Интервью

Казахстанский космос: «обгоняя горизонт»

Американская компания Илона Маска собрала самую высокую в истории ракету Starship, Роскосмос переходит на новую ракетно-космическую технику и приступает к началу лунных исследований, Китай запускает межпланетные станции к Луне и имеет программы изучения Марса – в последнее время космическая тема снова на слуху. Какое место в этой космической гонке занимает Казахстан?  Корреспондент «Вечерней Астаны»  беседует с доктором физико-математических наук, профессором, академиком Международной академии наук Высшей школы, членом Национального научного совета РК  Казбеком БАКТЫБЕКОВЫМ.

– Казбек Сулейменович, 2021 год знаменателен для мировой космонавтики. Давайте для начала вспомним историю: каков вклад Казахстана в это событие?

Вся мировая общественность 12 апреля 2021 года отметила 60 лет уникальной даты: с казахстанской земли  стартовал первый космонавт планеты  Юрий Гагарин. Это событие  послужило началом развития космической науки.

Казахстан  с самого начала развития космонавтики  внес свой вклад в освоение  космического пространства. С космодрома «Байконур» запущены первый искусственный спутник Земли  (1957 год) и космический корабль «Восток» с первым космонавтом на борту.  За шестьдесят лет в космосе побывало почти 570 человек и более 150 из них получили статус действующего космонавта на Байконуре, совершив свой первый полет с казахстанского космодрома.

А начиналось все со строительства в начале 1955 года научно-исследовательского полигона «Байконур» и жилого поселка испытателей космодрома, носившего в разное время разные названия: «Ташкент-90», поселок «Заря», поселок «Звездоград», город Ленинск, город Байконур.

После распада Советского Союза  возникли проблемы, связанные с функционированием космодрома «Байконур», прежде всего, правовые, организационные, технические. Много трудностей пришлось пережить жителям космической гавани: потребовалось некоторое время, чтобы урегулировать все вопросы.

Сегодня космодром «Байконур» не только вернул свое первоначальное значение, но и стал местом сотрудничества многих стран мира.

– Казахстан имеет свои отечественные космические программы, расскажите о них.   

– За эти годы успешно выполнены научные исследования с участием казахстанских космонавтов: Тохтара Аубакирова на орбитальном комплексе «Мир» (октябрь 1991 г.), Талгата Мусабаева на орбитальном комплексе «Мир» (июль 1994 г., январь 1998 г.) и международной космической станции (апрель 2001 г.) и Айдына Аимбетова на МКС (сентябрь  2015 г.).

У каждого из казахстанских космонавтов  свой непростой путь в космос.

 Космонавты – это особенные люди. Только им, избранным, удается  с высоты более 400 км увидеть красоту нашей планеты, понять ее хрупкость и в союзе с учеными защищать ее от внешних и внутренних отрицательных воздействий. В том числе от внутриполитических амбиций, непонимания законов развития человечества и уникальности  существования земной цивилизации.

Опыт развития мировой пилотируемой космонавтики и реализация программ научных исследований и космических экспериментов Республики Казахстан на борту орбитального комплекса «Мир» и Международной космической станции (МКС) показал, что определяющая роль в получении уникальных новых научных результатов отводится космонавтам. Космонавты на предполетном этапе проходят подготовку для выполнения научных программ и космических экспериментов  не только казахстанских, но и  для выполнения научных программ других стран с целью взаимозаменяемости в случае возникновения нештатных ситуаций. Следует отметить, что космонавты во время полета сами являются объектами научных исследований в области космической медицины и биомедицины.

