С 1 по 2 октября 2026 года в Объединенном институте ядерных исследований проходило рабочее совещание коллаборации ARIADNA, которое стало экспертной площадкой для обсуждения программы прикладных исследований на комплексе NICA. В мероприятии, сочетавшем очное участие с форматом видеоконференции, приняли участие около 200 ученых и специалистов из 42 организаций 11 стран, включая Азербайджан, Алжир, Армению, Беларусь, Вьетнам, Индию, Казахстан, Россию, Турцию, Узбекистан и Южную Африку.
Пространство для обсуждения прикладных исследований
За неполные пять лет с момента основания коллаборации ARIADNA совещание по прикладным исследованиям на комплексе NICA в Дубне стало заметным событием, задающим вектор развития по целому ряду направлений работ, проводимых с использованием тяжелых ионов высоких энергий. На этой дискуссионной площадке участники представляют свое видение наиболее актуальных областей практического применения ионных пучков, развивают межинститутские связи и заключают договоренности о совместных научно-технических разработках, необходимых для решения общих задач.
Совещание отрыл вице-директор ОИЯИ Владимир Кекелидзе, выступивший с приветственным словом в адрес участников и отметивший востребованность инфраструктуры NICA широким научным сообществом. «Программа совещания демонстрирует широкий спектр направлений совместной работы: от радиационной биофизики и испытаний электронной аппаратуры для космической отрасли до исследований новых материалов, разработки детекторных систем и перспектив применения ускорительных технологий в ядерной энергетике. Наша общая задача – последовательно перейти к слаженной программе прикладных исследований на комплексе NICA с началом регулярных экспериментов на пучках ускоренных ионов», – резюмировал Владимир Кекелидзе.
Важным аспектом мероприятия стало участие руководителей ряда институтов и научно-производственных компаний, а также начальников крупных подразделений организаций-членов и партнеров коллаборации ARIADNA, которые подчеркивали востребованность проекта NICA для решения актуальных задач. Так, директор Института медико-биологических проблем (ИМБП) РАН, головной организации Роскосмоса по медико-биологическому обеспечению космических полетов, Олег Орлов, комментируя итоги совещания, отметил: «Перед нами стоит большая задача. Мы развиваем технологии, которые должны обеспечить безопасность полета человека за пределы магнитосферы Земли. С этим связан целый комплекс проблем, начиная от проектирования космических кораблей, выбора материалов, создания и эксплуатации систем жизнеобеспечения. Это системы профилактики, системы контроля состояния здоровья, рекомендации к отбору экипажей. В основе нашей работы лежат фундаментальные исследования и исследования на наземных моделях. NICA может быть одной из тех экспериментальных установок, которые позволят нам моделировать очень близкие к реальным условия открытого космического пространства и отрабатывать все эти технологии, методы, оборудование на Земле прежде, чем они будут рекомендованы для космических экспериментов. У нас целое направление работы, которое мы собираемся реализовывать совместно с ОИЯИ. Это работа не только непосредственно на NICA, но и эксперименты на борту космической станции, а также совместное участие в программе «Бион». Мы планируем обсудить с руководством ОИЯИ и провести серию экспериментов, которая предваряет полет «Биона».
Владислав Иванов, директор Федерального исследовательского центра химической физики им. Н. Н. Семенова РАН, активно участвующего в работах ARIADNA по радиационному материаловедению, подчеркнул, что инфраструктуру NICA интересно и важно использовать для решения практических задач, несмотря на то, что комплекс создавался для фундаментальных исследований. «Объединение усилий широкого круга организаций в коллаборации ARIADNA стало верным решением, которое и позволяет проводить все эти прикладные исследования. Уверен, что дальнейшее сотрудничество будет только развиваться», – сказал Владислав Иванов.
Отвечая на вопросы корреспондента об интересе представителей бизнес-компаний к возможностям проекта NICA, генеральный директор ООО «С-инновации» Антон Каменев подчеркнул: «Мы единственный в России производитель сверхпроводящих лент второго поколения. Наша компания поставляет сверхпроводящую ленту для нужд Лаборатории физики высоких энергий. На основе этой ленты делаются магниты, сейчас – низкотемпературные, а в будущем, возможно, это будут магниты из высокотемпературного сверхпроводника. Соответственно, нам интересен проект NICA и, в частности, ARIADNA. Здесь произведена большая научная работа по облучению наших лент. Облучение приводит к увеличению критических характеристик сверхпроводника – это важно для понимания того, как будут работать магнитные системы. Получается, что при облучении они будут становиться только лучше. Облучение приводит к увеличению центра пиннинга в сверхпроводнике, тем самым повышает устойчивость сверхпроводящего состояния в магнитном поле, и критический ток может быть выше. Использование в таких условиях только улучшает характеристики нашего материала. Поэтому, конечно, нам интересно это сотрудничество. Мы рады здесь быть и слушать доклады коллег».
