СУРКОВ Юрий Александрович (1926–2005)
Лауреат Ленинской премии, Государственной премии СССР и премии имени А.П. Виноградова, академик Международной академии космонавтики и Академии естественных наук РФ, заслуженный деятель науки и техники РСФСР, доктор физико-математических наук, профессор
Родился в 31 марта 1926 года в Москве. Отец – Сурков Александр Анатольевич (1900–1983); мать – Суркова Александра Петровна (1905–1997); супруга – Кулешова Нина Ивановна (1957 г. рожд.).
Родители Юрия Александровича – выходцы из бедной деревни Рязанской области Скопинского района. Александр Анатольевич в молодые годы служил в Красной армии, участвовал в боях против белополяков на Западном фронте. После окончания красноармейского университета и военно-политического инструкторского института был направлен на ликвидацию неграмотности в армии. Демобилизовавшись, женился на девушке из родной деревни. В 1924 году семья переехала в Москву, где отец работал на строительстве станкозавода имени С. Орджоникидзе. Там же вскоре стала работать и мать.
Александр Анатольевич был убежденным и активным коммунистом, трудился там, куда его направляла партия. Окончив Всесоюзную промышленную академию машиностроения, он работал в Наркомате оборонной промышленности. С 1939 года, будучи снова призван в армию, участвовал в советско-финляндской войне.
Июнь 1941 года Юра Сурков и его младший брат встретили в пионерском лагере для детей сотрудников аппарата ЦК партии, куда родители отправили их на лето. Уже через несколько дней после начала войны лагерь был эвакуирован за Урал, в город Шадринск. Так война разлучила детей с родителями. Отец до 1947 года служил в армии. Мать была эвакуирована на Урал.
Пионерский лагерь разместился в Шадринске на базе местного техникума. Дети продолжали учиться в школе, сами поддерживали порядок в помещениях.
Когда мать вернулась из эвакуации, Юру Суркова, которому исполнилось уже 16 лет, по просьбе родителей отпустили в Москву. По возрасту его еще не брали в армию, не принимали на работу, и он решил продолжать учебу. Успешно сдав экзамены за 10-й класс Юрий поступил в Московский горный институт, посчитав, что профессия геолога будет востребованной в военное время, когда стране так необходимы уголь и нефть.
В 1944 году, окончив 1-й курс, он добровольно пошел служить на Черноморский флот и сначала был определен в Военно-морское авиационное училище имени Леваневского. Затем служил на военном аэродроме в Капони, где базировались новые самолеты – пикирующие бомбардировщики, выполнявшие военные операции совместно с кораблями Черноморского флота. Следующий этап его службы проходил на плавучей базе подводных лодок в Севастополе. После окончания войны до 1947 года служил в частях, конвоировавших немецких военнопленных из концлагерей на работу по восстановлению разрушенных ими военных объектов.
По возвращении в Москву Юрий Сурков не стал продолжать учебу в горном институте – перспектива стать геологом уже не слишком привлекала его. Выбирая другой институт, он по совету друга отца П.В. Худякова – заместителя директора Института атомной энергии (ИАЭ) – посетил этот крупнейший в стране научный центр, руководимый академиком И.В. Курчатовым. Это посещение определило его судьбу на всю оставшуюся жизнь – он решил поступать в Московский механический институт (ныне Московский инженерно-физический, МИФИ) на факультет «ядерная физика», сдал вступительные экзамены по физике и математике и был принят на 2-й курс.
В то время экспериментальная физика только зарождалась. Учебников по ядерной физике не было. Лекции на факультете читали ведущие ученые страны и мира – академики Л.А. Арцимович, М.А. Леонтович, И.Е. Тамм, А.И. Лейпунский, М.С. Козадаев. Учиться было нелегко. Записанные студентами конспекты лекций сдавались в секретный отдел и выдавались потом для изучения только в библиотеке института.
В 1952 году Ю.А. Сурков окончил институт по специальности «проектирование и эксплуатация физических приборов и установок», получил квалификацию «инженер-физик».
Темой дипломной работы Юрия Суркова стало создание первой прямоугольной камеры Вильсона. Руководили работой ученые ИАЭ. После завершения дипломной работы и окончания МИФИ Сурков был включен в состав экспедиционного отряда ИАЭ, направлявшегося в Армению, на гору Алагез для проведения первых экспериментов по изучению состава и свойств космических лучей и реакций их взаимодействия со сложными ядрами с помощью разработанной им камеры.
В ту пору ученые ИАЭ получили возможность проводить исследования на только что созданном первом в стране уникальном ускорителе заряженных частиц в Дубне. Работы велись по очень напряженному графику. В институт могли позвонить и сообщить, что выделен 1 час для работы на ускорителе. Группа прыгала в машину и неслась в Дубну за 120 километров, будь то зима, весна или осень, грязь или снег.
