Женщина и Солнце. Наталья Геннадьевна Щукина – главная по Солнцу в Украине.

«Человеческий мозг, стремящийся проникнуть в солнечные явления, напоминает мне муравья, который сидя в муравейнике, пытается узнать, как устроен земной шар», — Наталья Щукина.

Солнце в любой традиции — символ власти. Наталья Геннадьевна Щукина – главная по Солнцу в Украине. Представьте себе зашкаливающий уровень величия и не ошибётесь. Эта стройная строгая дама ахматовского типа, доктор физико-математических наук и член-корреспондент Национальной академии наук Украины, в свои 70 лет одним появлением собирает всё внимание окружающих, словно бы автоматически расставляя их на некие орбиты и оборачивая вокруг своей персоны. Немудрено, что уж насколько плохо живётся украинским учёным, а на отдел физики Солнца Главной астрономической обсерватории, которым она заведует с 2002 года, это бедствие категорически не распространяется.

Причём не распространяется не только ввиду недосягаемости сотрудников, которые по полгода проводят на Канарах – там, знаете ли, установлены такие европейские телескопы, в которые Солнце лучше видно. Не распространяется в первую очередь благодаря непрекращающимся вспышкам активности Натальи Геннадьевны по установлению долгосрочного сотрудничества и умению максимально эффективно воспользоваться уже имеющимся в наличии оборудованием.

«Покажите людям, что учёные не задрыпанцы, мы хороши собою!» — шутит Щукина, позируя для «Гранита науки»

Со Щукиной мы познакомились на Гамовской конференции в Одессе, которая проходила с 12 по 18 августа. Она любезно согласилась дать «Граниту науки» интервью и разрешила проиллюстрировать его слайдами из своего доклада. Слушая который, я не могла отделаться от ощущения, что смотрю продолжение старого фильма «Весна» Григория Александрова (действие его, если помните, происходило во всесоюзном Институте Солнца): героиня «очеловечилась», смягчилась и даже позволяет себе иногда высказывания, не только чем дышит, но и на что дышит наша наука. 

— Наталья Геннадьевна, обывателя, что касается физики Солнца, интересует, похоже, всего одна вещь: когда следующая магнитная буря и можно лечь и не работать, ссылаясь на самочувствие. А чем ещё ваш отдел может помочь «конечному потребителю»?

— Для того, чтобы наука помогала людям, люди должны вначале помогать науке. Хотя бы своим уважительным отношением, если уж нет возможности помочь материально, проспонсировав то или иное исследование. Никто не знает, что может принести фундаментальная наука. Это как сидеть на куче мусора и искать жемчужное зерно. Кому-то удается его найти, а большинство просто создают так называемый «научный шум», scientificnoise– но без них не было бы настоящей науки. Да, они добывают не очень большого масштаба знания, но рано или поздно появляется тот, кто способен обобщить то, что было получено из шума, и приходит к гениальным результатам. Вы бы не могли сейчас записывать мой голос, если бы в ХІХ веке Максвелл не вывел формулы, как работает электромагнитное излучение в каждой из сред — сложные уравнения, кому они были тогда нужны. Или взять гелиевые лампы: вначале должен был появиться спектральный анализ, чтобы обнаружить на Солнце гелий, потом нужно было понять, что мы все одновременно произошли в Солнечной системе, чтобы искать гелий и на Земле – ну а потом гелий стали применять в привычных теперь уже для нас лампах.

Сотрудники  Главной астрономической обсерватории Украины

Кстати, все прогнозы, которые печатают в газетах относительно магнитных бурь – чушь. С вероятностью 90% их можно предсказать только за пару часов до начала. А за пару дней вероятность осуществления прогноза составляет 50%.

— Раз уж речь зашла о процентах: в Украине финансирование науки установлено законом на уровне 1,7% ВВП – насколько это сопоставимо с европейскими показателями?

— Внешне все приличия соблюдены: в большинстве стран на науку идёт полтора процента бюджета, за исключением Китая, у кого это 3%, потому что они, чтобы вернуть своих учёных домой, решили обеспечивать им европейские зарплаты. И люди, знаете ли, охотно возвращаются! Какой бы ни был недемократический режим, но дом есть дом.

Так вот, в Украине вместо заявленных в законе процентов наука по факту получает всего лишь 0,28% бюджета. То есть у нас недофинансирование – в 7 раз. Учёным даже сократили рабочую неделю на день, четыре дня вместо пяти, хотя люди всё равно выходят на работу, такие уж мы, учёные, «с приветом» все, нам всё равно. 

