Самые КРУПНЫЕ космические проекты и их результаты

Лекция кандидата физико-математических наук, старшего научного сотрудника ГАИШ МГУ Сергея Борисовича Попова, прочитанная 7 февраля 2011 года в Политехническом музее.
Приведенная ниже расшифровка является прямой речью, поэтому не может быть рассмотрена в качестве литературного текста.
Продолжительность - 1 час 12 минут.

          Итак, сегодня мы поговорим на тему, не совсем чисто астрономическую, частично я буду говорить, о том, как наука организована и зачем все это нужно. Поскольку вопрос этот непраздный и, на мой взгляд, про это действительно лучше рассказывать, чем писать. И написано про это не так уж и много. 

          Сегодня мы будем говорить о том, зачем нужны дорогие проекты, почему они бывают столь затратными. И, немножечко, естественно, поговорим о тех результатах, которые с их помощью достигнуты.
          Самое главное - это то, ради чего делаются большие проекты. Это очень существенный вопрос, потому что, к сожалению, не всегда дорогие проекты делаются ради хорошей науки. Но, к счастью, в подавляющем большинстве случаев, можно с уверенность сказать, что так оно и есть, важно, какие вопросы мы задаем; важно, что мы хотим получить. Чем старше наука, чем больше история ее успеха, тем больше исчерпаны простые ответы в этой науке. 
          Ответ может оказаться простым после его получения, но его трудно получить. Т.е. дорогие проекты, это проекты, которые действительно пробивают себе дорогу. И поэтому дорогой проект, это проект постройки хайвэя в джунглях. Построить шоссе поверх уже существующего шоссе гораздо проще, чем строить его в месте, где сплошные болота, дикие звери, непроходимые чащи и так далее. И по большей части в науке большие проекты существенны именно тем, что они пробивают дорогу, но дорога существует не ради дороги. Дорога существует, чтобы добраться  до какой-то точки. И вот это всегда должно быть самым главным, когда люди планируют большой проект, они качественно должны представлять, для чего они это делают, насколько это важно с научной точки зрения. Или они просто хотят освоить средства, отчитаться перед начальством и так далее.

Хорошо. Ну, давайте потихонечку двинемся дальше. В начале поговорим, собственно о том, что я понимаю под дорогим проектом.

          Поскольку в разных науках это очень разные масштабы цен. Мы будем говорить, в общем, только об астрономии, даже я бы сказал только об астрофизике. Недавно очень хорошо масштаб цен в астрофизики был задан таким большим обзором, который проводился в США, для того чтоб спланировать их научную большую астрофизическую программу на, примерно, десятилетний срок вперед. И в этом обзоре большом, который составляла большая группа специалистов, что опять-таки очень существенно. Существенно создавать качественные с научной точки зрения экспертные обзоры. Для чего это делается? 

Проекты разделены на космические и на земные. Космические естественно дороже. Богдану Пачинскому, когда обсуждался один из дорогих проектов, принадлежит такой афоризм: «В космосе доллары весят меньше». Действительно, оказывается, что космические проекты, конечно, всегда дороже, мы тоже  поговорим, почему это так. Но вот масштабы цен такие: дорогой космический проект - это проект стоимостью больше чем примерно миллиард долларов; средние космические проекты - это от 300 млн. долларов. На земле цены существенно отличаются. Дорогие - это дороже 135 млн. Средние проекты - это от нескольких млн. до, соответственно, этой цифры 135.
          Какие есть примеры будущих дорогих средних проектов? Будущий дорогой проект в космосе - это инфракрасный телескоп «WFIRST», дорогой проект на земле - это большой обзорный синоптический телескоп “Large Synoptic Survey Telescope” LSST. Телескопы такого типа никогда не строились. И поэтому он, действительно, будет очень дорогим, очень важным проектом. Средние проекты в космосе это хорошо известные спутники WMAP, SWIFT, WISE. 
          Почему дорого? Откуда берётся эта цена миллиард? Почему не два? В чем причина? Причина совсем не в том, почему вот эта штука дорогая. Вы знаете, это самое дорогое произведение искусства. 

Причин основных пять:

          - Первая самая главная причина состоит в том, что большие проекты всегда включают в себя принципиально новые разработки. Всегда проект создается так, что какие-то технологии, которые в нем будут использованы, просто еще не созданные. Поэтому высокая стоимость включает в себя именно эту разработку технологий. И это как раз то, что сильно удорожат проект.

          - Второй пункт – это единичность установки. Действительно, сделали обсерваторию Чандра, замечательную рентгеновскую обсерваторию. Ее стоимость больше млрд. долларов. В принце, их после этого можно штамповать и каждая будет стоить меньше. Но нет смысла это делать. Об этом тоже поговорим. Поэтому первый экземпляр, естественно, оказывается очень дорогим. 

          - Следующий пункт – это, собственно, высокие технологии, которые действительно дорого делать.

          - Четвертый пункт, который естественно не работает для наземных проектов – это, собственно, космос. 