Научная программа совещания
С обзором научной программы прикладных исследований на комплексе NICA выступил руководитель коллаборации ARIADNA Олег Белов (ЛФВЭ ОИЯИ). Он изложил основные направления работ организаций, сотрудничающих с командой NICA в направлении прикладных исследований, а также привел сведения о составе коллаборации и количестве ее участников. «Формируя коллаборацию ARIADNA, мы пытаемся аккумулировать лучшие научные практики, имеющиеся в сотрудничающих организациях, а также привлекать известных ученых и специалистов в области радиационных исследований и связанных с ними технологий. С участием профильных институтов нам удалось выстроить научную программу и определить приоритеты выполнения экспериментов на пучках ускоренных ионов в преддверии начала регулярной работы комплекса NICA. Главным ориентиром для нас остается переход к слаженному взаимодействию организаций-участниц коллаборации, позволяющему совместно решать амбициозные научно-практические задачи, результатов по которым весьма затруднительно достичь в независимой работе над проблемой. Благодаря созданной командой проекта NICA уникальной инфраструктуре деятельность коллаборации ARIADNA становится одним из направлений, где исследования могут выполняться на конкурентном мировом уровне», – подчеркнул Олег Белов.
В секции пленарных докладов прозвучало сообщение о разработке перспективных радиационно-защитных материалов для космической отрасли и их тестировании на ускорителях заряженных частиц. Его представил молодой ученый из Алжира Мусса Хосин от имени коллектива соавторов Института медико-биологических проблем РАН и ОИЯИ. О проблематике использования пучков NICA для тестирования космической электроники рассказал Павел Чубунов, заместитель директора Научно-технического центра № 1 АО «НИИ Космического приборостроения», ведущей организации Госкорпорации «Роскосмос» в области контроля и обеспечения стойкости электронной компонентной базы к воздействию космической радиации. С докладом о первом эксперименте по радиационной биофизике, выполненном с использованием инфраструктуры комплекса NICA и открывшем новую веху в истории развития данного проекта класса «мегасайенс», выступил представитель Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН Антон Попов.
Особое место в повестке совещания заняли сообщения об уникальных разработках для научной программы ARIADNA. В частности, о последних достижениях в области зондовой микроскопии для анализа радиационных дефектов материалов в режиме реального времени при облучении на NICA рассказал Борис Логинов, руководитель подразделений Национального исследовательского университета «МИЭТ» и АО «Завод Протон». «Одна из наших компетенций — это зондовая микроскопия, которой мы занимаемся вот уже 35 лет. Этот вид микроскопии пока не известен широко, но у него много возможностей, о которых мало кто знает. Например, мы впервые в мире отправили три года назад такой микроскоп в космос, под солнечный ионный ветер, и даже сделали там несколько открытий. Возникла идея использовать этот зондовый микроскоп для визуализации перестройки наноструктур различных материалов под пучком высокоэнергетичных ионов и на Земле. Мы сделали первую итерацию этого микроскопа, и он должен быть испытан в этом сеансе NICA на энергии 4 ГэВ/нуклон. Конечно, мы все рассчитали, но все-таки пока есть опасение, не испортится ли сам микроскоп. Непосредственно в процессе воздействия пучка ионов мы будем смотреть, что будет происходить с атомарной структурой материала. Этот эксперимент – зондовая микроскопия под быстрыми пучками тяжелых ионов – будет проведен на комплексе NICA впервые в мире. Хорошо, что есть мегасайенс, есть NICA, можно получить абсолютно новый результат, и, конечно, к такому результату, к открытиям всегда хочется быть причастным», – подытожил Борис Логинов.
Руководитель проекта по созданию прототипа подкритического реактора ADSR Михаэла Параипан (ЛФВЭ ОИЯИ) представила сообщение о статусе разработки свинцовой мишени LETASUR и концепции использования легких ядер в экспериментах по обеспечению максимальной энергоэффективности ядерно-физических систем, управляемых ускорителем. С информацией о современных детекторных технологиях, используемых в программе ARIADNA для определения зарядового состава ионных пучков, выступил Владимир Жеребчевский, представляющий научную группу Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ).
