Приватний бізнес дав позаземним дослідженням новий поштовх – завдяки Ілону Маску, Джеффу Безосу та іншим інноваторам людство знову «захворіло» космосом. Проте справжніми рушіями космічної одісеї залишаються вчені. 7 липня в Києві в рамках науково-популярного проекту INSCIENCE відбудеться лекція польського астрофізика Якуба Бохинського. Він навчався у Відкритому університеті Великобританії, був представником Польщі у Європейському космічному агентстві, а зараз займається освітніми проектами в Центрі науки Коперника. В інтерв’ю K750 Якуб розповів, чим займаються популяризатори науки, як розвивається космічна індустрія Польщі, навіщо люди досліджують екзопланети і які перспективи в колонізації Марса.

Лабораторія знань

Що таке Науковий центр Коперника і чим займається ця організація?

Науковий центр Коперника має три основні напрями діяльності. Перший – це популяризація науки шляхом проведення виставок та інших заходів, що залучають до Центру велику кількість відвідувачів. Сьогодні ми вже маємо мільйон гостей на рік.

Другим напрямом є взаємодія з широкою освітньою спільнотою Польщі – від найменших неурядових організацій, які організовують навчання в польських селах, до великих освітніх центрів. В рамках цього завдання ми запускаємо власні проекти, знаходимо і навчаємо вчителів, запускаємо мережі дитячих клубів. У наших «Клубах молодих дослідників» зараз навчається понад 20 000 дітей.

Третій напрям – це об’єднання представників наукового ком’юніті та суспільства шляхом організації різноманітних заходів, де обидві сторони можуть познайомитися та дізнатися більше одне про одного. Наша мета – допомогти вченим навчитися спілкуватися та за допомогою наукового інструментарію вирішувати не лише свої проблеми, а і труднощі, з якими щодня стикаються звичайні люди. З цією метою ми організовуємо змагання Fame Lab та різноманітні воркшопи, де навчаємо вчених, як стати комунікаторами науки.

Які ще заходи організовує Науковий центр Коперника?

Ми хочемо, аби суспільство ставало ближчим до науки. Саме тому щороку організовуємо масштабні фестивалі, на які приїжджають десятки тисяч відвідувачів. Один з таких заходів – це найбільша комунікаційна подія в Європі, науковий пікнік, який щороку збирає на стадіоні у Варшаві понад 200 установ, які демонструють свої наукові досягнення.

Науковий центр Коперника

Також ми організовуємо фестиваль трансформації, який щороку присвячуємо тренду в науці, який матиме визначальний вплив на суспільство. Два роки тому такою темою була тема старіння населення. Минулого року ми вирішили, що одним із наріжних питань є активізація космічних досліджень в різних країнах. Цьогорічною темою є зростання ролі машин, зокрема питання контролю прихованих алгоритмів над життям людини.

Якими є завдання Освітньої лабораторії Наукового центру Коперника, якою ви керуєте?

Основна мета Освітньої лабораторії полягає у створенні умов для освітніх інтервенцій. Як це працює? Спочатку ми визначаємо мету, наприклад – збільшити інтерес дітей у Польщі до питань дослідження космосу як першого кроку до кар’єри в космічній індустрії, а також набуття знань у STEM, тобто у таких сферах, як наука, технології, інженерія, математика. Далі ми опрацьовуємо ідею, реалізація якої допоможе збільшити інтерес до космічної галузі. Далі проектуємо інтервенцію – наприклад, змагання серед дітей, яким пропонується запрограмувати комп’ютер на борту міжнародної космічної станції.

Після цього робимо невеликий тестовий запуск для групи вчителів, дивимося на результати, виправляємо помилки. Наступний крок – масштабувати рішення, аби в ньому могли взяти участь більше дітей та вчителів. Цей процес нагадує цикл розвитку стартапу. Тому коли ми маємо готовий продукт – освітню інтервенцію, яка працює – ми плануємо exit. Ми співпрацюємо з великими установами, міністерством освіти чи великими громадськими організаціями, аби допомогти розгорнути інтервенцію у всій країні.

Одним з прикладів наших проектів є дуже велика програма «Школа ближче до науки», реалізована у Варшаві. Ми виявили у місті 40 шкіл із низьким рівнем успішності і допомагали учителям у цих школах дізнатися про наукові методи навчання та імплементувати їх у своїй роботі.

