Плазменный ракетный двигатель Росатома поможет осуществить полет к Марсу
Об этом рассказала старший научный сотрудник лаборатории импульсных плазменных процессов Троицкого института инновационных и термоядерных исследований (ГНЦ РФ ТРИНИТИ, входит в Росатом) Александра Карташева на панельной сессии Госкорпорации «Росатом» «Атом для лучшей жизни» 23 июня в Нижнем Новгороде.
Сессия состоялась в рамках XI Всероссийского съезда советов молодых ученых и студенческих научных обществ, который организовал координационный совет по делам молодежи в научной и образовательной сферах Совета при президенте РФ по науке и образованию при поддержке Минобрнауки РФ и правительства Нижегородской области.
«Мы реализуем масштабный проект в рамках комплексной программы развития атомной науки, техники и технологий (КП РТТН) – создаем плазменный ракетный двигатель. В следующем году рассчитываем завершить прототип. Подобные двигатели смогут осуществлять межпланетные перелеты, в том числе доставлять грузы на Луну, осуществить полет к Марсу. Основные методы измерения плазменных параметров давно известны. Однако, например, задача по применению диагностик в условиях плазмы ракетного двигателя накладывает ряд ограничений. Мы вместе с командой, в том числе со стажерами – участниками программы стажировок «Лаборатория роста Росатома» работаем над эффективными методами диагностики и созданием стационарного комплекса, который поможет в режиме реального времени количественно описать состояние системы. В случае двигателя – это позволит увеличить его тягу и импульс. Такая работа требует от нас развития определенных компетенций и знаний, поэтому надеемся, что наша работа приведет к созданию научной школы по диагностике плазмы», – поделилась Александра.
Среди других перспективных направлений КП РТТН, где молодые ученые могут приложить свои силы и знания, начальник лаборатории плазмодинамики ГНЦ РФ ТРИНИТИ Игорь Позняк назвал управляемый термоядерный синтез (УТС). «Ученые нашего института активно работают над развитием термоядерной энергетики и сопутствующих технологий. Когда удастся создать термоядерную электростанцию, мы обеспечим человечество неиссякаемым источником энергии. К решению этой задачи есть несколько подходов, и все они в той или иной мере развиваются в нашем институте. Помимо этого, мы проводим исследования в рамках проекта международного термоядерного реактора ИТЭР, который сейчас строится во Франции. В начале 30-х годов на этой установке рассчитывают получить первую плазму, и спустя некоторое время начнутся полноценные масштабные эксперименты. Экспериментальная компания ИТЭР рассчитана на десятки лет, поэтому для студентов, кто выберет это направление исследований, работы хватит на всю жизнь. Не говоря уже о том, что после ИТЭР нужно построить демонстрационный реактор ДЕМО. Кроме УТС в ТРИНИТИ есть также интересные смежные направления исследований – плазменное упрочнение конструкционных материалов, развитие космической техники, освоение ресурсов солнечной системы. Много возможностей для творческой реализации», – отметил Игорь.
Технолог аддитивного производства ГНЦ РФ ТРИНИТИ Егор Кормазов представил еще одну возможность участия молодых ученых в КП РТТН – 3D-печать различных материалов. Причем, по его словам, это направление выходит далеко за пределы федеральной программы, предусматривающей создание новых материалов для перспективных энергоустановок. Среди текущих направлений, где требуются молодые специалисты, он назвал печать медицинских имплантатов, среди будущих прорывных – 3D-биопечать. «Сегодня в Троицке реализован центр аддитивных технологий и биоинжениринга, в котором размещены две установки послойного наращивания изделий (3D-печати) из мелкодисперсного металлического порошка. Эта работа найдет свое применение во многих медицинских направлениях, в том числе при восстановлении челюстно-лицевого каркаса при несчастных случаях и авариях. В планах центра – освоение сферы биоактивных покрытий, затем бифабрикация – 3D-печать органических структур», – рассказал Егор.
На сессии выступили и другие молодые ученые Росатома. В частности, главный эксперт АО «Прорыв» Елена Родина рассказала о создании новой технологической платформы атомной отрасли с замкнутым ядерным топливным циклом и решении проблем отработавшего ядерного топлива на базе реакторов на быстрых нейтронах.
