Владимир Александрович Котельников

Владимир Александрович Котельников (1908—2005) — советский и российский учёный в области радиотехники, радиосвязи и радиоастрономии, академик Академии наук СССР (1953) и Российской академии наук (1991). Основоположник теории потенциальной помехоустойчивости, автор фундаментальных работ по теории информации, радиолокации и планетной радиолокации. Дважды Герой Социалистического Труда (1969, 1978), лауреат Ленинской (1964) и Государственных премий СССР (1943, 1946).

Биография

Ранние годы и образование

Владимир Александрович Котельников родился 24 августа (6 сентября) 1908 года в Казани в семье математика и механика Александра Петровича Котельникова, профессора Казанского университета. В 1926 году окончил среднюю школу в Москве, куда семья переехала в 1921 году. В 1931 году окончил Московский энергетический институт (МЭИ) по специальности «радиотехника». Ещё в студенческие годы проявил интерес к теории радиоприёма и помехоустойчивости.

Научная и инженерная деятельность

С 1931 года работал в Центральной научно-исследовательской лаборатории Наркомата связи СССР (ЦНИЛС), где занимался разработкой аппаратуры дальней связи. В 1933 году перешёл в Научно-исследовательский институт связи (НИИС) Наркомата обороны, где участвовал в создании систем радиосвязи для армии.

В 1938—1941 годах преподавал в Московском энергетическом институте, где читал курс «Радиоприёмные устройства». В 1941 году защитил докторскую диссертацию на тему «Теория помехоустойчивости при радиоприёме», в которой сформулировал критерий Котельникова — фундаментальный принцип оптимального приёма сигналов на фоне помех.

В годы Великой Отечественной войны (1941—1945) руководил разработкой радиолокационных станций для нужд фронта. В 1943 году за создание образцов радиолокационной техники удостоен Сталинской премии I степени.

В 1947—1953 годах — заместитель директора по научной работе Института радиотехники и электроники АН СССР (ИРЭ АН СССР). С 1953 года — директор ИРЭ АН СССР, оставался на этом посту до 1987 года. Под его руководством институт стал ведущим центром в области радиофизики, радиоастрономии и квантовой электроники.

В 1954—1960 годах — академик-секретарь Отделения технических наук АН СССР. В 1960—1962 годах — вице-президент АН СССР.

Радиоастрономия и планетная радиолокация

В 1960-х годах Котельников инициировал и возглавил работы по радиолокации планет Солнечной системы. В 1961 году под его руководством впервые в мире была проведена радиолокация Венеры, позволившая уточнить расстояние до планеты и её период вращения. В 1963 году — радиолокация Меркурия, а в 1965 году — Марса. Эти эксперименты подтвердили правильность релятивистских поправок к движению планет и дали новые данные о физических характеристиках небесных тел.

Последние годы

В 1987 году оставил пост директора ИРЭ, оставаясь почётным директором института. Продолжал научную работу до конца жизни. Скончался 11 февраля 2005 года в Москве на 97-м году жизни. Похоронен на Кунцевском кладбище.

Научные достижения

Теория потенциальной помехоустойчивости

В 1946 году Котельников опубликовал монографию «Теория потенциальной помехоустойчивости», в которой сформулировал критерий оптимального приёма сигналов при наличии аддитивного белого шума. Этот критерий, известный как «критерий Котельникова», устанавливает, что оптимальный приёмник должен вычислять корреляционный интеграл между принимаемым сигналом и ожидаемыми сигналами. Работа заложила основы современной теории связи и радиолокации.

Теорема Котельникова (теорема отсчётов)

В 1933 году Котельников независимо от других исследователей (Э. Уиттакер, К. Шеннон) сформулировал и доказал теорему, согласно которой непрерывный сигнал с ограниченным спектром может быть точно восстановлен по своим дискретным отсчётам, взятым с частотой, не менее чем вдвое превышающей верхнюю частоту спектра. Эта теорема, известная как «теорема Котельникова» или «теорема отсчётов», является фундаментальной для цифровой обработки сигналов, цифровой связи и сжатия данных.

Радиолокация планет

Под руководством Котельникова были разработаны методы радиолокации планет, позволившие впервые получить радарные сигналы от Венеры, Меркурия и Марса. Эти эксперименты:

• Уточнили астрономическую единицу (расстояние от Земли до Солнца) с точностью до нескольких километров.
• Определили период вращения Венеры (около 243 земных суток в обратном направлении).
• Обнаружили, что Меркурий имеет неоднородную поверхность с участками разной отражательной способности.
• Подтвердили предсказания общей теории относительности о гравитационном замедлении времени.

Другие работы

Котельников внёс вклад в теорию радиолокации, теорию кодирования, статистическую теорию связи, радиоастрономию. Разработал методы синтеза антенн и обработки сигналов в радиотелескопах. Участвовал в создании первых советских радиотелескопов, в том числе РТ-70 в Евпатории.

