По законам физики военного времени: как сражались на фронте науки

12 апреля 1943 года в СССР начала свою работу знаменитая Лаборатория № 2, ученые которой участвовали в борьбе с пришедшим на нашу землю врагом наравне с бойцами Красной армии. На счету этих самоотверженных людей — создание технологии брони для советских танков, противоминной защиты кораблей Военно-морского флота и боевой техники, первых систем радиолокационной разведки для защиты неба Москвы и Ленинграда. Кроме того — организация безопасного движения по ленинградской Дороге жизни, которое стало возможным благодаря прибору для изучения состояния льда Ладожского озера, а также технология извлечения и очистки пищевого растительного масла из лакокрасочных материалов, столь необходимого для голодающего Ленинграда. В день 77-й годовщины создания Лаборатории № 2 «Известия» вспоминают разработки ученых, впоследствии сформировавших коллектив легендарного Курчатовского института, которые приближали общую Победу.

Воззвание к науке

Секретная Лаборатория № 2 была создана на окраине Москвы 12 апреля 1943 года — в самый разгар Великой Отечественной — для работы над советской атомной бомбой. Исключительную значимость этого события подчеркивают в Курчатовском институте — сегодня одном из крупнейших научных центров мира, выросшем из той лаборатории, где сначала работали 100 человек, включая кочегара.

— Если бы руководство страны благодаря группе ученых и данным разведки не занялось атомным проектом в тяжелейшую для страны осень 1942 года, образовав урановый комитет, а через полгода — Лабораторию № 2 под руководством Игоря Курчатова, само существование СССР оказалось бы под угрозой, — подчеркнул в беседе с «Известиями» президент НИЦ «Курчатовский институт» Михаил Ковальчук.

Но, прежде чем приняться за создание оружия будущего, советские физики должны были решить целый ряд задач военного времени, внести свой вклад в победу над фашизмом. Их намерение было объявлено уже 29 июня 1941 года (на восьмой день войны) через воззвание, обращение к ученым всех стран, опубликованное в № 152 (7528) газеты «Известия».

«В этот час решительного боя советские ученые идут со своим народом, отдавая все силы борьбе с фашистскими поджигателями войны — во имя защиты своей родины и во имя защиты свободы мировой науки и спасения культуры, служащей всему человечеству», — говорилось в этом историческом документе.

Спасти и размагнитить

Первая задача была поставлена перед физиками сразу: в первые месяцы наступления немецкая авиация сбросила на Севастопольскую бухту морские мины, тем самым заблокировав её акваторию. Новейшие взрывные устройства имели бесконтактный тип действия и реагировали на изменение магнитного поля, происходившее при приближении любого корабля с металлическим корпусом. Нужно было уберечь наши корабли, не дав взорваться мине, каждая из которых содержала 250 кг взрывчатки, уничтожавшей всё в радиусе 50 м.

Ученые предложили схему размагничивания кораблей. Для этой цели 8 июля 1941 года в Севастополь прибыли сотрудники Ленинградского физико-технического института (ЛФТИ), которые впоследствии составили костяк Лаборатории № 2. Они привезли с собой магнитометр и часть необходимого оборудования, в кратчайшие сроки создав испытательную базу.

Также к этой работе присоединились специалисты из Англии, которые уже имели схожий опыт. В результате подходы советских и британских инженеров успешно дополнили друг друга.

— Английская система безобмоточного размагничивания была удобнее, чем наша, а наша система обмоточного размагничивания была эффективнее английской, особенно на надводных судах, — вспоминал впоследствии директор Курчатовского института академик Анатолий Александров. — В августе 1941 года на всех флотах были созданы станции безобмоточного размагничивания (СБР). Постоянные как на Балтике, так и на Черном море бомбежки и позже артиллерийские обстрелы делали работу очень напряженной. Однако потери флота на минах всё уменьшались. Ни один размагниченный корабль не погиб.

Анатолий Александров присоединился к ученым ЛФТИ вместе с Игорем Курчатовым, возглавив коллектив, который напряженно работал в тяжелых условиях бесконечных бомбежек.

