Харків - Кассіопея. Топ-10 наукових досягнень-2023 у Харкові та Україні

Попри важкі часи й руйнівні наслідки російської агресії для української радіоастрономії, а також скрутні умови роботи науковці Радіоастрономічного інституту НАН України, що у Харкові, продовжували свої дослідження.

Завдяки наполегливій праці їм вдалось отримати нові експериментальні результати спостережень еволюції залишку наднової зорі Кассіопея А.

У лютому 2023 року відомий фаховий рецензований науковий журнал “Astronomy and Astrophysics” (видавництво “EDP Sciences”) опублікував статтю “Free-free absorption parameters of Cassiopeia A from low-frequency interferometric observations” із результатами цих досліджень.

Автори статті – аспірант відділу радіоастрономічної апаратури та методів спостережень Лев Станиславський, старші наукові співробітники цього відділу кандидати фізико-математичних наук Ігор Бубнов і Сергій Єрін, заступник директора з наукової роботи Інституту академік Олександр Коноваленко і провідний науковий співробітник відділу декаметрової радіоастрономії доктор фізико-математичних наук Олександр Станиславський.

ГУРТ – це радіоастрономічний інструмент нового покоління, призначений для досліджень Всесвіту. Він знаходиться на території Радіоастрономічної обсерваторії ім. С. Я. Брауде у Харківській області. Окрім моніторингових досліджень сонячного випромінювання радіотелескоп був задіяний для спостережень радіовипромінювання пульсарів, вивчення сплесків Юпітера, дослідження фонового радіовипромінювання нашої Галактики, довготривалих спостережень радіовипромінювання залишків наднових у Галактиці тощо.

Під час тимчасової окупації території значна частина ГУРТ була зруйнована та розкрадена росіянами. Польові роботи з відновлення розпочалися після 23 серпня 2023 року, коли на Радіоастрономічній обсерваторії імені С. Я. Брауде встановили сонячну електростанцію. Антенна система першої секції була відновлена  28 вересня, а 12 жовтня на відновленій секції радіотелескопа ГУРТ були проведені перші спостереження.

Це стало можливим завдяки самовідданій праці співробітників Радіоастрономічного інституту НАН України .

2024 року ЦЕРН (CERN, Європейська організація з ядерних дослі́джень — міжнародний дослідницький центр європейської спільноти, найбільша у світі лабораторія фізики високих енергій) виповнюється 70 років. Цього року вчені будуть згадувати багате минуле Лабораторії та її світле майбутнє, продовжуючи працювати над відповіддю на фундаментальні питання Всесвіту за допомогою нових новаторських технологій.

Як доповів завідувач відділу фізики високих енергій Інституту ядерних досліджень НАН України, член-кореспондент НАН України Валерій Пугач розроблені фахівцями Інституту ядерних досліджень НАН України технології отримання металевих фольгових детекторів іонізувального випромінювання допомогли створити оригінальні радіаційно стійкі системи моніторингу умов та безпеки ряду експериментів.

Ця технологія дала поштовх створенню так званого металевого режиму мікропіксельних детекторів Timepix (CERN).

За участі цього ж Інституту проводиться модернізація Mighty Tracker з використанням монолітного мікропіксельного детектора MightyPix.

Модернізація має на меті створення детекторних систем, спроможних виконувати фізичні виміри протягом 4-5 років при десятикратно вищих світностях, досяжних завдяки бурхливому прогресу отримання високоінтенсивних пучків прискорених ядер на Великому адронному колайдері (LHC).

Продовження теоретичних і експериментальних досліджень у галузі фізики високих енергій критично необхідне з огляду на їхнє прикладне значення для розвитку стратегічно важливих галузей, наприклад, таких як атомна енергетика, ядерна медицина тощо.

І про головне. Ключовим пунктом порядку денного сесії Ради ЦЕРН, завдяки наполегливості харківського академіка Бориса Гриньова, наприкінці року були рішення, що співпраця CERN з Білорусією завершується 27 червня 2024 року, а з Росією – 30 листопада 2024 року. З цих дат припиняються всі відносини між CERN та російськими та білоруськими установами.

В Науково-технологічному комплексі (НТК) "Інститут монокристалів" НАН України (м. Харків) було відкрито ще одну лабораторію, що входить до складу відділу органічної та біоорганічної хімії.

Вона оснащена найсучаснішим обладнанням. Це, зокрема, прилади для проведення мікробіологічних та молекулярно-генетичних досліджень, серед яких ампліфікатори, шафа біологічної безпеки, центрифуги, прецизійні дозатори, ваги, морозильні камери та багато іншого.

Відкриття такої сучасної лабораторії дозволить науковцям ефективніше проводити комплексні дослідження спрямовані на розробку нових протимікробних препаратів та методів молекулярно-генетичної діагностики. Колектив лабораторії може виконувати наукові роботи на дуже високому рівні, зокрема складні мікробіологічні та молекулярно-генетичні дослідження. Про це свідчить значна кількість міжнародних проєктів і грантів, до яких вони залучені.

