Олег Шерстюков: «Мы перешли к развитию  киберфизических и космических  технологий»

Руководитель направления КФУ «Астровызов» рассказал об изменении  приоритетов и новых научных результатах.

Заведующий кафедрой радиофизики Института физики Казанского федерального университета   Олег Шерстюков объяснил, что поменялось в 2020 году в работе приоритетного направления развития  КФУ «Астровызов», руководителем которого он является.

«Большая работа, проделанная представителями приоритетного направления «Астровызов», позволила Казанскому федеральному университету  в 2019 году  подняться на  114 позицию  в мировом рейтинге  U.S. News Best Global Universities Rankings по направлению «Науки о космосе» (2018 году мы занимали 133 позицию). Среди российских вузов Казанский федеральный университет в этой предметной области рейтинга находится на второй строчке, уступая только   МГУ», – сказал  в начале разговора Олег Николаевич.

Он отметил, что данные исследований ученых КФУ в области космоса регулярно публикуют самые авторитетные научные журналы мира. Более того, швейцарский    журнал Symmetry («Симметрия») издательского дома Multidisciplinary Digital Publishing Institute включил в число лучших исследований десятилетия статью  «Релятивистские нейтронные звезды: расширения реологического типа для уравнений состояния», опубликованную в 2019 году. Она написана профессором Института физики КФУ Александром  Балакиным и его аспирантом Алексеем Ильиным совместно с учеными Ереванского госуниверситета.

Как рассказал Олег Шерстюков, ученые приоритетного направления занимаются не только теоретическими изысканиями. Используя самые современные астрономические и радиофизические инструменты, они исследуют ближний и дальний космос.

«С помощью нового метеорного радара Казанского федерального университета SKiYMET (56° с.ш, 49°в.д), нам удалось выяснить, как меняется погода в малоизученных слоях атмосферы – на высоте 80-100 километров от Земли. Используя метеорный радар, мы получили уникальные данные о сезонных изменениях температуры и ветра в верхней мезосфере и нижней термосфере. Эти данные позволят создать модель динамики средней атмосферы и исследовать тренды в атмосферных параметрах. Работа ведется в рамках российско-германского проекта», – рассказал Олег Николаевич.

Что касается дальнего космоса, то продвинуться в его изучении астрономам КФУ помогут данные, получаемые   российской космической обсерваторией (с участием Германии) «Спектр-Рентген-Гамма» (СРГ), запущенной 13 июля с космодрома Байконур. СРГ  предстоит создать новую детальную карту Вселенной. Российско-турецкий телескоп Казанского федерального университета РТТ-150, расположенный в Турции, в период стодневного запуска спутника «Спектр-Рентген-Гамма» в окрестности точки Лагранжа L2  обеспечивал астрометрические наблюдения его на фоне звездного неба. РТТ-150 осуществлял контроль  ее траектории. Недавно астрономы КФУ  вместе с сотрудниками   Института космических исследований  РАН  приступили  к большой  работе  с  использованием    телескопа КФУ. Она заключается в    оптическом отождествлении, классификации вновь обнаруживаемых космической обсерваторией источников и исследовании их физических свойств и параметров. Ожидается, что СРГ обнаружит сотни тысяч новых скоплений галактик  и  миллионы  сверхмассивных  черных  дыр,  тесных  двойных  систем  с  компактными  рентгеновскими  источниками.

«Существенный шаг вперед нам позволила сделать смена приоритетов, – отмечает О.Шерстюков. – От развития  информационных и космических технологий мы перешли к развитию  киберфизических и космических технологий. Эти технологии  являются основополагающими для цифровой экономики и так называемой четвертой промышленной революции, способной трансформировать  не  только  производство,  но  и  другие  сферы нашей жизни. Киберфизические системы  объединяют буквально все: большие данные и аналитику, роботов, облачные вычисления, интернет вещей, моделирование и симуляторы, информационную безопасность и даже дополненную реальность и 3D-печать. По сути, все это присутствовало в нашей деятельности и ранее. Новый термин «киберфизические технологии» позволяет  более корректно описать то, что у нас уже есть и предоставляет более широкие возможности для дальнейшего развития».

Примерами таких  киберфизических технологий по словам руководителя,  являются  созданный в 2019 году сотрудниками научно-исследовательской лаборатории «Перспективные системы ориентации, навигации, связи» комплекс технологий вибрационно-акустического анализа для использования в задачах помехоустойчивой радиосвязи и систем охраны периметров, а также – прецизионная система спутниково-инерциальной навигации, обеспечивающая дециметровую точность позиционирования без использования инфраструктуры дифференциальных поправок.

«Сейчас сотрудники этой лаборатории занимаются разработкой  бортовой информационной системы автомобилей КАМАЗ семейства К5 (аналог Яндекс.Авто для автомобилей КАМАЗ и подключаемых смартфонов), а также приступили к созданию  систем интеллектуальной обработки медицинских изображений – с применением в задачах автоматического анализа маммограмм», – сказал ученый.

Разработкой системы координатно-временного обеспечения для лунных космических миссий в рамках приоритетного направления «Астровызов» занимается научно-исследовательская лаборатория «Космической навигации и планетных исследований».  С этой целью ее сотрудниками была создана система имитационной навигационной привязки к селеноцентрической динамической сети и цифровым спутниковым картам с применением авторских фотограмметрических методов, что обеспечит точность ±60 метров в плановых координатах. Построенная имитационная модель также позволяет использовать высокоточную систему лунных и наземных светодиодных лазерных маяков, что повысит точность прилунения до ±7 метров (сейчас эллипс точности прилунения составляет 13х9 км).

«2020 год объявлен Годом Антарктиды в России, – сказал в конце интервью Олег Шерстюков. –  Единственным ученым в составе  первой русской антарктической экспедиции, которая 28 января 1820 года открыла Антарктиду и 29 островов был астроном  Казанского университета Иван Симонов. 2019-й был Годом Ивана Симонова в КФУ, в течение него в Казанском университете прошел  целый ряд мероприятий, посвященных 225-летию со дня рождения ученого, который также был ректором Казанского университета. На  форуме  «Астрономия и мировое наследие», который состоялся в декабре, была начата очень важная для нас работа – подготовка номинационного досье для заявки на включение в список объектов культурного наследия ЮНЕСКО двух обсерваторий Казанского университета».