Запускать в космос просто дорого. Можно говорить о том, какова себестоимость вот такой бутылки воды. Она, в общем-то, не большая. Кстати, себестоимость у нее просто ничтожна. А учитывая, что вы потребляете только воду, то она вообще почти ничего не стоит. Когда вы ее покупаете там за 30, 40, 50 рублей, вообще говоря, там все равно только торговая наценка присутствует. Но если вы ее хотите запустить в космос и там выпить, то стоимость этой бутылки воды будет уже не доллар, а несколько тысяч долларов. Все зависит от того на какую орбиту вы ее запускаете и каким носителем. Таким образом, в космос, просто, запустить дорого. Так еще в добавок, если вы запускаете не просто бутылку воды, с ней,  в общем, ничего не произойдет, а если вы запускаете какой-нибудь электронный прибор, или вообще какой бы то ни было прибор, вам нужно, чтобы он выдержал перегрузки при запуске, чтобы он работал в очень экзотических условиях, и это приводит к тому, что самый обычный агрегат… Ну, вот есть ноутбук у меня в рюкзаке. Вот ноутбук, которым пользуются люди на МКС, даже если он точно такой же, он стоит очень дорого:

а) потому что его запускали, и поэтому возросла его цена, на орбите он стоит не столько, сколько здесь;
б) он на самом деле не может быть точно таким же, он может быть таким же по параметрам, но мой ноутбук не переживет запуска, и это в общем-то нормально. А то, что запускается, состоит из немножечко других компонентов. 

          - И, наконец, последний пункт, не тривиальный, он связан с рисками. 

Многие разработки, многие вещи оказываются дорогими, потому что они могут быть не доведены до конца. И это может быть большой составляющей стоимости проекта. 

Почему риски бывают большими?

Риски бывают большими, если они связаны с очень высокой стоимостью проекта. Проект могут закрыть. Вот, например, самый лучший, наверное, случай такого рода, все такие случае они как бы грустные, - это сверхпроводящий суперколлайдер, который строился в 90 гг. в США. Т.е. НЕ большой адронный коллайдер в ЦЕРНе должен был искать бозон Хиггса, а, вообще говоря, раньше начали строить ускоритель в США в Техасе, если я не ошибаюсь, и его закрыли. Стоимость проекта оказалась слишком высока. Экономика США не потянула этот проект. А проект был существенно американским. И это очень сильный пример, туда были заложенный какие-то разработки, потом все контракты пришлось прерывать. Это естественно повышало начальную стоимость контракта, что нужно иметь ввиду.
          Другая причина, почему возникают риски – это большая международная коллаборация. Опять–таки, крупные проекты – часто проекты международные, вот например проект по термоядерному синтезу ИТЕР, который сейчас начинают постепенно строить во Франции, вроде как бы договорились, вроде бы все подписали, распределили доли, и сейчас известно, что проект , в итоге, будет стоить в несколько раз больше, чем записали несколько лет назад. И часть стран потихонечку начинает отказываться в, ну или отказываются выплачивать советующую долю. Должны были выплатить 20%, а говорят мы будем платить 20% от заранее оговоренной суммы. Это, естественно, риски, которые закладываются в большие проекты и их надо учитывать. 

Какие есть примеры?

Самые главные риски – риски технологические, когда в проект закладывается технология, которая может быть, и не создана. Никто не знает, можно ее точно сделать или нельзя, она просто не отработана. Вот, если брать будущий большой инфракрасный телескоп WFIRST, там нет больших технологических рисков, там есть новые технологии, которые заложены, но в принципе ясно, что их создадут. А вот с замечательным космическим лазерным интерферометром LISA, который нужен, чтобы ловить гравитационные волны, - есть сомнения. Идея великолепная, когда на расстоянии десятков километров друг от друга летают три спутника, между ними бегают лазерные лучи, и с очень большой точностью измеряется расстояния между спутниками. Вот такой технологии просто еще не создано, и это резко повышает стоимость проекта.

Двигаемся дальше.

Ну, хорошо, какие-то общие вопросы мы осветили. Но на самом деле теперь, зная, что это миллиардные проекты, что проекты включают в себя большие риски, могут быть не созданы технологии, может распасться коллаборация, может, просто, не хватить средств в бюджете, зачем все это надо? Казалось бы, проблем у нас и так хватает: там, где-то сосульки, где-то дороги плохо почищены, а тут млрд. долларов ради того, чтобы запустить инфракрасный телескоп в космос. В чем смысл? 

В принципе, стоит вспомнить, зачем вообще нужна фундаментальная наука? 

