28 грудня 2022 року під головуванням Президента Національної академії наук України академіка Анатолія Загороднього відбулося чергове засідання Президії НАН України.

Спершу учасники зібрання заслухали три наукові повідомлення молодих учених Академії.

Із теми «Універсальна біотехнологія знешкодження токсичних органічних відходів і металів з отримання цінних продуктів» виступила старший науковий співробітник відділу біології екстремофільних мікроорганізмів Інституту мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України кандидат біологічних наук Віра Говоруха.

Кандидат біологічних наук Віра Говоруха

Робота, яку вона представила, присвячується дослідженню закономірностей взаємодії мікроорганізмів з органічними відходами і токсичними металами, визначенню шляхів їхнього знешкодження, оптимізації процесу та підвищення його ефективності, а також розробленню підходу для створення універсальної біотехнології одночасного зброджування багатокомпонентних органічних відходів і видалення розчинних токсичних металів з отриманням цінних продуктів – молекулярного водню, метану, твердого палива, біодобрива, концентрату металів та очищеної води.

Досліджено закономірності мікробної деструкції твердих і рідких органічних відходів та шляхів детоксикації токсичних металів. На основі термодинамічних розрахунків встановлено ключові параметри, що визначають ефективність зброджування багатокомпонентних органічних відходів з отриманням цінного екологічно безпечного енергоносія молекулярного водню.

Для високої ефективності деструкції відходів і синтезу молекулярного водню розроблено гранульований мікробний препарат (ГМП), що включає диверсифіковане мікробне угруповання, стартові субстрати й регулятори мікробного метаболізму. Показано, що для високої ефективності процесу слід застосовувати диверсифіковане мікробне угруповання, до якого входять аеробні, факультативно й облігатно анаеробні мікроорганізми. За підсумками молекулярно-біологічних досліджень бактеріальних штамів, виділених із препарату, а також аналізу сиквенсу ампліконів за дослідження динаміки процесу ферментації відходів показано, що ключовими є мікроорганізми родів Bacillus і Clostridium. Незалежно від видового складу, застосування бактерій родів Bacillus і Clostridium є найефективнішим. Їх вирізняють такі властивості, як висока стійкість до екстремальних чинників, висока метаболічна активність і здатність споживати широкий спектр субстратів, що дозволяє знешкоджувати багатокомпонентні органічні відходи з високим виходом Н₂.

Отримано закономірності деструкції органічних сполук, які характерні для процесу та підтримуються за його поступового масштабування від лабораторних флаконів об’ємом 0,5 л, лабораторного ферментера об’ємом 20 л і до дослідно-промислового ферментера об’ємом 240 л. Показано, що для ефективного зброджування важливий не видовий склад мікробного угруповання, котре бере участь у процесі, – найважливішим є збалансований синтрофний метаболізм мікроорганізмів родів Bacillus і Clostridium, що забезпечує високу ефективність ферментації. Оптимізація зброджування відходів забезпечила високий вихід водню (від 50 до100 л/кг відходів), значний коефіцієнт деструкції відходів (Kd = 86-140) і швидке зброджування (всього за 1,5–3 доби). Надалі фільтрат ефективно очищували від токсичних розчинних органічних сполук шляхом їхнього метанового зброджування й аеробного окиснення. Незброджені лігноцелюлозні залишки використовувались як тверде паливо або як біодобриво для вирощування сільськогосподарських культур. Крім того, показано можливість застосування низькопотенціального процесу зброджування органічних відходів для вилучення токсичних металів із розчину, зокрема для відновлення високопотенціального розчинного CrO₄^2– до нерозчинного, а тому нетоксичного Cr(OH)₃^.nH2O, з якого далі отримують цінний продукт – технічний абразив (кристалічний оксид хрому Cr₂O₃).

Отримані результати дозволили розробити новітню універсальну енергетичну та природоохоронну біотехнологію, що є внеском у розвиток альтернативної зеленої енергетики України, а також у збереження довкілля.

Академік Національної академії аграрних наук України Володимир Патика

В обговоренні доповіді завідувач відділу фітопатогенних бактерій Інституту мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України академік Національної академії аграрних наук України Володимир Патика наголосив на унікальності представленої наукової роботи і виокремив головні, на його думку, переваги цих досліджень, а також розповів про свій досвід стажування у Польщі, зокрема, про те, що за нинішніх умов дефіциту природного газу Опольське, Катовіцьке та Краківське воєводства забезпечують більш ніж 20% своїх потреб біогазом.

Доктор технічних наук Геннадій Жук

Директор Інституту газу НАН України доктор технічних наук Геннадій Жук підкреслив, що представлені дослідницькі результати не лише мають екологічне значення, а й важливі для енергетичної безпеки та незалежності України, адже разом із розробками Інституту газу НАН України, призначеними для очищення біометану, дозволять збільшити вітчизняні потужності з генерування електроенергії на кількадесят мегават.

Доповідь «Депортаційні акції 1940-х років у національній пам’яті українців: стан та перспективи досліджень» виголосила молодший науковий співробітник Інституту українознавства ім. І. Крип’якевича НАН України (Львів) кандидат історичних наук Юлія Артимишин.

