Текст книги "Книга о людях, изменивших мир"

«Уровень потребления энергии на душу населения во многом зависит от уровня жизни и экономической мощи той или иной страны. Разрыв между бедными развивающимися и богатыми индустриально развитыми странами в этом плане огромен, – считает Клаус Ридле. – Аналитики предсказывают, что к 2050 году мировой спрос на энергию вырастет в полтора раза, а конкретно на электричество – почти вдвое. Возможность ответить на эти вызовы зависит от наличия топливных ресурсов, технологий их использования, а также денежных средств. Задача энергообеспечения мира настолько масштабна и сложна, что нам нужно использовать все доступные на сегодня технологии. Поскольку мировые ресурсы распределяются неравномерно, страны должны устанавливать надежные торговые отношения, и при этом инвестирования в отрасль должны быть защищены государством. Также необходимо, чтобы энергетическая политика была взвешенной и последовательной».

Это взаимопроникновение ресурсов и интеллекта, способность делиться, бескорыстно отдавать и кооперировать усилия наверное много говорит и о самом Клаусе Ридле – человеке, о его открытости и щедрости.

Человек, который укротил пар, бесконечно много знает не только о законах физической энергии, но и о силе сотрудничества людей.

Евгений Велихов
Линия жизни в четырехмерном пространстве

Лауреат премии «Глобальная энергия» 2006 года

Евгений Велихов и его ITER – как проект и как путь

Его, учёного-физика, любимый образ, любимая метафора: жизненная линия – это точка в четырехмерном пространстве, соответствующая каждому из нас. Но эта линия жизни в его представлении – это как будто пучок разноцветных проводов телефонного кабеля. У себя он насчитал одиннадцать таких линий-проводов, важных смыслов: слева – работа, справа – семья, а посередине – все остальное.

Впрочем, и работа у него, тоже в свою очередь, делится на много составляющих. Он учёный – но не только учёный, организатор науки – но не только организатор науки, политик – но не только политик. Имя академика Евгения Павловича Велихова, президента, теперь уже почётного, Российского научного центра «Курчатовский институт» (бывшего Института атомной энергии имени И. В. Курчатова) у одних связано с мощными импульсными МГД-генераторами для глубинного зондирования земной коры, у других – с разработкой первой и всех последующих программ по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу. Для третьих – с Чернобылем, историей, от которой никуда не деться даже сквозь время. Для четвёртых – с сохранением Курчатовского института в непростые девяностые.

Пятые удивились, когда учёный-физик обратился к практической работе и стал инициатором создания уникальной компании «Росшельф» для освоения морских нефтегазовых месторождений Арктики на базе предприятий и технологий подводного кораблестроения.

Для множества физиков, исследователей и практиков, он останется учителем, ведь в течение пятнадцати лет – с 1973 по 1988 годы – Е. П. Велихов возглавлял кафедру атомной физики, физики плазмы и микроэлектроники физического факультета МГУ. В 1975–1976 годах он организовал факультет проблем физики и энергетики в Московском физико-техническом институте. До 1986 года он был деканом этого факультета, а в настоящее время является его научным руководителем.

Есть люди, которые узнали его по работе в Общественной палате, бессменным секретарём которой он был с 2005 по 2014 год.

Есть те, у кого он ассоциируется с развитием в России информатики и вычислительной техники, а для других его имя связано с уникальным международным проектом по созданию термоядерного экспериментального реактора ITER, инициатором которого он выступил еще в 1977 году!

Жизнь, полная таких разных, невероятных событий, смелых начинаний, поисков и открытий. Про него говорят, что он уникален своей способностью первым оценить перспективные идеи в науке и технике, увлечь коллег, убедить государственных деятелей и руководителей коммерческих компаний в необходимости реализации крупных перспективных проектов. Своей энергией, размахом и смелостью некоторым он напоминал автомобильного Форда начала прошлого столетия, но уже в современном быстро меняющемся мире. Хотя скорее его самого было бы уместно сравнить с бесперебойно работающим генератором идей, поисков, проектов, который заряжает их силой своего интереса и энтузиазма. И не делит на научные и ненаучные.

Впрочем, он объясняет это тем, что просто следовал жизни. «Жизнь тянет», – так он сформулировал. И, по его словам, всё это вписывается в ту самую теорию устройства жизни.

