МЕСЯЦ Геннадий Андреевич
Вице-президент Российской академии наук, директор Физического института имени П.Н. Лебедева РАН, академик РАН, лауреат Государственных премий СССР и РФ, премий Правительства СССР и РФ, Демидовской премии, Международной премии «Глобальная энергия», международных премий имени У. Дайка и имени Э. Маркса, премии Ленинского комсомола
Родился 28 февраля 1936 года в Кемерово. Отец – Месяц Андрей Романович (1907–1985). Мать – Михайлова Анна Михайловна (1910–1990). Супруга – Месяц Нина Александровна, до выхода на пенсию – доцент Томского института автоматизированных систем управления. Сын – Вадим Геннадиевич (1964 г. рожд.), физик по образованию, известный поэт, писатель, лауреат литературной Бунинской премии. Внуки: двойняшки Варвара и Артемий.
Геннадий Андреевич Месяц – выдающийся российский физик, признанный мировой лидер в области электрофизики, физики электрических разрядов в газе и вакууме, а также импульсной энергетики и электроники. Академик Г.А. Месяц входит в замечательную плеяду выдающихся ученых Российской академии наук, которые находятся в авангарде современной отечественной и мировой науки.
Родословная семьи Геннадия Андреевича Месяца своими корнями связана с Черниговской губернией, где на протяжении XIX века жили и трудились его предки. Однако в 1908 году Роман Дмитриевич Месяц и Мария Васильевна – дед и бабушка будущего знаменитого академика – после нескольких лет батрачества на местных помещиков и тяжкого труда на шахтах Донбасса решаются покинуть Малороссию в поисках лучшей доли и перебираются со всеми десятью детьми в далекую Сибирь. Пережив многочисленные лишения и невзгоды, благодаря каждодневному упорному труду они смогли обустроиться на новом месте и организовать собственное хозяйство. Здесь они вырастили и подняли детей.
Отец Геннадия Месяца – Андрей Романович – после женитьбы переехал вместе с семьей в развивающийся шахтерский городок Анжеро-Судженск. Там он перепробовал себя в разных профессиях и на различных должностях: работал сапожником, мастером кожевенного производства, поваром, заведующим столовой, начальником учебного лагеря Осоавиахима.
Драматические события этого периода в истории нашей страны не обошли стороной и семью будущего академика. Глава семьи, Андрей Романович, был репрессирован в 1937 году по сфабрикованному делу по статье «контрреволюционная деятельность» и осужден по 58-й статье. До начала Великой Отечественной войны вместе с другими заключенными работал на строительстве Байкало-Амурской железнодорожной магистрали. Потом прокладывал дорогу Воркута–Ленинград. В декабре 1945 года освобожден, полностью реабилитирован в 1955 году.
После ареста мужа Анна Михайловна с тремя малолетними детьми, братом и матерью была выселена из дома, им пришлось переехать в поселок Яшкино, а затем к родственникам в город Топки. Семья оказалась в трудных материальных и жилищных условиях.
Чтобы без мужчины-кормильца обеспечить семью, мать работала на нескольких работах: уборщицей, поваром, парикмахером. Посильную помощь, как могла, оказывала в воспитании детей бабушка Прасковья Петровна.
Много позже Геннадий Андреевич так вспоминал о своем детстве: «Жизнь у меня была трудной. В 6-летнем возрасте я был главным поставщиком хлеба для семьи. Знал, что нужно выстоять в очереди хоть целый день, но хлеб домой принести. Сызмальства был привычен к труду и, чтобы утвердиться в этом неласковом мире, всегда работал в полную силу. Был круглым отличником и активистом – занимался в разных кружках, избирался членом школьного ученического комитета, был даже председателем Совета городского отделения краеведческого общества “Кузбасс”».
Сын Вадим, будучи уже признанным поэтом, посвятил отцу, Геннадию Андреевичу Месяцу стихотворение «Кузбасский поселок», слова которого звучат как памятная веха в истории семьи и страны:
На белом свете, в дальнем далеке,
на празднике цветов
в шахтерском городке,
где птицы с горьким щавелем дружили,
где плачет мастерица в туесок
и пестрая лошадка греет бок,
а нас поцеловали и забыли,
и мы гуляем с куклой на полу,
и так тепло – и скоро быть теплу,
привычному, как матушкины слезы;
на станции гармоника дурит,
и возле костыля сапог блестит,
черно и жадно дышат паровозы.
Все так давно и будто не про нас,
мой милый, добрый день – веселый час,
нам снова ждать то счастья, то парома;
и нет не простоты, ни воровства.
Была война. А мы остались дома.
В семействе Месяцев эту историю есть уже кому осваивать, осмысливать и продолжать дальше – внукам-двойняшкам Варваре и Артемию.