Кандидат історичних наук Юлія Артимишин

Друга світова війна, депортації народів призвели до великих людських втрат і незворотних етнополітичних змін у Центрально-Східній Європі. Антропологічний поворот, що відбувся в західній історіографії ще у 1970–1980-х роках, з особливою увагою на травматичному досвіді й формі його вираження в усній історії та історичній пам’яті стає відчутним в українській історіографії. Акцент на вказаній методології дає змогу простежити схему усвідомлення, відтворення/репрезентації історичних подій спільнотами пам’яті (зокрема депортованими українцями з Польщі), на підставі яких будується наратив, культурна травма через наявність болісних спогадів із воєнного часу та примусового переселення, пост-пригадування. Водночас є потреба дослідити процес включення візій історії до гранд-наративу держави. Отож, депортаційні процеси 1940-х років в історичній пам’яті українців вивчаються на трьох рівнях: це – особистісний та родинний рівень; рівень спільнот депортованих; рівень регіонів, де проживають переселені особи, й загальноукраїнський зріз.

Притаманна колективній пам’яті спрощеність, вибірковість сюжетів, тривалий часовий відрізок, який відокремлював від окреслених подій депортованих українців, спрощував оповіді, залишаючи чимало емоцій, особливо виразно негативних. Сукупно ці чинники, як і вік та психоемоційні особливості людини, вплинули на образи, що відтворювались у спогадах. Друга світова війна для переселенців – це зазвичай загострення польсько-українських відносин – конфлікт на Холмщині й Надсянні, а у лемків – позиційні зміни на фронті. Хронологічно це 1943–1944 роки, лише в депортованих у 1951 році центральним сюжетом є розповіді про депортації.

Депортації українців 1944–1951 років є частиною регіональної історичної пам’яті. Особливо там, де українці компактно мешкають або в родинах і/чи громадських товариствах переселенців. Підвищений інтерес у медіапросторі до депортацій з’являється напередодні річниць і круглих дат. Лише тимчасово напередодні 70-х роковин акції «Вісла» депортації стали актуальною темою для ЗМІ. Ця подія набула резонансу в контексті загострення українсько-польських відносин у гуманітарній сфері 2015–2017 років, анексії Російською Федерацією Криму – появою внутрішньо переміщених осіб. Водночас назагал у суспільстві побутує хибне ототожнення депортацій 1944–1946 років із операцією «Вісла». Слід відзначити, що 2018 року Верховна Рада України ухвалила постанову щороку про відзначення щороку в другу неділю вересня Дня пам’яті українців – жертв примусового виселення з Лемківщини, Надсяння, Холмщини, Південного Підляшшя, Любачівщини, Західної Бойківщини у 1944–1951 роках.

Сьогодні агресія Російської Федерації принесла численні жертви і водночас актуалізувала чимало питань, серед яких – усвідомлення кордонів, їхніх ментальних і просторових вимірів. Через порушення територіальної цілісності України, її кордонів, появу внутрішньо переміщених осіб, примусово депортованих українців до Російської Федерації постає також логічне питання щодо нормативно-правого оформлення термінологічного апарату цих процесів. Вивчення міграційних процесів у англомовній історіографії бере початок наприкінці ХІХ століття. Від 1960-х років із впровадженням низки нових методів у гуманітаристиці науковці активно застосовували порівняльний метод під час вивчення міграційних рухів. Напрацьовано класифікації-типологізації процесу міграції авторства Генрі Прета Фейрчайлда, Вільяма Петересена, Вілбура Зелінського, Чарльза Тіллі, Робіна Коена. З 1990-х років поширились ідеї транснаціоналізму, які в підсумку вплинули на появу так званого міжнародного підходу до вивчення рухів населення. В українських і польських студіях з історії примусової міграції/переселення не існує єдиної чітко визначеної термінології. У нормативно-правових актах, зокрема в угодах, підписаних між ПКНВ і сусідніми Українською, Білоруською та Литовською Радянськими Соціалістичними Республіками протягом вересня 1944 року, фігурує термін «евакуація». Поширеним у польській історіографії, особливо до 1989 року, було поняття «репатріація» (repatriacja), хоча це поняття недоцільно вживати стосовно поляків, переселених із сусідніх радянських республік у 1944–1947 роках. З огляду на новий політичний дискурс після 1989 року в Польщі та 1991 року в Україні, історики частіше вживають поняття «переселення», «депортація» або ж «виселення», подаючи як тотожні терміни.

Вивчення регіонів, їхніх географічних та уявлених моделей відкриває чимало дослідницьких перспектив, зокрема у руслі «просторового повороту» (Едвард Соя, Мануель Кастельс та інші), дослідницького напряму геопоетики. Території Холмщини, Надсяння й Лемківщини, які фактично були найзахіднішими регіонами проживання українців у межах етнографічних теренів, особливо цікаві з погляду їхнього розташування й поєднання кількох культур. Вивчення цього терену дає змогу простежити, як трансформація кордонів впливає на населення цих теренів. У цьому контексті важливим є вивчення механізмів побудови множинної ідентичності, її локального виміру.

Як демонструють матеріали інтерв’ю та спогади, депортовані особи виразно артикулюють свою українськість, а місце, котре належить малій батьківщині в системі ідентичностей, репрезентації цього зв’язку, залежить від терену, звідки походить людина, його культурних, відмінностей від місцевого українського простору, активності в товариствах депортованих і психоемоційних характеристик людини.

Важливо також вивчати механізми пристосування до життя опісля травматичних подій (військового конфлікту, втрати дому) з урахуванням напрацювань іноземних дослідників. Наприклад, досвіду вивчення життя сімей, які пережили Голокост (Яель Даніелі запропонувала такі постравматичні адаптаційні стилі у сім’ях тих, що вижили: «жертва», «боєць», «заціпенілий», «що було, те було»). На увагу дослідників заслуговує проблема формування культурної травми у суспільстві.