Давайте я вам буду вопросы задавать, вы мне будете после лекции, а я вам прямо сейчас. Кто придумал Wi-Fi? Все знают, что такое Wi-Fi? (беспроводной интернет) кто придумал Wi-Fi, и как это было сделано? Есть идеи? 
          Я узнал об этом сам недавно, поэтому гордо хвастаюсь своим многознанием перед вами. Это разработка австралийского радиоастронома, т.е. вообще говоря, в то время существовала технология беспроводной связи, она была страшно дорогая, по-моему, “Моторолла” ее сделала. Нужно чтобы источник прямо смотрел на приемник, что, вообще говоря, не очень хорошо. Т.е. где-то стоит точка и надо свой ноутбук ориентировать на эту точку и больше никак нельзя. Потому что рассеянные сигналы плохо складывались, не умели люди с ними работать. Так вот используя технологию, которая просто использовалась в радиоастрономии, которую соответствующий человек  Салливан разработал для обработки радиоастрономических наблюдений, они заложили в совершенно прикладное устройство. Т.е. в короткой перспективе, что чисто астрономическая разработка дала народу, в широком смысле, самый яркий пример - это Wi-Fi.
          Более старый известный пример: все современные рентгеновские установки, которые в аэропортах просвечивают сумки на предмет чего-то нехорошего, все эти рентгеновские установки выросли из разработок фирмы, которая делала первые рентгеновские телескопы. И в последствие, эта фирма занялась разработкой коммерческих устройств, которые начали ставить сначала в американских аэропортах, потом в других. Так что в принципе, на таких примерах можно легко объяснить, зачем все это нужно. В конце концов, Wi-Fi окупил всю радио астрономию со времён ее существования. Потому что прямыми отчислениями австралийцы получили  к настоящему моменту где-то четверть млрд. долларов. Но реально, конечно, эффект от использования W-Fi выше, чем просто патентные отчисления.

Хорошо. Но, тем не менее, допустим этого бы не было? Не изобрели Wi-Fi. Зачем нужна фундаментальная наука? Есть два банальных ответа:

          Во-первых, просто интересно. Люди так устроены, что мы не можем отказаться от того, чтобы прокладывать шоссе через джунгли. Условно говоря, это то, что нас отличает от зверей, которые не прокладывают шоссе через джунгли. Другое - это именно, что мы не знаем, как можно будет использовать то, что будет открыто. Но на самом деле это не все. Есть еще два пункта, которые кому-то может быть плохо видны. И, действительно, эти два пункта часто плохо видны. Вот эти технологии – это действительно некий технологический заказ. Это не такой вслепую поиск пойдем в лес, может быть, что-нибудь найдем. Как бы сейчас февраль, в лесу ничего интересного нет, грибы не растут, но вдруг? На самом деле, все понимают, что создавая именно дорогие новые проекты, в них присутствуют такие технологии, которые потом будут востребованы. А просто какая-то частная компания, даже очень крупная не может потрать такую сумму на разработку этих технологий.
          Вот, например, возвращаясь к какому-нибудь телескопу Чандра, рентгеновский телескоп Чандра действительно потрясающе дорогой. Почему? Потому что разрабатывалась совершенно новая технология рентгеновских зеркал. Рентгеновские зеркала очень много где нужны на земле. И все были бы рады получить такую технологию, но никто не мог вложить несколько сот миллионов в ее разработку. А решая научную задачу, это удалость сделать, удалось поставить такую технологическую задачу. Часть людей может возразить, что основной двигатель прогресса - это война. Но вот там тормозом является, кроме всяких разных соображений, то что разработки очень часто секретные. А прелесть научных разработок в том, что они сразу открытые. Ну, по крайней мере, открыты для коммерческого использования. И это очень существенно. И, вообще говоря, научные задачи очень хороши как постановка очень сложных технологических задач. 

И последний пункт, может быть, немножко не тривиально с чьей-то точки зрения – это подготовка кадров.

          Действительно, наука является совершенно уникальным поставщиком кадров, поскольку, очень трудно, даже, если вы хотите иметь только инженеров, очень трудно изначально готовить только инженеров. Т.е удивительным образом инженеры, которые учились в Калтехе и которым преподавали физику нобелевские лауреаты по физике, -таки оказываются лучшим инженерами, чем те, которых учили не нобелевские лауреаты по физике. И этому  есть вполне тривиальное объяснение, даже два. Во-первых, люди оказываются просто мотивированы, т.е. есть какие - то навыки, которые можно усвоить, условно говоря, в такой игровой форме. Вот наука -  это такая игра. И какие-то вещи люди учиться делать, пока они защищают дипломы, защищают диссертации, получая вот эти научные результаты. А потом они могут уходить в промышленность и работать как высококвалифицированные инженеры разного типа. Но под инженерами я объединяю, на самом деле, всех людей занимающихся прикладной наукой, не только собственно, вот узкую инженерную деятельность. Плюс наука, это то место где может держать себя в форме те, кто готовит, это тоже очень важно. Не зря существует такая система отбора преподавательских кадров. Можно спорить о ее недостатках, но у нее есть очевидные достоинства, когда на профессорские должности отбирают людей добившихся существенных научных результатов. 
          Это довольно существенная вещь, и часто людей заставляют держать себя в форме, заставляют добиваться результатов. В среднем оказывается, что так действительно можно достигать достаточно высокого уровня тех, кто учит, и другого пути опять-таки не придумано. Значит, условно говоря, если вы хотите иметь хороших массовых учителей физкультуры в школах, наверное, во многом это будут люди, которые начинали заниматься профессиональным спортом. Кстати, реально по моему опыту так оно и есть. Наверное, это в среднем действительно так. Если вы совсем уберете спорт больших достижений, который вроде бы к массовому здоровью не имеет ни какого отношения, тем не менее, окажется, что общее занятие физкультурой тоже упадет, потому что это оказываются коррелированные вещи. 

