Директор ИКИ РАН Анатолий Петрукович о серьезной науке и зеленых человечках

Космос для одних — загадка, для других — романтика. А для кого-то — работа. Кстати, до большой космической науки в столице — рукой подать: Институт космических исследований Российской академии наук (ИКИ РАН) находится в нескольких минутах ходьбы от метро «Калужская». Многие и не догадываются, какими масштабными проектами занимается коллектив этого уникального научного центра. И все их проекты направлены в будущее.

Здание института огромно: метров 400 по фасаду. Внутри можно заблудиться. Музей — потрясает. Тут занимаются наукой и ставят эксперименты, не забывая ни на миг, что главный их заказчик — небо.

— Анатолий Алексеевич, в следующем году Институт космических исследований (ИКИ) РАН отмечает знаковый юбилей: Мстислав Келдыш заговорил о необходимости образования такого института в 1963 году, а «родился» он в итоге в 1965-м. Что такое ИКИ — сегодня?

— Да, в следующем году институту 60 лет. Что интересно: слова, которыми Келдыш обосновывал необходимость его создания, звучат абсолютно современно. А он говорил, что стране остро необходим центр космической науки, который объединял бы сразу многие компетенции. Это связано с тем, что космические исследования прочно завязаны на технику, поскольку, чтобы их проводить, нужно подготовить приборы для спутников, работающих в жестких условиях космического пространства, и работать такие приборы должны лет по десять, не меньше. Поэтому они требуют большого количества компетенций от инженерно-технического коллектива, который должен не только понимать, как сделать прибор, оптимальный с научной точки зрения, но и управлять им в процессе эксперимента. Обеспечить это сочетание может только крупный научный центр, что Келдыш понимал. Это, кстати, соответствует мировым тенденциям, поскольку во всех основных «космических» странах подобные центры тоже были созданы.

— Сколько человек у вас работает сейчас? Сильно ли повлияли на работу института санкции?

— Более 1000. Но в зарубежных аналогах ИКИ трудятся по несколько тысяч человек. Надо отметить еще один важный момент: ИКИ — центр многопрофильный. Космические эксперименты могут длиться по 10 лет, примерно столько же времени занимает и подготовка к ним. Получается, что в момент перерыва между экспериментами «одного типа» энное число специалистов могут остаться без работы. Но поскольку у нас множество проектов, люди спокойно «перетекают» с одного проекта на другой, расширяя раз от раза свои навыки, опыт и умения. К тому же иметь дорогущее оборудование для испытаний приборов, отправляющихся в космос раз в 5–10 лет, экономически невыгодно. Но когда проектов много и создана серьезная производственная база, где что-то испытывается в постоянном режиме, все это оправданно. Итог: сейчас на каждом втором запускаемом в космос российском аппарате стоит прибор, сделанный у нас. Что касается санкций… Какие-то иностранные коллеги ушли, какие-то — нет, сейчас активизируются связи с Китаем, где-то выручает импортозамещение. Оно у нас, правда, было всегда, поскольку мы полагали, что для собственной независимости всем необходимым нужно обеспечивать себя самим, ибо, конечно, никто никаких ультратехнологий нам просто так не даст.

С другой стороны, научный космос всегда был международной сферой. Какой достаточно крупный проект ни возьми, в нем всегда присутствуют несколько стран: кто-то дает ракету, кто-то — спутник, кто-то — приборы. Самый современный американский телескоп улетел в космос на европейской ракете. Семь сделанных в ИКИ приборов работают сегодня на иностранных аппаратах, в том числе на американском марсоходе. Международное сотрудничество дает ключевой эффект в качестве. Хороший пример этого — МКС. Это уникальный объект, который без международного сотрудничества был бы просто невозможен.

