Мусупила Матиас Мамбве — аспирант Нижегородского государственного технического университета им. Р. Е. Алексеева из Замбии. В интервью Наука.РФ он рассказывает о выборе российской ядерной школы, уникальной методике прогнозирования гидравлических процессов и о том, как суровый климат и культурные коды России помогают в большой науке.
— Да, это был осознанный выбор конкретной научной школы и, по сути, конкретного исследовательского направления. Что касается географии: я родом из Замбии, но сначала поступил в магистратуру НИЯУ МИФИ в Москве. А в Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева меня привело то, что на одной из крупных выставок я увидел этот университет среди вузов-партнёров госкорпорации. На той выставке меня целенаправленно заинтересовало не просто название вуза, а его глубокая связь с ОКБМ Африкантов — конкретной инженерной школой, которая занимается реакторами на быстрых нейтронах, судовыми ядерными энергетическими установками и малыми модульными реакторами (ММР). Для меня, как магистранта, писавшего диссертацию по регулированию давления в контуре ВВЭР-1000, было важно не оставаться только в рамках традиционных водо-водяных реакторов. Я искал лабораторию и научную школу, где можно получить компетенции сразу в двух направлениях: крупные ВВЭР (нужные Замбии для стационарных АЭС) и быстрые реакторы / ММР (перспективные для распределённой генерации).
Мой приезд в Нижний Новгород — это не география ради географии. Это прямое следствие выбора научной школы ядерного реакторостроения при НГТУ им. Р. Е. Алексеева и ОКБМ Африкантов. Сразу после выставки я сознательно нацелился на аспирантуру именно этого университета — потому что там соединены и фундаментальные НИОКР, и реальные продуктовые разработки (БН-600, БН-800, реакторы для ледоколов и ПАТЭС). Именно такое сочетание нужно мне для будущей работы в ядерной программе Замбии.
— Над чем вы работаете сейчас? Если объяснять суть исследования за минуту — как бы вы это сделали?
— В настоящее время я работаю над моей диссертацией, которая посвящена прогнозированию кривых гидравлического сопротивления в сложных циркуляционных контурах теплообменного оборудования с использованием метода обобщающего анализа.
Говоря простым языком, я разрабатываю методологию, позволяющую оценить гидравлическое сопротивление, которое создаст конкретная конструкция теплообменника в контуре циркуляции жидкости — без необходимости изготавливать и испытывать каждый прототип. Мой подход основан на обобщении двух типов данных: во-первых, литературных данных по специфическим сложным циркуляционным контурам теплообменной аппаратуры, а во-вторых, экспериментальных результатов, полученных на ограниченном наборе конструкций. Эти обобщённые данные затем используются для прогнозирования гидравлических характеристик новых, более сложных конфигураций.
Если бы у меня была всего одна-две минуты, чтобы объяснить суть моего исследования, я бы сказал так: вместо того чтобы полагаться на дорогостоящие и длительные методы проб и ошибок, моя методология даёт инженерам возможность надёжно прогнозировать гидравлическое поведение уже на ранних стадиях проектирования. Это делает разработку теплообменников более быстрой, экономичной и предсказуемой — без потери производительности. И хотя итоговая конструкция может выглядеть простой, за этой простотой стоят строгий обобщающий анализ и тщательная лабораторная валидация.
— Как математика позволяет «предсказывать поведение» теплоносителя без строительства дорогих стендов? Где граница между моделью и реальностью?
— Обобщённый метод анализа позволяет прогнозировать поведение теплоносителя без использования дорогостоящих испытательных стендов, применяя уже опубликованные экспериментальные данные по гидравлическим сопротивлениям реально работающих реакторных контуров. Вместо создания нового испытательного стенда инженеры-проектировщики могут взять проверенные характеристики более старых конструкций и экстраполировать их на новое оборудование с помощью математической аппроксимации и интерполяции эмпирических зависимостей. Это позволяет значительно сократить время и затраты на этапе проектирования сложных реакторных систем.
