Будни и перспективы космической науки Казахстана

Будущее науки — это люди, технологии, цифровизация, инвестиции

12 апреля весь мир отмечает День авиации и космонавтики — памятную дату, посвященную первому полету человека в космос, когда гражданин Советского Союза, старший лейтенант Юрий Алексеевич Гагарин на космическом корабле «Восток» стартовал с казахстанской земли, с космодрома «Байконур». Это день триумфа науки и всех тех, кто сегодня трудится в космической отрасли. С 2011 года он носит еще одно название — Международный день полета человека в космос (International Day of Human Space Flight).

Будущее науки — это люди, технологии, цифровизация, инвестиции

7 апреля 2011 года на специальном пленарном заседании Генеральной Ассамблеи ООН по этому поводу приняли официальную резолюцию NoA/RES/65/271. Соавторами этой резолюции, инициатором которой выступила Россия, стали свыше 60 государств, в том числе и Казахстан.

В нашей стране этот день отмечают и как день науки. В этом есть определенный символизм, ведь без масштабных научных исследований и открытий в самых разных направлениях космонавтика не смогла бы состояться в принципе. Как сегодня развивается казахстанская космическая наука, чем занимаются ученые и инженеры, что это дает государству, обществу и экономике в интервью «МК» в Казахстане» рассказал председатель правления АО «Национальный центр космических исследований и технологий», доктор технических наук, профессор Марат Нургужин.

— Марат Рахмалиевич, каково сегодня состояние отечественной космической науки? В каких направлениях ведут исследования?

— Космические исследования в нашей стране проводятся не один десяток лет. На самом деле — уже более 70. С ними связаны имена выдающихся ученых с мировым именем — В.Г. Фесенкова, Г.А. Тихова, У.М. Султангазина, Т.Б. Омарова, В.И. Дробжева. За это время сложились известные научные коллективы в таких областях, как исследования процессов эволюции Вселенной, физика солнечно-земных связей и динамических процессов в околоземном космическом пространстве. В последние десятилетия появились новые направления — наземно-космический геодинамический и геофизический мониторинг земной коры, создание методов и технологий космического мониторинга чрезвычайных ситуаций, сельскохозяйственного производства, природных ресурсов и экологического состояния окружающей среды, разработка технологий и компонентов космических аппаратов, средств космической связи и навигации. И если основная задача таких инновационных компаний Казкосмоса, как АО «НК «Казахстан Гарыш Сапары», СП «Галам» и АО «Республиканский центр космической связи» — проектирование, создание и эксплуатация космических систем и наземной инфраструктуры, то в отличие от них АО «НЦКИТ» — признанный научно-исследовательский центр в области исследований дальнего и ближнего космоса, изучения Земли из космоса, проведения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) по разработке космических техники и технологий. Сегодня основные работы проводят в области прикладных исследований. Доля фундаментальных, без которых, конечно же, не обойтись, составляет 15–20 процентов.

— Расскажите о конкретных проектах.

— Мы обеспечиваем неразрывный цикл от научных исследований до разработки и практического использования наукоемкой продукции. Только за последние пять лет получено 10 патентов РК, более 22 актов внедрений созданной научно-технической продукции.

Остановлюсь в основном на прикладных проектах, поскольку они ближе к практической космонавтике. Выполнен целый комплекс работ по созданию отечественных образцов космической техники. Разработаны экспериментальные и опытные образцы пяти комплектующих к космическим аппаратам и 14 специальных аппаратно-программных средств (АПС), которые необходимы конечным пользователям для получения доступа к продуктам и услугам космических систем. Наши ученые и специалисты разработали и сертифицировали приборы и оборудование на базе космических технологий — базовые станции дифференциальной коррекции Системы высокоточной спутниковой навигации (50 штук, внедрены), навигационный приемник геодезического класса (промышленный образец, испытан), электронный браслет для удаленного мониторинга поднадзорных лиц (промышленный образец, испытан), терминалы сбора и передачи информации с тепловых счетчиков различных производителей (промышленный выпуск, внедрено 2000 штук) и многие другие.

Разработаны система экстренного вызова при авариях и катастрофах (внедрена), технологии мониторинга и оценки потенциальных угроз паводков, наводнений, пожаров и нефтяных разливов, цифровых моделей рельефа, гидрометеорологической информации. Созданы технологии космического мониторинга сельскохозяйственных угодий, природных биоопасностей, полигонов твердых бытовых отходов. Выполнены работы по повышению технического потенциала и совершенствованию системы предупреждения засух, создана web-геоинформационная система космического мониторинга состояния растительного покрова территории РК. В 2018 году по заказу ПРООН создали электронный атлас пастбищных ресурсов и климата.

Создали программный комплекс для обнаружения и наблюдения за объектами космического мусора и единой системы мониторинга активных и пассивных геостационарных спутников. Информация по реально опасным для казахстанских спутников связи сближениям передается в АО «Республиканский центр космической связи». Разработали ряд методов прогноза космической погоды для принятия предупредительных мер по минимизации воздействия космических факторов на спутники и наземные комплексы.

Разработали систему мониторинга верхних слоев земной коры территорий Алматы и Нур-Султана по выделению опасных зон для высотного строительства, состояния земной коры Каспийского региона в целях прогнозирования природных и техногенных катастроф в зонах интенсивной добычи углеводородов. Разработаны методы выделения областей нефте-перспективности и поиска месторождений нефти на основе спутниковых технологий. Как видите, ведется активная работа по внедрению результатов НИОКР в различные отрасли экономики.