Популяризатор науки

Окрім роботи у Наукововому центрі Коперника, ви також є співзасновником Асоціації адвокатів науки (Advocates of Science Association) та фундації Polonium (Polonium Foundation). Які головні завдання цих організацій та які їхні найбільші досягнення?

Історія Polonium Foundation почалася у 2012 році на конференції в Оксфорді. Це була конференція, організована студентами для студентів, вченими для вчених, і її основною метою було обговорення перспектив польської науки. Відтоді ми проводимо цей захід щороку. Та в 2015 році ми усвідомили, що без підтримки волонтерів конференція може більше ніколи не відбутися – і вирішили заснувати фундацію.

Згодом ми почали не лише проводити конференцію, а і будувати міжнародну спільноту польських вчених. На сьогодні нам вдалося знайти кілька тисяч вчених з усього світу, які походять з Польщі. Крім того, ми найняли спеціалістів для дослідження польської діаспори в світі. Вони шукають польських вчених, виявляють їхні потреби і з’ясовують, як переконати їх повернутися до Польщі.

Polonium Foundation дала початок ще одній організації. Частина засновників фонду, зрозумівши, що їх більше цікавлять технології, ніж наука, заснували окремий напрям під назвою PLUG Foundation, що організовує івенти для підприємців технологічного сектору.

Ми почали працевлаштовувати наших волонтерів. Продовжуємо організовувати Science Polish Perspectives в Оксфорді та Кембриджі, куди приїжджають польські вчені з усього світу. Проводимо 5-6 мітапів на рік, в тому числі зустрічі для технічних підприємців, а також організовуємо присвячену польській діаспорі конференцію в Польщі – Polish Scientific Networks.

А що робить Асоціація адвокатів науки?

Асоціації адвокатів науки з’явилася у 2015 році завдяки Науковому центру Коперника – її створили фіналісти конкурсу на звання кращого комунікатора науки.

Чому виникла потреба в такій організації? У Польщі можна знайти багато популяризаторів науки, які не мають жодного досвіду роботи у науковій сфері. Вони чудово пораються з розмовами про любительські експерименти, але не знайомі з особливостями роботи в науці з професійної точки зору. З іншого боку, у нас є багато вчених, яким є що сказати, але вони не мають жодного уявлення, як це зробити. Тому ми вирішили створити групу з 40-50 представників практично усіх галузей науки, для яких комунікація стане професією. Ці комунікатори науки є джерелом достовірної, науково-обґрунтованої інформації у доступній формі, що може знадобитися як медіа, так і представникам влади, які приймають важливі рішення.

На вашу думку, чи повинен кожен вчений бути комунікатором науки?

Практично кожен, хто займається наукою, може бути її комунікатором. Хоч трохи. Не вміючи доносити наукову інформацію до інших, принаймні інколи, ви не зможете бути хорошим вченим. Як відомо, існує 5 складових наукової грамотності – допитливість, креативність, наявність наукового інструментарію, знання наукових методів, і нарешті, вчені повинні враховувати потреби суспільства. У сучасному світі просто поширення та популяризації науки недостатньо – потрібно долучати людей до науки. Адже тільки тоді можна дізнатися думку суспільства про вашу роботу та спробувати покращити її результати.

Космос у Польщі

Як би ви оцінили стан науки у Польщі – зокрема, космічної науки?

Насправді, це дуже широке питання. Я зіштовхнувся з ним як вчений, коли обирав місце для проведення наукових досліджень. Звісно, першими на думку спадають такі місця, як Кембридж чи Оксфорд. Але ж я шукав місце, де зможу займатися пошуком екзопланет. Як виявилося, Оксфорд має для цього гарну теоретичну базу, утім, там не так багато можливостей для побудови телескопів. Водночас, інші вищі навчальні заклади – наприклад, Університет Хартфордшира, ім’я якого зазвичай не звучить серед найпрестижніших університетів – ідеально підходить для дослідження екзопланет.

У Польщі є установи, які дуже добре виконують свою роботу, а є ті, що роблять її погано. Якщо вас цікавить молекулярна біологія, то у Польщі ви зайдете одну з найкращих лабораторій в Європі. Але в цілому розвиток науки у Польщі знаходиться на середньому рівні. Мені б хотілося, аби ми могли залучати більше престижних грантів Європейської дослідницької ради (ERC). Проте деякі напрями науки в Польщі є дуже успішними – і те саме можна сказати про окремі інституції.