Граница между вычислительной моделью и реальной эксплуатацией проходит там, где заканчивается численное моделирование и начинаются проверенные временем экспериментальные данные. Модели вычислительной гидродинамики (CFD) — мощный, но потенциально ненадёжный инструмент: если сетка или граничные условия заданы неверно, результаты становятся физически нереалистичными. Любые CFD-расчёты требуют обязательной валидации на экспериментах или аналитических решениях. В ядерной промышленности полное доверие к CFD-моделям — особенно с развитием искусственного интеллекта — необходимо проявлять с большой осторожностью. Обобщённый метод анализа опирается непосредственно на данные реальных установок, обеспечивая более безопасную общую конструкцию. Таким образом, граница определяется переходом от чисто численного прогноза к эмпирическим закономерностям, подтверждённым реальной эксплуатацией циркуляционных контуров.
— Россия и Замбия очень разные. Что стало для вас самым неожиданным в первые месяцы?
— Впервые я приехал в Россию в ноябре 2018 года, и уже в течение первого месяца я понял, что земля, на которой человек рождается, влияет на его жизнь очень тонко, но при этом очень значительно. Я пришёл к выводу, что русские, должно быть, самые трудолюбивые люди на планете. Это стало очевидно из моих наблюдений за тем, как люди ведут себя в меняющиеся сезоны. В России бывают суровые зимы, и именно благодаря таким суровым климатическим условиям человек, приезжающий из страны вроде Замбии, где почти весь год стоит хорошая погода, начинает ценить те жизненно важные уроки, которые суровый климат даёт тем, кто родился или живёт в России.
Российская погода учит торопиться, когда что-то делаешь. Из-за четырёх совершенно разных сезонов, я считаю, что сама земля внушает людям необходимость завершать любое начатое дело в установленные сроки. Это определяет темп жизни, который полностью отличается от замбийского темпа жизни. Строить, сажать, путешествовать — почти всё нужно делать с оглядкой на смену сезонов. Это и стало для меня культурным шоком.
Но был и момент приятного удивления. Я ожидал, что из-за сурового климата и внешней сдержанности люди будут холодны и недоступны. Однако на практике я встретил невероятное радушие и готовность помочь. Когда в моём общежитии сломалась батарея (а это был январь, и уже стоял мороз), коменданты общежития — совершенно незнакомые мне люди — буквально за час принесли инструменты, что-то подкрутили и объяснили, как регулировать подачу тепла. Они не говорили лишних слов, но действовали быстро и эффективно. Это сочетание внешней суровости и внутренней доброты меня очень тронуло.
— Как вы выстраивали коммуникацию с коллегами? Помогает ли юмор преодолевать языковой барьер?
— Одна из главных причин, почему мне полюбилась российская система образования, — это то, что она даёт иностранному студенту очень много возможностей для интеграции. Например, в студенческих общежитиях обычно есть спортивный комплекс на территории, скажем, тренажёрный зал. В свои первые дни в России я активно использовал эту возможность. Я ходил в зал, знакомился с русскими студентами, и мы начинали общаться не в академической среде, а в совершенно обычной, живой. Это помогло мне не только найти друзей, но и начать осваивать язык без страха ошибиться.
Всё это привело к тому, что даже мой академический русский язык значительно улучшился. Уже через год после моего приезда в Россию я начал свободно общаться со своими научными коллегами и профессорами. Я мог не только задать вопрос по теме диссертации, но и пошутить на кафедре, рассказать что-то из жизни, поддержать разговор за чаем. Преподаватели, кстати, всегда ценили такое живое общение. Они видели, что студент не просто заучивает термины, а действительно вживается в среду.
— Удалось ли найти в Нижнем Новгороде что-то, напоминающее дом?
— Да, как ни странно, я нашёл в Нижнем Новгороде несколько вещей, которые напомнили мне дом — особенно в местной кухне.