«Я не зря рассказывал про эти одиннадцать линий внутри линии жизни, – говорил Евгений Павлович Велихов, выступая в программе с соответствующим названием – «Линия жизни». – Они живы все. Поэтому я не могу оставлять что-то недоделанное, что-то брошенное. Это как в песне, помните, «как в океане надежд разбитых груз лежит», этот груз тянет на дно. Поэтому надо им заниматься, поэтому термоядерный реактор потребовал сначала физику, потом инженерные дела, затем политические маневры. Создали мы информационное отделение в академии, опять довольно быстро пришлось заниматься контактами с правительством, с бизнесом. В то же время очень интересно, когда узнаешь что-то такое, что было прежде неизвестно. Например, как возникает магнитное поле. На самом деле сегодня мы очень плохо представляем себе, что происходит… Я бы не сказал, что обязательно нужно уходить от чисто любознательных исследований к практическим…».

Магнитным полем он начал заниматься еще молодым ученым. В начале шестидесятых в Советском Союзе появился интерес к совершенно новым мощным источникам энергии – магнитогидродинамическим генераторам. МГД-генератор представляет собой энергоустановку, в которой энергия жидкой или газообразной среды, двигающейся внутри магнитного поля, преобразуется в электрическую энергию.

«Вообще-то это очень простая машина, ее еще Майкл Фарадей придумал, проще источника энергии нет, – рассказывал Евгений Павлович. – Поскольку в Курчатовском институте не только никто этим не интересовался, но и активно не хотел интересоваться, то меня отправили, так сказать, на выселки. В это время Хрущев в очередной раз проводил реконструкцию Академии наук, разогнал половину прикладных институтов, лаборатория в Пахре плавала «без руля и ветрил», меня туда и отправили».

Магнитная лаборатория в Троицке была организована А. П. Александровым в 1956 году. В 1961 году она была включена в состав Института атомной энергии имени И. В. Курчатова в качестве сектора, затем отдела. В 1962 году Е. П. Велихову, проработавшему в институте около года младшим научным сотрудником, предложили возглавить эту лабораторию.

Там в Троицке под руководством Е. П. Велихова начались работы по прямому преобразованию энергии. С одной стороны это были термоэлектрические плазменные преобразователи, с другой – МГД-генераторы. В середине 1960-х годов идея создания сверхмощных импульсных МГД-генераторов стала возможной.

Параллельно пришла теоретическая физика. Академик Л. А. Арцимович пригласил его заняться вопросами практического осуществления управления термоядерным синтезом. Л. А. Арцимович руководил отделом плазменных исследований ЛИПАН (ныне Институт ядерного синтеза РНЦ «Курчатовский институт»), куда еще в 1956 году Е. П. Велихов был направлен на практику.

В Институте атомной энергии Е. П. Велихов стал сотрудником теоретического сектора М. А. Леонтовича. Здесь он переключился на теоретические исследования физики плазмы и управляемого термоядерного синтеза (УТС). Совместно с Р. З. Сагдеевым (впоследствии Герой Социалистического Труда, лауреат Ленинской премии, академик АН СССР) и А. А. Веденовым (впоследствии лауреат Государственной премии СССР, член-корреспондент РАН) Е. П. Велихов занимался квазилинейной теорией турбулентности плазмы. Их «Квазилинейная теория колебаний плазмы» стала одной из основных работ, сделанных по теории турбулентности плазмы.

При помощи академика М. Д. Миллионщикова Е. П. Велихов развивал экспериментальные, теоретические и расчетные работы по МГД-генераторам большой мощности и различной геометрии как на жидких металлах, так и на благородных газах с добавкой цезия (как источника электронов). Для реализации этой идеи создается кооперация специалистов, институтов, КБ и заводов, действующих в различных областях физики, прикладной химии и импульсной техники. Координатором проекта назначен тридцатилетний доктор физико-математических наук Евгений Велихов.

В то же самое время молодой учёный интересуется и лазерами, которые стали отдельной областью исследований. Он стал научным руководителем исследований и разработок газовых и технологических лазеров. Создал уникальные индуктивные накопители энергии, в частности крупнейший в мире энергокомплекс ТИН-900 для питания импульсных термоядерных и моделирующих установок.