Меня лично эти обстоятельства не касаются, я за счёт звания, степени, член-корреспондентства получаю как бы двойную ставку, плюс участвую во всяких проектах. В месяц всего выходит около тысячи долларов. Но как быть молодёжи, которой предлагают жить на сто долларов в месяц? Естественно, начинаются подработки, люди уходят в айтишные фирмы и в науку уже, несмотря на своё первоклассное специализированное образование, не возвращаются. Да и чего возвращаться, если Южмаш делает трамваи? Следует понимать, что будущее страны зависит от науки. Без науки мы превратимся в колонию, в африканскую страну.

— Увы, это уже общее место всех моих интервью с нашими учёными… А как, кстати, физики чувствуют себя в IT-компаниях?

— Вы знаете, Дарья, физики везде себя чувствуют лучше всех. Самые образованные люди в стране это те, которые получили математическое и физическое образование. Особенно физическое, поскольку физика требует знания и математики. Без обиды будет сказано, гуманитарии это ноль, они умеют только писать. Но физики всё равно пишут лучше, чем гуманитарии.

— Принято, Наталья Геннадьевна, не тот факультет выбрала. 

— Не стоит огорчаться, сейчас среди астрофизиков огромный конкурс, колоссальная безработица, что касается трудоустройства по специальности. Астрономия ведь в первую очередь наблюдательная наука, которая требует очень дорогих инструментов. Инструменты эти можно по пальцам рук пересчитать, очередь на них расписана на годы вперёд.

Главные европейские солнечные телескопы расположены на Канарах, а американские  – на Гавайя. Не боятся вулканов, что ли?

— Да, в своём докладе вы рассказали о главных солнечных телескопах – поделитесь, пожалуйста, с нашими читателями. И ещё хочется понять, чем отличается солнечный телескоп от звёздного?

— Солнце от нас близко, поэтому света на зеркала телескопа попадает очень много, и мы можем всё подробно рассмотреть, получить наблюдения с очень высоким пространственным разрешением. Пространственное разрешение зависит от диаметра зеркала, на сегодня лучшее возможно получить на американском телескопе на Гавайях с 4-метровым зеркалом — оно составляет 19 км. То есть я могу различить на Солнце, радиусом 700 тысяч км, две точки, отстоящие друг от друга на 19 километров.

— И это вы называете «подробно рассмотреть»?!             

— А что вы хотите, у «звёздников» вообще одни точечки, из которых идёт свет, они этот свет анализируют различными методами и делают грандиозные выводы, как устроена Вселенная. «Солнечники» же могут наблюдать маленькие детали. Солнечная физика вообще идёт впереди всех по методам, методологиям, технологиям, компьютерному моделированию, потому что мы можем интерпретировать очень сложные наблюдения. Для этого нужна очень сложная теория, для объяснения этих наблюдений, а звёздники вообще все объясняют «на пальцах». Мы лучше них понимаем, что происходит на звездах! Я написала много статей в научные журналы именно по физике звёзд, и у них очень высокий уровень цитируемости.

— Всё-таки даёт о себе знать доступ к лучшим в мире телескопам на Канарах и Гавайях, так?

— Сейчас расскажу о них. С испанским Институтом астрофизики на Канарах я сотрудничаю с 1995 года, поехала туда на год по гранту, муж разрешил подать заявку, поскольку не верил, что меня примут… До того стажировалась в голландском Утрехте, куда смогла выехать после посещения вроде как соцстраны Югославии.

— Советское время, «выпускали» постепенно, через систему эшелонов…

— Да уж. Итак. Крупнейшая солнечная обсерватория принадлежит, конечно, Штатам. В этом году состоится так называемый firstlight, «первый свет» лучшего на сегодня телескопа DKIST. Это аббревиатура от имени гавайского сенатора, хотя обычно приличным телескопам принято давать имена создателей. Но этот сенатор очень много сделал для инсталляции телескопа: он сумел договориться с местной общиной. Это была святая гора местной малообразованной публики, но в конце концов они пошли на уступку астрономам. Из-за разницы в уровне цивилизованности государства и местного населения телескоп, который начали строить 18 лет назад, в 2001-м, установлен только сейчас, представьте! 340 млн долларов стоит проект американцев. Это бюджет даже не Украины, а нескольких стран. Но в таких государствах люди состоятельные понимают важность науки… 

Изначально DKIST хотели строить вместе с Европой – но не смогли договориться, где его ставить. Атмосфера ведь сильно замывает картинку. Нужно, чтоб тени хорошие были, поэтому телескопы ставят в горах, возле озёр, на берегу океана, предварительно несколько лет наблюдают погодные условия. В общем, американцы при помощи международных организаций поставили DKISTна Гавайях, а европейцы начали строить свой телескоп,  в 2006 году, это проект уже 17 стран поддерживает и лет через семь он заработает. Сам-то телескоп не проблема, но к нему нужен ещё сложный инструментарий, мерить разные типы излучений. От EST ждут очень много, когда он заработает.

