«Как все эти вещи на Марс дотащить?»: Олег Угольников о покорении космоса

Несколько лет назад в школу вернулась астрономия — и теперь подростки изучают Солнце и другие звёзды, планеты и их спутники, астероиды и метеориты. Правильно ли, что эту мировоззренческую науку ввели именно в выпускные классы? Как грамотно её преподавать? Что читать и кого слушать, если хочется больше узнать о Вселенной? Как так получилось, что Девятая планета до сих пор не найдена? Почему сейчас люди не летают на Луну? Какая катастрофа случилась в прошлом с Марсом? Рассказывает старший научный сотрудник института космических исследований РАН Олег Угольников.

XX2 ВЕК. Олег, вы — специалист по земной атмосфере…

Олег Угольников. Да, можно и так сказать.

XX2 ВЕК. Расскажите, пожалуйста, какими исследованиями вы занимаетесь на работе?

О. У. Я занимаюсь оптическим исследованием средней и верхней атмосферы, то есть слоёв высотой от 20 до 90 км. Это места, где антропогенное воздействие человека и влияние парниковых газов приводят не к потеплению, как на поверхности Земли, а, наоборот, к похолоданию.

XX2 ВЕК. Почему так происходит?

О. У. Грубо говоря, парниковые газы «задерживают» тепло от Земли, и оно не доходит до верхних слоёв атмосферы. И это одна из причин, по которой температура сейчас там падает. В итоге «обстановка» на небе меняется — в частности, появляются облака, которых раньше не было.

XX2 ВЕК. Чем похолодание в средней и верхней атмосфере грозит человечеству?

О. У. Это грозит уменьшением общего содержания озона, причём как в Южном, так и в Северном полушарии. Потому что, например, перламутровые облака, которые образуются на высоте 20 км зимой, в весенние месяцы могут выпускать в стратосферу атомы и радикалы, которые разрушают озон. Так, собственно, озоновая дыра в Антарктиде и появилась — правда, там «добавилась» ещё и другая причина.

XX2 ВЕК. Какая?

О. У. Хлор от фреонов — газов, использующихся в холодильных установках.

XX2 ВЕК. Интересно, а отрицатели изменения климата в курсе этих данных?..

О. У. Вполне может быть. Но вообще у любого суждения обязательно будут отрицатели, которые попытаются хайпануть и сказать: «Нас все обманывают!» А ситуация с изменением климата вообще особая. Потому что признание антропогенной природы парникового эффекта — это угроза для бизнеса, например. Поэтому, конечно, многим выгодно изменения климата замалчивать, а то и отрицать.

XX2 ВЕК. Олег, а почему вы, специалист по земной атмосфере, считаетесь астрономом? Я думала, астроном — это тот, кто изучает Солнце, планеты, спутники, астероиды и другие небесные тела?..

О. У. Дело в том, что я астроном по образованию. И сейчас я занимаюсь её, астрономии, популяризацией, а ещё возглавляю методическую комиссию Всероссийской олимпиады по астрономии.

Когда я наблюдал за небом, меня заинтересовали вещи, связанные с атмосферными эффектами — те же серебристые облака и другие объекты, которые находятся «на грани» с космосом. Так я и стал заниматься земной атмосферой. Хотя, если честно, я не вижу чёткой грани между земной атмосферой и космосом. Те методы, что я использую в работе — вполне астрономические.

XX2 ВЕК. Обычно у астрономов есть какая-то романтичная или просто красивая история о том, как они решили заниматься звёздным небом. Какая история у вас?

О. У. У меня такая красивая история тоже есть. Я с детства интересовался цифрами и читал всякие астрономические справочники, которые мне часто дарили. Так получилось, что в 1986 году у меня почему-то не оказалось астрономического календаря — кажется, я его забыл купить. Мне тогда было 12 лет. А в Москве как раз настало лунное затмение. Я посмотрел в окно, увидел, что происходит с Луной, и сказал: «О, затмение! Пойдёмте смотреть!» Но по телевизору о затмении никто не предупредил, и мне никто не поверил. И только когда телеведущая сообщила, что в Москве идёт лунное затмение, мои родители побежали смотреть на небо.