«В 1966 году Анатолий Петрович Александров направил меня на Горьковский машиностроительный завод, где под моим руководством были изготовлены все необходимые детали для первого порохового МГД-генератора – накопители, магнитные катушки и т. д., – рассказывал ученый. – Работа шла к завершению, и в это время произошла революция в разработке лазеров. От твердотельных лазеров Б. В. Бункин решительно повернул в сторону лазеров на углекислом газе (СО₂-лазеров). Тогда появилась идея использовать эти генераторы для осуществления геологической разведки и геофизических исследований, мониторинга напряженного состояния земной коры, систем низкочастотной дальней связи и решения других задач.

Создание поколения таких генераторов мощностью 10–1000 МВт с временем работы 1–00 сек в 1967–1985 годах открыли принципиально новые возможности энергообеспечения специальных систем на новых физических принципах. С использованием таких установок были проведены исследования на Памире, Тянь-Шане, среднем Урале, в Прикаспийской низменности и на Кольском полуострове. Самый интересный эксперимент ученые поставили, пропустив ток 20 килоампер вокруг полуострова Рыбачий, в результате чего был создан сигнал на площади около 1 миллиона км².

Создание и испытание таких генераторов дали уникальные результаты по строению земной коры, диагностике ее напряженного состояния, распространению низкочастотных волн в земной коре и ионосфере, для сейсморазведки, определения и оконтуривания месторождений полезных ископаемых».

В 1971 Е. П. Велихов был назначен заместителем директора Института атомной энергии имени И. В. Курчатова по научной работе с возложением на него общего научного руководства и координации исследований в области физики плазмы и управляемого термоядерного синтеза. Решение об этом назначении принял Лев Андреевич Арцимович. Будучи академиком-секретарем Отделения общей физики и астрономии АН СССР, он занимался тогда очень широким кругом задач, но основной его интерес был в термоядерном синтезе. Понимая, что довести свои идеи до практического воплощения не успеет, он принял поистине уникальное решение – назначил Е. П. Велихова своим начальником.

С 1975 Е. П. Велихов возглавил советскую программу разработки управляемых термоядерных реакторов.

В Троицке Евгений Павлович в итоге остался надолго, до 1978 года. Как учёный-физик он рос вместе со своей «лабораторией на выселках». Магнитная лаборатория, которую он возглавлял с 1962 года, в 1971 году стала филиалом Института атомной энергии им. И. В. Курчатова (в 1991 году филиал был переименован в Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований (ТРИНИТИ)).

Троицкий проект «Ангара-5-1» стал для Евгения Пвловича Велихова и большим трудом, и большим достижением. С момента создания и по настоящее время «Ангара-5-1» является крупнейшей в Европе и Азии установкой для исследований по физике быстрых самосжатых разрядов сверхтераваттной мощности, динамике излучающей плазмы многозарядных ионов, проблеме инерциального управляемого синтеза. Комплекс является энергетической базой для фундаментальных исследований по уравнениям состояния вещества с высокой плотностью энергосодержания, ударным волнам, рентгеновской спектроскопии.

В 2000 году на комплексе впервые предложена и исследована двойная лайнерная схема, которая под наименованием «динамический хольраум» получила теперь мировое признание как драйвер для инициирования термоядерного микровзрыва импульсом мягкого рентгеновского излучения. В опытах с дейтериевым Z-пинчом на установке получен мировой рекорд нейтронного выхода для пинчей.

Это была очень увлекательная работа, очень интересные проекты, и у человека, которого «жизнь тянула», появлялись уникальные возможности. Например, работы в области термоядерного синтеза повлекли участие в Международном совете по термоядерному синтезу при МАГАТЭ (IFRC), организованного по предложению Л. А. Арцимовича в 1971 году.

А развитием этих исследований стала идея совместной разработки и сооружения экспериментального термоядерного реактора на широкой международной основе. Впервые с таким предложением Е. П. Велихов выступил на очередном заседании Международного совета по термоядерным исследованиям (IFRC) еще в 1977 году. В своем тогдашнем выступлении он заявил о готовности СССР предоставить площадку для этого реактора (уже было принято соответствующее решение ЦК КПСС и одобрена такая площадка в районе Соснового Бора около Ленинградской АЭС).

С тех пор многое изменилось – и в политике, и в экономике, и в науке. СССР не стало. Прежние решения утратили силу, зато появлялись новые инициативы. Ученые учились договариваться и приходить к согласию. Например, непосредственные работы по проектированию реактора на несколько лет затормозили споры о новой площадке: Франция или Япония? И вопрос этот решался на самых высоких государственных уровнях. В итоге местом для его строительства был выбран исследовательский центр Кадараш на юге Франции неподалеку от Марселя. Насколько грандиозным сооружением обещает быть ITER (проектирование реактора уже закончено), можно судить по тому, что под строительство отведено 180 гектаров земли.

