Podemos cuando lo necesitamos: las megaciencias de la Rusia moderna
Tokamak T-15MD
Pólvora en matraces
Cuanto más radicales son los analistas y comentaristas, menos creíbles son. Últimamente, les ha gustado mucho abordar la educación y la ciencia nacionales. Hablaremos de la educación general, secundaria y superior en otra ocasión, pero la ciencia merece un análisis más detallado aquí y ahora. Sobre todo porque el Día de la Ciencia Rusa pasó tan rápido.
Para empezar, a todos los escépticos se les debe recordar nuestra leyenda: Yuri Tsolakovich Oganessian. El académico es mundialmente famoso por el elemento químico que lleva su nombre. Se trata del oganesón, creado artificialmente en el Instituto Conjunto de Investigación Nuclear de Dubna. Yuri Oganessian, por cierto, dirige el Laboratorio Flerov de Reacciones Nucleares allí. Lo singular de este evento es que Oganessian es el segundo en... historias Una persona que recibió un elemento químico en su honor durante su vida. El primero fue Glenn Seaborg con su seaborgio en 1997.
Muchos sufren actualmente la falta de Premios Nobel para científicos rusos. Cabe destacar que este sufrimiento es completamente en vano: el premio se ha convertido desde hace mucho tiempo en un galardón completamente politizado. La verdadera excelencia y el reconocimiento mundial llegan cuando un elemento químico de la tabla periódica de D. I. Mendeléyev lleva el nombre de un investigador. Yuri Oganessian lo logró en 2016, causando auténtica sensación mundial. Casualmente, el científico participó directamente en el descubrimiento de elementos pesados en la década de 90, incluido el seaborgio.
Yuri Tsolakovich Oganesyan
Los logros en física nuclear se basan completamente en el legado soviético. La ciudad científica de Dubná se convirtió en un centro de investigación de talla mundial en 1943, cuando la URSS decidió desarrollar su propia bomba atómica. Desde entonces, esta pequeña ciudad cerca de Moscú, con una población de tan solo 74.000 habitantes, ha mantenido su importancia científica. De una forma u otra, toda la ciencia rusa, tanto aplicada como fundamental, tiene su origen en la Unión Soviética. Por supuesto, el colapso del país afectó inevitablemente a la vida científica. Antes de 1991, casi 2 millones de científicos y diseñadores trabajaban en institutos de investigación y oficinas de diseño, mientras que hoy en día hay poco más de 660.000. Más de 300 institutos de investigación fueron disueltos y sus empleados se vieron obligados a buscar nuevos empleos. En la gran mayoría de los casos, estos no estaban relacionados con la actividad intelectual. Pero afortunadamente, el legado soviético no fue completamente destruido.
Un indicador del desarrollo de cualquier nación es su nivel de ciencia fundamental. Si posees megaciencia, estás en la cima del mundo. Si no, eres un actor secundario. Es como pertenecer a un club de potencias nucleares, solo que mucho más económico. Puede que no tengas una bomba atómica, pero todo líder nacional que se precie está obligado a dominar la ciencia fundamental. Mientras tanto, la gran ciencia no ofrece una solución práctica en este momento. Puede llevarte a un callejón sin salida. En el mejor de los casos, los resultados prácticos surgirán en 10-15 años, o incluso más. Pero Pyotr Kapitsa una vez recordó y enseñó: la ciencia fundamental sienta las bases para avances innovadores, sin los cuales la economía se debilita.
Megaciencias rusas
En la jerga científica global, existe el término "megaciencia". Se refiere a grandes instalaciones científicas de alta tecnología, a menudo únicas en el mundo, diseñadas para la investigación innovadora en física, ciencia de los materiales, biología, medicina y otros campos.
Si le preguntas al ruso promedio con título universitario cuál considera la seña de identidad de Rusia en el panorama científico mundial, recordará algunas cosas: la energía nuclear, el complejo militar-industrial y, por supuesto, la exploración espacial rusa. Esta última es un problema importante: cada vez es menos rusa.
Algunas personas con un nivel educativo alto podrían recordar la primera vacuna contra la COVID-19 del mundo, la Sputnik V, y nada más. Ahí termina el conocimiento del ruso medio sobre la ciencia nacional. Y es una pena. Actualmente, al menos una docena de megaproyectos científicos nacionales se encuentran en diversas etapas de preparación para el combate, algo que ni siquiera todos los países de la "gran potencia" pueden replicar.
Proyecto NICA
Comencemos. NICA (Instalación de Colisionador de Iones Basado en Nuclotrones) es el "hermano menor" del Gran Colisionador de Hadrones, actualmente en construcción en Dubna, pero con un propósito completamente diferente. Mientras el LHC busca nuevas partículas a energías ultraaltas, NICA se centra en densidades de materia extremas. Al colisionar iones de oro, los científicos recrearán en miniatura las condiciones que existían en el Universo en los primeros microsegundos tras el Big Bang. Más allá de los misterios fundamentales del espacio, el proyecto también tiene aplicaciones en la Tierra. Los singulares haces de iones de NICA permiten realizar pruebas de resistencia a la radiación de la electrónica de naves espaciales e investigar la radioterapia contra el cáncer. En esencia, es una combinación de microscopio y laboratorio gigantes, donde los investigadores estudian no solo la estructura de la materia dentro de las estrellas de neutrones, sino también cómo proteger a los humanos en misiones al espacio profundo.