«У кого-то возникнет вопрос: как же так? – вспоминает академик Г.А. Месяц. – Сын репрессированного, изгой – и вот такая общественная активность? Не надо удивляться, просто, наверное, моя натура требовала выхода, притом – позитивного. И для этого было немало возможностей. С детства, сполна хлебнув лишений, я был убежден, что мужчина должен иметь надежную профессию. А надежной в послевоенном СССР однозначно считалась профессия инженера».
В Томске находилось первое на огромном континентальном пространстве от Волги до побережья Тихого океана высшее учебное заведение технического профиля – Томский политехнический институт (ТПИ), имевший с дореволюционных времен славу одного из лучших в стране. К тому же начинался век радиотехники и радиоэлектроники, а в ТПИ был радиотехнический факультет – какие еще могли быть сомнения?... Осенью 1953 года Геннадий Месяц становится студентом радиотехнического факультета.
Однако, как оказалось, учиться по избранной специальности на «режимном» факультете при наличии репрессированного отца ему не позволили. Пришлось перейти на электроэнергетический факультет, который Геннадий Андреевич окончил с отличием в июне 1958 года по специальности «электрические станции, сети и системы».
Началом научной деятельности академика Г.А. Месяца можно считать 1957 год, когда перед ним, студентом ТПИ, поставили задачу создать высоковольтный импульсный генератор с наносекундным фронтом нарастания напряжения. Такой генератор был необходим для исследования процессов развития электрического разряда в твердых диэлектриках. К тому времени уже стало ясно, что генераторы с напряжением в десятки киловольт при наносекундной длительности фронта импульса можно создавать на основе искровых разрядников со сжатым газом. Тем не менее в целом задача представлялась довольно сложной: отсутствовали и широкополосные осциллографы для регистрации электрических сигналов с такой малой длительностью, и устройства для передачи высоковольтных наносекундных импульсов. Работа, по сути, была пионерной начиная с решения вопросов создания самого генератора и кончая разработкой методов регистрации импульсных сигналов.
Эту тему Г.А. Месяц защитил дипломную работу, определившую всю его дальнейшую научную деятельность. Изготовленная им техника оказалась прекрасным инструментом для многих проведенных впоследствии физических исследований и прикладных разработок. На протяжении многих лет сделанные собственными руками приборы были для него объектом постоянного совершенствования, доработки и приложения новых научно-технический идей.
В 1961 году Г.А. Месяц защитил кандидатскую диссертацию на тему «Разработка и исследование высоковольтных наносекундных импульсных устройств с искровыми разрядниками», результаты которой оказали большое влияние на дальнейшее развитие наносекундной импульсной техники.
В 1962 году он становится старшим научным сотрудником Института ядерной физики при ТПИ (НИИ ЯФ), где активно работает в области исследования наносекундных импульсных разрядов в вакууме, жидкости и газах, в области квантовой электроники, ускорительной техники, искровых камер и на других направлениях физики.
В это время вокруг Г.А. Месяца формируется группа молодых талантливых аспирантов и инженеров – выпускников различных томских вузов: Б.М. Ковальчук, С.П. Бугаев, Ю.А. Котов, Ю.П. Усов, Ю.И. Бычков, В.В. Кремнев, Р.Б. Бакшт, Д.И. Проскуровский, Ф.Я. Загулов и другие, которые в дальнейшем стали ведущими учеными в своих областях научных исследований.
Г.А. Месяцем была предложена идея «обостряющей» емкости, когда малоиндуктивный конденсатор или коаксиальная линия заряжается через быстродействующий разрядник от генератора Маркса. Эта схема в 1962 году защищена авторским свидетельством. Многие годы она используется во всем мире. В 1963 году Г.А. Месяцем с сотрудниками разрабатываются первые в СССР системы для модуляции добротности рубиновых лазеров, в которых основную роль играли генераторы наносекундных высоковольтных импульсов, разработанные его группой в НИИ ЯФ. Эти работы проводились в тесном сотрудничестве с ФИАН СССР (А.М. Прохоров, Н.Г. Басов), МГУ (Р.В. Хохлов), ИРЭ АН СССР (Н.Д. Девятков), Институтом физики АН АрмССР (А.И. Алиханов).
В 1966 году Г.А. Месяц защищает докторскую диссертацию на тему «Исследования по генерированию мощных наносекундных импульсов», в которой обобщены указанные выше работы. В этой диссертации он развил новое направление в науке – наносекундную импульсную энергетику. Кроме того, работа дала три важнейших результата, которые в последующем также вылились в самостоятельные научные направления. Первый результат касался исследований импульсного вакуумного разряда, второй – газового, а третий – использования магнитных материалов для преобразования формы мощных наносекундных импульсов.