Аббревиатура названия реактора – International Thermonuclear Experimental Reactor созвучна с латинским словом iter – путь. Исследования возможностей термоядерного реактора, поиск решений для физических и технологических проблем – это долгий путь, работа, которую сейчас невозможно выполнить силами и ресурсами одной страны, ни материальными, ни интеллектуальными. Стоимость строительства, которое собирались закончить в 2016 году, первоначально оценивалась в 5 миллиардов евро. Однако за время работ бюджет вырос до 19 миллиардов, а срок сдачи отложился до 2025 года.

ITER относится к термоядерным реакторам типа «токамак», и в готовом виде это будет 60-метровый колосс массой 23 тыс. тонн. Кстати, термин «Токамак» пришёл из русского языка. Его предложил известный советский физик-ядерщик И. Н. Головин, который с 1950 года занимался исследованиями в области управляемого термоядерного синтеза. Первый «токамак» создан при его участии еще в 1955 году. Сначала он, впрочем, предложил аббревиатуру «ТОКАМАГ» – «ТОроидальная КАмера с МАГнитами». Однако решили, что глухая согласная на конце слова будет звучать более выразительно. Так «ТокамаГ» стал «ТокамаКом»– «ТОроидальная КАмера с МАгнитными Катушками».

Сейчас в проекте ITER участвуют страны ЕС (выступают как единый участник), Индия, Китай, Республика Корея, Россия, США, Япония, Казахстан.

«Международный проект ITER – это изначально наша инициатива, и академик Велихов был и остается лицом проекта, – рассказывал президент Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» Михаил Ковальчук «Российской газете». – Мы являемся здесь равноправными партнерами, в каком-то смысле интеллектуальными донорами ITER. Поэтому и входим во все руководящие органы. Академик Велихов до последнего времени возглавлял Совет ITER».

Его заслуги в проекте ITER признаны мировым сообществом. В 2006 году он был удостоен премии «Глобальная энергия» именно за «разработку научно-технических основ для создания международного термоядерного реактора». Вместе с ним были награждены за «научный вклад в проект ITER» японский ученый Масаджи Йошикава и французский ученый Роберт Аймар.

«Значение проекта ITER трудно переоценить. Термоядерная энергетика по определению носит глобальный характер, и она окажет влияние на судьбы всех стран и народов. Энергетический и экологический кризисы уже дают себя знать. Чем быстрее мы ответим на вопрос: будет или не будет термоядерная энергетика – тем быстрее мы решим не только глобальные экологические, энергетические и экономические проблемы, но и избежим серьезных социально-политических пертурбаций», – считает сам Е. П. Велихов.

Несмотря на то, что Евгений Павлович является, как выразился М. В. Ковальчук, «лицом» проекта ИТЭР, несмотря на то, что сам Велихов считает проект Интернационального термоядерного экспериментального реактора, инициатором которого он был 30 лет назад, главным делом своей жизни, его жизнь не вмещается в перечень только научных достижений. Любой человек всегда больше своей работы, хотя часто именно то, чем он занимается, и определяет его в итоге. Приведем ещё несколько фактов из жизни академика.

Дед Евгения Павловича – Павел Аполлонович Велихов, до революции был известным русским ученым в области строительной механики, мостостроения и материаловедения, профессором, кадетом, состоял в Московской городской думе. Когда в 1922 году не согласных с новой властью ученых, писателей и мыслителей отправляли за границу на печально известном «философском пароходе», В. И. Ленин написал записку Ф. Э. Дзержинскому: «Почему в списке нет Велихова?». Ответ был коротким: «Он сидит». В 1930 году П. А. Велихов был расстрелян (реабилитирован в 1963 году).

Старший сын Павла Аполлоновича Велихова – Павел Павлович, отец Евгения Павловича, был инженером путей сообщения, и в детстве Женя объехал с отцом почти весь Советский Союз. Павел Павлович строил мосты по Транссибирской магистрали – в самых далеких уголках страны. Участвовал в таких крупных стройках, как Магнитогорск, Днепрогэс. В конце 1930-х годов был главным монтажником на строительстве завода «Севмаш», главным инженером фундамента при строительстве Дворца Советов, занимался монтажом московских высоток – на Котельнической набережной, здания МИДа и других. Получил Сталинскую премию за ползучие краны для монтажа высотных конструкций.

