В космосе и на Земле

Те, кто следит за новостями космоса, пытаются понять, несет ли пролетающая через Солнечную систему межзведная комета 3I/ATLAS элементы жизни. Тем временем в Самарском университете уверяют, что мы не одиноки во Вселенной.

Важный элемент

В этом году ученые Самарского университета доказали, что в межзвездных льдах может появляться значимое для зарождения жизни органическое соединение – лактальдегид.

В ходе экспериментов в сверхвысоком вакууме замороженную ледяную смесь монооксида углерода (угарного газа) и этанола (этилового спирта) облучали потоком высокоэнергетических электронов, имитирующих космические лучи. Все это происходило при крайне низких температурах, почти как в глубоком космосе, около 268 градусов ниже нуля по Цельсию.

– Результаты работы дают науке новые данные о механизмах формирования сложных органических молекул в межзвездной среде, – рассказывает доцент кафедры физики Иван Антонов. – Лактальдегид как предшественник молочной кислоты является важным промежуточным продуктом в биохимических процессах, связанных с образованием сахаров, сахарных кислот и аминокислот, которые могут играть ключевую роль в зарождении жизни.

Лактальдегид из межзвездных льдов могут "подхватить" кометы или метеориты. Эти небольшие небесные тела часто бомбардируют планеты. Так когда-то органические соединения могли оказаться и Земле, что в итоге привело к возникновению жизни.

Увидеть незримое

В университете ведут большую научно-исследовательскую работу по разным направлениям. Например, в прошлом году испытали модернизированный вариант аналоговой фотонной вычислительной системы. Она способна обрабатывать видеоданные в сотни раз быстрее, чем это делают компьютеры.

Оптическая нейросеть на основе такого вычислителя может в онлайн-режиме анализировать поступающий видеопоток и почти мгновенно находить заданные к поиску объекты и изображения. Еще один вариант использования – анализ данных с гиперспектрометров. Эти устройства видят реальность в многоканальном спектральном отображении и позволяют обнаруживать вещи, невидимые для обычных средств наблюдения.

Проект запустили по программе Национального центра физики и математики. Исследования финансируют Министерство науки и высшего образования РФ и Госкорпорации "Росатом". Экспериментальный образец самарских ученых в июне представили в технопарке "Саров".

Тучи не помеха

В ближайшее время с космодрома Восточный отправят на орбиту малые аппараты "Аист-2Т". Их производят в ракетно-космическом центре "Прогресс". Такие спутники предназначены для стереоскопической съемки поверхности Земли и создания объемной модели планеты. Вместе с ними собираются запустить спутник "Аист-СТ", созданный учеными и инженерами Самарского университета совместно со специалистами Специального технологического центра из Санкт-Петербурга. Он станет первым отечественным сверхмалым аппаратом с радиолокационным оборудованием.

"Аист-СТ" будет вести мониторинг поверхности нашей планеты в любое время суток и в любую погоду, независимо от освещенности и метеоусловий. С его помощью, например, можно будет из космоса определять толщину льда при прокладке маршрутов ледоколов в Арктике и Антарктике.

На борту спутника проведут дистанционный эксперимент по взвешиванию космической пыли. Для этого студенты и молодые ученые университета разработали специальный модуль. Он во время полета измерит степень загрязнения внешней поверхности корпуса спутника из-за воздействия собственной атмосферы, которая образуется вокруг аппарата.

Результаты эксперимента помогут в перспективе улучшить качество работы оптического и радиолокационного оборудования спутников дистанционного зондирования Земли.

С орбиты на грядку

20 августа с космодрома Байконур запустили научный корабль "Бион-М" №2. Месяц на орбите провели 75 мышей, около полутора тысяч мух-дрозофил, грибы, бактерии, клеточные ткани и семена 25 редких растений из самарского Ботанического сада.

Подобный эксперимент проводили в 2013 году. Тогда на аппарате "Бион-М" тоже находились семена. По возвращении их высадили в Ботсаду на "космической грядке" – для послеполетных исследований. Это помогает ученым узнать, как пребывание в космосе влияет на развитие растений.

Часть оборудования орбитальной лаборатории "Бион-М" №2 разработали и изготовили в Самарском университете.

Кроме того, на борту корабля провели испытания прототипов космической электроники на основе карбида кремния. Этот полупроводниковый материал по твердости уступает лишь алмазу и нитриду бора. Он считается наиболее перспективным для применения в технике, работающей в экстремальных условиях – при высоких температурах, гравитационных перегрузках и под воздействием радиации.

Данные эксперимента позволят спрогнозировать параметры функционирования новых полупроводниковых приборов во время полета. Как ожидают ученые, аппаратура на основе карбидокремниевых пленок может оказаться на порядок надежнее, точнее и долговечнее аналогов, выпускаемых сейчас мировой космической промышленностью. Их смогут применять в дальних миссиях, например, марсианских.