Так будет выглядеть главный европейский телескоп EST рядом со спящим вулканом Тейде (фотошоп)

Уже существующие национальные обсерватории разных европейских стран – Швеция, Германия, Франция, Голландия – расположены на двух из семи Канарских островов: Тенерифе и Ла-Пальма. Поскольку Испания предоставила инфраструктуру для европейских телескопов, то пользоваться ими может бесплатно. Испания, кстати, очень дорожит своим инструментарием. На Канарах принят целый закон, который называется «Об охране неба» – там может быть использовано только определённое освещение, лампы должны быть определенного формата, чтобы их излучение не примешивалось к спектру излучения звезд. К сожалению, на Тенерифе уже успели настроить всякой инфраструктуры до принятия этого закона, а вот Ла-Пальма остров исключительно чистый. 

На материковой территории Штатов Национальная солнечная обсерватория со штаб-квартирой в Боулдере, Колорадо, располагает также значительными телескопами, например, в Китт-Пиковской обсерватории на высоте 2096 метров. Заслуживает внимания также телескоп Технологического института Нью-Джерси в Калифорнии на высоте 2055 метров.

— Украина располагала прекрасной обсерваторией под Симферополем, что с ней сейчас?

— Крымская астрофизическая обсерватория в посёлке Научный, фактически, погублена. Два ваккумных телескопа с диаметрами зеркал 90 и 60 см в своё время очень сильно послужили для развития советской, а потом украинской науки, ею заведовал академик Андрей Северный, который очень много сделал для развития физики Солнца. Но сейчас Крым в особом статусе, никто туда не хочет ехать работать, чтобы не портить себе документы из-за международных санкций, молодежи нет. Хотя финансово их поддерживают лучше, чем Украина – платят, по крайней мере, полные зарплаты.

Плюс уже давно один известный местный парень по фамилии Константинов хотел прибрать к рукам это место потрясающей красоты с чистейшим воздухом. И вот он опять ожил, затеял там «рекреационную зону». А это кухня, стройка, зеркала телескопов покрываются пылью – в общем, на них можно поставить крест: астроклимат в Научном безнадёжно испорчен, людей нет, и так жестоко обращаются с инструментами…

— Как горько вы об инструментах говорите, совсем как о людях!

— Астрономия это наука, в которую приходят юными и в ней же и умирают – при том что, кстати, астрономы живут очень долго. И инструменты для нас – основное. Кстати, у Украины есть ещё своя обсерватория на кавказском Терсколе, но недавно последний сотрудник оттуда уехал работать в Швецию. Сами понимаете политическую ситуацию.

— Наталья Геннадьевна, а что касается доступных на сегодня для использования украинских солнечных телескопов?

— Старейшая киевская обсерватория создавалась ещё в ХІХ веке, при университете. Приличные университеты в то время вообще начинались со строительства обсерватории. Казанский университет, где я училась, тоже имеет свою обсерваторию – его основал великий математик Лобачевский, который перовым обнаружил кривизну пространства. 

Но в центре города качество наблюдения годится сегодня только для студентов. Главная астрономическая обсерватория, где я работаю, находится на выезде из города, в Голосеевском лесу. В моей обсерватории, как ни странно, очень хороший телескоп, солнечный телескоп Эрнеста Гуртовенко с диаметром зеркала 44 сантиметра. Он был введён в 1966 году, но в 2011 году мы его полностью апгрейдили, перестроили здание, купили новую аппаратуру – не буду рассказывать, как. У нас сейчас супер-телескоп, мы сумели довести его до ума и делаем потрясающие вещи, получаем интересные результаты наблюдений. У каждого телескопа ведь есть своя функция. Да, мы не можем вести наблюдения как на Тенерифе, но мы зато можем проводить такой тип наблюдений, который не делает ни одна страна в мире. 

Ведь как обстоит дело с большими телескопами? Учёные пишут заявки в международный комитет, который делит время, и в итоге получат возможность наблюдать где-то на протяжении 5-6 дней в году. Что вы будете наблюдать – ну вспышка, какие-то волны, интересные явления. Наш же телескоп мы никому не даём, он в нашем собственном распоряжении, можем наблюдать с утра до вечера. Только зимнее время не наблюдаем, потому что Солнце низко над горизонтом, деревья мешают. И вот мы придумали чудесную программу мониторинга Солнца именно в спокойном состоянии, а не только всплески 11-летнего цикла солнечной активности. Американцы 30 лет подряд пытались вести такого рода исследования, и у них не получилось, они не смогли прийти к тем выводам, к которым уже пришли мы. Эффекты очень тонкие, надо знать, как наблюдать. Плюс был допущен ряд стратегических ошибок, и они меняли аппаратуру – а ты меняешь аппаратуру, у тебя все данные съезжают.