«Работы много, всего сделать не успеваем, — писал Курчатов жене из Севастополя в августе 1941 года. — По мере того как продвигаемся вперед, встают всё новые и новые задачи, конца им не видно. Наша группа уже два месяца не имеет ни одного выходного дня».

В результате внедрения созданной учеными технологии на советских военных кораблях начали закреплять специальную обмотку, через которую пропускался постоянный ток. При этом магнитное поле их корпусов компенсировалось магнитным полем тока в такой степени, что прохождение корабля над миной не вызывало срабатывания взрывателя. В дальнейшем Севастопольскую бухту очистили от большинства мин, однако некоторые экземпляры в этом районе продолжают находить до сих пор.

Резонанс или жизнь

Фронтовая работа ученых продолжилась на Дороге жизни — единственной транспортной артерии, которая соединяла Ленинград с остальной страной во время его длительной блокады, продлившейся с сентября 1941 по январь 1944 года. Спасительное движение через Ладожское озеро было открыто, но люди столкнулись с тем, что двигающиеся по трассе машины проваливались сквозь толстый лед, который до этого считался пригодным для передвижения.

Для исследования опасного феномена была привлечена группа ученых, в которую входил физик Павел Кобеко, ранее работавший вместе с Курчатовым в ЛФТИ над исследованием кристаллов сегнетовой соли. Проанализировав ситуацию, он предположил, что причиной аварий выступает эффект резонанса, который мог возникать при определенной частоте и скорости проезжающих машин. В дальнейшем эта гипотеза была подтверждена с помощью приборов, способных измерять колебания льда. Они были сделаны учеными в полевых условиях — при использовании таких подручных материалов, как части парковых ограждений и элементы старых телефонных аппаратов.

Во вторую блокадную зиму несколько готовых приборов были с риском для жизни помещены солдатами в специальные проруби, которые вырубались вдоль трассы. Научный эксперимент проводили под обстрелом, многие военнослужащие погибли, а сам Павел Кобеко был несколько раз ранен. Однако эти жертвы не были напрасными — ученым удалось определить время, за которое колебания волны доходили от одного прибора до другого, благодаря чему была вычислена оптимальная скорость движения по дороге и безопасная дистанция между машинами. Таким образом, применение научного подхода позволило спасти множество жизней, а главное — Ладожская дорога успешно функционировала до момента снятия блокады.

Помимо задач, связанных с обороной и транспортом, научным сотрудникам удавалось наладить и бытовую сторону жизни. В частности, под руководством Павла Кобеко был разработан способ выделения пищевого растительного масла из олифы и краски. С помощью ученых был найден новый источник питательных веществ, который был так необходим в голодающем городе.

Фактически первый

12 апреля 1943 года по распоряжению Комитета обороны была создана секретная Лаборатория № 2. Перед её сотрудниками была поставлена цель: разработать для страны атомное оружие. Своевременный старт советского атомного проекта под руководством Игоря Курчатова позволил уже через три года создать первый в Евразии атомный реактор Ф-1 (Фактически первый) на уран-графитовых блоках, пуск которого в Лаборатории № 2 произошел 25 декабря 1946-го. Это стало самым важным первым шагом для создания на Урале промышленного реактора, с помощью которого удалось затем наработать необходимое количество оружейного плутония для первой отечественной атомной бомбы РДС-1. Ее успешное испытание 29 августа 1949-го ликвидировало монополию США в этой области и не дало привести к трагическим последствиям для всего мира. Установленный паритет ядерных арсеналов США и СССР позволил избежать ядерной войны.

Помимо стратегической значимости реализация атомного проекта дала возможность для развития множества новых научных направлений.

— Курчатовский институт продолжил в последующие годы развивать атомную энергетику, атомный подводный и ледокольный флот, ядерную медицину, суперкомпьютеры, термоядерную энергетику — всё это прямые плоды советского атомного проекта, — подчеркнул Михаил Ковальчук.