Пленарная секция завершилась церемонией награждения сотрудников нескольких научных групп, внесших определяющий вклад в реализацию программы состоявшихся экспериментов коллаборации ARIADNA и помогавших в развитии пользовательской инфраструктуры для прикладных исследований. Почетными дипломами коллаборации ARIADNA были награждены участники эксперимента BM@N Михаил Капишин, Семен Пиядин, Сергей Новожилов, Александр Маканькин, сотрудники сектора радиационной медицины и биологии ЛЯП Алексей Агапов и Геннадий Мицын, заместитель главного инженера ЛФВЭ Сергей Анисимов, старший инженер сектора силовой электроники ЛФВЭ Михаил Мешенков.
На секционных заседаниях представители сотрудничающих институтов и университетов выступили с отчетными докладами о выполнении работ в рамках государственных заданий, ориентированных на исследования с использованием инфраструктуры комплекса NICA. Собравшиеся также рассмотрели планы будущих экспериментов на пучках тяжелых ионов NICA, в том числе представленные организациями, намеревающимися в ближайшее время вступить в коллаборацию ARIADNA.
Большой интерес с точки зрения новых технологий вызвали доклады по радиационной модификации высокотемпературных сверхпроводников, представленные Михаилом Новиковым (ОИЯИ), Сергеем Покровским (НИЯУ МИФИ) и Павлом Дегтяренко (ОИВТ РАН). Существенное количество представленных работ было сфокусировано на вопросах радиационного материаловедения, где участники рассказали об изучении влияния ионов высоких энергий на структуру и свойства композиционных материалов, аэрогелей и материалов из сырья природного происхождения. С докладами по этим темам выступили представители Института общей неорганической химии РАН им. Н. С. Курнакова РАН, Федерального исследовательского центра химической физики им. Н. Н. Семенова РАН, Тверского государственного университета, Национальной научной лаборатории им. А. И. Алиханяна и Объединенного института ядерных исследований.
Рассказывая об исследованиях по данной тематике, Елизавета Симоненко, главный научный сотрудник Института общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН отметила: «Наше взаимодействие с ОИЯИ в проекте ARIADNA связано с развитием работ в области ультравысокотемпературных композитных керамических материалов, имеющих различные области применения. В последние несколько лет появилась идея о том, чтобы использовать эти материалы для создания авиакосмической техники, в том числе для возможных миссий на Марс и Венеру. Наша научная группа занимается изучением воздействия процессов окисления на эти материалы, что актуально для аэродинамического нагрева спускаемого аппарата в атмосфере планеты. Однако, помимо этого, в космосе присутствует ионизирующее излучение разных типов, и высокоэнергетические ионы могут разрушать структуру материала – при этом снижается его прочность, твердость и стойкость к окислению. Поэтому мы решили к нашим исследованиям по изучению стойкости к окислению добавить исследования того, как эти материалы будут реагировать на перелет от Земли до предполагаемых целей освоения – планет Солнечной системы. Летательные аппараты с использованием подобных конструкционных материалов пока еще не созданы, но мы делаем все, чтобы они возникли. Мы начали исследование влияния потоков тяжелых ионов на конструкционную керамику в 2024 году в рамках проекта ARIADNA. В ОИЯИ есть экспериментальная база, которой нет в других центрах. По крайней мере, на других исследовательских установках на территории нашей страны отсутствует такой набор энергии тяжелых ионов. Что касается совещания коллаборации, очень ценным аспектом является тот факт, что на нем встречаются ученые самых разных направлений, благодаря общению с ними можно поднять свой научный уровень в смежных областях».
Развивая тему о перспективах испытаний материалов на комплексе NICA, Сергей Фомичев, главный научный сотрудник лаборатории синтеза функциональных материалов и переработки минерального сырья Института общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН сообщил: «В состав нашего института входит более 20 лабораторий, и у нас есть несколько научных групп, связанных с проектом ARIADNA. Наша группа в этом проекте занимается исследованием керамики и композитных материалов на ее основе из природного сырья – магматических горных пород. Такой композитный материал содержит по массе 10 % базальтовых волокон – это основа материала, — а также наполнитель (базальт или габбро) и связующий компонент (жидкое калиевое стекло). Поскольку основа и наполнитель, по сути, сделаны из одного и того же материала, они имеют идеальную совместимость в силу одинаковых физических свойств и образуют монолитный материал».
