Про все це, а також про необхідність змінити підходи до навчання й оплати праці молодих учених в інтерв'ю для DT.UA розповідає завідувач лабораторії фізики космосу фізичного факультету Київського національного університету імени Тараса Шевченка, старший науковий співробітник Національного антарктичного наукового центру Геннадій Міліневський.
Він - координатор супутникового проєкту Aerosol-UA, головний науковий співробітник Головної астрономічної обсерваторії НАН України, а також запрошений професор Цзілінського університету в Китаї. Тривалий час займався активними експериментами в космосі, у рамках наукових і військових програм досліджував плазмові утворення в іоносфері, різні хмари в атмосфері. Експерименти стартували ще за допомогою ракет, які запускали в СРСР з Капустиного Яру. Потім, після розпаду радянської імперії, заходився… освоювати Антарктиду, взявши активну участь у передачі британської станції "Фарадей" Україні. І продовжив вивчення космічних явищ уже на станції "Академік Вернадський". За високий професіоналізм, проявлений в екстремальних умовах Антарктиди при виконанні завдань Першої української антарктичної експедиції, нагороджений орденом "За заслуги" ІІІ ступеня.
- Геннадію Петровичу, які досягнення у своїй науковій кар'єрі ви вважаєте найбільш значущими?
- Зазначу, що був одним з найкращих оптичних спостерігачів іще в радянських експериментах, оскільки мене у 80-х роках запрошували в наукові рейси на океанічних суднах "Професор Зубов" і "Професор Візе", на борту яких були установки для запуску метеорологічних ракет МР-12 і МР-20. Запуски здійснювалися в різних районах Світового океану: і на Півночі в районі Шпіцбергена, і в екваторіяльній області, і поблизу Антарктики, неподалік протоки Дрейка. Ця програма закінчилася з розвалом Радянського Союзу, фінансування припинилося, і тут я довідався про діяльність, спрямовану на повернення України в Антарктику. Зустрівся з Юрієм Борисовичем Оскретом, авіяінженером заводу Антонова, який фактично запропонував цю ідею, пробивав своєю наполегливістю, і практично завдяки йому все це відбулося.
З 1994 року я підключився до робіт із передачі станції "Фарадей" і так захопився цією справою, що нічого не бачив, ні дому, ні сім'ї, займався з Юрієм Борисовичем тільки проблемами, пов'язаними з передачею станції. У процесі організації передачі британської станції Україні я їздив в Антарктиду, знайомився з усіма науковими програмами (разом із Оскретом, а також дизелістом Володимиром Гергієвим і зв'язківцем Олександром Люшнівським), і через рік уже відбули на станцію на зимівлю. Перші два місяці жили разом з англійцями. А 6 лютого 1996 року станція стала українською.
- Ви ж тоді на станції, мабуть, особливо не займалися науковими дослідженнями, чи, навпаки, з'явилася така можливість?
- Саме навпаки! У нашої команди головне завдання було перейняти всі наукові дослідження, які там проводилися.
- Я маю на увазі фізику космосу.
- Саме фізикою космосу ми й займалися! Це зараз може здатися, що там головні біологічні дослідження, але ж станцію названо на честь Майкла Фарадея, і вона призначалася саме для фізичних, атмосферних, іоносферних досліджень. Там завжди були метеорологія, іоносферне зондування, вивчення озонової діри й магнітні вимірювання. За цими напрямами вимірювання розпочали 1957 року. Винятково унікальний ряд даних для розуміння того, що відбувається з планетою. І ці спостереження ми мали продовжувати мінімум десять років. Але Україна й зараз проводить такі вимірювання, і далі продовжуватиме.
- А що сьогодні відбувається з озоновою дірою?
- Цією проблемою я почав серйозно займатися ще з першої зимівлі. Був відповідальним за озонометрію. Мене навчав відомий британський учений Джон Шенклін, один з трьох людей, які фактично відкрили озонову діру. Він, Джо Фарман і Браян Гардінер опублікували 1985 року статтю в журналі Nature, де вперше описали озонову діру.