Электронно-оптические исследования показали, что коммутация тока в вакуумном разряде – это движение катодной плазмы, которая образуется за счет микровзрывов на катоде, обусловленных джоулевым разогревом микроострий током автоэлектронной эмиссии. Но самый поразительный вывод, к которому пришел Г.А. Месяц, состоял в том, что в процессе движения плазмы с катода на анод катод эмитирует свободные электроны. Это явление он назвал взрывной эмиссией электронов (ВЭЭ). При этом ток ВЭЭ в сотни раз превосходил автоэлектронный ток, который инициирует микровзрыв. Явление взрывной электронной эмиссии было признано открытием с приоритетом от 1966 года. А уже в 1967 году группа Г.А. Месяца разрабатывает первый сильноточный наносекундный ускоритель электронов с диодом на взрывной эмиссии электронов. Это стало началом рождения сильноточной импульсной электроники.
Второй важный научный результат, который принесла работа над докторской диссертацией Г.А. Месяца, связан с открытием объемных газовых разрядов высокого давления (ОГР). Исключительное свойство такого разряда состоит в том, что при высоком давлении газов (воздух, азот, водород и др.) этот разряд имеет объемный характер наподобие тлеющего разряда, однако при давлениях в сотни раз больших. Для получения этого эффекта Г.А. Месяц предложил производить инжекцию в газовый промежуток электронов от внешнего источника. В обычных же разрядах высокого давления ток протекает через узкий плазменный канал. ОГР признан открытием с приоритетом от 1966 года. Это открытие явилось крупным событием в физике газового разряда, так как открывалась новая возможность для создания мощных импульсных газовых лазеров, плазмотронов, пикосекундных сильноточных коммутаторов и других подобных электротехнических машин и установок.
В 1968 году Г.А. Месяц возглавил лабораторию электроники в НИИ ядерной физики. В 1970 году эта лаборатория переводится в Институт оптики атмосферы Сибирского отделения АН СССР, где он организует отдел сильноточной электроники. Одновременно он работает заместителем директора этого института.
В 1977 году по инициативе Г.А. Месяца на базе этого отдела создается Институт сильноточной электроники СО АН СССР (ИСЭ), в котором он становится первым директором. В ИСЭ кроме работ по ВЭЭ, ОГР, газовым лазерам и ускорителям электронов, технологической электронике по его инициативе начаты исследования в области релятивистской СВЧ-электроники, мощной импульсной рентгенотехники, радиационной физики твердого тела, электрического взрыва проводников, технологического применения электронных и ионных пучков. Основной упор в работах по импульсной технике был сделан на поисках методов быстрого обрыва тока и создание генераторов с индуктивным накопителем энергии.
Релятивистская СВЧ-электроника является советским изобретением. Она появилась благодаря совместным экспериментам ученых ФИАН и ИПФ АН, а также благодаря разработанным и созданным группой Г.А. Месяца в Томске первым сильноточным наносекундным ускорителям электронов. Благодаря этой технике удалось увеличить мощность СВЧ-приборов в тысячи раз. Для решения проблем генерирования СВЧ-импульсов большой мощности в ИСЭ под руководством и при непосредственном участии Г.А. Месяца проводились исследования ВЭЭ в диодах с магнитной изоляцией, а также научно-исследовательские и опытно-конструкторские разработки по созданию компактных СВЧ-систем миллиметрового диапазона волн и импульсно-периодических СВЧ-систем на базе ускорителей «Синус».
В 1979 году Г.А. Месяц избран членом-корреспондентом, а в 1984 году – действительным членом АН СССР.
Г.А. Месяцем также разработаны компактные импульсные ускорители электронов и источники мощного рентгеновского излучения с длительностью импульсов 10-8 – 10-9 с. Созданы эффективные прерыватели тока на основе взрывающихся микропроводников. Г.А. Месяц предложил и разработал инжекционный тиратрон. Совместно с Б.М. Ковальчуком он разработал плазменные эрозионные прерыватели для обрыва тока в микросекундном диапазоне времени. Создание таких прерывателей позволило сделать большой прорыв в сильноточной электронике, так как мегавольтные установки с током до 107 А стали значительно компактней и дешевле.
С 1986 года, Г.А. Месяц возглавляет Уральский научный центр АН СССР. По его приглашению в Свердловск переезжают 25 ученых из Томска, Новосибирска и Москвы, чтобы организовать новый научно-исследовательский институт в системе Академии наук. Многие из них впоследствии станут руководителями лабораторий в созданном в 1986 году под руководством и самом активном участии академика Г.А. Месяца Институте электрофизики (ИЭФ). Директором института утвержден Г.А. Месяц. Свердловск – город со знаменитыми научными традициями, однако электрофизика, лазерная физика, радиофизика и смежные научные направления в академических институтах Урала раньше не развивались. Становление нового института пришлось на тяжелые 1990-е годы, но молодой коллектив не только выстоял, но быстро завоевал признание и высокий международный авторитет и уральский институт уверенно занял место рядом со своим старшим братом – институтом в Томске.
