид, находящийся под угрозой исчезновения (Endangered). В Европе современная популяция относительно невелика и оценивается в 430-630 гнездящихся пар. Раньше в Европе вид был куда более многочисленным, но за 30 лет — с 1970 по 2000 год — европейская популяция балобана потеряла 90 процентов численности. Азиатская популяция тоже не избежала сокращения, и численность балобана в Азии падает и сейчас. От 10 тысяч пар, селившихся в России в 1970-х, к 2019 году осталось не более двух тысяч. По последним данным, в России обитают не более 1200 гнездящихся пар. Оставшиеся крупные гнездовые группировки сосредоточены преимущественно в Алтае-Саянском экорегионе (Республики Тыва, Алтай, Хакасия, Красноярский Край, Бурятия) и Забайкалье. В Казахстане наиболее глубокое падение зафиксировано в горах Каратау, где численность сократилась на 77 процентов по сравнению с уровнем 2010 года. Одна из причин — массовая гибель птиц на ЛЭП. 2.1 Как вредят ЛЭП Опора ЛЭП для хищной птицы — идеальная присада (место для сидения). Степь плоская. Чтобы высмотреть суслика в траве и при этом не тратить силы на долгий парящий полет, соколу нужна высота. Исторически во всех степях мира хищные птицы использовали для этого любой одинокий кустик, камень или древний курган. «А когда человек пришел в степь со своими ЛЭП, хищные птицы оценили это на все сто, — объясняет логику пернатых Елена Шнайдер. — Высоченная штука, очень удобно. Просто сидишь и глядишь». Но эта «удобная штука» таит в себе смертельную ловушку. Конструкция многих современных опор такова, что крупная птица, садясь на них, часто опускается лапами на заземленную металлическую траверсу, а клювом или другой частью тела случайно касается оголенного провода. Происходит короткое замыкание — и сокол мгновенно гибнет от удара током. Эта проблема актуальна для всех без исключения степных пернатых хищников: орлов, коршунов, канюков, пустельг и балобанов. Проблема в том, что птицы не могут научиться сами и научить других бояться электричества. «Линии электропередачи — это то, чему невозможно научиться, — констатирует орнитолог. — Никак не научить их избегать проводов, и никак родители не смогут передать им этот навык, потому что пробы и ошибки здесь всегда стоят сразу жизни». Впрочем, сейчас орнитологи пытаются научить хищных птиц бояться тока. Для этого в вольерах устанавливают модели ЛЭП со слабым напряжением. Эксперты-орнитологи и энергетики проделали огромную работу в России: на территориях Южной Сибири, где живут редкие хищные птицы, на провода надевают ПЗУ (птицезащитные устройства) — специальные пластиковые кожухи-изоляторы. Благодаря им ЛЭП становятся безопасными. К решению проблемы подключаются и соседи, например в 2023 году большую протяженность своих линий обезопасила Монголия. Но пернатые кочевники не знают государственных границ, а кабели защищены не везде. 2.2 Как вредит соколиная охота и браконьерство Однако ЛЭП — слепая, ненамеренная угроза. Самая же важная причина упадка вида заключается в спросе на диких птиц со стороны элитных рынков соколиной охоты в странах Персидского залива. Соколиная охота — традиционное бедуинское занятие. Когда-то охота с ловчими птицами была способом выживания в пустыне, но сегодня это мультимиллиардная индустрия роскоши, ориентированная на вкусы элиты. Спрос на балобанов у шейхов очень избирателен. Несмотря на наличие центров разведения в неволе, на черном рынке в приоритете дикие птицы, пойманные браконьерами. Сокольники и торговцы утверждают, что птицы, добытые из природы, обладают «чистотой крови», лучшими охотничьими инстинктами и физическим превосходством над «фермерскими» особями. Это предубеждение подпитывает нелегальный трафик, делая его крайне прибыльным. Стоимость элитного сокола на международном рынке может превышать цену роскошного автомобиля. На выставках в Абу-Даби цены на топовых птиц достигают 350 тысяч дирхамов (около 71 тысячи фунтов стерлингов). В Саудовской Аравии средняя аукционная цена за пойманного в природе сокола выросла на 723 процента в период с 2005 по 2014 год, поднявшись с 2755 почти до 20 тысяч долларов США, но может доходить и до сотен тысяч долларов. Птицы высшего класса транспортируются в эксклюзивных условиях: в салонах внедорожников, оборудованных присадами. Одной из самых разрушительных характеристик нелегального отлова является его избирательность. Это предпочтение ведет к катастрофическим изменениям в структуре диких популяций. 2.3 Как страдает гендерное и генетическое разнообразие Мониторинг в Алтае-Саянском регионе показал, что именно самки чаще всего не возвращаются в гнезда весной. Это значит, что самок массово отлавливают во время миграции, например в Монголии, через которую лежит путь сезонных перелетов. Самки представляют главный интерес для коллекционеров, так как они значительно крупнее и сильнее самцов. В результате во многих популяциях наблюдается избыток самцов-«холостяков», которые не могут найти пару. Этот половой дисбаланс дополняется тем, что браконьеры нацелены на птиц в возрасте первого года жизни, которые считаются наиболее подходящими для обучения. Изъятие молодежи лишает популяцию притока репродуктивных сил, а гибель взрослых самок разрушает уже сложившиеся пары, способные к стабильному воспроизводству. Особую тревогу вызывает судьба «алтайского» фенотипа балобана. Эти крупные птицы с красивым темным оперением очень популярны среди арабских сокольников и потому стали главной целью браконьеров. Из-за целенаправленного вылова особей с алтайским фенотипом они почти исчезли из гнездового состава популяций Южной Сибири. Таким образом, браконьерство выступает как фактор негативного искусственного отбора, обедняя генетическое разнообразие вида и уничтожая его наиболее самобытные формы. Часть 3. Как помогают соколам-кочевникам Когда стало понятно, что дикий балобан летит в пропасть, государство, ученые, природоохранные организации и ответственный бизнес объединили усилия. Спасение вида превратилось в многоступенчатую операцию, которая начинается в Подмосковье, а заканчивается в степях Тувы и Хакасии. И чтобы этот механизм сработал, экологам и орнитологам при поддержке фонда компании Siberian Wellness «Мир Вокруг Тебя» и фонда «Природа и люди» пришлось разработать уникальные методики. Уникальность проекта заключается в комплексном подходе и его продолжительности. В первую очередь были улучшены условия жизни птиц в природе — увеличен жилой фонд путем создания сети искусственных гнездовий. А это 57 платформ и 157 гнездовых ящиков для размножения птиц. Часть комфортабельных квартир занимают и другие виды — пустельга, могильник, ворон, но их избыток обеспечивает возможность размножения балобанов. Это большое хозяйство, требующее внимания и периодического ремонта. Другое направление работ — искусственное увеличение численности балобана в природе. Птиц, выращенных в питомнике, выпускают в природу. Для повышения шансов питомцев в природе используют различные приемы: подсаживают нелетных птенцов в гнезда диких балобанов и подкармливают их, а также выпускают годовалых птиц, уже умеющих летать и охотиться, благодаря пройденным курсам обучения, специальным тренировкам в питомнике. 3.1 Соколиный питомник Все начинается в питомнике «Витасфера». Его главная гордость — группа балобанов того самого алтайского фенотипа (темного окраса). «В 90-х годах этот подвид был практически полностью вычерпан из природы браконьерами, — рассказывает руководитель питомника, физиолог Евгений Сарычев. — К счастью, часть птиц по официальным разрешениям попала в российские питомники. Они были изъяты для размножения внутри питомников. Мы приобрели их потомков и сохранили генофонд в чистоте, не скрещивая с другими подвидами. Если бы мы вовремя не взялись за эту работу, алтайские балобаны в природе бы просто исчезли». Взрослые соколы живут в питомнике в просторных вольерах. Среда здесь максимально усложнена: разные типы гнезд, множество присад (веток и полочек). За птицами круглосуточно наблюдают через видеокамеры, изучая их поведение. Это не домашние питомцы — они полудикие, людей избегают и при появлении человека паникуют. Чтобы получить как можно больше птенцов для выпуска в природу, заводчики идут на хитрость. Они забирают у пары первую кладку в инкубаторы. Соколы, обнаружив пустое гнездо, вскоре делают вторую кладку, которую насиживают уже сами. Так удается увеличить потомство в полтора раза. Вылупившихся в инкубаторе птенцов первые пять-семь дней выкармливают люди с помощью пинцета. И здесь нет места самодеятельности. «Крайне важно давать правильное, сбалансированное мясо и витамины: мышей, крыс, японских перепелов, — подчеркивает Евгений Сарычев. — Если кормить соколенка просто куриной грудкой, он вырастет с рахитом». Спустя неделю окрепших птенцов подсаживают в вольеры к их родным или приемным соколам-родителям. А когда приходит время, птенцов отправляют на самолете в Сибирь. 3.2 Соколиный маткапитал Самым надежным, но самым сложно реализуемым методом возвращения балобанов в природу считается подсадка птенцов в дикие гнезда. Орнитологи находят в степи гнездо диких балобанов, в котором уже сидят птенцы примерно такого же возраста, и подкладывают туда одного-двух «москвичей». Дикие птицы не возражают. Как мы помним, балобаны поддерживают и чужих детей, а в своем гнезде стараются хорошенько накормить каждого птенца. Поэтому, увидев, что ртов прибавилось, они просто снова летят на охоту, чтобы накормить всех. А чтобы родителям точно удалось прокормить увеличившуюся семью, ученые выдают соколам материнский капитал. Мертвыми хомяками. «Мы им подкидываем корм в гнездо, — рассказывает полевой орнитолог Елена Шнайдер. — Подъезжает машина, никто никуда не лезет. Если гнездо невысоко — просто в баскетбол играем, закидываем. А если высоко, то цепляем хомяков на длинную удочку или селфи-палку, поднимаем в гнездо и стряхиваем. Ну или соскребаем о ствол дерева или ветку, чтобы подкормка упала с палки в гнездо. Взрослые птицы относятся к этому нормально — у них уже есть охотничьи навыки, и от нашей подкормки они охотиться не перестают. Они не воспринимают это как поблажку от человека». Кстати, многие с детства слышали, что если потрогать выпавшего из гнезда птенца, родители учуют запах человека и бросят его. Это заблуждение. У птиц очень плохое обоняние. Проблема в другом. Когда человек, пусть и с самыми добрыми намерениями, ломится к гнезду в траве или кустах, он на глазах у взрослой птицы вытаптывает растительность и ломает ветки. Он демаскирует укрытие, прокладывая визуальную тропу для хищников. Взрослая птица оценивает риски: по следам придут лисы, кошки или хорьки и съедят птенцов. Если в выводок вложено еще мало ресурсов, птице проще бросить его и сделать новую кладку в безопасном месте. Но это правило не работает для птиц-дуплогнездников и птиц, которые строят многолетние гнезда и в них выращивают птенцов год за годом. И хотя балобаны гнезд не строят, они могут и будут использовать одно и то же хорошее гнездо из года в год. Поэтому соколы никогда не бросают гнезда с птенцами из-за визита человека. Выпавшего или изъятого для осмотра птенца балобана можно смело возвращать к братьям и сестрам — родители продолжат кормить его как ни в чем не бывало. Подсадка дает отличные результаты: птенец вырастает на 100 процентов диким и проходит школу выживания у приемных родителей. Однако этот метод очень дорогой и трудозатратный. Семьи с приемышами надо обеспечить дополнительной подкормкой, а значит нужна команда, которая будет этим заниматься и регулярно привозить еду. К тому же диких гнезд в степи осталось слишком мало, а птиц в питомнике стало рождаться много. 3.4 Соколиные подготовительные курсы Чтобы спасти вид, фонду «Природа и люди» и его партнерам понадобился промышленный масштаб. Так в Хакасском заповеднике возвели конструкцию диаметром 40 метров и высотой восемь метров. Самый большой облёточник в России / © Хакасский заповедник «Облёточник — это не просто огромная клетка, это симулятор дикой природы, — рассказывает Роман Мнацеканов, орнитолог, главный координатор проектов фонда “Природа и люди”. — Его можно использовать и в качестве большого хэка, завершая в нем развитие подросших птенцов в возрасте 45-55 дней, но более перспективным является “мягкий выпуск“ годовалых птиц, освоивших навыки полета и охоты в ходе тренировок в питомнике. Кроме того, выпуск годовалых птиц перспективен тем, что сокращается срок неконтролируемого пребывания в природе до начала первого размножения, меньше вероятность, что птицы будут отловлены браконьерами, так как они превысили оптимальный для приручения возраст. Птицы адаптируются к сибирскому климату, местному магнитному полю и продолжительности светового дня». Здесь вступает в дело важнейшее правило: никакого контакта с человеком. Еду закидывают через кормовое окно. Если сокол свяжет появление еды с человеком, в дикой природе он потеряет бдительность и погибнет. Во время путешествия в облёточник / © Хакасский заповедник Но как научить птицу охотиться в закрытом пространстве?«У всех животных есть пищевой консерватизм, — объясняет Евгений Сарычев. — Если сокол в питомнике привык есть белых лабораторных мышей, то, увидев в степи серую крысу, он может отказаться ее есть, даже будучи голодным, потому что просто не воспринимает ее как еду. Поэтому мы специально закупаем для питомника мышей и крыс дикого серого и темного окраса». Более того, совместно с зоологами из МГУ специалисты разработали механику обучения охоте на сусликов — курсинг (по аналогии с тренировкой борзых собак). Внутри облёточника натягивают шнур с роликами, к которому крепится шкурка суслика с кусочками мяса. Шкурка динамично перемещается по вольеру, и молодые соколы учатся атаковать движущуюся цель. А чтобы у птиц не было дефицита новизны, орнитологи делают для них игрушки, имитирующие дикую добычу по размеру и цвету. Балобаны гоняются за ними и отнимают друг у друга. Игра — прямой путь к пробуждению охотничьих инстинктов. «В питомнике тренировка птиц перед выпуском в природу происходит в облёточнике большего размера, — объясняет Роман Мнацеканов. — Использование облёточника для выпуска годовалых птиц позволяет птицам прийти в себя после перелета, осмотреться, оценить окружающую обстановку, уяснить, что в этом месте есть доступный корм. В этом суть метода “мягкого выпуска”. Нет необходимости длительного содержания птиц такого возраста в облёточнике. Выпуск осуществляется простым открытием окон в облёточнике, птицы сами его покидают. Дополнительная подкормка выкладывается на подкормочный столик, рядом с облёточником. Это, с одной стороны, обеспечивает птиц кормом в случае неудачной охоты, с другой — позволяет дольше удержать в районе выпуска. А дальше — бродячий образ жизни и в случае благоприятной судьбы — возврат и формирование новой пары балобанов в природе». Когда птицы готовы к самостоятельной жизни, стенку облёточника открывают. Это «мягкий выпуск». Молодые соколы вылетают в степь, пробуют охотиться сами, но первое время возвращаются к вольеру на ночь, зная, что там всегда найдут еду и укрытие. Постепенно, отточив навыки, они покидают облёточник навсегда и пополняют дикую популяцию. Молодые соколы через некоторое время покинут облёточник навсегда / © Хакасский заповедник 3.5 Соколиные татуировки Всем птенцам — и перед подсадкой в семью, и в хэке — делают татуировки. «Эту идею предложил наш знакомый ветеринар, который занимается реабилитацией диких животных. Он придумал их по аналогии с клеймом у породистых собак, — рассказывает Елена Шнайдер. — Мы татуируем птенцов сразу, как привозим из питомника. Делаем надписи (например, RUS или SOS) на восковице над клювом и на цевке — на нижней части лапы. Птицам это никак не мешает, они даже не чешут эти места». Для сокола татуировка ничего не значит, но для браконьера она меняет всё. Это навсегда портит «товарный вид» птицы. Подделать документы на такого сокола для нелегального вывоза за рубеж становится невозможно: на лице у птицы буквально выбито, что она принадлежит к уязвимой, охраняемой российской популяции. На лапе птенца видна татуировка RUUS / © фонд «Природа и люди» По словам орнитологов, этот метод стал настоящим прорывом. «Как только я начала татуировать птиц, число возвращающихся соколов резко повысилось, — делится Елена.— Легальные ловцы в Монголии, куда наши птицы улетают на зиму, часто связываются с нами по адресу сайта на кольце. Когда они слышат, что на птице есть тату, мы говорим им: „Потрите ей клюв и ноги водой, и увидите“. Они тут же теряют интерес к такому соколу и отпускают его на волю. Более того, выпуски птиц должны широко освещаться в СМИ, и в кадр обязательно должны попадать татуировки. Браконьеры следят за новостями. Если они увидят, что в их вотчине выпустили пятьдесят прекрасных соколов, они приедут и всех переловят. Но если они увидят, что вся партия „бракованная“, мы надеемся, что они даже не сунутся на место выпуска». Часть 4. Люди, которые заботятся о соколах За каждой выпущенной в сибирское небо птицей стоит труд многих специалистов: ученых, наблюдающих птиц в природе, сотрудников питомника, преодолевающих все сложности непростого выращивания диких птиц, сотрудников фондов, ответственного бизнеса и просто неравнодушных людей, помогающих птицам вновь обрести небо. Полевики неделями живут в степи в палатках, без сотовой связи и привычного комфорта. Они просыпаются до рассвета, ездят от гнезда к гнезду через степи и барханы, следят за благополучием птиц, ремонтируют покосившиеся гнезда, проверяют записи в фотоловушках, постоянно залезают ради этого на деревья, подбрасывают в гнезда хомяков так, чтобы умные птицы не заметили присутствия человека, и подолгу дежурят с биноклями, наблюдая за своими подопечными. На спины молодых балобанов надевают легкие GPS/GSM-трекеры. Они выглядят как рюкзачки с солнечной батареей и отправляют ученым SMS-сообщения с координатами птицы. На экранах ноутбуков орнитологи следят, как их подопечные делают первые петли над степью, как улетают на зимовку в Китай или Монголию, и ликуют, когда сигнал трекера подтверждает: птица успешно перезимовала и возвращается домой, в Южную Сибирь. Сделать все это силами одних только энтузиастов-ученых было бы невозможно. Восстановление популяции балобана — это колоссальные затраты. Содержание маточного поголовья и разведение птиц в питомниках, покупка правильного корма, авиаперелеты десятков птиц из Москвы в Сибирь, строительство огромных облёточников, закупка дорогих GPS-трекеров и организация полевых экспедиций требуют серьезного финансирования. Именно здесь кабинетная наука и полевая орнитология объединяются с системной благотворительностью. Масштабная программа реинтродукции балобана в Сибири стала возможной благодаря и слаженной работе крупных природоохранных организаций: заповедник «Убсунурская котловина», ФГБУ «Государственный природный заповедник “Хакасский”», фонда «Природа и люди», фонда компании Siberian Wellness «Мир Вокруг Тебя», который занимается системным сохранением экосистем много лет, питомника редких видов птиц «Витасфера», ООО «Сибэкоцентр», Сайлюгемский нацпар. «Я узнала про Тьму и Молли — про этих самок-матриархов, которые сами решают, где жить и с кем растить птенцов. И думала: это же чистый Алтай. Сильный, своенравный, живущий по своим законам. Но даже такой силе нужна поддержка. Когда алтайскую морфу балобана практически вычерпали браконьеры, мы потеряли не просто особей — прервалась уникальная генетическая линия. Поэтому фонд „Мир Вокруг Тебя“ зашел в этот проект не разовым спонсором, а системным партнером: с пониманием, что восстановление популяции займет годы. Мы работаем с алтайскими ингредиентами почти тридцать лет. И если мы не поможем сохранить один из главных символов этого края — кто тогда?» — говорит Марина Артюх, руководитель направления КСО Siberian Wellness. Роман Мнацеканов, орнитолог, главный координатор проектов фонда «Природа и люди»: «Проект по восстановлению балобана отшлифовывался годами работы. Применение разных методов реинтродукции птиц. Выращенных в неволе, позволяет максимально использовать возможности питомника. Именно с этой целью был построен облёточник в Хакасском заповеднике, впервые принимающий в этом году молодых балобанов — мы буквально только что привезли партию из 20 птиц. Ежегодный мониторинг, осуществляемый на территории стационара в Южной Сибири, позволяет выявлять все изменения в состоянии популяции, как говорится, держать руку на пульсе. Это не только проверка известных и выявление новых гнездовых участков, но и фиксация возвратов птиц к местам гнездования, которое и подтверждает успешность проекта. В ходе полевых работ осуществляется ремонт гнездового фонда, выявляются опасные для птиц участки ЛЭП, применяются меры по их оснащению птицезащитными устройствами. Сохранение вида на планете — сложная и, как правило, длительная процедура. Но это только первый шаг. Основная задача — обеспечить существование вида как естественного компонента экосистемы в долгосрочной перспективе, чтобы его судьба не зависела от человека. Проект позволил создать ядро популяции, обеспечивающее эффективное воспроизводство птиц. Он направлен не только на увеличение численности вида, но и на восстановление его социальной структуры, увеличение объема алтайской морфы в природе. Все это создает предпосылки для восстановления естественной структуры вида, его генетической разнородности, для расширения ареала и стабилизации численности балобана в России».