З відкриттям озонової діри взагалі детективна історія. Саме Джон Шенклін міряв озон на станції "Галлі" і станції "Фарадей". І він одного разу повідомив у NASA, що антарктичною весною дослідники спостерігають унікальне зменшення озонового шару. Тоді ж над Антарктикою літав супутник зі спектрометром TOMS (Total Ozone Mapping Spectrometer), який міряв озон. У мене є ці листи. І в NASA тоді фактично відмахнулися від Шенкліна. І коли вже в Nature з'явилася стаття про те, що озон зменшується, тільки тоді американці почали дивитися дані зі свого супутника, який літав з 1978 року, поклали їх на карту і побачили, що проґавили таке відкриття! Якби вони раніше це зробили, якби звернули увагу на листи Шенкліна, вони стали б відкривачами озонової діри.
- Наскільки це явище сьогодні загрожує природі й життю на Землі?
- Що таке озонова діра? Це сезонний ефект, який призводить до зменшення озонового шару, починаючи з середини серпня і до кінця жовтня. У листопаді озоновий шар уже відновлюється. В Антарктиці озон має максимум на висоті близько 20 кілометрів. Як утворюється озоновий шар? Ультрафіолетові промені Сонця здійснюють дисоціяцію молекул кисню, окремі атоми кисню поєднуються з молекулами кисню - й утворюються молекули озону, що складаються з трьох атомів кисню. В Антарктиці взимку температура в стратосфері дуже падає - до -70, -80 градусів Цельсія. У цей час утворюються так звані полярні стратосферні хмари з замерзлими оксидами азоту й водою, і на частинках цих хмар збирається хлор. А він з'явився у великій кількості завдяки виробництву фреону, який широко використовувався в холодильниках.
До речі, коли я почав займатися цією проблемою, виявив, що американці інтенсивно використовували фреон іще з початку 1950-х років, і в них уже тоді на автомобілях були кондиціонери. Але це інша історія.
Фреон біля поверхні Землі - абсолютно стійкий нейтральний газ, однак він дифундує в атмосферу, потрапляє в стратосферу, де вже більше ультрафіолету, який його розбиває й вивільнює вільний атом хлору. І один такий атом убиває тисячу молекул озону. Виходить реакція - O3 + Cl → ClO + O2. А ClO вільно руйнується, знову з'являється вільний атом хлору, який знову взаємодіє з озоном і призводить до його руйнування. Таким чином хлор, можна сказати, "поїдає" озон, допоки він не зникне зі стратосфери. І ось у зимовий час молекули хлору потрапляють на замерзлі частинки полярних хмар, і утворюються фактично їхні резервуари, де вони накопичуються. Сходить сонце наприкінці весни, і ці хмари швидко тануть за один-два дні. Відбувається потужний викид хлору, який "виїдає" озоновий шар на висоті його максимуму.
Озонова діра має досить різкі кордони, обмежені циркумполярним вихором (вихор навколо Антарктики, що постійно існує в зимовий час). Що виходить? Там, де є озон, стратосфера тепла, тому що він поглинає ультрафіолет Сонця, нагріваючи при цьому атмосферу. Коли його мало, шар дуже холодний. Найцікавіше, що озонова діра, яку фактично створила людина, викидаючи фреон, призвела до того, що утворюється стійке огородження внутрішньої Антарктиди від теплих мас повітря, що запобігає потеплінню клімату в центральній і східній частині крижаного материка. І фактично останнім часом там температура не змінюється, а швидше, навіть трохи знижується.
