ДИАПАЗОН ИССЛЕДОВАНИЙ ИРФЭ – ОТ СИГНАЛОВ ГАЛАКТИК ДО СПЕЦЗАКАЗОВ

Институт радиофизики и электроники (ИРФЭ) НАН РА был основан в 1960 году на базе отдела радиоастрономии Бюраканской обсерватории. Инициатором создания нового института стал выдающийся ученый, академик Виктор Амбарцумян, который решил использовать имеющиеся научные кадры высокой квалификации для развития тогда еще нового направления – радиоастрономии, изучающей космические объекты, их электромагнитное излучение в радиодиапазонах. По сравнению с оптическими это более длинные волны.

ВАЖНО ОТМЕТИТЬ, ЧТО ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В СФЕРЕ НАУКИ РАДИОАСТРОНОМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ сразу же подтвердило свою перспективность - были открыты закономерности развития Вселенной, предсказано, а затем и обнаружено реликтовое излучение. На начальном этапе основная часть проводимых в ИРФЭ работ была посвящена фундаментальным исследованиям – изучению радиоволн, источниками которых являются космические объекты – от входящих в состав Солнечной системы до отдаленных галактик.

Однако решение стоящих перед сотрудниками научных задач требовало специальной аппаратуры, которая не выпускалась серийно. В институте начался процесс формирования новых подразделений, отделов, занимающихся разработкой уникальной аппаратуры, необходимой для этих исследований. Стало развиваться научное приборостроение, которое стало важным направлением деятельности института.

Естественно, что прием радиоволн начинается с антенн, поэтому антенные измерения вскоре стали еще одним самостоятельным направлением, которое позднее перешло во Всесоюзный НИИ радиофизических измерений.

С первого дня своего основания руководство и коллектив института стремились работать по самым передовым направлениям фундаментальной науки. В 70-е годы стало бурно развиваться направление мазеров – квантовых усилителей микроволны. Эти устройства, обладающие рекордной чувствительностью, обеспечивают усиление слабых сигналов, поступающих из отдаленных галактик, а также используются для исследований фундаментальных свойств строения вещества.

Открытие в конце 80-х годов явления высокотемпературной сверхпроводимости сразу же привлекло внимание огромного числа ученых, работающих в области естественных наук – физиков, химиков, а также материаловедов, которые начали активно изучать это явление. Мир ждал серьезного технологического прорыва, связанного с получением материала, снижающего потери, возникающие при прохождении электрического тока в проводнике. Ожидания прорыва не оправдались, однако проведение этих исследований дало серьезные побочные результаты в плане создания новой техники сверхвысоких частот.

Совместно с учеными из Дании и института радиотехники РАН в ИРФЭ была проведена серия очень интересных исследований. Сотрудниками института было получено несколько грантов, в том числе НАТО, ИНТАС и Европейской программы «Коперник», существенно поддержавших эти исследования. Была приобретена дорогостящая исследовательская аппаратура, что, однако, не приостановило разработку в институте своих приборов. Эти работы успешно продолжаются и сегодня.

БУДУЧИ АКАДЕМИЧЕСКИМ ИНСТИТУТОМ ИРФЭ ВСЕГДА УДЕЛЯЛ первостепенное внимание фундаментальным исследованиям, однако прикладные направления успешно развивались и в советские годы. В рамках договоров институт выполнял много специальных заказов. В середине 2000 годов здесь стали активно заниматься средствами связи и исследованиями в области радиолокационных станций. Это стало новым направлением для ИРФЭ, в котором институт добился серьезных успехов. Было разработано несколько поколений радиолокационных станций, которые успешно прошли государственные и войсковые испытания.

Действующий в ИРФЭ отдел полупроводниковой наноэлектроники занимается проблематикой различных полупроводниковых приборов для преобразования солнечной энергии в электрическую. Одна из важных проблем солнечной энергетики состоит в том, что солнечный свет содержит волны разной длины, а полупроводниковые устройства, преобразующие эту энергию, обладают чувствительностью лишь в ограниченном диапазоне. Однако идея объединить возможности устройств разных поддиапазонов, сложив их друг на друга, позволила решить эту проблему, что значительно повысило КПД, а значит и снизила стоимость получаемой от Солнца энергии.