Сначала я не ожидал, что между замбийской и русской едой будет много общего. Но, гуляя по городу, я наткнулся на уличные ларьки с самсой — горячими слоёными пирожками с мясом и специями. В Лусаке мы называем их самоса (samosas), и это привычный перекус на автовокзалах и рынках. Вкус и форма были почти одинаковыми. Это была маленькая, но уютная находка. А ещё — мясо на гриле. В Замбии ньяма чома (жареное мясо, часто курица или коза) — это ритуал выходного дня. В Нижнем Новгороде я нашёл шашлык — маринованные кусочки свинины или курицы, жаренные на углях, с луком и простым соусом. Дымный аромат, непринуждённые посиделки на свежем воздухе, даже то, как люди едят мясо руками, — всё это было очень знакомо.
Но есть ещё один удивительный момент — когда речь заходит о мышлении на русском языке и на замбийском языке, а именно на бемба. Очень много мыслительных паттернов совпадают, и я сразу понимаю, о чём идёт речь, даже если не разбираю всего русского предложения. Возьмём, к примеру, связку «да, нет, наверное». В замбийском языке мы используем ту же самую линию языковой психологии — эту вежливую, колеблющуюся манеру не давать быстрого ответа. Я узнал её мгновенно. Другой пример — использование специальных слов для выражения уважения, когда обращаешься к кому-то впервые или к человеку старшего возраста. На бемба мы говорим, например, «Balishani mukwai» = «Как у вас дела?» (произносится как «Балишани муквай», с ударением на буквы «а» и «у»). Эта форма используется при обращении к пожилому или новому человеку. Уже из этого понимаешь, что должны быть и более глубокие традиционные сходства.
— Чем отличается подход к инженерному образованию в Замбии и в России? Что вы хотели бы «забрать» в свою будущую практику?
— Разница огромна — вся образовательная философия принципиально иная, и российское инженерное образование отличается исключительной эффективностью. Инженерное образование в России начинается рано: детей вовлекают в техническое мышление с юного возраста, что позволяет выявлять таланты ещё до университета. Многие российские инженерные компании активно участвуют в этих программах. Этот уникальный подход проистекает из российской философии инженерии, сформированной отчасти суровым климатом страны, который воспитал глубокую культуру эффективности. Я вижу этот настрой даже в лабораториях: стремление молодых российских инженеров решать сложные задачи признаётся на международном уровне.
Мне очень хотелось бы распространить эту философию на замбийских детей, которые стремятся заниматься инженерией. Благодаря современным коммуникациям и таким возможностям, как эта, я надеюсь, что Замбия сможет перенять акцент на раннее практическое вовлечение детей и эффективность. Только тогда мир сможет увидеть сложные инженерные результаты не только из Замбии, но и из всех других стран, отстающих в этой области.
— С какими главными вызовами вы столкнулись в ходе исследований и как их преодолевали?
— Во‑первых, это барьер технического языка — специализированной профессиональной лексики, используемой в российском ядерном машиностроении. Во-вторых, мне нужно было ориентироваться в сложных, внушительных инженерных лабораториях, которые сильно отличались от всего, что я видел в Замбии.
Оглядываясь назад, я понимаю: адаптироваться мне помогла врождённая предрасположенность к инженерному мышлению. Ещё в детстве старший брат Диксон спросил, почему я однажды сказал, что родился «как инженер», а не «чтобы стать инженером». Я ответил тогда, что в основе инженерии лежат именно привычки. Можно обучить техническим навыкам, но истинное погружение приходит от естественного принятия этих привычек. Этот настрой, в сочетании с щедрой поддержкой моего руководителя и коллег — и в НГТУ, и в моём бывшем российском университете, МИФИ — позволил мне преодолеть все трудности. Вызовы были, но мне всегда везло на отзывчивых людей рядом.
— Как ваша уникальная перспектива — взгляд ученого из Замбии — помогает находить нестандартные решения?
