В России разрабатывают лазеры для связи в труднодоступных регионах, включая Арктику
<div>
В России ведутся разработки квантово-каскадных лазеров, которые позволят решить проблему связи в самых труднодоступных регионах со сложными метеоусловиями, включая Арктику. Об этом в День Арктики, который отмечается в России 28 февраля, корреспонденту <a target="_blank" href="https://ria.ru/20260228/nauka-2077128110.html"><span style="color: #00aeef;">РИА Новости</span></a> сообщил главный научный сотрудник Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАН, профессор РАН <b>Григорий Соколовский</b>.<br>
<br>
В настоящее время в Арктике нет никакой другой связи, кроме радиотелефонной и спутниковой. В связи с этим современный человек, который находится там в суровых метеоусловиях (низкие температуры, интенсивные ветра, снег, туман и пр.), испытывает определенные трудности.<br>
<br>
Между тем, как полагает ученый, прокладывать в Арктике оптическое волокно, которое является хребтом всей современной связи, очень сложно и не всегда экономически эффективно. По мнению профессора, наибольший потенциал для освоения арктических территорий имеют атмосферные оптические линии связи, обеспечивающие ее по открытому лучу.<br>
<br>
По его словам, сейчас вся магистральная волоконно-оптическая связь на длинные расстояния построена на лазерах c длинами волн около полутора микрон. В плане надежности и стабильности эти лазеры считаются лучшими в мире. Уже сегодня на них строят связь по открытому лучу: для такой связи нет необходимости прокладывать оптическое волокно — приемник и передатчик находятся в прямой видимости друг от друга и передают информацию с крыши на крышу, или с одного холма на другой, или с берега на корабль, или с корабля на корабль.<br>
<br>
Однако при определенных метеоусловиях, например в сильный туман, связь ухудшается и пропадает. Для того, чтобы этого не происходило, длина волны должна быть больше — не полтора микрона, а четыре-пять или восемь-двенадцать микрон. Для этого необходимы лазеры другого типа. Они называются квантово-каскадными лазерами.<br>
<br>
<i>"Если в обычных диодных лазерах происходит накопление электронов и дырок в p-n переходе и их рекомбинация в полупроводнике с излучением фотонов, то в квантово-каскадных лазерах нет дырок, а есть только электроны. Под действием электрического напряжения они "по ступенькам" прыгают по квантовым уровням в очень тонких наноразмерных слоях, собранных в толстую, по нашим меркам, гетероструктуру толщиной несколько микрон",</i> — пояснил ученый, добавив, что это для обывателя микрон звучит смешно, а для фотоники и микроэлектроники — это немало, поскольку в одном микроне может быть собрано до тысячи наноразмерных слоев.По его оценкам, это очень сложные лазеры; технология требует серьезной доработки для того, чтобы они могли выпускаться промышленностью. Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН занимается разработкой этой технологии по проекту Российского научного фонда и по заказу Научно-исследовательского института "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха.<br>
<br>
Отвечая на вопрос о том, на какой стадии находится проект, Соколовский сообщил, что уже разработаны одночастотные лазеры, которые могут использоваться не столько для связи, сколько для того, чтобы "нюхать глазами" — отличать вещества друг от друга с помощью света.<br>
<br>
В сельском хозяйстве такие лазеры можно использовать для мониторинга полей, в транспортной сфере — для контроля качества топлива, в здравоохранении — для анализа выдыхаемого воздуха и обнаружения инфекций, в промышленности — для технологического контроля. Такие лазеры позволяют с помощью света "высматривать" утечки на огромных территориях.<aside><br>
</aside>
Вместе с тем, по словам ученого, для решения задачи метеоустойчивой связи нужен не только лазер с необходимой длиной волны, нужны еще мощность и частота модуляции, обеспечивающие дальность и скорость передачи. Кроме того, потребуются чувствительные приемники и системы, обеспечивающие наведение луча. <i>"Это отдельный обширный проект, к которому подключаются ведущие российские исследовательские институты",</i> — сообщил профессор.<br>
<br>
По его словам, в рамках научной программы Национального Центра Физики и Математики в Институте лазерно-физических исследований РФЯЦ – ВНИИЭФ (г. Саров) осенью 2025 года под руководством профессора Федора Старикова в натурных условиях уже были продемонстрированы передача и прием информации со скоростью 0.1 Гбит/сек с использованием работающего при комнатной температуре квантово-каскадного лазера с длиной волны около 8 мкм разработки Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе.<br>
<br>