Но вернусь к ИКИ. В его основу были заложены несколько основных направлений фундаментальной космической науки — астрономия, астрофизика, исследования Солнечной системы, Солнца, околоземного пространства, а также направления более прикладные — такие, как исследование Земли из космоса, приборостроение. У нас было и есть производство. Более 1,5 тысячи человек работали в построенном в городе Фрунзе (сегодня это Бишкек, Кыргызстан) Опытном конструкторском бюро. Увы, сейчас его уже нет, но работает наш филиал в Тарусе — Специальное конструкторское бюро космического приборостроения. Так что мы, помимо науки, еще и в значительной степени космический приборостроительный завод — со всеми вытекающими отсюда последствиями. Подчеркну: все эти направления сохраняются приоритетными, другое дело, что иногда меняются конкретные научные задачи. Но мы, повторю, считаем, что должны быть компетентны во всех направлениях космической науки. Тут не заскучаешь: меняется все быстро. Когда я был студентом, космическая наука выглядела иначе. Сейчас открылись такие направления науки и исследований, которые тогда и предсказать было невозможно.

— Например?

— Скажем, это проблемы Большого взрыва, когда мы в проекте «Спектр-РГ» ищем свидетельства того, какой наша Вселенная была раньше, — ведь это ключ к новым физическим законам, которых мы пока не знаем или не можем понять. Смотрите: вот смартфон. Он — дитя физики столетней давности: в нем объединены электричество и магнетизм (это Максвелл, середина XIX века), атомная физика и даже теория относительности, которым тоже уже по веку. Они соединились в практическом объекте через 100 лет. А мы сейчас ищем ту новую физику…

— …которая соединится в практических объектах спустя еще век?

— Да. Такова жизнь, так устроена человеческая цивилизация: от первых опытов с газом до первой паровой машины тоже прошел век. И таких примеров можно привести множество.

— А на Земле такие изыскания проводить нельзя?

— Нет, на Земле нет подходящих объектов, и черную дыру на столе не сымитируешь. Кроме того, появились новые направления исследований, связанные с поисками жизни, экзопланет, планет у других звезд. Уже понятно, что зеленых человечков на Марсе нет, но некая иная форма жизни, наличие на нем тех же микробов не менее интересны, так как и генетика, и биохимия их могут быть совершенно другими, ведь речь идет об иной эволюции.

— Значит, нет зеленых человечков... А «иная форма жизни» предполагает, что у инопланетянина может не быть глаз и ушей, как у нас?

— Да, не стоит ждать там появления «людей». Ведь что такое жизнь? Это очень сложные молекулы, которые постепенно эволюционно наращивались из простых молекул, спиртов и аминокислот, чтобы в итоге получился «венец» — ДНК и белки. На других планетах они могут оказаться совершенно не такими, что известны нам. Главное, это дает людям новые инструменты и понимание того, как устроен мир, обеспечивает кардинальное расширение взглядов на строение сложных веществ.

— Простите, но возникает наивный вопрос про «чужих». Попадет такая молекула на Землю, и…

— Конечно, в какой-то мере это может быть опасным, поэтому и существует такая деятельность, как «планетарная защита». И это не разговоры фантастов, а международная организация на уровне ООН*. Каждый аппарат, летящий на Марс, дезинфицируется, чтобы не занести на планету свои бактерии и микробы. Соответственно, если будет возврат на Землю грунта с Марса, это действие тоже попадет под требования планетарной защиты, и будут приняты меры, чтобы ничего из этого грунта, условно говоря, не сбежало. К этому относятся серьезно, все понимают, что даже примитивный микробный мир другой планеты — мир абсолютно новый.

— Но есть ли все же где-то другая жизнь?

— Разговор о жизни в грунте на Марсе уже почти банальность. Сейчас изучаются места, где условия для существования некой жизни могут быть подходящими. Например, это облака Венеры.

— Там мягче, чем на поверхности, жить приятнее? Шутка. Без шуток: как так, на Венере ведь жара!