Доктор філософії Олександр Дубіковський

Про «Масспектрометричні дослідження в технології виготовлення багатоелементних ІЧ-фотоприймачів на основі антимоніду індію» доповів науковий співробітник відділу йонно-променевої інженерії і структурного аналізу Інституту фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАН України доктор філософії Олександр Дубіковський.

Напівпровідники з вузькою забороненою зоною, такі як антимонід індію (InSb), є актуальними і ключовими елементами сучасних інфрачервоних (IЧ) технологій, орієнтованих на розроблення ефективних фотоприймачів для ІЧ діапазону 3–5 мкм, що відповідає мінімумові абсорбції світла в атмосфері. InSb лишається найбільш використовуваним матеріалом для отримання зображень об’єктів, маючи відсічку довжини хвилі на рівні 5,5 мкм при 77 К, що є сприятливою умовою для виготовлення ефективних ІЧ-фотодетекторів.

Найпопулярніша версія електронних ІЧ-фотодетекторів – p-n діоди на основі матеріалів із вузькою забороненою зоною. Інфрачервоні фотодіоди InSb, що працюють при 77 К, зазвичай виготовляються стандартним методом, де p-n перехід утворюється іонною імплантацією домішок p-типу в n-типу підкладинку InSb. Оптимальною домішкою для формування поверхневого шару р-типу провідності в InSb є берилій. Для введення атомів у матрицю кристалу використовувалась іонна-променева імплантація берилію з енергіями 20–100 кеВ, яка дозволяє отримати шар р-типу провідності. Профілі розподілу домішок по глибині InSb структур досліджувалися методом вторинної іонної мас-спектрометрії (ВІМС). Для вимірів було використано мас-спектрометр TOF.SIMS.4 (ION.TOF, Germany) з синхронним почерговим опроміненням поверхні зразків іонами розпилення й зондування.

У межах виконання проєкту було розроблено чисельну процедуру розрахунків вольт-амперних характеристик і застосовано її для аналізу InSb діода з p-n переходом. Було визначено оптимальний профіль легування InSb іонами Be+. Показано, що для забезпечення оптимальних параметрів фотодіодів необхідно здійснювати імплантацію берилію з різними енергіями. Досліджено процеси фотонного відпалу імплантованих структур, визначено оптимальні параметри відпалу. Показано, що при відпалах формуються оксиди індію й антимоніду, а також відбувається сегрегація антимоніду. Знайдено режими додаткової обробки, які приводять до зменшення таких паразитних ефектів. Досліджено процеси пасивації діодних структур і показано, що оптимальними покриттями є плівки нітріду кремнію, леговані воднем. Визначено стійкість пасивуючого покриття до подальших технологічних операцій формування просвітлюючого захисного покриття фотодіодів на основі антимоніду індію. Розроблено технологічний маршрут виготовлення одно- і 6-елементних фотодіодів, а також виготовлено і випробувано експериментальні зразки фотодіодів.

Доктор фізико-математичних наук, професор Борис Романюк

В обговоренні доповіді завідувач відділу йонно-променевої інженерії і структурного аналізу Інституту фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАН України доктор фізико-математичних наук, професор Борис Романюк розповів про практичну значущість і перспективи застосування представлених результатів та про зацікавленість ними з боку вітчизняних виробників, а також подякував Президії НАН України за підтримку цих робіт.

Президент НАН України академік Анатолій Загородній і доктор філософії Олександр Дубіковський

Про результати виконання Цільової комплексної програми НАН України з наукових космічних досліджень на 2018–2022 роки доповів голова Наукової ради програми, член Президії НАН України, директор Головної астрономічної обсерваторії НАН України академік Ярослав Яцків.

Академік Ярослав Яцків

У межах програми 17 установ 9 відділень НАН України виконували 26 наукових проєктів за 9 напрямів досліджень. 2018 року було також проведено конкурс проєктів для молодих учених і профінансовано переможців. За підсумками досліджень опубліковано 215 статей у фахових виданнях, отримано 26 патентів, захищено 4 докторські та 6 кандидатських дисертацій.

Виконавці програми одержали нові вагомі результати у галузі космічної біології, космічного матеріалознавства та приладобудування, фізики й астрономії, моніторингу космічної обстановки, космічного права.

З’ясовано, що постбіотики, створені на основі позаклітинних мембранних везикул грамнегативних бактерій, можуть розглядатись як засіб впливу на мікробіоту кишечника космонавтів для нормалізації імунної та інших систем організму, а також як спосіб доправлення біологічно активних речовин і ліків.
Виявлено ліпідні рафти у цитоплазматичній мембрані коренів проростків гороху і встановлено їхню чутливість до модельованої мікрогравітації, що відкриває нові перспективи та підходи до вивчення й розуміння ролі окремих механізмів, які забезпечують ріст і розвиток рослин у цих умовах. Отримано дані, що дають підстави розглядати аутофагію як один з адаптивних механізмів виживання клітин в умовах мікрогравітації та при довготривалому стресі.
З використанням розробленого методу аналізу токсичності частинок планетарного пилу отримано експериментальні дані, важливі для розроблення нової стратегії та методології нейропротекції задля запобігання розвиткові нейротоксичності при довготривалих космічних місіях.
Здійснено чисельний аналіз робочих характеристик горизонтальної симетричної дипольної антени, розташованій у безпосередній близькості до поверхні Місяця, в діапазоні частот 1–100 МГц, що цікаво для низькочастотної та наднизькочастотної радіоастрономії. Створено базу даних радіовипромінювання Сонця, радіогалактики Лебідь А та ЗСН Кассіопея А. Метою цих досліджень, що здійснюються з 2021 року, є виконання абсолютних вимірювань щільності потоку радіоджерела Кассіопея А та вивчення спорадичного радіовипромінювання Сонця.
Теоретично показано можливість існування нових типів еванесцентних акустико-гравітаційних хвиль, зокрема виявлено невідому раніше γ-моду та сімейство еванесцентних псевдомод. Проаналізовано можливість спостереження еванесцентних мод на Сонці й у земній атмосфері. Досліджено особливості високочастотного акустичного спектра Сонця за даними експерименту SОНО (США), вплив локальних акустичних коливань на сонячну конвекцію в активних і спокійних ділянках сонячної поверхні за результатами спектральних спостережень. Виконано серію активних експериментів із керованої штучної акустичної модифікації іоносфери за різних метеоумов і різних параметрів акустичних збурень.