В секции по радиационной биофизике были представлены доклады, обосновывающие уникальность радиобиологических экспериментов на пучках ионов с энергиями до нескольких ГэВ/нуклон. Говоря об итогах состоявшегося заседания, заместитель председателя Научного совета РАН по радиобиологии, руководитель отдела экспериментальной радиобиологии радиационной медицины ФМБЦ им. А. И. Бурназяна Андреян Осипов добавил: «Научных работ по облучению такими высокими энергиями в мире практически нет».
В части передовых методов анализа радиобиологических эффектов тяжелых ионов большой интерес вызвало сообщение Дмитрия Атякшина (Российский университет дружбы народов) об исследовании функциональной морфологии специфического тканевого микроокружения. Результаты наземного моделирования, механизмов и подходов к терапии нейробиологических нарушений, которые могут проявиться в ходе межпланетных полетов, представил Александр Перевезенцев (ИМБП РАН). В докладе Виталия Петрова (СПбГУ) была показана возможность применения используемых в детекторах NICA технологий для задач протонной томографии. В частности, приводились расчет и измерения, подтверждающие методику получения диагностической информации с использованием цифрового трекового калориметра на кремниевых пиксельных сенсорах. В области прикладных ядерно-физических технологий прозвучали доклады Азизбека Абдувалиева (Институт ядерной физики АН РУз) об исследовании конструкции свинцовой мишени для эксперимента ADSR и Анаит Балабекян об исследованиях в области ядерной физики в Ереванском государственном университете.
Стратегические ориентиры, приоритеты, итоги
В формате круглого стола состоялось заседание Совета сотрудничающих организаций. В его работе приняли участие директора и руководители научных групп институтов, сотрудничающих в рамках коллаборации, а также представители партнерских организаций. Они обсудили вопросы стратегического развития коллаборации, позиционирование возможностей комплекса NICA на крупных научных мероприятиях и аспекты международного сотрудничества по главным областям прикладных исследований на NICA. Особое внимание было уделено вопросам организации мероприятий ARIADNA, ориентированных на партнеров из стран-участниц ОИЯИ.
В рамках совещания состоялся визит на объекты исследовательской инфраструктуры NICA. В ходе экскурсии участники посетили коллайдер, фабрику сверхпроводящих магнитов и зал эксперимента MPD – первой точки встречи пучков и регистрации продуктов ядерных столкновений частиц. Они проявили большой интерес к техническому потенциалу, заложенному в инфраструктуру, с помощью которой создавался ускорительный комплекс, и выразили надежду на применения созданных сборочных линий магнитов и производства сверхпроводящих кабелей для решения широкого круга прикладных задач.
В ходе двухдневного совещания участниками неоднократно отмечалась необходимость скорейшего обеспечения доступа сотрудничающих организаций к выполнению экспериментов на всех созданных на текущей момент станциях для прикладных исследований.
Коллаборация ARIADNA в настоящее время является основным генератором идей для постановки оригинальных и новаторских экспериментов на пучках комплекса NICA, позволяющих в полной мере раскрыть потенциал созданной установки класса «мегасайенс» для прикладной науки. В связи с этим представители ведущих институтов и университетов попросили учесть их пожелания при формировании расписаний будущих экспериментов, в особенности по работам на станциях, позволяющих получать пучки ионов с энергиями порядка нескольких сотен МэВ/нуклон.
На полях совещания состоялся рабочий визит делегации Института медико-биологических проблем РАН во главе с академиком РАН Олегом Орловым в обновленный корпус этого института, располагающийся на территории ОИЯИ. Инициатива о реновации помещения обсуждалась еще в 2021 году. В настоящее время корпус отремонтирован и сдан в эксплуатацию. В ходе совещания было анонсировано торжественное открытие корпуса ИМБП РАН, которое состоялось 6 октября.
Итоги совещания показали, что ARIADNA сегодня становится одним из ключевых механизмов превращения уникальных возможностей комплекса NICA в востребованный инструмент прикладной науки. Объединяя научные коллективы, инженерные команды и индустриальных партнеров, коллаборация формирует собственную повестку экспериментов и одновременно создает вокруг NICA международное сообщество пользователей. Следующий этап – переход от разработки отдельных инициатив к системной реализации исследовательской программы, где фундаментальные возможности мегапроекта получат прямое продолжение в передовых технологиях, новых материалах, медицине, космических исследованиях и ядерной энергетике, превращаясь в практический результат для науки и общества.
