Научный городок XXI века. Что такое НЦФМ и чем в нём заняты учёные?
Создание и развитие в России новой научно-исследовательской инфраструктуры — одна из ключевых инициатив Десятилетия науки и технологий. Флагманским проектом этой инициативы является Национальный центр физики и математики (НЦФМ) в Сарове Нижегородской области — научный городок XXI века.
НЦФМ создаётся по поручению президента России с конца 2020 года при поддержке госкорпорации «Росатом». Ожидается, что в нём будут получать новые научные результаты мирового уровня, готовить учёных высшей квалификации, воспитывать новых научно-технологических лидеров. А в целом — повышать привлекательность российской науки для молодых людей.
Работает целая научная кооперация
В 2021-2022 годах, в рамках этапа «быстрого старта», был открыт филиал МГУ им. М. В. Ломоносова «МГУ Саров» — образовательное ядро Национального центра физики и математики. Началось строительство кампуса, где сейчас учатся более сотни магистрантов и аспирантов. Среди преподавателей — ведущие учёные РАН, в том числе академики и профессора МГУ.
Стартовала и научная программа НЦФМ. В ней десять перспективных направлений — от искусственного интеллекта и суперкомпьютерного моделирования до лазерной физики и космологии. Программу реализует целая научная кооперация, в которую входят более 50 научных институтов, научно-исследовательских вузов и высокотехнологичных компаний России. Уже получены первые результаты, некоторые достигнуты впервые в мире.
Для будущих колонистов Луны и Марса
На базе НЦФМ наши учёные создают новую лабораторию моделирования астрофизических и геофизических явлений. В ней, например, будут исследовать процессы выращивания растений в космосе.
На стенде «Фотосинтез» специалисты Института прикладной физики (ИПФ) РАН и ННГУ планируют анализировать, как в космосе протекает фотосинтез, как на него влияет влажность почвы, ионизирующее излучение, гравитация и другие факторы. Эти знания позволят составить рекомендации по созданию искусственных экосистем, в которых в будущем смогут работать люди, осваивающие лунные ресурсы.
На стенде «Пылевая плазма» учёные из Института космических исследований РАН собираются моделировать влияние частиц лунной пыли на работу элементов и систем космических аппаратов, на функционирование костюмов космонавтов, солнечных батарей и оптики. Результаты такой работы позволят разработать средства защиты от воздействия лунной пыли и пылевой плазмы на Луне и в атмосфере Марса.
Системы наподобие человеческого мозга
В новой лаборатории нейроморфного искусственного интеллекта на базе НЦФМ будут производить чипы для систем ИИ. Эти вычислительные системы действуют наподобие человеческого мозга. Такие компьютеры можно будет применять для решения сложных и даже нерешаемых человеком задач по обработке больших данных — от использования природных ресурсов и кодирования ДНК до строительства городов с новым качеством жизни.
В той же лаборатории учёные разработали новые модели искусственных синапсов и нейронов — их можно внедрять в полупроводниковые интегральные микросхемы. Это открывает возможность создания менее уязвимых и более скоростных компьютеров, которые к тому же будут экономнее использовать энергию. А в перспективе — компактных и энергоэффективных адаптивных систем, способных заместить и восстановить утраченные человеком функции мозга и нервной системы.