– Михаил, чем Вас так увлек мир науки, что Вы решили стать ученым?
– Наука – это своего рода искусство, а мне нравится заниматься чем-то неординарным. Наверное, у меня такой склад характера. Папа и брат у меня физики, мама – инженер. Можно сказать, что судьба идти по линии технических и естественных наук была предопределена с самого рождения. А когда я сам занялся физикой, меня увлекла конкретика: я получал знания, благодаря которым мог детально описать окружающий мир, понять происходящие в нем процессы. Я окончил Национальный исследовательский университет «Московский энергетический институт» по специальности «Микроэлектроника и твердотельная электроника». Познакомившись в институте с электронной микроскопией, я открыл для себя новые научные горизонты. Меня покорила возможность в мельчайших деталях исследовать объекты, видеть мир на субатомном уровне, улавливать связь между структурой и физическими, механическими, химическими свойствами. Это позволяет работать над сложными, даже уникальными задачами. За успешное решение одной из задач в области физики полупроводников я получил степень кандидата технических наук.
– Какими исследованиями Вы занялись в Курчатовском институте?
– Какие задачи позволит решить «СИнхротрон-ЛАзер»?
– Мы исходим из базового документа — Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации — и обозначенных в нем приоритетов. Это энергетика, медицина, нацбезопасность, создание высокотехнологичной продукции, вопросы экологии и климата и так далее. Уже на этапе проекта мы ориентируемся на решение приоритетных задач Стратегии. Поэтому «СИЛА» предназначена для работы в самых разных направлениях, причем с возможностью конкретизации под отдельно взятую задачу. Например, можно будет решать такие частные вопросы, как механизмы упрочнения стали или создание более эффективных фармпрепаратов.
– Когда запланирован ввод установки в эксплуатацию?
– На данный момент подготовленная нами проектная документация находится на рассмотрении в Главгосэкспертизе России. За последние четыре года мы практически полностью реализовали систему управления на базе отечественных решений, разработали, изготовили и протестировали прототипы всех ключевых узлов, которые пойдут в серийное производство. С момента получения положительного заключения ГГЭ строительство объекта и ввод его в эксплуатацию займут порядка 10 лет.
– Как объединение синхротрона четвертого поколения и лазера на свободных электронах в одном комплексе изменит возможности исследований?
– Действительно «СИЛА» объединит две мощнейшие исследовательские мегаустановки, вокруг которых будет создана объединенная исследовательская инфраструктура. Благодаря этому ученые получат возможность проведения уникальных комплексных исследований с использованием самого широкого спектра материаловедческих методов. Эти установки, хотя и похожи по своему назначению (проведение структурных исследований), но различаются по своим возможностям примерно как пассажирский самолет и космическая ракета.
– Что Вы имеете в виду?
– Синхротронный источник в составе комплекса «СИЛА» – это 46 одновременно функционирующих в режиме 24/7 экспериментальных станций. На них для решения самых разнообразных задач смогут работать объединенные группы ученых: физики, химики, биологи, фармацевты, металлурги и специалисты других областей. Каждая станция предоставляет свой набор экспериментальных методов для исследования различных свойств и структуры материалов в различных состояниях. Например, можно будет создавать для образцов условия сверхнизких или высоких температур, различных давлений, подвергать их воздействию световых, электрических и магнитных полей.
А ЛСЭ – это шесть уникальных станций, где решаются задачи будущего. Такие как изучение одиночных частиц и молекул, структуры вирусов и веществ в экстремальных состояниях (например, при температуре и давлении, эквивалентных внутризвездной материи). За счет высочайшей пиковой яркости и ультракоротких световых вспышек ученые получают возможность изучения объектов с фемтосекундным разрешением. Как говорит Михаил Ковальчук, мы «снимаем «рентгеновское кино».
– Когда вы видите, как объект при том или ином воздействии меняется или даже разрушается, вы можете просчитать и процесс того, как он восстанавливается. Изучение динамики – это ключ к пониманию и управлению функциями объекта исследования. Например, исследования с временным разрешением – это возможность в режиме реального времени увидеть, как именно белок меняет свою форму при поглощении света, или как лекарство стыкуется с вирусом. И это лишь одна из методик. Исследовательских методов, применяемых на синхротроне и лазере на свободных электронах, множество. Как и разновидностей экспериментальных станций, которые обладают модульной конструкцией и собираются и дооснащаются под задачи конкретного эксперимента. Объединение в одном комплексе синхротрона и лазера на свободных электронах, обладающих разными параметрами излучения и разными методами исследований, позволит одновременно использовать все их преимущества.
– А где будет построена эта установка?