Биоморфное будущее сингапурского художника Джеймса Нгуена

info@naked-science.ru (Naked Science) — Sun, 03 May 2026 10:44:15 +0000

В его творчестве находят отражение темы технологического прогресса, а также последствий экологических и социальных изменений. В цифровых мирах Нгуена главными героями становятся футуристические ландшафты и детально проработанные летательные аппараты. Работы художника выделяются не только технологической детализированностью, но и биоморфной эстетикой. Его концептуальные строения, конструкции и устройства будто текут и изгибаются, сочетая обтекаемые формы с высокотехнологичными элементами. Концепт-арт Джеймса Нгуена (James Nguyen) / © James Nguyen Концепт-арт Джеймса Нгуена (James Nguyen) / © James Nguyen Концепт-арт Джеймса Нгуена (James Nguyen) / © James Nguyen Концепт-арт Джеймса Нгуена (James Nguyen) / © James Nguyen Концепт-арт Джеймса Нгуена (James Nguyen) / © James Nguyen Концепт-арт Джеймса Нгуена (James Nguyen) / © James Nguyen Концепт-арт Джеймса Нгуена (James Nguyen) / © James Nguyen Концепт-арт Джеймса Нгуена (James Nguyen) / © James Nguyen Концепт-арт Джеймса Нгуена (James Nguyen) / © James Nguyen Концепт-арт Джеймса Нгуена (James Nguyen) / © James Nguyen

Первый полет второй лунной гонки: зачем и как американцы возвращаются на Луну?

info@naked-science.ru (Naked Science) — Fri, 16 Jan 2026 09:33:14 +0000

Вторую лунную гонку в 2018 году запустил президент США Дональд Трамп. По простой причине: ему нужны были какие-то серьезные достижения. Ничего не подходит для этого лучше, чем высадка людей на другом небесном теле: хорошо известно, что научная отдача от изучения Луны «Аполлонами» много больше, чем от всех автоматических миссий туда, вместе взятых. Конечно, Трамп по поводу научных работ вряд ли в курсе, но вот где зарыт престиж — он просто нутром чувствует. Однако речь никак не о второй гонке престижа. Новая высадка имеет серьезные научные цели, которые могут только перевернуть науку. Дело в том, что на нашем спутнике уже нашли немало следов воды и связанных с ними веществ. Это плохо сочетается с теорией образования Селены от столкновения Земли с древней планетой Тейей. Зато хорошо сочетается с появившейся уже в XXI веке теорией о возникновении Луны во время совсем других событий. Члены экипажа будущей миссии во время тренировки внутри наземного макета их космического корабля. Примерно так все и будет в открытом космосе / © NASA, Mark Sowa Борьба научных теорий — это интересно, но в чем практическая польза? Она есть: если Луна образовалась без Тейи, то, по новой теории, она произошла из материала, выбитого из Земли. Тогда это не сухая бесполезная гора камней, как думали в XX веке. Согласно теории этого века, содержание воды в ней должно быть не сильно меньше, чем в земной коре. В таком случае у полюсов спутника должен быть буквально километровый слой вечной мерзлоты, а под ним — линзы жидкой воды. Напомним: главная цель изучения того же Марса — поиски там следов древней или современной жизни. Найти такое у поверхности нельзя: галактические лучи уничтожат любые следы ДНК в верхних слоях. Когда земляне захотят найти жизнь на другой планете, им придется искать места, где подо льдом есть озера вроде Востока в Антарктиде. Но если Селена произошла из земного материала, то найти жизнь на другом небесном теле можно намного ближе. Не на Марсе, а прямо на спутнике Земли. Не в десятках миллионов километров, а в 400 тысячах. Это совсем разные деньги, зато результат в смысле революционности сходный. Впервые для американских космических кораблей у «Ориона» будет отделенный от остального внутреннего объема туалет. Времена спартанских условий первых лунных кораблей, кажется, уходят в прошлое / © Wikimedia Commons Революционным его можно назвать не только с научной точки зрения. Сейчас ученые в основном подозревают, что в любой среде, где есть устойчиво жидкая вода и ряд минералов, жизнь возникает практически неизбежно. Сразу после открытия жизни на другом небесном теле эта мысль станет очевидна и политикам. Как только это случится, земная политика изменится навсегда. Даже самые недалекие главы государств поймут, что их титаническая борьба за мировое господство — борьба двух кланов дикарей на небольшом острове. А вокруг острова лежит множество других, оттуда в любой момент может прийти корабль с миссионерами либо колонизаторами. Затем власть местных, то есть земных, вождей может начать стоить так же мало, как власть вождей австралийских туземцев после прибытия корабля Кука. У кого выше шансы на победу Разумеется, чтобы высадка людей на Луну стала суперпризом, капитально меняющим как земную науку, так и политику, необходимы определенные усилия. Во-первых, надо высадиться не абы где, а у лунных полюсов. В остальных районах Селены регулярный дневной нагрев до плюс 130 градусов испарил подземную воду, и найти жизнь или даже подтвердить новую теорию образования спутника не выйдет. Во-вторых, сразу после высадки получится найти только доказательство того, что Луна не возникла из-за Тейи (на это укажет пропорция тяжелого водорода в местном водном льде).Чтобы добыть следы жизни, придется доставить на земной спутник очень массивную бурильную установку и все, что для нее нужно. Иными словами, надо будет повторить достижения российских бурильщиков антарктического озера Восток. Из всего этого ясно: технически лучше всего для такой миссии потенциально подготовлены американцы. Их «Артемида-III» в сентябре 2028 года запланировала высадку именно у южного полюса. А еще корабли Starship смогут доставить туда до сотни тонн оборудования за один рейс. Вполне достаточно для бурения на километр и более. Схема полета США к Луне в 2028 году вызывает серьезный вопрос: зачем в ней SLS и «Орион»? Почему нельзя доставить людей к Луне на Starship, через стыковку на низкой околоземной орбите с дешевым кораблем Crew Dragon? Однако если вы знаете политико-коррупционную ситуацию в американском космосе, то неизбежно приходится признать, что без SLS и «Орион» в 2020-е годы людей на Луну вряд ли отправят / © Wikimedia Commons Несколько хуже подготовлены китайцы. Чтобы успеть высадиться на Луне как можно раньше, они выбрали компромиссное решение — ракету, созданную за счет стыковки многих блоков, сделанных для ракет поменьше. Значит, эта ракета недостаточно мощная, чтобы ее корабль мог высадить людей на полюсах Селены. Им придется садиться ближе к экватору. В силу той же малой грузоподъемности ракеты посадочный корабль имеет ноль шансов доставить на естественный спутник Земли средства для действительно глубокого бурения. С другой стороны, российские космические наблюдатели — и, самое смешное, некоторые американские — всерьез ожидают, что из-за большей технической простоты лунного проекта КНР успеет высадить людей на Луну первой. Мы не ожидаем ничего подобного: как уже писал Naked Science, ранее 2029 года высадка китайцев маловероятна, а к 2028-му компания SpaceX должна успеть с обеспечением американской посадки. Ракета «Чанчжэн-10», на которой китайцы планируют высадить на Луне своих граждан, задумана не очень хорошо: она повторяет ошибки отечественных ракет типа «Энергия» или тяжелые версии «Ангары», иными словами, у нее есть боковые блоки, что резко поднимает сухую массу ракеты при прочих равных. К тому же она еще и полностью одноразовая и не может быть сделана осмысленно многоразовой (как и «Ангара») по чисто техническим причинам.Тем не менее, КНР это не очень волнует: такую ракету можно сделать быстрее, чем копию Starship, а ее большая удельная стоимость первой экономике мира вполне по силам / © Wikimedia Commons Тем не менее такие ожидания есть, и они создали вокруг второй лунной гонки довольно серьезный градус ажиотажа. Если в 2020 году мы констатировали, что в гонке к Луне Штатам придется соревноваться в основном с самими собой, то сейчас многие по всему миру всерьез ждут, что это будет не потешное, а реальное соревнование с первой экономикой мира — Китаем. Февраль 2026-го Не ранее 6 февраля 2026 года со стартового комплекса № 39 во Флориде — откуда когда-то к Луне летели «Аполлоны» — взлетит ракета SLS с кораблем «Орион». И для нее, и для корабля это будет всего второй полет — и первый пилотируемый. Рид Уайсмен во время эксперимента на МКС / © Wikimedia Commons Мощность SLS тоже недостаточна для того, чтобы вывести «Орион» на окололунную орбиту, как это сделал «Аполлон-8» в 1968 году. Поэтому, вопреки сообщениям многих СМИ, «Орион» не «облетит Луну», а пролетит мимо нее — это так называемая пролетная миссия. В ней топливо в основном тратится, чтобы прибыть в район Луны. Дальше ее гравитация замедлит космический аппарат и позволит ему вернуться обратно к Земле с минимумом энергетических затрат.Смысл в том, чтобы проверить, насколько это возможно, корабль и ракету, прежде чем отправлять на них астронавтов для высадки на небесное тело. На борту будут четверо: командир Рид Уайсмен, Виктор Гловер (американские СМИ подчеркивают, что он станет первым афроамериканцем, улетевшим дальше околоземной орбиты), Кристина Кох (будет первой женщиной с таким же достижением) и канадец Джереми Хансен (первый неамериканец с таким достижением). Момент стыковки первой стыковки кораблей типа Crew Dragon с МКС. В центре Виктор Гловер / © Wikimedia Commons Вопреки тому, что может показаться, миссия будет совсем не прогулочной. Из программы «Аполлон» известно, что новая техника часто склонна к мелким — и не очень — отказам. Из-за непродуманных деталей конструкции еще при предполетной подготовке в 1960-х сгорели трое астронавтов лунной программы. Да и при полетах к самой Луне были события, способные похоронить весь экипаж. Всего в одном полете случились и отказ двигателя ракеты, и коллапс перекачки топлива в невесомости, и проблемы с системой обеспечения воздуха, и взрыв аккумуляторов, и переохлаждение космонавтов, и их посадка на голодный паек по воде и даже попытка закрытия люка для герметизации корабля не удалась. В общем, только в историях лунозаговорщиков полеты к Луне шли гладко и без задоринки. У Кристины Кох тоже есть опыт полетов на орбитальную станцию Что особенно важно понимать, первую лунную программу США готовил безусловный гений космической отрасли Вернер фон Браун. И сами американские историки космоса честно признают: без него шансов на выигрыш лунной гонки у них не было бы. Стоит вспомнить, что когда фон Браун покинул американский космос, его руководители немедленно выбрали неудачные «Шаттлы». Это не только лишило астронавтику США возможностей летать к Луне, но и почти на десятилетие оставило без возможностей доставлять людей в космос. Не говоря уже о таких «мелочах», как 14 погибших астронавтов, что в несколько раз больше людских потерь в космосе всех остальных стран, вместе взятых. Сегодня ситуация существенно отличается от эры фон Брауна. За часть лунной программы — корабль Starship, который сработает как лунный взлетно-посадочный модуль — отвечает действительно способный человек, чья компания выводит более 85 процентов всех грузов землян в космос и контролирует подавляющее большинство спутников на орбите. Канадец Джереми Хансен, напротив, в космос никогда не летал. Поэтому включение его в состав экипажа в такой миссии чисто политический шаг. Забавно, что европейцы, которые дали серьезный вклад в железе для этой миссии, не получат в ней ни одного пассажирского места. Впрочем, для отношений США с ее европейскими партнерами это достаточно типичная практика / © Wikimedia Commons А вот об исполнителях всего остального этого не скажешь. Ракета SLS делают с большой ролью корпорации Boeing. Той самой, у которой не так давно вываливались недозакрученные двери из самолетов и чей космический корабль едва не убил пару астронавтов, летавших к МКС.Исполнители «Ориона» из того же круга, поэтому проблемы не исключены и там. Во время пробного беспилотного полета у «Ориона» были трещины теплового щита. По наземным оценкам, трещины эти потенциально небезопасны для экипажа. Вроде бы ситуацию исправили, но точно не известно: беспилотный тест щита в космосе не повторяли, потому что это требует денег, а их у NASA меньше, чем оно хотело бы. Маршрутом 13-го В первые сутки после взлета корабль пробудет на вытянутой высокой околоземной орбите. Сперва экипаж проверит работу всех систем и лишь на втором витке активирует криогенную ступень для пролета мимо Луны. Ступень использует как топливо жидкий водород и кислород, оснащена одним двигателем RL-10, унаследованным SLS от более ранних космических программы Штатов. После примерно трех дней корабль пролетит в 7400 километрах от Луны (самая близкая к ней точка траектории), затем повернет на обратный курс. Все это время астронавты будут продолжать мониторить, что там вообще у «Ориона» работает и насколько исправно. [shesht-info-block number=1] Это не значит, что «Артемида-II» отработает все узкие места будущей лунной миссии. Она не может проверить два ключевых элемента: взлетно-посадочный модуль и лунный скафандр. Ни того, ни другого к этой миссии доделать не успели. И все же «Орион» с SLS — примерно половина миссии «Артемида-III», намеченной на осень 2028 года. Именно на этом корабле астронавты должны прибыть на орбиту Луны, перейти на Starship, а оттуда — сесть на Луну. Если что-то в полете февраля 2026-го пойдет не так, всю лунную миссию придется коренным образом пересмотреть. Так что важность «репетиции» трудно переоценить, даже несмотря на отсутствие в ней скафандров и лунного модуля. Наконец, в конце 10-суточного полета ожидается его самая рискованная часть: на второй космической (приблизительно 11 километров в секунду) корабль войдет в земную атмосферу. Его кинетическая энергия при этом будет почти вдвое выше, чем при обычном возвращении с околоземной орбиты. Поэтому будем надеяться, что тепловой щит действительно исправили. Общая схема миссии «Артемида-II». Возврат от Луны обеспечивается за счет ее тяготения, тормозящего корабль и позволяющего ему вернуться к Земле с минимальными затратами топлива / © Wikimedia Commons Никто до сих пор преднамеренно не выполнял облет Луны с людьми на борту по такой пролетной траектории. «Аполлон-13» попал туда, но случайно, как кур в ощип. Из-за неполадок на борту ему пришлось пролететь по такой траектории. Все это не может не вызывать некоторого беспокойства за судьбы людей на борту. В то же время нам стоило бы побеспокоиться и за себя. Дело в том, что первым теорию о ином происхождении Луны — из которой вытекает возможность наличия там не только больших объемов воды, но и жизни — высказал российский физик в 2007 году (мы писали о его открытии здесь). Он сделал это для всего человечества, но из-за нашего отказа от участия в лунной гонке пока воспользоваться им светит только США. В результате получится так, что научный результат добыли одни. А все бонусы от него достанутся другим — причем не только научные, но и политические.

