Visa pamatā ir drošība jeb kā zinātnieki rūpējas par mūsu aizsardzību
Kā zināms, drošība ir otra nozīmīgākā nepieciešamība uzreiz pēc fizioloģiskajām vajadzībām. Viss cits zaudē savu jēgu, ja nav droša pamata zem kājām. Drošības nozīme ir fundamentāla gan individuālā, gan nacionālā līmenī, tāpēc Latvijai ir īpaša atbildība rūpēties ne vien par valsts, bet visas sabiedrības aizsardzību.
Latvijas Zinātnes padome koordinē Valsts pētījumu programmu "Aizsardzības inovāciju pētījumu programma", kas ir vērsta uz valstiskā līmenī svarīgu drošības jautājumu risināšanu ar zinātnieku palīdzību. Proti, uz jaunu zināšanu, prasmju un tehnoloģisku risinājumu attīstīšanu, kas stiprina Latvijas aizsardzības spējas. Programmas mērķis ir izstrādāt inovatīvas tehnoloģijas un praktiskus risinājumus, kas saskan ar Latvijas un NATO noteiktajām prioritātēm.
Šajā projektā zinātnieki no Rīgas Tehniskās universitātes darbojās trīs dažādos projektos, lai izstrādātu inovatīvas tehnoloģijas militārās aizsardzības vajadzībām un radītu konkrētu produktu prototipus. Šie projekti aptver kiberdrošību un elektronisko karadarbību, robotiku un bezpilota sistēmas, kā arī karavīru aprīkojuma sistēmas, tai skaitā individuālo ekipējumu un tekstila tehnoloģijas. Izklausās sarežģīti. Jā, tas patiesi ir sarežģīti, tāpēc projektos apvienojušies Latvijas gudrākie prāti drošības un aizsardzības jomās. Paši pētnieki atzīst, ka radītās tehnoloģijas nākotnē ir adaptējamas un izmantojamas arī civilajā dzīvē, mūsu dzīves kvalitātes un drošības uzlabošanai arī ikdienišķās situācijās.
Kiberdrošības uzdevums: datu aizsardzības un iznīcināšanas tehnoloģijas
Kiberuzbrukumi modernajā pasaulē ir tikpat liels apdraudējums kā fiziskie militārie uzbrukumi, tāpēc valsts lielus resursus un zinātnisko ieguldījumu virza tieši uz militārās un valsts infrastruktūras aizsardzību pret dažāda veida kiberuzbrukumiem.
Aizsardzības ministrijas viens no uzdevumiem Latvijas zinātniekiem Valsts pētījumu programmā bija tieši kiberdrošības materiālu izstrāde. Proti, zinātniekus aicināja rast risinājumus, kas aizsargā kritiski svarīgus militāros un publiskā sektora datus pret elektroniskiem uzbrukumiem un novērošanu, kā arī uzlabo kibernoturību. Zinātniekiem šajā kiberdrošības uzdevumā vajadzēja radīt inovatīvas tehnoloģijas un aizsargpārvalkus datu nesējiem. Vienlaikus tehnoloģijai, izmantojot mākslīgā intelekta iespējas, ir jāspēj identificēt potenciāli bīstamas situācijas, kurās datu zādzība, zudums vai uzbrukumi datiem ir nenovēršami, un jāuzsāk droša un ātra datu nesēju iznīcināšana.
Projekts “Uzlabota elektromagnētiskā aizsardzība un kiberdrošība lauka apstākļos izmantojot inovatīvas ekranēšanas, uzraudzības datu iznīcināšanas tehnoloģijas” pilnveido tehnoloģijas, kas ļauj kritiskās un bīstamās situācijās aizsargāt nozīmīgus datus, neļauj tiem nonākt “nepareizās rokās” un vajadzībās gadījumā pieļauj iespēju datu nesējam pašiznīcināties.