Меня эта ситуация очень «зацепила» и заинтересовала. Сначала я увлёкся тем, что происходит с Луной, потом — тем, что происходит с планетами и звёздами. Так я постепенно «присыхал» к астрономическим наблюдениям.

Погода в Москве в прошлом веке была получше, чем сейчас — это, к слову, об изменении климата. В октябре и ноябре, бывало, получалось ежедневно наблюдать за небом, не то что сейчас. Я постоянно наблюдал за звёздами, всё больше увлекался астрономией, а потом стал ходить на кружки при Планетарии.

XX2 ВЕК. А когда вы учились, в школе была астрономия?

О. У. Не было. По крайней мере, у меня. Вернее, так: формально у нас должна была быть астрономия в последнем классе, но её заменили физикой. Мне даже не разрешили сдавать по астрономии экзамен, хотя тогда ещё была такая возможность.

А в начале 90-х астрономия совсем из школ стала «вываливаться». И вот только года четыре назад её резко школьникам вернули.

XX2 ВЕК. Но это же хорошо, что астрономия снова входит в школьную программу?

О. У. Хорошо, но я бы провёл процесс возвращения астрономии в школы совсем по-другому.

XX2 ВЕК. А как бы вы его провели?

О. У. Не торопясь. Сначала ведь надо грамотно подготовить учителей к урокам! И я не стал бы вводить астрономию в старших классах, где дети вообще не понимают, зачем астрономия им сейчас, когда в голове — сплошные ЕГЭ и поступления в институты.

Астрономия — мировоззренческая наука, а мировоззрение к старшим классам у детей уже сформировано. Да и старшеклассники — это никакие не дети уже. Поэтому что бы я сделал? Сместил бы астрономию в 6—7 классы. Тогда ученики, кстати, стали бы лучше понимать, зачем им столько физики и математики в школах.

XX2 ВЕК. Какими вы видите идеальные уроки астрономии?

О. У. Я вижу их с популярными, красивыми и описательными объяснениями того, что происходит в космосе. С демонстрацией движения небесных тел и различных явлений — благо, современное оборудование это позволяет.

В астрономии и физике много сложных вещей — но, уверен, если постараться, даже их можно объяснить без формул. Вообще о том, что происходит в космосе, можно рассказать даже первокласснику — и тот поймёт. Главное, не говорить ученикам: «Ты дурачок, ты ничего не знаешь, иди учи физику».

XX2 ВЕК. Почти во всех книжных магазинах я вижу много красочных детских энциклопедий о космосе. Вы эти энциклопедии иногда просматриваете?..

О. У. Очень редко. Времени мало. Но могу сказать, что сейчас ситуация с энциклопедиями лучше, чем раньше. Раньше у нас выходили красивейшие переводные книги по астрономии, которые читать было нельзя. Вы, наверное, слышали об этом?

XX2 ВЕК. Не слышала.

О. У. В таких энциклопедиях качество перевода было очень низким. Книги переводили люди, которые не имели отношения к астрономии.

К счастью, сейчас ситуация изменилась. Во-первых, у нас появилось много отечественных авторов, которые пишут популярные книги об астрономии. Во-вторых, в наши дни если издательство берётся переводить книгу с другого языка, то обычно приглашают научным редактором астронома. Хотя лучше, конечно, чтобы ещё и переводчик был с астрономическим образованием.

XX2 ВЕК. А посоветуйте, пожалуйста, хорошие книги о космосе русскоязычных авторов.

О. У. Не буду оригинальным — посоветую книги Владимира Сурдина и Сергея Попова. Это два самых ярких популяризатора астрономии в нашей стране, которые активно читают лекции и точно нигде не ошибутся. У них выходит достаточно много книг — и все книги ориентированы именно на русскоязычного читателя с его мышлением. Так что советую начать знакомство с научно-популярной литературой о космосе именно с книг Попова и Сурдина, а не браться за переводные книги.

XX2 ВЕК. Я читала одну книгу Сергея Попова — «Суперобъекты: Звёзды размером с город». Книга очень интересная, но, поскольку я от астрономии далека, читать местами было сложновато.