Сумрачные футуристические города Наджиба Наджара

info@naked-science.ru (Naked Science) — Sat, 10 Jan 2026 12:12:16 +0000

В своих работах Наджиб Наджар особое внимание уделяет деталям городского пространства. Следы ржавчины, небольшие потертости и лужи делают города менее совершенными и одновременно более живыми. Цифровые технологии и футуристические автомобили органично вплетаются в урбанистическую среду, усиливая ощущение реальности. В картинах Наджара доминируют мрачные, давящие тона, что подчеркивает сумрачность атмосферы. Кропотливая работа с перспективой, цветом, светом и тенью позволяет художнику усилить кинематографичность момента. Каждая иллюстрация словно рассказывает историю. Даже рассматривая отдельный пейзаж, возникает ощущение, что это — часть более крупного мира. Концепт-арт Наджиба Наджара (Najeeb Najjar) / © Najeeb Najjar Концепт-арт Наджиба Наджара (Najeeb Najjar) / © Najeeb Najjar Концепт-арт Наджиба Наджара (Najeeb Najjar) / © Najeeb Najjar Концепт-арт Наджиба Наджара (Najeeb Najjar) / © Najeeb Najjar Концепт-арт Наджиба Наджара (Najeeb Najjar) / © Najeeb Najjar Концепт-арт Наджиба Наджара (Najeeb Najjar) / © Najeeb Najjar Концепт-арт Наджиба Наджара (Najeeb Najjar) / © Najeeb Najjar Концепт-арт Наджиба Наджара (Najeeb Najjar) / © Najeeb Najjar Концепт-арт Наджиба Наджара (Najeeb Najjar) / © Najeeb Najjar Концепт-арт Наджиба Наджара (Najeeb Najjar) / © Najeeb Najjar

Оживающие научно-фантастические иллюстрации Ю-Цон Тана

info@naked-science.ru (Naked Science) — Sat, 15 Nov 2025 18:54:02 +0000

Художник с инженерной точностью прорабатывает архитектурные детали и технологические конструкции, превращая сложные системы в выразительные художественные образы. Здания, механизмы и ландшафты становятся такими же героями историй, как и люди. Его урбанистические, местами агрессивные и брутальные работы сохраняют живые эмоции и дыхание. Кажется, что это не цифровая иллюстрация, а фотография, которая вот-вот оживет. Однако Тан позволяет зрителю самому решать, воображаемый мир пережил катастрофу или же он замер в ожидании апокалипсиса. Концепт-арт Ю-Цон Тана (YuCong Tang) / © YuCong Tang Концепт-арт Ю-Цон Тана (YuCong Tang) / © YuCong Tang Концепт-арт Ю-Цон Тана (YuCong Tang) / © YuCong Tang Концепт-арт Ю-Цон Тана (YuCong Tang) / © YuCong Tang Концепт-арт Ю-Цон Тана (YuCong Tang) / © YuCong Tang

Атом через 100 лет: как ядерная энергия изменит будущее человечества

info@naked-science.ru (Naked Science) — Fri, 31 Oct 2025 10:25:40 +0000

Данную статью можно послушать. Футурологические прогнозы — дело неблагодарное. Широко известно такое «предсказание», сделанное президентом компании IBM в 1943 году: «Во всем мире есть спрос примерно на пять вычислительных машин». Или, не менее ошибочное, опубликованное в журнале Popular Mechanics в 1949-м: «Компьютеры будущего будут весить лишь 1,5 тонны и вмещать в себя только 1000 ламп». В обоих случаях видение будущего от специалистов серьезно разошлось с реальностью. Все потому, что никто не может предсказать появление так называемых прорывных инноваций. Скажем, полупроводников и интегральных микросхем. Интересно, что атомная энергия, в отличие от тех же полупроводников, вытеснивших лампы в электронике, не разрушила предшествующие рынки и до сих пор сосуществует с другими видами генерации, даже предельно вредными и устаревшими вроде угольных ТЭС. И все же мирный атом глубоко трансформировал энергетический сектор, обеспечив всем желающим доступ к мощному и низкоуглеродному источнику энергии — были бы политическая воля и инвестиции. Причем темпы ее роста во Франции XX века, например, обгоняли темпы роста СЭС и ВЭС в современной Европе. То есть при наличии этой воли и нужных инвестиций АЭС вполне могут развиваться и со скоростью прорывной технологии. Но впереди ждет куда больше. В обозримом будущем ядерная энергия может изменить многие отрасли и, возможно, даже вытеснить хорошо знакомые нам сейчас технологии: к примеру, космические ракеты на химических двигателях. Диаграмма показывает, как менялась дополнительная вводимая безуглеродная генерация в разных странах мира по годам. Даже сегодня ввод СЭС и ВЭС в США, Германии, Южной Корее и многих других странах существенно медленнее, чем скорость прироста атомной генерации в 1970-х годах / © James Hansen et al. Ниже попробуем разобраться, как изменится атомная энергетика в ближайшие 100 лет и как она поможет человечеству совершить новые прорывы в искусственном интеллекте, освоении космического пространства, транспорте и даже изменении качества городской жизни. Конечно, никому не дано прозреть грядущее, но каждый может наблюдать его семена в настоящем и попробовать понять, во что они прорастут. Как говорил знаменитый фантаст и отец киберпанка Уильям Гибсон, предвосхитивший в своих романах виртуальную реальность, киберпространство и нейроимпланты: «Будущее уже наступило. Просто оно неравномерно распределено». Энергия для сильного искусственного интеллекта С момента появления в 2017 году новой архитектуры нейросетей-трансформеров в мире наступило очередное «лето» искусственного интеллекта (ИИ). Взрывное развитие флагманских моделей генеративного ИИ, таких как GPT-5 от OpenAI, позволило им все более эффективно решать множество интеллектуальных задач, ранее посильных исключительно человеку. Современные возможности алгоритмов уже поражают воображение, но это лишь «ясли» для ИИ. Настоящий прорыв возможен лишь при разработке общего, или сильного, искусственного интеллекта (Artificial General Intelligence, AGI). В гонке за его создание участвуют множество стран, а проекты по развитию сильного ИИ часто сравнивают с Манхэттенским проектом в США или атомным проектом СССР. Такое сравнение отражает не только сложность перспективной технологии, но и ее энергетическую значимость. Дело в том, что генеративный ИИ совершенствуют за счет обработки и поиска закономерностей во все больших объемах данных. Растут и сами модели. Первые функциональные нейросети имели не более 20 000 параметров, а на сегодня число параметров одной модели пробило планку в триллион. В будущем же им пророчат куда большее число параметров. Для работы со столь мощными системами искусственного интеллекта требуются огромные вычислительные мощности в центрах обработки данных (ЦОД), а значит, и колоссальные затраты электрической энергии. Именно электроэнергия в ближайшие десятилетия станет ключевым ограничивающим условием развития ИИ. Магазин Вобан, старый склад в речном порту Страсбурга, Франция, переоборудованный в дата-центр. Из-за использования для его охлаждения прибрежной воды затраты энергии на этот процесс снижены, поэтому государство классифицирует его как «зеленый» / © Wikimedia Commons Эксперты отмечают, что в 2026 году сегодняшние модели ИИ будут потреблять один гигаватт электроэнергии, а в 2028-м — уже около 10 гигаватт. Разработки следующего этапа, сильного ИИ, потребуют введения в эксплуатацию еще до 100 гигаватт дополнительных мощностей. Сколько электричества понадобится, чтобы перейти от сильного ИИ к искусственному сверхинтеллекту (Artificial Superintelligence, ASI), способному превзойти человеческие возможности, пока даже невозможно представить, но очевидно, это будет рост. Единственный разумный выход — развитие атомной энергетики для нужд ЦОД и ИИ. Так, компания Microsoft заключила контракт о покупке электричества на 835 мегаватт, предполагающий перезапуск знаменитой АЭС «Три-Майл-Айленд». Amazon подписала еще более крупное соглашение на поставку почти двух гигаватт атомной электроэнергии для питания своих центров обработки данных искусственного интеллекта и облачных хранилищ в Пенсильвании (США). Потребление электричества дата-центрами, прогноз Международного энергетического агентства. Даже в самом низком сценарии через десять лет дата-центры по всему миру должны потреблять больше, чем вся экономика России сегодня. В высоком сценарии потребление будет примерно втрое выше современного российского / © IEA, Jonas Kristiansen Nøland Российская госкорпорация «Росатом» еще в 2018 году развернула первый ЦОД в Тверской области, рядом с Калининской АЭС (на 48 мегаватт мощностью, причем питание на 100% бесперебойное — от атомной электростанции), а позднее создала еще и ЦОДы в Санкт-Петербурге. В итоге она уже вышла в тройку крупнейших поставщиков услуг ЦОД в России. И это только начало: гонка за создание генеративного ИИ продолжается. Прогноз: в течение ближайших 100 лет мы будем наблюдать строительство инфраструктурных комплексов, совмещающих гигантский ЦОД для ИИ. Рядом с ними весьма логично ждать появления либо малых модульных реакторов, либо, если генеративный ИИ покажет достаточный энергоаппетит, более крупных АЭС с одним или несколькими гигаватными энергоблоками. Жар от холодных цифр Грядущее столетие, без сомнения, пройдет под знаком все нарастающего глобального потепления. И, как ни странно, оно станет большой проблемой для крупнейших IT-компаний мира. Ведь ЦОДы — это не только прожорливые потребители электроэнергии, но и, по сути, гигантские печи, выделяющие неимоверное количество тепла. Одна из крупнейших статей расходов при строительстве и эксплуатации любого ЦОД — создание и обслуживание системы кондиционирования воздуха. Обычно в машинных залах дата-центров для охлаждения используют специальное оборудование — блоки кондиционирования воздуха CRAC (Computer Room Air Conditioner) и блоки подготовки воздуха CRAH (Computer Room Air Handler), а также системы захолаживания воздуха на крышах или централизованные устройства воздухоподготовки. Все они весьма недешевые сами по себе плюс требуют немалых затрат электричества для функционирования. Сократить издержки на кондиционирование помогает холодный полярный климат. Поэтому многие корпорации, например Google, активно строят свои новые ЦОДы за полярным кругом либо вплотную к его границам. Там благодаря технологии freecooling избытки тепла в машинных залах можно снять с помощью ледяного наружного воздуха, а для охлаждения серверов — использовать морскую воду. С ростом средних температур от тропического до умеренного пояса IT-компаниям неизбежно придется переносить свои дата-центры в Арктику или на плавучие станции в Южный океан близ берегов Антарктиды. Но так как развитой энергетической инфраструктуры там нет и не будет, для их обслуживания потребуются атомные станции малой мощности (АСММ) с малыми модульными реакторами (ММР). Мировой арктический архив, дата-центр построенный на Шпицбергене. Его разместили в бывшей шахте, окруженной вечной мерзлотой Это минимизировало расходы на отвод тепла от стоек с накопителями / © Arctic World Archive Уже сейчас многие западные и китайские корпорации ведут переговоры об инвестициях в развитие и коммерциализацию ММР. Во всем мире разрабатывают свыше 80 различных проектов модульных реакторов. При этом действующие системы такого типа есть только у Китая и России. «Росатом» создает плавучие энергоблоки на базе реакторных установок. Один из них — плавучая атомная теплоэлектростанция (ПАТЭС) «Академик Ломоносов» с реактором КЛТ-40С — с 2020 года снабжает электроэнергией заполярный город Певек. Для следующих ПАТЭС создают еще более мощные реакторы РИТМ-200. Корпус реактора РИТМ-200 / ©АО «Атомэнергомаш» Прогноз: из-за глобального потепления большая часть центров данных, не связанных напрямую с обслуживанием ИИ, переместится за Северный полярный круг и на гигантские плавучие хранилища в Южном океане. В обоих случаях для их обеспечения электроэнергией будут использовать атомные станции малой мощности. Их производство, продажи и обслуживание по доходам могут сравниться с доходами атомных компаний от традиционных крупных АЭС. Электромобилизация: почему электромотор лучше всего сочетается именно с АЭС Во всех развитых странах можно наблюдать единую суточную структуру энергопотребления: за кратким утренним пиком следует дневной спад, после которого наступает продолжительный вечерний пик, сменяющийся длительным ночным спадом. Эти колебания создают нагрузку на электросети и требуют от поставщиков энергии поддержания баланса между выработкой и спросом. Задача нетривиальная, поэтому для ее решения разработано множество разных стратегий. АЭС работают в режиме, который в энергетике называют базовым: вырабатывают энергию и днем, и ночью. Такая схема подойдет для будущего, в котором много электромобилей. Ведь с точки зрения электромобилей как потребителей наиболее эффективна именно схема, когда АЭС ночью вместо снижения выработки после дневных пиков отдают электричество на электрозаправочные столбики близ домов, где припаркованы электромобили владеющих ими частных лиц. Для такого потребителя экономически более эффективна схема, когда АЭС работает 24/7. Почему? Если электромобили начнут массово заправлять в те же часы, когда электричество потребляют остальные потребители, они мгновенно упрутся в ограничения по возможностям подстанций. Вот есть многоквартирный дом на тысячу квартир. На парковке рядом можно поставить немало столбиков с двумя розетками на каждой, причем это будет стоить всего сотню долларов за розетку. Но что будет, когда 500 электромобилей на парковке одновременно начнут заряжаться? Вечером или утром это спровоцирует мини-коллапс: до мегаватта мощности, подведенной к дому, будет занято на электрозарядке. Включения электролит, кондиционеров и тому подобных приборов в самих квартирах в таких условиях может привести к перегрузке сети и локальному отключению. Поменять оборудование на местной подстанции можно, но не придется ли тогда менять и идущие от нее к дому подземные кабели? Сколько все это будет стоить? Совсем другая история, если зарядка электромобилей будет ограничена ночными часами — например, с помощью резко сниженных ночных тарифов. Ночью подстанция в жилых кварталах еле загружена, попросту простаивает почти без дела. А теперь она сможет передавать электричество от АЭС потребителям, которые активнее всего именно ночью. Могут ли так сделать другие электростанции? Например, СЭС и ВЭС? Им тоже было бы неплохо работать 24/7, ведь их «топливо» стоит ноль процентов от их киловатт-часа (у АЭС этот показатель ниже 5%, у ТЭС — более 65%). Значит, чем больше часов СЭС и ВЭС работают, тем больше их выручка, а затраты почти не меняются. Но, в отличие от ядерного реактора, ветряк и солнечная батарея не могут работать даже 50% часов в году: на Земле просто нет местностей, где достаточно часто дует ветер или светит солнце. Попробуем посчитать: один легковой электромобиль тратит 3,5 тысячи киловатт-часов в год (при пробеге 20 тысяч километров за год). В мире 1,4 миллиарда легковушек, то есть вместе они потребят приблизительно пять триллионов киловатт-часов в год. Лишь 60% от общих энерготрат автотранспорта приходится на легковые авто, остальные 40% уходят на грузовики и автобусы. С их учетом полная электромобилизация всего автотранспорта на планете потребует 8,33 триллиона киловатт-часов в год. Это треть от сегодняшней выработки всего электричества в мире. Если пересчитать 8,33 триллиона киловатт-часов на годовую выработку гигаваттного атомного энергоблока, у нас получится тысяча таких блоков. С одной стороны, это очень много. С другой — какие еще электростанции смогут удовлетворить такую потребность? ТЭС, бесспорно, можно построить в нужном количестве. Но, судя по опыту Китая, далеко не все власти в мире готовы оплатить рост издержек системы здравоохранения, который неизбежно сопроводит фактическое удвоение современной угольной генерации. Сжигание на ТЭС природного газа менее вредно, но удвоить добычу газа явно не получится: этот ресурс просто не распределен по миру в нужном количестве. Да и вред его хотя втрое ниже, чем от угля (на один выработанный электростанцией киловатт-час), все равно есть и вполне ощутим. Недаром люди, живущие домах с газовыми плитами, склонны к риску развития артрита больше тех, кто живет в доме с электроплитой. И это мы даже не перешли к показателям смертности. СЭС и ВЭС не годятся как источник нужных для электромобилизации 8,33 триллиона киловатт-часов по другим причинам: электромобили, как мы уже отмечали, заряжают в основном ночью. Зарядка у дома организуется проще, чем на обочинах городских дорог, и она удобнее, чем поездка на специализированную ЭЗС — просто потому, что водитель у дома не тратит время ни на что, кроме того, чтобы вставить пистолет в розетку вечером и вынуть его утром. Это куда проще поездки куда-то, 20 минут ожидания, пока зарядится машина, и пути обратно. Солнце не светит ночью. Ветер может дуть и в темное время суток, но никто не может предсказать это заранее. И даже литиевые накопители не решат эту проблему: практически во всех регионах мира есть пара недель в году, когда скорости ветра минимальны. Что характерно, наступает эта пара недель в холодное время года, когда потребность в электричестве и так выше обычной. Литиевые накопители на две недели потребления энергосистемы в условиях России потребуют более 40 миллиардов киловатт-часов емкости — или примерно 10 триллионов долларов, кратно выше ВВП нашей страны. Очевидно, что это не выход. Одна из электрозарядок в Обнинске. Пока именно такие, относительно скоростные зарядки доминируют среди устанавливаемых в нашей стране. Но со временем все шире начнут распространяться более низковольтные и недорогие электрозаправочные столбики у многоквартирных домов / © «Росэнергоатом» Особенно легко это понять, если вспомнить, что 10 триллионов долларов в российских условиях — цена постройки буквально тысяч атомных энергоблоков. Выше мы уже показали: всему миру для электромобилизации достаточно всего тысячи гигаваттных ядерных реакторов типа ВВЭР. Уже в ближайшем будущем стабильный базовый режим работы АЭС станет их главным преимуществом из-за массового использования беспилотных электромобилей. Ожидаемый многими постепенный переход на пятый уровень автономности всего транспорта, помноженный на тотальную электромобилизацию и полное изменение практики вождения в больших городах, создаст стабильный спрос на электроэнергию на протяжении суток. Выглядеть это будет так: утром вы сядете в свой электромобиль, он довезет вас куда нужно. Дальше возможны два сценария: вы можете отпустить свой электромобиль поработать на вас в качестве такси, развозящего других горожан в дневные часы, либо оставить его на парковке у работы. Вечером, вернувшись с работы, подключите свой автомобиль уже к зарядке от столбика у дома. Даже при среднем потреблении в 1,75 киловатта за восемь ночных часов он получит 14 киловатт-часов — достаточно, чтобы проехать 80-90 километров в зимних условиях. Учитывая, что среднесуточный пробег личного автомобиля ниже 60 километров, в повседневной внутригородской среде вам практически никогда не придется заезжать с ним на заправку. Нужда в этом возникнет только на трассе, когда вы отправитесь в поездку более чем на 200 километров. Больше восьми триллионов киловатт-часов для зарядки электромобилей всего мира неизбежно создадут постоянный высокий спрос на электроэнергию. И проще всего — даже не с точки зрения АЭС, а именно с точки зрения самих электроавто — будет удовлетворить его с помощью АЭС, не снижающих выработку и ночью. Прогноз: массовое развитие (беспилотного?) частного легкового и грузового автотранспорта серьезно изменит структуру суточного потребления электроэнергии, Мгновенная выработка может перестать рисовать графики с высокими суточными пиками и низкими ночными спадами. Это поставит в оптимальные условия стабильный и мощный, но при этом недорогой и экологически чистый источник электроснабжения в виде АЭС. Экспресс до Марса и далее В апреле 2025 года, выступая перед студентами и профессорско-преподавательским составом МГТУ имени Н. Э. Баумана, Владимир Путин подчеркнул важность исследований космоса. Но самое главное, по мнению президента России, что только ядерные технологии смогут дать им существенный толчок. Похожих взглядов придерживался основатель российской космонавтики Сергей Королёв. С конца 1950-х он мечтал покорить Марс, для чего собирался построить на орбите 500-тонный корабль с мощными электроракетными двигателями, питаемыми от ядерной энергетической установки с термоэмиссионным реактором-преобразователем на 15 мегаватт. Магнитоплазмодинамический двигатель из первой половины 1970-х годов. КПД 55%, импульс 55 километров в секунду. Цвет выхлопа на снимке ярко-малиновый. Это значит, что двигатель на нем показан в момент, когда работает в ненапряженном режиме. От этого выбрасываемый литий излучает на длине волны в 671 нанометр. При напряженном режиме работы он начинал излучать в той же области, где дает пик излучения Солнца. Тогда его пламя становилось ярко-зеленым (длина волны в 549 нанометров). Двигатель проработал почти 500 часов и мог бы работать больше, если бы не упомянутое в тексте случайное происшествие / © РКК «Энергия» В чем вообще мотив использования ядерной энергетики в космосе? Ключевых слов тут всего два: удельный импульс УИ. Удельный импульс — это количество секунд, которое ракетный двигатель сможет поддерживать тягу в один килограмм-силу, сжигая один килограмм топлива. Для ракет с химическими двигателями, на которых мы летаем в космос сегодня, этот параметр равен примерно 300 секундам. Так выходит потому, что химические реакции (горение) не позволяют сами по себе ускорить истекающее из сопла топливо достаточно, чтобы оно давало больше ускорения космическому кораблю. Совсем не то с ядерными ракетными двигателями и двигательными энергоустановками. Например, плазменный ракетный двигатель, испытываемый сейчас, имеет УИ в 100 километров в секунду, или 10 000 секунд. То есть, чтобы разгонять с одной и той же силой космический корабль, химические ЖРД на метане в условном Starship должны будут выбросить за корму в 33 (!) раза больше топлива, чем плазменные ракетные двигатели. Схема испытательного стенда с российским плазменным двигателем на 300 киловатт мощности. Рядом для масштаба фигурка человека / © «Страна Росатом» Для неядерного космического корабля такой двигатель выглядит красивой, но нереалистичной мечтой. Даже на околоземной орбите 300 киловатт требуют 750 квадратных метров самых эффективных солнечных батарей. А на орбите Марса этот показатель вырастет втрое, ведь солнечная инсоляция падает пропорционально квадрату расстояния от Солнца. Да и одного движка на 300 киловатт для крупного корабля откровенно мало. Тот же корабль (вторая ступень корабля Starship) по общей мощности двигателей достигает 25 гигаватт. Конечно, они работают не очень долго и не очень эффективны, но все же это в десятки тысячи раз больше 300 киловатт. Поэтому для корабля с такой плазменной энергоустановкой необходимо множество плазменных двигателей, а значит, у него нет даже чисто теоретического неядерного варианта. Потому что больше ничто не даст нужное количество электроэнергии, причем, что важно, не зависящее от удаления космического корабля от Солнца. Конкретные принципы работы ядерного реактора для космоса могут быть разными. На орбиту еще во времена СССР летали построенные в нашей стране ядерные реакторы с жидкометаллическими теплоносителями (смесь легких металлов типа натрия и калия). Тепло от активной зоны могут отводить и они, и инертные газы. Во втором варианте от одноконтурного реактора уже можно запитать газовую турбину (газ проще греть до высоких температур). Ключевое преимущество таких систем в том, что им требуется в 30 раз меньше рабочего тела для разгона, чем ракетам с химическими двигателями. То есть при достаточной мощности питающего их ядерного реактора плазменные двигатели потенциально домчат людей до Марса не за шесть месяцев, как планируют сегодня для химических ракет, а всего за 60 суток. Одно из наиболее интересных применений ядерных космических кораблей — доставка на Луну или Красную планету ядерного реактора для питания базы землян. Здесь их роль как минимум не менее важна, чем в перемещении космических кораблей. Напомним: ночь на Луне длится две земные недели, литиевые батареи для питания базы на такое время будут слишком тяжелые. Даже на так называемых пиках вечного света у полюсов нашего естественного спутника регулярно происходят солнечные затмения, которые могут продолжаться десятки часов. Компактной АЭС на это все равно, а вот солнечные батареи без солнца работать не будут. Предпочтительны АЭС не только для Луны. Хорошо известно, что весной на Марсе возможны глобальные песчаные бури. Они уже неоднократно блокировали солнечные батареи земных автоматов на четвертой планете. Как с этим бороться, если от электроснабжения будет зависеть уже выживание обитаемой базы? Послать людей счищать тряпочками липкую пыль с огромных полей фотоэлементов? Надвигающаяся пылевая буря на Марсе в представлении художника. Уже в XXI веке ученые NASA установили, что из-за предельно сухой атмосферы пыль в такой буре электризуется и за счет электростатики отлично прилипает ко всем поверхностям. Именно поэтому селфи марсоходов часто показывают их попросту грязными: пыль залепляет все. Солнечная энергетика в таких условиях превращается в энергетику протиральщиков фотоэлементов. А вот атомная — нет / © NASA Даже если все получится (а это далеко не факт, ведь во время лунных экспедиций местная пыль вела к потере воздуха скафандрами астронавтов), что помешает следующим нескольким часам бури снова покрыть все песком? Куда надежнее выглядит вариант, когда очищать от пыли если что и придется, то лишь сравнительно компактные радиаторы сброса избыточного тепла от небольших автономных АЭС. Прогноз: ядерные космические корабли имеют все шансы стать основным транспортным средством для дальних полетов, начиная от Марса и заканчивая транснептуновыми объектами. Кроме того, специально спроектированные для космоса реакторы крайне полезны и для питания баз людей на далеких небесных телах. Вместо заключения Скорее всего, перспектив применения мирного атома в человеческой жизни будет гораздо больше, чем мы обрисовали выше. Кто знает, возможно, морские атомные мегаконтейнеровозы станут основным средством доставки грузов в земных морях будущего. Применение радиации для создания новых материалов, прорывы в ядерной медицине будущего и многое-многое другое сейчас довольно трудно спрогнозировать в деталях. Мы сознательно не затрагивали их, чтобы остановиться на наименее фантастических сценариях, связывающих воедино настоящее и будущее. В нем сильный ИИ возьмет на себя рутинную работу, дорожные пробки и выхлопы из труб станут историей давно минувших дней, а реакторы и ядерные корабли на далеких планетах — привычной повседневностью.