Створено основні вузли прототипів наукової бортової апаратури космічного експерименту Аерозоль-UA з орбітальних досліджень динаміки та мікрофізичних характеристик аерозолю в атмосфері Землі, комплект пристроїв для калібрування поляризованого й деполяризованого випромінювання, калібрування за чорним тілом і фотометричного калібрування СканПол. Виготовлено програмне забезпечення і стенди, завдяки чому здійснено тестове калібрування, лабораторні й польові вимірювання поляризації сутінкового неба. Визначено можливості використання результатів орбітальних фотополяриметричних вимірювань для вивчення властивостей фонового аерозолю у стратосфері Землі.

Побудовано математичну модель процесу спрямованого затвердіння, що дає змогу досліджувати стійкість фронту кристалізації з урахуванням факторів підсмоктування рідкої фази, термокапілярності й концентраційної капілярності. Одержано полімерний сенсорний матеріал для використання в електромеханічних сенсорах систем управління та навігації космічних апаратів.
Докладно проаналізовано наявні стратегії побудови і розвитку місячних населених споруд із позиції співвідношення їхньої вартості, захищеності й технічної реалізованості, чисельне моделювання напружено-деформованих станів багатошарових захисних покриттів у процесі компактного формоперетворення базової оболонки та її подальшого розкриття. Сформовано висновки щодо найімовірнішого сполучення захисних шарів несучої розкривної оболонки.
Розроблено концепцію, засоби та пристрої застосування магнітогідродинамічних сил для запобігання забрудненню і для очищення навколоземного простору від об’єктів космічного сміття шляхом примусового магнітогідродинамічного гальмування, переведення їх на низькі орбіти (≤150 км) і згоряння у щільних шарах атмосфери Землі. У межах Плану спільної науково-дослідної діяльності Державного підприємства «Конструкторське бюро «Південне» ім.М.К.Янгеля» і наукових установ НАН України на 2019 і 2021 роки укладено угоду із зазначеним підприємством про науково-технічне співробітництво «Обґрунтування можливості використання електромагнітної сили, генерованої у системі «постійний магніт об’єкта космічного сміття – іоносферна плазма».
Створено методики, випробувальне обладнання і програмне забезпечення для оцінювання міцності композиційних матеріалів при підвищених (300°С) і високих (1350°С) температурах, завдяки чому одержано основні фізико-механічні характеристики низки матеріалів, призначених для виготовлення корпусів ракет, їхнього теплового захисту й поглинання електромагнітних хвиль.

Досліджено динамічні властивості тонкостінних елементів ракет, що виготовлені за адитивними технологіями, з нанокомпозитних матеріалів і стільникового наповнювача. Запропоновано математичну модель коливань багатошарової оболонки, котра має зовнішні шари та центральний шар із нанокомпозитних матеріалів, які чергуються з шарами зі стільникового наповнювача.
Створено принципову технологію електронно-променевого зварювання алюмінієвих сплавів із перемішуванням зварювальної ванни сканувальним електронним пучком із програмованою дискретною інтенсивністю теплової дії, завдяки якій можна локалізувати газові включення, організувати їхнє спрямоване примусове переміщення до зовнішньої поверхні рідкого металу і видалення з розплаву.

Узагальнено результати національних та закордонних досліджень із проблеми акустичної модифікації іоносфери, спричиненої випадковими природними процесами й рукотворними джерелами потужних акустичних збурень інфразвукового діапазону, що дало змогу сформулювати технічні вимоги до вдосконалення радіоастрономічної та акустичної інфраструктури для створення стаціонарного комплексу акусто-електромагнітного зондування іоносфери у сейсмічно небезпечному Прикарпатському регіоні.
Розроблено нові методи дослідження природи зворотного зв’язку активних ядер і центральних областей галактик (скупчень галактик) за даними рентгенівських космічних обсерваторій. Вперше виявлено й обґрунтовано походження надлишкового випромінювання у м’якому рентгенівському діапазоні в ізольованих галактиках з активними ядрами за даними обсерваторії «Чандра».
Створено програмно-технічний комплекс збору, обробки й поширення даних космічного експерименту «Іоносат-Мікро» на супутнику «Мікросат-М». Інформаційна система комплексу призначена для забезпечення разом з іншими компонентами наземного сегмента космічної системи «Мікросат-М» багаторівневої обробки експериментальних даних, їхнього архівування і поширення за допомогою світової мережі Інтернет.