Чи багато польських компаній працюють у космічному секторі? Це переважно великий бізнес чи, можливо, стартапи? Які компанії ви могли б виділити?

У космічній індустрії Польщі працюють, в основному, малі та середні підприємства. Найцікавішою компанією, на мою думку, є Creotech. Цей проект заснували польські вчені, які раніше працювали у CERN (Європейська організація з ядерних досліджень) у Женеві. На початку компанія займалася виготовленям елементів обладнання для вчених. Поступово Creotech освоював нові сфери діяльності, і на сьогодні компанія створила цілий hardware-центр, де розробляють дуже складні технології. Зараз це єдина компанія, де ви можете зібрати супутник відповідно до стандартів ESA. За рейтингом Deloitte, Creotech входить до топ-50 компаній за темпами зростання у Східній та Центральній Європі. Hardware-бізнес, як відомо, дуже важко масштабувати, але Creotech це вдається.

Окремої уваги заслуговують і такі компанії, як SatRevolution та Astri Polska. Astri Polska є дослідницькою та дослідно-конструкторською компанією, що працює в сфері супутникових та космічних технологій. SatRevolution використовує смартфони як систему управління супутниками. Крім цього, у Польщі також працюють представництва великих транснаціональних компаній, таких як Airbus, Thales Alenia Space та GMV Innovating Solutions.

Наскільки відрізняються космічні індустрії Польщі та Великобританії?

Британія дуже відрізняється від Польщі, адже британський космічний сектор вже давно є дуже сильною галуззю. У країні працюють багато академічних та R&D-центрів. Є великі компанії, які створюють, наприклад, оптику для власного ринку, є величезні інтегратори, які можуть не тільки побудувати окремі частини супутників, але й зібрати все докупи.

Космічне агентство Великобританії дуже добре фінансується, у космічному секторі країни працюють десятки тисяч людей (у Польщі – лише сотні). Якщо Польща в найближчі кілька років планує завоювати 3% європейського космічного бізнесу, то ціль Великобританії – 10% світового ринку. Великобританія сподівається отримувати від космічної індустрії близько $30 млрд доходів на рік, Польща – $250 млн.

За межами Сонячної системи

Першу екзопланету дослідники знайшли ще у 1995 році. Скільки екзопланет відтоді вдалося «вполювати» вченим? Що показали ваші дослідження про випаровування планет, які знаходяться за межами Сонячної системи?

Головне, що дають нам дослідження випаровування – це можливість дізнатися, з чого ж складаються планети поза Сонячною системою. На сьогодні дослідникам вдалося виявити понад 3000 екзопланет. Утім, нам не завжди вдається отримати уявлення про склад їхньої атмосфери. Інколи світло від їхніх зірок, проходячи через атмосферу планети, втрачає частину спектру, і деякі кольори до нас не доходять. Кольори, що залишаються, розповідають нам про склад атмосфери цих планет. Однак ми не можемо аналогічним чином отримати інформацію про їхню поверхню.

Однак нещодавно стало відомо (зокрема і завдяки моєму дослідженню), що існують планети, які проходять через цю дуже цікаву фазу, коли частина їхньої поверхні перетворюється на пил, на газ. Наразі ми знаємо декілька планет, які мають таку властивість. Моя улюблена має ім’я KIC 12557548 b (планети часто мають такі довгі назви). Що цікаво, коли ви скажете цю назву астрономам, більшість зрозуміє, про що мова.

Ці планети настільки близькі до своїх зірок, що практично вся їхня поверхня перетворюється на лаву з розплавлених каменів. І ці камені є настільки гарячими, що починають випаровуватися. Уявіть собі газ із каменів довкола планети! Коли цей газ піднімається над планетою у космос, де знову холодно, він перетворюється на пил. І цей шлейф може простягатися за планетою на сотні кілометрів або навіть більше. Планета нагадує гігантську комету. Спостерігаючи за такими планетами, ми можемо з’ясувати, наскільки довгий «хвіст» із пилу, з чого він складається. Наприклад, ми дізналися, що пил, що тягнеться за KIC 12557548 b, складється з оксиду алюмінію – тож на поверхні цієї планети точно є алюміній.