– В городе Протвино Московской области. Площадку под строительство мы там уже подготовили. Кстати, «СИЛА» будет располагаться вблизи уникального, но, к сожалению, до сих пор нереализованного научного проекта класса «мегасайенс» советского периода – подземного кольца ускорительно-накопительного комплекса (УНК), разработанного нашими учеными еще в начале 80-х годов. Там под землей сооружен тоннель длиной 21 км, что немного превосходит кольцевую линию метро в Москве. В советское время под эту задачу даже был создан Государственный специализированный проектный институт. Тогда инженерами было найдено около 30 площадок, соответствующих требованиям, но именно площадка в Протвино оказалась наиболее сейсмобезопасной, с устойчивым основанием и минимальными перепадами рельефа. На 30-метровой глубине здесь залегает монолитная известняковая плита, которая помогает ограничить вибрации и разместить все объекты в достаточно хорошей плоскостности. Проведенные нами инженерные изыскания подтвердили соответствие этой площадки и существенно более строгим условиям размещения установки «СИЛА».
– Работу над проектом установки Курчатовский институт начал еще в 2010-х годах вместе с коллегами из ведущих синхротронных центров Европы и Азии. Но в 2022 году они разорвали с нами партнерские отношения. Тогда мы поняли, что нам предстоит заместить практически все технологическое оборудование, из которого состоит синхротрон. А это тысячи элементов, которые раньше либо изготавливались у нас частично, либо полностью закупались за рубежом. Хорошо, что в ведущих научно-производственных предприятиях нашей страны удалось сохранить, а зачастую и приумножить компетенции в производстве уникального оборудования для ускорителей и накопителей заряженных частиц.
– Вы могли бы привести примеры?
– В расположенном в непосредственной близости к создаваемой установке Институте физики высоких энергий имени А.А. Логунова (сегодня он в составе НИЦ «Курчатовский институт») развита технология изготовления и испытаний электромагнитов. В Новосибирском Институте ядерной физики имени Г.И. Будкера Сибирского отделения РАН изготавливают магнитооптические элементы для всего мира. Существенными компетенциями в области создания ускорителей и магнитных элементов располагает НИИ электрофизической аппаратуры имени Д.В. Ефремова в Санкт-Петербурге. В Москве Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» обладает значительной научной экспертизой в области линейных ускорителей. Поэтому за ускоритель и магниты мы практически не волновались. Основные сложности были связаны с экспериментальными станциями: большинство элементов, в том числе системы детектирования, рентгеновская оптика, поставлялись нам из-за рубежа. Сейчас в ходе реализации при государственной поддержке научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по проекту, которым я руковожу с 2022 года, мы смогли заместить элементы экспериментальных станций уже на 90%. Остальные элементы, узлы и системы, также практически полностью отечественные. Кроме того, мы разработали и реализовали прототип системы управления установками такого класса, основанный на отечественных решениях.
– Эта ситуация в каком-то смысле стала стимулом к автономии?
– Да, сегодня в России сформирована масштабная научно-производственная коллаборация, в которую входят государственные и коммерческие структуры. По разным технологическим узлам у нас порядка 70 организаций-исполнителей, работающих над системами управления, ондуляторами, системами питания, вакуумными камерами и прочим. Ввод в эксплуатацию установки «СИЛА» позволит нам создать более 1 000 рабочих мест. Для сотрудников комплекса и временно прикомандированных специалистов будет построен комфортабельный кампус.
– Как будет обеспечен многопользовательский доступ к установке для ученых из разных областей науки?
– Вместе с Минобрнауки России мы работаем над созданием единой информационной платформы для распределения заявок потенциальных пользователей. Поданные на платформу заявки ученых будут рассмотрены экспертной группой, которая оценит целесообразность проведения исследований, а также при необходимости подберет для них оптимальную экспериментальную базу. В пилотном режиме такая программа будет развернута для Сибирского кольцевого источника фотонов (СКИФ) с синхротроном четвертого поколения, а в Курчатовском институте – для нашей рабочей установки класса «мегасайенс» «КИСИ-Курчатов» (Курчатовский источник синхротронного излучения). Пока это локальные системы, но, когда у нас увеличится количество введенных в эксплуатацию объектов исследовательской инфраструктуры, заявки пользователей будут централизованно отрабатываться по принципу распределенной экосистемы. Также в единой облачной системе будет обеспечен распределенный доступ к данным, выполнение расчетов, постобработка результатов и их архивирование.
– Какие исследовательские станции установки введут в эксплуатацию в первую очередь?