Проаналізовано рентгенівське випромінювання залишку наднової, яка спалахнула у лютому 1987 року в галактиці Велика Магелланова Хмара. Вперше на основі спостережуваних даних показано, що після проходження ударної хвилі температури іонів за її фронтом прямо пропорційні їхнім масам. Розроблено скрипти і проаналізовано спостережувані дані молодих залишків наднових, отриманих космічною гамма-обсерваторією імені Фермі. Вперше отримано криві блиску цих залишків у гамма-променях.

Отримано нові наукові результати щодо радіовипромінювання Юпітера й Сонця, а також властивостей іоносфери, мерехтінь випромінювання космічних радіоджерел на сонячному вітрі та впливу галактичних космічних променів на атмосферний інфразвук. Зокрема, здійснювалися спостереження під час періджоувів синхронно з місією NASA Juno, інформація про які після обробки передавалася до сховища даних і наземного супроводу цієї космічної місії. Експериментально встановлено, що просторово-часова структура інтенсивних збурень природного атмосферного інфразвуку практично не залежить від локалізації і типу території його реєстрації (урбанізованої чи природно-заповідної). Це свідчить про те, що ці збурення спричинені подіями глобального масштабу й значної енергетики.

Здійснено пошук і відстеження 17 невідомих астероїдів, виявлених космічним телескопом «Gaia», задля їх ідентифікації та уточнення орбіт. Результати (координати, блиск об’єктів) оперативно передавалися до Центру малих планет Міжнародного астрономічного союзу (IAU Minor Planet Center) і центрів координації досліджень.
Уперше в світовій практиці отримано моделі для короткострокового прогнозування геомагнітних збурень на території України, викликаних проявами сонячної активності, та створено відповідний сервіс для Головного центру спеціального контролю Національного центру управління та випробувань космічних засобів. Ці моделі пройшли апробацію з використанням даних магнітних обсерваторій у Львові (Україна), Шамбон-ля-Форе (Франція) та Боулдер (США) і визнані такими, що відповідають основним вимогам до оперативних прогнозних моделей.
Підтримано й модернізовано наявні та розроблено нові сервіси для національної і міжнародних служб космічної погоди й системи підсупутникового моніторингу іоносфери.

На завершення свого виступу академік Ярослав Яцків нагадав, що Україна не має стратегії розвитку космічної галузі, а з 2018 року – і національної космічної програми. Тож Національна академія наук своєю цільовою програмою фактично врятувала імідж України як космічної держави, підтримавши, серед іншого, проєкти, за якими науковці співпрацюють із ДП «КБ «Південне» імені М.К. Янгеля», а також установи, що змогли долучитися до виконання проєктів Європейського космічного агентства. Доповідач також висловив вдячність виконавцям проєктів за цією програмою, які самовіддано працювали за доволі скромні кошти й отримали важливі наукові результати.

Член-кореспондент НАН України Олег Федоров

Під час обговорення цієї доповіді директор Інституту космічних досліджень НАН України та ДКА України член-кореспондент НАН України Олег Федоров наголосив на високому рівні програми та її виконавців, окреслив особливості й прояви системної кризи в українській космічній діяльності, а також поділився деякими підсумками обговорень, якими супроводжується інтеграція України до Європейського космічного агентства (ЄКА). Зокрема, фахівців ЄКА дуже зацікавили проєкти, що виконувалися за академічною цільовою програмою, а це свідчить про те, що такі дослідження гідно представляють нашу державу на міжнародній арені.

Перший ліворуч – академік Вадим Локтєв

Голова Науково-координаційної ради Секції фізико-технічних і математичних наук НАН України, академік-секретар Відділення фізики і астрономії НАН України академік Вадим Локтєв представив висновки закритого незалежного експертного оцінювання її проєктів і підкреслив, що за підсумками рецензування програма отримала загалом схвальну оцінку.

Зліва направо: академіки Анатолій Загородній, Вячеслав Богданов і Вячеслав Кошечко

Підсумовуючи розгляд цього питання, Президент НАН України академік Анатолій Загородній відзначив комплексний, міждисциплінарний характер проєктів програми і наголосив, що, крім суто наукового, вона має ще й політичне значення – завдяки їй Україна досі вважається космічною державою. До того ж, як він зауважив, державне фінансування таких важливих досліджень є неодмінною умовою долучення українських учених до міжнародних наукових консорціумів, у межах яких наукові проєкти фінансуються на паритетних засадах. Насамкінець академік Анатолій Загородній висловив сподівання, що, попри нинішнє безгрошів’я, згодом усе ж з’являться бюджетні й міжнародні кошти для продовження розпочатих досліджень, і подякував виконавцям програми за їхню подвижницьку (з огляду на обсяги фінансування) працю.

Академік Олександр Коноваленко

Про результати виконання Цільової комплексної програми наукових досліджень НАН України «Розвиток вітчизняної радіоастрономії та її інтеграція у сучасні світові мережі радіодосліджень Всесвіту» у 2018–2022 роках доповів заступник директора з наукової роботи Радіоастрономічного інституту НАН України (Харків) академік Олександр Коноваленко.

В Україні активно розвивається низькочастотна радіоастрономія декаметрових-метрових хвиль, яка є одним із головних напрямів сучасної астрономічної науки. На тлі бурхливого прогресу світової низькочастотної радіоастрономії Україна лишається лідером у цій галузі завдяки створенню, вдосконаленню та комплексному використанню найбільших у світі високоефективних радіотелескопів УТР-2, УРАН, ГУРТ й інтеграції вітчизняних інструментів до світових радіоастрономічних мереж.

