С МЕЧТАМИ О КОСМОСЕ
Как технологии изменят мир
Хватит ли человечеству энергии в ближайшие годы, какие достижения науки помогут продлевать жизнь человека и исследовать космос, как работают атомные технологии и что такое термоядерный синтез? Ответы на эти и другие вопросы можно узнать на научно-художественной выставке «Атом. Будущее» (0+), которая открылась в Пакгаузе на нижегородской Стрелке.
Атом – в основе
«Атом. Будущее» – это не только лишь научная выставка и не отчет о достижениях современной атомной промышленности, а рассказ о технологиях будущего. Масштабный проект посвящен 80-летию отечественной атомной промышленности и создан госкорпорацией «Росатом». В экспозиции представлены более пятидесяти произведений: арт-объекты, картины, графика, трехмерные модели, инсталляции, предметы из научного обихода, макеты различных проектов атомной науки – атомных ледоколов, энергетических установок, космических ракет. Авторы проекта, художники и ученые, говорят о перспективах, которые открывают атомная наука и промышленность. Перед зданием Пакгауза посетителей встречает новый арт-объект «Неваляшка». Ее круглые формы напоминают строение атомов, а орнамент, которым она украшена, вдохновлен хохломской росписью. Нижегородская земля – это родина хохломы, здесь же находится первый атомный город страны – Саров. В выставочном зале зрителей приглашают в путешествие вглубь материи, первое, о чем узнают посетители, что же такое атомы.
Идеальный источник энергии
Вы когда-нибудь считали, сколько электроприборов используете? Мы включаем в розетки не только чайники, стиральные машины и холодильники, но и каждый день заряжаем смартфоны, умные часы, электронные книги, музыкальные колонки, ноутбуки, даже наушники и зубные щетки, а еще – самокаты и автомобили. Вероятно, количество электроприборов будет только расти. Любопытный факт: один ответ искусственного интеллекта (ИИ) на запрос расходует столько же энергии, сколько потребляет обычная электрическая лампочка за час. Нейросети дают миллионы ответов каждый час. Только отвечая на запросы пользователей, ИИ потребляет почти столько же энергии, сколько один миллион человек в сутки. Цифры, представленные на выставке, говорят о том, что за последние 25 лет потребление энергии на планете удвоилось. К 2050 году потребление удвоится еще раз. Поэтому вопрос хватит ли энергии на всё вовсе не праздный. Сейчас ученые ведут работу над созданием управляемого термоядерного синтеза. В науке считается, что это идеальный источник энергии. Если научиться его использовать, то глобальная проблема топлива будет решена. Этой теме посвящен второй зал выставки про мирный атом. Термоядерный синтез всем нам хорошо знаком, ведь в его лучах мы греемся каждый день: он происходит на Солнце и других звездах, в недрах которых при огромных температурах и давлении водород превращается в гелий, выделяя колоссальную энергию. Но получится ли создать подобную реакцию на Земле? Считается, что это возможно. Уже не один десяток лет во всем мире физики пытаются воспроизвести термоядерный синтез, и они добились определенного прогресса в своих экспериментах.
Что такое токамак
На выставке можно увидеть модель так называемого токамака – изобретения советских ученых. Само слово – это аббревиатура, которая используется во всем мире и означает: тороидальная камера с магнитными катушками. Они представляют собой установки для удержания плазмы и нужны, чтобы создать условия для управляемого термоядерного синтеза. В конце 2024 года физики смогли достигнуть в токамаке температуры плазмы в 40 миллионов градусов по Цельсию – это в три раза жарче, чем Солнце. Токамак не расплавился потому, что плазма удерживается в магнитных полях и не касается стенок камеры. В качестве топлива для термоядерного синтеза используют дейтерий и тритий. Первый получают из морской воды, второй – из лития. Запасов этих веществ на планете очень много, поэтому можно не переживать, что они иссякнут. Оказывается, один литр морской воды может обеспечить столько же энергии, сколько сгорание трехсот литров бензина. А еще, по мнению экспертов, такие реакторы безопасны – если условия нарушатся, реакция прекратится. Поэтому, возможно, в будущем мы будем получать неисчерпаемую энергию из термоядерных энергостанций. По смелым прогнозам, первые из них могут появиться уже в середине этого столетия.
В путь поведут ледоколы
Еще одно научное направление, о котором идет речь на выставке, – квантовые технологии. Обычные компьютеры решают задачи последовательно, одну за другой. Квантовые компьютеры действует по-другому: они видят все возможные вероятности и сразу выбирают правильную. Они работают на основе кубитов – квантовых битов, что позволяет им обрабатывать информацию в разы быстрее, чем классические компьютеры. Пока ученые только работают над их созданием, но, возможно, в будущем с помощью квантовых технологий будут решать задачи невероятной сложности: создавать лекарства для конкретного пациента, диагностировать заболевания, управлять беспилотным транспортом и «умными» городами. На выставке представлены картины и макеты, посвященные освоению Арктики и Северному морскому пути. Один из экспонатов – форма капитана атомного ледокола «Ленин». Он вошел в состав отечественного флота в 1959 году, став первым в мире. За тридцать лет работы ледокол провел за собой более 3,5 тысячи кораблей. Сейчас он стоит в Мурманске, стал музеем. Россия – единственная страна, где существует атомный ледокольный флот, а развитие Северного морского пути считается очень перспективным. Первая в мире плавучая атомная станция «Академик Ломоносов» уже пять лет работает на Чукотке. Планируется построить и другие.
Слетаем на Марс
Освоение космоса – еще одна сфера, в которой помогает атомная наука. Первые успешные испытания ядерных ракетных двигателей еще в прошлом веке доказали, что такие технологии могут успешно работать в космосе. В этом году, как сообщают организаторы выставки, «Росатом» совместно с «Роскосмосом» испытали прототип нового плазменного электрореактивного двигателя. Он сможет разгонять корабли эффективнее, чем химические двигатели. Через несколько лет планируют создать летный прототип такого двигателя. Может, и до далеких планет люди смогут долететь? Пока, как и раньше, это мечты. Но если бы ученые не искали что-то новое, не совершали открытия, не мыслили смело, многие привычные для нас вещи и технологии никогда бы не появились. Помечтать о будущем можно на выставке, посвященной атому. Она будет работать до 4 ноября, вход свободный, но нужна регистрация.
Анастасия Сергеева.
Фото автора.