Картина, на якій зображено екзопланету KIC 12557548 b. Автор – Матей Шишко

Ми почали проводити дослідження кілька років тому. За цей час вдалося відшукати чимало екзопланет і розробити модель, яка може розповісти нам не тільки про склад планети, але і про її внутрішню будову. Це дуже перспективна сфера досліджень.

За допомогою яких технологій вчені «полюють» на нові екзопланети? Як відомо, 2 місяці тому NASA та SpaceX запустили космічний телескоп TESS, який займатиметься саме пошуком планет за межами Сонячної системи. Чим ця технологія відрізняється від тих, які використовувалися раніше?

Існує два підходи до пошуку екзопланет – глибокий та поверхневий. Прикладом глибокого пошуку планет можна назвати телескоп Кеплера. Суть глибокого пошуку полягає у тривалому спостереженні виключно за однією зоною неба. Кеплер виявив тисячі планет. Про деякі у нас є досить багато інформації. Та більшість з них знаходяться дуже далеко від Землі, і ми не знаємо про них майже нічого.

Наша команда вибрала альтернативний підхід та зосередила увагу на планетах та зірках неподалік від Землі. Ми власноруч збудували два маленькі телескопи – у північній та південній півкулях. Щоб зробити телескопи, ми попередньо придбали 16 звичайних лінз, які були у вжитку. Ці 16 лінз можуть сканувати все нічне небо кожні сім хвилин. Це нагадує два ока, що спостерігають за небом кожен день. Так нам вдалося виявити сотні планет. Завдяки нашому дослідженню вдалося охарактеризувати ці планети – розмір, склад їхньої атмосфери, а також вірогідність життя на них.

В найближчі кілька років на мою думку, переважатимуть два типи місій – поверхневі пошуки, а також місії, які слідуватимуть за результатами перших місій, тобто follow-ups. TESS та PLATO (інший космічний апарат, розроблений Європейським космічним агентством) робитимуть неглибокі пошуки планет. За ними йтимуть follow-ups, які матимуть на меті більш глибоке спостереження за найцікавішими планетами, виявленими під час перших пошуків.

У планетній системі зорі TRAPPIST-1 вчені відкрили 7 планет, схожих на Землю за габаритами. Вчені висловлювали припущення, що деякі з цих планет можуть мати сприятливі для життя умови. Що показують останні дослідження? Чи прийшов час пакувати валізи на іншу планету?

Це дуже широка тема. Як саме ми маємо зрозуміти, що ті чи інші умови є сприятливими для життя? Для початку потрібно розуміти, що ж таке життя. Чи знаємо ми, що є життя на Землі? Чи правильне усім відоме визначення живих істот? Чи, можливо, віруси також належать до живих істот?

Астрофотографія. Галактика Боде (M81)

Коли ми говоримо про життя, ми найчастіше маємо на увазі те, що ми добре знаємо – людей, тварин, жуків і так далі. І коли ми шукаємо життя за межами Сонячної системи, ми шукаємо щось подібне до того, що нам відомо. Ми припускаємо, що живим істотам для того, щоб вижити, потрібна вода. Однак ми можемо також уявити, що на інших планетах життя може підтримуватися не водою, а, наприклад, метаном. Річки, озера і моря Титана, супутника Сатурна, наповнені саме метаном. Ми теоретично можемо уявити собі «метанову екосистему», де життя тварин та жуків підтримує метан. І це навіть не здається чимось дивовижним. А якщо уявити собі кристали, які можуть думати, або штучний інтелект, який охоплює різні «сонячні системи», то чи потраплятимуть вони у категорію «життя»?

Аби не ускладнювати, вчені орієнтуються на звичні для усіх речі. Зараз ми припускаємо, що ознаки життя можна знайти на Марсі, адже там є вода. Ще одним місцем в Сонячній системі, де теоретично можна знайти живі організми, є супутник Юпітера Європа. Як відомо, підльодові води Європи придатні для життя. І якщо є планети навіть більш схожі на Землю, аніж Марс та Європа, що заважає нам думати, що там може бути життя? Однак поки що це не факт.

Полетіли на Марс?

Які на вашу думку, найважливіші космічні події цього року та кількох попередніх років? Яких гучних наукових відкриттів можна чекати у майбутньому? Які пріоритетні напрями космічних досліджень?

