Интервью с Игорем Молотовым, координатором проекта ISON, об обеспечении безопасности российской спутниковой группировки

 

Игорь Молотов,
Координатор проекта НСОИ АФН/ISON,
снс института Прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН

Загрязнение околоземного пространства – проблема, которая сегодня все чаще поднимается в СМИ и произведениях массовой культуры. В наши дни космос используется для различных целей более чем 70 странами. Обеспечение безопасности дорогостоящих аппаратов – важнейшая задача для ученых и инженеров всего мира. В основе ее решения - формирование надежной информационной основы, убежден Координатор проекта НСОИ АФН/ISON Игорь Молотов, снс института Прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН.
 

- Игорь Евгеньевич, насколько я знаю, Ваш основной «враг» - космический мусор? Что он из себя представляет, и чем так опасен?

- На сегодняшний день на околоземных орбитах отслеживается порядка 24 тыс. космических объектов размером от 10 см. Из них около 1200 – функционирующие спутники, остальные объекты относятся к так называемому космическому мусору. Количество же фрагментов размером более 1 см, которые могут представлять опасность для космических аппаратов, по оценкам ученых, превышает 600 тыс. Космическим мусором принято называть совокупность объектов искусственного происхождения, находящихся на орбитах вокруг Земли, – выработавшие свой ресурс спутники, ракетные ступени, связанные с их запусками, операционные фрагменты, фрагменты разрушений спутников и ракетных ступеней и т.д. Несмотря на скромные, на первый взгляд, размеры – от 1 см, такие фрагменты обладают огромной энергией за счет большой скорости движения – километры в секунду. Попадание в спутник сантиметрового стального шарика на низкой орбите можно сравнить с лобовым столкновением легкового автомобиля с «КамАзом» на скорости 60 км/ч.

- С чего началась Ваша работа в этой области?

- Все началось с интереса к науке и к астрономии, в частности. Как-то мне потребовалось привлечь для работы оптические наблюдения и вдруг выяснилось, что привлекать-то практически некого. После распада СССР прервались многие научные связи. Ведь обсерватории, как правило, располагаются в горах, в местах с хорошим астроклиматом, вдали от больших городов. И вот 90% обсерваторий оказались за пределами России. Одновременно с этим в мире произошел значительный скачок в развитии оборудования. Наша страна переживала тяжелые времена, отсутствие финансирования и интереса у государства к астрономии не позволяло ученым бывшего Советского Союза перейти на новый уровень. Мы понимали, что, если сами не сделаем первые шаги, дело вряд ли сдвинется с мертвой точки. Как говорится, спасение утопающих – дело рук самих утопающих. Постепенно мы вновь налаживали связи с еще работающими обсерваториями (или хотя бы желающими возобновить наблюдения), занимались их переоборудованием, привлечением новых сотрудников, переобучением старых, по крупицам собирая и выстраивая глобальную сеть оптических телескопов для наблюдения за объектами техногенного происхождения, то есть функционирующими космическими аппаратами и космическим мусором на околоземных орбитах, за астероидами, которые сближаются с Землей, а также за оптическим послесвечением т.н. гамма-всплесков. Шаг за шагом мы развили нашу сеть до 35 обсерваторий и наблюдательных пунктов, помогли 90% обсерваторий бывшего Советского Союза. Многие из них до работы в рамках нашего проекта были вообще закрыты и только с нашей поддержкой смогли возобновить наблюдения после 15-ти летнего простоя. В 2001 г. началось наше сотрудничество с Институтом прикладной математики им. М.В. Келдыша, который как раз в это время был назначен ответственной организацией за проблемы космического мусора.

- Расскажите, пожалуйста, подробнее о проекте ISON.

- Работы по созданию сети обсерваторий начались в 2004 году при поддержке грантов Министерства науки РФ и ИНТАС, позволивших приобрести нам первые современные ПЗС-камеры. Основным направлением деятельности было выбрано создание кооперации оптических обсерваторий на самофинансировании для решения широкого круга научных и прикладных задач. И в значительной степени нам это удалось - в течение 2005-2010 гг. была создана глобальная сеть оптических телескопов НСОИ АФН или ISON, обеспечивающая возможность наблюдения практически всего околоземного пространства на высотах от 10 до 60 тыс. км. В проекте участвуют уже 15 стран – последней к нам присоединилась Армения. Недавно был подписан договор о сотрудничестве с еще одной страной – Аргентиной, а вчера поступила заявка от Эфиопии. Впервые в истории отечественных наблюдений околоземного космического пространства измерения по объектам космического мусора стало возможным получать на регулярной основе для всей геостационарной орбиты. Полученные результаты накапливаются и обобщаются в Баллистическом центре ИПМ им. М.В. Келдыша РАН и открыты для научного анализа.