І що далі відбувається? За Монреальським протоколом встановили заборону на викид фреонів, перехід на інші гази. І у зв'язку із цим кількість викидів хлору зменшується. Викинутий же хлор живе в атмосфері років 50–70. Зараз ми спостерігаємо, що його поменшало. Це призвело до того, що якщо раніше озонова діра розширювалася й "глибшала" (ставало менше озону), то зараз цей процес уповільнився: розміри й "глибина" меншають. Тобто ми бачимо явне поліпшення ситуації з озоновим шаром. Разом з Андрієм Клекочуком, головним науковим співробітником Австралійської антарктичної служби, відомим експертом у сфері дослідження озонового шару та динаміки атмосфери Південної півкулі, ми робили моделювання, яке показало, що озонова діра як явище має зникнути до 2050–2070 року.
- Тобто людству нема чого тривожитися, ця проблема незабаром зникне?
- Так, але з іншого боку, стане гірше, що не буде стійкого циркумполярного вихору, і Антарктика почне грітися.
- І це може спровокувати танення криги?
- Звісно. А крім того, зовсім нещодавно було повідомлення, що кількість CO2 в атмосфері перейшла наступний поріг - 415 ppm (parts per million - частинок на мільйон - одиниця виміру концентрації. - Г.Б.). Такого ніколи не було за 800 тисяч років.
- Це ж парниковий ефект - уже інша проблема.
- Ще цікаво, що коли озон буде відновлюватися і вийде на рівень 1980 року, він не зупиниться на цьому рівні, а зростатиме й далі, тому що будуть інші умови за кількістю парникових газів в атмосфері над Антарктикою. Він зростатиме, і це теж погано. Коли його більше, менше ультрафіолету потрапляє на поверхню Землі, а це випромінювання також позитивно впливає: утворюється вітамін D, відбуваються зміни ДНК. Узагалі завдяки ультрафіолету відбувається еволюція на Землі.
Разом із тим життя на нашій планеті з'явилося тільки завдяки озону і зменшенню потужного потоку ультрафіолету. Приблизно 500 мільйонів років тому, коли рівень озону в атмосфері досяг 80% від нинішнього, реально життя з океану почало "виповзати" на суходіл, де в нього з'явилася можливість вижити.
- Що ж треба тепер робити, які перспективи? Боротися з парниковим ефектом чи підтримувати озонову діру?
- З погляду виживання людства більш ніж очевидно, що треба щось робити і менше викидати всілякої гидоти в атмосферу.
- Переходити на електрику? Чи це теж нічого не дасть?
- Так. Електрика дає зменшення забруднення в локальному місці. Тобто коли для її вироблення використовується сонячна або вітрова енергія, тоді все нормально, а коли корисні копалини - атмосфера забруднюється практично однаково.
- А які ще важливі дослідження космосу ви зараз проводите?
- Співпрацюю з Головною астрономічною обсерваторією за проєктом "Аерозоль-UA" - я координатор цього проєкту. Це передбачає встановлення поляриметра на борту супутника, що дозволить вимірювати параметри, мікрофізичні, хімічні властивості аерозолів в атмосфері. Ми знатимем, де, скільки й які саме аерозолі є в атмосфері. Цей проєкт на хорошому рівні у світі серед наукових проєктів, що готуються в рамках вивчення кліматичних змін на нашій планеті. На сьогодні недостатньо вивчено вплив аерозолів на зміну клімату. Бо вони бувають різними. З одного боку, деякі види аерозолів зменшують теплове навантаження в атмосфері, оскільки відбивають частину енергії, а аерозолі типу сажі, навпаки, поглинають енергію Сонця і нагрівають атмосферу.
Обладнання буде запущено на українському мінісупутнику, сама платформа важитиме 16 кілограмів, наш апарат - 26 кілограмів, тобто це все важитиме до 50 кілограмів.
- Ви також і викладаєте. Можете розповісти, яка зараз ситуація у вищій освіті? Чи хоче молодь вивчати фізику? Мені це теж цікаво, оскільки свого часу я закінчив фізичний факультет Київського університету за спеціальністю "Оптика", але спочатку мріяв вивчати космос.