Уральский институт имеет свое отличительное «лицо». Его разработки в области сильноточной импульсной техники, ускорителей заряженных частиц, генераторов электромагнитных излучений технологических электронных и ионных источников широко известны в нашей стране и в мире. В России и многих странах (США, Англия, Китай, Франция и др.) успешно работают многочисленные разнообразные приборы, созданные в этом институте.
Среди наиболее ярких и впечатляющих работ, выполненных в ИЭФ УрО РАН, в первую очередь необходимо назвать следующие. Открытие эктонов – порций электронов и плазмы, которые возникают при взрывной эмиссии электронов. Доказано, что эктон играет фундаментальную роль в катодном пятне вакуумной дуги, в некоторых типах разрядов в газах, в униполярных дугах и так далее. Открытие SOS – эффекта в кремниевых полупроводниках, которое позволило создать новый класс мощных полупроводниковых размыкающих коммутаторов и импульсных генераторов. Создание пикосекундной энергетики и электроники. Открытие сверхизлучения пикосекундных электронных пучков, которое позволило иметь мощность СВЧ-излучения в несколько раз больше мощности пучка электронов. Разработка метода получения материалов из нанопорошков путем магнитного прессования, а также разработка метода идентификации материалов наносекундными пучками электронов.
Г.А. Месяц активно готовит научные кадры. Он – основатель кафедры «Физика плазмы» в Томском госуниверситете, а также кафедр электрофизики в Уральском техническом университете и Московском физико-техническом институте. Среди его учеников – более 40 докторов и более 100 кандидатов наук. Из них 7 ученых являются членами РАН.
Г.А. Месяц опубликовал более 500 научных статей и 20 монографий, большинство из которых переведено на английский, китайский, японский языки. Среди них «Техника формирования высоковольтных наносекундных импульсов» (1963), «Генерирование мощных наносекундных импульсов» (1974), «Мощные наносекундные импульсы рентгеновского излучения» (1983), «Импульсный электрический разряд в вакууме» (1984), «Импульсные газовые лазеры» (1991), «Физика импульсного пробоя газов» (1991), «Эктоны» в 3 томах (1993–1994), «Эктоны в вакуумном разряде: пробой, искра, дуга» (2000), «Импульсная энергетика и электроника» (2004) и другие. Им получено 42 патента и авторских свидетельств на изобретения. На его счету три научных открытия революционного характера и мирового уровня в области электрофизики.
Г.А. Месяц – крупный организатор науки. В 1986 году он избран членом Президиума АН СССР, а в 1987 году – вице-президентом АН СССР. В 1987 году по его инициативе основано Уральское отделение АН СССР (УрО АН СССР), куда вошли Уральский научный центр, Башкирский и Коми филиалы АН СССР, которые затем превращены в научные центры УрО АН СССР. Научные центры созданы также в Ижевске, Перми, Челябинске, Оренбурге, Архангельске. В том же году он избирается председателем УрО АН СССР. Одновременно возглавляет Комиссию АН СССР по координации науки в РСФСР. Г.А. Месяц являлся членом Организационного комитета по созданию Российской академии наук (РАН), возглавляя секцию физики, ядерной физики и энергетики. После преобразования АН СССР в РАН он избирается вице-президентом РАН, председателем УрО РАН. В 1998 году он оставляет пост председателя УрО РАН в связи с переводом в Москву, оставаясь до 2004 года директором Института электрофизики. В 2004 году избран директором Физического института имени П.Н. Лебедева РАН, оставаясь научным руководителем созданных им институтов – ИСЭ СО РАН и ИЭФ УрО РАН.
Г.А. Месяц – лауреат Государственных премий СССР (1978) и РФ (1998), лауреат премий Правительства СССР (1990) и РФ (2003), Демидовской премии (2002), международной премии «Глобальная энергия» (2003), Международных премий имени У. Дайка (1990) и имени Э. Маркса (1991), премии Ленинского комсомола (1968). Он имеет также такие академические награды, как премия имени А.Г. Столетова (1995), золотая медаль имени М.А. Лаврентьева (2005) и золотая медаль имени С.В. Вонсовского (2004). Г.А. Месяц награжден орденами «За заслуги перед Отечеством» II степени (2006), III степени (1999), IV степени (1996), Ленина (1986), Трудового Красного Знамени (1971), «Знак Почёта» (1976).
Любит читать исторические книги и мемуары.