ТПУ в мегасайенс: успехи томичей в крупнейших научных коллаборациях РФ

ТОМСК, 23 дек – РИА Томск. Томский политехнический университет (ТПУ) является одним из ключевых партнеров в реализации крупнейших российских мегасайенс-проектов: TAIGA, NICA и СКИФ. Какие идеи томских ученых воплощаются с целью решения фундаментальных вопросов физики – в материале РИА Томск.Томский политех – участник крупнейших научных коллабораций страны, работающих над созданием отечественных установок класса мегасайенс. Это Сибирский кольцевой источник фотонов (СКИФ), проект гамма-обсерватории TAIGA и коллайдер пучков ядер высокой энергии NICA. Политехники создают уникальное научное оборудование, программные продукты, инженерные конструкции и системы, работают над теоретическим обоснованием инновационных технических решений.TAIGATAIGA (Tunka Advanced Instrument for cosmic rays and Gamma Astronomy) – это гамма-астрономическая обсерватория, расположенная в Тункинской долине недалеко от озера Байкал. Она представляет собой комплекс из более сотни детекторов, предназначенный для измерения сверхэнергетических частиц, приходящих из космоса и которые невозможно получить с помощью существующих наземных ускорителей.С 2023 года к проекту присоединился Томский политех, который занимается созданием детекторов для одной из установок обсерватории – TAIGA-Muon.Как рассказал РИА Томск проректор по науке и стратегическим проектам ТПУ Алексей Гоголев, создаваемые томичами мюонные детекторы и получаемые с их помощью данные могут быть полезны не только для развития фундаментальной физики, но и иметь прикладной характер. Например, такие детекторы могут применяться для томографии крупных объектов."Мюонные томографы уже начинают делать в мире. Например, с помощью таких сканеров удалось найти скрытые захоронения в египетских пирамидах, также можно сканировать действующие вулканы и наблюдать за их состоянием, чтобы предупреждать катастрофы, наблюдать за атмосферой. В промышленности такие томографы могут проводить мониторинг опасных объектов, вплоть до атомной станции", – сказал Гоголев.По его словам, за последний год политехникам удалось разработать разные конфигурации детекторов. Первые полевые испытания устройств запланированы на 2026 год. "Конечно, такого рода эксперименты уже проводились, но наша ключевая задача – понизить стоимость таких элементов, а также их обслуживания. Нужно сделать недорогой, долговечный и во времени стабильный детектор. Этим мы и занимаемся. А еще одна задача – всю электронику убрать на верхний уровень, чтобы она не взаимодействовала со средой. Это позволит обеспечить детектору долговременную работу", – сказал ученый.Алмазные сплиттеры для СКИФТомский политех не только вступает в коллаборации, но и инициирует их. На форуме "Технопром-2025" ТПУ совместно с партнерами подписал соглашение о запуске высокотехнологичного производства сплиттеров. Это устройства на основе искусственных алмазов для разделения синхротронного пучка. Они создаются для проекта СКИФ и для другой новейшей синхротронно-нейтронной инфраструктуры, которая сейчас развивается в РФ."Задача у этого устройства проста – нужно часть основного пучка отклонить на небольшой угол, чтобы можно было, не возмущая основной пучок, его раздвоить, и на отклоненном пучке проводить дополнительные исследования. При установке трех-четырех сплиттеров на станции можно в три-четыре раза увеличить экспериментальное время. А экспериментальное время – это самое дорогое, что есть у ученых, и мы позволяем в разы сократить его стоимость", – сказал Гоголев.Он добавил, что сплиттеры, ключевым элементом которых являются искусственные алмазы, предназначены для апгрейда экспериментальных станций СКИФа. В мегасайенс-проекте вуз выступает интегратором двух станций – "Микрофокус" и "Электронная структура"."Сплиттеры в принципе в России никто не делает для таких машин. В мире есть, но в виду ограничений сейчас все это для нашей науки недоступно. Ну и, откровенно говоря, российские алмазы одни из лучших в мире, на их основе делаются и подобные устройства в мире. Поэтому я уверен, что все получится", – сказал проректор.Гоголев добавил, что на 2026 год политехники запланировали создание и испытания первого прототипа устройства. Производством томских сплиттеров для СКИФ намерена заняться новосибирская компания "Научные приборы и системы".NICAВ мегапроекте NICA ТПУ очень плотно сотрудничает с Объединенным институтом ядерных исследований (ОИЯИ). В 2025 году политех вступил в коллаборацию по созданию многоцелевого детектора MPD – одного из двух детекторов коллайдера NICA. В зоне основной ответственности политехников – анализ светимости в столкновениях пучков ядер.По словам научного сотрудника Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Антона Бабаева, светимость – это важная характеристика в рамках коллайдерных экспериментов. Чем больше светимость, тем чаще происходят столкновения частиц из встречных пучков."В рамках проекта мы проводим исследования светимости, чтобы потом люди, которые заняты анализом данных MPD, имели возможность точно измерить те процессы, которые происходят в столкновениях частиц. Сейчас мы ее только моделируем. В 2026 году, если все будет хорошо, коллайдер запустится, и мы увидим, какая будет светимость в реальности, и это нам даст основу для измерений и анализа всех остальных процессов", – сказал Бабаев.Также еще одна важная задача, которую, по его словам, реализует Политех в рамках проекта NICA  – подготовка кадров. "Некоторые наши аспиранты работают в MPD. Они участвуют в сборке систем MPD и заняты предварительными расчетами", – сказал Бабаев.Он добавил, что в 2026 году политехники планируют расширить исследовательскую группу и заняться новыми задачами в рамках проекта, которые точно появятся после запуска коллайдера.Польза не только для ученых, но и для экономикиПо словам проректора ТПУ, в наступающем 2026 году Политех продолжит участие в проектах в рамках Федеральной научно-технической программы развития синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры. Особый акцент будет сделан на теоретическое обоснование ценности установок-мегасайенс и демонстрацию их возможностей для промышленности."Мы будем активно продолжать эту работу не только в отраслях экономики, которые так или иначе используют в своей деятельности источники синхротронного излучения, но и в таких отраслях, которые до сих пор их не использовали: атомной энергетике, материаловедении, производстве накопителей энергии, автомобильном и аэрокосмическом машиностроении. Очень важно, чтобы установки такого класса приносили пользу не только ученым, но и экономике", – подчеркнул Алексей Гоголев