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.
- 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)
- Cortical and trabecular bone mineral loss from the spine and hip in long-duration spaceflight (Journal of Bone and Mineral Research)
- The Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) on the International Space Station: Part I (Physics Reports)
- The MAXI Mission on the ISS: Science and Instruments for Monitoring All-Sky X-Ray Images (PASJ)
- Space radiation dosimetry in low-Earth orbit and beyond (Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. В)
- Hydrogen the fuel for 21st century (International Journal of Hydrogen Energy)
- Mechanisms of the early phases of plant gravitropism (Critical Reviews in Plant Sciences)
- Complex plasmas: a laboratory for strong correlations (Reports on Progress in Physics)
- PKE-Nefedov: plasma crystal experiments on the International Space Station (New Journal of Physics)
- 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 попросту не доходят до публикации в англоязычных научных журналах, а самих исследований не меньше, чем у иностранных партнеров.
Виталий Егоров и Егор Задереев