Становление: как советская атомная отрасль смогла то, что у других не вышло

info@naked-science.ru (Naked Science) — Thu, 09 Oct 2025 15:00:00 +0000

В 1940-х Вторая мировая война протолкнула в мир множество новых технологий. Газотурбинные двигатели вроде установленных на Ме-262 после войны устроили революцию в энергетике — где их знали уже как газовые турбины. Баллистические ракеты, в 1944 году первыми из рукотворных объектов достигшие космоса, в мирное время стали основой космической гонки. Эту статью можно послушать в аудиоформате. В ту же эпоху реальностью оказалась и еще более революционная технология: деление ядра. На 1939 год лучший источник энергии, доступный земной энергетике, давал всего 12 «тепловых» киловатт-часов на килограмм массы. Всего через несколько лет этот показатель вырос до 20 миллионов киловатт-часов — то есть в миллион с лишним раз. Масштаб переворота был так велик, что весь его потенциал человечество сможет использовать только в XXI веке. Но конкретно у нашей страны с гонкой за атомной энергией были определенные проблемы. Начали ее в СССР в 1939 году, когда физики Харитон и Зельдович рассчитали цепную реакцию деления ядер урана и критическую массу урана. Но война в 1941-м резко прервала этот процесс: физиков-ядерщиков перебросили на другие направления. В Германии работы над реактором начали еще в 1939 году, вскоре после публикации в журнале Nature статьи, описывающей открытие — то есть тот факт, что атомное ядро вообще делится. Причем авторами статьи были ученые из самой Германии. На вид у нее были оптимальные шансы создать реактор и атомную бомбу первой. Именно так оценил ситуацию Энрико Ферми, итальянский физик-мигрант, осевший в США. Так же считали и иные ученые. спасавшиеся в Штатах от фашизма. Так называемое письмо Эйнштейна Рузвельту. На практике исходная версия письма была написана Эйнштейном на немецком, а не английском, причем основная часть тезисов была пересказом слов Силарда. Фамилия Эйнштейна была необходима из-за его раскрученности в общества, Силарда тогда никто вне научной среды не знал. Письмо вручили Рузвельту 11 октября 1939 года. Он отреагировал крайне быстро: всего через 10 суток сформировал Урановый комитет, из которого позже вырос Манхэттенский проект / © Wikimedia Commons Физик Лео Силард подготовил письмо президенту Рузвельту о том, что немцы могут получить исключительно сильное оружие и нужно попытаться опередить их. Так Штаты стали второй страной — участницей атомной гонки. Третьей была довольно сильная в научном плане в ту эпоху Британская империя, причем ее атомные работы начались практически одновременно с США и Германией. Советский Союз долго не мог стать четвертым: мешали объективные обстоятельства. Ученых в СССР, где большинство населения все еще жило в деревне, было в разы меньше, чем в США, Германии или Англии. Это не значит, что ученые бездействовали: до войны в СССР провели пять всесоюзных конференций по физике ядра. Наша страна уже тогда встала среди лидеров исследований в области ядерной физики. В 1937-м в Ленинграде был пущен первый в Европе циклотрон, физик Дмитрий Иваненко стал первооткрывателем протонно-нейтронной модели ядра и так далее. Физики Михаил Мещеряков и еще молодой Игорь Курчатов у циклотрона Радиевого института, на момент постройки, в 1937 году, крупнейшего в Европе / © НИЦ «Курчатовский институт» При этом наибольшее внимание уделяли секторам, которые могли дать близкую, практическую отдачу. Деление атомного ядра, о котором научному миру стало известно только в 1939-м, к таким, как многим казалось, не принадлежало. Молодые физики-ядерщики из Института физико-технических исследований в Харькове еще до 22 июня 1941 года просили начать работу над сверхмощным ядерным взрывным устройством. Но их предложение «сочли преждевременным». Слева академик Владимир Вернадский / © Wikimedia Commons Был у О. Ю. Шмидта. С ним разговор по вопросу об уране и о прекращении работ в Табошарском <месторождении>. Он сказал, чтобы В. Г. Хлопин прислал <данные о месторождении>, прежде чем обращаться лично — например, мне — к Сталину. Между прочим, я ему указал, что сейчас обструкция у физиков (Иоффе, С. Вавилов — я не называл лиц): они направляют все усилия на изучение атомного ядра и его теории, и здесь (например, Капица, Ландау) делается много важного — но жизнь требует <развития> рудно-химического направления [то есть добычи урана в СССР — прим. ред.]. Я ему напомнил, что наши физики остались в исторически важный момент при создании учения о радиоактивности в стороне от мирового движения и теперь <история> повторяется. Тогда, может быть, <сыграла свою отрицательную роль> ранняя смерть П. Н. Лебедева — а вступившие <после него> не имели нужного авторитета. Ведь ненормально, что я, не физик, организовал Радиевый институт.Дневник академика Вернадского, 16 мая 1941 года Дополнительной проблемой, серьезно сдерживавшей саму возможность широких работ по атомному направлению, была ситуация с сырьем. Почти половину запасов урана, добытого в мире, Германия захватила в Бельгии в 1940-м. Еще примерно столько же в том же году тайно вывезли из бельгийской колонии Конго в США. Советскому Союзу было невозможно получить доступ к этим материалам, а свой первый реактор без доступа к урану нельзя построить чисто технически. Когда молчание красноречивее научных статей Тем не менее советские работы на этом направлении шли. Одним из ключевых факторов тут стали сами попытки западных стран скрыть работы по атомной теме. Позднее уполномоченный Государственного комитета обороны Сергей Кафтанов писал: «Осенью 1942 года я получил письмо, направленное в ГКО лейтенантом Флеровым. Он служил в авиации. А до войны работал в Физтехе. Успел уже сделать открытие мирового уровня: вместе с Петржаком открыл спонтанное деление ядер урана. В своем письме Флеров сообщал о внезапном прекращении публикаций по ядерным исследованиям в западной научной печати. По мнению Флерова, это означало, что исследования стали секретными и что, следовательно, на Западе приступили к разработке атомного оружия. Значит, нужно немедленно браться за разработку атомного оружия у нас». Это фото Георгия Флерова сделано через десятки лет после того, как он, в возрасте менее 30 лет, написал письмо в Государственный комитет обороны, возглавлявшийся Сталиным / © Wikimedia Commons Разумеется, СССР ориентировался не только на косвенные признаки, которые, даже находясь на службе в армии, заметил физик Флеров (кстати, в его честь уже в 2012 году назвали новый химический элемент, полученный отечественными атомщиками). Крупные работы, запущенные «письмом Эйнштейна», которое на самом деле писал совсем не Эйнштейн, не могли не привлечь внимания и советской разведки. Как отмечал в своих воспоминаниях разведчик Павел Судоплатов, в годы войны плотно занимавшийся атомной проблемой, переключателем внимания руководства страны стала информация, что США выделяют 20 процентов всех своих военных расходов на НИОКР атомного проекта уже в 1941 году: «Решение американцев выделить такие крупные суммы на атомный проект в этот опасный для союзников период войны убедило нас, что он имеет жизненно важное значение и может быть фактически выполнен».Павел судоплатов Работа в этой области оказалась крайне сложна: обычный разведчик не был достаточно в курсе современной ему ядерной физики, чтобы эффективно добывать нужную информацию. Поэтому советские спецслужбы привлекали к ней, например, Семена Семенова, которого до этого «послали учиться в США, в Массачусетский технологический институт, чтобы в дальнейшем использовать по линии научно-технической разведки». Совокупность факторов — и исчезновение атомной тематики из публикаций в научных журналах, и сигналы от разведки — постепенно убедили ведущих ученых в том, что надо действовать. В октябре 1942 года Сталин на даче в Кунцево принимал академиков Иоффе и Вернадского. После этой встречи, как позднее вспоминал нарком Ванников, первый руководитель советской атомной промышленности, Сталин окончательно убедился в реальной возможности создания атомного оружия. Более того: мысль об атомном проекте так привлекла его внимание, что неотступно преследовала его и в других делах. Так родилось название операции, переломившей Вторую мировую войну: «В конце октября 1942 года [Сталин] предложил дать кодовое название плану нашего контрнаступления под Сталинградом — операция „Уран“. Во всех идеях и предложениях у него всегда присутствовал этот внутренний мотив, непонятный собеседникам [не знавшим об атомное проекте]». Но переломный проект для отечественной атомной отрасли наступил на месяц раньше: уже 28 сентября 1942 года Сталин подписал распоряжение «Об организации работ по урану» — первый правительственный акт, посвященным организации работ по проблеме использования атомной энергии и возобновлению работ по урану. Именно она и считается днем рождения отечественного атомного проекта, а с 2005 года — еще и Днем работника атомной промышленности. Каким бы значимым не были данные разведки о работах по атому в США, без ученых они были бесполезны. Разведка играла ключевую роль до 1945 года, позволяя выиграть время, которого из-за войны было очень мало. Уже запуск полномасштабной атомной гонки в 1945 году вывел на первый план ученых и организаторов промышленности. Запуск проекта с их участием изменил все. Курчатов: «доказательство возможности» Главной проблемой, стоявшей на пути атомного проекта, было то, что сперва следовало убедить руководство страны, действовавшее в условиях чрезвычайно ограниченных ресурсов, выделить немалую их часть на атомную отрасль. В документах это называли «доказательство возможности» самого решения проблемы поддержания цепной реакции. В конце 1942 года, когда мы видим первые документы от Курчатова по ней, он все еще вел расчеты по поводу того, реально ли в принципе запустить цепную самоподдерживающуюся реакцию распада ядер атомов. Лишь в 1943 году на этот вопрос дали положительный ответ. Октябрь 1943 года, Курчатов за работой в своем кабинете. Это одно из немногих профессиональных фото Курчатова, сделанное в эпоху, когда он и его работа во многом были покрыты завесой секретности / © Евгений Тиханов, ТАСС А 12 апреля (символично, что число совпадает с днем первого полета человека в космос) того же года была создана Лаборатория № 2, формально подчиненная Академии наук, а в наши дни известная как Курчатовский институт. Кстати, это не единственное символичное совпадение атомного и космического прорыва СССР: Курчатов и Королев родились в один и тот же день, 12 января, хотя и с разницей в четыре года. Даже на этом этапе человеческие и материальные ресурсы на проект были выделены невероятно малые. В Лаборатории № 2 работали ровно десять сотрудников. К началу 1944 года их стало уже 50, но все эти цифры просто не соответствовали титаническому масштабу задачи — задачи по созданию принципиально новой отрасли, открытию новой технологической эры. Для сравнения: в 1942 году в аналогичном Манхэттенском проекте в США было занято десять тысяч человек, в следующем — сто тысяч. В 1944-м — уже более трехсот тысяч человек. Конечно, из них многие были строителями, но даже по числу собственно физиков Курчатов располагал в десятки раз меньшим числом людей, чем его коллеги на Западе. 29 сентября 1944 года он пишет Берии: «В течение последнего месяца я занимался предварительным изучением новых весьма обширных (3000 стр. текста) материалов, касающихся проблемы урана.Это изучение еще раз показало, что вокруг этой проблемы за границей создана невиданная по масштабу в истории мировой науки концентрация научных и инженерно-технических сил, уже добившихся ценнейших результатов. У нас же, несмотря на большой сдвиг в развития работ по урану в 1943–1944 году, положение дел остается совершенно неудовлетворительным.Особенно неблагополучно обстоит дело с сырьем и вопросами разделения. Работа Лаборатории No 2 недостаточно обеспечена материально-технической базой». Небольшой штрих к обеспечению Лаборатории №2 материально технической базой. На фото армейская палатака, одно из рабочих помещений Лаборатории №2. Там измеряли параметры всех партий графита и урана, которые промышленность выделяла для атомного проекта в его самые первые годы. Зимой в ней было довольно прохладно / © НИЦ «Курчатовский институт» Так Лаборатория № 2 к концу 1944 года, наконец, достигла уровня в 100 сотрудников. Это было все еще ничтожно мало в сравнении со всеми конкурентами: Германией, которая привлекла к своему проекту сотни ученых и многие тысячи человек, и США, которые привлекли уже сотни тысяч. Даже Англия, десятки ученых которой трудились над Манхэттенским проектом в другой стране, еще в 1941 году смогла привлечь к нему сотню человек, а к 1944 году — уже тысячу. После мая 1945 года СССР получил доступ к европейскому урану в странах освобожденной Европы, одновременно ведя активный поиск урановых руд у себя (и постепенно начал находить их в послевоенный период). Значение этих шагов трудно переоценить: без урана ядерная программа в принципе не могла достичь успеха. Исключительно серьезное давление на советский атомный проект оказали печальные события: ядерные удары по японским городам. Наша страна в любом момент могла стать следующей: планы войны с ней ( «Немыслимое») возникли у союзников еще до конца войны с Германией. а к концу 1945 года возник и план ядерных ударов («Тоталити»). 20 августа 1945 года, после их анализа, вышло постановление ГКО, определившее конечной целью атомной отрасли «строительство атомно-энергетических установок и разработку и производство атомной бомбы». Обратим внимание на последовательность целей: даже под угрозой ядерного конфликта СССР в долгосрочной перспективе ставил создание энергетических реакторов на первое место. Ни в одном документе Манхэттенского проекта в эту пору еще нет и речи о энергетическом будущем атомной индустрии. Конечно, Союз занимался созданием бомбы в первую очередь: над страной был занесен атомный меч, а щита от него еще не было. Но перспектива виделась все же энергетической. Стратегические решения, которые легли в основу отечественной атомной отрасли Советский Союз начинал свой атомный проект в крайне невыгодных условиях. Чтобы понять их, надо сперва вспомнить, что было ключевым для успехов в этом деле в ту пору. Страны, в которых в то время работали атомные проекты, использовали сразу два подхода: обогащения урана физическими методами с одной стороны и наработку плутония — с другой. Без обогащенного урана или плутония цепную ядерную реакцию получить было сложно: в природном уране хорошо делящегося изотопа, урана-235, всего 0,7 процента. Запустить на нем реактор без особых материалов-замедлителей, отсутствующих в природе в чистом виде, было объективно невозможно. Обогащение урана по этому изотопу можно было реализовать, например, центрифугами. Но практичными они стали только в 1960-х, поэтому тогда для обогащения использовали газодиффуузионный и электромагнитный методы. Оба были энергоемкими и весьма недешевыми в расчете на килограмм получаемого делящегося материала. Второй путь получения материалов для цепной реакции был быстрее: реактор. Если найти достаточно эффективный замедлитель нейтронов, например сверхчистый графит или тяжелую воду (где вместо обычного водорода — тяжелый), то даже в обычном металлическом уране, без обогащения, нейтрон не успеет вылететь до того, как запустит деление соседних ядер атомов урана-235. И так можно получить цепную реакцию. Важный фактор: реактор можно использовать не только в военных целях. Как мы видели выше, атомно-энергетические установки документы атомной отрасли упоминают уже летом 1945 года. С середины 1945 года, когда ГКО создал специальный комитет: на место лабораторных исследований в СССР наконец пришла атомная промышленность. В этих условиях Чтобы застраховаться от возможных неудач, Курчатов настаивал на развитии сразу нескольких направлений, страхующих друг друга. Первым было создание «уран-графитового котла», то есть реактора, где слитки природного урана были переложены блоками из графита-замедлителя. За счет него нейтроны от спонтанного деления атомов урана «убегали» из делящегося материала достаточно медленно, чтобы успеть запустить испускание других нейтронов из задетых ими ядер атомов. Постепенно такой реактор нарабатывал из урана-238, за счет захвата одного нейтрона, плутоний-239. Этот путь получения делящегося вещества, как сейчас ясно, был самым простым и быстрым. И на то же, первое по очередности место его поставил Курчатов в 1945-м. Сборка первого советского атомного реактора Ф-1, 1946 год. С декабря 1946 года по 2012 год он работал в Москве (современный адрес — площадь Курчатова). Реактор не имел охлаждения, использовал природный уран без обогащения и графитный замедлитель / © НИЦ «Курчатовский институт» Здесь перед советским руководством возникло несколько технических развилок. Первая:делать урановую бомбу или плутониевую? Для подстраховки решили делать сразу обе, какая быстрее получится, на случай, если с одной выйдет задержка. Вторая развилка была в пути получения плутония для бомбы с помощью реактора-наработчика. Такой реактор мог замедлять нейтроны графитом или тяжелой водой: что предпочесть? Третья развилка: как именно делать уран для урановой бомбы, газодиффузионным или электромагнитным способом обогащения?. Графитовый реактор был энергетически и экономически эффективнее, потому что тяжелая ввода была неимоверно энергоемкой: тогда ее получали электролизом обычной воды, при котором молекулы с легким водородом терялись водой быстрее, чем с тяжелым. Наработка дейтериевой воды поэтому шла очень медленно. Графит же был доступен. Но в нем была колоссальная проблема: примеси бора. Даже небольшие количества этого вещества отлично поглощали нейтроны, тем самым гася цепную реакцию, которая просто не идет без нейтронов. Промышленности выдали заказ на графит в котором будут лишь несколько частей бора на миллион частей графита и сходная же малая зольность (зола ухудшала свойства графита, хотя и не так сильно). Ситуация сложилась беспрецедентная: «Когда к металлургам пришел первый официальный запрос на бумаге на сверхчистый графит с указанием, до какого знака после запятой он должен быть очищен от разных примесей, это стало настолько неожиданно для специалистов, что поначалу сочли, что в текст закралась ошибка, машинистка случайно набила лишние нули после запятой». Именно на этом, графитовом этапе «сломалась», как мы теперь знаем, немецкая ядерная программа Гитлера. Там тоже захотели сделать реактор на графите. Однако оценки немецких специалистов были однозначны: настолько чистый от бора графит получить будет просто невозможно. Вальтер Боте, германский физик, еще в 1941 году заключил: «Так как углерод [графит — N.S.] более высокой степени чистоты, чем использованный, практически не может быть изготовлен, то, пожалуй, он едва ли сможет приниматься в расчет как замедлитель». Теперь мы знаем, что это неверно. Но ошибка Боте была повторена еще до 1941 года французскими физиками, которые тоже думали над атомным проектом. Более того: и англичане в 1940-х пришли к мысли о малой реальности получения сверхчистого графита и начали строить реактор на тяжелой воде. В 1945 году в их доминионе, Канаде, на основе работы английских и французских физиков, запустили первый в мире реактор вне США, ZEEP. Он был именно тяжеловодным. Ошибка Вальтера Боте с самого начала лишила Германию самого эффективного пути по созданию атомного реактора, графитового. Однако она не означала, что он был плохим физиков: в 1954 году он получил Нобелевскую премию по физике / © Wikimedia Commons Избежать соблазна тяжелой воды было сложно: ее, в небольших количествах, получать проще, чем сверхчистый графит. Но наработать ее в нужные сроки и в действительно больших — необходимых для крупного реактора-наработчика — объемах было практически невозможно. Как минимум, если речь не шла о такой богатой стране, как США. Да и те пошли в деле наработки делящихся материалов графитовым путем, а тяжеловодным построили только экспериментальный реактор, слишком маленький для больших целей. Тем важнее роль четкого видения приоритетов Игорем Курчатовым тогда, в 1945 году. Получение графита было очень сложным, группа под началом Славского, будущего главы «атомного ведомства», добилась первой партии только в октябре 1945 года. Но этот путь был действительно оптимальным.С учетом экономических трудностей нашей страны после Второй мировой войны, значение выбора более простого и эффективного пути «в атом» трудно переоценить. Энергетический потенциал: когда советские ученые задумались о будущем атома в энергетике? В 1949 году, когда СССР испытал свою ядерную бомбу, монополия США на новое оружие была разрушена. Безопасность страны существенно укрепилась. А значит, возникла возможность заняться мирным развитием отрасли. Но куда именно оно должно было пойти? В начале 1950 года Курчатов представил предложения по дальнейшему, уже мирному развитию атомной отрасли страны. Напомним, что до запуска первой в мире АЭС оставались еще несколько лет. Тем современнее звучат тезисы, которые он выдвигал уже тогда: «Постройка и изучение атомных электростанций должны привести к развитию техники и использованию новых способов получения электроэнергии (газовые турбины, увеличение КПД преобразования тепла) с большим удешевлением атомной электроэнергии… повышение полезной температуры процесса в котле до такой степени, чтобы имелась возможность получать пар для турбин при нормальных [для угольных ТЭС той эпохи — N.S.] параметрах (400–500 оС при давлении 30–100 атмосфер); увеличение живучести атомного котла при указанных температурах и давлениях (увеличение срока службы технологических трактов и тепловыделяющих элементов без их смены до 1–3 лет)». Обратимся к современным реакторам: в новейшем строящемся БРЕСТе они как раз пятисотградусные (конечно, при более высоком давлении). Тепловыделяющие элементы в самых массовых реакторах 2020-х годов — ВВЭР — служат по времени примерно столько, сколько и предполагал Курчатов в 1950-м году. Более того: использование газовых турбин (сейчас на АЭС в основном паровые) и сегодня остается все еще передним краем современной атомной энергетики, в значительной степени еще не достигнутым в серии. Ведь для этого надо поднять температуру активной зоны реактора выше, чем позволяют водо-водяные реакторы реалистичной конструкции. Китайские реакторы HTR-PM, только в 2020-х введенные в строй, используют газовые турбины по сути единственными в мире. А проекты энергетических АЭС с газовой турбиной в России (БН-ГТ, СВГТ) появились уже в XXI веке. Конечно, ближайшее будущее Курчатов видел за водо-водяными реакторами, а первый энергетический реактор в СССР и в мире был пущен 26 июня 1954 года вообще с графитовым замедлителем. Однако вряд ли он предполагал, что «ближайшее время» затянется до, по сути, XXI века. Подведем итоги. Почему Германия открыла деление ядра, но не смогла запустить рабочий реактор в 1940-х? И это даже несмотря на то, что по числу рабочих, выплавке металла и добыче угля кратно опережала нашу страну даже в 1944 году? Отчего десятки английских ученых сами работали в Манхэттенском проекте, получили там массу опыта, но их атомная отрасль смогла запустить свой реактор лишь после СССР? Как вышло, что СССР опередил намного более обеспеченных научными и производственными кадрами Германию и Британскую империю? Ключом к ответу на этот вопрос будет баланс и тщательный научный расчет. Отечественная атомная отрасль не зацикливалась на одном варианте развития, как это сперва было у немцев, французов и англичан с тяжелой водой. Она параллельно работала и над этим, и над сверхчистым графитом и графитовым реактором. Оптимальный маршрут выбирался вместе с неоптимальным, чтобы застраховаться — но основные силы шли именно в первый. Курчатов в Британском ядерном центре «Харуэлл», апрель 1956 года. Слева от него стоит Хрущев. К большому удивлению научного сообщества на Западе, во время этого визита Курчатов впервые в мировой практике публично рассказал о работке СССР в области термоядерных реакторов. Он же тогда предложил международное сотрудничество в этой области, в конечном счете выросшее в современные проекты типа ITER / © Wikimedia Commons Другой важный элемент: ясность теоретических проработок. Немецкий атомный проект во главе с Гейзенбергом (о его деталях мы писали здесь) исходил из неверных физических представлений о том, что ядерный реактор при достижении нескольких сот градусов начинает резко тормозиться. Он полагал, что по мере нагрева реактора резонансное поглощение нейтронов ураном-238 в нем начнет резко возрастать. Англия могла не допустить настолько серьезных ошибок, и даже построила первые свои реакторы ненамного позже СССР, в 1947 году (реактор Ф-1 в Москве заработал в конце 1946 года). Но организационные подходы ее атомной программы были далеки от оптимальных. Отсюда и более поздние даты ее успеха: первый энергетический реактор в Колдер-Холл там запустили лишь в 1956 году. Очень сложно себе представить, как страна с сильнейшим дефицитом ресурсов, не имевшая к началу атомной гонки даже собственного урана, могла бы участвовать в ней быстрее и удачнее. Больше похоже на то, что она, несмотря на все мелкие ошибки и сбои, работала самым оптимальным изо всех возможных образов.