При облучении мишени около 1 часа накапливались только короткоживущие изотопы, которые распадались в течение нескольких часов или дней. Однако интересно было изучить и долгоживущие изотопы, о существовании которых ученые знали только теоретически. Такую мишень нельзя было ставить снаружи, так как она надолго перекрыла бы работу для других исследователей. Необходимо было поставить ее изнутри. Ю.А. Сурков, движимый горячим энтузиазмом, охватившим тогда всех ученых, работавших в этой новой научной области, где практически каждый эксперимент приносил все новые открытия, совершил тогда, может быть и необдуманный, но героический поступок.
Специалистам хорошо известно, что основной функциональной частью всех ускорителей является вакуумная камера, в которой производится ускорение заряженных частиц до заданных скоростей. Камера имеет форму барабана и размещается между полюсами электромагнита. Синхроциклотрон в Дубне имеет камеру диаметром 6 метров и высотой 70 сантиметров. Сбоку камеры имеется шлюзовый канал, через который выстреливаются ускоренные частицы с максимальной энергией до 660 МэВ. Внизу камеры размещается монтажный люк, закрытый крышкой. Ю.А. Сурков решился влезть внутрь камеры, установить внутри мишень – небольшую металлическую пластину – и выскочить обратно. Когда он влезал в ускоритель, рядом стояли два дозиметриста – один с секундомером, другой – с дозиметром. К тому времени физики-ядерщики уже умели мерить радиоактивность, но медицине почти ничего не было известно о возможных последствиях облучения для человека.
Несмотря на сложность и рискованность этого эксперимента на ускорителе, результаты позволили открыть существование ранее неизвестных атомных ядер элементов среднего атомного веса и исследовать их радиационные характеристики. Были впервые исследованы при бомбардировке все элементы от европия до вольфрама. В результате работы удалось открыть новые альфа-активные изотопы Dy, Ir, Hf и измерить энергии их альфа-частиц и периоды полураспада. Экспериментальные исследования потребовали около 5 тысяч различных радиометрических измерений, непрерывно проводившихся в течение многих месяцев, и нескольких сотен графических работ по определению энергий и периодов полураспада элементов среднего атомного веса.
В 1950-х годах И.В. Курчатов и А.П. Виноградов работали на Урале, где строилось атомное предприятие, и в Москву приезжали нечасто. В один из таких приездов по просьбе Виноградова Курчатов перевел двух аспирантов – Ю.А. Суркова и И.С. Днепровского – в Институт геохимии, так как там не было своих специалистов по ядерной физике. Научными руководителями их оставались специалисты Института атомной энергии, а формальным руководителем назначен профессор В.И. Баранов.
В 1958 году Ю.А. Сурков защитил кандидатскую диссертацию в Институте физической химии (в ту пору по положению ВАК защита в своем институте не разрешалась) и продолжил работу в лаборатории планетных исследований в Институте геохимии.
В конце 1950-х – начале 1960-х годов под руководством академика А.П. Виноградова в стране начинает разрабатываться космохимическое направление в исследовании тел Солнечной системы. На Институт геохимии и аналитической химии АН СССР возложена разработка методов, аппаратуры и проведение исследований вещества тел Солнечной системы. В этот период главный научный руководитель и идеолог космической программы – президент АН СССР М.В. Келдыш – регулярно проводит совещания крупнейших ученых по этой теме. Вместе с А.П. Виноградовым Ю.А. Сурков присутствует на всех таких совещаниях в качестве специалиста по ядерной физике.
В 1961 году специальным решением АН СССР Сурков назначается заведующим лабораторией планетных исследований ГЕОХИ АН СССР, а в 1978 году становится главным конструктором института. Практически на всех отечественных космических аппаратах, направлявшихся к Луне, Венере и Марсу, устанавливается научная аппаратура и проводятся эксперименты, подготовленные под его руководством и при его непосредственном участии. Применяются гамма-спектрометрические, рентгено-спектрометрические, масс-спектрометрические и другие исследования. Почти каждый полет в космос, каждый эксперимент оказываются пионерными и приводят к открытиям.
В 1966 году на космических аппаратах (КА) «Луна-10 и -12» с помощью первого в истории космонавтики гамма-спектрометра (ГС-10Л), созданного под руководством Ю.А. Суркова, измерено содержание естественных радиоактивных элементов и определен тип пород, залегающих на поверхности Луны. Впервые было показано, что Луна, как и Земля, имеет свою активную тепловую историю, приведшую к дифференциации ее вещества. Тогда же были проведены первые простейшие эксперименты по исследованию рентгеновского излучения Луны, возникающего при облучении ее космическими лучами и солнечным ветром.