Во время полета казахстанских космонавтов на борту пилотируемых комплексов выполнялись космические эксперименты по основным направлениям мировой космонавтики. Так, в 1991 году на орбитальном комплексе «Мир» во время полета Тохтара Аубакирова выполнено пять космических экспериментов с участием пяти организаций; во время полета Талгата Мусабаева в 1994 году выполнено восемь космических экспериментов с участием более десяти институтов НАН РК, в 1998 году  выполнено 23 комплексных (наземных и космических) эксперимента с участием ученых и специалистов более 20 организаций. В 2001 году Казахстан одним из первых реализовал программу научных исследований и экспериментов на борту МКС. В 2015 году во время полета Айдына Аимбетова на МКС выполнено 10 космических экспериментов с участием ученых 8 НИИ и вузов Казахстана.

Уникальность этих экспериментов и космических исследований состоит в том, что Казахстан – одна из немногих стран, которая  выполнила космические эксперименты по основным направлениям космической науки на пилотируемых комплексах (ПК), осуществила прорыв в развитии космических исследований страны. Именно полеты казахстанских космонавтов и выполнение казахстанских научных исследований и космических экспериментов на пилотируемом комплексе, полученные результаты способствовали созданию и развитию космической отрасли страны,  позволили казахстанским ученым и специалистам   по праву войти в мировое научное космическое сообщество своими разработками и технологиями. Эти результаты явились основой для развития в Казахстане новых научных направлений, в том числе космического материаловедения и приборостроения, космического геофизического и природно-ресурсного мониторинга; разработки и внедрения космических технологий для изучения Земли при формировании природных и техногенных катастроф; космической биомедицины и биотехнологии.

– Когда начали развиваться пилотируемые космические исследования в Казахстане?

– Космические исследования на пилотируемых комплексах начали развиваться в рамках целевой комплексной научной программы «Казахстан-Космос» (1991 г.), связанной с полетом казахстанского космонавта Тохтара Аубакирова.

В соответствии с постановлением Кабмина Казахской ССР № 470 от 12 августа 1991 года был создан Институт космических исследований – головная организация в области фундаментальных и прикладных космических исследований. Основателем института и его первым директором был лауреат Государственной премии СССР, академик НАН РК, доктор физико-математических наук, профессор Умирзак  Султангазин.

Указом Президента Республики Казахстан от 25 января 2005 года утверждена Государственная программа развития космической деятельности в Республике Казахстан, с которой началось формирование полноценной космической отрасли, включая фундаментальные и прикладные космические исследования, создание и развитие наземно-космической инфраструктуры. Руководители программы: академик НАН РК Талгат Мусабаев  и член-корреспондент НАН РК Жумабек Жантаев.

– Мы сегодня уже можем говорить об основных результатах казахстанских  космических исследований?

– Как уже было сказано, полученные результаты при выполнении космических научных программ были положены в основу создания и развития совершенно новых научных направлений, соответствующих мировому развитию космической науки.  Приведу только некоторые из важнейших полученных результатов по основным направлениям мировой космической науки.

Скажем, космическое материаловедение и приборостроение. По результатам анализа полученных сплавов, полимерных и керамических материалов, экспонированных на борту ОК «Мир», обнаружены новые физические свойства исследуемых образцов, которые могут быть использованы при создании изделий космической техники для использования в открытом космосе.

Полученные результаты по регистрации сбоев электронной бортовой аппаратуры по траектории ОК «Мир» были использованы для верификации прогнозируемых значений отказов бортовой электронной аппаратуры по траектории низкоорбитальных комплексов  в наземных моделирующих исследованиях и испытаниях элементов электронной аппаратуры военно-космической техники.

В космическом геофизическом мониторинге получены уникальные данные по новому оптическому явлению над регионами с грозовой активностью. Обнаружение «полезного» сигнала от молниевого разряда и создание индекса молниевой активности, защищенного  патентом в РК, позволили установить корреляцию новых оптических явлений с развитием нештатных ситуаций на космическом аппарате  над регионами с грозовой активностью.

