Уходящий 2024 год вобрал в себя множество событий и достижений в сфере российской науки. Так, в феврале этого года широко отмечалось 300-летие Российской академии наук, а также была утверждена новая Стратегия научно-технологического развития страны. В ноябре в рамках рекордного по своей масштабности запуска космических аппаратов с космодрома Восточный на орбиту были выведены научные спутники различных университетов страны, в том числе сразу три (!) наноспутника Самарского университета имени Королева.
Грандиозным событием стал прошедший этой осенью Всероссийский молодежный научный форум "Наука будущего — наука молодых", собравший на самарской земле, в стенах Самарского университета им. Королева, более 500 российских и иностранных молодых ученых, победителей программы научных мегагрантов, руководителей мировых научных школ и лабораторий, а также талантливых студентов и аспирантов, финалистов Всероссийского конкурса научно-исследовательских работ.
"Важнейшим по своей значимости, можно сказать, краеугольным событием стало утверждение в этом году новой Стратегии научно-технологического развития России. Этот документ определяет приоритеты государства в плане достижения технологического суверенитета, создания отечественных наукоемких технологий для стратегически важных отраслей экономики. Наука и технологии должны стать основой для решения социальных, экономических и других задач, стоящих перед нашей страной", — прокомментировал ректор Самарского университета им. Королева Владимир Богатырев.
Как отметил Владимир Богатырев, тесная связь с промышленными предприятиями — одна из давних традиций университета, которую сейчас в стенах вуза успешно развивает Передовая инженерная аэрокосмическая школа (ПИАШ). Самарский университет им. Королева обладает компетенциями мирового уровня в области аэрокосмических и геоинформационных технологий и является базовым вузом для госкорпорации "Роскосмос" и двигателестроительных предприятий госкорпорации "Рос-тех", сотрудничая с ними по многим проектам, готовя высококвалифицированные кадры и разрабатывая новые технологии. В качестве одного из примеров: в этом году в рамках программы ПИАШ в университете велись работы по созданию модификаций жидкостных ракетных двигателей, предназначенных для сверхлегких ракет-носителей. Данный проект реализуется при сопровождении специалистов ПАО "ОДК-Кузнецов", являющегося индустриальным партнером вуза.
Космический исследователь оболочек Земли
В числе трех спутников университета, отправленных в космос в ноябре этого года, — научно-образовательный малый космический аппарат "СамСат-Ионосфера". Он предназначен для исследования плазменной и магнитной оболочек Земли — ионосферы и магнитосферы. Знания о состоянии этих оболочек помогают прогнозировать и преодолевать перебои в работе систем радиосвязи, повышать точность позиционирования по спутниковым системам навигации и даже предсказывать землетрясения.
"СамСат-Ионосфера" — это второй малый космический аппарат, созданный на новой отечественной спутниковой платформе, разработанной в Самарском университете им. Королева. Первый наноспутник, построенный на этой платформе, — родоначальник нового семейства самарских наноспутников "SamSat-ION" — был запущен с космодрома Восточный в июне 2023 года. На 2025 год запланирован запуск еще одного спутника этого же семейства.
"Глазастые" рекордсмены на орбите
Вместе со спутником "СамСат-Ионосфера" в ноябре были выведены на орбиту еще два космических аппарата Самарского университета им. Королева — это наноспутник с самым "острым" в России гиперспектральным зрением HyperView-1G и его "младший брат" — наноспутник Colibri-S, также претендующий на рекорд в плане разрешения в своем классе. У них на борту установлены созданные в университете компактные гиперспектрометры с высокими техническими характеристиками, не имеющие аналогов на отечественном рынке.
Оба спутника в первую очередь предназначены для решения задач в рамках научно-образовательного проекта Space-Pi: на основе получаемых с орбиты данных российские школьники под руководством ученых обучаются основам анализа и обработки гиперспектральных изображений. Кроме того, перед спутниками поставлены задачи по мониторингу нефтяных загрязнений, по поиску и регистрации нефтяных пятен, а также по мониторингу лесов. Гиперспектрометры будут определять уровень влажности лесных массивов — эти данные помогут оценивать вероятность возникновения лесных пожаров в том или ином регионе: чем суше лес, тем выше пожарная опасность. Также запланирован мониторинг посевов сельскохозяйственных культур.
Орбитальный "климат-контроль"
В 2024 году ученые университета завершили работы по созданию комплекса научной аппаратуры "СИГМА-2" — с ее помощью будет создаваться комфортный температурный режим для биологических объектов на борту орбитальной лаборатории "Бион-М" № 2.