– К настоящему моменту разработан 21 технический проект экспериментальных станций. Как показывает и опыт «КИСИ-Курчатов», и анализ международных аналогов, максимальная востребованность у пользователей — у станций спектроскопии поглощения и нано-дифракции. Установка «СИЛА» будет интегрирована в международную инфраструктуру, развиваемую под эгидой НИЦ «Курчатовский институт» — Международный центр синхротронных, нейтронных и лазерных исследований. Наряду с научными организациями России в настоящее время в альянс входят организации Белоруссии, Узбекистана, Ирана; состав продолжает расширяться. Такой формат взаимодействия обеспечивает доступ к нашей высокотехнологичной исследовательской базе ученым из разных стран мира, обмен знаниями и формирование новых междисциплинарных команд.
– В каких отраслях возможно будет применить результаты исследований ученых, проводимых на установке «СИЛА»?
– Михаил, поделитесь опытом работы в составе Координационного совета по делам молодежи в научной и образовательной сферах Совета при Президенте РФ по науке и образованию. Какие направления Вы курировали?
– Не так давно состав Корсовета был существенно обновлен, но основные направления его работы сохраняются. Это популяризация науки среди молодежи, разработка предложений по актуальным вопросам научно-технической политики, координация деятельности советов молодых ученых и студенческих научных объединений. Для меня в Корсовете наиболее интересной стала работа над проектом «НАША ЛАБА». Это сервис по поиску и подбору научного оборудования и расходных материалов, где ученые могут объединяться в коллективы для работы над исследовательскими проектами. Данный проект мы развиваем вместе с коллегами Сергеем Адониным, заместителем директора по научной работе Иркутского института химии имени академика А.Е. Фаворского СО РАН, и Ольгой Тарасовой, директором АНО «Центр развития научных и образовательных инициатив».
– Какие перспективы у этого сервиса?
– Мы развиваем модули по эксплуатации, ремонту и управлению научным оборудованием. Российская инфраструктура должна быть максимально удобной и доступной для наших ученых. Приобретенное научными организациями оборудование не должно простаивать или находиться по каким-то причинам в нерабочем состоянии. Ценно, что нашу инициативу поддержали заместитель председателя Правительства РФ Дмитрий Николаевич Чернышенко и помощник Президента РФ Андрей Александрович Фурсенко.
– Участие в проекте «Наука в лицах» что-то изменило для Вас?
– Такие проекты делают нашу профессию более узнаваемой. Любой ученый заинтересован в том, чтобы о его работе знали как можно больше людей: это открывает новые возможности для развития научных проектов. Мне очень понравился съемочный процесс: такое, наверное, раз в жизни бывает. Все отлично организовано, было приятно и комфортно работать с журналистами, режиссерами, сценаристами, фотографами и видеографами проекта. В итоге — уникальный для меня опыт и интересный и содержательный материал.
– Михаил, а что еще, кроме науки, Вас вдохновляет?
– По выходным я стараюсь заниматься со своим маленьким ребенком. По своему опыту скажу, что, когда появляются дети, времени у вас становится значительно меньше. Но не нужно бояться того, что дети помешают карьере. Вы просто научитесь эффективнее и правильнее использовать свое время. Чтобы морально не уставать от работы, ежедневно в 6:30 утра я отправляюсь в спортзал, мне нравится фитнес, тяжелая атлетика, с железом я работаю всю жизнь. Из игровых видов спорта люблю волейбол и баскетбол. А еще меня увлекает чтение, предпочитаю бизнес-литературу и зарубежную классику. Открытием для меня стала книга Айн Рэнд «Атлант расправил плечи», из философов мне близок Ральф Уолдо Эмерсон, американский эссеист и поэт. Из русских авторов, тех, что «запали» в душу, назову Михаила Булгакова. Его «Мастера и Маргариту» можно перечитывать всю жизнь, каждый раз открывая для себя что-то новое.
– Как Вы считаете, что нужно молодым ученым для того, чтобы правильно выстроить траекторию профессионального развития?
– Лучшим советом будут слова физика и научного руководителя советского атомного проекта Игоря Васильевича Курчатова: «В любом деле важно определить приоритеты. Иначе второстепенное, хотя и нужное, отнимет все силы и не даст дойти до главного». Поэтому определяйте приоритеты, друзья! Занимайтесь в жизни тем, что вам нравится: если вы не любите свою профессию и работаете только из-за того, что это приносит вам деньги, в конечном итоге вы останетесь ни с чем. И еще важно окружать себя людьми, которые будут вас мотивировать и заряжать своей энергией. Умейте создавать хорошую команду — а это и ваша семья, и коллеги. Если у вас будут отличная команда и любимое дело, значит вы обязательно добьетесь успеха!
Беседовала Светлана Минеева