— Да, температура на ее поверхности примерно +500 градусов Цельсия при давлении в 100 атмосфер. Сложно себе представить, что могло бы там выжить. Разве что самые экстравагантные варианты! Но на высоте в 50 км от поверхности температура составляет уже примерно 40 градусов, а давление — всего 1 атмосферу.

— То есть в принципе жить можно…

— Относительно, конечно. В смысле температуры и давления по земным понятиям — да. Но не будем забывать, что в атмосфере Венеры много серы и углекислого газа: обстановка там похожа на обстановку в наших вулканах. Но некоторые бактерии, получающие энергию не от солнца, а от химических реакций, теоретически могли бы там существовать. А это — жизнь.

— Эту возможность уже изучают?

— В ближайшие 10 лет к Венере полетят 3–4 аппарата, надеюсь, в том числе и российский. Они будут исследовать и облака. Есть другая интересная тема — ледяные спутники Юпитера. На их поверхности температура –140 градусов, лед похож по твердости на сталь. Но представьте: под этой толстенной, может, и 50 км, ледяной коркой есть вода! Целый соленый океан, причем достаточно теплый. Объясняется это гравитационным трением. Если говорить просто, каждая часть спутника Юпитера вращается вокруг планеты, согласно закону Ньютона, немножко по своей траектории, и хотя спутник остается единым целым, диссонанс в движениях отдельных его слоев вызывает трение и в итоге создает тепло. Чисто теоретически наличие воды и тепла подо льдом делают жизнь там возможной. Сейчас к спутникам Юпитера летит европейский аппарат и готовится к скорому запуску американский. Лететь им еще лет пять, правда.

— Я спрашиваю у вас про «другую жизнь», но про себя думаю, а нужны ли нам эти «контакты»?!

— Посмотрите на небо. Там 100 миллиардов звезд Галактики. Мы понимаем, что почти у всех них есть планетные системы, а у ближайших к нам звезд даже видим их. Не все они удобны для жизни, но… Когда я был студентом, мы рассчитывали так называемую вероятность жизни. Не буду мучить вас длинной формулой, это все равно был футуризм чистой воды, но получалось некое число со многими нулями после запятой: 0,00…1. Сейчас, когда мы видим количество планет и можем подставить это число в формулу, коэффициент вероятности жизни сильно поднялся. Может, лет через 10, когда мы научимся измерять состав атмосферы планет у других звезд, мы сможем найти если не точного двойника Земли, то нечто похожее на нее. В этот момент и правда предстоит ответить на вопрос: посылаем мы туда сигнал или нет?

— Но как же все эти многочисленные свидетельства, рассказы о встречах с инопланетянами?

— Я верю лишь в четкие доказательства, а не в какие-то невнятные рассказы и размытые фото. В 1960–1970-х годах было множество различных свидетельств о встречах и контактах с инопланетянами. С тех пор мы стали в тысячу раз лучше смотреть за Землей, но нашли ли хоть не в 1000, а хотя бы в 10 раз больше инопланетян? Нет.

— Как далеко видит самый мощный телескоп?

— Возраст Вселенной, если считать его от Большого взрыва, составляет приблизительно 13,5 миллиарда лет**. Вот примерно на 13 миллиардов мы заглядываем и можем видеть отдельные объекты. А рассеянное, фоновое микроволновое излучение видим примерно на уровне 300 тысяч лет от Большого взрыва.

— Простите за глуповатое уточнение, но теория Большого взрыва доказана и всеми признана?

— Она не может быть доказана, поскольку является некой экстраполяцией, так же как и черная дыра — некий объект, который по нашим представлениям «схлопнулся» в ноль. Наши представления о Большом взрыве можно упрощенно назвать абстракцией, которая подтверждается совокупностью данных. Теория Большого взрыва так многое объясняет, что отменить ее в ближайшее время вряд ли получится.

— А что больше интересует вас как ученого?

— Я занимаюсь околоземным космосом, космической погодой, солнечной активностью, магнитными бурями.