Научно-фантастический сюрреализм Вадима Кашина

info@naked-science.ru (Naked Science) — Sun, 05 Oct 2025 14:14:38 +0000

В его произведениях современная графика и футуристические мотивы сочетаются с нотами импрессионизма и сюрреализма. Грамотная работа с цветом и освещением усиливает атмосферу, увлекая зрителей в фантастические миры художника. Научная фантастика тут соседствует с фэнтези, а брутализм киберпанка и постапокалипсиса противостоит хрупкости природы и тела. Каждая картина — это отдельная история, раскрываемая в мелочайших деталях. Концепт-арт Вадима Кашина (Wadim Kashin) / © Wadim Kashin Концепт-арт Вадима Кашина (Wadim Kashin) / © Wadim Kashin Концепт-арт Вадима Кашина (Wadim Kashin) / © Wadim Kashin Концепт-арт Вадима Кашина (Wadim Kashin) / © Wadim Kashin Концепт-арт Вадима Кашина (Wadim Kashin) / © Wadim Kashin Концепт-арт Вадима Кашина (Wadim Kashin) / © Wadim Kashin Концепт-арт Вадима Кашина (Wadim Kashin) / © Wadim Kashin Концепт-арт Вадима Кашина (Wadim Kashin) / © Wadim Kashin

Научно-фантастические миры Шона Харгривза

info@naked-science.ru (Naked Science) — Sat, 16 Aug 2025 11:31:04 +0000

Шон Харгривз (Sean Hargreaves) — концепт-дизайнер и цифровой художник из Соединённых Штатов с более чем 30-летним опытом работы в индустрии развлечений. Особенности его стиля — тщательная детализация космических кораблей и робототехники. Он словно показывает, каким может быть наш мир, в котором практически не осталось места для живой природы. Обтекаемые, футуристические формы в сочетании с мрачной, лаконичной атмосферой лишь усиливают ощущение пред-апокалипсиса. Футуристические концепты Шона Харгрейвса (Sean Hargreaves) / © Sean Hargreaves Футуристические концепты Шона Харгрейвса (Sean Hargreaves) / © Sean Hargreaves Футуристические концепты Шона Харгрейвса (Sean Hargreaves) / © Sean Hargreaves Футуристические концепты Шона Харгрейвса (Sean Hargreaves) / © Sean Hargreaves Футуристические концепты Шона Харгрейвса (Sean Hargreaves) / © Sean Hargreaves Футуристические концепты Шона Харгрейвса (Sean Hargreaves) / © Sean Hargreaves Футуристические концепты Шона Харгрейвса (Sean Hargreaves) / © Sean Hargreaves Футуристические концепты Шона Харгрейвса (Sean Hargreaves) / © Sean Hargreaves Футуристические концепты Шона Харгрейвса (Sean Hargreaves) / © Sean Hargreaves Футуристические концепты Шона Харгрейвса (Sean Hargreaves) / © Sean Hargreaves

Полет фантазии: заменит ли орбитальное базирование боеголовок современные МБР?