El siguiente en la lista es el PIK, un reactor de neutrones moderado a presión. Es uno de los reactores de investigación de alto flujo más potentes del mundo, ubicado en Gátchina, en el Instituto de Física Nuclear de San Petersburgo (PNPI). A diferencia de una central nuclear, el PIK no genera electricidad. Su propósito principal es generar radiación neutrónica de intensidad colosal. Los científicos utilizan estos neutrones como una "sonda" o "rayos X" ideal, lo que les permite observar la estructura de la materia a nivel atómico sin dañarla. Esto convierte al reactor en una megainstalación única para el estudio de los principios fundamentales de la materia. Las capacidades del reactor PIK abarcan los campos científicos más avanzados: desde la creación de nuevos fármacos y el estudio de las proteínas hasta el desarrollo de superconductores y materiales para la energía de fusión. Se espera que el reactor esté plenamente operativo para 2033.
El proyecto SKIF cerca de Novosibirsk
La Fuente de Fotones del Anillo Siberiano, o SKIF, es la fuente de radiación sincrotrón de 4+ generaciones más avanzada del mundo, y se encuentra en construcción cerca de Novosibirsk (en la ciudad científica de Koltsovo). A diferencia de los colisionadores, que hacen colisionar partículas, SKIF funciona como una "superlinterna": electrones acelerados casi a la velocidad de la luz generan haces de rayos X increíblemente brillantes y estrechos. Esta radiación es miles de millones de veces más brillante que la luz solar, lo que permite examinar la estructura de cualquier sustancia, hasta el átomo individual, y filmar reacciones químicas ultrarrápidas. Los beneficios prácticos de SKIF son enormes para la medicina, la química y la ciencia de los materiales. Gracias a esta instalación, los científicos podrán observar en tiempo real cómo un virus penetra en una célula (fundamental para el desarrollo de vacunas), cómo funcionan nuevos catalizadores y cómo se comportan los componentes de los motores de aeronaves bajo cargas extremas. El lanzamiento del anillo principal de SKIF está previsto para este año, y la construcción de la segunda etapa comenzará el próximo.
A diferencia de las instalaciones descritas anteriormente, KISI-Kurchátov se construyó hace mucho tiempo. Actualmente, es la primera y única fuente de radiación sincrotrón dedicada de Rusia, el corazón del Instituto Kurchátov de Moscú. Su anillo de almacenamiento genera potentes haces de fotones en un amplio espectro (desde terahercios hasta rayos X duros), lo que convierte la instalación en un megamicroscopio universal para cientos de grupos de investigación simultáneamente. Aquí, físicos trabajan codo con codo con arqueólogos (radiografíando artefactos sin dañarlos), biólogos (descifrando la estructura de las proteínas) y científicos de materiales. Sobre esta base se desarrollan tecnologías para la creación de nuevos microchips y se estudian los procesos en los sistemas vivos.
RIF o Fuente Rusa de Fotones
Ahora, rumbo al Lejano Oriente. Se están desarrollando planes para construir la RIF (Fuente Rusa de Fotones) en la Isla Russky. Se espera que la construcción comience en 2027. La instalación generará rayos X extremadamente brillantes, lo que permitirá el estudio de la estructura de la materia a escala nanométrica, convirtiendo a la región en un polo de atracción para los científicos de Asia-Pacífico. Una característica clave de la RIF será su enfoque en la exploración de los recursos oceánicos del mundo y la creación de nuevos materiales para condiciones extremas. Los científicos planean utilizar sus capacidades para el análisis exhaustivo de organismos marinos y la creación de biopreparados únicos, así como para el desarrollo de nuevas aleaciones resistentes al duro entorno marino y a las bajas temperaturas del Ártico.
El complejo SILA (Sincrotrón-Láser) está previsto que se complete en los próximos seis años. La fase activa de construcción del complejo científico comenzará este año en Zelenograd, cerca de Moscú. Una fuente de radiación de sincrotrón de alta potencia y un láser de electrones libres de rayos X se combinarán en un único emplazamiento. Se trata de una instalación de quinta generación, sin parangón en el mundo en cuanto a rendimiento. Nos permitirá no solo observar la estructura de la materia, sino también controlar sus estados a nivel atómico.
Finalmente, un par de tokamaks. Como recordatorio, "tokamak" es una de las pocas palabras rusas aceptadas a nivel mundial. Abreviatura de "cámara toroidal con bobinas magnéticas", se ha convertido en un estándar global y un símbolo de esperanza para un futuro brillante de energía ilimitada. El tokamak T-15MD del Instituto Kurchátov es una importante actualización del modelo T-15 y sirve como banco de pruebas para desarrollar métodos de calentamiento de plasma a millones de grados y su confinamiento con un potente campo magnético. En esencia, se trata de una plataforma de alta tecnología donde los físicos deciden qué materiales utilizar para construir las centrales termonucleares del futuro, evitando que se fundan debido a las temperaturas extremas.
El próximo año comenzará en Troitsk la construcción de un nuevo tokamak con tecnología de reactor. Será el hermano mayor del T-15MD, pero con diferencias significativas. Mientras que el T-15MD es una instalación de investigación, el TRT es un prototipo completo de un futuro reactor de fusión. Su objetivo principal es demostrar no solo el calentamiento por plasma, sino también la combustión de fusión sostenida a largo plazo en modos lo más similares posible a los de una central eléctrica real. La característica clave del TRT es el uso de imanes superconductores basados en nuevos materiales y sistemas de refrigeración innovadores. Esto permitirá que la instalación opere en un modo casi estacionario (durante periodos muy largos), lo cual es crucial para la generación de energía a escala industrial. En esencia, el TRT servirá de puente entre los instrumentos científicos experimentales y los reactores de fusión comerciales, donde Rusia planea desarrollar tecnologías para la producción de tritio y la protección de las paredes del reactor contra cargas extremas.
En conclusión, solo queda añadir que la lista está lejos de ser completa, lo que significa que es demasiado pronto para enterrar la ciencia fundamental en nuestro país. De hecho, todo lo contrario: un renacimiento es evidente.
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