Виконання зазначеної цільової програми дало змогу здійснити надчутливі низькочастотні вимірювання завдяки багатофакторному використанню та врахуванню як астрофізичних особливостей досліджуваних об’єктів, так і технічних структур і параметрів сучасної експериментальної бази. Важливим є не тільки вдосконалення радіотелескопів УТР-2, ГУРТ, розширення інструмента ГУРТ, створення нової прецизійної аналогової та цифрової апаратури, а й впровадження в дію телескопа нового покоління NenuFAR (Франція), співтворцями якого є українські фахівці. Проведена в обсерваторії ім. С.Я. Брауде швидкодійна оптоволоконна лінія зв’язку забезпечує інформаційне й технічне приєднання вітчизняних засобів до цього радіотелескопа й інших радіоастрономічних мереж, що було одним із головних завдань цільової програми.

Поліпшення чутливості, роздільних здатностей, динамічного діапазону, смуги частот і спостережної методології суттєво підвищують якість і кількість радіоастрономічних вимірювань.

Серед головних астрофізичних результатів слід відзначити відкриття протяжних областей холодної частково іонізованої міжзоряної плазми шляхом детектування рекомбінаційних ліній поглинання на великих відстанях від площини галактики. При цьому виділено специфічну популяцію галактичного населення – джерела від’ємної полярності при низькочастотних дослідженнях у спектральних лініях і в неперервному спектрі. Відповідні джерела й навколишнє середовище відіграють ключову роль у фізико-хімічній еволюції галактики, включно з процесами зореутворення. Важливим є відкриття великої кількості об’єктів з імпульсним і спорадичним випромінюванням, яке має не відомі раніше особливості, – пульсари, транзієнти, Сонце, Юпітер, інші магнетизовані утворення. Відповідне нетеплове нестаціонарне нерівноважне низькочастотне радіовипромінювання дає безліч нової астрофізичної та фізичної інформації, не доступної для інших методів астрономічних досліджень.

За підсумками виконання програми у 2018–2022 роках опубліковано близько 130 наукових статей, виголошено майже стільки ж доповідей на міжнародних конференціях, захищено 5 кандидатських дисертацій. Виконавці програми отримали дві Державні премії України. Велика увага приділялася популяризації наукових досліджень та подій, включно із заходами до 100-річного ювілею НАН України та 50-річчя ведення в дію радіотелескопа УТР-2.

Академік Олександр Коноваленко також розповів, наскільки антенне поле телескопа УТР-2 на Харківщині постраждало від російської окупації. За його словами, центральна лабораторія Радіоастрономічної обсерваторії ім. С.Я. Брауде Радіоастрономічного інституту НАН України повністю розграбована (причому вкрадено і нову, й стару апаратуру) та зруйнована. На щастя, після бомбового удару вцілів підвал – разом із системою антенного забезпечення, системою фазування. А з двох тисяч антенних елементів зруйновано лише близько п’яти. Лишився й один дуже коштовний цифровий приймач. Оскільки будівля лабораторії не має даху, науковці зараз намагаються захистити від опадів і місцевих мародерів усе, що збереглося. Для цього вони отримали необхідні будівельні матеріали від Національної академії наук і вже майже закінчили роботи. Як зазначив академік Олександр Коноваленко, всі інфраструктурні будівлі, пов’язані з телескопом, потрібно знести і спорудити інші. Сам телескоп можна відновити вже до літа 2023 року. Головна проблема – замінована територія. Розмінування, якому теж посприяла Академія, триває, проте дуже повільно – через пріоритетність розмінування сільської місцевості. «Закордонні партнери готові допомогти нам усе відновити. Безумовно, на новому якісному й кількісному науково-технічному рівні. Але робити це слід лише після остаточної перемоги України», – підкреслив доповідач.

Член-кореспондент НАН України Ірина Вавилова

Під час обговорення доповіді завідувачка відділу позагалатичної астрономії та астроінформатики Головної астрономічної обсерваторії НАН України член-кореспондент НАН України Ірина Вавилова розповіла про відданість харківських астрономів своїй справі. Зокрема, про те, що академікові Олександру Коноваленку вдалося вивезти з-під російської окупації певні результати досліджень, отримані за допомогою телескопа УТР-2, а один з його аспірантів Євгеній Васильківський пішки дістався Інституту під час бомбардувань і виніс звідти всю базу даних про дослідження на цьому ж телескопі. За словами Ірини Вавилової, астрономи добре знайомі з науковими результатами за цією академічною програмою. Надзвичайно важливо, що її виконавці з Харкова змогли відновити свої перервані війною дослідження (йдеться, зокрема, про розроблення методики підвищення чутливості й роздільної здатності радіотелескопа) вже у Полтавській гравіметричній обсерваторії Інституту геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України, використовуючи для цього систему УРАН і продемонструвавши цінність цього 50-річного інструменту для світової науки. Крім того, вчена відзначила два цікаві й високоцитовані наукові результати, отримані в межах програми. Перший – цифровий приймач (розробники – команда під керівництвом директора Радіоастрономічного інституту НАН України члена-кореспондента НАН України Вячеслава Захаренка), завдяки якому відкрито вже десятки пульсарів. За роздільною здатністю він перевершує інструменти нідерландської системи LOFAR. Другий проєкт, цікавий для позагалактичної астрономії, – багатохвильовий (на різних частотах) моніторинговий огляд неба за допомогою телескопа УТР-2. Цей огляд виконувався з високою чутливістю, так само не доступною навіть для телескопів системи LOFAR. «Було би дуже цінно, якби ми, українські астрономи, після відновлення УТР-2 вже на новому рівні змогли би продовжити ці дослідження», – зауважила Ірина Вавилова і насамкінець додала, що напередодні війни київські й харківські дослідники вирішили шукати галактики, подібні до Молочного Шляху: «Спостерігаючи інші галактики, можна визначити певні параметри, аби зрозуміти, якою є наша Галактика».

