Обо всем этом, а также о необходимости изменения подходов к обучению и оплаты труда молодых ученых в интервью ZN.UA рассказывает заведующий лаборатории физики космоса физического факультета Киевского национального университета имени Тараса Шевченко, старший научный сотрудник Национального антарктического научного центра Геннадий Милиневский.
Он - координатор спутникового проекта Aerosol-UA, главный научный сотрудник Главной астрономической обсерватории НАН Украины, а также приглашенный профессор Цзилинского университета в Китае. Длительное время занимался активными экспериментами в космосе, в рамках научных и военных программ исследовал плазменные образования в ионосфере, различные облака в атмосфере. Эксперименты стартовали еще при помощи ракет, запускавшихся в СССР из Капустиного Яра. Затем, после распада советской империи, занялся… освоением Антарктиды, приняв активное участие в передаче британской станции "Фарадей" Украине. И уже продолжал изучение космических явлений на станции "Академик Вернадский". За высокий профессионализм, проявленный в экстремальных условиях Антарктиды при выполнении заданий Первой украинской антарктической экспедиции, был награжден орденом "За заслуги" ІІІ степени.
- Геннадий Петрович, какие достижения в своей научной карьере вы считаете самыми значимыми?
- Отмечу, что был одним из лучших оптических наблюдателей еще в советских экспериментах, поскольку меня в 80-е годы приглашали в научные рейсы на океанических судах "Профессор Зубов" и "Профессор Визе", на борту которых находились установки для запуска метеорологических ракет МР-12 и МР-20. Запуски осуществлялись в различных районах Мирового океана: и на Севере в районе Шпицбергена, и в экваториальной области, и вблизи Антарктики, недалеко от пролива Дрейка. Эта программа закончилась с развалом Советского Союза, финансирование прекратилось, и тут я узнал о деятельности по возвращению Украины в Антарктику. Встретился с Юрием Борисовичем Оскретом, авиаинженером завода Антонова, который фактически предложил эту идею, пробивал своей напористостью, и практически благодаря которому все это состоялось.
С 1994 года я подключился к работам по передаче станции "Фарадей", и так увлекся этим делом, что ничего не видел, ни дома, ни семьи, только занимался с Юрием Борисовичем проблемами, связанными с передачей станции. В процессе организации передачи британской станции Украине я ездил в Антарктиду, знакомился со всеми научными программами (вместе с Оскретом, а также дизелистом Владимиром Гергиевым и связистом Александром Люшнивским), и через год уже поехали на станцию на зимовку. Первые два месяца жили вместе с англичанами. А 6 февраля 1996 года станция стала украинской.
- Вы же тогда на станции, наверное, особо не занимались научными исследованиями, или, наоборот, появилась такая возможность?
- Наоборот! У нашей команды главная задача была перенять все научные исследования, которые там проводились.
- Я имею в виду физику космоса.
- Именно физикой космоса мы и занимались! Это сейчас может показаться, что там главные - биологические исследования, а станция-то была названа в честь Майкла Фарадея и предназначалась именно для физических, атмосферных, ионосферных исследований. Там всегда были метеорология, ионосферное зондирование, изучение озоновой дыры и магнитные измерения. По этим направлениям измерения были начаты в 1957 году. Исключительно уникальный ряд данных для понимания того, что происходит с планетой. И эти наблюдения мы должны были продолжать минимум десять лет. Но Украина продолжает и сейчас такие измерения, и дальше будет продолжать.
- А что сегодня происходит с озоновой дырой?
- Данной проблемой я стал серьезно заниматься еще с первой зимовки. Я был ответственным за озонометрию. Меня учил известный британский ученый Джон Шенклин, один из трех человек, которые фактически открыли озоновую дыру. Он совместно с Джо Фарманом и Брайаном Гардинером опубликовали в 1985 году статью в журнале Nature, которая впервые описала озоновую дыру.
С открытием озоновой дыры вообще детективная история. Именно Джон Шенклин мерял озон на станции "Халли" и станции "Фарадей". И он однажды сообщил в NASA, что исcледователи наблюдают уникальное уменьшение озонового слоя антарктической весной. Тогда же над Антарктикой летал спутник со спектрометром TOMS (Total Ozone Mapping Spectrometer), который мерял озон. У меня есть эти письма. И в NASA тогда фактически отмахнулись от Шенклина. И когда уже была напечатана статья в Nature о том, что озон уменьшается, только тогда американцы начали смотреть данные со своего спутника, который летал с 1978 года, положили их на карту, и увидели, что пропустили такое открытие! Если бы они раньше это сделали, если бы обратили внимание на письма Шенклина, они бы стали открывателями озоновой дыры.
- Насколько это явление сегодня угрожает природе и жизни на Земле?