Divu gadu garumā pētnieki ieguva un izpētīja jaunus materiālus, no kuriem izveidot prototipu – aizsargpārvalku, kas aizsargā kritisko infrastruktūru no elektromagnētiskajiem draudiem un kiberuzbrukumiem. Rezultātā zinātnieki izveidoja tehnisku risinājumu jeb rīku komplekta prototipu, kas ļauj novērst potenciāli bīstamas situācijas, kurās datu zādzības vai cita veida elektroniskā kiberuzbrukuma novēršanai nepietiek ar ekranēšanu. Runājot vienkāršāk, jebkura ierīce vai datu iekārta, kurai ir “uzvilkts” šis pārvalks, kļūst “nenolasāma” un tās signāls netiek pārraidīts. Piemēram, drons var lidot nepiefiksēts, jo tā signāls netiks pārraidīts, kritiski svarīgi infrastruktūras objekti ar šādu “pārvalku” tiek padarīti par “neredzamiem” elektromagnētiskajā laukā. Ja datu vai aprīkojuma zaudējums būs neizbēgams, sistēma nodrošinās iespēju ātri un droši iznīcināt datu nesējus.
Projektu koordinē profesors Sergejs Gaidukovs no Rīgas Tehniskās universitātes (RTU) un tajā piedalās arī zinātnieki no Elektronikas un datorzinātņu institūta (EDI) un Latvijas Universitātes Matemātikas un informātikas institūta (LU MII).
Šis zinātnieku atklājums būtiski ietekmē un stiprina Latvijas valsts aizsardzību, valsts drošību, valsts pārvaldi, tautsaimniecību un sabiedrību vairākos aspektos. Pirmkārt, tas dod iespēju būtiski uzlabot valsts un sabiedrības aizsardzības līmeni, aizsargājot kritisko infrastruktūru un svarīgākos aizsardzības pakalpojumus. Otrkārt, projekts piedāvā risinājumus, kas palīdz aizsargāt pret elektroniskiem uzbrukumiem un novērošanu, uzlabojot mūsu kibernoturību. Un visbeidzot, šis process veicina tautsaimniecības un rūpniecības attīstību, jo tiek radītas modernas, stratēģiski svarīgas tehnoloģijas, kas nodrošina kiberdrošības risinājumu kopumu un kuras veiksmīgi var ieviest modernā ražošanā.
Foto: Latvijas zinātnes padome
Infrastruktūras aizsardzības uzdevums: radaru neredzami droni un infrastruktūras objekti
Arvien vairāk militāro ieroču ir bezpilota, piemēram, droni, kas ir mazāki un lētāki kā tradicionālie ieroči, tāpēc to skaits pieaug. Tas savukārt palielina pieprasījumu pēc tādiem risinājumiem, kas efektīvi pasargā dronus no uzbrukumiem ar elektromagnētiskā trieciena impulsiem un lieljaudas lāzeriem. Šis Aizsardzības ministrijas dotais uzdevums pētniekiem balstās uz vajadzību iegūt inovatīvas tehnoloģijas valsts drošības un aizsardzības spējai, kā arī sabiedrības aizsardzības līmeņa palielināšanai, aizsargājot kritisko infrastruktūru un valsts galvenos pakalpojumus.
Projektā “Kombinēts viegls un augstas temperatūras izturīgs hibrīda kompozīts kombinētai dronu aizsardzībai no tiešās enerģijas ieročiem” Latvijas zinātnieki izstrādāja jaunu hibrīdkompozīta materiālu, kas ir viegls un izturīgs pret augstām temperatūrām, un palīdz aizsargāt dronus no tiešās enerģijas ieročiem.
Jaunajam, vieglajam un izturīgajam materiālam ir jāspēj apvienot šķietami nesavienojamas prasības - tam ir jābūt vieglam un karstumizturīgam, jāpasargā droni un potenciāli citi objekti no lodēm un lāzeriem, kā arī jāaizsargā lidaparāta elektronika no elektromagnētiskā impulsa iedarbības.