Хорошо. Немножко ближе к астрономии.

          Современная наука. Вот часто, когда говорят о науке, делают один очень не правильный шаг, начинают там вспоминать Ньютона, Галилея, или хотя бы Резерфорда.  На самом деле наука, быстро эволюционирующая вещь, в плане организации. Если вы задумаетесь, 100 лет назад профессиональных ученых вообще не было, все ученые, которых вы назовёте, которые работали 100 лет назад, они были профессорами, и вообще говоря, за науку им денег не платили. За крайне редким исключением. Сейчас действительно много профессиональных ученых, и поэтому вот эти все особенности науки, о которых я говорю, они все применимы только к здесь и сейчас. 
          Ну вот собственно об астрономии, в чем польза астрономии? Про подготовку кадров мы говорили. Действительно, подавляющее большинство людей, получивших астрономическое образование, в астрономии не работает и, слава Богу. Наверное, действительно столь астрономов не надо. Но тем не менее, в глобальном мире они являются очень высококвалифицированными специалистами, которые получили хорошее физико-математическое образование, и тем самым полезны. 

Технологический заказ, тоже поговорили. 

          У астрономии есть уникальная функция: сейчас во многом она является лицом всей науки. Если вы посмотрите научные ленты новостей на больших порталах, в каких-то крупных газетах, на телеканалах, там очень много астрономии, потому что рассказывать об астрономических открытиях легче, чем  об открытиях, сделанных в других областях. Нужно меньше общего знания, для того, чтобы понять в чум суть. Действительно, открыли экзопланету, вот действительно интересно, действительно с переднего края , действительно архиважно и архипонятно. Ну и наконец, астрономия очень важна для физики, как некая супер лаборатория, где можно исследовать поведение вещества  в экстремальных условиях, которое на земле или совсем невозможно получить технологически, или крайне дорого это сделать. 
          О чем мы говорим? Ну, во-первых астрономия изучает вселенную, вселенная большая. Вселенная имеет видимый размер, где-то десять в двадцать восьмой степени (сантиметров).  Это много. Если вы хотите изучать какие-то процессы вот в такой лаборатории, это например, очень актуально для теории гравитации, то вам нужно изучать астрологические, астрономические какие-то космологические явления. Опять-таки, для теории гравитации важно изучать поведение объекта в очень сильных полях. Экстремальная гравитация существует в окрестностях очень компактных объектах. Самыми компактными с этой точки зрения являются черные дыры.

Далее.

          Всем интересно, как ведет себя вещество при высокой плотности в очень мощных магнитных полях. На земле есть естественный, ну не естественный -  искусственный предел, который можно достигнуть, изучая вот такие ситуации. Пределы, которые реализуются в природе намного выше.  В недрах нейтронных звезд вещество имеет плотность  в 10 раз больше плотности атомного ядра. Это очень много, это невозможно получить в лаборатории.  А магнитные поля на поверхности тоже составляют гигантские величины, во сколько… в 100тысяч млрд. раз сильнее, чем на земле, чем магнитное поле земли. Создать такие поля в лаборатории тоже нельзя. Можно изучать очень энергичные частицы, которые находятся в космических лучах. 
          Все обсуждают, это такая популярная тема: вот большой андронный коллайдер, вот, значит, как бабахнет, народят что-то такое очень вредное, и мы все умрем. Хорошо, что быстро. Почему как бы это заведомо не так? Потому что на площадь, равную площади Москвы, раз в год падает частица с энергией в млрд. раз больше, чем будет достигнуто на адронном  коллайдере. И падает она на это место даже не с 1148г., а падает несколько млрд лет. И нечего не произошло. Т.е. на самом деле, природа непрерывно ставит эти эксперименты с частицами, которые в десятки млрд. раз более энергичны, чем будет получено на большом адронном коллайдере. Все плохое, что могло произойти , уже произошло. Т.е. с этой точки зрения мы живем в худшем из возможных миров. Значит, хуже уже не будет, даже если мы запустим коллайдер.
          Ну, и наконец, астрономия дает возможность изучать всякую экзотику, которую опять же в лаборатории трудно сделать. 

          Астрономия - это наблюдения, астрономия – это такая уникальная наука, где мы можем только наблюдать. Это, собственно, единственная естественная не экспериментальная наука. Эксперименты ставит природа, мы смотрим, как она это делает.  И существенно, что астрономы наблюдают не только в телескопы, в которые когда-то смотрели глазом, уже сто лет глазом не смотрят, а ставят такой регистрирующий прибор, когда-то была фотопластинка, теперь ПЗС-матрица. Но астрономия стала всеволновой, люди наблюдают в радио диапазоне, в гамма-диапазоне, во всем, что есть посередине. 

В чем цель?

