Иногда выбор профессии происходит случайно. Так вышло и в жизни Юрия Капелюшина, который не планировал заниматься металлургией, даже поступив в ЮУрГУ на физико-металлургический факультет. Но в процессе обучения студент с техническим складом ума настолько увлекся темой, что получил красные дипломы за бакалавриат и магистратуру. А писать кандидатскую диссертацию неожиданно и вовсе отправился в далекую Австралию. Была и третья случайность, которая вывела научную мысль молодого ученого на космическую орбиту. Но обо всем по порядку.
Справка «АН»
Юрий Евгеньевич Капелюшин, заведующий научно-исследовательской лабораторией проблем физико-химии и газодинамики двигательных установок многоразовых ракет-носителей (НОЦ «Аэрокосмические технологии» ЮУрГУ), старший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории «Водородные технологии в металлургии», кандидат технических наук.
В 2012 году окончил магистратуру ЮУрГУ по специальности «Металлургия стали». В 2017 году в Университете Нового Южного Уэльса (Австралия) получил ученую степень PhD по направлению «Материаловедение и инженерия». С 2018 по 2021 год был заместителем декана по международной деятельности на факультете «Материаловедение и металлургические технологии» ЮУрГУ. В 2019 году проходил стажировку в Горном университете Австрии. Обладатель грантов РФФИ и РНФ. Руководит проектом в рамках государственного задания. Автор и соавтор более 20 статей, девять из которых входят в первый квартиль Q1.
Космические технологии
Последние три года молодой ученый заведует научно-исследовательской лабораторией, созданной внутри научно-образовательного центра ЮУрГУ «Аэрокосмические технологии». И это направление в его жизни появилось случайно, но невероятно увлекло.
– Меня пригласили работать с молодежью, хотя я сам ее представитель (смеется). Доверили этот проект. Пригождается и материаловедческая база, и знания, которые я когда-то получил в области металлургии, и, конечно же, языковая практика помогает, поскольку много данных, научных сведений находится в англоязычных источниках. В целом, подход междисциплинарный. У нас ребята работают над различными вопросами, в числе которых моделирование внутрикамерных процессов, применимых в аэрокосмической сфере, внешняя и внутренняя газодинамика, композиционные материалы.
– Тематика секретная?
– Есть моменты, которые могут подпадать под экспертный контроль. Но по большей части тематика открытая. Космические технологии стали неотъемлемой частью жизни. Все сегодня пользуются системой глобального позиционирования — GPS. Просыпаясь утром, мы смотрим прогноз погоды — задействованы спутники. Вызываем такси — навигация, спутниковые системы. Во многих домах есть высококачественное спутниковое телевидение. В некоторых отдаленных регионах возможен сигнал только через спутниковые телефоны.
Наука шагает дальше. Сегодня в области землепользования рассматривается применение спутников для более эффективной обработки полей. Космические технологии позволяют проводить мониторинг лесов для фиксации пожаров, а также территорий, пострадавших от наводнений.
Спутниковые технологии — это авиация, навигация, грузоперевозки. Актуален вопрос снижения стоимости доставки полезных грузов на орбиту. Сейчас это в основном происходит за счет средств однократного применения. То есть ракета-носитель доставляет груз или спутники и разрушается. Представьте: после каждой поездки на автомобиле приходилось бы покупать новый… На данный момент Илон Маск использует многоступенчатые системы и возвращает лишь первую ступень после вывода спутников ракетой-носителем. Представьте: после поездки на машине повторно использовалась бы лишь некоторая ее часть...
Государственный ракетный центр имени академика В.П. Макеева может стать пионером в области практического создания и использования одноступенчатой полностью возвращаемой многоразовой ракеты-носителя. В рамках Уральского межрегионального научно-образовательного центра ведутся работы по созданию демонстраторов многодвигательной установки и системы управления, которая должна обеспечить приземление установки в заданном месте. Руководит проектом президент ЮУрГУ, профессор Александр Леонидович Шестаков.