Научный проект под эгидой Института прикладной математики – это сеть из 70 с лишним телескопов на трех континентах. Мы используем телескопы главным образом собственного производства - в рамках нашего проекта смогли реализоваться несколько команд, занимающихся производством телескопов для любителей астрономии. Это отдельная проблема нашей страны - производство серийных отечественных телескопов фактически свернуто, недавно прекращен выпуск наиболее массовых моделей – телескопов ТАЛ Новосибирского приборостроительного завода. Поэтому мы вынуждены разрабатывать для наших обсерваторий собственные телескопы. Сейчас в Подмосковье разворачивается новое производство. Но благодаря этому наш проект постоянно развивается, так сказать, растет над собой – производительность наблюдательной сети увеличивается с каждым годом, каждый год появляются новые телескопы с лучшими характеристиками.

Также мы занимаемся модернизацией старых телескопов, сохранившихся со времен Советского Союза, но до сих пор еще остается много неработающих – только с апертурой от 1 м и свыше их около десятка. Также приятно осознавать, что в это сложное для отечественной науки время мы смогли опередить мир в части сбора информации по высокоорбитальным космическим объектам. На данный момент уже собрано более 20 млн измерений по 4 тыс. объектам, включая около 1,5 тыс. новых объектов, открытых сетью НСОИ АФН. Собрана уникальная информация по объектам с большим отношением площади к массе. Количество обнаруженных подобных интересных объектов так велико, что требуется пересмотр существующих моделей динамического распределения космического мусора в околоземном пространстве.

- Какие задачи решаются в рамках проекта ISON?

- У нас есть три основные задачи. Во-первых, прямая прикладная задача – это обеспечение безопасности российской спутниковой группировки. Во-вторых, мы изучаем астероиды - открываем новые астероиды и кометы и исследуем физические свойства астероидов. Работают два астероидных обзора - в Андрушевке и Нью-Мексико, что позволило нам открыть четыре кометы, 7 астероидов, сближающихся с Землей, и более 1,5 тыс. астероидов главного пояса. Наш проект имеет значимые результаты в плане фотометических наблюдений околоземных астероидов - мы исследовали уже порядка 100 астероидов, что позволило нам открыть 7 двойных систем (вот только что, по наблюдениям на 1-м телескопе в Казахстане и 40-см телескопе в Нью-Мексико, похоже, открыта восьмая) и зафиксировать влияние так называемого YORP-эффекта у 5-ти объектов. Третье направление нашей деятельности – это наблюдение оптического послесвечения гамма-всплесков - масштабных космических выбросов энергии взрывного характера, наблюдаемых в отдаленных галактиках в самой жесткой части электромагнитного спектра. Гамма-всплески — наиболее яркие электромагнитные события, происходящие во Вселенной.

- Кроме вас в России кто-то еще занимается этими вопросами? Или ISON является уникальным?

- Смотря в чем заключается уникальность. Например, у Государственного астрономического института им. П.К.Штернберга (ГАИШ) есть свой сетевой проект под названием МАСТЕР. Но он изначально специализируется на изучении гамма-всплесков, поиске сверхновых и астероидов. А вот в части полученных результатов по наблюдению космического мусора наш проект уникален. Аналогично и с фотометрическими наблюдениями астероидов – в России до сих пор они не проводились так массово, при этом наши результаты высоко ценятся и на международном уровне. Ну и до сих пор только в рамках нашего проекта имеются российские телескопы, для которых поиск новых астероидов является основной задачей. Сейчас мы начали производство телескопов нового класса для астероидных обзоров, рассчитываем, что несколько подобных инструментов смогут за ночь просматривать всю небесную полусферу. Т.о. должен значительно увеличиться российский вклад в решение проблемы астероидной опасности. Сегодня, кстати, произошло юбилейное событие - нашей обсерваторией в Нью-Мексико в Центр малых планет отправлено 500-тысячное измерение.

- То есть вы главные по мусору?

- Можно и так сказать. В мире не существует аналогов нашей сети по количеству телескопов и по результатам исследования космического мусора. Мы видим больше космических объектов на высоких орбитах, чем кто-либо, и в режиме службы, каждый день обеспечиваем прогнозы опасных сближений со спутниками для Роскосмоса. С этой целью в ИПМ был создан специальный аппаратно-программный комплекс, являющийся частью «Автоматизированной системы предупреждения об опасных ситуациях в околоземном космическом пространстве (АСПОС ОКП), за функционирование которой отвечает Центральный научно-исследовательский институт машиностороения.