Награды и звания

Государственные награды

• Дважды Герой Социалистического Труда (1969, 1978)
• Шесть орденов Ленина (1945, 1953, 1967, 1969, 1978, 1988)
• Орден Октябрьской Революции (1975)
• Орден Отечественной войны I степени (1985)
• Орден Трудового Красного Знамени (1945)
• Орден «Знак Почёта» (1943)
• Медаль «За доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941—1945 гг.» (1945)
• Ленинская премия (1964) — за радиолокацию Венеры
• Сталинская премия I степени (1943) — за разработку радиолокационной техники
• Сталинская премия II степени (1946) — за монографию «Теория потенциальной помехоустойчивости»

Научные звания

• Академик АН СССР (1953)
• Академик Российской академии наук (1991)
• Член-корреспондент АН СССР (1947)
• Почётный член Академии наук СССР (1988)
• Иностранный член Академии наук Чехословакии (1977)
• Иностранный член Академии наук ГДР (1980)

Прочие награды

• Золотая медаль имени А. С. Попова АН СССР (1964)
• Большая золотая медаль имени М. В. Ломоносова АН СССР (1981)
• Премия имени А. С. Попова АН СССР (1948)
• Премия имени М. В. Келдыша АН СССР (1988)

Память

Именные объекты

• Кратер Котельникова на обратной стороне Луны (диаметр 43 км, назван в 1970 году)
• Астероид (2726) Котельников (открыт в 1979 году, назван в 1982 году)
• Институт радиотехники и электроники имени В. А. Котельникова РАН (с 2005 года)
• Улица Академика Котельникова в Москве (район Южное Бутово, с 2016 года)
• Улица Академика Котельникова в Казани (с 2018 года)
• Научно-исследовательское судно «Академик Котельников» (построено в 1986 году)

Памятники и мемориальные доски

• Памятник В. А. Котельникову на территории ИРЭ РАН в Москве (открыт в 2010 году)
• Мемориальная доска на здании МЭИ (Москва, улица Красноказарменная, 14)
• Мемориальная доска на здании Казанского университета (Казань, улица Кремлёвская, 18)

Документальные фильмы

• «Владимир Котельников. Человек, который услышал Венеру» (2018, режиссёр А. А. Голованов)
• «Академик Котельников. Жизнь в науке» (2008, режиссёр В. В. Соколов)

Семья

• Отец — Александр Петрович Котельников (1865—1944), математик, механик, профессор Казанского и Московского университетов, член-корреспондент АН СССР.
• Мать — Елизавета Александровна Котельникова (урождённая Смирнова, 1876—1956), домохозяйка.
• Брат — Пётр Александрович Котельников (1900—1976), инженер-энергетик, профессор.
• Жена — Елена Николаевна Котельникова (урождённая Крылова, 1910—1998), врач-терапевт.
• Дочь — Наталья Владимировна Котельникова (род. 1936), физик, кандидат физико-математических наук.

Интересные факты

• В 1940-е годы Котельников разработал теорию помехоустойчивости, которая на десятилетия опередила западные аналоги. Его работа «Теория потенциальной помехоустойчивости» была переведена на английский язык только в 1960-х годах.
• В 1961 году радиолокация Венеры проводилась с использованием радиотелескопа РТ-70 в Евпатории. Сигнал, отправленный с Земли, достиг Венеры за 2,5 минуты и вернулся обратно.
• Котельников был одним из инициаторов создания советской программы по исследованию планет с помощью радиолокации. Его работы легли в основу проектов «Венера» и «Марс».
• В 1980-е годы, несмотря на возраст, Котельников продолжал активно участвовать в научных конференциях и семинарах, читал лекции в МЭИ.
• В 1990 году, в возрасте 82 лет, он был избран почётным президентом Международной академии астронавтики.

Источники

• Котельников В. А. Теория потенциальной помехоустойчивости. — М.: Госэнергоиздат, 1946. — 152 с.
• Котельников В. А. Радиолокация планет. — М.: Наука, 1970. — 120 с.
• Академик Владимир Александрович Котельников: Сборник статей / Под ред. Ю. В. Гуляева. — М.: Наука, 2008. — 400 с.
• Гуляев Ю. В. Владимир Александрович Котельников (1908—2005) // Успехи физических наук. — 2005. — Т. 175, № 5. — С. 545—548.
• Борисов В. П. Академик В. А. Котельников: жизнь и научное наследие // Вестник Российской академии наук. — 2008. — Т. 78, № 9. — С. 835—842.
• Материалы к биографии В. А. Котельникова // Архив Российской академии наук. — Ф. 2000, оп. 1, д. 1—45.