— И при этом на докладе вы сказали, что ключевой вопрос украинской астрономии – «как выжить». 

— Человеческая жизнь фактически зависит от того, что происходит на Солнце, и при этом, представьте, государство ставит астрофизиков перед такими вопросами! Александр Чижевский, который родился до революции и учился рисовать у французских импрессионистов, установил корреляцию, что в годы солнечной активности происходит больше революций, не говоря уже о засухах и наводнениях, тайфунах и цунами, а также проблемах стариков с сердечно-сосудистой системой и истериках детей, у которых нервная система ещё не устоялась. Стихийные бедствия провоцирует перестройка воздушных масс в атмосфере Земли, связанная с попаданием вещества от коронального выброса. 

— Корональные выбросы это когда на Солнце появляются пятна, а на Земле – Северное сияние?

— Да. Солнечные пятна на поверхности это область выхода сильного магнитного поля, причём размер пятна – с земной шар. Радиус Солнца 700 тысяч км, а у Земли 4 тысячи – вот и получается. В годы максимума активности пятен много, и помимо этого много вспышек. Корональные выбросы масс опасны, если она выстрелила и попала в Землю, а может и пролететь мимо. Землю защищает свое магнитное поле, оно захватывает вещество, которое попадает от солнца, сжимает силовые линии магнитного поля, происходит перезамыкание и вы видите Северное сияние.

Человеческий мозг, стремящийся проникнуть в эти явления, напоминает мне муравья, который сидя в муравейнике, пытается узнать, как устроен земной шар. Одно дело просто понаблюдать, а другое – перевести наблюдения в физические параметры. До сих пор мы не понимаем, как происходит, что Солнце разжаривается по мере удаления от центра. Солнце состоит из трёх слоёв вокруг ядра: фотосфера, затем промежуточный слой хромосфера, она горячее, и снаружи корона, откуда эта вся гадость выбрасывается на Землю, там температура миллионы градусов. Это как если вы сидите в лесу у костра, а потом удаляетесь от него – на Земле ведь вам всегда становится холоднее по мере удаления от источника энергии? А на Солнце вот так. Вы когда идёте из глубокой фотосферы, там температура 10 тысяч градусов. Вы подошли к верхушке этого слоя – температура упала до 4 тысяч градусов. А потом внезапно снова начинает расти температура: от десятков тысяч градусов до миллиона кельвинов. 

Найдём ли мы применение ответу, почему на Солнце вот так, когда он появится? Найдём, люди же такие потребители… Практическое применение есть любой разработке фундаментальной науки. Например, сейчас мы знаем, что Солнце существует около 4,5 миллиардов лет и у него есть разные циклы, исходя из которых на Земле происходит то потепление, а то похолодание. В рамках одного из циклов последнее существенное похолодание было в XVIIвеке, так называемый «минимум Маундера», когда Темза летом замерзала. Следующее глобальное похолодание ожидается к 2040 году. Оно будет иметь значительные экономические последствия. Например, в России Северный морской путь начнёт замерзать, по которому они из Белого моря в Баренцево всё возят, и уже сейчас поэтому им надо строить ледоколы.

Абрахам Хондиус в 1677 году запечатлел «Замёрзшую Темзу» (Лондонский музей) 

Солнце это лаборатория, в которой можно получить информацию для чего угодно. Чтобы участвовать в международных проектах, нужны или деньги, или мозги. Мы участвуем мозгами. Плюс стараемся придумывать такие исследования, в которых можем быть конкурентными, в разы больше внимания, по сравнению с прошлым, когда каждая обсерватория была как остров, уделяем кооперации внутри страны, например, сотрудничаем со Львовом, где есть фотосферно-хромосферный телескоп диаметром 25 см и маленький гелиограф для наблюдения короны. 

Сидя на своём хуторе ведь сейчас ничего не сделаешь. Да и нас, астрофизиков, так мало! Всего порядка 10 тысяч на всём земном шаре, а конкретно солнечников так и вовсе тысяча-полторы. Мы все друг друга знаем, а когда приезжаем на конференции – это как на одной кухне собрались-поговорили. При этом каждый делает свои вещи, и очень важные.

Кадр из фильма «Весна» 1947 года, в котором Любовь Орлова сыграла одновременно строгую учёную Института Солнца и как две капли воды похожую на неё жизнелюбивую актрису. Помните, кто из них в этом кадре? 😉

Больше на Granite of science

Подпишитесь, чтобы получать последние записи по электронной почте.

Добавить комментарий

Больше на Granite of science

Оформите подписку, чтобы продолжить чтение и получить доступ к полному архиву.

Читать дальше