Директор Головної астрономічної обсерваторії НАН України академік Ярослав Яцків підкреслив, що зараз у світі спостерігається астрономічний бум, а декаметрова радіоастрономія – це гордість України, і її потрібно зберегти. Він також поінформував про підписання угоди між київською академічною астрономічною обсерваторією та Канарським інститутом астрофізики (Іспанія), який, зокрема, безкоштовно надав українським колегам час для спостережень.

Голова Науково-координаційної ради Секції фізико-технічних і математичних наук НАН України академік Вадим Локтєв назвав радіоастрономічні дослідження візитівкою Національної академії наук України і представив результати незалежного рецензування програми. У висновках, серед іншого, зазначено, що дослідження за програмою виконані на світовому рівні й у тісній співпраці з головними європейськими радіоастрономічними колективами та закріпили пріоритет нашої держави в галузі радіоастрономії та астрофізики. Рада отримала також три схвальні відгуки про результати виконання програми з-за кордону – з Нідерландів і Франції.

Віцепрезидент НАН України, голова Секції фізико-технічних і математичних наук НАН України академік Вячеслав Богданов наголосив на необхідності віднайдення коштів для ліквідації збитків, яких завдала російська військова агресія, вже у 2023 році: «Результати виконання програми підтверджують високий рівень українських досліджень у галузі радіоастрономії. Багато в чому вони виконувалися завдяки інструментам, про які говорив Олександр Олександрович Коноваленко і які постраждали від окупації».

Підсумовуючи розгляд цього питання, Президент НАН України академік Анатолій Загородній ще раз відзначив високу якість наукових результатів, отриманих за згаданою програмою. «Радіоастрономія і радіотелескопи – це предмет гордості нашої держави і нашої астрономічної науки. Ці інструменти впродовж 50 років утримують рекордні характеристики в радіоастрономії. Завдяки ним здійснено чимало важливих відкриттів. Можна тільки подякувати Олександрові Олександровичу й очолюваній ним лабораторії та всім учасникам програми за те, що вони так мужньо продовжують відновлювати пошкоджені радіотелескопи. Сподіватимемося, що найближчим часом їх вдасться повернути до життя», – сказав очільник Академії.

Академік Ігор Гаркуша

Про виконання Цільової програми наукових досліджень НАН України «Фізика плазми і плазмова електроніка: фундаментальні дослідження та застосування» на 2020–2022 роки доповів заступник генерального директора з наукової роботи Національного наукового центру «Харківський фізико-технічний інститут» академік Ігор Гаркуша.

Головною метою програми було забезпечення подальшого розвитку та координації досліджень із фізики плазми, керованого термоядерного синтезу й плазмових технологій, спрямованих на встановлення фундаментальних властивостей плазмових систем, створення нових плазмових технологій та сприяння інтеграції наукових установ НАН України до Європейського дослідницького простору.

У межах програми 7 установ чотирьох відділень НАН України виконували 11 науково-дослідних проєктів за такими напрямами:

- фундаментальні проблеми теорії високотемпературної плазми;

- керований термоядерний синтез;

- плазмова електроніка та колективні методи прискорення заряджених частинок;

- фізика низькотемпературної плазми та плазмові технології;

- плазмодинаміка;

- навколоземна та геліосферна плазма.

За час виконання програми було забезпечено кооперацію науковців НАН України у спільному використанні наукового обладнання, зокрема діагностичних засобів та оригінальних програмних продуктів; знайдено й реалізовано конкретні шляхи активізації участі науковців Академії в міжнародних програмах і проєктах; дещо поліпшено умови для участі дослідників, особливо молодих, у міжнародних конференціях, школах, семінарах, навчальних програмах і курсах за кордоном, а також організації таких заходів в Україні.

Виконання цільової програми досліджень НАН України в галузі фізики плазми є необхідною національною складовою участі українських наукових установ у програмі термоядерних досліджень Євратом у рамкових програмах ЄС «Горизонт 2020» і «Горизонт Європа». Наприклад, програма відіграла вирішальну роль для отримання фінансової підтримки українських проєктів від EUROfusion Consortium, оскільки така підтримка може надаватися лише за умови наявності національного фінансування. Наукові дослідження за напрямами «Фундаментальні проблеми теорії високотемпературної плазми» та «Керований термоядерний синтез» були інтегровані в програму EUROfusion Consortium, що, поряд із додатковою фінансовою підтримкою, забезпечило доступ та інтеграцію до європейської дослідницької інфраструктури, зокрема токамаків JET, MAST ASDEX-UG, TCV і стелараторів Wendelstein 7-X, TJ-II, а також залучення українських експериментальних установок стелараторного і прискорювального типів (Ураган-2М, КСПП Х-50 і КСПП-М) до програми термоядерних досліджень Євратом. Значну частину експериментальних і теоретичних робіт українські дослідники виконали у співпраці з фахівцями провідних наукових центрів Європейського Союзу.

За програмою отримано низку наукових результатів світового рівня.

Розвинено теорію іонного циклотронного резонансного нагрівання плазми (ICRH) зі зміщеною сепаратрисою, метою якого є покращення утримання енергійних іонів у стелараторах та оптимізація профіля нагрівання у токамаках.

