Поймать частицу, летящую быстрее света

Его чистые воды – идеальная среда для наблюдения мельчайших частиц, прилетающих из космоса. Нейтрино, такое они носят название, ученые ловят с помощью глубоководного телескопа. В его установке помогают специальные машины, которые были разработаны под руководством доктора технических наук, профессора Дзержинского политехнического института НГТУ им. Р.Е. Алексеева Виктора Федоровича Кулепова. О достижениях науки – наш сегодняшний разговор.

Виктор Федорович, как получилось, что ваша жизнь теперь связана с Байкалом?

«Это очень давняя история. Жизнь любого человека ассоциируется с дорогой, по которой он идет, и чаще всего эта дорога очень длинная и извилистая. Так получилось и у меня: на жизненном пути мне встречались люди, определившие мою дальнейшую судьбу.

Судьбоносным считаю свое знакомство, состоявшееся как раз после моего окончания горьковского политеха, с участником нескольких экспедиций на Северный полюс, профессором Аркадием Федоровичем Николаевым. За освоение Северного полюса Николаеву было присвоено звание «Почетный полярник СССР» и вручен орден Ленина. Позднее он вместе с единомышленниками организовал научно­-исследовательскую лабораторию, в которой создавались машины и механизмы для полярных станций. Я получил приглашение на работу в эту лабораторию и активно окунулся в науку.

В дальнейшие годы список машин для работы на льду был расширен. Мы разрабатывали механизмы, которые помогали освобождать из ледяного плена корабли, зимовавшие на рейде в речных портах, работали в тесном взаимодействии с укладчиками нефте­- и газопроводов по дну рек, оказывали помощь подрывникам во время ледохода, чтобы огромные льдины не сносили опоры мостов. Этот опыт стал большим подспорьем для моей дальнейшей научной деятельности, связанной уже с озером Байкал.

Но случилось так, что профессор Николаев ушел из жизни, не оставив преемника. И тогда произошел второй знаковый момент в моей судьбе: раздался звонок из Московского института ядерных исследований. Требовались специалисты для реализации проекта по строительству подводного нейтринного телескопа на озере Байкал. Специфика заключалась в том, что все работы можно было проводить только со льда водоема. Ответственность была колоссальная».

Какие задачи стояли перед вами?

«Амбициозные! Сама станция располагается на берегу в пяти километрах от места установки телескопа, который опускается во впадину глубиной 1500 метров. Почему именно зимой? Потому что в это время года Байкал покрыт прочным ледяным покровом, удобным для проведения монтажных работ. Наша цель заключалась в очистке трассы проходки от ледовых торосов и прокладке донной кабельной линии связи телескопа с береговым центром управления. Но прежде чем приступить к реализации проекта, мне было необходимо собрать команду проектировщиков. Так при Горьковском политехе появилась научно-исследовательская лаборатория. Не все из этих энтузиастов обладали необходимым опытом, поэтому заказчик взял паузу. Через какое-­то время я был приглашен в Министерство науки Российской Федерации, и нам был дан зеленый свет.

Позднее к научно­-исследовательской лаборатории был присоединен учебно­-опытный завод и создано научно-­конструкторское производственное предприятие. Это позволило заниматься не только проектными работами, но и изготовлением машин для прокладки подводных кабельных линий».

Для чего нужен нейтринный телескоп?

«Давайте разберемся, что такое нейтрино. Простым языком – это частицы, которые прилетают на Землю из космоса, но их очень трудно уловить невооруженным глазом. При этом они обладают удивительной проникающей способностью, буквально прошивают нашу планету насквозь, в том числе и нас с вами, их количество в секунду невозможно посчитать. Байкальские воды очень прозрачны, и в их толще можно уловить такие частицы. Поэтому именно там, в глубоководных впадинах, был сооружен первый в истории подводный телескоп. Его строительство началось в 1993 году, а уже через год ученые зарегистрировали нейтрино. Нейтрино, сталкиваясь с молекулами воды, вызывают свечение, которое и улавливают фотодатчики телескопа.

Но мало их поймать, их нужно изучить. И первые выводы, к которым пришли ученые, – нейтрино способны передавать информацию со скоростью до 100 бит в секунду даже на больших глубинах. В практическом плане их можно использовать для передачи информации, как аналог мобильной связи. При этом никакая промежуточная инфраструктура вроде нынешних базовых станций сотовой связи, различных усилителей и передатчиков сигнала не потребуется. Нас ожидает прорыв в мобильной связи, а если быть точнее – нейтринной! Нейтринным лучом можно просвечивать землю для обнаружения запасов полезных ископаемых или исследовать Вселенную. Ведь некоторые нейтрино летят к нам примерно 3­4 миллиарда лет из активного ядра нашей галактики. Их «история» позволит глубже понимать фундаментальные законы материи, а также изучать космические тела с целью установления на них вероятной жизни».