Интересоваться физикой мальчик начал в шестом-седьмом классе. Познавательные книжки давал отец. Поскольку там попалась книжка про Вселенную, то когда однажды Женя с приятелем нашли странный камень летом в деревне, они решили, что это метеорит. «Мы сразу написали письмо в комитет по метеоритам, нам сказали, что это никакой не метеорит, а песчаник. Я начал интересоваться, а как же им все-таки доказать, что они неправы в Академии наук. Вот тогда я в этой деревне встретился с замечательным человеком – Зинаидой Васильевной Ершовой, встретился случайно, она снимала дачу рядом с нами. Она со мной разговаривала, с мальчишкой, как с абсолютно равным. Она в это время делала очень серьезные работы, получала уран, плутоний, полоний для ядерной бомбы. Конечно, этого она мне не рассказывала, но стала давать книжки по ядерной энергетике, – так рассказывал Евгений Павлович о встрече, определившей его судьбу. И еще об одной: – В школе, в восьмом классе, овладев элементарной математикой, я уперся в уравнение Максвелла, в векторный анализ, и отец меня отвез к замечательному физику. Это был друг моего деда Торичан Павлович Кравец. Он был великолепным ученым и оптиком. Он мне вывел уравнение Максвелла. Я до сих пор этим выводом и пользуюсь».

Наверное, есть что-то общее в том, как любознательный школьник пишет письмо в Академию наук про необычный камень, как потом едет к ученому решать уравнение, и как потом, уже сам будучи известным ученым, не раздумывая и долго не собираясь, отправляется к месту ядерной аварии века – в Чернобыль. Когда еще не было полной информации о том, что произошло, и в догадках терялись и ученые, и политики. Председатель Совета министров СССР Рыжков предложил некоторым ученым, присутствующим на заседании правительственной комиссии по чернобыльской катастрофе, и Е. П. Велихову, в том числе, поехать туда. Евгений Павлович и поехал, хотя проблемами атомной энергетики в институте не занимался. На четвертый день после аварии. Это было не официальным назначением, а добровольным действием. Но поехал и работал. Оставил записку жене, что вернется через три дня, а в итоге пробыл в Чернобыле полтора месяца.

Естественно, он получил приличную дозу радиации. Евгений Павлович лег в больницу только по настоянию жены, и то ей пришлось привести его туда за руку. У Евгения Павловича большая дружная семья – жена Наталья Алексеевна, двое сыновей (старший, Василий, раньше занимался астрофизикой, а сейчас компьютерами, младший Павел – computer science, продвигает стартап) и дочь Наталья (юрист), попугай Аркаша и четыре собаки: кавказец, ньюфаундленд и две дворняги, подобранные на улице.

Выходные Евгений Павлович старался проводить с семьей: летом на даче все ходили в лес, зимой – на лыжах. Сначала родители поставили детей на обычные, беговые, а потом дети родитей – на горные.

Семья много путешествовала: Соловки, Курильские острова, Байкал, Аляска, Америка, Европа.

Еще с начала 80-х Е. П. Велихов участвовал в общественном движении ученых за ядерное разоружение. Входил в группу, изучавшую возможные последствия ядерного конфликта, которая была создана по инициативе Папы Римского Иоанна Павла II. Результатом работы группы стало подписание «Римской декларации». Основная идея декларации заключалась в том, что ядерное оружие не имеет смысла как военное оружие. Оно может лишь сдерживать противника, так же обладающего ядерным оружием. Но использовать в войне его нельзя, так как это оружие самоубийства – слишком мощное.

Тем не менее, академик Велихов активно выступал за сохранение наработанного оружейного плутония (плутония-239), когда в конце 90-х годов Россия и США договаривались о прекращении его производства и решали судьбу существующих запасов. Его можно перерабатывать и использовать как топливо для мирных реакторов.

И здесь очень трудно отделить науку от практики, одну идею от другой, одну науку от другой.

Все они в итоге чудесным образом соединяются в одном человеке, а его уникальная судьба как раз и складывается, из того, какими именно смыслами, ценностями и тем, что для него важно, наполнена линия его жизни. Но сама линия эта – единственная. Хотя, как говорят физики, и существует она в четырехмерном пространстве.