Мечты о Космосе как драйвер науки, образования и инноваций

Целься в Луну. Даже если промахнешься, окажешься среди звезд.

 Лес Браун, мотивационный спикер

С детства нас влекут звезды и пробуждают самые смелые мечты, связанные с покорением Вселенной. В действительности эти мечты могут трансформироваться во вполне реалистичные планы, которые ускорят нашу евроинтеграцию, цифровизацию экономики и будут содействовать развитию науки, образования и инноваций в Украине.

Космос в Европе

В 2015 году, с запуском программы Copernicus Европейского космического агентства, началась новая мировая эра в сфере спутниковых наблюдений. Она ознаменовалась появлением в свободном доступе больших объемов разнородной спутниковой информации достаточно высокого разрешения, значительным усилением взаимодействия космических агентств и государств, работающих с этой информацией, а также взрывоподобным развитием интеллектуальных методов и «облачных» технологий их обработки. Самые большие облачные платформы, такие как Amazon Web Services и Google, начали размещать большие объемы спутниковых данных и предоставлять сервисы доступа к ним и средства их обработки. Европа начала развитие собственных облачных платформ DIAS для работы со спутниковыми данными.

Запустив собственную программу спутникового наблюдения Copernicus, Европа рассматривает ее как европейский вклад в выполнение стратегического плана GEO (GEOup of Earth Observations). Это партнерство более 100 национальных правительств и свыше 100 организаций-участниц, нарабатывающее стратегии, общие решения и действия во благо человечества на основе наблюдений Земли. Деятельность GEO ведется на инициативных началах, а реализация конкретных проектов осуществляется в рамках региональных кластеров или отдельных стран. В Европе это EuroGEO.

Космическая наука и инновации в Европе поддерживаются рамочной программой Horizon 2020 и программами Европейского космического агентства. Учитывая высокую квалификацию украинских специалистов в сфере информационных технологий и прикладной математики, украинские коллективы участвуют в нескольких важных проектах этих программ, предусматривающих развитие методологии и сервисов спутникового мониторинга. Особое место в Horizon 2020 занимает программа ERA-Planet, цель которой — создание европейское исследовательского пространства в сфере наблюдения Земли для усиления лидерских позиций Европы в выполнении рабочих планов GEO.

Эти процессы привели к увеличению ассортиментов сервисов на основе спутниковых данных. Космические стартапы в сфере аналитики данных стали расти в Европе и мире, как грибы после дождя. Несколько таких компаний появилось и в Украине.

В 2021 году стартует следующая рамочная программа Европейского союза Horizon Europe. Она будет иметь еще более инновационное направление. Главный признак этой программы — интеграция направлений исследований и акцент на межотраслевое и межсекторальное взаимодействие. В программе выделены не отдельные научные направления, а кластеры. Один из шести кластеров, например, объединяет цифровизацию, индустрию и Космос (Digital, Industry and Space). Главный инструмент реализации программы Horizon Europe — партнерство учреждений разного ведомственного подчинения, обеспечивающих развитие европейское исследовательского пространства и отработку скоординированных системных решений.

При формировании партнерства взаимодействие начинают заранее. Определяют цели, приоритеты каждого из государств и партнерства в целом, собирают и анализируют мнения стейкхолдеров. Например, на 2023 год планируется запуск партнерства цифровизации сельского хозяйства Agriculture in Data, куда пригласили Украину. Партнерство направлено на гармонизацию и анализ больших объемов данных из разных источников для повышения эффективности и устойчивого развития сельского хозяйства в Европе. Подготовительная работа по определению целей, основ, интересов каждой из стран-участниц, ключевых компетенций началась в 2020 году, а сейчас перешла в активную фазу общения с участниками и стейхолдерами. То есть Украине, чтобы в 2023 году стать полноценным участником этого партнерства, уже сейчас необходимо сформировать сеть профессиональных организаций-участниц и заинтересованных институций.

Межсекторальное взаимодействие — в фокусе многих донорских организаций, например UNDP и Всемирного банка. Для успешного участия в их программах нам необходимо нарабатывать консорциумы в составе правительственных организаций, научных институтов, университетов, общественных организаций и инновационного бизнеса и учиться совместными усилиями решать насущные проблемы.

А как у нас? Еще не поздно

Занимая лидерские позиции в IT-сфере и имея значительный (пока что) научный потенциал, Украина может занять флагманские позиции в сфере обработки спутниковых данных и внедрения инноваций, в частности в сфере цифровизации экономики, экологии (Green Deal) и сельского хозяйства.

И такие примеры уже есть.

Космическое агентство и НЦУИКС инициировали создание региональных кластеров — объединений учреждений, в состав которых входят местная власть, университеты, инновационные предприятия, которые должны совместно решать проблемы регионов с использованием спутниковых данных. Уже объявлено о создании нескольких таких кластеров в разных регионах Украины. Идея очень свежа и перспективна, но не подкреплена финансово.