А наша молодежная лаборатория решает небольшие научно-практические задачи, сопряженные с этим масштабным проектом. Мы разрабатываем модель газодинамических процессов многодвигательной установки и занимаемся валидацией модели на основе акустических экспериментов и измерений. Проверяем ее работоспособность.
Понимаете, создание большой ракетно-космической системы — процесс сложный. Он требует изучения отдельных вопросов и поэтапной проверки на меньших моделях, как работает тот или иной элемент. И еще очень важный момент — образовательный. Вовлечение студентов и аспирантов в научную деятельность, подготовка кадров, уникальных специалистов.
– Как вы оцениваете потенциал молодежи? Есть «звездочки» вашего уровня?
– Вы гиперболизируете мои заслуги (смеется). Я никогда не считал себя выдающимся ученым. Просто работаю в тех направлениях, где лучше получается. А толковые ребята, конечно же, есть. Некоторые скоро выйдут на защиту кандидатских. Уже сейчас вижу, что в будущем их ждут большие успехи либо в университете, если останутся, либо в работе на ведущих предприятиях страны.
– А что интереснее лично для вас — образовательная часть или прикладная?
– Я бы не разделял. Образовательная часть интересна тем, что ты видишь, над чем человек работает, и можешь ему что-то подсказать. В этом смысле моя преподавательская деятельность от классической несколько отличается. Я больше работаю с новым в научной области, и мне нравится, когда могу кого-то как-то направить, помочь, поделиться своими знаниями.
– Вы загадочно сформулировали… Новое в научной области — это что?
– В науке может быть где-то брешь, когда не изведана какая-то ниша, какие-то параметры системы, графики, свойства материала либо его характеристики. Эту область необходимо изучить, возможно, — создать модель. Тогда на помощь приходит компьютерное моделирование, которое позволяет с меньшими затратами оценить систему и понять, что происходит в неизведанной области.
Один шаг в день
– Очень сложно заниматься тем, что еще не изучено. Нигде не подсмотреть, ни у кого не спросить… Просто можно ожидать открытий каждое мгновение?
– На микроуровне постоянно совершаю открытия. Сегодняшняя наука характеризуется тем, что изобрести что-то уровня лампочки уже сходу вряд ли удастся. Во всяком случае, ученые этим занимаются редко. По большей части добываются недостающие сведения посредством экспериментов или моделирования. Сегодня в научной работе можно и нужно выстраивать систему, которая позволит шаг за шагом двигаться вперед. По сути, это как некий отдельный план работы для студента или аспиранта.
– А как микрооткрытия происходят? Что вы чувствуете?
– В такие моменты испытываю некий восторг. Моя диссертация во многом была связана с большим количеством экспериментов, некоторые мои научные статьи хорошо цитируются. Бывало, обнаруживались интересные закономерности, которые обманывают ожидания и противоречат здравой логике...
– И что с ними делать, если они никуда не встраиваются?
– Не встраиваются, но имеют прикладное значение. Это не тупик, а подтверждение многогранности природы, в которой действительно очень много удивительного, того, что «не вписывается». И когда ты это замечаешь, обнаруживаешь… Ну, правда, это восторг вызывает.
– У вас есть научная мечта?
– Это интересный вопрос… Мечтаю, чтобы результаты научной работы имели широкое практическое применение. Очень важно прикладное значение. Сегодня наука — дело коллективное. Успех зависит от объединения усилий многих исследователей, их целеустремленности, грамотно выстроенной работы всего коллектива, нацеленного на решение конкретной задачи. Лаборатория у нас молодежная. Мы еще в начале пути. Понятно, что пока ничего не взлетело...
– …Но ведь взлетит?
– Взлетит непременно (смеется). Во-первых, успех прогнозируется. А во-вторых, нужно верить в науку и каждый день делать маленький шажок к цели. Это как в спорте. Нельзя сразу поднять очень тяжелую штангу. Но, если упорно заниматься, по чуть-чуть увеличивать вес, рано или поздно ее поднимешь. При грамотном планировании научной мысли, объединении людей, коллективов и междисциплинарном подходе возможны невероятные результаты, которые ранее казались человечеству совершенно недостижимыми.