Фото: архив героя.
— Сергей, как вы пришли в науку?
— Меня вдохновил на это один человек. А произошло это вот как. Наукой я начал заниматься, еще будучи студентом третьего курса бакалавриата. Однажды мой куратор Мария Уваровская познакомила меня с профессором из Москвы Петром Вабищевичем. Мы должны были писать у него выпускные квалификационные работы. Поскольку Петр Николаевич работал в Москве, он попросил одного из своих аспирантов ИМИ стать моим научным наставником. Этим наставником оказалась Мария Васильева, в то время аспирантка СВФУ. Так и произошло мое знакомство с человеком, который привил мне интерес и любовь к научной деятельности, на своем примере показав, насколько наука может быть интересной и увлекательной. И я безмерно благодарен ей за неоценимую помощь и огромную поддержку в моем становлении как исследователя.
— В какой именно сфере науки вы сейчас работаете?
— Мне интересно математическое моделирование процессов тепло- и массопереноса в криолитозоне, а также разработка вычислительных алгоритмов и прикладных программных средств для суперкомпьютерного моделирования рационального природопользования с учетом антропогенного и техногенного воздействия на окружающую среду. Почему именно эта тема? Я родился и вырос в Якутии, которая расположена в зоне вечной мерзлоты. Изучать вечную мерзлоту, ее свойства, взаимодействие с другими объектами, природными и антропогенными, можно бесконечно, и это очень интересно, ответственно и серьезно. К примеру, в настоящее время мы уже начинаем чувствовать деградацию вечной мерзлоты: на это влияет как глобальное потепление, так и человеческая деятельность. Также Арктика все больше интересует нефтегазовые компании: здесь добывается более 80% горючего природного газа и 17% нефти. Из-за глобального потепления происходит деградация вечной мерзлоты, и это приводит к авариям на трубопроводах, добывающих скважинах, линиях электропередач и других инженерных сооружениях, а также к разрушению жилых зданий и затоплению деревень и сел.
— Расскажите подробнее о вашей разработке — программе ArcticXpert. Как появилась ее идея? Много ли времени заняла работа над проектом?
Идея пришла давно, но не было единомышленников. Я пытался работать самостоятельно, и это затянулось на годы. Все это время задавался вопросом: как сделать так, чтобы обычные геологи или строители сами могли делать такие расчеты, не имея определенных знаний и навыков? Затем потихоньку начал создавать коллектив: искал специалистов, обладающих компетенциями, которых у меня нет. В итоге сформировалась команда, состоящая из студентов и молодых ученых, с помощью которой мы и усовершенствовали наш продукт.
— Что представляет собой ваша разработка? Как работает программа и каких результатов можно достичь с ее помощью?
— Программа представляет с собой обычное приложение, где собраны все нужные функции для прогнозирования температурного поля грунта. Ее особенность и сильная сторона — использование современных вычислительных технологий. Основное внимание мы уделяем разработке высокопроизводительных вычислительных алгоритмов для решения многофизичных задач на основе многомасштабных методов и созданию прикладного программного обеспечения. Пользователь не будет знать, какие процессы происходят внутри, но получит простой инструментарий с хорошей точностью. Практичность программы, считаю, очевидна: это получение высокоточного прогнозирования при отсутствии определенных знаний в области вычислительных технологий. Это поможет строителям и геологам делать точные прогнозы состояния грунта, на котором в дальнейшем будут строиться здания.
Если коротко описать возможности нашей программы, то это решения тепловых задач взаимодействия зданий и сооружений с мерзлыми основаниями с учетом изменений теплообмена на поверхности, фактических изменений климата, технологии и сроков устройства фундаментов, методов охлаждения в двухмерной и трехмерной постановке, а также прогнозные расчеты несущей способности оснований зданий и сооружений, возводимых на многолетнемерзлых грунтах, с учетом темпов (времени и продолжительности) строительства, проектных решений, конструкций сооружений.
Программа состоит из нескольких компонентов: модулей задания параметров и конфигурации решателя, подготовки геометрии и генерации расчетной сетки, расчета температурного режима грунтов, обработки результатов и визуализации. Самый главный результат, которого можно достичь с помощью программы, — возможность моделировать состояние мерзлых грунтов при строительстве, чтобы избежать катастроф в будущем.
— В чем главная изюминка вашей разработки, которая отличает ее от существующих в мире аналогов?
— Преимуществом и уникальностью нашего продукта является использование точных математических моделей и их вычислительных реализаций на основе новых эффективных алгоритмов.
— Кому может быть интересна ваша программа и в какой сфере использоваться?
— Есть много компаний, которым будет интересен данный продукт. Мы делаем программу под контролем ЯкутПНИИС: в процессе работы напрямую консультируемся со специалистами для внесения изменений или добавления каких-нибудь новых инструментариев, обсуждаем различные вопросы по улучшению программы. Программой также заинтересовалась компания «Норникель», поскольку им очень интересна данная проблематика, но, к сожалению, мы с ними не смогли поработать. Совсем недавно мы приняли участие в выставке Sakha Innovation Expo — 2021, которая проходила в городе Якутске.
— Сейчас программа полностью готова к использованию или ведутся дополнительные работы по ее усовершенствованию?
— Программа находится в процессе разработки, мы трудимся над ее усовершенствованием. Я уверен, что программа действительно полезная и будет пользоваться спросом, поскольку будет способствовать устранению и прогнозированию угроз, связанных с деградацией мерзлоты, а также станет значимым шагом на пути к промышленному освоению Арктической зоны.
Это проект «Молодые гении России» — цикл публикаций о молодых исследователях и их инновационных изобретениях, которые могут найти свое применение в различных отраслях экономики и способствовать решению важнейших для страны задач. Расскажите о нашем проекте друзьям, поделитесь этой историей в социальных сетях.