— При упоминании магнитных бурь многие «сделают стойку». С их обсуждения начинается утро...

— Сейчас солнечный максимум довольно слабый, в 1990-е солнечная активность была вдвое выше, чем сейчас, и магнитных бурь было больше, и полярных сияний тоже. Мы наблюдаем за пятнами на Солнце — это на самом деле сгустки магнитного поля на его поверхности, которые немного ее затеняют. Если пятно сложной формы и активно растет, то, скорее всего, будут солнечные вспышки — взрывные выбросы энергии. Вспышек гораздо больше, чем магнитных бурь, на каждую из них человеку обращать внимание вовсе не обязательно, хотя они немного влияют на радиосвязь. Далеко не каждая вспышка производит бурю, а прогноз их, на мой взгляд, важен только для специалистов: например, во время вспышек на Солнце нежелательно выходить в открытый космос. Магнитная буря на Земле начинается, только если выброс солнечной плазмы после вспышки попадет по Земле. Поэтому все прогнозы и за месяц, и за 2–3 дня носят достаточно приблизительный характер и должны подтверждаться уже наблюдениями около Земли.

— А говорят, они влияют на здоровье.

— Могу сказать одно: они влияют на технику и радиосвязь, радиолокацию, самолеты, летающие в полярных областях, на космонавтов. Некоего понятного «рецептора», который принимал бы магнитный сигнал, у человека нет. Да, есть разные гипотезы: некоторые считают, например, что магнитные атаки меняют вязкость крови. Я считаю, что в оценке своего состояния скорее нужно исходить из знания собственных болячек, а не из магнитных бурь. Кстати, это чисто российский феномен: на Западе повального увлечения здоровьем во время магнитных бурь нет.

— Мы говорили о фундаментальных вещах, а давайте обратимся к прикладной части работы института.

— В работе ИКИ много прикладного, что важно. Кстати, а вы знаете, например, сколько раз в сутки ваш смартфон обращается к сигналу спутника ГЛОНАСС? Ведь именно таким способом, а не с помощью компаса, сейчас получают координаты…

— Даже не задумывалась никогда...

— Да никто не задумывается. Это же сигнал бесплатный, вроде как государственная услуга. Но если бы мы брали хоть по копейке за каждый сигнал, космическая отрасль озолотилась бы. Но это так, к слову. Без космоса сейчас землянам никуда. Важная задача моих коллег — наблюдение из космоса за лесными пожарами. Из космоса можно следить за их возникновением: если возгорание произошло в средней полосе, его заметят быстро, а если на севере?

— Там народу негусто…

— Поэтому и увидят далеко не сразу. Спутники — единственный способ следить за этим бедствием оперативно. Специальная компьютерная система, созданная в ИКИ, сразу передает эту информацию в специализированные ведомства. Но важен не только мониторинг пожаров, но и оценка их воздействия. И тут без данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) никуда. Можно оценить, какую площадь прошел огонь, насколько интенсивно горело, насколько поврежден лес. Вообще оценить состояние лесов России: сколько их, какие породы преобладают, где вырубают, где, наоборот, можно даже предположить наличие вредителей, если речь идет о массовом поражении леса. А еще из космоса прекрасно определяются качество и плотность льда, видны нефтяные разливы.

— «Мне сверху видно все, ты так и знай…»

— Да, причем из космоса можно безошибочно определить более 20 видов растительности. И когда Минсельхоз ведет перепись возделываемых и пустующих земель, мы можем помогать ему, корректируя эти записи. Еще мы научились делать достаточно точные прогнозы относительно грядущего урожая. Есть и климатическая повестка — парниковые газы. Согласно Киотскому и Парижскому соглашениям по климату, все страны должны существенно ограничить выбросы СО2 в атмосферу, все идет к тому, что за «перебор» будут серьезно штрафовать, и это может нанести удар по бюджету. Но в России есть обширные леса, которые поглощают значительный объем этого газа. В кооперации со многими организациями мы реализуем проект, в рамках которого разработаны методы оценки углеродного баланса.