— В начале моей аспирантской программы я участвовал в научной конференции в ННГАСУ (Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет), где выступал с докладом о преимуществах многоязычного научного сообщества. Эта тема родилась из наблюдения за тем, как российская образовательная культура дополняет моё замбийское бакалаврское образование. Язык несёт в себе культуру и разные перспективы. Как замбийский учёный, я привношу в любую техническую задачу определённые инсайты — взгляды, сформированные моим детским опытом решения задач даже при ограниченных финансовых ресурсах. В конечном счёте наука и инженерия продвигаются вперёд именно благодаря синергетическим перспективам всех участников, решающих ту или иную задачу.
Работая бок о бок с моими более технически подготовленными российскими коллегами, я верю, что могут рождаться многие инновационные решения. У учёного или инженера из любой точки нашей планеты есть уникальный взгляд на любую научную или инженерную задачу. Здравый смысл в науке и инженерии относителен — то, что очевидно в одном контексте, может стать прорывом в другом.
Мой замбийский взгляд помогает мне ставить под сомнение предположения, которые другие принимают как данность, предлагать бережливые, но эффективные подходы к сложным проблемам и соединять разные способы мышления. Эта способность видеть проблему под несколькими культурными углами часто приводит к нестандартным решениям, которые вряд ли возникли бы в рамках одной научной традиции.
— На Конгрессе молодых ученых Вы поднимали тему ИИ в ядерной инженерии. Станут ли алгоритмы основными «проектировщиками» или человеческий контроль останется главным?
— Да, на конгрессе я выступал с темой об ИИ в ядерной инженерии, но моим ключевым посылом было: полная интеграция нейросетей и цифровых двойников с ядерными технологиями — не самая хорошая идея. Сейчас они используются как инструменты верификации для гидравлических и теплообменных расчётов. Однако у них есть существенные недостатки.
Главные минусы: сильная зависимость от качественных данных (на устаревающей инфраструктуре их часто не хватает), высокие вычислительные затраты для цифровых двойников в реальном времени, плохое обобщение — модель, обученная на одном оборудовании, не работает на другом. Интеграция со старыми системами сложна и дорога. Кроме того, нейросети — это «чёрные ящики» с низкой интерпретируемостью, что вызывает недоверие операторов. Поэтому многие инженеры по-прежнему полагаются на традиционные эмпирические методы.
— Что бы вы посоветовали молодым ученым из Африки, которые задумываются о переезде в Россию?
— Мой совет — будьте по-настоящему внимательны к своему образовательному пути. Под внимательностью я понимаю активный поиск тех многочисленных возможностей, которые даёт учёба в российском вузе или стажировка на предприятии. Участие в конгрессах, форумах, конференциях и других образовательных событиях невозможно переоценить. Многие молодые африканские исследователи приезжают с традиционным, «классно-ориентированным» мышлением, сосредоточенным только на лекциях и оценках. Однако российская система образования, как и в других технологически развитых странах, динамична, практична и ориентирована на реальную деятельность. Возможности значительно улучшить свой учебный опыт появляются почти каждый день — через конгрессы, объединяющие ведущих экспертов, форумы, поощряющие междисциплинарный диалог, и конференции, где можно представить свои собственные работы. Нужно просто обращать внимание на множество инклюзивных программ, которые рекламируют в социальных сетях и российские университеты, и компании. Такие события способны преобразить ваш академический путь и открыть двери, о существовании которых вы даже не подозревали.
— Обязательно знакомься с разнообразными русскими культурными событиями, которые предлагает этот особенный город. Не ограничивайся только учёбой или работой — ходи на концерты, выставки, городские праздники, театральные постановки. Нижний Новгород удивительным образом сочетает историю и современность, и его культурная жизнь даст тебе не только понимание русской души, но и новые связи, вдохновение, отдых. Это сделает твой опыт полным и незабываемым. Не упусти это!
Привлечение иностранных студентов и ученых в Россию осуществляется, в том числе, благодаря национальному проекту «Молодежь и дети».