- А что опаснее – космический мусор или астероиды?

- Смотря для чего опаснее. Если говорить о потенциальном падении на Землю, то опаснее астероиды. Последствия для человечества могут быть крайне тяжелыми, вплоть до исчезновения жизни на Земле, однако и вероятность такого события невелика. Если же рассматривать безопасность дорогостоящих космических аппаратов и продление жизненного цикла их функционирования на орбите, то здесь, несомненно, большую важность представляет отслеживание космического мусора, расчет прогнозов опасных сближений, чтобы минимизировать риск потери спутника. Астероиды и космический мусор - это разноплановые космические угрозы.

- Но ведь космический мусор тоже может упасть на Землю?

- Да, такое иногда случается, но последствия не сравнимы с возможными разрушениями от падения астероида. К слову, упомянутая раньше система АСПОС ОКП осуществляет и прогнозы места и времени падения крупных спутников на Землю, только этим занимаются другие организации. ИПМ и НСОИ АФН привлекаются только в случаях падения на Землю спутников на высокоэллиптических орбитах, поскольку они относятся к области ответственности нашей команды.

- Регулируются ли проблемы космического мусора на законодательном уровне?

- Данная проблема обсуждается на международном уровне, вплоть до ООН. Для координации деятельности космических агентств различных государств, ведущих наиболее активную деятельность в космосе, был создан «Межагентский координационный комитет по космическому мусору (IADC)», в который входят представители космических агентств из 12 государств, включая Россию. Как часть своей деятельности, IADC разрабатывает рекомендации по снижению засорености околоземного пространства. Некоторые из этих рекомендаций закрепляются на уровне национальных нормативных документов.

На базе разработанных в IADC «Руководящих принципов по предупреждению образования космического мусора» Научно-техническим подкомитетом Комитета ООН по использованию космического пространства в мирных целях был разработан аналогичный международный документ, который в 2007 году был одобрен Генеральной Ассамблеей ООН. Эти принципы не являются юридически обязательными и носят добровольный характер. Некоторые страны, включая Россию, США, Японию и государства-члены Европейского космического агентства, уже сделали эти рекомендации своими стандартами. Рано или поздно может наступить момент, когда они станут обязательными для всех стран. И тогда их несоблюдение повлечёт за собой серьезные финансовые потери. Тем самым, будет необходим повседневный контроль за всем, что происходит в космосе, и у России обязательно должен быть свой «взгляд в космос», чтобы никто не мог необоснованно возложить на нас вину за какое-либо неприятное происшествие.

Проблема космического мусора крайне серьезна. Расчеты ученых предсказывают, что если сейчас ничего не предпринимать по вопросам снижения засоренности космического пространства, то в обозримом будущем находиться на околоземных орбитах станет практически невозможно без опасения столкнуться с объектом космического мусора через довольно короткий промежуток времени! К слову, в составе российских делегаций в работе IADC и Подкомитета ООН уже много лет принимают участие и эксперты нашего института.

- Наш журнал много пишет о кадровых проблемах. Не могу не поинтересоваться, как Вам удалось собрать такой замечательный коллектив?

- Проблема кадров в нашей области действительно стоит очень остро. Выпускники профильных вузов в большинстве случаев уезжают работать за границу. Оставшиеся считают исследование космического мусора рутинным, неромантичным занятием. В итоге наша важная область испытывает дефицит квалифицированных специалистов. Надо заметить, что эта работа тяжелая, ночная, как правило, вдали от городов, и требующая большой отдачи. В некоторых обсерваториях работают вахтой месяц через месяц. Не каждый пойдет на такое.

Наш коллектив очень разноплановый. В первую очередь, в нашем проекте мы стремились объединить энтузиастов, которые не могут равнодушно смотреть на небо. У нас здесь собрались люди, действительно любящие астрономию. Мы постепенно находили друг друга в сети Интернет, с помощью специализированных сайтов и форумов, а также на тематических конференциях. В том числе многие пришли к нам, посетив сайт и форум нашего проекта – интересное и живое дело притягивает. Я не видел, чтобы кто-то из наших сотрудников занимался посторонними делами в рабочее время, например, играл на компьютере. В наших рядах много любителей астрономии. Но это любители, которые сейчас дадут фору многим профессионалам!

Подготовила Адель Соколова

Источник: "Безопасность: информационное обозрение"