Цель не в том, чтобы просто абстрактно заниматься астрономией, чтобы в трудовой книжке было написано. Вот у меня  в трудовой книжке так и написано – астроном. Замечательно было написано с опечаткой тогда. Было написано – “астром” - я был человек совсем редкой профессии. Так вот. Задача не быть “астромом” по книжке, а задача, действительно, делать какие-то существенные открытия. Т.е., получать существенные научные результаты. Не всякий результат даже важный, является открытием. Но вот задача именно в том, что бы делать что-то важное. Т.е., идея не в том, чтобы просто сидеть с телескопом, смотреть, как смотрел Галилей. Прошло 400 лет, и вообще говоря, нужно помнить, что Галилей, в свое время, наблюдал самыми высоко технологичными телескопами, какие были. Поэтому сейчас работать как Галилей, работать опять-таки с самыми высоко технологичными телескопами, которые есть, но и еще может быть по мере сил участвовать в их развитии. Именно это является задачей. 
          Хорошо, как люди эту задачу решают? Как люди пытаются делать большие проекты, которые дают некий, что важно, гарантированный результат? Поскольку убедить какой–нибудь конгресс выделить пару млн. долларов для того, чтобы запустить новый телескоп в космос, задача нетривиальная. Нужно  показать, зачем это нужно. 

Есть разные подходы. 

          Первый, самый, я бы сказал, астрономический подход – это вот такой свободный поиск. Сделать прибор, которой в 10 раз лучше предшественников. Ближайшие примеры – это летающие рентгеновские обсерватории Чандра и XMM-Newton . Это рентгеновские обсерватории, которые в 10 раз (смотря по каким параметрам мы смотрим) лучше предшественников. Это дает гарантированный результат. Т.е., пока, астрономия находится в такой счастливой фазе развития, когда построив телескоп, который  видит в 10 раз более слабые объекты, или в 10 раз более мелкие объекты, т.е. обладает большим угловым разрешением, вы гарантированно получаете какие-то открытия. Это очень здорово, и не какой конкретной задачи не ставиться. Мы двигаемся вперед науки. Это очень хороший, повторюсь, чисто астрономический подход. 
          Последнее время астрономы начали беспокоиться, потому, что он начал вступать в конкуренцию с другим подходом, который пришел из физики элементарных частиц. Там люди давно уперлись в то, что просто увеличить в 10 раз энергию ускорителя, в общем, не гарантирует  каких-то достижений. Нужно правильно посмотреть всякие предсказания, и вообще говоря, строить ускоритель, в идеале под конкретную задачу, изучать конкретный процесс. Самый яркий пример – это большой адронный коллайдер, который предназначен для поиска бозона Хиггса. Да, нужно помнить, что Хиггсу просто очень повезло. Вообще говоря, этот бозон одновременно предложило три человека, но два из них были бельгийцы, с фамилиями гораздо более сложными, чем Пуаро, и запомнить их никто не может, а у Хиггса такая простая звучная фамилия, поэтому  его легко запомнить. 
          Так вот, большой адронный коллайдер строился под определенную задачу, и такой процесс в физики очень популярен. Астрономы всячески его боятся, потому что считают, что астрономия пока должна развиваться вот таким свободным поиском. А тратить большие средства для того, чтобы решить какую-нибудь одну задачу, это очень плохо и от этого в астрономии всячески надо уходить. А пока получается. Единственный проект такого рода, он в некоторых модификациях был очень узко заточен под решение задач, связанных с определением параметров темной энергии. В итоге его так переформатировали, что он стол решать очень широкий спектр астрономических задач, что, на мой взгляд, замечательно.
          Есть еще третий вариант, который на самом деле может считаться такой хитрой комбинацией первых двух. Он связан с тем, что вы в принципе хотите найти, и ставите это как основную цель. Какой-то очень интересный важный тип объектов или объект, но можете решить эту задачу только результатом такого свободного поиска, с помощь, устройства которое гораздо лучше предыдущего. 

          Вот есть такая замечательная задача, связанная с черными дырами. В принципе, черная дыра – это вот такая стандартная гипотеза в астрономии, т.е., с одной стороны все более или менее в этом уверены, и я вот не однократно говорил и готов поспорить на правую левую руку своего директора института, что черные дыры существуют. Ну, вот, где-то на таком уровне я бы остановился. Т.е., в общем-то, мы уверены. Но доказать, что прямо мы изучаем черные дыры довольно трудно  и нужно искать специальные типы систем, где сделать это будет проще. Ну или можно повернуть задачу: черная дыра- это хорошая стандартная гипотеза, она все хорошо объясняет. Приходят очень умные теоретики, которые говорят: "А мы такое придумали!" Оно тоже будет выглядеть как черная дыра, но на самом деле это не черная дыра.  И чтобы закрывать такие альтернативные модели, нужно проводить очень специфические изощрённые наблюдения. Так вот можно искать специальные системы, где это делать будет проще, и наша уверенность будет все возрастать и возрастать. 
          Вот такой красивой системой был бы радиопульсар в паре с черной дырой. Вы знаете, что есть замечательный объект двойной радиопульсар, там одно время можно было наблюдать такое явление, как луч одного пульсара проходил через магнитосферу другого действующего пульсара, совершенно уникальная система. Все очень здорово, но если бы на месте второго пульсара была бы черная дыра. Это было бы еще интереснее. Такие системы очень редки сами по себе, плюс, нам, хочется увидеть ее действительно с ребра. Даже не просто с ребра, а чтобы луч бегал по окрестностях черный дыры, просвечивал, сканер был бы, который сканировал нам область над горизонтом черной дыры. Такие объекты должны быть, но встречаются они примерно в 10 тысяч раз реже , чем обычные радиопульсары. Поэтому, нужно построить такой радиотелескоп, который открыл бы 10 тысяч радио пульсаров. Но существенно не то, что он откроет 10 т. радио пульсаров, или все радиопульсары в галактике, которые смотрят на нас. А существенно, что среди этих десятков тысяч будет несколько пульсаров с черными дырами, и может быть среди них будет такой, где пульсар просвечивает окрестности черной дыры. Вот это потрясающе интересно и такую задачу можно продвигать, т.е., одновременно получается, что вроде бы мы заявляем какую-то конкретную важную задачу архиактуальную, но на самом деле, попутно, мы занимаемся шикарным свободным поиском. Мы все-таки открываем десятки тысяч радио пульсаров, каких-то других объектов, которые можем изучать, и делать такую большую нормальную астрономию.