Источник: <a target="_blank" href="https://ria.ru/20260228/nauka-2077128110.html"><span style="color: #00aeef;">РИА Новости</span></a>
</div>
<br>
Полевки и бурозубки Норильска как экологический индикатор: свинец в печени, кадмий в почках
<p>
</p>
Норильск — город, где работают гигантские металлургические заводы. Их трубы выбрасывают в воздух тонны веществ, которые оседают на землю, попадают в воду и в пищу. Ученые из НИИ сельского хозяйства и экологии Арктики (филиал ФИЦ "Красноярский научный центр СО РАН") задались вопросом: а как эта невидимая химия влияет на тех, кто никуда не может уехать и живет прямо здесь, по соседству с заводами? Объектами наблюдения стали не олени и не рыбы, а самые незаметные, но вездесущие обитатели тундры — полевки и бурозубки. Об исследовании рассказывает <a target="_blank" href="https://poisknews.ru/ekologiya/polevki-i-burozubki-norilska-ekologicheskij-indikator-svinecz-v-pecheni-kadmij-v-pochkah/"><span style="color: #00aeef;">научно-информационный портал "Поиск"</span></a>. <br>
<br>
Исследователи отправились в район Надеждинского и Медного заводов, примерно в 9 километрах от источников загрязнения. Там они ловили зверьков двух типов: полевок, которые питаются в основном травой и семенами, и бурозубок — крошечных, но прожорливых хищниц, которые едят жуков и червей. Ученых интересовало, что накопилось в главных «фильтрах» организма — почках и печени. <br>
<br>
Результаты получились показательные. Оказалось, что цинк, необходимый для жизни, распределен у всех зверьков довольно равномерно. А вот с другими металлами картина сложнее. Например, медь ведет себя капризно: у кого-то ее много, у кого-то мало, особенно в почках. Но самые тревожные цифры ученые увидели по кадмию и свинцу — токсичным тяжелым металлам. <br>
<br>
И тут вскрылась главная закономерность: меню решает все. Насекомоядные бурозубки накопили в своих организмах просто чудовищные дозы по сравнению с полевками-вегетарианцами. Кадмия в почках у них оказалось больше в 9 раз, а в печени — и вовсе в 27 раз! Свинца — в 5–6 раз больше. Почему? Все дело в пищевой цепочке. Жуки и черви, которых едят бурозубки, живут в почве, пропускают ее через себя и накапливают все, что в ней есть. А почва вокруг Норильска, как выяснили экспедиции, сильно загрязнена. Бурозубки, чтобы поддерживать свой бешеный обмен веществ, съедают ежедневно корма в два раза больше собственного веса — и вместе с едой получают ударную дозу металлов. <br>
<br>
Еще один важный вывод: главным "депо" ядов оказались почки. Природа задумала их как тонкий фильтр, очищающий кровь. Но в условиях хронического отравления этот фильтр принимает на себя основной удар: свинца в почках накапливалось в 6 раз больше, чем в печени. <br>
<br>
Ученые получили не просто сухие цифры. Они нашли живое подтверждение того, как промышленность влияет на экосистему. Мелкие зверьки — это индикаторы. Если у бурозубок такие показатели, значит, тяжелые металлы уже вошли в пищевую цепочку, и нагрузка на природу в этом районе остается запредельной. Эти данные помогут экологам точнее оценивать ущерб и, возможно, заставят задуматься о том, как сделать воздух и землю вокруг Норильска чище — не только для людей, но и для этих незаметных, но важных соседей по планете. <br>
<br>
Исследование опубликовано в журнале <a target="_blank" href="https://doi.org/10.31242/2618-9712-2025-30-4-630-637"><span style="color: #00aeef;">"Природные ресурсы Арктики и Субарктики"</span></a>.<br>
<br>
Источник: <a target="_blank" href="https://poisknews.ru/ekologiya/polevki-i-burozubki-norilska-ekologicheskij-indikator-svinecz-v-pecheni-kadmij-v-pochkah/"><span style="color: #00aeef;">научно-информационный портал "Поиск"</span></a>
<p>
</p>
Ученые СПб ФИЦ РАН впервые обобщили вековой опыт научной селекции северных оленей в России
<div>
Исследователи Санкт-Петербургского федерального исследовательского центра РАН (СПб ФИЦ РАН) впервые описали и проанализировали опыт СССР и РФ в селекции северных оленей. Результаты исследования опубликованы в научном журнале <a target="_blank" href="https://www.frontierspartnerships.org/journals/pastoralism-research-policy-and-practice/articles/10.3389/past.2025.14962/full"><span style="color: #00aeef;">Pastoralism: Research, Policy and Practice (Q1)</span></a>. Сформулированные на их основе рекомендации могут использоваться в качестве инструмента для развития сельского хозяйства северных регионов России, которое основывается на оленеводстве.<br>
<br>
Северных оленей разводят коренные малочисленные народы, проживающие в Арктической зоне. Россия является лидером по численности этих животных, выпасающихся в Ненецком и Ямало-Ненецком автономных округах, Саха-Якутии, а также на Таймыре и на Чукотке. Для этих регионов олени составляют не только основу традиционной хозяйственной деятельности, но и способствуют выживанию местных народов, а также сохранению их культуры, обычаев и языков. На сегодня в стране существует четыре породы оленей: ненецкая, чукотская, эвенкская и эвенкийская.<br>
