Специалист по космической погоде, директор Центра системного проектирования Сколтеха, астрофизик Татьяна Подладчикова из тех редких людей, которые буквально завораживают тем, как говорят о своей профессии. Каким образом солнечная активность влияет на всех нас, насколько важен обмен опытом и что значит научная интуиция в карьере ученого — в нашем интервью с Татьяной.
Первый вопрос закономерен: что такое космическая погода, как она связана с Солнцем и зачем вообще ее прогнозировать?
Когда человек смотрит на Солнце, оно для него всегда выглядит одинаково. Но если мы используем телескоп высокого разрешения, то увидим, что на самом деле Солнце очень активно. Представьте себе кипящий чайник — так же постоянно кипит поверхность Солнца: там происходят вспышки, бушуют гигантские облака плазмы, которые вызывают магнитные бури и зажигают полярные сияния, дует солнечный ветер. Солнце дает нам не только свет и тепло, фактически обеспечивая жизнь, но и создает космическую погоду, которая оказывает существенное влияние на наши технологии на Земле и в космосе. Например, в середине XIX века в Европе и США из строя вышел телеграф: из аппаратов сыпались искры, поджигая бумагу и ударяя операторов током, а некоторые отключенные устройства продолжали отправлять сообщения, получая электричество напрямую из атмосферы. В те времена телеграф был главным и единственным средством связи для ведения бизнеса и личных контактов, и понятно, что такой форс-мажор негативно повлиял на экономику. И сегодня, в XXI веке, когда технологии значительно прогрессировали, финансовые потери от подобного события составили бы несколько триллионов долларов! Вот еще пример: в Квебеке в конце XX века всего за 90 секунд перегорел электрический трансформатор, и в итоге 6миллионов человек остались на 9 часов без электричества, отопления и коммуникаций. Обошлось это Канаде в 13 миллионов долларов. А в феврале прошлого года спутники компании SpaceX, запущенные в рамках проекта Илона Маска Starlink, не вышли на орбиту и сгорели в атмосфере Земли. Финансовые потери составили более 50 миллионов долларов. Причиной этих и многих других событий были солнечные бури.
Где можно посмотреть прогноз геомагнитных бурь и нужно ли это вообще обычным людям? Имеет смысл подстраивать свой график под такой прогноз так же, как мы делаем это с привычным прогнозом погоды?
Посмотреть можно, безусловно: сегодня службы космической погоды работают точно так же, как метеорологические. Для того чтобы подстроить свой график под календарь геомагнитных бурь, в первую очередь нам нужно ответить на вопрос: как магнитные бури влияют на человека? В открытом космосе существуют энергичные галактические лучи, энергичные частицы, которые проникают в тело, выбивают электроны из атомов и разрушают структуру ДНК. За один полет на Марс человек, к сожалению, получит дозу радиации, которая будет несовместима с жизнью. Во время одной вспышки на Солнце всего лишь за несколько минут, ну, может быть, час, выделяется в 100 тысяч раз больше энергии, чем производят все электростанции за год. Свет от вспышки долетает до нас за 8 минут, и, если бы у Земли не было атмосферы, жесткое рентгеновское излучение нас бы сгубило. Но нам повезло: плотная атмосфера Земли поглощает опасное излучение вспышки и нас защищает. Тем не менее, это не проходит бесследно, сильная вспышка может отключить радиосвязь, навигацию. Например, в 2015 году из-за вполне средней вспышки на Солнце в Швеции самолеты исчезли с радаров. И сейчас во время солнечных бурь перелет через полюса запрещен, потому что там нет радиосвязи, GPS слепнет и в целом доза радиации, которую получает экипаж самолета, становится существенной. И даже на средних широтах во время очень мощной вспышки на Солнце человек может получить дозу радиации больше, чем от 100 флюорографических обследований. Но это происходит достаточно редко, может быть, один раз в 11 лет. Кроме того, возмущение магнитного поля Земли во время геомагнитных бурь приводит к тому, что во всех длинных проводящих системах возникает электрический ток, и это может приводить к сбою. На железной дороге во время бурь красный свет светофора может спонтанно переключиться на зеленый. Или, например, старый водопровод может дать трещину в заржавелых местах из-за наведенных токов, потому что нарушается защита от коррозии. В 2003 году во время федеральных выборов в Бельгии космические лучи вызвали компьютерный сбой, в результате которого количество голосов за одного из кандидатов за одну секунду выросло примерно на 4 тысячи.
