Юрий Капелюшин: «На микроуровне я постоянно совершаю открытия»

Окончание. Начало здесь

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 бакалавриата и магистратуры. А писать кандидатскую диссертацию 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 так же 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 находятся 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 и 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, что 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, что 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 того, 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 я 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, даже создать модель. Тогда на помощь приходит компьютерное моделирование, которое позволяет с наименьшими 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 — можно ожидать открытий каждое мгновение?

— На микроуровне я постоянно совершаю открытия. Сегодняшняя наука характеризуется тем, что изобрести что-то уровня лампочки 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 некий индивидуальный 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, это, правда, 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.