<br>
С начала XX века по настоящее время в России накоплен значительный опыт в сфере селекции и разведения северных оленей. Однако поскольку эта информация носит разрозненный характер, ученые Северо-Западного Центра междисциплинарных проблем продовольственного обеспечения (СЗЦППО – СПб ФИЦ РАН) обобщили и проанализировали результаты работы ключевых научных групп России. Цель исследования – сформулировать основные проблемы, стоящие перед отраслью сегодня, и предложить пути их решения, что позволит повысить экономическую эффективность оленеводства в ближайшие десятилетия.<br>
<br>
<i>"На основании проведенного нами анализа мы можем выделить три типа ключевых проблем, с которыми сталкивается сфера селекции северных оленей в современной России: влияние окружающей среды, нестабильность и низкое качество корма, что препятствуют полной реализации генотипа животных; нехватка квалифицированных специалистов на предприятиях; отсутствие записей о наследственности и рынка племенных животных, что делает селекционную работу нерентабельной",</i> – отмечает главный научный сотрудник отдела животноводства и рационального природопользования Арктики СЗЦППО – СПб ФИЦ РАН <b>Александр Южаков</b>.<br>
<br>
Результаты исследования показали, что из пород по численности лидирует ненецкая (около 1400 тыс. особей), и, по-видимому, она сохранит это лидерство в ближайшие 3–5 лет. На втором месте — чукотская порода (более 226 тыс. особей), однако для ее развития необходимы меры по стимулированию оленеводства на северо-востоке России. В таких мерах также остро нуждается эвенкская порода, поголовье которой за последние 20 лет сократилось на 166% (87 тыс. особей). Без государственной поддержки численность оленей этой породы, вероятно, будет продолжать сокращаться. Наконец, эвенкийская порода в настоящее время находится в глубоком кризисе: необходимы срочные меры для ее спасения от вымирания — на сегодня в России поголовье составляет 22 тыс. особей (на 219% меньше, чем 20 лет назад).<br>
<br>
На сегодняшний день в России как научные работы по селекции и разведению северных оленей, так и организация селекционной работы требуют серьезных финансовых вложений. Все племенные и селекционные работы, которые в настоящее время ведутся в российском оленеводстве, осуществляются отдельными предприятиями без должного руководства и консультаций со стороны ученых-оленеводов. Более того, научные методы и стандарты селекции часто намеренно игнорируются, что негативно сказывается на качестве получаемых племенных животных.<br>
<br>
<i>"Хотя государство выделяет субсидии на племенную работу оленеводческим предприятиям, большая часть этих средств расходуется предприятиями на покрытие текущих расходов, которые, как правило, не имеют отношения к разведению. Если дальнейшее развитие этой отрасли экономики отвечает интересам государства, оно должно поддерживать селекционную работу. В то же время основные меры по улучшению оленеводства сравнительно недороги", </i>– поясняет Александр Южаков.<br>
<br>
Ученые СПб ФИЦ РАН выдвигают ряд рекомендаций, которые позволят повысить эффективность селекции. Во-первых, необходимо ограничить численность племенных стад (1500 оленей на стадо в тундровой зоне и 800 — в тайговой).<br>
<br>
Во-вторых, требуется организовать точный и постоянный учет происхождения животных (создание генетических паспортов), хотя этот шаг потребует значительных вложений и трудозатрат. Для решения этой задачи можно использовать специализированное программное обеспечение, которое сегодня успешно применяется в других отраслях животноводства. Кроме того, следует проводить оценку качества семенного материала. Методы для этого хорошо разработаны и адаптированы для северных оленей.<br>
<br>
В-третьих, новые специализированные племенные хозяйства следует регистрировать только после разработки детальных планов и прогнозов племенной работы и потребностей в разведении на местном и региональном уровнях. Кроме того, продажа племенных оленей в другие регионы может стать одним из способов снижения нагрузки на пастбища тундры, а также возрождения оленеводства в тайге.<br>
<br>
Исследование селекции северных оленей в России поддержано грантом РНФ (<a target="_blank" href="https://rscf.ru/project/24-16-20017/"><span style="color: #00aeef;">№24-16-20017</span></a>). <br>
<br>
Источник: <a target="_blank" href="https://spcras.ru/news/detail_news.php?ID_NEWS=709342"><span style="color: #00aeef;">СПб ФИЦ РАН</span></a><br>
</div>