Важнее, чем очищение космоса, сейчас нет ничего

Не многие из ведущих учёных, под руководством которых будут реализованы проекты по мегагрантам «седьмой волны», постоянно работают в России. И совсем необычна ситуация, когда профессор регионального университета становится руководителем лаборатории в московском вузе. Но именно на таких условиях выиграли мегагрант заведующий кафедрой теоретической механики Самарского университета профессор Владимир Асланов и Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет). О задачах их совместного проекта под названием «Механика космического полёта» и о том, какие миссии действительно необходимы за пределами Земли, рассказал профессор Асланов.

— Владимир Степанович, расскажите о вашем участии в конкурсе мегагрантов. Как организована процедура, сложнее ли было подготовить заявку, чем на гранты меньшего размера в РНФ, скажем?

— Нет, в общем-то все требования к грантовым заявкам уже стали каноническими, и никаких страшных бюрократических препон в конкурсе мегагрантов нет. Конкурс был объявлен заранее, так что у нас было несколько месяцев на подготовку. Важно иметь достижения, а показать их на бумаге нетрудно.

Это общая победа нашего университета и Московского авиационного института. Надо сказать, что я не был инициатором этого проекта, а получил предложение от МАИ, от академика Гарри Попова, чем был приятно удивлён. Ведь в первые годы программа мегагрантов была мерой скорее для привлечения зарубежных ведущих учёных, чтобы они поработали у нас, оставили свои научные школы. Но для активного исследователя оторваться от своей базы, от своей лаборатории, от своих учеников на полгода очень сложно. Так что сейчас срок работы в организации по мегагранту для зарубежных учёных сократили до четырёх месяцев, а в конкурсе стали участвовать и российские учёные. Но хотя отечественные научные школы уже смогли адаптироваться под мировые требования, из 36-ти победителей этого года только трое работают в России. И не так много мегагрантов выиграли проекты по техническим наукам. Так что очень ценно, что правительство оценило наши достижения.

— Какие именно цели ставит ваш проект?

— Как и любой научный проект — создать новые знания в передовой области и оставить после себя научную школу. Финансирование по мегагранту закончится через три года, и после должна остаться школа, след от вложенных денег. Суть проекта в объединении усилий наших научных школ. Школа, которой я руковожу на кафедре теоретической механики, формирует облики будущих космических миссий. Тех миссий, которые будут востребованы уже в ближайшее время, через пять или десять лет. Это не космические лифты, которые могут быть реализованы через 100 лет, а, например, использование в космосе кулоновского взаимодействия между двумя заряженными космическими объектами. Допустим, нужно убрать с орбиты пассивный спутник. Для этого активный спутник дистанционно перебрасывает на него заряд с помощью электронной или ионной пушки. На нём самом при этом заряд такой же по знаку, и за счёт взаимодействия зарядов активный спутник может перемещать пассивный. В этом направлении у меня есть совместные работы с профессором Ханспетером Шаубом из Университета Колорадо в Боулдере. А направление, которое развивает в МАИ академик Попов, ещё экзотичнее, у зарубежных научных школ наработок в этой области нет. Речь о воздействии одного спутника на другой потоком заряженных частиц за счёт электрореактивного двигателя малой тяги. Развивать эту задачу мы будем вместе в ходе проекта.

— Как будет организована работа по проекту? И в каких приложениях могут найти применение системы, которые вы разрабатываете?

— Я буду возглавлять в МАИ научную лабораторию по механике космического полёта, и в ней будет развиваться школа по механике полёта космических аппаратов с малой тягой. Я не только буду передавать свой опыт и знания, но буду и учиться у московских коллег. Помимо Гарри Алексеевича Попова, в МАИ есть прекрасный учёный, член-корреспондент РАН Вячеслав Петухов, профессор Михаил Константинов, выдающийся учёный в области баллистики. Много учёных с мировыми именами, и с ними мы объединим усилия. Финансирование начнётся уже в этом году, всего за три года будет выделено 90 миллионов рублей.

