Как всегда перед Днем космонавтики (как-то не хочется верить в то, что кто-нибудь из вас не знает, что отмечается он 12 апреля) мы устремляем пристальные взоры свои к научным лабораториям нашего университета - какие из них "причастны" к делу освоения космических далей? Два названия просто-таки выдают себя - лаборатория космической радиоэлектроники и лаборатория космического материаловедения. Так-так, о первой мы не так давно писали, а вот не помешает выяснить, как ТУСУР с космическими материалами-покрытиями работает? Михаил Михайлович Михайлов, заведующий лабораторией, без лишних вопросов согласился встретиться: "Статья к 12 апреля? Приезжайте". Ну а начали мы разговор с выяснения того, считает ли он этот праздник своим профессиональным.

- Для меня это обычный рабочий день. Хоть мы и называемся "лабораторией космического материаловедения", но занимаемся разработкой материалов, устойчивых к различным излучениям, применимых во многих отраслях, в том числе и космической.

Начиная с 90-х внедрение в космическую отрасль результатов наших исследований - практически нулевое. Мы разрабатываем способы повышения фото- и радиационной стойкости материалов, эти технологии просто необходимы в атомной энергетике, рентгеновских установках, различных детекторах. Способов повышения фотостойкости много. В последнее время мы начали применять и нанотехнологии, модифицируя известные материалы.

Второе "основное" наше направление, которым мы занимаемся последние 5-6 лет, - непосредственно терморегулирующие покрытия со свойствами термостабилизации, которые могут использоваться почти везде, а традиционно - в космосе. У нас есть и патенты на изобретения, и интересные статьи, мы выиграли гранты по этой теме (недавно завершили Госконтракт, сейчас получили новый). Эти покрытия должны обеспечить нормальную температуру в космосе, где энергия передается только одним способом - лучистым - за счет поглощения света и излучения тепла.

Запускают спутник, внутри него температура плюс двадцать градусов, и через десять лет она должна оставаться неизменной. Покрытия, которые мы создаем (если они не будут деградировать под действием радиации), помогут этого добиться. Это традиционное наше направление, а сейчас мы занялись новыми покрытиями, которые реагируют на воздействия внешней среды. Внутри материала происходят такие изменения (фазовые переходы), которые позволяют "держать" температуру в нужных пределах: при понижении температуры покрытия меньше излучают энергии, при повышении температуры количество излучаемой энергии увеличивается и тем самым температура покрытия и объекта, на который оно нанесено, остается на прежнем уровне. В Китае такие покрытия называют "интеллектуальными" или "умными".

- Ваши разработки идут параллельно с поисками ученых из других стран или вы идете "своим путем"?

- В теме термостабилизирующихся покрытий, я считаю, у нас есть определенные успехи. Точно знаю, что подобные исследования ведутся в Китае и Японии, проводятся работы и в НАСА, но их результаты закрыты. Вообще же мысль и идея "подстраивающихся" покрытий идет из Японии. Там первыми предложили использовать сложные соединения на основе манганитов редкоземельных элементов. У них получились плитки черного цвета, которые можно наносить на корпус аппарата. Но это неудобно: плитки плохо держатся, технология их производства сложна.

Мы решили пойти дальше и, сначала теоретически, доказали что нужного эффекта можно достичь с помощью краски, основой для которой служит термостабилизирующий порошок. И на этом мы не остановились - с помощью модифицированного нанопорошками титаната бария создали также и белые пигменты, и краску на их основе. Зачем? Чтобы иметь возможность получать такое покрытие различных цветов и применять его не только в космосе. Вот идет какой-то процесс. Пастеризуется молоко, пиво, или лекарство варится, или идет какой-то химический процесс - несколько часов при нужной температуре. Если возникнут отклонения и температура упадет или повысится, то качество продукции понизится или она будет забракована. Есть здесь вообще "катастрофические" примеры. Вы знаете, почему произошла авария на Северской АЭС лет 15 назад? Причина элементарна. Когда привозят урановую руду, ее помещают в емкость реактора и постоянно перемешивают. Зачем? Руда выделяет энергию и газы, нужно, чтобы газы не скапливались и не случился взрыв. Все просто: сидят два парня и наблюдают за этим процессом - сбоев нет, все идет нормально. Но денег было мало, и вместо двух сидел один парень - обычный рабочий, не физик, не ученый. Он и решил: выключу-ка я установку на полчаса, схожу пообедаю. Газы скопились, произошел взрыв такой мощности, что выломал обычные плиты перекрытия. А если бы емкость реактора была "покрашена" покрытием, над которым мы сейчас работаем, оно сразу бы "сообразило" - увеличить или уменьшить количество излучаемой энергии.

Вещества, которые в него включены, очень резко переходят из обычного диэлектрического состояния в квазиметаллическое, то есть начинают проявлять свойства металлов - очень мало излучают тепла по сравнению с диэлектриком. И это происходит моментально.

В этом и заключаются наши исследования сегодня: синтезируем порошки, исследуем их свойства, а когда добьемся нужных характеристик, начинаем их испытывать на фото- и радиационную стойкость - как они будут вести себя в условиях радиации, в том числе и в космосе. Для этого у нас есть специальная установка, в которую мы помещаем образцы, облучаем их электронами, квантами света.

- Значит, ваша работа идет на стыке химии и физики?