Особо же хочу отметить наше участие в создании Казахстанской системы научно-технологического назначения, в составе которой построили наноспутник KazSciSat-1, предназначенный для измерения магнитного поля Земли, и технологический спутник ДЗЗ KazSTSat-1 с разрешением 17 метров, а также наземный комплекс управления и целевой комплекс обработки информации. После запуска, который состоялся 4 декабря 2018 года ракетой Falcon-9 с космодрома Ванденберг, США, было проведено более 400 сеансов связи со спутником KazSciSat-1. Выполняются задачи по мониторингу околоземного космического пространства в целях исследования физических процессов в ионосфере Земли и их взаимосвязи с земными процессами.

— Есть ли перспективы полета на МКС следующего казахстанского космонавта и реализации новой научной программы?

— Хочу сразу отметить, что в Казахстане уже реализовано пять научных программ на станции «Мир» и на Международной космической станции с участием наших героев-космонавтов Т. Абакирова, Т. Мусабаева и А. Аимбетова. Сейчас, по поручению Министра цифрового развития, инноваций и аэрокосмической промышленности РК, Казкосмос и АО «НЦКИТ» ведут большую работу по формированию шестой научной Программы полета казахстанского космонавта на МКС. Специально созданная рабочая группа тщательно отобрала проекты для проведения экспериментов на борту МКС, представленных учеными научных организаций и вузов Казахстана. Программа проходит согласование в Казкосмосе и в дальнейшем пройдет экспертизу в Роскосмосе.

— Каким вам видится дальнейшее развитие АО «НЦКИТ» в частности и казахстанской космической науки в целом?

— Сегодня в мире выделяют пять основных драйверов космической отрасли. Первый — это технологии, создающие возможности по уменьшению затрат. Например, новые материалы, опытные образцы компонентов космических аппаратов (КА), ракеты-носители сверхлегкого класса, миниатюризация КА. Второй — увеличение доли частных инвестиций. Третий — глобальная экономика, которая все более зависит от большого массива данных (Big Data). Четвертый — рассмотрение космической деятельности как источника экономического роста и, наконец, пятый — военные и стратегические разработки.

Эффективное решение этих задач лежит как в плоскости повышения роли отраслевой науки и эффективности собственно научной деятельности, так и в плоскости максимальной коммерциализации результатов научной и научно-технической деятельности НИИ, внедрения необходимых бизнесу технологий и поддержки инноваций.

В этой связи модель научно-технической деятельности в космической отрасли является хорошим примером. Наши институты эффективно взаимодействуют с космическими производственными компаниями, налажена обратная связь в целях выявления потребностей бизнеса, при поддержке министерства и Казкосмоса создана отраслевая научная программа в рамках программно-целевого финансирования. Этот пример системного отраслевого подхода к финансированию прикладных исследований и НИОКР является, на мой взгляд, наиболее приемлемым в современных условиях.

Учитывая вышесказанное, мы на системной основе разработали видение развития космической науки до 2025 года. Этот программный документ опирается на те достижения, о которых было сказано выше, и на преодоление сдерживающих факторов развития. Эти факторы нам всем в основном известны — это недостаток финансирования НИОКР, слабая заинтересованность бизнеса и инноваций, низкий уровень оснащения инфраструктуры научной деятельности, кадровые проблемы.

Я же хочу остановиться на путях их решения. В первую очередь это организационные мероприятия, оптимизация структуры, рационализация и цифровизация бизнес-процессов. Создано новое направление — офис коммерциализации, ведут работы с патентными поверенными для выхода на международный уровень.

Активность бизнеса в финансировании НИОКР пока явно недостаточна, и в этой связи роль поддержки науки государством трудно переоценить. Поэтому следующее направление связано с подготовкой бюджетных программ — это прикладные научные исследования в области космической деятельности на 2021-2023 годы, подготовка Казахстанской программы научных экспериментов на борту МКС, а также формирование проектов грантового и программно-целевого финансирования МОН РК.

В рамках разрабатываемой нами программы предлагается решить ряд специализированных задач с единым подходом к научно-исследовательским работам и разработкам в космической сфере. Программа охватывает работы по космической навигационной технике, компонентам космических аппаратов, наноспутников, ракеты-носителя сверхлегкого класса (впервые в Казахстане), технологий мониторинга природных и техногенных процессов с созданием единой базы геопространственных и временных данных с использованием современных IT-решений (большие данные, искусственный интеллект, машинное обучение), аппаратно-программных средств исследования ближнего и дальнего космоса с использованием и внедрением высокопроизводительных вычислительных технологий (высокопроизводительные вычислительные кластеры, параллельные вычисления, CUDA-технологии).

Следующее направление — это разработка инвестиционных проектов, модернизация и развитие научной инфраструктуры. Вот только несколько из них: Международный центр наземно-космического мониторинга и прогноза природных и техногенных катастроф и создание геодинамического полигона, модернизация экспериментального астрономического комплекса в обсерватории Ассы-Тургень, создание научно-образовательного центра и астротуризма на базе Тянь-Шаньской астрономической обсерватории. Прорабатывается план действий с компанией Ariane Groupe (Франция) по подготовке инвестиционного предложения по развертыванию цифровой платформы для сбора и анализа информации об объектах околоземного космического пространства.

Очень важен вопрос подготовки кадров. Совместно с ведущими вузами страны мы приступили к созданию филиалов профильных кафедр для подготовки магистров и PhD. Наши ведущие ученые преподают в этих вузах, а наши лаборатории и обсерватории открыты для организации преддипломной и производственной практик, стажировки студентов и магистрантов. В среднем это ежегодно 150-180 человек. Разрабатываются дорожные карты по совместной работе.

Следующим шагом станет создание на базе НЦКИТ центра компетенций в области внедрения космических технологий. Мы сотрудничаем со многими ведущими зарубежными научными центрами, и сегодня просто необходимо хорошо знать английский язык, владеть IT-технологиями. Профессия ученого снова должна стать и модной, и престижной.