Одно из основных направлений проводимых в ИРФЭ исследований – радиофизика сверхвысоких частот. Казалось бы, о распространении радиоволн все известно. Они движутся почти параллельным пучком в свободном пространстве, а принимающая антенна преобразует их в электрический сигнал. Однако эти представления справедливы лишь для плоских электромагнитных волн, но существуют и волны цилиндрической симметрии, и для того, чтобы принять такую волну, нужны другие антенны, поскольку структура поля волн с цилиндрической симметрией существенно отличается от плоских волн. Результаты этих, казалось бы, исключительно фундаментальных исследований дают прикладные результаты, предоставляют дополнительные возможности создания защищенных каналов связи, используемых не только в военной сфере, но и гражданского применения – в государственном управлении, финансовой сфере и др. Сегодня это очень актуальное направление.

Продолжаются исследования и в области современной радиолокации. Как уже было сказано, в ИРФЭ было создано несколько поколений радиолокационных станций, работающих на сигналах сравнительно слабой мощности. Понятно, что эти устройства имеют специальное применение. Когда противник обнаруживает сигнал, то, естественно, стремится сразу же уничтожить его источник, поэтому мобильные радиолокационные станции малой мощности обнаружить трудно. Благодаря этим исследованиям в Армении была создана школа по разработке радиолокационных систем, которая действует в нескольких научных учреждениях.

- СОВРЕМЕННЫЕ СИСТЕМЫ ОБНАРУЖЕНИЯ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ используют эти же методы, но, чтобы получить практический результат, надо вкладывать ресурсы, - говорит директор ИРФЭ кандидат физико-математических наук Тигран ЗАКАРЯН. – И хотя наши возможности достаточно ограничены, уже в обозримом будущем мы ждем практических результатов сразу по нескольким направлениям, в частности, в области организации закрытой связи. Будет разработана технология, которая найдет важное практическое применение. Мы работаем и над созданием методики определения эффективной поверхности рассеяния различных объектов, это является насущной задачей, поскольку связано с обнаружением малоразмерных беспилотных летательных аппаратов. Для всех, кто занимается разработкой БПЛА, вопрос того, какова их эффективная поверхность рассеяния с точки зрения их радиолокационного обнаружения, остается наиболее важным. Сейчас мы занимаемся разработкой методики, позволяющей без существенных затрат оценить поверхность рассеяния различных БПЛА. Это практический выход. Надеемся, что со временем в нашем институте будет создана лаборатория, где такие измерения будут производиться в разных радиодиапазонах.

Есть и еще одно направление, в котором мы ожидаем практических результатов. Это разработка методики обнаружения объектов, движущихся со скоростями выше скорости звука, то есть больше, чем 300 метров в секунду. Это может быть и самолет, и снаряд. Мы активно работаем с Министерством обороны и Министерством высокотехнологичной промышленности, но проводимые в нашем институте исследования представляют не только прикладной интерес, они очень важны и с точки зрения фундаментальной науки. Собственно, без фундаментальных исследований невозможно получить практических результатов. Мы подаем заявки на новые разработки, коллектив института активно работает. В плане фундаментальных исследований нас очень поддерживают не только Комитет по науке, но и зарубежные гранты, в том числе и гранты компании Филип Моррис, которая активно финансирует развитие фундаментальной науки. Я настроен оптимистически, хотя проблемы, причем достаточно серьезные, есть. И больше всего тревожит то, что у молодых нет особого интереса к науке и даже если они сначала выбирают исследовательскую деятельность, то потом большинство из них уходит в более благополучные сферы. А наши сегодняшние исследования должно продолжать новое поколение, поэтому очень важной задачей является создание всех необходимых условий для обеспечения преемственности поколений в науке, - сказал Тигран Закарян.