— Многие годы наша космическая отрасль была не в фаворе. Сейчас во всем мире — космический бум. Вы довольны этим?

— Иногда кажется, что мы немного застряли в прошлом. Роскосмос работает над изменением ситуации, но хотелось бы, конечно, чтобы научному космосу доставалось больше внимания со стороны государства, поскольку отставать от конкурентов не хочется.

— Лунная программа будет продолжена?

— Работы по проектам «Луна-26» и «Луна-27» идут полным ходом, мы в них участвуем, делаем научные приборы, определяем научную повестку — программу миссии. Пока в планах запуски на 2027–2028 годы.

— А что с подрастающей сменой?

— Молодежь к нам приходит, и она хочет работать у нас, поскольку в институте много разных направлений: хочешь — делай приборы, хочешь — изучай леса или черные дыры. У нас есть базовые кафедры в разных вузах, а том числе в МФТИ, МГУ и НИУ ВШЭ, и старшим курсам мы полностью обеспечиваем учебный процесс по узкой специальности. Сотрудничаем и с инженерными вузами, МАИ, МГТУ имени Баумана и другими. Мы берем к себе тех, кто горит желанием работать и сам может себя мотивировать. Ну, а Летняя космическая школа, которую проводят наши партнеры в стенах ИКИ, — это наш вклад в популяризацию науки. Мы и сами организуем дни открытых дверей, школьники классами приходят на экскурсии в наш музей. За прошедший год, например, у нас побывало 1000 человек.

— «Терапевтический» вопрос. Многие опасаются атак астероидов и появления планеты Нибиру…

— Поскольку человек прожил миллионы лет, и за это время ничего такого уж страшного не произошло, можно надеяться на лучшее. Мы находимся в дальнем углу Галактики, у нас свой климат, довольно благоприятный: сверхновые звезды взрываются далеко, Солнечная система упорядочена, все планеты чинно двигаются по кругу, не мешая друг другу, Луна имеет полезную функцию — стабилизирует вращение Земли и защищает нас от гравитационного влияния Юпитера. За астероидами же сейчас следят, их пересчитывают, пока опасных не нашли. Что касается Нибиру... Если планета Нибиру так огромна, как считают некоторые, она не может не влиять на другие планеты. Если люди, рассуждающие о ней, думают, что астрономы не ищут таких вещей, они ошибаются. Потому что, конечно, они ищут, но не ее, а другие тела, которые находятся за Плутоном, и исследуют стабильность этих систем. Может ли быть, чтобы тысячи исследователей не заметили такой объект? Нет. Разумных данных о ней нет. Теоретически может существовать какой-то спутник Солнца, который прилетает раз в 10 миллионов лет и затем отлетает далеко, ибо такова его орбита. Но вероятность этого крайне мала.

ДОСЬЕ

Анатолий Алексеевич Петрукович родился 29 августа 1967 года. Российский ученый-физик, специалист в области космической плазмы, геофизики. Директор Института космических исследований РАН (с 2018 года). Член-корреспондент РАН. Область научных интересов: физика космической плазмы, физика магнитосферы Земли, космическая погода, приборостроение для космических исследований, организация космической деятельности. Автор более 200 научных публикаций.

* Целью планетарной защиты является предотвращение биологического загрязнения как целевого небесного тела, так и Земли. Она связана с неизвестным характером космической среды и желанием научного сообщества сохранить первозданную природу небесных тел, пока они не изучены в деталях.

** Недавно канадские ученые сделали предположение, что наша Вселенная «несколько» старше и возраст ее составляет 26,7 миллиарда лет, а не 13,5, как считается сейчас. Их смущает существование звезд, которые кажутся старше теоретического возраста Вселенной.