У відділі фізіології промислових мікроорганізмів Інституту мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України вже давно створюють спеціальні дієтичні ферментовані функціональні продукти харчування на основі пробіотичних лактобактерій, які оздоровлюють організм, а саме – сприяють корекції мікробіоти кишківника, ліпідного профілю й імунного статусу організму.

Одним із таких продуктів є пробіотичний препарат для заквашування овочів,розроблений на основі штамів молочнокислих бактерій Lactobacillus plantarum.

Ще один сучасний напрям досліджень – одержання ферментованих напоїв, зокрема овочевих соків.

Науковці відділу фізіології промислових мікроорганізмів одержали буряковий напій – сік столового буряка, ферментований відібраними штамами молочнокислих бактерій. Він кисло-солодкий на смак (зі слабким буряковим присмаком), містить менше вуглеводів і більше деяких амінокислот, а також молочну й інші органічні кислоти, вітаміни групи В, РР, С, Е, мінеральні речовини, бетанін і пектин. Позитивний ефект після вживання соку спостережено за дисбактеріозів, гастритів шлунку, гіпертонії, дистрофії міокарду, гіповітамінозів С і В.

Буряковий напій має антиоксидатні властивості, тож його рекомендують до лікувально-профілактичного вживання під час контакту з радіонуклідами й солями токсичних металів, а це особливо важливо у воєнний та повоєнний час.

Останнім часом актуальним стало підвищення поживної цінності та якості хліба, надто з погляду подовження термінів його зберігання. В Інституті мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України розроблюють бактеріальні закваски для приготування хліба, які впливають на його смак, текстуру та зовнішній вигляд, відмінний від дріжджового хліба, завдяки утворенню молочної та оцтової кислот під дією бактерій. Лактобактерії також збагачують хліб амінокислотами, мінеральними речовинами й ферментами.

Щоденне споживання функціональних продуктів харчування, які як постійний складник раціону людини поліпшують склад нормальної мікробіоти, створює реальні передумови для зростання середньої тривалості життя, збереження фізичного й ментального здоров’я, народження здорового покоління.

За прогнозами провідних фахівців світу в галузі харчування і медицини, у найближчі 15–20 років частка цих продуктів на продовольчому ринку перевищить 30%, на 35–50% витіснивши чимало традиційних лікарських препаратів.

Заступник генерального директора ННЦ «Харківський фізико-технічний інститут», академік НАН України Ігор Гаркуша разом із представниками 17 країн-учасниць та Європейською комісією від імені програми «EURATOM», а також консорціумом європейських термоядерних лабораторій (EUROfusion) та Fusion for Energy (F4E) взяв участь у засіданні другого керівного комітету DONES.

Україна взяла участь у засіданні Комітету вперше. Це сталося завдяки тому, що у жовтні наша держава набула статусу спостерігача у міжнародному дослідному інфраструктурному проєкті – The International Fusion Materials Irradiation Facility, Demo Oriented NEutron Source (IFMIF-DONES).

Мета проєкту DONES полягає у створенні та експлуатації нового джерела термоядерних нейтронів, яке призначене для тестування, перевірки та кваліфікації матеріалів майбутніх термоядерних електростанцій, таких як DEMO (європейський прототип демонстраційного термоядерного реактора).

Ігор Гаркуша очолює українську дослідницьку ланку в консорціумі проєкту «EUROfusion», у межах якого відбувається реалізація європейської дорожньої карти досліджень із керованого термоядерного синтезу задля створення прототипу термоядерної станції DEMO та промислової термоядерної електростанції до 2050 року.

Відзначимо, що далеко не кожна країна світу має у своєму науковому арсеналі високотемпературні плазмові установки та установки для дослідження матеріалів термоядерних реакторів, які використаються для створення енергетики на основі керованого термоядерного синтезу.

Крім того, участь у DONES дозволить нашим науковцям мати безпосередній доступ до результатів досліджень, а Україна продовжить розвивати необхідні знання та експертизу за напрямом термоядерного синтезу, які дозволять створювати, експлуатувати і розвивати власну термоядерну енергетику й будуть забезпечувати енергетичну безпеку та енергетичну незалежність у майбутньому.

Науковиці відділу промислової політики Інституту економіки та прогнозування НАН України Людмила Дейнеко, Оксана Кушніренко, Олена Ципліцька та Наталія Гахович підготували посібник «Рекомендації щодо використання сучасних методів стратегування регіонального розвитку в умовах воєнного стану та високого рівня невизначеності».