Найважливіше, що зараз відбувається в індустрії – це зниження вартості запуску ракет. Компанії змагаються за можливість доставки супутників у космос. У Новій Зеландії в минулому році запустили ракету Electron з електронним двигуном. Європейське космічне агентство розробляє нову ракету Ariane 6 для виведення корисного навантаження на орбіту, а також ракету-носій легкого класу VEGA, яка доставлятиме невеликі корисні навантаження.

Важливо також, що зменшуються і розміри супутників. Як відомо, колись запущений на орбіту з метою спостереження за кліматом супутник Envisat мав розмір шкільного автобуса.

Компанії конкурують і в напрямі виготовлення першого комерційного невеликого супутника, який потрапить в космос. Одна з компаній вирішила збудувати супутник у вигляді куба зі стороною усього 10 сантиметрів. Інша будує супутник на базі смартфону. Ще однією цікавою ідеєю є модульний супутник HyperSat, який розробляє компанія Creotech. HyperSat являє собою набір із 6 ящиків, що нагадує сервер, який можна наповнювати різними модулями залежно від завдань супутника.

Ракета Falcon 9 Heavy. AP Photo/John Raoux

Найбільш визначальною подією останнього часу став запуск ракети Falcon Heavy, яка може знизити вартість доставки вантажів на орбіту на 30% і більше. Крім того, існує проект RemoveDebris щодо прибирання космічного сміття. Нещодавно його доставили на Міжнародну космічну станцію ракетою Space X. Цей апарат вагою понад 100 кг – найбільший супутник, що був випущений у навколоземний простір з міжнародної космічної станції. Він тестуватиме технології видалення сміття з космосу.

Справа в тому, що навколо Землі літає незліченна кількість космічного сміття. І ми підходимо до того моменту, коли його стане настільки багато, що це вже буде загрожувати навколоземним супутникам. Невдовзі ми можемо стати заручниками цього процесу і фактично закрити собі доступ до нижньої орбіти, куди ми більше не зможемо запускати супутники.

Багато країн наразі розглядають варіанти, як можна прибрати найбільші та найнебезпечніші супутники. Але спочатку нам треба перевірити декілька стратегій. Місія RemoveDebris, яка вже зараз на орбіті, покликана перевірити такі стратегії. Одна з них – це перехоплення супутників за допомогою сітки, інша — за допомогою гарпуна. Це дві різні технології, які будуть тестувати протягом найближчих тижнів.

 У 2016 році колишній президент США Барак Обама написав, що NASA відправить космонавтів на Марс до 2030 року. На думку Ілона Маска польоти на Марс почнуться вже у 2019 році. Чи не надто оптимістичними є такі прогнози? Коли саме космічні подорожі стануть реальністю?

Virgin Galactic обіцяла організувати перші польоти космічних туристів майже 10 років тому, однак їм досі не вдалося реалізувати задумане. Зовсім нещодавно від планів відправити двох космічних туристів у подорож навколо Місяця відмовилася SpaceX. Ми також пам’ятаємо план із створення космічного готелю, розроблений Bigelow Aerospace. Компанії навіть вдалося розробити технологію, але готель так і не «відчинив двері» для космічних туристів.

Що ми знаємо про орбітальні польоти для туристів? Сьогодні багатії вже купують такі польоти у Російського космічного агентства та летять до МКС на капсулах «Союз». Така подорож обходиться у десятки мільйонів доларів.

Коли ж мова йде про суборбітальні космічні польоти, то найближчою до цієї мети є компанія Джеффа Безоса Blue Origin. На якомусь етапі цієї мети зможе досягти і Space X, однак для того, щоб перевозити людей у космос, компанії знадобиться сертифікація її капсул. Те саме стосуватиметься і капсул, в яких космічні туристи подорожуватимуть на Марс.

Однак я не вірю, що Space X полетить на Марс наступного року. І навіть якби їм це вдалося, то виникає питання – а для чого? Ілон Маск би сказав, що це потрібно для того, аби зберегти цивілізацію, якщо раптом щось трапиться із Землею. Але для створення колонії на Марсі повинно існувати певне економічне підґрунтя. Іншими словами, колонізація Марсу має себе окуповувати. Це поки що не схоже на реальний бізнес-кейс. І я не думаю, що багато хто з нас переїде жити на Марс найближчим часом.