Руководитель проекта АО «НИИТФА» Василий Савельев представил несколько проектов института в области высокотехнологичной и ядерной медицины. «Помимо работы над «Ониксом» специалисты НИИТФА занимаются разработкой тороидального комплекса дистанционной терапии. В 2026 году мы планируем начать серийное производство полностью отечественных магнитно-резонансных томографов с напряженностью магнитного поля 1,5 Тесла. Ключевые характеристики проработали с коллегами из Минздрава России и Академии наук. Томограф Росатома станет первым аппаратом, соответствующим требованиям о происхождении товара на территории Российской Федерации. Кроме того, в работе проекты по созданию линейного ускорителя 18 МэВ и самозащищенного циклотрона», – подчеркнул Василий.
Модератором выступила председатель Совета молодых ученых Росатома, начальник научно-технического отдела АО ОКБ «ГИДРОПРЕСС» Екатерина Солнцева.
Для справки:
XI Всероссийский съезд советов молодых ученых и студенческих научных обществ прошел с 21 по 24 июня в Нижнем Новгороде. Тема съезда этого года – «Ученый нашего времени». Среди участников – представители советов молодых ученых и студенческих научных обществ, лауреаты премии президента РФ в области науки и инноваций для молодых ученых, представители сообщества победителей конкурса «Лидеры России» по треку «Наука», молодые ученые – получатели государственной поддержки, представители других молодежных сообществ и волонтеры науки. На съезде обсуждали ключевые инициативы и проекты Десятилетия науки и технологий, представляли проекты по привлечению молодежи в сферу исследований и разработок, предложения по форматам взаимодействия молодых ученых, органов власти и бизнеса для решения совместных задач.
Правительство РФ и крупные государственные корпорации, такие как «Росатом» уделяют приоритетное внимание раскрытию потенциала студентов и молодых сотрудников. Росатом участвует в создании базовых кафедр в российских вузах, реализации крупных образовательных проектов, стипендиальных программ, организации практики и стажировки для студентов с последующим трудоустройством. Из 290 тыс. сотрудников Росатома около 80 тыс. – молодые люди в возрасте до 35 лет. Процент молодежи в научных институтах Росатома за последние годы существенно вырос – с 21% в 2017 году до 36% в 2022 году, и эта доля растет.
Комплексная программа «Развитие техники, технологий и научных исследований в области использования атомной энергии в РФ» (КП «РТТН») разработана Госкорпорацией «Росатом» совместно с НИЦ «Курчатовский институт», Российской академией наук, а также Министерством науки и высшего образования РФ. Она включает разработку новых передовых технологий и материалов, образцов новой техники, техническое перевооружение, строительство уникальных комплексов и объектов инфраструктуры в области атомной энергетики и управления реакциями термоядерного синтеза, а также атомных станций малой мощности. В апреле 2022 года указом Президента РФ принято решение о продлении КП РТТН до 2030 года. Головной научной организацией по КП РТТН определен НИЦ «Курчатовский институт». КП РТТН, как проект «Атомная отрасль — науке и миру», представлена также в инициативе «Решения и сервисы для профессионального сообщества» Десятилетия науки и технологий, объявленного в России с 2022 по 2031 годы.
Программа научных стажировок «Лаборатория роста Росатома» реализуется с 2020 года. За это время её участниками стали около 350 студентов из вузов России: от Москвы до Владивостока и Севастополя. Почти 70 выпускников получили постоянные научные должности (вплоть до начальника лаборатории) и продолжают работу в научных институтах атомной отрасли, а также входят в Совет молодых учёных Росатома. Во время стажировки продолжительностью от 1 года до 3 лет студенты полноправно присоединяются к исследовательским командам научных институтов атомной отрасли – проводят эксперименты, создают уникальные исследовательские установки, публикуют научные статьи, выступают на научных конференциях. Так обеспечивается кадровая основа для приоритетных исследовательских направлений: радиохимии, новых материалов, термоядерного синтеза, энергетики будущего. Работа во время стажировки оплачивается.