Аналітичне дослідження й активне спілкування з територіальними громадами та регіональними органами влади у межах цього проєкту дало змогу відокремити найсуттєвіші виклики стратегування регіонального розвитку. До них належать:

взаємозалежність розроблення регіональної стратегії розвитку та стратегій територіальних громад;

 

недосконале статистичне забезпечення, релокація бізнесу і непередбачуваність його намірів;

 

структурні дисбаланси на локальних ринках праці (коли неможливо швидко дібрати і підготувати персонал для місцевих і переміщених підприємств, надто за активної міграції населення;

 

труднощі у взаємодії з громадою та залучення представників громадськості до розроблення стратегії;

 

планування в умовах руйнування бюджетотвірних підприємств;

 

нерозробленість механізмів включення малого й середнього бізнесу регіону у великі проєкти повоєнного відновлення;

 

перестороги щодо використання донорських коштів для відновлення економіки й інфраструктури громад (що пов’язані з оцінюванням майбутніх витрат на утримання створених об’єктів і потреби місцевих громад у них).

 

Старша наукова співробітниця відділу археології раннього залізного віку Інституту археології НАН України, кандидат історичних наук Евеліна Кравченко розповіла як російські окупанти видають себе у європейських судах за представників українських музеїв та як артефакти «скіфське золото» визнали українськими.

Учена наголосила: «Визнання артефактів (скіфського золота) українськими — це визнання Європою української влади і нашої юрисдикції над Кримом. Це величезний удар по іміджу рф. Повернення колекції до Києва — це як досягнення однієї з тактичних цілей, яких ми досягаємо по дорозі до нашої великої мети. Історичний музей вже опублікував низку світлин «скіфського золота», щоб українці нарешті побачили, які там речі. (...) Дуже важливим є повернення культурних цінностей, які зберігаються в інших музеях світу, адже ми не знаємо, куди і коли росія подасть позов і яка колекція буде заарештована. Тому треба працювати на рівні договорів з країнами, думаю, спільно з МЗС ми цілком можемо це зробити. Якщо договір є, то ніякий позов не перешкодить співпраці. Звісно, такі речі бажано показувати і Європі, і Штатам, адже це наша культурна спадщина, яка не лише популяризує українську культуру, а ще й може заробляти для неї гроші, оскільки ці виставки не є безкоштовними, люди платять за перегляд колекції. Виставки, які їздять по світу, – це дуже добрий підмурок для фінансування музеїв і культури загалом».

Міжнародне наукове видавництво “Springer” опублікувало колективну монографію “Detection of Corona Discharge in Electric Networks” («Виявлення коронного заряду в електричних мережах»). Серед редакторів праці – ректор Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут» член-кореспондент НАН України Євген Сокол, виконувач обов’язків директора Інституту загальної енергетики НАН України член-кореспондент НАН України Віталій Бабак і заступник директора з науково-організаційної роботи цього Інституту доктор технічних наук Артур Запорожець.

У монографії показано, що перехід до європейських інституцій відкриває для України можливості широкого входження на європейський ринок. Один із найважливіших товарів для нашої країни – електрична енергія. Україна має потужну енергетичну систему, яка, навіть попри постійні ракетні атаки, може постачати вдосталь електроенергії європейським країнам. Це може стати основою розвитку та зростання української економіки.

Нині постає питання про подальше підвищення якості електричної енергії. З погляду якісних показників електропостачання, важливим явищем є коронний розряд, бо він є одним із чинників зміни безперебійності, впливає на втрати електричної енергії та на обладнання мережі.

Зважаючи на фізичні особливості коронного розряду його доволі часто розглядають як паразитного споживача енергії. Проте ця книга наголошує на взаємозв’язку між коронним розрядом і погіршенням показників якості енергопостачання.

Автори монографії пропонують виявляти коронний розряд і визначати його координати за допомогою спектрального аналізу акустичних шумів, які супроводжують коронний розряд.

Міжнародне фахове рецензоване видання «Biological Journal of the Linnean Society» («Біологічний журнал Ліннеївсього товариства», Велика Британія), що спеціалізується на еволюційній біології, опублікувало статтю «A cetacean limb from the Middle Eocene of Ukraine sheds light on mammalian adaptations to life in water» («Кінцівка китоподібного з середнього еоцену на території сучасної України проливає світло на пристосування ссавців до життя у воді»).

З-поміж її авторів – науковці Інституту зоології імені І.І. Шмальгаузена НАН України та Національного науково-природничого музею НАН України.

Автори першими у світі на реальному матеріалі описали досі не підтверджену, хоч і передбачену раніше стадію еволюції китоподібних – наявність задніх кінцівок у повністю водного виду, котрий, до того ж, виявився найдавнішим серед знайдених у Європі, про які відомо науці.

До речі, з України дійсно походять багато знахідок і викопних ссавців, і викопних рептилій. Зокрема, відомі мезозойські рептилії. Вони представлені в колекціях Національного науково-природничого музею НАН України в Києві, Державного музею природи Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна, інших поважних музеїв.

Математикиня Катерина Пожарська отримала міжнародну премію з математики «Joseph F. Traub Information-Based Complexity Young Researcher Award 2023».

Команда, в якій працює науковиця, займається дослідженням сучасних задач теорії наближень та розробкою алгоритмів для зменшення інформаційної складності, що знаходять застосування у машинному навчанні.