Приложений у разработок лаборатории может быть очень много, но во всех темах красной нитью будут проходить электрореактивные двигатели, разработкой которых занимается НИИ прикладной механики и электродинамики под руководством академика Попова. Например, сейчас проблема очищения космического пространства от мусора стоит еще более остро, чем задача сохранить экологию Земли. На самом деле околоземное космическое пространство — материя очень хрупкая, мы можем потерять возможность его использования за считанные секунды. Поэтому вопрос сохранения космоса — не в смысле романтики «Гагарин полетел», а того космоса, без которого мы сегодня не можем жить, — острый и срочный. Сейчас на орбите около 20 тысяч крупных частей космического мусора, размером больше десяти см. Только столкновение спутников связи «Космос» и Iridium в 2009 году добавило порядка двух тысяч крупных осколков и около 80 тысяч мелких. Зона, где это случилось, навсегда потеряна для полётов таких аппаратов. И одно из направлений будущих миссий — увод космического мусора с орбит. С низких орбит, где сосредоточено около 2 500 тонн космического мусора, его нужно доставлять до границы атмосферы; с геостационарной орбиты, где накоплено примерно столько же, — уводить мусор на 200 км выше, на орбиту захоронения. Это только одна область. Таким же образом можно применять наши наработки для вывода новых спутников на расчётные орбиты, если они по какой-либо причине не достигли расчётных орбит, и для многих других приложений.

— Ваши работы посвящены теоретическим расчетам космического полёта, а сотрудничаете ли вы с экспериментаторами? Будет ли экспериментальная часть в проекте по мегагранту?

— Понятно, что создать какое-то «железо», какую-то экспериментальную установку в России очень тяжело. Мы, я имею в виду нашу школу на кафедре теоретической механики, оказались в благоприятном положении в том плане, что у нас есть доступ к большинству научных журналов мира, нет необходимости покупать каждую статью за 30–40 евро, есть все современные математические пакеты. И дальше мы уже ни от кого не зависим: выдвигаем новые идеи, математически обосновываем будущие миссии, публикуем свои результаты, участвуем в конференциях. В «железе» наши теоретические результаты проверяют другие учёные, и мы с ними не связаны, только видим их публикации с результатами экспериментов. Например, наша группа много занималась взаимодействием космических объектов посредством тросов, у нас опубликованы две книги по тросовым системам, и мы видим, как эти результаты превращаются в натурные установки и даже в проекты космических миссий. Сотрудничество с группой академика Попова классно еще и потому, что они продвинуты не только в теории, но и в плане создания экспериментальных установок. Свои идеи они сами выдвигают и сами проверяют, и в нашем общем проекте будет и экспериментальная часть.

— Вы уже сказали, что без очищения космического пространства от мусора дальнейшее освоение невозможно, а какие, на ваш взгляд, наиболее актуальные следующие задачи?

— Я все же ещё раз выскажусь на любимую тему — важнее, чем очищение космоса, сейчас нет вообще ничего для планеты Земля. Почему эта проблема не решается? Потому что рынок к уборке космического мусора не готов, никто не готов за это платить. Почему, например, Россия будет выводить чужой космический мусор? Кто за это заплатит? К тому же не всё, что сейчас летает на низких орбитах, можно назвать мусором. Например, верхние ступени ракет-носителей. Только от «Космосов-3М» остались порядка 350 штук на высотах 500–700 км. Каждая из этих двух с лишним тонн металла — не мусор, а строительный материал для будущих космических миссий. И, разумеется, Россия, как и любая другая страна, будет возражать, если кто-то захочет их убрать. Так что наряду с задачей уборки мусора есть проблема переработки, создания в космосе перерабатывающей станции, которая, как 3D-принтер, будет строить из этого материала новые объекты.

Если говорить о других задачах и проблемах, они и без меня хорошо известны. Например, проекты, которые запускает Илон Маск, в том числе глобальная спутниковая сеть Starlink. На мой взгляд, счастье для жителей Земли, что есть такой человек. Он движет прогресс, заставляет весь мир работать.