В 1967 году Ю.А. Сурков командируется в США для ознакомления американских ученых с результатами первых исследований Луны в Советском Союзе. В это время международная обстановка была накалена до предела, однако между Академиями наук СССР и США существовало соглашение об обмене научными достижениями в области освоения космоса. Так как первая посадочная станция и первый в мире спутник Луны, на котором советские ученые впервые определили состав лунных пород, были созданы в лаборатории Ю.А. Суркова, именно он получил приглашение от Американской академии наук.
Программа визита была очень напряженной. Два с половиной месяца Ю.А. Сурков посещал многие институты, университеты и главные научные космические центры США с докладами. Американские ученые принимали его с большой заинтересованностью, приходило много писем и вопросов. Однако давление со стороны американских и советских спецслужб, которое ученый постоянно испытывал на себе, омрачало впечатление.
О многом говорит следующий эпизод. Однажды в Хьюстоне к Ю.А. Суркову в гостиницу пришел сотрудник советского посольства и передал записку, в которой просил выйти из номера для очень важного разговора. На глазах изумленного ученого он тут же смял и сжег записку, после чего, выйдя на улицу, предупредил Юрия Александровича, что против него может быть совершена провокация. О характере провокации ничего известно не было. Стоит ли говорить, что после этого случая всю корреспонденцию Ю.А. Сурков просил пересылать только в Посольство СССР – сам не принимал даже писем.
В марте 1970 года в Хьюстоне (США) впервые были проведены ежегодные советско-американские конференции по изучению Луны, которые стали традиционными.
В 1970 году Ю.А. Сурков защитил докторскую диссертацию, в 1971 году ему присвоено звание профессора.
1970-е годы стали особой вехой в изучении Луны. Запуски передвижных аппаратов «Луноход-1 и -2» и доставка лунного грунта на Землю автоматическими станциями «Луна-16, -20, -24» и КА «Аполлон» позволили сделать огромный скачок в развитии представлений о Луне. Ученые пришли к выводу, что вся поверхность Луны покрыта слоем мелкозернистой, слабосвязанной дробленой породы (реголитом), толщина которого различна в разных местах. В лаборатории Ю.А. Суркова на специально созданном им оборудовании осуществлялись прием и первичные исследования образцов лунного грунта, доставленных на Землю космическими станциями «Луна-16, -20, -24». С помощью сейсмометров зафиксированы лунотрясения с очагами, расположенными на глубине 600–1000 километров. На основании радиолокационных наблюдений, измерений температуры и теплового излучения были сделаны теоретические оценки проводимости лунных недр. Исследование Луны с помощью космических средств и изучение лунного грунта на Земле дали ответы на многие вопросы, поставленные классической астрономией.
Уже на первых этапах освоения космоса особое внимание уделялось Венере. Данные, полученные с помощью наземных средств, не давали представления о природе и мощности венерианских облаков, о составе и строении ее атмосферы, о характере поверхностных пород и тем более о внутреннем строении планеты.
При разработке технического задания для космических аппаратов, отправлявшихся к Венере, предполагалось, что они будут работать в атмосфере, по составу близкой к земной. Первый КА серии «Венера» был сконструирован специалистами КБ имени С.А. Лавочкина с учетом возможного спуска на поверхность океана из органической или неорганической жидкости и имел антенну, которая при посадке отбрасывалась чтобы при необходимости передать сигнал о затоплении аппарата на Землю. Реальность оказалась иной. После гибели первых трех аппаратов, в 1967 году КА «Венера-4» впервые соприкоснулся с поверхностью планеты, где атмосфера оказалась состоящей на 97% из углекислого газа, а температура – около 500? C. Аппарат сел не на воду, а на раскаленный красный камень – на Венере вообще не оказалось воды!
В 1967–1969 годах на КА «Венера-4, -5 и -6» с помощью оригинальных газоанализаторов ГА-6В, -7В и -8В, основанных на комплексе различных датчиков и измерителей влагосодержания в атмосфере, впервые определен состав атмосферы Венеры. Было показано, что атмосферы Венеры и Земли имеют одинаковую природу и лишь различное расстояние от Солнца обусловило полное различие их современного облика. В 1970 году «за создание АМС «Венера-4, -5 и -6» и комплекса научных исследований по определению физических параметров и химического состава атмосферы планеты Венера группе ученых, в их числе и профессору Ю.А. Суркову, присуждена Ленинская премия.
В 1972–1975 годах на КА «Венера-8, -9 и -10» с помощью более совершенного гамма-спектрометра ГС-12В впервые определено содержание радиоактивных элементов в различных геоморфологических регионах венерианской поверхности; получены первые панорамные изображения поверхности Венеры; впервые применены радиационные плотномеры (РП-75) и масс-спектрометры (МАВ-75).