На Земле мы находимся под надежной защитой магнитного поля. И это большая привилегия, что у Земли оно есть. Человек около 20% своей жизни проводит в условиях геомагнитных бурь. На максимуме солнечной активности может быть около 50 бурь в году. Но система «Солнце —Земля» находится в равновесии, и все живое адаптировалось к этим условиям. Для здоровых людей это нестрашно. Однако реакция у людей с проблемами со здоровьем и более слабой адаптацией может быть иная. Количество вызовов скорой помощи иногда увеличивается на 20% во время повышенной геомагнитной активности. Однако влияние таких факторов не на первом месте по сравнению с влиянием атмосферного давления и температуры, так что в целом публика должна относиться к сообщениям о геомагнитных бурях спокойно.
Очевидно, чтобы вы по-настоящему любите то, что делаете.
Для меня наука и моя деятельность — это способ выразить лучшую часть себя. А еще — способ выйти за пределы известного мира, такое кругосветное путешествие. Поэтому я, конечно же, испытываю очень яркие эмоции, радость и восторг, когда, например, наконец-то удается решить сложную задачу или получить новое знание, спрогнозировать развитие событий. Это чувство можно сравнить с альпинистом, который идет в горы, и ему открывается с одной взятой вершины еще одна — и так до бесконечности. Но тем не менее научная работа — это большой труд. И те, кто начинают заниматься наукой, должны любить свое дело.
Но у вас же наверняка бывают стрессы, неудачи. Как вы справляетесь с этим?
Неудачи, стрессы, конечно, бывают у любого человека. Очень важно научиться реагировать на них расслаблением. Но расслабление — это не означает лечь на диван и отключиться, расслабиться раз и навсегда. Это путь, процесс, форма выстраивания баланса. Например, мой инструктор по китайскому ушу или цюань дает мне упражнение под названием джан-джуан, столбовое состояние. Это такая позиция, которую принимает тело космонавта во время сна в невесомости, когда мышцы-сгибатели и разгибатели находятся в балансе. Но, поверьте мне, стоять в этой позе полчаса очень тяжело, несмотря на то что это естественное положение тела. То есть расслабиться — это бесконечный процесс, а не действие. Возникающие трудности — это такие же задачи, у которых всегда есть решение. Справляюсь, решаю, изменяюсь вместе с изменениями, как вода, и иду дальше.
Вы еще и преподаете. Для вас важно передавать свои знания?
Да, я работаю со студентами. У нас в Сколтехе есть программы магистратуры, аспирантуры, и уже скоро открывается бакалавриат. Я координирую магистерскую программу и очень тесно взаимодействую со студентами по самым разным вопросам, включая и разработку учебной программы, и поступление студентов и аспирантов к нам в университет. Также читаю учебные курсы, мы проводим научные исследования. По поводу передачи знаний и смены: вся наша реальность основана на обмене. Даже наш мир существует благодаря тому, что частицы быстро-быстро обмениваются между собой. И делиться знаниями — это обмен. Чем больше профессионалов, тем качественнее наша жизнь. Я уверена, что у нашего общества большой потенциал создавать достойные интересные идеи, поэтому очень важно это сохранять, развивать и готовить смену, которая сделает в будущем все еще лучше.
Есть мнение, что построить карьеру в науке особенно сложно. Правда ли это? Какими качествами нужно обладать для того, чтобы стать успешным в этой сфере?
Универсального рецепта нет. В любой профессии есть свои сложности. Но если любить то, что ты делаешь, все двери открываются. Что касается качеств, помогает настойчивость и трудолюбие. Но самое главное — это научная интуиция. Потому что с помощью логики можно что-то проверить, но именно интуиция создает новое. Она необходима в работе ученого, и она приобретается в пути, с опытом. Например, когда сидишь и смотришь на бесконечные данные долгими ночами. Ив какой-то момент вдруг возникает ощущение, что в этих терабайтах данных и графиках есть какой-то смысл, ты начинаешь видеть взаимосвязи, которые ведут к пониманию сути того, что ты изучаешь.
Сложно представить, как вы все умещаете в одни сутки: вы ученый, профессор и директор Центра системного проектирования Сколтеха, занимаетесь спортом. Расскажите секрет своего тайм-менеджмента.
В моем графике действительно много дел. Как директор Центра, я взаимодействую и с профессорами, и со студентами. Как ученый — со своими коллегами по всему миру. И, безусловно, ежедневно приходится решать множество важных задач и срочных задач. Причем важные редко бывают срочными, а срочные — важными. Поэтому нужно держать баланс и расставлять приоритеты. А когда становится очень сложно, я представляю, что я ракета — выхожу на орбиту и кружу по своим делам.