Расскажите поподробнее о разработанном вами комплексе машин.

«Сейчас под Байкальским нейтринным телескопом понимается уже целая обсерватория. Это крупнейшая установка в Северном полушарии, она постоянно дополняется и развивается, в ближайшей перспективе планируется довести эффективный объем телескопа до кубического километра. Я уже говорил, что основные работы ведутся только в зимний период, вводятся в строй новые гирлянды, датчики, и каждый раз на лед, толщина которого составляет порядка 50­80 сантиметров, выходит наш комплекс из шести-­семи машин и помогает в укладке кабеля. Задача – определить толщину льда, расчистить его поверхность от торосов, создать майны для погружения глубоководного оборудования, нарезать щели во льду и проложить по дну Байкала кабельные линии связи, соединяющие телескоп с береговым центром управления.  Пока выполнена только половина из намеченного объема работ. Думаю, что окончательно работы будет завершены не ранее чем через три-­четыре года. Я сам не раз бывал в экспедициях на озере, на Байкале побывали и студенты дзержинского политеха. Сейчас мы оказываем в основном консультативную помощь. Я благодарен судьбе, которая дала мне возможность войти в научное сообщество нашей страны. Горжусь, что мы продолжили дело профессора Николаева, и сегодня в память о нем каждую зиму на лед Байкала выходит комплекс машин, которые прокладывают очередные линии кабельной связи для дальнейшего развития науки в области космической астрофизики».

В тему

Одним из энтузиастов, принимавших участие в проектировании и создании ледопланировочных машин, был Виктор Романов – в те годы выпускник горьковского политеха, ныне – депутат городской Думы Дзержинска. Виктор Владимирович защитил кандидатскую диссертацию по проекту ледорезной машины.  Мы обратились к нему за комментариями.

«С Виктором Федоровичем Кулеповым я познакомился после окончания института. Меня, вчерашнего выпускника политеха, он пригласил в свою научно-­исследовательскую лабораторию. Тогда я не совсем понимал, в каком проекте мы участвуем, но меня привлекало то, что нам поручили не только сконструировать, но и самим собрать эти механизмы и испытать на практике. Так я попал в байкальскую экспедицию. Всего мы спроектировали два комплекса, состоящих из нескольких машин на базе трактора МТЗ­80. И хочу отметить, что впервые нами была создана ледорезная машина именно прицепной конструкции. Через некоторое время я на проекте этой машины защитил кандидатскую диссертацию. На Байкал я ездил на протяжении нескольких лет: мы сами резали лед, укладывали кабели. Было непросто, но было интересно. Считаем себя выходцами из ОКБ Николаева. Лично я очень горжусь тем, что Кулепов пригласил меня в эту группу энтузиастов. Работать с ним очень комфортно. Виктор Федорович – это и талантливый ученый, и великолепный администратор, и очень порядочный человек. Он не чурался ручного труда, поэтому весь комплекс собран нашими руками, и его в том числе».

Из досье

Виктор Федорович Кулепов – профессор кафедры «Технологическое оборудование и транспортные системы» ДПИ НГТУ им. Р.Е. Алексеева, доктор технических наук, автор более 100 научных работ, 30 авторских свидетельств СССР и патентов РФ. В 2003 году по результатам работы над проектом Байкальского нейтринного телескопа Виктор Кулепов успешно защитил диссертацию на соискание ученой степени доктора технических наук. В 2024 году ему присвоено звание «Заслуженный деятель науки и техники». В основу его труда были положены разработки машин, которые продолжают работу на Байкале. Опыт работы был растиражирован на территории всей страны. Разработанные машины были внедрены в компаниях: ОАО «ОКА Транснефть» для ликвидации аварий на подводных нефтепроводах, в АО «Северспецподводстрой» для прокладки газо-­ и нефтепроводов. С 1997 по 2017 год возглавлял дзержинский филиал НГТУ им. Р.Е. Алексеева. С 2005 года почетный гражданин города Дзержинска.

Напомним, технологию дзержинского предприятия внесли в перечень для заключения контрактов.

Ольга СЕРЁГИНА

Фото из личного архива Виктора Кулепова