Но я не считаю такими уж актуальными задачами освоение Луны или Марса. Полёт на Марс сейчас может быть полётом только в один конец, это вариант для героев, но стоит ли он того? И базы на Луне не принесут большой и быстрой пользы, возить золото мешками мы оттуда не будем. Ни Луна, ни Марс не могут быть платформой для выживания землян, по крайней мере пока. Лучше нам подумать, как сохранить планету, на которой мы живём. Другой большой вопрос — нужен ли в космосе такой огромный аппарат, как МКС. Будущее за маленькими аппаратами, которые бы приносили пользу, но не оставляли бы следов.

— Как вы считаете, пилотируемая космонавтика сегодня имеет исследовательское или техническое значение? Или орбита — это, скорее, рубеж в освоении мира, от которого человечество не отступает по каким-то политическим соображениям?

— Пилотируемые полёты нужны для понимания возможностей человека, его адаптации к невесомости. Когда освоение космоса только началось, никто не понимал, что человек может существовать в невесомости безболезненно всего 28 суток. Дальше без тренировок могут наступить необратимые последствия. И если в космической гонке США обогнали СССР с полётами на Луну и так далее, то в экспериментах на людях, в понимании этих процессов советская и российская школа продвинулась дальше. Сейчас считается, что молодому и здоровому человеку нужно не меньше шести часов тренировок в сутки, чтобы просто работать в космосе.

В технологическом смысле пилотируемая космонавтика не так актуальна, как роботы-автоматы. Многие технологические процессы требуют покоя, и есть эксперименты, которые на МКС проводить просто нельзя: там все время перемещаются люди, работают генераторы, кондиционеры и так далее. Это всё вызывает колебания. Так что пока станция не приносит отдачи многомиллиардных вложений. Может, потом человек будет необходим как оператор, но я в этом не уверен. Сейчас и из авиации, особенно военной, человек «уходит», и этот процесс будет только развиваться.

— Теоретическая механика — довольно сложная область. Откуда вы черпаете кадры для вашей научной школы? И повлияло ли как-то на этот процесс объединение вузов Самары в 2016 году?

— Долгие годы кадры мы находили в основном на специальности «Механика» в нашем университете. Здесь надо отдать должное академику Виктору Сойферу, сейчас президенту нашего университета, который был ректором Самарского аэрокосмического института много лет. Он инициировал открытие в нашем техническом университете такой фундаментальной специальности, это стремление поддержал в своё время и академик Ишлинский, ведущий советский учёный в области механики. Выпускники нашей «Механики» на многих кафедрах занимают ведущие позиции, нашли себя и во многих других отраслях. Также по инициативе Сойфера у нас была создана и работала физмат-школа, я был её директором. И она тоже много дала в плане притока молодых кадров.

Но тем не менее подготовка кадров была и остается весьма сложной задачей. Нельзя сказать, что к нам идут валом. Но я согласен с мнением, что наукой должны заниматься те, кто не может этого не делать. Как художники и поэты не могут не писать, так и настоящий учёный не может жить без науки, не получать новые знания. На своей кафедре мы учим именно этому, и только благодаря этому мы создаём новые проекты и программы. У нас не такой огромный коллектив, активная группа состоит, наверное, из десяти человек. Но это все отборные люди, которые не могут не заниматься наукой.

Что касается объединения вузов, могу сказать, что потенциал объединения фундаментальной и технической науки большой. Сейчас в России мы только приходим к пониманию, что университет — это центр науки. В мире такой исследовательский университет, который создаёт научный продукт и на этих же знаниях обучает студентов, будущих творцов, — самый эффективный тип вуза. Развитие грантовых фондов, возможность заниматься наукой в вузе и получать вознаграждение за научные усилия, а не только за тяжёлый преподавательский труд, стало колоссальным шагом в развитии университетов в России. Без этого нам не получить прорывных результатов ни в науке, ни в технологиях.