«Перегнать, не догоняя»: Академик Левичев — о том, как СКИФ изменит науку и бизнес
Представьте прибор, чей ускоритель растянулся на полкилометра, внутри которого электроны разгоняются почти до скорости света, чтобы заглянуть в тайны вещества на атомном уровне. Этот прибор — СКИФ, Сибирский кольцевой источник фотонов, один из самых амбициозных научных проектов современной России. Его ждали десятки институтов, вокруг него уже выстраивается технопарк, а его создание едва не сорвалось из-за санкций — но именно санкции в итоге закалили проект и показали, на что способны отечественные инженеры.
О том, как строился СКИФ, почему уже сегодня он является рекордсменом среди мировых аналогов и что ждет науку и бизнес в ближайшие годы, рассказал директор Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов», академик РАН Евгений Борисович Левичев.
Евгений Борисович, что такое СКИФ и зачем он нужен?
СКИФ — это источник синхротронного излучения. Проще говоря, это очень большой прибор, который позволяет исследовать структуру вещества на молекулярном и атомном уровне. Он нужен всем: медикам, химикам, биологам, материаловедам. Сердце СКИФа — ускоритель периметром в полкилометра. В нем летают электроны почти со скоростью света. Когда они пролетают через магнитное поле, то излучают очень яркий луч. Этот луч уникален: он охватывает диапазон от инфракрасного излучения до жесткого рентгена, а его яркость на порядки выше, чем у обычной рентгеновской трубки.
Можете привести пример, как такие исследования помогали раньше и что изменится сейчас?
Конечно. До появления синхротронов использовали рентгеновские трубки. Вот пример: расшифровка структуры белка. Помните, как быстро появились вакцины от ковида? Наши китайские коллеги расшифровали структуру белка именно на синхротронном источнике. Если бы они делали это на обычной трубке, процесс занял бы месяц. А на СКИФе — одна секунда. Эффективность несопоставима.
Как создавался проект?
Началось все с идеи ученых новосибирского Академгородка, которую поддержал президент на совете по науке. Но был и очень напряженный момент. Для линейного ускорителя нужен особый прибор — клистрон, по сути, гигантская микроволновка чудовищной мощности. В мире их делали только три страны: Япония, Франция и США. Мы пообшались с Японией, заплатили аванс, они поставили один клистрон из четырех — и тут началась спецоперация, и сотрудничество прекратилось. Мы остались без ключевого компонента.
И что вы сделали?
Институт ядерной физики, используя прежние наработки, буквально за год создал этот прибор практически с нуля. Пришлось сделать несколько прототипов, но все получилось. Сейчас СКИФ укомплектован нашими клистронами, и ими уже интересуются другие российские организации, например, Курчатовский институт. Момент был очень драматичный, мы до конца не знали, успеем ли в срок. Было чувство, как у Королёва при создании первого космического аппарата.
А как обстоят дела с импортозамещением в целом?
Качество отличное, иногда я сам удивлялся. Например, для электроники нужны специальные термостатированные шкафы с охлаждением. Мы всегда покупали их у немецкой фирмы. Естественно, она нам отказала в поставках. И оказалось, что в трех километрах от СКИФа, здесь же в Новосибирске, есть компания, которая делает точно такие же шкафы. Мы понятия не имели об этом раньше! Это и быстрее, и в наладке проще — людям не надо пилить из Европы.
Как ученому из другого города попасть к вам на эксперимент?
Это будет похоже на научный конвейер. Через год, когда заработают все станции, попасть будет просто. Заполняете заявку на сайте, описываете свой эксперимент. Ее рассматривают два комитета: местные специалисты проверяют, можно ли это сделать технически, а эксперты по биологии, химии, физике решают, насколько это интересно научно. Если одобряют — приезжайте. Вы привозите только образцы, наши специалисты помогают установить их на станцию, настроить оборудование и провести эксперимент. Обычно сессия длится три-пять дней, и сразу заезжает следующая команда. Работа идет круглосуточно, потому что такой дорогой прибор не должен простаивать. Для приезжих ученых рядом построят гостиницу.
Насколько СКИФ конкурентоспособен по сравнению с мировыми аналогами?
Сейчас в мире около 50 таких установок, и все время строятся новые. Основная характеристика — яркость. Это как в темной комнате: лампочка освещает все, а фонарик бьет точно в цель. Яркость показывает, сколько фотонов достигнет образца. Так вот, среди источников с энергией 3 ГэВ СКИФ сегодня имеет рекордные параметры. Я говорю «сегодня» с осторожностью, потому что прогресс не стоит на месте. Но сейчас у нас есть шанс получить самую высокую яркость и проводить самые интересные эксперименты.
Бизнес активно идет к вам?
С учеными проще, они понимают методику. С бизнесом сложнее: он консервативен. Предприниматели хотят «пощупать руками» и четко понимать, какую прибыль получат. Поэтому у нас есть специальный отдел, который пропагандирует СКИФ и методы синхротронного излучения среди промышленников. Мы показываем, какую выгоду может принести наш прибор в их производстве, чтобы они захотели работать у нас. Уже подписаны соглашения с несколькими десятками партнеров — это фарма, биотехнологии и химия. Вокруг СКИФа планируется создать технопарк, где промышленники и ученые будут работать рядом.