В исследовании атмосферы Венеры особую роль играла масс-спектрометрия. Первый масс-спектрометр (МС) для исследования плотной атмосферы Венеры был применен на АМС «Венера-9 и -10» Ю.А. Сурковым и его коллегами. После этих исследований МС начали применяться почти на всех советских и американских космических аппаратах, направлявшихся к Венере.
На КА «Венера-12 и -14» в 1978–1982 годах рентгенорадиометрическим методом с помощью приборов БДРА-1В впервые экспериментально определен состав аэрозольной компоненты облачного слоя Венеры. Показано, что основными составляющими венерианских облаков являются сера и хлор. Дальнейшие исследования в этой области, позволившие составить более полное представление о составе и структуре облачного слоя Венеры, были проведены под руководством Ю.А. Суркова в 1984 году на КА «Вега-1 и -2» с помощью советско-французского прибора «Малахит», состоявшего из французского коллектора-пиролизатора и высокочувствительного масс-спектрометра, созданного в лаборатории Ю.А. Суркова.
При запуске КА «Венера-13 и -14» впервые ставилась задача определения состава венерианских пород в районе посадки станций. Эксперимент, не имеющий равных в мире, был поставлен в марте 1982 года. Станции достигли Венеры, проведя телевизионную съемку районов посадки, исследовав характеристики атмосферы и впервые определив элементарный состав пород рентгено-спектрометрами БДРП-2В. Образец породы для анализа отбирался с помощью грунтозаборного устройства, созданного в лаборатории Суркова совместно с КБ общего машиностроения. Все операции по взятию образца грунта и его транспортировке внутрь аппарата производились автоматически с помощью пиротехнических средств. Результаты этих уникальных исследований дали возможность развить представления об истории формирования поверхности и коры Венеры.
За создание и использование комплекса средств для исследования поверхности планеты Венера Ю.А. Суркову и группе работавших совместно с ним ученых присуждена Государственная премия СССР (1983).
Из всех планет Солнечной системы наибольшее внимание ученых и специалистов привлекал Марс. В 1970-е годы в результате полетов советских КА «Марс-2, -3, -4 и -5» и американских КА «Викинг-1 и -2» получена обширная научная информация о составе, структуре и свойствах атмосферы, о сезонных и климатических изменениях, о геологическом строении марсианской поверхности, которые не исключают возможности существования жизни на планете. Однако первые экзобиологические исследования, предпринятые КА «Викинг-1 и -2», запущенными к Марсу в сентябре 1975 года, встретились с рядом трудностей и не дали однозначного ответа.
В лаборатории Ю.А. Суркова с помощью сцинтилляционного гамма-спектрометра ГС-11М, установленного на КА «Марс-5», в 1973 году впервые определено содержание радиоактивных элементов и основных породообразующих элементов, залегающих на поверхности планеты. На КА «Фобос-2» в 1988 году с помощью гамма-спектрометра ГС-14СЦФ определен элементарный состав пород в различных геоморфологических провинциях приэкваториальной части марсианской поверхности. Идентифицированы типы пород и определены их земные аналоги.
Многолетние исследования Ю.А. Суркова позволили получить экспериментальные данные, в настоящее время широко используемые в России и за рубежом в качестве основополагающих для развития представлений о составе, строении и условиях формирования поверхности и коры тел Солнечной системы. Ю.А. Сурков по праву считается основоположником экспериментальной космохимии, получившей развитие в процессе совершенствования космической техники.
В начале XXI века под его руководством была начата подготовка научных экспериментов по исследованию Луны и спутника Марса (Фобоса) в рамках проектов «Луна-Глоб» и «Фобос-Грунт».
Ю.А. Сурков – академик Международной академии астронавтики (1991) и Российской академии естественных наук (1991), заслуженный деятель науки и техники РСФСР (1989). Он – автор 4 монографий, более 300 научных работ по ядерной физике и планетологии (некоторые из них изданы на английском языке), более 20 запатентованных изобретений. Являлся членом Совета по космосу РАН, заместителем председателя Секции по изучению тел Солнечной системы, членом международной рабочей группы по пенетрометрии, членом редколлегии журнала «Земля и Вселенная», членом Научного совета РАН по проблемам геохимии.
За книгу «Исследования земных планет с космических аппаратов», изданную в Англии в 1997 году, он удостоен премии имени А.П. Виноградова.
Награжден орденами Октябрьской Революции, Трудового Красного Знамени, медалью «За победу над Германией», медалями имени С.П. Королёва «За участие в космических исследованиях» (1985), Ю.А. Гагарина (1986), П.Л. Капицы и другими наградами.
Скончался в 2005 году.