Zinātnieki jaunā materiāla pamatā izmanto mikroskopiskas keramikas sfēras ar dobu jeb tukšu vidu, to pārklāj ar izturīgu metālu, piemēram, titānu. Protams, šis ir vienkāršots ražošanas procesa izklāsts, bet būtisks ir rezultāts! Rezultātā zinātnieki rada materiālu, kas ir aptuveni četras reizes vieglāks nekā alumīnijs, bet ir karstumizturīgs, triecienizturīgs un noturīgs pret elektromagnētisko impulsu. Tas spēs pasargāt lidaparātus ne tikai no lodēm, bet arī no lāzeriem un sargās arī elektroniku no spēcīga magnētiskā lauka.
Zinātnieki uzsver, ka viņu darba rezultātā ir tapis radikāli jauns hibrīda kompozītmateriāls militāram lietojumam, lai aizsargātu pret uzbrukumiem ar elektromagnētiskā trieciena impulsiem un lieljaudas lāzeriem, ko parasti dēvē par virzītas enerģijas ieročiem. Jauno materiālu izmantošana ne tikai uzlabo dronu un citu bezpilota iekārtu aizsardzību pret elektromagnētiskajiem triecieniem un lāzeriem, bet arī palīdz aizsargāt citas svarīgas sistēmas, piemēram, kuģu, lidmašīnu un zemūdeņu iznīcinātājus, padarot tās radaros neredzamas. Tas varētu noderēt arī kosmosa industrijā, vairākkārt lietojamo raķešu pārklāšanai.
Zinātnieki, kuri darbojās šajā projektā, uzsver, ka šī brīža aktuālajā ģeopolitiskajā situācijā šādam materiālam ir liels potenciāls un pieprasījums, tāpēc nākamais solis ir šī materiāla patentēšana un ražošanas sākšana, jo arī citas, it īpaši militāri aktīvas valstis, strādā pie šādu materiālu izstrādes.
Projektu īsteno RTU ar Dr.inž. Andreju Šiškinu priekšgalā, nosakot par prioritāti virzienus, kas saistīti ar tehnoloģijām un materiāliem, kas palielina produktu un procesu pievienoto vērtību, kā arī uzlabo valsts un sabiedrības drošību un aizsardzību. Projekta vadītājs ir priecīgs, ka materiāls ir ieinteresējis arī Eiropas Kosmosa aģentūru. Pētnieks paredz, ka nākotnē jauno materiālu varētu veidot ar speciālu 3D drukāšanas iekārtu.
Fiziskās aizsardzības uzdevums: viegla, kustībām ērta un triecienizturīga veste
Trešā programmas projekta fokusā ir viegla, plāna materiāla un pret lodēm un ballistisko triecienu izturīga veste. Valsts pētījumu programmas projekts “Ar grafēna un silīcija aerogelu uzlabotas vieglas ballistiskās aizsargvestes prototips ar iestrādātu vairākzonu spiedienjutīgu slāni triecienu atklāšanai” tiek īstenots RTU Dr.sc.ing. Silvijas Kukles vadībā.
Projektā zinātnieki izveidoja ballistiskās aizsargvestes prototipu jeb prototipu vieglai, pret triecieniem un šāvieniem būtiski uzlabotai aizsargvestei, kas ir viegla un tāpēc palielina kareivju kustību amplitūdu un ērtību. Bruņu vestes galvenais elements ir mīksts aizsardzības panelis, kas sastāv no 24-38 izturīga auduma kārtām. Zinātnieku metode paredz vairākus būtiskus vestes elementus. Pirmkārt, vestes tekstils ir pārklāts ar grafēna slāni, kas būtiski uzlabo triecienizturību un izkliedē trāpījuma enerģiju. Otrkārt, panelī tuvāk ķermenim iestrādātie aerogēla slāņi mīkstina triecienu, samazina iespējamās ķermeņa traumas un, kas ir ļoti būtiski vestes nēsātājam, padara paneli vieglāku un ērtāku. Treškārt, vestē iestrādāta arī triecienjūtīgu sensoru sistēma, kas identificē trāpījuma vietu un ļauj ātri iegūt informāciju medicīniskai palīdzībai vai mācību procesiem.