В помощь медикам

В университете запатентовали установку для испытаний тканей аорты. Это совместный проект вуза и Самарского государственного медицинского университета. Аорта – самая большая артерия в организме человека. По ней кровь, обогащенная кислородом, поступает от сердца к остальным внутренним органам.

Данные, полученные с помощью уникальной установки, в скором будущем помогут врачам прогнозировать риск разрыва аорты и необходимость проведения операции. Это также упростит и сделает более качественным подбор имплантата при подготовке пациента к хирургическому вмешательству.

Оборудование умещается на обычном письменном столе. Размер же "испытуемых" гораздо меньше – это небольшие, до 4 сантиметров в длину, кусочки тканей аорты, удаленные во время операций у разных пациентов. В феврале проект выиграл грант областного инновационного фонда.

Биологи изучают, как меняются поведенческие реакции и умственные способности крыс после приема антибиотиков. Такое исследование дает возможность расширить знания о том, как взаимосвязаны мозг и микробиота – совокупность микроорганизмов, обитающих в кишечнике. Эти наши крошечные соседи плохо переносят терапию с применением "тяжелых" препаратов. Результаты эксперимента актуальны при изучении разных неврологических заболеваний человека, в том числе болезней Альцгеймера, Паркинсона, рассеянного склероза, шизофрении, депрессии.

Модернизируют дроны

В последние два года в регионе активно развивается отрасль беспилотной авиации. Университет принимает в этом непосредственное участие.

В мае ученые вуза разработали программный комплекс навигации с искусственным интеллектом и системой стереозрения для беспилотных летательных аппаратов. Разработка, получившая название "Навигатор", позволяет дронам в автономном режиме, без участия человека, следовать по заданным маршрутам, обходить запретные зоны и самостоятельно реагировать на внезапно возникающие препятствия. Например, они смогут уклоняться от птиц.

Программный комплекс помогает беспилотникам безопасно приземляться в экстренной ситуации. Нейросеть на борту анализирует изображения с видеокамер и определяет, нет ли на месте предполагаемой посадки людей, автомобилей, прочих помех. "Навигатор" обеспечивает безопасную совместную работу нескольких дронов в пределах заданного участка территории, к примеру, при массовой обработке с помощью БПЛА посевов сельскохозяйственных культур.

Нейросетевая система создана по заказу индустриального партнера университета – компании "Транспорт будущего".

Квантовые коммуникации

Недавно вуз подключился к Межуниверситетской квантовой сети. Она объединяет ряд ведущих учебных заведений страны и научных организаций России и должна стать важным инфраструктурным полигоном для развития новых технологий.

С помощью квантовых коммуникаций можно будет создавать защищенные системы связи, в которых неизменность и достоверность передаваемой информации гарантируются физическими принципами, а не математическими алгоритмами. Такие закрытые линии необходимы в первую очередь государственным структурам, центрам обработки данных, объектам критической инфраструктуры, крупным транспортным компаниям и промышленным предприятиям. Планируется, что к 2030 году протяженность магистральной квантовой сети в России составит 15 тыс. километров.

Работать в альянсе

Во многих исследованиях университета участвуют студенты и аспиранты. Некоторые из них сами становятся авторами прорывных проектов. По словам ректора Владимира Богатырева, в следующем году студенческих работ станет еще больше.

В декабре университет в числе 10 ведущих вузов и научных организаций страны вошел в состав участников всероссийского альянса "Суверенные технологии в области дронов и ближнего космоса". Соглашение о создании объединения подписали в Москве на форуме технологического предпринимательства. Инициатором создания альянса стал Самарский университет.

– Это событие знаменует переход от локальных университетских инициатив к системной межрегиональной кооперации в области критически важных для страны технологий, – говорит Богатырев. – Создается единое пространство для разработки и коммерциализации технологий, формирования межвузовских студенческих команд, разработки программ стажировок, поддержки студенческих стартапов, реализации акселерационных программ. Речь идет не просто о сотрудничестве, а о создании экосистемы, где каждый участник вносит уникальный вклад в общее дело. В перспективе этот альянс может стать моделью для создания аналогичных отраслевых объединений в других стратегических направлениях – от биотехнологий до искусственного интеллекта.

Владимир БОГАТЫРЕВ,

ректор Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королёва:

Ученые университета ежегодно реализуют более 300 научно-исследовательских проектов. Среди наиболее значимых из них в прошедшем году – создание малых космических аппаратов, в том числе серии "АИСТ", участие в разработке перспективных двигателей и энергоустановок, создание аналоговой фотонной вычислительной системы и прикладных решений в сфере искусственного интеллекта. В следующем году, помимо этих традиционных для университета направлений, мы сфокусируемся на развитии компетенций в области робототехники и беспилотных авиационных систем. Акцентируем внимание на коммерциализации наших разработок и дальнейшем укреплении позиций в качестве центра притяжения талантов и развития инноваций.

Источник: "Волжская коммуна" от 29.12.2025 №206