О. У. Да, Сергей обычно и сам предупреждает, что «просто не будет». Это его стиль — рассказывать о более сложных вещах, уже в чём-то подготовленному читателю. Так что тем, кому это покажется пока трудным, лучше взять книги Владимира Сурдина — у него более доступный стиль. А вот потом, когда вы уже подготовитесь, можно замахнуться и на книги Сергея Попова.

А вообще популяризаторов астрономии у нас в России очень много — правда, не все они пишут книги…

XX2 ВЕК. Каких лекторов, которые рассказывают об астрономии, вы посоветуете послушать?

О. У. Дмитрия Вибе, Виталия Егорова, Сергея Назарова — они мои любимые лекторы.

XX2 ВЕК. Можете рассказать, чем отличаются друг от друга астрономы и астрофизики?

О. У. Вообще астрофизика — это раздел астрономии, который больше связан с галактиками, звёздами, распространением излучения. В общем, это раздел астрономии, более далёкий от Земли. Хотя астрофизические методы применяются и при исследованиях Солнечной системы.

XX2 ВЕК. А возможно, что в нашей Солнечной системе специалисты найдут какие-то крупные тела вроде той нашумевшей гипотетической Девятой планеты?

О. У. Запросто. И вообще только в последние десятилетия у астрономов сформировалось понимание, что наша Солнечная система отнюдь не заканчивается Нептуном и Плутоном и что в ней присутствует огромное количество тел на больших расстояниях от Земли. И сейчас возможности телескопов подошли к тому, чтобы эти тела систематически находить.

Плутон, например, был найден путём героических усилий одного человека, который потратил на то, чтобы его обнаружить, годы. А когда Плутон нашёл, поиски прекратил. Почему? Потому что о систематическом поиске небесных тел в те годы говорить было бессмысленно, и стояла задача именно открыть ещё одну планету.

А вот сейчас этот систематический поиск стал возможным. И малые тела — например, карликовые планеты, специалисты открывают постоянно. Возможно, однажды астрономы откроют и большую планету. Почему бы и нет?

XX2 ВЕК. Когда вы говорили о героических усилиях человека, открывшего Плутон, вы имели в виду Клайда Томбо? Насколько я помню, он обнаружил Плутон в 24 года. Он точно потратил, как вы говорите, годы, чтобы найти планету?

О. У. Да, Томбо был совсем молодой. Но только молодой человек и мог взяться за поиск новой планеты. Вообще ситуация выглядела так: астрономы открыли Нептун и обнаружили, что остаются нестыковки в движениях Урана. Учёные поняли, что эти нестыковки могут объясняться только наличием в Солнечной системе ещё одной планеты. Однако позже выяснилось, что это объяснение ошибочное.

И у астрономов появилась задача — найти эту планету. И в итоге Клайд Томбо приложил титанические усилия — и нашёл карликовую планету Плутон. Но Плутон просто в конечном итоге «подвергнулся ему под руку» — а так Томбо мог найти не Плутон, а ту же Эриду или другое тело, которое в тот момент могло быть вблизи перигелия.

XX2 ВЕК. Вы сказали, что Солнечная система не заканчивается Ураном и Нептуном. А где тогда она заканчивается?

О. У. Представители разных специальностей отвечают на этот вопрос по-разному. Специалист по межзвёздной среде и магнитным полям скажет, что Солнечная система заканчивается там, где структура магнитного поля переходит в межзвёздную. Это не так далеко, «Вояджеры» оттуда уже вылетели и прекрасно работают.

Но правильней был бы ответ небесного механика. Он сказал бы, что Солнечная система заканчивается там, где Солнце своим притяжением уже не может в одиночку определять движение тел. Другие звёзды ему будут в этом слишком сильно мешать. Это гораздо дальше! Мы ещё не дошли до этой границы. Если там есть карликовые тела, то нам ещё предстоит их открыть — а это задача не из лёгких.

XX2 ВЕК. А как так получилось, что специалисты до сих пор не открыли эту гипотетическую Девятую планету, которая по размерам, по расчётам Константина Батыгина и Майкла Брауна, превосходит Плутон?