Zinātnieku izstrādātā veste ir pielāgojama arī kareivju individuālām vajadzībām un uzdevumu specifikai. Piemēram, vestes dizainā ir iespējams pievienot cietos metāla vai keramikas ballistiskās aizsardzības paneļus, kurus var ievietot ārējās kabatās vai vestes iekšpusē, atkarībā no veicamā uzdevuma. Var iestrādāt papildu aizsardzību pleciem, kaklam, gurniem un citām neaizsegtām ķermeņa daļām, kuras var nosegt ar piestiprināmām aizsardzības detaļām. Veste ir arī būtiski ērtāka lietošanā. Bez tā, ka tā ir vieglāka un plānāka, tās mugurdaļā ir josta, kas nodrošina tās stabilitāti, ļaujot priekšdaļu atvērt gaisa apmaiņai. Vestē ir arī vilkšanas rokturis un regulējamas sprādzes, lai lietotājs varētu to pielāgot savam augumam un nodrošināt ilgstošu lietojamību.
Neskatoties uz to, ka aizsardzības veste ir paredzēta militārajām vajadzībām, proti, karavīru aizsardzībai un kustības ērtībai, zinātnieki saskata lielu tās vai konkrētā materiāla izmantošanas potenciālu arī ikdienas dzīvē dažādās nozarēs. No izstrādātā materiāla var ražot specifiskām vajadzībām piemērotu sporta apģērbu, piemēram, paukošanas jakas, kā arī izmantot veselības aprūpē, piemēram, izgulējumu profilaksei.
Piemērojot vieglās un plānās vestes ikdienišķai lietošanai, tās var būt noderīgs aizsardzības elements virknei profesiju. Piemēram, aizsargvesti varētu piešķirt profesionāļiem, kuru ikdiena paiet lielā neskaidrībā - policistiem, neatliekamās medicīniskās palīdzības mediķiem, bāriņtiesu un sociālo dienestu darbiniekiem, varbūt pat pastniekiem. Izstrādājot noteiktu protokolu un rīcības mehānismu, šādas vestes varētu izsniegt arī tām privātpersonām, kuras tiek vajātas vai pakļautas uzbrukumiem un kurām nevar nodrošināt 24h aizsardzību, kas iespējams mums ļautu izvairīties dažādiem traģiskiem gadījumiem.
Programmā "Aizsardzības inovāciju pētījumu programma" īstenotie trīs projekti ir nozīmīgi Latvijas aizsardzības tehnoloģiju attīstībā un jaunu risinājumu radīšanā. Nododot tos ražošanā, šie inovatīvie produkti uzlabos aizsardzības nozares un nākotnē, iespējams, arī civilās nozares kvalitāti, un radīs konkurences priekšrocības tirgū, kā arī veicinās Latvijas tautsaimniecības attīstību. Proti, paveiks to, ko zinātnieku darbam ir jāpaveic - uzlabos mūsu dzīves drošību un kvalitāti.
Zinātnieku pētījumi un izstrādes drošības jomā, balstoties uz valsts doto uzdevumu, apliecina to, ka Latvijas gudrākie prāti var un sniedz lielu ieguldījumu, lai mērķtiecīgi radītu inovatīvas tehnoloģijas, kas uzlabo mūsu drošību un aizsardzību. Sadarbība starp zinātniekiem, universitātēm un valsts pārvaldes institūcijām ļāvusi radīt efektīvus risinājumus, kas palīdz aizsargāt no potenciālajiem draudiem gan valsti, gan tās iedzīvotājus. Bet tas nav viss - to ieviešana ražošanā pozitīvi ietekmē valsts ekonomiku un sabiedrības attīstību.