Примером успешного нетворкинга в сфере наблюдения Земли является участие Украины в программе Horizon 2020 ERA-Planet. Эта программа работает на основе софинансирования и предусматривает партнерскую финансовую поддержку государств-участников. Часть средств на программу выделяет Европейская комиссия, другую часть средств — на поддержку участников программы выделяют сами государства. Украине удалось создать уникальный прецедент такого софинсирования. А непосредственно НАНУ начала целевую программу ERA-Planet — Украина, в рамках которой поддержала партнерство учреждений НАНУ для решения прикладных задач наблюдения Земли.

Если бы эта программа была межотраслевой, под ее знаменами могли бы объединиться заинтересованные университеты, коммерческие компании и общественные организации. То есть программа могла бы стать прототипом «партнерства» на уровне отдельно взятого государства.

Движущей силой должна быть молодежь

Реформа высшего образования дает определенные возможности для развития инноваций, в сфере спутниковых наблюдений и анализа данных в частности. Университеты открывают новые образовательные программы, институты и даже формируют свои космические программы. Примером является НТУУ КПИ, активно развивающий свою космическую программу. Она предусматривает запуск собственных спутников (два из которых уже на орбите), специальной аппаратуры для них и развитие системы анализа данных. На базе Мирового центра данных и Института прикладного системного анализа открывается магистерская программа геопространственного анализа данных. Физико-технический институт в сотрудничестве с НАНУ, а именно Институтом космических исследований и Международным научно-учебным центром информационных технологий и систем развивает образовательную программу подготовки специалистов в сфере математического моделирования, компьютерного зрения и анализа больших объемов разнородных данных, в частности спутниковых. Важно, что эти образовательные программы опираются на реальные международные проекты. Студенты выполняют свои курсовые и дипломные работы как части этих проектов и публикуются на топовых конференциях. Learning by doing і STEM-образование в действии. В других университетах тоже открываются образовательные программы спутникового мониторинга. Для обеспечения современного уровня обучения на таких программах необходимо «привязывать» их к масштабным международным проектам. Особенно в исследовательских университетах.

Очень перспективно выглядит программа развития украино-немецких центров ключевых компетенций (Centers of Excellence), первый этап которой успешно завершился. Программа координируется Министерством образования и науки Украины и предусматривает создание в Украине инновационных совместных межотраслевых центров исследований по прорывным направлениям. Среди этих направлений важное место занимает интеллектуальный анализ больших объемов спутниковых и геопространственных данных. Цель программы — создание конкурентоспособных научно-образовательных центров, которые смогут получать финансирование через международные грантовые программы. Хотелось бы иметь больше информации о финалистах первого этапа и дальнейшем развитии программы. Очень хочется верить, что второй этап начнется в ближайшее время и будет результативным.

Основной вызов — отсутствие государственной политики

Сейчас отдельные ведомства начинают осознавать важность спутниковых данных для формирования и реализации государственной политики. Но диалога между разными ведомствами или нет, или он только начинает налаживаться. Препятствует этому разная ведомственная подчиненность.

Очевидно, для результативного взаимодействия необходим общий источник финансирования. Учитывая межотраслевую специфику космической деятельности, таким «бустером» могла бы стать Общегосударственная (национальная) космическая программа Украины. К сожалению, уже третий год правительство не может согласовать и утвердить ее.

Хорошим примером независимого агентства для финансирования межотраслевых инновационных программ является Национальный фонд исследований Украины. Он начал работу в 2020 году и запускает грантовые программы для учреждений разного подчинения по актуальной тематике. Так, в прошлом году фонд запустил программу «Наука для безопасности человека и общества», в которой нашлось место, в частности проектам экологического направления на основе спутниковых данных. Для реализации инновационной стратегии развития государства важно было бы начать программу наподобие «Наука для устойчивого развития» как украинский спин-офф Horizon Europe. Чтобы мы не только решали насущные потребности (латали дыры в обшивке корабля), но и научно обоснованно отрабатывали инновационную стратегию развития государства (прокладывали курс движения вперед).

Но сначала необходимо эту инновационную стратегию разработать. Причем не в одном отдельно взятом ведомстве, а на государственном уровне, совместными усилиями (в партнерстве) научных учреждений, университетов и бизнеса. И Космос, в частности спутниковые наблюдения, может стать той платформой, которая объединит стратегические цели, даст толчок развитию прорывных научных технологий, будет содействовать цифровизации экономики и поможет Украине стать достойным членом Европейского сообщества. «Зонтиком» и образцом межотраслевого и межсекторального сотрудничества может стать GEO, стратегические планы которой определяют фарватер движения ведущих государств мира. А там, глядишь, запустим и свои спутники, которые будут соответствовать мировым стандартам сегодняшнего дня.