Премия Правительства РФ – сибирским ученым

В начале марта стали известны имена лауреатов премии Правительства РФ за 2012 год в области науки и техники. В их число вошли и сибирские ученые.

6 марта с журналистами встретились директор Института вычислительных технологий (ИВТ) СО РАН академик Юрий Шокин, возглавляющий группу, работающую над созданием информационно-телекоммуникационной инфраструктуры междисциплинарных научных исследований, и доктор технических наук Виктор Терехов (Институт теплофизики им. Кутателадзе СО РАН), участвовавший в разработке эффективных устройств и вихревых технологий для энергетики.

Когда сети были маленькими...

Информационные технологии развиваются так быстро, что когда в 90-м году Юрий Шокин возглавил новый Институт вычислительных технологий, даже среди членов Президиума СО РАН не все могли в должной мере оценить его идею – связать все научные учреждения Сибири, создав общую базу данных.

– Воспринято это было интересно, мне приходилось слышать и такое: «Зачем нам Интернет, когда есть факс», – вспоминает академик Шокин. – А когда мы начали работать над системой видеоконференц-связи говорили: «Зачем, когда есть Интернет». И уж тем более мало кто понимал, зачем академическому институту этим заниматься, когда можно отдать сеть Управлению делами СО РАН.

Впрочем, скептицизм коллег Юрия Ивановича можно простить, если вспомнить начало 90-х, когда персональные компьютеры были в диковинку, а в штате новоиспеченного Института вычислительных технологий было два сотрудника с научными степенями и... двести женщин-операторов!

Конечно, работы по созданию сетей уже велись, в основном в США, но и в Западной Европе тоже. Юрий Шокин вспоминает, как 20 лет назад наблюдал за специалистами шведского Института аэронавтики, производящими удаленные вычисления при помощи суперкомпьютеров, находящихся в Штатах. Связь была организована через спутник, стоила безумно дорого, и все происходящее казалось далеким и невероятным. Но именно тогда группа энтузиастов из ИВТ начала тянуть первую сеть на медных проводах.

– Очень поддержал нас тогда Валентин Афанасьевич Коптюг, – вспоминает Юрий Шокин. – Только что образовался Российский фонд фундаментальных исследований, и мы едва ли не в числе первых подали удивительный проект: две странички печатного текста, Валентин Афанасьевич – руководитель, а я, тогда еще член-корреспондент, – ответственный исполнитель. Так мы получили первые деньги на развитие.

Юрий Иванович подчеркивает, что хотя созданную им структуру часто сравнивают с Интернетом, но на самом деле это сеть передачи данных:

– Это единственная инфраструктура, общая для всех научных центров Сибирского отделения. Ее главная задача – оцифровка многочисленных данных, полученных в СО РАН за все годы его существования, и быстрый и легкий доступ исследователей к этой базе данных. Конечно, сейчас появились дополнительные задачи, например, качественная видеоконференц-связь, в том числе трансляция заседаний президиума, видеолекций, российских и заграничных. Все мои семинары проводятся так, хотя, конечно, доходит до смешного: сотрудник стоит в пробке и смотрит семинар. Но это говорит о том, что возможности сети передачи данных практически безграничны!

Сегодня на обслуживание сети тратится 30 миллионов рублей в год – большую часть этой суммы «съедает» Якутский научный центр. Но экономия от перехода на IP-телефонию, коллективного использования телекоммуникационных ресурсов составляет, по мнению экспертов, не менее 25%. Ежесуточный объем трафика в сети превышает полтора терабайта, а скорость передачи данных за последние четыре года выросла с 213 до 925 Мб/сек.

– Мой институт – это круглосуточная фабрика, где стоит «железа» на миллионы, – описывает Юрий Шокин. – Совместно с биологами мы создали электронный каталог животных и растений Сибири, у нас огромный массив спутниковых данных, которые используют 30 институтов СО РАН, – геологи, биологи, ботаники, почвоведы. Были случаи, когда наши данные использовали даже для пресечения незаконной добычи полезных ископаемых, вырубки леса на приграничных территориях.

Сеть растет – сегодня она соединена с Москвой (Институтом космических исследований РАН) и Дальневосточным отделением Академии наук, которое развивает собственную сеть по аналогии с сибирской. Возможно, в перспективе появится единая для всей страны сеть передачи данных, в которую войдут все научные учреждения.

Эпоха энергетики

– Если XX век был эрой информационных технологий, то XXI и XXII век станут эпохой энергетики, – уверен профессор Виктор Терехов, заведующий лабораторией Института теплофизики СО РАН. – У кого будет энергия, тот станет править миром.

Между тем, по словам Виктора Ивановича, энергетика была и остается самым неповоротливым сегментом нашей экономики. Дешевые ресурсы сделали нас расточительными – как на бытовом уровне, так и в промышленных масштабах.

– Наиболее глубоко эти вопросы прорабатывались в космической технике: каждый грамм на орбите на вес золота. Но сегодня пришло время задуматься об энергоэффективности. Представленный цикл работ, отмеченный премией Правительства, выполнен научными сотрудниками восьми исследовательских организаций страны. В работе участвовали Москва, Санкт-Петербург, Казань, однако ведущая роль, безусловно, принадлежит Институту теплофизики и нашему директору – члену-корреспонденту РАН Сергею Алексеенко, который тоже есть в числе награжденных.

Работа ученых посвящена интенсификации теплообмена при помощи вихревых технологий – такие исследования шли в Институте теплофизики с момента его основания. Перспективы новых технологий невероятны: в мощном вращающемся потоке процессы тепло- и массопереноса увеличиваются в 10000 раз!

– Однако вихри капризны и неустойчивы, – предостерегает Виктор Терехов. – Они существуют в узком диапазоне режимов, ими трудно управлять. Это некая бездна, которая требует детального и пристального исследования. Проблемы подобного уровня не по силам одному институту – только усилия ведущих организаций страны и мира позволили решить ряд проблем.

В их числе – создание фундаментальных основ тепловых процессов в энергоустановках. Сегодня это уже не только академические работы, но конкретный инженерный продукт: программные пакеты позволяют с высокой точностью рассчитать целый ряд теоретических вариантов процесса горения.

– Но базой этого служат классические тонкие эксперименты, которые проводятся на высоком уровне с использованием современных средств, – подчеркивает Виктор Терехов.

Однако сегодня ученые шагнули уже за пределы теоретических расчетов: разработанные методы активно используются на практике для усовершенствования характеристик тепло- и массообмена самого разнообразного оборудования.

– Представьте, что у вас есть теплогенератор, – поясняет Виктор Иванович. – Оборудование для его охлаждения занимает места в пять раз больше, чем он сам! Мы не привыкли думать об этом, когда речь идет о промышленной установке, но я иногда спрашиваю студентов: где в нашей жизни встречаются наибольшие тепловые потоки? Обычно они начинают перебирать космос, ядерную энергетику... А между тем самые высокие параметры тепловыделения – в микроэлектронике! Здесь они на порядок выше, чем на любом космическом корабле. Сразу становится очевидным, что размер имеет значение.

Вихревые технологии сегодня используются при обработке тугоплавких материалов (они позволяют стабилизировать струю низкотемпературной плазмы), в автомобилестроении и энергетике. Именно там они, по словам Виктора Терехова, позволяют достичь наибольшего экономического эффекта: около 1 млрд рублей в год уже сберегается за счет повышения эффективности работы Кольской АЭC.

Антонина РЫБАКОВА

Фото автора