info@naked-science.ru (Naked Science) — Mon, 23 Jun 2025 09:06:57 +0000

Боеголовка МБР с разных сторон Вкратце вспомним и сверим, о чем идет речь. «Рцы слово твердо», — говаривали предки. Баллистическая ракета называется межконтинентальной, если ее дальность достигает 5500 км и более. Измеряется она по ортодромии — кратчайшей линии на земной поверхности между точками старта и падения боеголовок. Во времена С. П. Королева головная часть ракеты отделялась от последней ступени и падала целиком, так и называясь в документах (сокращенно ГЧ). Позже боевых частей (ядерных зарядов) в ГЧ стало несколько, и каждый получил отдельную конструкцию для доставки в точку подрыва. Это боеголовки, или боевые блоки. Смысловая разница этих двух названий автору неизвестна и никогда не встречалась, поэтому считаем их синонимами. В официальных совсекретных рабочих документах по каждой боевой работе (испытательному пуску МБР), бесчисленных целеуказаниях, с которыми доводилось работать, всегда неизменно писалось ББ — боевой блок. В не менее официальных договорах ОСВ-1 и ОСВ-2 использовался термин «боеголовка». Приложение к договору «термины и определения» трактовало его так: «Боеголовка — часть головной части, которая способна сохраняться при возвращении через плотные слои атмосферы Земли и сконструирована для доставки оружия к цели или испытания такой доставки.». Разницы с боевым блоком никакой. Бригады технического обслуживания ВВС США проходят обучение по использованию мостового крана и подъемника для снятия и установки боеголовок со ступени разведения головной части MK-21 ракеты «Peacekeeper» на авиабазе Ванденберг, штат Калифорния / Фото: Andy Dunaway, en.m.wikipedia.org Конструктивно это специальный летательный аппарат для полета в космосе и атмосфере на различных гиперзвуковых режимах. Специализация для космоса выражена слабо, чаще просто герметичностью корпуса. Специализация для полета в атмосфере основная: это коническая форма, аэродинамически устойчивая, и многие другие конструктивные особенности. Ранние боеголовки имели расширенную тормозную кормовую юбку и затупленную носовую часть, создававшую перед собой отсоединенную головную ударную волну, тормозившую полет. С развитием технологий теплозащитного покрытия стратегия прохождения атмосферы изменилась в пользу максимальной скорости, и боеголовки стали коническими остроносыми «морковками». [shesht-info-block number=1] Угол конуса минимизирует интегральные (за весь атмосферный путь) потери скорости от аэродинамического трения и газодинамического сжатия потока. По американским исследованиям начала 1970-х, такой минимум дает угол конуса в 17-18°; позже это стало нормой для корпусов боеголовок. Теплозащитное покрытие (ТЗП) предохраняет конструкцию от температуры и теплового потока при гиперзвуковом обтекании. Оставим особенности ТЗП и его поведение в горячем обтекающем потоке, тепловые удары и сколы, изменение формы носовой части за счет выгорания, и прочие дела, отражающиеся в промахе, но мало влияющие на общую баллистику движения. Это многие интересные, но специальные вопросы, которые сейчас оставим. Силовая конструкция корпуса выдерживает давление сжатого наружного слоя воздуха, большие перегрузки торможения и различные, меняющиеся в полете газодинамические вибрации. Внутри боеголовки размещен ряд систем, основная из которых боевая часть, заряд из термоядерной взрывной части и блока автоматики. С ней сопряжена внешняя часть системы предохранения и взведения, и системы подрыва в виде различных контактных датчиков и высотомеров разного рода (барометрических и радиовысотомеров разных диапазонов). Система термостатирования заряда поддерживает его рабочую температуру. Также есть бортовая электросеть с источниками питания, и линия связи с боевой ступенью ракеты (размыкаемая при отделении боеголовки). Еще есть инерциальная измерительная система для адаптивного подрыва, система закрутки вокруг продольной оси, пневмосистемы, устройства для разного контроля и регламентов, и прочее разнообразное оснащение. Термоядерная боеголовка W76 мощностью 100 килотонн, размещенная внутри боевого блока Mk4. Этим боевым блоком снаряжаются межконтинентальные баллистические ракеты подводных лодок «Трайдент II» (наряду с боеголовкой W88) / Источник изображения: Josef Witton, X.com Визуально это выглядит очень-очень плотно набитой в корпус боеголовки, палец не просунуть, массой всякого оборудования, блоков и модулей, тесно опутанных ветвящимися жгутами кабелей, металлическими трубками, и все это в стойком к перегрузкам и вибрациям выполнении (обвязано, охомутовано, законтрено, закреплено). Сегодняшняя боеголовка МБР небольшая, длиной примерно в рост человека и массой в четверть тонны. Полет валькирий После выключения двигателей последней разгонной ступени ракеты отделившаяся от нее боевая ступень, или ступень разведения, выполняет наведение боеголовки — совмещение ее траектории с точкой цели. В ходе него боевая ступень прецизионным высокоточным образом отстраивает свое движение в космосе и отделяет боеголовку, которая с этого момента начинает самостоятельный полет. Он свободный, то есть происходит под действием только силы гравитационного поля Земли (остальными воздействиями в первом приближении пренебрегают). Подробности и алгоритм работы боевой ступени на конкретном примере мы разбирали здесь, в главе «Ступень разведения, или боевая ступень». Боеголовка летит по суборбитальной траектории — то есть обращается в центральном гравитационном поле Земли по эллиптической орбите, нижняя часть которой мнимая и проходит под землей. Боеголовка поднимается к апогейной (высшей) точке траектории, лежащей на высоте сотен километров, и переходит на нисходящую часть траектории. По ней боеголовка входит в атмосферу и проходит до момента подрыва заряда (детальнее суборбитальные траектории мы рассматривали здесь, полет боеголовки в атмосфере здесь, работу блока автоматики и подрыв заряда здесь). Дальность полета является следствием скорости боеголовки. Максимальные дальности МБР лежат в диапазоне 10 — 12 — 14 тысяч километров. Для их достижения ракета разгоняет боевую ступень до скорости 6,5 — 7,3 км/с. Вектор этой скорости направлен не горизонтально, как у космических ракет-носителей, а под углом выше текущего горизонта. Поэтому подъем по траектории продолжается и после прекращения разгона. Скорость в апогее снижается до минимальной (исключая атмосферный участок), но все равно составляет несколько километров в секунду, с ростом дальности пуска все больше приближаясь к скоростям на круговых околоземных орбитах. МБР, оседлавшая орбиту В конце 1960-х конструкторы высказали мысль о разгоне боеголовки (тогда еще головной части) до орбитальной скорости. Оказавшись на орбите, ГЧ может лететь по ней неограниченно далеко. Не только до противоположной точки Земли на дальности 20 тысяч км, но и дальше, если с этого направления подлета цель защищена меньше или совсем не защищена. Так в СССР была разработана, испытана, принята на вооружение и поставлена на боевое дежурство ракета Р-36орб с орбитальной головной частью. Это хорошо известная тяжелая МБР Р-36, поздняя модификация которой и сегодня стоит на боевом дежурстве под названием «Сатана» (под индексом 15А18М она проходила летные испытания, в которых и автор отработал с десяток пусков). Р-36орб выводила на орбиту головную часть массой 3,6 тонны. Она включала тормозную ступень и боеголовку массой 1,7 тонны с термоядерным зарядом мегатонного класса. В космосе орбитальная головная часть (ОГЧ) задействовала инерциальную систему управления для отсчета текущей дальности, ориентации и стабилизации всей космической сборки. Ее работу дополнял радиовысотомер, определявший высоту в начале и конце орбитального участка. При достижении нужной дальности тормозная ступень включала двигательную установку и переходила на траекторию спуска, после чего отделяла боеголовку. Орбитальная головная часть 8Ф021 ракеты Р-36орб. Слева спускаемая часть ДЗ-2, то есть сама боеголовка с боевой частью. Ее носовая часть затуплена для усиления газодинамического торможения в соответствии с тогдашней парадигмой прохождения атмосферы. Справа тормозная ступень 8Ф673 и ее схематичное устройство. Видно большую степень расширения сопла двигателя РД-854, предназначенного для работы в космосе. И характерные широкие пустотные раструбы сопел стабилизации по тангажу и рысканию, работавших при торможении главным двигателем / Изображение: kosmonavtika.com, Василий Савельев В 1968 году система была принята на вооружение, в 1969-м три полка с ракетой Р-36орб в шахтах заступили на боевое дежурство на Байконуре. Они несли его 14 лет, после чего ракету сняли с вооружения по договору ОСВ-2. Корпус тормозной ступени 8Ф673 орбитальной головной части 8Ф021 ракеты Р-36орб / Фото: С. Петров, Vk.com На начало 1967 года пришелся первый успешный облет Земли головной частью по орбите. Запущенная с Байконура ОГЧ за 94 минуты полета прошла практически полный виток, доставив боеголовку под Астрахань на территорию Кап. Яра. Точность удара с орбиты была по сегодняшним меркам невысокой: круговое вероятное отклонение от точки прицеливания составляло 1,1 км, максимальное достигало 5 км. Для компенсации такого промаха и нужны были мегатонны заряда. Орбитальная головная часть Р-36орб не размещалась на орбите долговременно — боевое дежурство она несла на Земле в составе ракеты. На орбиту «голова» отправлялась только в ходе боевого применения или испытательного пуска, повторяющего баллистику боевого. Орбитальное движение было кратковременным, в боевом применении не достигая полного оборота вокруг Земли. По своей баллистической сути пуск Р-36орб был пуском обычной МБР, в траекторию которой был «вшит» «удлинитель» — увеличивающий дальность орбитальный кусок пути. В железных оковах орбиты А что, если ГЧ или боеголовку заранее запустить на орбиту, чтобы она находилась там долговременно на боевом дежурстве, базировалась? А при наступлении «момента икс» дать ей команду на поражение цели. После этого ОГЧ долетит до района цели, включит тормозной двигатель и сойдет с орбиты вниз на траекторию поражения. Да, так вполне можно сделать, и это сработает. При одном условии: если цель лежит впереди на трассе (наземной проекции орбиты) боеголовки. Или в близком соседстве с ней, в узкой полосе вдоль трассы: тормозной импульс можно задать с боковой компонентой. Она сообщит боеголовке боковую скорость для смещения в процессе снижения от исходной трассы до цели. Сильно вбок это не уведет, потому что орбитальная скорость огромна, и для существенного разворота вектора скорости нужна большая боковая скорость, а значит большая масса топлива для двигателя. [shesht-info-block number=2] Давайте взглянем, что такое орбита. Многие интуитивно представляют ее как полную свободу; может быть, это подсознательно из-за орбитальной невесомости? На самом деле орбита — это железные тиски, жесткие и неумолимые. Почему? Причина этому огромная скорость на орбите. Тем более на самой скоростной из всех круговых орбит, низкой опорной с высотой 200 км, где она составляет 7788 м/с. Эта величина скорости создает стабильность орбиты (наряду с другим фактором, о котором ниже): трудно что-либо сделать оперативно с такой огромной скоростью. Отметим, что это отнюдь не первая космическая скорость. Первая космическая рассчитывается для сферической поверхности планеты без рельефа и атмосферы. Это орбитальная скорость на круговой орбите нулевой высоты на небесном теле. Она характеризует баллистические условия на поверхности тела: с какой минимальной энергией надо оттуда стартовать для выхода на орбиту. Естественно, тоже минимальную, то есть круговую на нулевой высоте; с ростом высоты энергия выведения только растет. Для поверхности небесного тела и гравитационных условий на ней и рассчитывается, и входит в справочники численное значение первой космической скорости. Немного баллистики в режиме беллетристики Повернуть вектор скорости в космосе можно лишь сложением векторов: второй вектор развернет итоговую скорость на нужный угол. Экономнее задать его перпендикулярно. Отношения добавки к основной скорости станет тангенсом угла поворота. Соотношение боковой скорости к основной у поворота на один градус будет 0,0175. Для отклонения орбитальной скорости 7788 м/с на один градус вбок нужна боковая скорость 136 м/с. В свободном движении (именно оно чертит кеплерову орбиту) по определению нет сил, создающих боковую скорость. В реальном околоземном движении таких сил много: от косого пересечения экваториального «горба» Земли, притяжения Солнца и других планет до давления солнечного света и реактивных сил излучения с радиаторов систем терморегулирования. Но они очень слабы, и все вместе дадут боковую скорость с десяток или десятки м/с за год. Их работа проявляется лишь за месяцы полета. Поэтому орбита очень стабильна, изменения ее медленные и закономерные: оперативно изменить положение орбиты в пространстве весьма трудно. Она напоминает гироскоп, который стабилен по той же причине высокой скорости вращения и линейной скорости точек гироскопа. Поворот орбитальной скорости вбок означает поворот плоскости орбиты, и это весьма энергозатратный маневр. Совсем не то в авиации: самолет легко изменит свой курс в любую сторону и сколько угодно раз. Или просто станет в вираж — горизонтальный полет по кругу с креном и непрерывным поворотом курса, самолету это не стоит добавочных затрат топлива. Самолет может отклониться от курса ветром или ошибками систем управления и исполнения: его сносит и воздушная среда его движения, и его собственная работа в воздухе. Движение по орбите намного стабильнее из-за свободы (пассивности) движения и неизменности самого гравитационного поля, которое никуда не девается и никак не меняется. И это второй фактор стабильности орбиты, наряду с большой орбитальной скоростью. Поэтому боеголовка на орбите летит только прямо вперед. И после тормозного импульса схода с орбиты упадет впереди по ходу своего орбитального движения. За исключением небольшого сноса баллистическим ветром (интегральным ветровым сносом при прохождении атмосферы) и ошибок при выдаче тормозного импульса (его ориентации, силы и длительности). А если цель окажется не точно на трассе полета? Отклонить движение на градус боковым разгоном на 136 м/с можно двигателем. Это довольно большое изменение скорости (примерно столько же нужно для схода с низкой круговой орбиты), и требует изрядного запаса топлива. Вход в атмосферу боеголовок ракеты МХ на принимающем полигоне атолла Кваджалейн / Источник: en.m.wikipedia.org Атмосферу боеголовка МБР проходит примерно за минуту (бывают разные углы входа и время), начиная светиться с высоты 100 км. До этого ей еще пару минут спускаться с 200-км орбиты (тормозной импульс дается почти горизонтально, и снижение нарастает постепенно). На сход с орбиты можно взять три-четыре минуты. Отклонение курса на градус за это время уведет точку падения вбок от начальной трассы на 24-33 км; пусть оценочно на 50 км. Таким образом, боеголовка с мощным двигателем бокового разгона может атаковать цели вправо и влево на 50 км, то есть лежащие в 100-километровой полосе своей орбитальной трассы. И это вся свобода удара с орбиты. Сделаем небольшое, но важное методическое отступление. Баллистика любит и всегда содержит цифирь: числа покажут оценки и сравнения, сделают взгляд предметным. Поэтому мы берем и используем самые простые и грубые оценки (так называются приблизительные численные характеристики). Точные числа и не нужны, и нежелательны, дабы даже совершенно случайно не написать то, что не должно публиковаться. Мы будем брать условные тысячи км, условную ракету, условное время полета. Но эти условности вполне соответствуют реальным значениям и картине. В оперативности удара — орбита с МБР не пара Для всего летающего оружия есть время оперативного применения. Самолет, взлетевший с авианосца, подойдет к цели за 30-50 минут. Противотанковая реактивная граната прилетит в борт цели за 10-15 секунд. МБР летят условные 6 000 км за условные 21-23 минуты (из практики), в среднем 22 минуты, это самая вероятная картина. Значит, на максимальную дальность в 12 000 км. время удвоится до 44 минут. Со всякими добавками натечет еще минута, оценим полетное время примерно в 45 минут. На самых больших дальностях тяжелых МБР (например, «Сармат» заявлен с максимумом в 14000 км) время составит 52-55 минут (чисто интуитивно). Что покажет за это время орбита? На низких высотах оборот вокруг Земли (виток) занимает полтора часа, 90 минут. Окружность Земли (на экваторе) 40 000 км. Противоположная точка лежит на ортодромной дальности ровно в половину окружности, или 20 000 км. Этот путь по орбите займет и половину времени витка, 45 минут. Пуск МБР «Сармат» / Фото: ТРК ВС РФ «ЗВЕЗДА» М. Иванов А за 55 минут по орбите можно уехать еще дальше противоположной точки на 4670 км. Таким образом, пока «Сармат» пройдет свои максимальные 14000 км, боеголовка на орбите покроет 24670 км — в 1,76 раза больше. Тут орбита наглядно и ощутимо выигрывает у более медленной МБР. Но оперативность не абсолютное мерило эффективности оружия. Она не существует в отрыве от другого важнейшего показателя: территории охвата ударом. Какую площадь держит под прицелом этот оперативный удар? И тут открывается огромная, кардинальная разница. По площадям другой ответ: для МБР тут равных нет Орбитальное размещение боеголовки позволяет поразить цель в полосе трассы шириной 100 км, меньше одного географического градуса (равного 111 км расстояния). На маленьком глобусе это просто жирная линия фломастера. МБР имеет принципиальное отличие: всеракурсность пуска. В силу любого направления (азимута) пуска МБР покрывает поражением круг с центром в старте. За исключением близкой окрестности старта — пока все ступени ракеты не отработают, заряд не пройдет необходимые степени взведения (рассказывали здесь в главе «Система предохранения и взведения»). Но поражать окрестности пуска и не нужно, это своя территория. Как мы помним, окружность Земли 40 000 км. Четверть этой окружности 10 000 км, расстояние от экватора до полюса. Значит, ракета с дальностью 10 000 км (примерно 37 минут полетного времени) охватит своим пуском четверть окружности Земли в одну сторону и четверть в противоположную, всего 20 000 км протяженности поражаемой территории. Это ровно половина Земли, стартовое полушарие с центром в точке старта. Ракета с дальностью 14 000 км, как у «Сармата», зайдет еще на 4 000 км вглубь дальнего полушария. Это много, и эта огромная полоса пройдет по самой широкой части того полушария. Около его макушки окажется не охваченная предельной дальностью ракеты зона, наверное, в четверть поверхности Земли (просьба к дотошным читателям уточнить оценку). Пуск МБР «Сармат» / Кадр из записи YouTube Орбитальная МБР пройдет до противоположной точки Земли минут за 50 (3 минуты на разгон, 3 минуты на вход в атмосферу, и 44 минуты орбиты), покрыв поражением всю Землю. А боеголовка орбитального базирования? За 37 минут, которые нужны МБР для охвата полушария, орбитальная боеголовка пройдет свои 17 000 км с полосой поражения 100 км. Сравним эти площади: полушарие Земли примерно 255 млн. кв. км.; полоса поражения боеголовки орбитального базирования за 37 минут полета — 1,7 млн. кв. км, или 1/150 от площади полушария. МБР с дальностью 10 000 км за 37 минут полета охватит ударом в 150 раз больше территорию, чем боеголовка орбитального базирования. Для дальностей 12 000 км, 14 000 км это соотношение будет расти, достигая максимума для орбитальной МБР, покрывающей всю площадь Земли, 510 млн. км, за 50 минут. Орбитальное базирование за это время даст площадь полосы поражения 2,34 млн. кв. км, в 218 раз меньше. Вращение Земли: легко для МБР, критично для базирования на орбите Оценки выше не включали вращение Земли. Но за полетное время планета провернется и под орбитой, и под суборбитой МБР. Цель «уплывет» на некоторое расстояние к востоку, определяемое широтой цели и полетным временем. Для МБР это не проблема: нужно лишь взять упреждение точки прицеливания на это смещение. Для орбитального базирования ситуация иная. Цель должна оказаться в полосе трассы, причем на верном расстоянии впереди боеголовки. А если цель не попала в полосу? Или попала, но на другой стороне Земли? Пока орбита приведет туда, цель может уже уползти из полосы поражения. Смещение трассы низкой круговой орбиты из-за вращения Земли. Толщина линий трассы в этом масштабе примерно соответствует 100-км полосе доступного поражения при орбитальном базировании боеголовки. Линия одного цвета и есть вся зона поражения с орбитального базирования за один виток, или полтора часа времени / Источник: profil.mos.ru А трасса орбиты за виток может смещаться от нуля на полюсе до 2500 км на экваторе. Следующий виток снова сместит трассу, на разный сдвиг в разных широтах. Ждать, пока полоса трассы наложится на цель — или, иными словами, пока цель не подвернется в полосу трассы, можно и сутки, и неделю, и больше. Оперативность такого оружия теряет смысл в условиях, когда за сутки происходят и решаются ключевые дела. В такой ситуации полностью исчезает оперативность применения оружия в обычном практическом понимании. Его или уже не будет смысла применять, или уже будет некому. Орбитальная армада: сколько для удара надо? Уточним: для удара по одной цели. Можно разместить на орбитах достаточное количество боеголовок, чтобы они все вместе (каждая своей 100-км полосой трассы) полностью покрыли полушарие за те же 37 минут, что и одна МБР. На это потребуется почти столько боеголовок, насколько площадь поражения МБР превышает полосу боеголовки. Возможно, придется размещать на орбитах 150 — 200 боеголовок вместо одной боеголовки МБР. «Почти столько»: поправки внесет точная геометрия перекрытия трасс, которые будут накладываться друг на друга в некоторых местах Земли. И динамика движения всей орбитальной системы тоже может дать свои коррективы, углубляться в которые здесь нет смысла. Но на МБР стоят несколько боеголовок, распределяемых по локальной территориальной группе из трех-пяти целей. Они входят в эллипс точек падения боеголовок, примерно шириной 100-150 км и длиной 600-800 км. Для их оперативной и одновременной атаки боеголовками орбитального базирования нужно умножить 150-200 орбитальных боеголовок на число целей. Итоговая орбитальная группировка выйдет численностью 450-1000 штук, необходимых вместо одной МБР. Есть ли смысл в создании столь многочисленной орбитальной системы, с центрами управления по всей Земле, если ее замещает один условный «Сармат» с максимальной дальностью 14000 км? Запускаемый с Домбаровского позиционного района в Оренбургской области, он способен оперативно поразить цель на любом континенте в любой его точке, охватывая 3/4 площади планеты. При пуске из Домбаровки не охваченной ударом останется только пустынная зона в южной и экваториальной части Тихого океана, не содержащая ни значимой суши, ни целей для МБР. При пуске из Домбаровки МБР «Сармат» с максимальной дальностью 14 000 км не охваченной ударом останется только пустынная зона в южной и экваториальной части Тихого океана. Эта зона приблизительно обозначена красной границей / Коллаж автора. Материальная часть: конструкция ставит задачи Длительное размещение на орбите, в отличие от часового полета боеголовки МБР, требует обеспечивающих конструктивных решений. Для постоянной работы систем ориентации и связи с Землей (вторая без первой невозможна) нужен неиссякаемый источник энергии в виде солнечных панелей. А к ним и звено запасания электроэнергии для теневой части витка. Терморегулирование тоже потребует устройств в виде радиаторов охлаждения, запаса и линий хладагента и насосов. Система терморегулирования должна обслужить и отдельный важный вопрос термостатирования заряда. Компактный плутоний на ощупь теплый, как живой человек; килограмм плутония оружейного качества выделяет около 100 ватт тепловой мощности. Если тепло не отводить в полной мере, плутониевая часть перегреется и сожмется от нагрева (у твердой «оружейной» фазы плутония отрицательный коэффициент теплового расширения). Возникнут щели и пазы, нарушающие высокоточные процессы при взрыве, штатное энерговыделение взрыва упадет до отказного. И это не все, что нужно заряду. Если он использует тритиевое усиление мощности (тритиевый бустинг), то содержит тритий. А период полураспада трития небольшой, 12,3 года. Каждые 12,3 года трития становится вдвое меньше, его количество непрерывно убывает за любой отрезок времени. Поэтому тритий в заряде (часто это капсула с дейтериево-тритиевой газовой смесью) заменяют с определенной периодичностью. Но и без трития заряд требует проведения регламентных работ. Плутониевая часть постепенно изменяет свой изотопный состав — именно из-за идущих в нем ядерных реакций и выделяется тепло. Часто срок эксплуатации всего заряда больше, чем время годности его ядерного материала, и тогда плутониевую часть заменяют на свежую. Как это разнообразное обслуживание проводить в космосе? На сегодняшний день нет технологии регламентов заряда на орбите. Кадр из ролика / Источник: 1tv.ru Есть задача и по тормозному импульсу, имя которой — точность. У МБР точность обеспечивается работой большой и сложной ступени разведения. Ее стоимость и трудозатраты на изготовление распределяются на несколько боеголовок. При космическом базировании каждой боеголовке потребуется сопоставимая по сложности конструкция, как с высокоточным измерением своих текущих координат и движения, так и с прецизионной исполнительной тяговой частью. Наконец, защищенность боеголовки от действия по ней оружия противника на орбите и в шахте сильно отличается, и понятно, где она выше, а где слабее. Конструкция на орбите открыта и кинетическому действию, и лазерному нагреву, и ослеплению датчиков, и «порче» плутония потоком нейтронов от термоядерного взрыва в километрах от нее. В шахте эти поражающие факторы не доберутся до боеголовки. В качестве эпилога Все эти аспекты — баллистические, технологические, защищенности и другие — наглядно рисуют огромную разницу между размещением боеголовки на МБР и на орбите. Баланс преимуществ, прежде всего боевых, а также технических, с многократным перевесом оказывается на стороне МБР. Аргументы базирования боеголовки на орбите становятся неочевидны и непонятны. Так вызревает вывод, что орбитальное базирование боеголовок на сегодня скорее мифическое, чем реалистичное. Если фантазировать, можно придумать орбитальную армаду из тысяч боевых космических аппаратов. Эти орбитальные платформы могут маневрировать по многу раз, меняя как наклонение орбиты и свой курс, так и высоту, период и другие характеристики орбиты. Платформа хорошо защищена от действия любого оружия и несет несколько боеголовок, выполняя для них работу ступени разведения. Надежная структура управления группировкой контролирует ее общее и локальное движение, разводя платформы с другими объектами в космосе, передает на борт распределение и координаты целей, и команды на боевое применение. Не менее надежная структура обслуживания в космосе проводит регламенты на борту боевых платформ. Она заменяет боеголовки или их компоненты, заправляет топливом для поддержания высоты и орбитальных маневров, меняет отслужившие платформы на новые. С учетом того, что боеголовки нельзя сжечь в атмосфере, как отработавшие спутники — они не сгорят, а плутоний на борту, да и химическая взрывчатка, которой там хватает, не полезны при падении на Землю. Эта интересная картина на сегодня слишком волшебна, чтобы просматриваться в реальности. Будет ли она еще и эффективнее ракетной дивизии МБР в боевом отношении — большой вопрос. На него просится простой ответ: в обозримом будущем — вряд ли. Дальше дело за ним, этим будущим. Заглянуть в которое достоверно сегодня не получается.