- Я вважаю, що, маючи фізичну освіту, людина виявляється більш затребуваною, ерудованою. Я нікого не хочу ображати, але фізик може писати цікаві вірші, а письменник навряд чи зможе розв'язувати фізичні задачі.
- Як зараз молодь залучають до досліджень?
- Молодь цікавиться, але студентів можна умовно розділити на три категорії. Перша: ті, хто йде в аспірантуру, добре вчиться, цікавиться, опановує фізику, математику. Вони пишуть статті, дисертації і дивляться на Європу, Канаду тощо. Тобто всі виїжджають. Середні, які більш-менш розбираються, поки вчаться, вивчають комп'ютерну техніку, добре знають програмування. Їх забирають фірми, які займаються розробкою софту. Тобто працюють тут, але знову ж таки в основному це IT-аутсорсинг, спрямований на західні ринки. А менш успішні влаштовуються все одно краще, ніж більш успішні гуманітарії: у банках, фірмах. Фізичне мислення сприяє тому, що людина по-іншому сприймає навколишній світ.
- А що треба робити, щоб утримати випускників в Україні?
- Насамперед це фінансова проблема. Якби студенти знали, що після захисту дисертації будуть отримувати, займаючись наукою, зарплату таку, що дасть змогу хоча б нормально жити - не бенкетувати, не шикувати, а просто жити, тоді набагато більше б залишалося. А якщо молода людина отримує 3–4 тисячі гривень, це ж, зрозуміло, у жодні ворота не лізе. А тим часом Європа, Канада працюють як насоси, викачуючи наші мізки.
- У вас є досвід роботи в Китаї. Як там у них все?
- У Китаї зовсім інша річ. Я з Цзілінським університетом співпрацюю вже два роки (по два-три місяці на рік). Там студенти настільки мотивовані займатися наукою, що просто спокою не дають. Я працюю з аспіранткою, якій формулюю завдання і думаю, що займуся своїми справами, а вона вже за дві години приносить результат і каже: "Давай далі!" По-перше, у них зовсім інший тип життя, роботи. Вони працюють мотивовано, бо там високі зарплати в інженерів і наукових співробітників. Некваліфікований працівник отримує 4–5 тисяч юанів (15–19 тисяч гривень. - Г.Б.), а коли стаєш дослідником хоча б першої-другої категорії, зарплата відразу підвищується вдвічі-втричі. А в професора університету зарплата вже близько 30 тисяч юанів (до 115 тисяч гривень. - Г.Б.). По-друге, уряд дуже опікується тим, щоб аспіранти виїжджали за кордон, там навчалися і поверталися назад. І ті, хто там починає нормально працювати, в основному в США, мають програму повернення. Тим, хто повертається, встановлюють таку зарплату (навіть порівняно з тією, яку отримували на Заході), що вони не можуть не зважити на це. Тобто приблизно 10–12 тисяч доларів на місяць.
- Це ж однаково в першу чергу пов'язано з розвитком економіки?
- Так, звичайно.
- Держава фінансує науку з бюджету.
- Так, Китай має зростання економіки і величезні кошти з бюджету спрямовує в науку і освіту.
- А що робити нам в Україні? Адже для поліпшення фінансування наукової сфери треба піднімати економіку.
- Це все зрозумілі речі - перестати красти. Щоб ресурси, які могли б іти на освіту, саме туди й спрямовувалися. А якщо в нас половина бюджету йде на сторону, про що тут можна говорити? Має бути постійна програма підтримки наукової молоді, і не так багато грошей треба, щоб підтримувати інтелектуальну еліту країни. Це не сотні мільярдів доларів. Цілком розумно, щоб держава піднімала зарплати аспірантам, молодим ученим.
Ось я працюю в університеті, можливостей їздити за кордон за рахунок бюджету немає. І тільки використовуючи співробітництво з китайським університетом, їжджу за його рахунок на конференції. Придбати апаратуру, а вона дорога, можливостей практично немає. А молодь треба зацікавлювати!