Хорошо. 

Но зачем нужен телескоп, я пожалуй пропущу. Скажу, только, что в телескопе важно, чтобы у него был большой диаметр. Телескоп свет собирает. Т.е. никакое там не увеличение не длина, а диаметр. Телескопы это очень существенная вещь, и к нашему разговору о большой стоимости, это имеет самое прямое отношение. 
          В древности, когда еще и телескопов не было, все равно существовали дорогие проекты. Вот, например, совсем древняя астрономия: люди измеряют положение звезд, и все и больше ничего не делают. Звездочеты, считают звезды. Можно конечно, это делать вот таким приборчиком. Его как бы в руке нужно держать. Но это будет не очень точно. Чтобы точно измерять положение звезд, нужно строить вот такой вот большой девайс. И это уже очень дорого. Т.е., опять же вот, мы говорим, у нас проекты, там, в космосе, все из электроники, которая работает в чистом вакууме, и еще вдобавок при потоках частицах от солнца, что-нибудь и еще что–нибудь. И поэтому у нас все дорогое. На самом деле всегда были действительно дорогое проекты. И приборы Тихо Браге, они действительно были дорогими. Или там приборы у Улугбека. Они действительно были дорогими, они решали задачи. Тихо Браге получил шикарные пределы на параллаксах звезд. И как бы экспериментально показал, звезды действительно находятся далеко, если вы верите в модель земли Коперника, где земля не стоит неподвижно в центре мироздания, это очень важно, чтобы получить такой результат, нужно было построить очень большой дорогой прибор. Т.е., такая проблема существовала всегда. Как бы смешно для нас не выглядели старые устройства. В конце концов наши когда-то тоже для далёких потомков будет выглядеть смешно. Как какой-нибудь 286-ой компьютер, наверное, многие и не знают, что такие были. 
          Первые телескопы появились в начале 17 века, собственно первые астрономические устройства, которые использовались, для решения астрономических задач - это телескопы Галилея. Опять же для своего времени это были очень дорогие устройства. Это было самое совершенное, что можно было получить. Сейчас телескопы больше, и речь идет именно об увеличение диаметра, вот у нас, как вы знаете, самый большой телескоп 6 метровый на Кавказе. Самые больше наземные телескопы вообще сейчас имеют диаметр около 10 м.
          Но, напомню, что наблюдают люди не только в видимом диапазоне, наблюдают от радио- до гамма- диапазона, с помощью самых разных устройств, и в части диапазонов, приборы приходятся запускать в космос. Т.е., нельзя сделать на земле. Нельзя построить рентгеновский аппарат на земле. В смысле, строят его, конечно, на земле, но работает он в космосе. Вот ни как нельзя так изощриться,  чтобы не запускать в космос. Просто потому, что атмосфера непрозрачна. Если мы хотим работать в тех диапазонах, где атмосфера все поглощает, то приборы куда-то нужно запускать.
          А чем нам не нравиться наблюдать в оптическом диапазоне на земле? Можно задать разумный вопрос. Все-таки самый дорогой астрономический прибор, который когда либо существовавший и на самом деле еще долго так будет – это космический телескоп им. Хаббла. Самый обычный на первый взгляд телескоп, но хорошо, он еще видит в ультрафиолете, в инфракрасном диапазоне, который поглощается атмосферой , но все равно. Это в том числе и оптический инструмент. Но здесь важно, что нет искажающего влияния  атмосферы. Вот если вы поставите такую задачу перед собой: возьмете хорошую снайперскую винтовку, с расстояния, не знаю, в километр, попробуйте в какой-нибудь фонарь попасть? Это очень сложная задача, так как в прицеле у вас фонарь будет прыгать непрерывно. Вы в перекрестье удержать его не сможете, и прыгать он у вас будет не потому, что винтовка в руках дрожит, или сам фонарь прыгает, а потому что изображение прыгает из-за влияния земной атмосферы. Так вот, естественно то же самое происходит и с изображением астрономических объектов, даже в большей степени, потому, что вы смотрите  через всю толщу атмосферы. И поэтому, чтобы получать изображение высокого качества, опять-таки надо уводить телескопы в космос, и хотя космический телескоп им. Хаббла имеет оптический размер 2 метра, это не много, ГАИШ сейчас строят телескоп такого же размера, но только ГАИШевский телескоп стоит в районе 20 млн., а Хаббл стоит несколько миллиардов. И Хаббл работает во многих случаях лучше, чем наземный 10 метровый телескоп. Так что вывоз в космос все равно оказывается оправданным, если вы сможете правильно поставить вопрос. Т.е., дело не в том, чтобы получить красивые картинки, а возвращаясь к самому началу, в том, чтобы искать ответы на существенные вопросы. 