Научно-фантастические концепты Криса Фалкенберга — художника из США

info@naked-science.ru (Naked Science) — Sun, 18 May 2025 17:14:34 +0000

Особое внимание Фалкенберг уделяет архитектуре и транспортным средствам будущего — от заброшенных мегаструктур до боевых кораблей и исследовательских станций. Работы художника часто выглядят как раскадровки к крупным sci-fi фильмам или AAA-играм, демонстрируя высокий уровень проработки деталей. Визуальный язык автора основан на игре света, формы и масштаба. Он умело передаёт ощущение изоляции, загадки и технологического величия, характерное для жанров научной фантастики и постапокалипсиса. При этом в его работах нередко прослеживается влияние классических научно-фантастических иллюстраций второй половины XX века. Концепт-арт Криса Фалкенберга (Chris Falkenberg) / © Chris Falkenberg Концепт-арт Криса Фалкенберга (Chris Falkenberg) / © Chris Falkenberg Концепт-арт Криса Фалкенберга (Chris Falkenberg) / © Chris Falkenberg Концепт-арт Криса Фалкенберга (Chris Falkenberg) / © Chris Falkenberg Концепт-арт Криса Фалкенберга (Chris Falkenberg) / © Chris Falkenberg Концепт-арт Криса Фалкенберга (Chris Falkenberg) / © Chris Falkenberg Концепт-арт Криса Фалкенберга (Chris Falkenberg) / © Chris Falkenberg Концепт-арт Криса Фалкенберга (Chris Falkenberg) / © Chris Falkenberg Концепт-арт Криса Фалкенберга (Chris Falkenberg) / © Chris Falkenberg Концепт-арт Криса Фалкенберга (Chris Falkenberg) / © Chris Falkenberg Концепт-арт Криса Фалкенберга (Chris Falkenberg) / © Chris Falkenberg Концепт-арт Криса Фалкенберга (Chris Falkenberg) / © Chris Falkenberg Концепт-арт Криса Фалкенберга (Chris Falkenberg) / © Chris Falkenberg Концепт-арт Криса Фалкенберга (Chris Falkenberg) / © Chris Falkenberg Концепт-арт Криса Фалкенберга (Chris Falkenberg) / © Chris Falkenberg Концепт-арт Криса Фалкенберга (Chris Falkenberg) / © Chris Falkenberg Концепт-арт Криса Фалкенберга (Chris Falkenberg) / © Chris Falkenberg Концепт-арт Криса Фалкенберга (Chris Falkenberg) / © Chris Falkenberg

Первый пуск сверхтяжелой «Энергии»: как это было 38 лет назад глазами участника

info@naked-science.ru (Naked Science) — Thu, 15 May 2025 11:40:31 +0000

Концепция сверхтяжелой системы В 1980-х развитие космической техники продолжало гонку двух космических держав, СССР и США. К тому времени Советский Союз первым отправил в космос человека и достиг впечатляющих успехов в орбитальных станциях и долгосрочном пребывании экипажей в космосе. США высадили людей на Луну и начали отправлять на околоземную орбиту экипажи из шести-восьми человек. В обоих случаях это делалось сверхтяжелой («Сатурн-5») и похожей по стартовой массе и тяге тяжелой («Шаттл») системами запуска, из которых «Спейс Шаттл» был в значительной мере многоразовым, теряя при запуске лишь внешний топливный бак. СССР проиграл лунную гонку, не доведя до эксплуатации свою первую сверхтяжелую ракету Н-1 (в форсированном варианте запускавшей на орбиту определяющие 100 тонн). К 1980-м годам Луна как цель никого уже не интересовала, но расширение доступа на околоземные орбиты было актуальным. Особенно с учетом проектов пилотируемых боевых орбитальных станций, больших и тяжелых. Они требовали кардинального выхода за массовые и габаритные пределы 20-тонных блоков, доступных пуску тяжелого «Протона», из которых строились все советские орбитальные станции. Концепция многоразового космического самолета тоже была весьма привлекательной. Стоимость эксплуатации таких систем уходила на второе место по сравнению с их широкими возможностями, в том числе военного использования. Многоразовость, многочисленность экипажей, возможность доставлять в космос сразу десятки тонн и забирать с орбиты целые спутники с возвращением их на Землю были весомыми аргументами в пользу разработки крылатых космических систем. Сверхтяжелая ракета-носитель «Энергия» перед первым запуском / © «Буран.ру», Вадим Лукашевич Объединить оба направления развития в одной сверхтяжелой транспортной системе было резонно и дальновидно. Одна и та же ракета смогла бы выводить в космос и 100-тонные станции, и такой же по массе многоразовый пилотируемый челнок. При этом значительную часть конструкции в виде четырех ускорителей первой ступени можно было использовать многократно, до 10 полетов. В них предусмотрели парашюты, двигатели мягкой посадки и амортизационные стойки для приземления. Так в СССР возникла сверхтяжелая транспортная космическая система «Энергия», во многом похожая на американскую систему «Спейс Шаттл» и многим от нее отличавшаяся. Как и американский челнок, она могла выводить на орбиту весьма сходный космический крылатый «Буран» и сохранять ускорители на парашютах. Но «Спейс Шаттлу» было не по силам ничего и близко подобного полезной нагрузке «Энергии», которая могла доставить на орбиту и оставить там в качестве полезной нагрузки 100-тонный модуль любого назначения, в три с лишним раза превосходя предельные 30 тонн полезной нагрузки «Шаттла». И при этом, подобно ему, могла вывести на орбиту крылатый космический «Буран». «Энергия» с полезной нагрузкой «Скиф-ДМ» на стартовом сооружении / © «Роскосмос», Иван Петров Об истории разработки «Энергии» написано огромное количество материалов, их пересказ не входит в наши намерения. Отметим, что разработка изделия и его летные испытания — разные области, хотя близкие. Это наглядно видно, например, в авиации: летчики-испытатели не конструируют самолет, пусть и высказывают свои замечания во время и по итогам облетов самолета. Испытатели ракетной техники тоже не главные конструкторы. У них своя особенная деятельность, организационные структуры, техническое оборудование и алгоритмы работы. Испытания небом У создаваемых ракетных систем, дошедших до металла и прошедших различные стендовые испытания, наступает важнейший ключевой этап — летные испытания. Это сложный процесс проверки и отладки во время запусков всех конструкторских решений, причем с неизвестным заранее результатом. Пример неудачных четырех испытательных пусков первой советской сверхтяжелой Н-1 достаточно нагляден, итогом стали прекращение разработки и завершение программы. Конечно, вторая половина 80-х была уже другим временем, с другим уровнем технологий, с массовыми компьютерными расчетами и выросшим опытом разработок. К 1987 году все было готово для первого испытательного пуска новейшей сверхтяжелой ракеты-носителя «Энергии». На Байконуре построили, проверили и подготовили к пуску новый стартовый комплекс. Вокруг него на многие километры расположилась обширная и многочисленная собственная измерительная инфраструктура космодрома, работавшая по сопровождению пусков всех ракетных систем (и не только космического назначения), летавших с Байконура. По трассе (наземная проекция траектории) выведения и полета по орбите располагались также многочисленные измерительные пункты разного «калибра» и оснащения. Работу второй ступени носителя с космодрома уже видно плохо, близко к горизонту, или не видно. Особенно завершение ее работы, иногда происходящее в сотнях километров от старта. А у ракеты может быть и третья ступень, работу которой необходимо отследить полностью, до момента финального выключения двигателя и завершения активного участка запуска. Самые дальние от Байконура наземные измерительные комплексы находятся уже в Дальневосточном регионе. Что они, собственно, измеряют? Это не секрет. Работа по любому пуску сводится к двум основным задачам: измерения движения ракеты в пространстве и происходящего у нее на борту. Движение выступает главным итогом и мерилом работы ракеты-носителя. Вся ее задача — сообщить полезной нагрузке заданный вектор скорости, который формирует последняя ступень ракеты. Эта скорость должна иметь заданную величину, быть направлена в пространстве заданным образом и быть привязанной к точке с заданными географическими координатами на заданной высоте в заданный момент времени. Ракета-носитель «Энергия» на стартовом сооружении перед установкой в вертикальное положение / © «Роскосмос», Иван Петров Как видим, параметров для скорости довольно много, достичь их точного заданного сочетания не так просто. Более того, это на самом невозможно и почти никогда не происходит, разве что случайно. Парадокс? Нет, это характерная особенность реального полета. Любая техническая система работает с погрешностью, с ошибкой исполнения задачи. Которая сама является комплексом разных ошибок: ошибок исполнения, ошибок метода, ошибок бортовых измерений и многих других. Важно, чтобы точность работы ракеты-носителя оставалась в заданных пределах. А ошибка выведения, распадающаяся на ошибки величины скорости, ее направления, координат, высоты и времени, должна оставаться в допустимых пределах в рамках дальнейшей полетной задачи. Вот такое фактическое движение полезного груза ракеты, получившееся в реальности и вобравшее в себя все ошибки и погрешности работы носителя, необходимо измерить. Это называется траекторными измерениями. Они выполняются как различными радиолокационными комплексами, так и другими системами, например радиотехническими. [shesht-info-block number=1] Другая основная задача испытаний — телеметрия. В ней все измерения проводят на борту ракеты и полезной нагрузки датчики, расположенные во многих нужных местах и измеряющие различные физические величины. Это температуры, давления, напряжения, токи, различные ускорения, в том числе знакопеременные с высокой частотой — вибрации et cetera. Данные от датчиков передаются радиоволнами в окружающее пространство и достигают наземных приемных устройств. А от них поступают в комплексы регистрирующей аппаратуры, где записываются для последующего анализа. В целом все это называется радиотелеметрической системой того или иного типа. Подробнее о детализации и алгоритме работы радиотелеметрии в ракетных испытаниях мы рассказывали здесь. Точки на территории За береговой линией Дальнего Востока во времена СССР находились лишь специализированные плавучие морские измерительные комплексы. Они занимали нужную географическую точку в Мировом океане и выполняли там свою часть работы, аналогично наземным измерительным пунктам. Некоторые могли выполнять и командную функцию, отправляя на борт спутника команды. Или даже двустороннюю радиосвязь с экипажами на орбите. Ракета-носитель «Энергия» с полезной нагрузкой на стартовом сооружении / © «Роскосмос», Иван Петров Среди всего многообразия испытательных структур в тот день работал еще один, самый специализированный и необычный измерительный комплекс. Он расположен восточнее всех других наземных измерительных точек, на Камчатке. Территория Восточной Чукотки еще восточнее, но и значительно севернее; там не проходят траектории запусков и не проводятся измерительные работы. Камчатский испытательный комплекс, или отдельная научно-испытательная станция ОНИС-43, известен сегодня как полигон «Кура» и предназначен главным образом для приема боеголовок межконтинентальных баллистических ракет. Эта специфическая задача лежит на глубоком пересечении баллистики, аэродинамики и других добавочных моментов, от сейсмических волн до работы ядерной начинки боеголовки. Таких особенностей нет у космодромов и позиционных стартовых районов боевых межконтинентальных ракет. Это накладывает уникальные черты на камчатский принимающий полигон. Своеобразие камчатских просторов Например, траекторные измерения движения боеголовки в атмосфере измеряются не радиолокационными, а оптическими методами, с помощью оптических и инфракрасных фототеодолитов. Почему бы не радиолокатором, как сопровождают взлетающую ракету? Потому что боеголовка идет через атмосферу куда быстрее взлетающей ракеты. Обтекание ее воздухом создает ударную ионизацию (местами многократную), обтягивая изделие плазмой. Этот плазменный след существует долго и растягивается в небе на километры. Иногда ночью в ясную погоду он просто виден визуально в виде полоски зеленоватого свечения, угасающего секунд 20 или дольше. Правда, чаще он виден за входящей в атмосферу боевой ступенью разведения, а боеголовка обычно слишком ослепительна, ослабляя визуальное восприятие своего следа. Для радиолокатора этот ионизационный след виден как отражающий радиосигнал объект. И отнюдь не точечный; определить на нем текущие координаты точки радару куда сложнее, чем положение четко ограниченной в пространстве ступени ракеты. Расчехленные и направленные вертикально вверх фототеодолиты фоторегистрирующей станции ФРС-2 «Дятел» (справа и слева ниже вертолета). Полигон Кура, Камчатка. Снимок: Н. Петров. Источник: VK Фототеодолиты, расположенные в трех измерительных пунктах в десятках километров друг от друга, отработают задачу обычным триангуляционным методом. Они определят угловое положение в небе яркой точки боеголовки, и в итоге будет определено положение боеголовки в пространстве (в конкретный момент времени) с погрешностью несколько метров при удалении в полсотни километров. Но у оптических средств своя уязвимость — погода. В туман и за облаками они ничего не увидят. Другая система измеряет траекторию на последних километрах полета и тоже не радиолокацией — это радиотехническая суммарно-разностная дальномерная система СРДС «Волна». Третья система измеряет даже не траекторию, а лишь одну ее точку — конечную, она же точка падения. И делает это по трем независимым каналам, включая сейсмическую и баллистическую волны; это сейсмо-акустическая система оперативного определения координат точек падения САС «Вулкан». Другие необычные системы есть на камчатском принимающем полигоне. Например, местная телеметрия включает необычную систему спецтелеметрии. Она не измерительная, а регистрирующая: не измеряет физические величины, но регистрирует события в системе взведения и исполнительной системе подрыва термоядерной боевой части. Подробнее о работе этих чисто боевых систем и спецтелеметрии мы писали здесь. Мачты с тарелками приемных антенн СРДС «Волна». Правее мачт, в центре снимка, видна телеметрическая антенна «Жемчуг-М» в горизонтальном положении. Сопка Лызык, измерительный пункт ИП-13, полигон Кура, Камчатка. Снимок: С. Иваненко. Источник: VK Технически это высокочувствительные приемные антенны (антенно-фидерные устройства) необычных «космических» форм, резко контрастирующих с нетронутыми природными ландшафтами местности. «Слушайте, а что-нибудь обычное есть на этом странном участке суши?» — спросит уставший читатель. Да, обычная телеметрия в виде комплекса ПРА, приемно-регистрирующей аппаратуры. Они сопряжены с быстродействующей радиотелеметрической станцией БРС-4М, быстрота работы которой нужна в том числе для измерения профиля вибраций на борту цели. Вибрации могут быть килогерцовыми. Как их записать? Только быстродействием, которое достаточно полно опишет профиль колебаний во времени, иначе характера и деталей вибраций не понять. Это универсальная система широкого профиля для проведения и регистрации самых разных измерений. Работа по пролетной цели Тут отметим, что у этих радиотелеметрических систем дальность устойчивого приема сигнала достигает двух тысяч километров, когда цель находится еще далеко в космосе. Такая ситуация закономерна за несколько минут до входа боеголовок в атмосферу. Но есть еще нечастая ситуация, когда тоже нужна большая дальность приема сигнала. Иногда межконтинентальные баллистические ракеты запускают на максимальную дальность. Она у разных типов разная, составляет обычно 10-12 тысяч километров ортодромной (по кратчайшей линии на поверхности Земли между стартом и падением) дальности. При пусках на максимальную дальность расстояния от Байконура, Капустина Яра или Плесецка до Камчатки маловаты, это лишь примерно половина пути. [shesht-info-block number=2] При запуске на максимальную дальность боеголовки и боевая ступень ракеты приходят в Тихий океан, в район примерно в тысяче километров от Гавайев. Камчатский полигон они проходят в космосе, в сотнях (иногда больше тысячи) километров над нашей планетой. Телеметрия вполне устойчиво работает по этим целям, называемым в такой ситуации пролетными. Можно уйти в рассказы об этих делах дальше, но теория есть теория, а практика есть практика. Она обычно вносит свои коррективы в происходящее. Давайте взглянем, как проходил первый пуск «Энергии» с ракурса измерительного пункта камчатского принимающего полигона. Боевая работа Задание работы по пролетной цели было у очередной боевой работы на измерительном пункте ИП-14, назначенной на 15 мая 1987 года. Оптические измерительные средства — две фоторегистрирующие станции ФРС-2 «Дятел» с двумя фототеодолитами на каждой — задействованы не были. Все равно они не увидят цель в космосе. А телеметрические станции были задействованы обычным образом. Но по необычной цели. Луч зрения телеметрических антенн «Жемчуг-М» высокочувствителен, но очень узок ради дальности приема. Цель, обычно это боеголовка со своим номером в запуске, излучает свой телеметрический сигнал слабо, потому что сферично, и ее бортовой передатчик небольшой мощности. Где и как в этом пуске пройдет в небе боеголовка — откуда знать такой высокоточной антенне, чтобы навестись на цель? Для этого работает баллистический центр. Он по проекту запуска рассчитывает для всех измерительных пунктов, как пройдет относительно них весь процесс запуска и падения. Он дает каждому наблюдателю видимость цели в его поле зрения в привязке к полетному времени. Оператор возле фототеодолитов станции ФРС-2 «Дяител» на крыше технического здания измерительного пункта. Полигон Кура, Камчатка. Снимок: А. Жиленко. Источник: VK На измерительный пункт за несколько дней до пуска приходит целеуказание, или ЦУ. Это совершенно секретный документ, занимающий много страниц, в котором подробно расписано расчетное баллистическое положение всех целей (у ракеты 15А18М бывало до 14 боевых блоков в идущем в небе боевом ордере; в залповых пусках нескольких ракет их ещё больше) над местным горизонтом в последовательные моменты полетного времени. Расчетные азимут, угол места и удаление каждые 10 секунд, когда цель еще вдали и смещается в небе медленно. Позже каждые пять секунд; и каждую секунду, когда цель полетит вблизи с наибольшим смещением в небе. По этим целеуказаниям антенны проворачиваются в нужные точки неба по назначенной цели на комплексной тренировке за день-два до боевой работы. И по ним идет позже и боевая работа: в заданный момент времени антенны стоят под заданными углами к горизонту (угол места) и северу (азимут), управляемые операторами станции. Тогда они видят цель в центре своего поля зрения (диаграммы направленности антенны) и внимательно слушают ее сигнал издалека. Испытатель Петров, готовности и ТВС Петров посмотрел по своей привычке цифры в только что пришедших ЦУ и увидел там удивительное дело. Азимуты на цель, начинаясь с обычного северо-западного направления прихода боеголовок, поворачивали дальше к северу до привычных направлений на точки падения. Но не прекращались там, а росли дальше, разворачиваясь на восток, и даже постепенно уходили от него к югу. Первый раз Петров видел в целеуказаниях азимуты со значениями 90 градусов и больше. Значит, цель приходила к полигону как обычно, а потом почему-то летела дальше в океан, к востоку и позже к югу. Это означало одно: предстояла работа по пролетной траектории. Антенно-фидерное устройство «Жемчуг-М» для приема телеметрического сигнала. Рабочая часть антенны справа, направлена в горизонт. Слева видны разнесенные на кронштейнах поверхности ветрокомпенсаторов. Снимок: В. Сергеев. Источник: VK Летело что-то с Байконура. Тип ракеты, обычный буквенно-цифровой индекс, для этой работы не указывался, только слово «изделие». Готовности начались обычным порядком, в вечернее время. Наверное, стоит рассказать, что такое готовности. Готовность — это дискретное время, остающееся до пуска. Оно выражается отрезками разной длительности. Готовности имеют свою четкую последовательность и во время боевой работы доводятся до пункта совсекретным документом по спецсвязи. Начинаются они с четырехчасовой готовности. Каждая готовность немедленно доводится до всех средств, участвующих в работе. Станции после этого должны подтвердить свою готовность к работе. Общий доклад о готовности пункта идет дальше в центр. В нем не только измерительные средства, но и питающая их точным миллисекундным временем станция ПП СЕВ (приемного пункта системы единого времени) и ДЭС, дизельная электростанция, обеспечивающая большой поток энергии измерителям, и узел связи, и прочие структуры. Готовность три часа сменяется двухчасовой и часовой; в целом это пока вольготное время для операторов станций. [shesht-info-block number=3] С часовой готовности наступает основная фаза происходящего. Готовности учащаются, следующей объявляется получасовая готовность. В приоткрытые форточки аппаратных, где размещены измерительные станции, доносится затихающий гул турбовинтовых двигателей. Это самолеты со спецаппаратурой спецконтроля (увы, тавтология, но из песни слов не выбросить, это называется именно так) проплыли в направлении зоны своей работы в небе. Следующей за получасовой наступает готовность 15 минут. Все находятся по своим местам, отлучаться уже нельзя. Поступает и доводится на центральный пост 10-минутная готовность. Через пять минут объявляется последняя, пятиминутная готовность. После пятиминутной готовности все ждут. Центральный пост, операторы ФРС, телеметристы. Течет время. Минута. Другая. Третья. Сейчас нужен сигнал о том, что все началось. Главный сигнал. Нет никакого закусывания губ, никто не барабанит пальцами, и нет прочих бессмысленных жестов и движений. Все готовы и ждут сигнала, а дальше как судьба ляжет, точнее, как лягут точки падения боеголовок. Может, ничего вообще не прилетит, как уже бывало. Участники боевой работы собраны и готовы отработать пуск, как и многие другие разы перед этим. Ведь всем не впервой. Он приходит на пункт в виде миллисекундного ТВС, точного времени старта, привязанного к московскому времени. Это измеренное время срабатывания контакта подъема изделия со стартового устройства. Оно поступает в течение полминуты от расчетного нуля, если все хорошо. Его числа означают, что ракета ушла в небо со стартовой позиции, какой бы эта позиция ни была: стартовый стол космодрома, шахта позиционного района, колесная машина, подлодка — контакт подъема разомкнулся, и ракета начала свой полет. Зачем и кому нужны эти секунды и миллисекунды? ТВС заводится в программы положения антенн в небе. Они сейчас направлены на горизонт, в точку будущего радиовосхода цели; но отсчет идет уже по фактическому полетному времени, а не расчетному. Иногда антенны заранее направлены чуть выше горизонта, на градус, потому что в момент баллистического восхода цели (пересечения ею горизонта) ее еще совсем не слышно. Подъем над горизонтом означает приближение цели и начала устойчивого приема ее сигнала. Другие многочисленные детали опустим, как отдельные испытательские разговоры. Первым, к кому поступало ТВС, был Петров. Но зачем мы так подробно сосредоточились на этом ТВС? Потому что оно все не поступало и не поступало. Пуск с переносами После готовности один час, вместо следующей получасовой, пришел перенос работы на час. Переносы дело обычное; отбой (прекращение) боевой работы бывает реже, перенос чаще. Переносы делаются по любым причинам, препятствующим результативному пуску. И результат этот надо измерить; а если не измерен – нет оценки пуску, и он стал напрасным. Переносят как по причинам старта, так и по принимающему полигону. На нем может быть плохая погода, и его оптические средства не отработают. Иногда это важно, иногда нет, если их не задействуют, как в этой работе. Перенос пуска сейчас был от старта на Байконуре. Обычно проходил час переноса, и проблема разрешалась. Если нет — следующий перенос еще на час, и новая часовая готовность. Время ожидания и боевой работы на пунктах при таких переносах уходит до часу-двух ночи. Так бывает не часто, но случается. Так было и в этот майский вечер. За первым переносом последовал второй, на час. За ним третий. Вечер плавно перешел в ночь следующих суток, 16 мая. К четырем часам утра стали осоловевшими и расчеты станций, и дежурная смена технического здания. А переносы все продолжались, и каждый раз на час. Телеметрическая антенна (антенно-фидерное устройство) «Жемчуг-2» для приема телеметрического сигнала с борта цели. Рабочая часть антенны находится положении нескольких градусов выше горизонта. Снимок: С. Васильев. Источник: VK Рассвело. Наступило утро. Майские снега озарились солнцем, выглянувшим из-под горизонта. Хорошо, что оптические средства не работали — им пришлось бы менять ночные светофильтры на более мощные дневные из-за сменившегося режима освещения. В шесть утра прошла получасовая готовность, за ней все короткие, включая пятиминутную. После половины седьмого утра, после долгой ночи ожидания в готовности, телеграфный аппарат спецсвязи начал выстукивать: «ВС. ВС. ВС. («Внимание, Сигнал!» — прим. автора) Старт произведен. ТВС 21 час 30 минут … секунд … миллисекунд.». Боевая работа вступила в главную фазу реального выполнения задачи. Цель, оставшаяся суборбитальной В это время «Энергия» стремительно разгонялась в потемневшем небе над казахстанской полупустыней, отбрасывая огромную струю смешанного кислородно-керосинового пламени и раскалённого водяного пара. Стартовая тяга одновременно работающих боковых ускорителей и двигателей второй ступени достигала 3425 тонн, примерно соответствуя 3500 тоннам стартовой тяги ракеты «Сатурн-5». Через 2,5 минуты керосиновое пламя боковых ускорителей погасло, и они отошли в стороны от продолжавшей работать второй ступени. Дальше ракета пошла на чисто паровой тяге. Спустя восемь минут после старта ступень выключила двигатели. «Буран», который должна была запускать на низкую орбиту «Энергия», не только внешне напоминал американский «Шаттл», но и повторял его уже проверенную полетами баллистику выхода на орбиту. Главные двигатели «Шаттла» выключались немного раньше орбиты, когда он чуть-чуть не дотягивал до орбитальной скорости. Оставшийся небольшой прирост скорости «Шаттл» делал своими двигателями орбитального маневрирования. Это позволяло сбросить большой внешний топливный бак еще на суборбитальной траектории, обеспечивавшей скорый и неотвратимый вход бака в атмосферу в расчетной зоне. [shesht-info-block number=4] Выйди он на орбиту — и потребовалась бы отдельная операция сведения его оттуда, с тормозным импульсом двигателей, с риском отказа этого торможения и неуправляемого падения большой конструкции с нерасчетным разбросом времени и места. А на суборбитальной траектории с баком ничего делать уже не нужно — все естественным образом сделают сами две безотказные и неотвратимые силы: гравитационная и сила сопротивления воздуха. Аналогично действовала связка «Энергия» — «Буран», не допуская на орбиту вторую ступень, с довыведением «Бурана» на орбиту своими двигателями орбитального маневрирования. Эта же баллистика работала при запуске другой полезной нагрузки, которая должна была дотягивать до орбиты собственными двигателями. И первый запуск происходил именно так. «Энергия» отработала пуск отлично. Она запустила массово-габаритный динамический макет «Скиф-ДМ» (с надписями на борту «Полюс» и «Мир-2») боевой лазерной орбитальной станции, длиной 37 метров и массой почти 80 тонн. Эта полезная нагрузка тоже была новой, испытывалась впервые, и отработать задачу запуска у нее не получилось. Из-за отказов в системе ориентации «Скиф-ДМ» не смог выполнить приращение своей скорости до орбитальной и остался на суборбитальной траектории, ведущей в атмосферу. К семи часам эта утомившая всех штуковина прошла неподалеку от полигона там, вверху, своей дорогой в космосе. Измерительный пункт, созданный и предназначенный работать с суборбитальными целями, отработал по цели, должной стать орбитальной. Но цель словно подчинилась природе полигона и, вопреки своей задаче, тоже стала суборбитальной. Полезная нагрузка постепенно завалилась в Тихий океан, этим и закончив пуск. Усталые и измотанные телеметристы поплелись в часть. Не менее вымотанный Петров, не спросив даже, как получилось принять сигнал, продолжил работать в техническом здании, ожидая утренней дежурной смены. Сменившись и придя в расположение части, ночная дежурная смена даже не пошла на завтрак, сразу залезла в кровати и забылась глубоким сном. И только отоспавшись после ночной боевой, все узнали из телевизионных сообщений, что в Советском Союзе произведен успешный пуск новой ракеты-носителя «Энергия». В когорте испытателей сверхтяжелых ракет Все специалисты, работавшие в этом пуске в составе стартовой и других команд космодрома, дежурных смен и расчетов станций измерительных пунктов, вошли в редкую категорию участников летных испытаний сверхтяжелых ракет. Таких испытаний в истории космонавтики было всего 16, все они проходили в двух странах: СССР и США. [shesht-info-block number=5] В Советском Союзе провели шесть летных испытаний сверхтяжелых систем: четыре пуска Н-1, все аварийные, и два успешных испытательных пуска «Энергии». В США к летным испытаниям сверхтяжелых ракет относятся два первых пуска ракеты «Сатурн-5» (в 1967-м и 1968-м) и восемь пусков системы «Старшип» за последние два года (апрель 2023-го – март 2025-го). Из всех сверхтяжелых систем у «Энергии» оказалась самая нелогичная судьба. Советская «Н-1» не пошла в эксплуатацию, в череде аварийных пусков не дойдя до успешных результатов. Американская «Сатурн-5» успешно прошла испытания и перешла к летной эксплуатации. «Старшип» Илона Маска только проходит испытания и еще не дошел до полностью успешных результатов, открывающих дорогу к штатным полетам. И только «Энергия» после двух полностью успешных испытательных пусков не пошла в летную эксплуатацию — это уже не было связано с ракетой и ее летными тестами. История пошла своим путем, в котором «Энергии» не оказалось места. Причины этого и особенности дальнейшего вектора движения российского космоса оставим за рамками нашего рассказа. Каждый видит и помнит события со своего ракурса. В памяти Петрова остались и этот день, и этот пуск, один среди многих пусков, в которых ему доводилось работать. Он выделялся и своеобразным характером, и непревзойденной длительностью боевой работы. И редкой категорией летных испытаний сверхтяжелой ракеты, участником которых остаются на всю жизнь.