Ее функции и задачи можно упрощенно сравнить с работой многозонного климат-контроля в автомобиле, когда в разных местах салона машины удерживается различная заданная температура. В ходе полета аппаратура для создания необходимых для экспериментов условий будет контролировать и регулировать температуру в биоконтейнерах с различными биообъектами — клеточными культурами, микроорганизмами и семенами растений. Изготовлена аппаратура "СИГМА-2" почти полностью из отечественных электронных комплектующих, импортные в ней только элементы памяти, так как в России такие не выпускаются. Запуск лаборатории "Бион-М" № 2 запланирован на 2025 год.
Распознать со скоростью света
Однако высокий научный потенциал университета, разумеется, не ограничивается одной лишь аэрокосмической отраслью. Как известно, Самарский университет является одним из мировых лидеров в области фотоники. Более 40 лет назад здесь была создана и успешно работает школа компьютерной оптики и обработки изображений под руководством академика РАН, президента Самарского университета Виктора Сойфера. В числе важнейших научных достижений 2024 года — создание учеными университета экспериментального образца аналоговой фотонной вычислительной системы, способной обрабатывать видеоданные в сотни раз быстрее, чем это делают современные цифровые нейросети на основе традиционных полупроводниковых компьютеров.
Оптическая нейросеть на базе такого фотонного вычислителя сможет в режиме реального времени анализировать поступающий в систему видеопоток и практически мгновенно распознавать и находить в видеопотоке заданные к поиску объекты и изображения. Проект реализуется в рамках научной программы Национального центра физики и математики. Исследования финансируются со стороны Министерства науки и высшего образования Российской Федерации и госкорпорации "Росатом".
Фабрика "кирпичиков" жизни
В этом году в Самаре запустили экспериментальную установку мирового уровня, воспроизводящую условия глубокого космоса и позволяющую экспериментально исследовать эволюцию органических молекул в нашей Галактике. Изучение на практике путей возникновения в космосе "кирпичиков" жизни — биохимически важных молекул — должно помочь в разгадке тайны зарождения жизни на Земле.
Установка является ключевым элементом Центра лабораторной астрофизики Самарского филиала Физического института имени П. Н. Лебедева РАН (СФ ФИАН). Созданием и запуском установки занималась совместная команда ученых СФ ФИАН и Самарского университета им. Королева. С помощью уникального оборудования можно моделировать воздействие космического ионизирующего излучения на аналоги внеземных, межзвездных льдов в широком диапазоне химических и физических параметров. В ходе первых экспериментов ученые получили в космических условиях из метанового льда высокомолекулярные компоненты природного газа — пропан и бутан.
Наука будущего — наука молодых
Науке и бизнесу юный возраст не помеха — доказательством тому растущее год от года количество студенческих стартапов, создаваемых и реализуемых студентами Самарского университета им. Королева. В 2024 году 18 студентов университета стали победителями пятой очереди конкурса "Студенческий стартап" федерального проекта "Платформа университетского технологического предпринимательства".
"Для нас это очень значимый результат, ведь одной из ключевых целей программы развития нашего университета является его трансформация в цифровой предпринимательский университет. И мы пришли к этому результату не случайно — в университете созданы все условия для развития предпринимательских компетенций. Многие студенты — участники конкурса — прошли обучение в рамках индивидуальных образовательных траекторий, благодаря чему смогли подготовить свой бизнес-проект. Большую консультационную и экспертную помощь ребятам оказали сотрудники Стартап-центра университета, директора институтов, заведующие кафедрами. Также подчеркну, что многие победители конкурса в этом году защищали свою выпускную квалификационную работу именно в виде стартап-проекта: в нашем университете предусмотрена такая возможность", — отметил ректор Владимир Богатырев.
В числе победивших, например, проект миниатюрного высокоскоростного радиопередатчика для сверхмалых спутников, разработка высокоресурсного микрогазотурбинного двигателя и системы пространственно-спектрального мониторинга земель для агротехнологических работ. Победа также была присуждена проекту приложения для смартфонов ChefAI, которое с помощью специально обученной нейросети выстраивает стратегию рационального питания и подсказывает, какие блюда можно приготовить из имеющихся дома продуктов питания — пользователю такого приложения достаточно навести камеру смартфона на содержимое полок в своем холодильнике или же показать смартфону чек из продуктового магазина.
Еще один проект-победитель был посвящен созданию полностью автоматической компактной теплицы для выращивания овощей и зелени в домашних условиях. В отличие от множества существующих "умных" теплиц самарская разработка отличается повышенной автономностью: она сможет целый месяц самостоятельно заботиться о вверенных ей растениях без присмотра человека, а также не потребует от пользователя особых агрономических знаний и навыков — достаточно лишь выбрать вид растения, которое вы планируете выращивать, и электроника подберет для него наиболее подходящую программу роста, заранее внесенную в базу данных теплицы.