В космическом природно-ресурсном мониторинге разработанные методики и технологии  использованы для выполнения  экологического картографирования и картографирования растительности и природных экосистем, оценки биоразнообразия, для оценки степени антропогенной трансформации пастбищ и степени трансформации природно-территориальных комплексов нефтегазовых месторождений, оценки чрезвычайных ситуаций, процессов опустынивания. Развивается новое направление в геодинамике с использованием наземно-космических технологий для оценки состояния и прогнозирования природных и техногенных катастроф.

В космической биотехнологии, используя селекцию растительных клеток в условиях космоса, получены хозяйственно-ценные формы растений (картофеля, пшеницы). Новый сорт картофеля «Тохтар», названный в честь казахстанского космонавта Т. Аубакирова, отличается особой устойчивостью к болезням и неблагоприятным факторам среды.

Проведены опыты по генной инженерии. В условиях космического полета удалось осуществить перенос в клетки пшеницы чужеродного гена и получить трансгенные растения.

В космической биомедицине полученные результаты по оценке нейропсихологического и психофизиологического состояния космонавтов до, во время и после полета могут быть использованы для разработки рекомендаций по оценке работоспособности космонавтов, а также лиц, находящихся в экстремальных условиях на Земле. Разработанные методы и критерии будут использованы при подготовке летчиков гражданской авиации, в практике авиационной и космической медицины.

Разработаны новые специализированные продукты на основе природных биологически активных веществ из флоры и фауны Казахстана, повышающие адаптационные возможности организма космонавтов. Созданы новые технологии, медико-биологическое обоснование и биотехнологические принципы разработки специализированных продуктов для лиц, находящихся в наземных экстремальных условиях и в отдаленных регионах страны.

– А такие результаты  можно было получить на Земле?

– Нет. Мировой практикой и наземными исследованиями в Казахстане показано, что в наземных условиях невозможно создать установки для изучения комплексного воздействия факторов космического пространства и предполетных испытаний.

В представленном цикле работ убедительно показано, что выполнению космических экспериментов на борту пилотируемых комплексов ОК «Мир» и МКС предшествовала большая и кропотливая работа казахстанских ученых на предполетном этапе: предполетные наземные исследования и испытания, а на послеполетном – обработка экспериментальных космических данных, получение новых уникальных результатов. Они способствовали успешному становлению и развитию космической отрасли Казахстана, вывели Казахстан на мировой уровень космических исследований, в том числе освоены новые космические технологии и методики, соответствующие мировому уровню, которые ранее не развивались в Казахстане, представлены уникальные научные результаты, которые невозможно получить в наземных условиях.

–  Каковы перспективы использования полученных космических данных в Казахстане? 

– Из мировой практики развития космонавтики известно, что военно-космические разработки и технологии всегда лежали в основе научно-технического прогресса любого государства.

Казахстан не может все время догонять горизонт. Благодаря выполнению научных космических программ казахстанские ученые совершили прорыв в развитии космической науки страны. Полученные результаты имеют большое научное и прикладное значение для решения социально-экономических задач и в интересах национальной безопасности страны.  

Скажем, опыт развития мировой космонавтики  показал, что невозможно предсказать развитие некоторых нештатных ситуаций при многолетних космических полетах. Так, известны различные отказы в системах управления космических аппаратов, которые приводят к нештатным ситуациям, а в некоторых случаях и к потере космических систем.

Необходимы исследования и испытания в реальных условиях. Это не всегда возможно. В случае, когда реальные исследования сильно затратны или технически невозможно провести испытания в космосе, используются схемотехнические, имитационные и моделирующие методы, основанные на реальных данных,  полученных в космических полетах, для проигрывания развития нештатных ситуаций.

Использование полученных на комплексе «Мир» и МКС данных при имитационном и схемотехническом моделировании на этапе проектирования будет способствовать повышению надежности бортовой электронной аппаратуры, уменьшению объема и финансовых затрат на предполетные испытания и эксплуатацию систем военной и космической техники.