          Естественно можно наблюдать не только электромагнитные волны, можно наблюдать космические лучи, это, в общем-то, тоже такая не астрономия, но потихонечку тоже становится частью астрономии. Когда-то космические лучи были открыты с помощь наблюдений на воздушном шаре, вот это вот гондола воздушного шара. Сейчас космические лучи изучают и с Земли и с космоса. Есть такой замечательный проект “Помелла” - это детектор, стоящий на российском спутнике, детектор такой итальяно-российский, в основном итальянский, который получил очень интересные результаты, по космическим лучам.
          Самая большая обсерватория по изучению космических лучей - это обсерватория Пьера Оже. В Аргентине. Там стоит более 1000 наземных детекторов, и 24 наземных телескопа, которые просматривают область над детекторами на предмет оптических вспышек от частиц, которые влетают в атмосферу. Для чего это надо. Это нужно было, для того, чтобы изучать те самые частицы очень высокой энергии в миллиарды раз больше, чем на большом адронном коллайдере. Естественно, чем более энергичнее частицы, тем реже они падают на Землю. Собственно, до сих пор мы не знаем откуда они летят. Все время рассматривалось две альтернативы: или они летят из очень космологического далёка, это одна часть теории. Вторая часть теории – это то, что они рождаются в галактике, поскольку энергия у нас эквивалента массе, поэтому на самом деле, для того чтобы ускорить частицу, нужно сделать следующее: взять очень массивную частицу, она развалиться и часть ее массы перейдет в энергию улетающих частиц. Вот были две такие модели, и они делали разные предсказания. Потому что, если частицы рождается где-то у нас близко, в галактике, то все частицы до нас долетают, ничего с ними не произойдет. А вот если частица родилась где-то очень далеко, то по пути к нам она будет взаимодействовать с разными фотонами, в первую очередь с фотонами реликтового излучения, их очень много, и энергию свою расходовать на рождения других частиц…… Важно, что вы хотите получить. Если вы хоти получить фотографию Луны, это одно, вы можете взять очень дешёвый телескоп. Но если вы хотите узнать, что-то о частицы, которая обладает энергией в миллиарды раз большей, чем частицы, которые получаются на самых крупных наземных ускорителях, то вам необходимо строить вот такого типа детектор. Другого пути просто нет. Или вы отказываетесь от того, что вы получите какие-то знания об этих частицах, или вы строите такой прибор. Это существенная вещь. Приборы строят ради ответов на какие-то уникальные вопросы. Но вот важный вопрос или нет, это уже предмет дискуссий. 
          Люди ловят такие частицы, как нейтрино. Нейтрино замечательна тем, что она очень плохо взаимодействует с веществом, пока вы слушаете, все, что я пытаюсь вам рассказать, через вас непрерывно пролетает огромное количество нейтрино. Огромное. Мы это не замечаем. Это как бы и хорошо и плохо: хорошо, потому что они нам не мешают, плохо, если вы хотите эти нейтрино изучать. Нужно строить очень большие детекторы и смотреть взаимодействие нейтрино с веществом. Нейтрино с веществом взаимодействуют, рождают другие частицы, эти частицы, двигаясь в веществе излучают. Соответственно нужно взять большой объем вещества, и искать там вспышки. Самое простое это взять воду. Но оказалось, что можно взять лед, и вот есть такой проект “Аманда”, в Антарктиде. Кубический километр льда пробурен самым простым способом - кипятком, пробурены вот такие туннели глубиной сотни метров, куда опускаются детекторы, потом все это обратно замерзает, но это не страшно, детекторы работают, и когда частица пролетает сквозь этот объем, детекторы будут видеть вспышку. Антарктический лед достаточно прозрачен, вначале они считали, что он еще прозрачнее, оказалось, что жизнь не так хорошо устроена как хотелось бы, но тем не менее. Вот это способ ловить нейтрино.
          Нейтрино, благодаря тому, что они плохо взаимодействуют с веществом, зато они могут пролетать оттуда, откуда больше ничего пролететь не может. Я вам хочу показать картинку, она совершенно замечательна, ну вот. Все смотрели на Солнце, если в зале есть одноглазые люди, они смотрели на солнце в телескоп. Никогда не смотрите на солнце без специальных фильтров, будет очень плохо. И в бинокль - будет еще хуже. Вот мы видим Солнце. Мы хотим узнать, как оно устроено, мы видим поверхность этого шара. Бог знает, что у него внутри. Но хорошо, люди что-то посчитали,  написали какие-то формулы, а все–таки, как посмотреть , что находиться у Солнца внутри?  Вот существуют фото и изображение того, как Солнце выглядит внутри. Вот это изображение – это нейтринное изображение Солнца. Т.е., нейтрино здесь действительно прилетели из центра солнца. И мы можем изучать условия, какие там реакции, какие там условия. Плотность и давление. Прямо внутри солнца, потому что есть нейтринные телескопы, потому что мы можем получать такое изображение. Это, на мой взгляд, совершенно потрясающая вещь. 