О. У. Очень просто. Вот представьте, вы включаете лампочку. Если вы от лампочки отдаляетесь на расстояние, превышающее первоначальное в два раза, то лампочка для вас начинает светить в четыре раза слабее. Но для планет это правило не работает. Если от планеты удалиться в два раза, то её свет станет слабее не в 4 раза, а в 16. Потому что и от Солнца она меньше света получает, и её свет до вас доходит в меньшей степени. В итоге планета, даже большая, которая находится далеко от Солнца и Земли, для современных телескопов оказывается трудным объектом. Дело даже не только в её низкой яркости, а в огромном количестве звёзд и галактик, которые там существуют и даже ещё не вписаны в каталоги. Найти движущийся объект, особенно когда не знаешь, где именно искать, — очень сложно.

Поэтому поиски, которые начались после работы Брауна и Батыгина, ни к каким результатам ещё не привели. Хотя прошло уже много лет.

XX2 ВЕК. Много лет? Вроде о Девятой планете мир узнал в 2016 году — то есть шесть лет назад…

О. У. Ну да, но уже тогда шли разговоры, что на поиски Девятой планеты потребуются десятилетия.

XX2 ВЕК. Меня давно интересует такой вопрос: почему сейчас мы чаще всего отправляем миссии на Марс, а не на ту же Венеру, которая находится ближе к Земле?

О. У. Венера — это вообще очень плохой вариант. Исследовать её с орбиты ещё можно, но с поверхности — нет. Самая длительная работа аппарата на Венере продолжалась 95 минут. Потому что при температуре +500 и давлении сто атмосфер ни один аппарат долго не продержится. Венера сейчас активно наблюдается с бортов её искусственных спутников — так исследователи изучают атмосферу планеты. Аппараты на спутниках хотя бы могут долго работать. А вот отправлять миссии на Венеру на полтора часа просто экономически невыгодно.

А про Марс сейчас разговоров и правда очень много, потому что это довольно достижимая и близкая к нам планета, на которой условия не такие сложные, как на Венере. Но вообще сейчас интерес учёных сосредоточен в основном на спутниках далёких планет, а не только на Марсе. Например, специалистов очень интересует Европа с её подлёдным океаном и Энцелад, где вода иногда даже вырывается на поверхность. Конечно, технически такие полёты осуществлять сложнее и дольше — и поэтому их не так много, как миссий на Марс.

XX2 ВЕК. А какая чаще всего цель у марсианских миссий? Найти признаки жизни на планете?

О. У. Я думаю, скорее больше узнать о прошлом планеты. Потому что сейчас уже нет сомнений, что в прошлом с Марсом произошло что-то нехорошее.

XX2 ВЕК. А что именно случилось с Марсом?

О. У. Где-то два миллиарда лет назад на него упало какое-то крупное тело. До этого Марс был совсем не таким, как сейчас. И чтобы понять, что именно произошло и каким он был до катастрофы, мы отправляем к Марсу разные миссии.

XX2 ВЕК. Недавно я беседовала с биологом Михаилом Никитиным, который сказал, что, возможно, жизнь на Землю была занесена именно с Марса — и поэтому, может быть, «все мы немного марсиане». А вы согласны с такой гипотезой?

О. У. Я к такой идее отношусь как к фантазии. Вот когда узнаем, что из себя представлял Марс в прошлом и могла ли на нём быть жизнь, тогда и будем всерьёз обсуждать подобные гипотезы.

XX2 ВЕК. А сложно ли отправить человека на Марс?

О. У. Человека на Марс отправить катастрофически сложно. Вот давайте сравним с миссией на Луну. Луна — наш спутник. Туда можно прилететь за 3—4 дня, пробыть на Луне пару суток и вернуться назад.

На Марс же нельзя прилететь и сразу улететь назад. Это будет очень экономически и энергетически необоснованно. На Марс можно лететь в течение неких окон, которые случаются раз в два года. И назад тоже можно вылететь в течение этих окон.

То есть даже самая короткая миссия — возвращаемая — будет выглядеть так: сначала надо лететь восемь месяцев на Марс, потом год с лишним «сидеть» на Марсе и снова восемь месяцев возвращаться назад. То есть миссия выйдет очень длинная. Да и вообще, астронавтов же надо будет всем необходимым для жизни на такой огромный срок обеспечить, включая воду и кислород! И сколько это необходимое будет весить? Как все эти вещи на Марс дотащить? Резюмирую: планы полёта на Марс есть, но пока это кажется чем-то далёким и сложным. И, как говорил Владимир Сурдин, возникает большой вопрос: а надо ли туда лететь?