- Что такое озоновая дыра? Это сезонный эффект, который приводит к уменьшению озонового слоя, начиная с середины августа и до конца октября. В ноябре озоновый слой уже восстанавливается. В Антарктике озон имеет максимум на высоте около 20 километров. Как образуется озоновый слой? Ультрафиолетовые лучи Солнца производят диссоциацию молекул кислорода, отдельные атомы кислорода объединяются с молекулами кислорода и получаются молекулы озона, состоящего из трех атомов кислорода. В Антарктике зимой температура в стратосфере сильно падает - до -70 - -80 градусов Цельсия. В это время образуются так называемые полярные стратосферные облака с замерзшими окислами азота и водой, и на частицах этих облаков собирается хлор. А он появился в большом количестве благодаря производству фреона, который широко использовался в холодильниках.
Кстати, когда я начал заниматься этой проблемой, обнаружил, что американцы интенсивно использовали фреон еще с начала 50-х годов, и у них уже тогда на автомобилях были кондиционеры. Но это другая история.
Фреон у поверхности Земли - абсолютно устойчивый нейтральный газ, но тем не менее он диффундирует в атмосферу, попадает в стратосферу, где уже больше ультрафиолета, который его разбивает и освобождает свободный атом хлора. И один такой атом убивает тысячу молекул озона. Получается реакция - O3 + Cl → ClO + O2. А ClO свободно разрушается, опять появляется свободный атом хлора, который снова взаимодействует с озоном и приводит к его разрушению. Таким образом, хлор, можно сказать, "поедает" озон, пока он не исчезнет из стратосферы. И вот в зимнее время молекулы хлора попадают на замерзшие частицы полярных облаков, и создаются фактически их резервуары, где они накапливаются. Восходит солнце в конце весны, и эти облака быстро тают за один-два дня. Получается мощный выброс хлора, который "выедает" озоновый слой на высоте его максимума.
Озоновая дыра имеет довольно резкие границы, ограниченные циркумполярным вихрем (постоянно существующий в зимнее время вихрь вокруг Антарктики). Что получается? Там где есть озон, стратосфера теплая, потому что он поглощает ультрафиолет Солнца, нагревая при этом атмосферу. Когда его мало, слой очень холодный. Самое интересное, что озоновая дыра, которую фактически создал человек, выбрасывая фреон, привела к тому, что создается устойчивое ограждение внутренней Антарктиды от теплых масс воздуха, что предотвращает потепление климата в центральной и восточной части ледового материка. И фактически в последнее время там температура не меняется, а, скорее, даже немножко снижается.
И что дальше происходит? По Монреальскому протоколу установили запрет на выброс фреонов, переход на другие газы. И в связи с этим количество выбросов хлора уменьшается. Выброшенный же хлор живет в атмосфере лет 50–70. Сейчас мы наблюдаем, что его стало меньше. Это привело к тому, что если раньше озоновая дыра расширялась и "углублялась" (становилось меньше озона), то сейчас этот процесс замедлился: размеры и "глубина" становятся меньше. То есть мы видим явное улучшение ситуации с озоновым слоем. Совместно с Андреем Клекочуком, главным научным сотрудником Австралийской антарктической службы, известным экспертом по исследованиям озонового слоя и динамики атмосферы Южного полушария, мы делали моделирование, которое показало, что озоновая дыра как явление должна исчезнуть к 2050–2070 годам.
- То есть человечеству нечего беспокоиться, эта проблема скоро исчезнет?
- Да, но, с другой стороны, станет хуже, что не будет устойчивого циркумполярного вихря, и Антарктика начнет греться.
- И это может спровоцировать таяние льдов?
- Естественно. А, кроме того, совсем недавно было сообщение, что количество CO2 в атмосфере перешло следующий порог - 415 ppm (parts per million - частиц на миллион - единица измерения концентрации - Г.Б.). Такого никогда не было за 800 тысяч лет.
- Это же парниковый эффект - уже другая проблема.
- Еще интересно, что когда озон будет восстанавливаться и выйдет на уровень 1980 года, он не остановится на этом уровне, а будет продолжать расти, потому что будут другие условия по количеству парниковых газов в атмосфере над Антарктикой. Он будет продолжать расти, что тоже плохо. Когда его больше, меньше ультрафиолета попадает на поверхность Земли, а это излучение также оказывает и положительное влияние: образуется витамин D, происходят изменения ДНК. Вообще благодаря ультрафиолету происходит эволюция на Земле.
В то же время жизнь на нашей планете появилась только благодаря озону и уменьшению мощного потока ультрафиолета. Примерно 500 миллионов лет назад, когда уровень озона в атмосфере достиг 80% от нынешнего, реально жизнь из океана начала "выползать" на сушу, где у нее появилась возможность выжить.
- Что же надо теперь делать, какие перспективы? Бороться с парниковым эффектом или поддерживать озоновую дыру?
- С точки зрения выживания человечества настолько очевидно, что надо что-то предпринимать, и меньше выбрасывать всякой гадости в атмосферу.
- Переходить на электричество? Или это тоже ничего не даст?
- Ну да. Электричество приводит к уменьшению загрязнения в локальном месте, но для его выработки, когда используется солнечная или ветровая энергия, то все нормально, а если полезные ископаемые - практически одинаково загрязняется атмосфера.
- А какие еще важные исследования космоса вы сейчас ведете?