В космическом геофизическом мониторинге обнаружение полезного сигнала от молниевого разряда и дальнейшие комплексные многоуровневые исследования новых оптических явлений позволят изучить закономерности развития нестационарных процессов в системе «атмосфера – ионосфера», вызванных процессами естественного и техногенного характера,  разработать рекомендации по пролету авиакосмической техники над регионами с грозовой активностью».

В области природно-ресурсного мониторинга первые экспериментальные данные получены во время полета Т. Мусабаева на ОК «Мир», когда Казахстан не имел   собственных спутников ДЗЗ и Центров приема и обработки космической информации.  Сейчас Казахстан имеет собственные спутниковые группировки различного назначения.

Значительным практическим достижением казахстанской космической науки является наземно-космический мониторинг с использованием радарной интерферометрии, создание научных основ для формирования природных и техногенных катастроф, происходящих в земной коре на территории городов Нур-Султан и Алматы, Северного Тянь-Шаня, для оценки чрезвычайных ситуаций технического и природного характера, поиска месторождений  углеводородного сырья и твердых полезных ископаемых.

В области космической биомедицины и биотехнологии с использованием полученных данных будут разработаны методы диагностики и профилактики таких патологий, как инфаркт, инсульт, гипертоническая болезнь, хроническая усталость, и использоваться не только в космической медицине, но и в физиологии спорта, для антидопинговых анализов, в медицине катастроф.

Будут изучены и разработаны новые специализированные продукты питания на основе кобыльего молока и конского жира с высокой пищевой и биологической ценностью и обладающие лечебными, антиоксидантными, детоксицирующими, радиопротекторными и иммуномодулирующими свойствами. Созданные продукты будут предложены лицам, находящимся в экстремальных условиях внешней среды, при влиянии на организм радиации, токов высоких и низких частот, при повышенных профессиональных и физических нагрузках, а также в комплексной медикаментозной терапии таких заболеваний, как анемия, ишемическая болезнь сердца, при чрезвычайных ситуациях, в спортивной и реабилитационной медицине.

– Используются ли полученные результаты мировым сообществом?  

– Да. Казахстанские ученые имеют признание на международном уровне. Их работы известны в Германии, России, США и других странах. Об этом свидетельствуют публикации казахстанских ученых в рейтинговых научных изданиях, выступления на международных конференциях и форумах.

Это свидетельствует о существовании в Республике Казахстан солидного базиса отечественной космической науки. Вместе с тем ее дальнейшее продвижение в мировую космическую науку  определяется развитием конкретных методов и технологий в следующих ее важнейших направлениях:

– фундаментальные космические исследования (термоядерные процессы на Солнце, звездах и Вселенной, небесная механика, звездная динамика и вычислительная астрофизика), которые используются для обнаружения новых физических закономерностей во Вселенной и их объяснения;

– развитие космического материаловедения и приборостроения, космической биомедицины и биотехнологии, космического геофизического и природно-ресурсного мониторинга;

– разработка и внедрение космических технологий для изучения Земли при формировании природных и техногенных катастроф.

– Казахстан имеет своих ученых и отечественных специалистов (кадры), чтобы работать в космической отрасли?

– Сейчас да. В настоящее время в ряде казахстанских вузов ведется подготовка научных кадров для космической отрасли страны по специальности «Космическая техника и технологии». Казахстанские ученые читают лекции и являются научными руководителями магистрских и PhD диссертаций.  Например, разработанные методы оценки радиационной обстановки, радиационной опасности и прогнозирование отказов бортовой электронной аппаратуры по траектории космических аппаратов различного назначения используются при разработке миссии и проектировании космических аппаратов  различного назначения, для обучения магистрантов и PhD докторантов в КазНУ имени Аль-Фараби по специальности «Космическая техника и технологии». Успешные выпускники приглашаются в институты космической отрасли для работы по проектам в рамках грантового и программно-целевого финансирования. Так что мы не просто догоняем горизонт, мы  идем на прорыв.

Фото: Василия Крась

Метки

Похожие статьи

Закрыть