Сейчас на Марсе активно ищут воду. Ведь для того, чтобы астронавты прожили на планете год, им нужно будет что-то пить!

XX2 ВЕК. А вроде на Марсе воду давно уже нашли, просто её там очень мало?

О. У. Ну да, правильно. Представьте, на Марс полетит несколько человек. Им же понадобится много воды!

XX2 ВЕК. Люди сейчас и на Луну не летают. А почему? Есть мнение, что сейчас у нас нет таких технических возможностей, которые были в 1969 году…

О. У. Перед учёными стоят задачи разного рода. В прошлом веке стояла задача просто побыть на Луне — и эту задачу американцы решили. Зачем решать её снова?

На Луну есть смысл лететь, чтобы решать более длительные и стационарные задачи. И это технически пока что очень сложно.

XX2 ВЕК. А какие длительные задачи можно решить, полетев на Луну?

О. У. Например, на её поверхности можно разместить наблюдательные инструменты — потому что наблюдать с поверхности за телом иногда лучше, чем наблюдать за ним с орбиты (хотя у Hubble и «Джеймса Уэбба» есть свои плюсы). Было бы очень здорово поставить телескоп на Луне! Это стало бы большим шагом вперёд в наблюдательной астрономии.

XX2 ВЕК. Вы наверняка смотрите современные фильмы про космос. Посоветуете нашим читателям какой-нибудь фильм, который был бы хотя бы немного достоверным с точки зрения современной науки?

О. У. Я иногда с детьми смотрю фильмы про космос. Вот недавно руки у нас дошли до нашумевшего «Интерстеллара». Но этот фильм вызвал у меня лишь недоумение, если честно. Слишком перефантазировали местами авторы. И некоторые вещи в фильме я вообще не понял.

XX2 ВЕК. Например, какие?

О. У. Ну вот космический корабль в окрестностях чёрной дыры вёл себя очень странно. Такого не может быть! И этого чрезмерного гротеска в «Интерстелларе» было очень много, что показалось мне неуместным.

А вообще, знаете, старые советские фильмы кажутся мне более близкими к истине. Я их пересматривал во время карантина два года назад! Из советского мне не нравится только картина «Москва—Кассиопея», где авторы перехулиганили с теорией относительности.

XX2 ВЕК. Вы родились во время, когда советские и зарубежные авторы активно писали научно-фантастические повести и романы. Какими книгами о космосе вы зачитывались, будучи подростком?

О. У. Как ни странно, я не зачитывался фантастикой. Даже не знаю, почему. Может, просто слишком «бросился» в книги по астрономии — и пролетел мимо большинства советских фильмов и книг. Сразу в науку пошёл, в общем.

XX2 ВЕК. А кто из советских астрономов вас вдохновлял больше всего?

О. У. Иосиф Шкловский, Виктор Амбарцумян, Николай Кардашёв, Яков Зельдович.

XX2 ВЕК. Я периодически сталкиваюсь с мнением, что вот, в XX веке мы соревновались за первенство в космосе с США, а сейчас мы проигрываем в космосе и американцам, и китайцам… Это же не так?

О. У. Это не так. Нельзя сказать, что мы проигрываем в космосе — хотя интенсивность миссий у нас не такая, как в Америке. Китай пока в космосе не убежал вперёд, но собирается это сделать.

У наших с США соревнований в прошлом веке был положительный момент — обе страны запускали огромное количество миссий. Крупные миссии происходили по несколько раз в год — настолько мы хотели «обогнать и перегнать» конкурента. Сейчас миссий в России уже не так много. По любому поводу считают деньги и думают: «А надо ли?»

XX2 ВЕК. А с частной космонавтикой в России сейчас что происходит?

О. У. Её постепенно пробуют. Сейчас и актёры в космос полетели. Частная космонавтика и космический туризм для меня — это что-то из одной оперы. Когда полёты станут более безопасными для людей, когда для полётов будет требоваться меньше подготовок и тренировок, дело пойдёт вперёд. Хорошо это или плохо — но частная космонавтика развиваться будет.