- Я сотрудничаю с Главной астрономической обсерваторией по проекту "Аэрозоль-UA", являюсь координатором этого проекта. Это предполагает установку поляриметра на борту спутника, что позволит измерять параметры, микрофизические, химические свойства аэрозолей в атмосфере. Мы будем знать, где, сколько и какие именно аэрозоли находятся в атмосфере. Этот проект находится на хорошем уровне в мире среди готовящихся научных проектов в рамках изучения климатических изменений на нашей планете. На сегодня недостаточно изучено влияние аэрозолей на изменение климата. Потому что они бывают разными. С одной стороны, некоторые виды аэрозолей уменьшают тепловую нагрузку в атмосфере, поскольку отражают часть энергии, а аэрозоли типа сажи, наоборот, поглощают энергию Солнца и нагревают атмосферу.
Оборудование будет запущено на украинском мини-спутнике, сама платформа будет весить 16 килограммов, наш аппарат - 26 килограммов, то есть это все будет весить до 50 килограммов.
- Вы занимаетесь и преподавательской деятельностью. Можете рассказать, какая сейчас ситуация в высшем образовании? Стремится ли молодежь учить физику? Мне это также интересно, поскольку в свое время я окончил физический факультет Киевского университета по специальности "Оптика", но вначале мечтал изучать космос.
- Я считаю, что имея образование по физике, человек оказывается более востребованным, эрудированным. Я никого не хочу обижать, но физик может писать интересные стихи, а писатель вряд ли сможет решать физические задачи.
- Как сейчас молодежь привлекается к исследованиям?
- Молодежь интересуется, но студентов можно условно разделить на три категории. Первая: те, кто идет в аспирантуру, хорошо занимается, интересуется, осваивает физику, математику. Они пишут статьи, диссертации и смотрят на Европу, Канаду и так далее. То есть все уезжают. Средние, которые более-менее разбираются, пока учатся, изучают компьютерную технику, хорошо знают программирование. Их забирают в фирмы, занимающиеся разработкой софта. То есть работают здесь, но, опять-таки, в основном это IT-аутсорсинг, направленный на западные рынки. А менее успешные устраиваются все равно лучше, чем более успешные гуманитарии: в банках, фирмах. Физическое мышление приводит к тому, что человек по-иному воспринимает окружающий мир.
- А какие меры необходимо предпринимать, чтобы удержать выпускников в Украине?
- Это, в первую очередь, финансовая проблема. Если бы студенты знали, что после защиты диссертации будут получать, занимаясь наукой, зарплату такую, которая позволит хотя бы нормально жить, не пировать, не шиковать, а просто жить, тогда бы намного больше оставалось. А если молодой человек получает 3–4 тысячи гривен, это ж, понятно, ни в какие ворота не лезет. В то время как Европа, Канада работают как насосы, выкачивая наши мозги.
- У вас есть опыт работы в Китае. Как там обстоят дела?
- В Китае совсем другое дело. Я с Цзилинским университетом сотрудничаю уже два года (по два-три месяца в году). Там настолько мотивированные студенты заниматься наукой, просто покоя не дают. Я работаю с аспиранткой, которой формулирую задание и думаю, что позанимаюсь своими делами, она же через два часа приносит результат и говорит: "Давай дальше!" Во-первых, у них совершенно другой тип жизни, работы. Они работают мотивированно, потому что там высокие зарплаты у инженеров и научных сотрудников. Неквалифицированный работник получает 4–5 тысяч юаней (15–19 тысяч гривен - Г.Б.), а когда становишься исследователем хотя бы первой-второй категории, зарплата сразу поднимается в два-три раза. А у профессора университета зарплата уже около 30 тысяч юаней (115 тысяч гривен - Г.Б.). Во-вторых, очень сильно правительство заботится тем, чтобы аспиранты выезжали за границу, там учились и возвращались назад. И те, кто там начинает нормально работать, в основном в США, у них есть программа по возврату. Тем, кто возвращается, устанавливают такую зарплату, даже по сравнению с той, что они получали на Западе, что они никак не могут пройти мимо. То есть примерно 10–12 тысяч долларов в месяц.
- Это же все равно в первую очередь связано с развитием экономики?
- Да, конечно.
- Государство финансирует науку из бюджета.
- Да, Китай имеет растущую экономику и огромные бюджеты направляет в науку и образование.
- А что делать нам в Украине? Тоже ведь для улучшения финансирования научной сферы надо поднимать экономику.
- Это все понятные вещи. Перестать воровать. Чтобы ресурсы, которые могли бы идти на образование, именно туда и направлялись. А если у нас половина бюджета уходит на сторону, о чем тут можно говорить? Должна быть постоянная программа поддержки научной молодежи, и не так много денег надо, чтобы поддерживать интеллектуальную элиту страны. Это не сотни миллиардов долларов. Вполне разумно, чтобы государство поднимало зарплаты аспирантам, молодым ученым.
Вот я работаю в университете, возможностей ездить за границу за счет бюджета нет. И только используя сотрудничество с китайским университетом, за его счет езжу на конференции. Приобрести аппаратуру, а она дорогая, возможностей практически нет. А молодежь надо заинтересовывать!