З використанням унікальних плазмових прискорювачів (КСПП Х-50 і КСПП-М) вперше досліджено процеси передачі енергії при взаємодії потужних водневих потоків плазми з тривимірними вольфрамовими поверхнями, виготовленими методом адитивного лазерного друку, а також капілярно-пористими системами, що запропоновані як альтернатива захисним компонентам дивертора термоядерного реактора ДЕМО.

Досліджено нові сценарії ВЧ-створення й нагрівання плазми у стелараторах, а також очищення стінок вакуумної камери термоядерних установок. Успішно продемонстровано можливість створення плазми з використанням іонного циклотронного діапазону частот на стелараторі LHD (Японія) в межах сценарію малої домішки, розробленого на Ураган-2М. Методика прямого моделювання МГД мод на основі інтегральних даних SXR діагностики вперше застосована для складної геометрії стеларатора Wendelstein 7-X.
Під час робіт за програмою тривало розроблення нового методу прискорення заряджених частинок із високим темпом, розпочатого спільно з ANL (США), метою якого є створення в межах нової європейської стратегії фізики високих енергій 30ТеВ e+/e -/gamma колайдера радикально зменшених габаритів.
Продемонстровано високу ефективність використання плазмодинамічних систем зі швидкими електронами як перспективних плазмових фільтрів, що відкриває нові можливості для створення високоякісних плазмових пристроїв синтезу тонких плівок і функціональних покриттів субмікронного й нанорівня.
Створено теорію рекомбінаційних процесів у щільній плазмі в умовах значного самопоглинання випромінювання. Виконано комплексне дослідження відхилень від рівноважного стану плазми атмосферного дугового розряду з домішкою парів електродного матеріалу й оптимізацію на цій основі конструкцій плазмотронів, які використовуються в технологіях переробки небезпечних відходів і газифікації низькоякісної відновлюваної сировини.

За проєктами програми у 2020–2022 роках опубліковано 7 монографій, понад 150 статей у національних і міжнародних реферованих журналах і виголошено близько 120 доповідей на національних та міжнародних конференціях.

Академік Ігор Гаркуша також розповів про те, як виконавці програми додали труднощі воєнного часу: «Попри руйнування, спричинені російською агресією, наш стеларатор Ураган-2М і два квазістаціонарні плазмові прискорювачі вижили. Ми навіть залучили їх до термоядерної програми Євратома. Розраховуємо працювати на цих експериментальних установках і далі». Під час бойових дій харківські вчені мусили призупинити один з експериментів, але європейські партнери оплатили для них майже місяць досліджень на японському стелараторі LHD. Завдяки консорціуму EUROfusion українські науковці дистанційно долучалися до багатьох експериментів. Серед статей, які відображають результати виконання проєктів за згаданою програмою, – торішня публікація у журналі «Nature Physics» (імпакт-фактор – 19.7). «Вважаю, що поставлені у програмі завдання повністю виконані. Тепер украй необхідно знайти механізми для підтримання європейської інтеграції української науки. Це стосується не тільки астрономії чи фізики плазми. Це важливо і для всіх природничих, і для технічних, і для соціогуманітарних наук. Це головне завдання. Для наукової євроінтеграції потрібна платформа, а не просто базове фінансування установ», – зазначив академік Ігор Гаркуша.

Академік Вадим Локтєв поінформував учасників засідання, що, за підсумками незалежного рецензування, результати програми не викликають жодних сумнівів, а сама програма вважається загалом виконаною.

Академік Микола Шульга

Як наголосив генеральний директор Національного наукового центру «Харківський фізико-технічний інститут», академік-секретар Відділення ядерної фізики та енергетики НАН України академік Микола Шульга, програма має і прикладне, і фундаментальне спрямування, тому важливо й надалі підтримувати такі дослідження. Важливу роль у її виконанні відіграла міжнародна співпраця. Зокрема, влітку 2022 року Європейська Комісія спрямувала додаткові кошти на відновлення пошкодженої української наукової інфраструктури. За словами академіка Миколи Шульги, нашій державі вдалось отримати це фінансування завдяки зусиллям академіка Ігоря Гаркуші.

Підсумовуючи, Президент НАН України академік Анатолій Загородній також відзначив особистий внесок академіка Ігоря Гаркуші в успішне виконання програми. За його словами, наразі це єдина програма, яка з міжнародних джерел (від консорціуму EUROfusion отримала вдесятеро (!) більше фінансування, ніж від Української держави). «Зокрема, за рахунок консорціуму EUROfusion у Харкові створений і активно діє Національний контактний пункт програми Євратом в Україні, який надає інформаційні й консультативні послуги всім охочим долучитися до програми Євратом. Для підтримання позитивного наукового іміджу в світі вкрай важливо фінансувати такі програми. У 2022 році це було для нас дуже важко. Закликаю керівників академічних програм активно шукати і міжнародної підтримки», – сказав Президент Академії.

Потому Президія НАН України розглянула кадрові й поточні питання. Зокрема, заслухала інформацію Президента НАН України академіка Анатолія Загороднього про засідання Ради президентів академій наук України 27 грудня 2022 року й інформацію першого віцепрезидента НАН України академіка Володимира Горбуліна про підсумки конкурсу проєктів Цільової науково-технічної програми оборонних досліджень НАН України на 2023 рік, а також затвердила перелік наукових і науково-технічних (експериментальних) робіт, що виконуватимуться установами НАН України у 2023 році за бюджетною програмою КПКВК 6541230, і новий склад Ради молодих вчених НАН України.