- Когда идет речь о материалах, их модификации, изготовлении, уже нет различий между физикой и химией. Это одна наука - материаловедение. Все в ней можно описать в виде реакций, но сначала нужно представить сам физический процесс. Радиационная физика и радиационная химия занимается одним и тем же - выясняет, как изменяются структура и свойства материалов под действием радиации.

- Бывает так, что в теории материал "работает", а на практике не обнаруживает заложенных в него свойств?

- Бывает. Но сейчас в области создания новых материалов поиски ученых, результаты их работ настолько переплетены, что трудно очень уж ошибиться. Настолько возрос поток знаний, информации, настолько каждый процесс усиленно "обсасывается" мощнейшими научными коллективами, что пойти "не туда" довольно сложно. Интернет - великая штука, он позволяет узнать о самых новых разработках, связаться с учеными из разных стран. В начале этого года в Штатах мы опубликовали неплохую статью, через неделю ученый из Индии пишет: какие здесь вы получили данные, я занимаюсь близкой к вашей темой. Люди отслеживают работы других коллективов, делятся результатами своих исследований. И перевести статьи на русский язык сейчас несложно - техника позволяет, хватало бы времени на знакомство со всем этим объемом информации.

Я прекрасно помню, как впервые услышал о полете Гагарина. 12 апреля 1961 года служил в армии, было уже тепло, мы что-то делали на крыше здания в Томске-7, и тут передают по радио эту новость. Вспоминаю и те времена, когда был дипломником и работал в НИИ ядерной физики при ТПИ, в лаборатории, созданной на деньги фирмы Королева (я ведь сам ТУСУР оканчивал) - 1969 год. Так вот, за эти годы наши взгляды на космос, знания о новых материалах изменились просто кардинально. Много создано нового, необычного, многое создается сейчас. Когда запускали первый спутник, Королев и его сотрудники не знали, как себя в космосе будут вести материалы, как сделать так, чтобы аппарат не перегрелся, чтобы под действием радиации не изменились их оптические свойства (хотя первый спутник запустили на низкую орбиту, там радиации особой нет). Поэтому радиатор терморегулирования первого спутника покрыли пленкой из золота.

- Так первый спутник был золотой?

- Да, но это было излишне: обычная белая краска, если она содержит стабильные пигменты, отражает до 90 процентов света. Но чтобы не "пролететь", чтобы все остальное работало нормально, и внутри спутника сохранилась нужная температура, решили использовать золотую пленку - металл стабилен и прекрасно "держится" в условиях радиации.

Основные открытия в области материаловедения были еще впереди. Например, радиационные пояса Земли открыли только в 1956 году (академик Теплов из НИИ ЯФ МГУ), всего за год до запуска первого спутника

Сегодня мы знаем многое. Только вот совсем не радует тот факт, что в нашей стране на космические исследования государство выделяет страшно мало денег. Фирм, которые выживают в этой отрасли, ничтожно мало. И нам есть с чем сравнивать, я даже не буду приводить в пример США или Европу. Полтора года (2007 год и половину 2008-го) мы с сотрудниками прожили в Китае, работали в Харбинском политехническом университете. И сейчас еще мой контракт не закончен - я просто уехал оттуда. Китайцы могут только воровать идеи (а лучше не идеи, а готовые разработки), с ними очень трудно работать. Но у них имеется новейшее оборудование, которое они закупают по всему миру. Надо тебе прибор за сто тысяч долларов - пожалуйста, привезли, установили. По этой причине я туда и поехал, думал - поработаю… Но не получилось. Так вот, даже наблюдая за тем, что пока ничего нового они не создали и используют в качестве отчетов работы наших ученых десятилетней давности, я твердо уверен - все у них получится, деньги и амбиции для этого есть.

В свою последнюю поездку в Харбин в конце декабря 2008 года я узнал, что правительство Китая намерено в корне пересмотреть политику научного сотрудничества с нашей страной. Теперь они будут не просто приглашать к себе на работу наших ученых, Китай хочет посылать своих студентов, аспирантов и докторантов на учебу к нам в вузы. Просто они там поняли, что страна не может развиваться без своего инженерно-технического состава, который сами они, как показал опыт, качественно подготовить не могут. Это значит, что научные связи с Китаем у нас только окрепнут…

Но все равно обидно: лаборатории у них оснащены мощнейшим оборудованием, а мы работаем на том, что создано еще в 70-х годах прошлого века. Купить хотя бы один какой-то такой прибор просто невозможно. Все гранты нацелены на то, чтобы 90 процентов средств шли на зарплату (потому что они очень уж небольшие). Если вдруг заявишь, что тебе еще и необходима такая-то аппаратура, сразу отвечают: нам не нужны такие исполнители. В этом отношении мы, конечно, очень сильно отстаем от Запада, да и от Востока тоже.

Мой коллега побывал во Франции и привел такой пример: пикосекундные лазеры, которых у нас в России нет, у них используются для лабораторных работ студентов. И это принципиально - за рубежом новейшие разработки в первую очередь идут на нужды военных и для обучения студентов. Это важно: новое поколение инженеров нужно готовить на лучшей технике. У нас в стране такого подхода к учебе никогда не было. Придя на производство или в НИИ, выпускник вуза должен потратить еще года два-три, чтобы подняться до нужного уровня. К сожалению, это пока не все понимают.