Футуристический дизайн техники от Мохаммада Х. Аттарана — художника из Великобритании

info@naked-science.ru (Naked Science) — Sun, 11 May 2025 11:10:54 +0000

Особенность стиля Аттарана — сложные формы, напоминающие экзоскелеты, хитин и сегментированные структуры. Визуальный язык художника сочетает органику и механику, что делает его работы особенно выразительными в контексте будущего, где технологии могут развиваться по биоморфным принципам. Его футуристические машины и боевые платформы будто созданы для фильмов, где граница между живым и искусственным стёрта. Аттаран создаёт 3D-модели с высокой степенью детализации, прорабатывая каждый изгиб, шарнир и поверхность так, будто речь идёт о реальной технике. Его творчество высоко ценится в сфере цифрового дизайна за нестандартный подход и визуальную выразительность, которая сочетается с функциональностью и инженерной логикой. Концепт-арт Мохаммада Х. Аттарана (Mohammad H. Attaran) / © Mohammad H. Attaran Концепт-арт Мохаммада Х. Аттарана (Mohammad H. Attaran) / © Mohammad H. Attaran Концепт-арт Мохаммада Х. Аттарана (Mohammad H. Attaran) / © Mohammad H. Attaran Концепт-арт Мохаммада Х. Аттарана (Mohammad H. Attaran) / © Mohammad H. Attaran Концепт-арт Мохаммада Х. Аттарана (Mohammad H. Attaran) / © Mohammad H. Attaran Концепт-арт Мохаммада Х. Аттарана (Mohammad H. Attaran) / © Mohammad H. Attaran Концепт-арт Мохаммада Х. Аттарана (Mohammad H. Attaran) / © Mohammad H. Attaran Концепт-арт Мохаммада Х. Аттарана (Mohammad H. Attaran) / © Mohammad H. Attaran Концепт-арт Мохаммада Х. Аттарана (Mohammad H. Attaran) / © Mohammad H. Attaran Концепт-арт Мохаммада Х. Аттарана (Mohammad H. Attaran) / © Mohammad H. Attaran Концепт-арт Мохаммада Х. Аттарана (Mohammad H. Attaran) / © Mohammad H. Attaran Концепт-арт Мохаммада Х. Аттарана (Mohammad H. Attaran) / © Mohammad H. Attaran Концепт-арт Мохаммада Х. Аттарана (Mohammad H. Attaran) / © Mohammad H. Attaran Концепт-арт Мохаммада Х. Аттарана (Mohammad H. Attaran) / © Mohammad H. Attaran Концепт-арт Мохаммада Х. Аттарана (Mohammad H. Attaran) / © Mohammad H. Attaran Концепт-арт Мохаммада Х. Аттарана (Mohammad H. Attaran) / © Mohammad H. Attaran Концепт-арт Мохаммада Х. Аттарана (Mohammad H. Attaran) / © Mohammad H. Attaran Концепт-арт Мохаммада Х. Аттарана (Mohammad H. Attaran) / © Mohammad H. Attaran Концепт-арт Мохаммада Х. Аттарана (Mohammad H. Attaran) / © Mohammad H. Attaran Концепт-арт Мохаммада Х. Аттарана (Mohammad H. Attaran) / © Mohammad H. Attaran

Атмосферные научно-фантастические скетчи И Лю — художника из Даляня

info@naked-science.ru (Naked Science) — Sat, 03 May 2025 11:20:15 +0000

Скетчи И Лю часто изображают гигантские архитектурные структуры, заброшенные космические станции и городские пейзажи будущего, погружённые в туман и неон. Его миры одновременно пустынны и загадочны, вызывая ощущение одиночества и масштабности Вселенной. Несмотря на набросочный стиль, каждая работа содержит глубокую проработку — от текстур до цветового баланса. Работы художника высоко ценятся в среде поклонников научной фантастики и визуального сторителлинга. Концепт-арт И Лю (Yi Liu) / © Yi Liu Концепт-арт И Лю (Yi Liu) / © Yi Liu Концепт-арт И Лю (Yi Liu) / © Yi Liu Концепт-арт И Лю (Yi Liu) / © Yi Liu Концепт-арт И Лю (Yi Liu) / © Yi Liu Концепт-арт И Лю (Yi Liu) / © Yi Liu Концепт-арт И Лю (Yi Liu) / © Yi Liu Концепт-арт И Лю (Yi Liu) / © Yi Liu Концепт-арт И Лю (Yi Liu) / © Yi Liu Концепт-арт И Лю (Yi Liu) / © Yi Liu Концепт-арт И Лю (Yi Liu) / © Yi Liu Концепт-арт И Лю (Yi Liu) / © Yi Liu Концепт-арт И Лю (Yi Liu) / © Yi Liu Концепт-арт И Лю (Yi Liu) / © Yi Liu Концепт-арт И Лю (Yi Liu) / © Yi Liu Концепт-арт И Лю (Yi Liu) / © Yi Liu Концепт-арт И Лю (Yi Liu) / © Yi Liu Концепт-арт И Лю (Yi Liu) / © Yi Liu Концепт-арт И Лю (Yi Liu) / © Yi Liu Концепт-арт И Лю (Yi Liu) / © Yi Liu [shesht-info-block number=1]

Удивительные научно-фантастические концепты Владимира Донченко — художника из Пекина

info@naked-science.ru (Naked Science) — Tue, 29 Apr 2025 17:34:57 +0000

Донченко работает как фрилансер, сотрудничая с игровыми студиями по всему миру. В его портфолио можно найти концепты кораблей, механики, киберпанк-окружения и постапокалиптические сцены, которые выглядят как кадры из блокбастера. Отличительной чертой его визуального языка остаётся умение балансировать между технической достоверностью и художественной выразительностью. Вдохновляясь современной архитектурой, робототехникой и кинематографом, он формирует цельные и убедительные миры, в которых хочется оказаться. Его визуальные миры находят отклик у широкой аудитории поклонников научной фантастики и цифрового искусства — от геймеров до кинематографистов и дизайнеров. Концепт-арт Владимира Донченко (Volodymyr Donchenko) / © Volodymyr Donchenko Концепт-арт Владимира Донченко (Volodymyr Donchenko) / © Volodymyr Donchenko Концепт-арт Владимира Донченко (Volodymyr Donchenko) / © Volodymyr Donchenko Концепт-арт Владимира Донченко (Volodymyr Donchenko) / © Volodymyr Donchenko Концепт-арт Владимира Донченко (Volodymyr Donchenko) / © Volodymyr Donchenko Концепт-арт Владимира Донченко (Volodymyr Donchenko) / © Volodymyr Donchenko Концепт-арт Владимира Донченко (Volodymyr Donchenko) / © Volodymyr Donchenko Концепт-арт Владимира Донченко (Volodymyr Donchenko) / © Volodymyr Donchenko Концепт-арт Владимира Донченко (Volodymyr Donchenko) / © Volodymyr Donchenko Концепт-арт Владимира Донченко (Volodymyr Donchenko) / © Volodymyr Donchenko Концепт-арт Владимира Донченко (Volodymyr Donchenko) / © Volodymyr Donchenko Концепт-арт Владимира Донченко (Volodymyr Donchenko) / © Volodymyr Donchenko Концепт-арт Владимира Донченко (Volodymyr Donchenko) / © Volodymyr Donchenko Концепт-арт Владимира Донченко (Volodymyr Donchenko) / © Volodymyr Donchenko [shesht-info-block number=1]

Научно-фантастические концепт-арты Омара Гамаля — художника из Великобритании

info@naked-science.ru (Naked Science) — Mon, 28 Apr 2025 14:38:11 +0000

В творчестве Омара сочетаются масштабные сцены, продуманное освещение и внимание к деталям, что делает его концепты идеальными для видеоигр и кино. Он разрабатывает окружения, в которых органично соединяются технологии будущего и естественные элементы, создавая визуально богатые и убедительные миры. Омар Гамаль в настоящее время работает в качестве концепт-художника по окружению в AtomHawk Design — студии, специализирующейся на разработке концептов для крупных игровых и кинопроектов. Его опыт включает в себя создание дизайнов для интерьеров, экстерьеров и фантастических ландшафтов. Больше работ Омара Гамаля можно найти на его странице на ArtStation, где представлены как профессиональные проекты, так и авторские эксперименты. Концепт-арт Омара Гамаля (Omar Gamal) / © Omar Gamal Концепт-арт Омара Гамаля (Omar Gamal) / © Omar Gamal Концепт-арт Омара Гамаля (Omar Gamal) / © Omar Gamal Концепт-арт Омара Гамаля (Omar Gamal) / © Omar Gamal Концепт-арт Омара Гамаля (Omar Gamal) / © Omar Gamal Концепт-арт Омара Гамаля (Omar Gamal) / © Omar Gamal Концепт-арт Омара Гамаля (Omar Gamal) / © Omar Gamal Концепт-арт Омара Гамаля (Omar Gamal) / © Omar Gamal Концепт-арт Омара Гамаля (Omar Gamal) / © Omar Gamal Концепт-арт Омара Гамаля (Omar Gamal) / © Omar Gamal Концепт-арт Омара Гамаля (Omar Gamal) / © Omar Gamal Концепт-арт Омара Гамаля (Omar Gamal) / © Omar Gamal [shesht-info-block number=1]