31 марта в «Роскосмосе» прошло совещание с обсуждением проекта Стратегии на 2035 год. В числе обсуждаемых вопросов была целесообразность пилотируемых полетов в космос. В обсуждении не раз всплывало упоминание российского модуля МЛМ «Наука», который должен полететь и пристыковаться к станции через несколько лет. Следом же пришла новость, что пуск «Науки» снова откладывается на неопределенный срок из-за технических проблем.
Пока все обсуждали «Науку», я задумался над вопросами:
Как поживает наука на МКС сегодня?
Чем занимаются космонавты и астронавты всех стран-участников?
В каких направлениях идут исследования и каковы результаты?
Ранее я уже рассказывал о медицинских экспериментах на МКС, которые проводят специалисты Института медико-биологических проблем. Зная об их деятельности, мне казалось, что медицина и биология являются приоритетными направлениями исследований в космосе. Оказалось, ошибался.
Найти ответы на вопросы мне помог красноярский ученый и популяризатор науки биолог Егор Задереев. При помощи портала Web of Science он проанализировал данные по научным публикациям в мире, в которых упоминается Международная космическая станция. Получились довольно интересные результаты, которые помогают лучше понять направления и суть научной работы в космосе.
Для сравнения: Российская академия наук с 1998 по 2017 год (за время существования МКС) по всем направлениям своей деятельности подготовила 324 695 публикаций. В то же время Институт космических исследований РАН, занимающийся изучением Луны и планет, опубликовал 1915 работ.
Большой адронный коллайдер за все время своей работы породил 30 107 публикаций. Стоимость БАК — около 10 млрд долларов США, и он обошелся странам участникам в 10 раз дешевле МКС (около 100 млрд долларов без стоимости полетов Space Shuttle).
Индекс Хирша нобелевского лауреата Андрея Гейма — 92 (это не значит, что он опубликовал больше статей, чем МКС, а то, что на его статьи чаще ссылаются).
Цитируемость станции растет:
Можно говорить о возрастающем с каждым годом научном значении работы МКС для мировой науки.
График количества публикаций по годам отражает различные этапы разработки и эксплуатации станции.
После 2003 года виден спад активности, вероятно, вследствие катастрофы шаттла Columbia, которая привела к приостановке полетов челноков на два с половиной года. Еще большее проседание графика наблюдается в годы активного строительства станции. Любопытен скачок 2015—2016 года. К сожалению, я не могу назвать его причину. Можно лишь предположить, что это результат начала эксплуатации грузовых кораблей NASA по программе COTS. Российские «Прогрессы» выполняют международные обязательства по снабжению станции топливом и водой, а американские грузовики Dragon и Cygnus могут возить больше оборудования для экспериментов.
Как видим, на первом месте инженерные разработки, фундаментальные и прикладные исследования. Медицина и биология появляются только во втором десятке!
Любопытно, что среди фундаментальных, прикладных и инженерных направлений можно встретить и гуманитарные исследования по философии, политологии, социологии, юриспруденции.
Распределение научных работ по странам выглядит удручающе, положение России на пятом месте совершенно не соответствует степени включенности «Роскосмоса» в работу на станции. Достаточно сравнить состав долговременных экипажей МКС: из 145 человек 68 — россияне, 58 — американцы.
Не секрет, что из всех российских космонавтов, работавших на МКС, лишь один был ученым — Сергей Рязанский. Остальные — инженеры или пилоты. Мне приходилось слышать ироничные комментарии, что для российских ученых самое главное препятствие на пути в космос — медицинские требования и спортивные нормативы. Хотя если к сравнению добавить бюджеты участия стран в проекте, становятся понятны более объективные причины слабой научной активности россиян.
Теперь взглянем на список организаций-соавторов по научным организациям:
В первой сотне кроме РАН можно найти еще МГУ, МИФИ, Институт высоких температур РАН, даже Минздрав, но это все.
Десятка самых цитируемых публикаций отражает основные направления исследований и экспериментов на станции: фундаментальные науки, астрофизика, инженерное дело, медицина и биология.
1. First Result from the Alpha Magnetic Spectrometer on the International Space Station: Precision Measurement of the Positron Fraction in Primary Cosmic Rays of 0.5−350 GeV (Physical Review Letters)
2. Cortical and trabecular bone mineral loss from the spine and hip in long-duration spaceflight (Journal of Bone and Mineral Research)
3. The Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) on the International Space Station: Part I (Physics Reports)
4. The MAXI Mission on the ISS: Science and Instruments for Monitoring All-Sky X-Ray Images (PASJ)
5. Space radiation dosimetry in low-Earth orbit and beyond (Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. В)
6. Hydrogen the fuel for 21st century (International Journal of Hydrogen Energy)
7. Mechanisms of the early phases of plant gravitropism (Critical Reviews in Plant Sciences)
8. Complex plasmas: a laboratory for strong correlations (Reports on Progress in Physics)
9. PKE-Nefedov: plasma crystal experiments on the International Space Station (New Journal of Physics)
10. Spacecraft trajectory planning with avoidance constraints using mixed-integer linear programming (Journal of Guidance, Control, and Dynamics)
На девятом месте стоит российская публикация о любопытном эксперименте изучения поведения пылевых частиц в плазме при микрогравитации. Эффекты, наблюдаемые в «плазменном кристалле», до сих пор не получили своего объяснения, несмотря на многолетние исследования.
В целом результаты нашего обзора показывают, что российским ученым еще есть к чему стремиться. Пока сложно предсказывать, насколько показатели улучшатся, когда (и если) полетит «Наука». На том же «стратегическом» совещании упоминали проблемы с многочисленными нормативными препонами, которые требуется преодолеть ученым и коммерческим заказчикам, чтобы провести эксперимент на российском сегменте МКС. Возможно, упрощение доступа улучшит показатели цитируемости, а пока можно лишь успокаивать себя сомнительной надеждой, что российские исследования по каким-то причинам не доходят до публикации в англоязычных научных журналах, а самих исследований не меньше, чем у иностранных партнеров, и качество их не ниже.
Подготовлено совместно с Егором Задереевым для научно-популярного портала Чердак.