Еще более специфическая вещь – это гравитационные волны.

          Гравитационные волны – такие волны пространство время. На самом деле, если не вдаваться в детали очень просто. Вот представьте: на столе лежит электрон. Стоит электрон. Вокруг него существует электрическое поле. Никакой электромагнитной волны он пока не излучает, потому что он стоит на столе. Теперь наш электрон побежал по столу, если электрон ускоренно двигается – он излучает электромагнитную волну.  Все очень просто. Потому что волна, не вдаваясь в детали, отрывается от него, электрон у вас бежит, волна оторвалась, сама полетела, стала сама жить. Вот волна там полетела в какую-то сторону. Но на самом деле электрон в основном излучает вперед, но тем не менее. Волна оторвалась, полетела, мы ее можем поймать и это свет. Вообще говоря, вы видите меня, я вижу вас именно из-за такого процесса. При этом электрон имеет массу, все имеет массу. И если с электроном это как бы иллюстрация, а вот такие движения бутылки по столу, они как приводят к излучению гравитационных волн. 
          Вот стоит бутылка, вокруг нее существует гравитационное поле. Земля притягивает бутылку, бутылка Землю, с какой силой притянет? С такой же естественно.Пока бутылка стоит, гравитационное поле, которое оно создает стационарное, вокруг ничего не происходит. А вот бутылка какое-то движение произвела, и побежали гравитационные волны, она возмутила пространство-время.  Но это как бы гравитационные волны и есть. Поймать их очень трудно, потому что они очень слабые в абсолютных величинах. Но очень  хочется, потому что во всяких интересных процессах они излучаются, когда больше ничего не происходит.
          Строят детекторы. Первые детекторы для регистрации гравитационных волн были очень дешевые. Вот Веберовский детектор, это собственно сам Вебер. Были относительно дешёвые. Такая болванка алюминиевая, если волна пробегает, болванка сжимается, растягивается, и это можно померить просто пьезодатчиками, которые на ней стоят.  Но вот такие деформации оказались не измеримы, потому что волны очень слабые. Нет такого источника рядом. Поэтому начали строить другие детекторы. 
          Меня это всегда поражало, поэтому я повторю еще раз. Представьте: у вас туннель, больше километра, в туннеле вакуум, в концах туннеля висят два зеркала, весом несколько сот килограмм. Меж ними бегает лазерный луч. Когда проходит гравитационная волна - зеркала смещаются. А вы хотите это померить, а смещаются они меньше чем на размер атома. Вот оказывается, что это технически решаемая задача. Построены такие детекторы, где действительно измеряется относительное положение зеркал, с такой потрясающей точностью. Но на самом деле зеркала весят тут и тут, между ними бегают лучи. Поскольку важно, чтобы не просто два зеркала друг относительно друга сместилось, а три. Это дает дополнительную важную информацию. 
          Для чего это надо? Во-первых, для изучения гравитации. Доказать, что мы правильно понимаем гравитацию. Поскольку гравитационные волны никто еще не поймал. Они являются безумно стандартной гипотезой. В том, что их поймают - никто не сомневается, поэтому можно обсуждать разные интересные задачи.
          Так вот, возвращаясь к черным дырам и спорам на всякие конечности. Действительно очень трудно в астрофизических условиях показать, что вы имеете дело с черной дырой. Самое идеальное наблюдать, как горизонт черный дыры взаимодействует с горизонтом другой черной дыры. Но они черные дыры, они ничего не излучают, кроме гравитационных волн. Т.е., идеальная черная дыра, там только гравитация есть, только масса.  Но если у вас одна черная дыра падает на другую, то при этом излучается очень много энергии. 
          Вообще гравитация – это самый простой источник энергии.  Вот я очень люблю говорить, если уронить эту бутылку, я даже могу это продемонстрировать, много энергии не выделится. Если вы уроните эту бутылку на нейтронную звезду, то энергии выделиться примерно как в Хиросиме. Соответственно очень интересно, если у вас одна нейтронная звезда подает на другую нейтронную звезду. Но вот еще больше энергии можно выделить, если у вас одна черная дыра падает на другую черную дыру, но вся это энергия унесется гравволнами. Это будет очень мощная гравволна. Это самое мощное, что в таком духе можно получить. Сигнал все равно очень слабый. Поэтому нужно строить изощрённые детекторы. Но вот наблюдая такие процессы, можно отличить черные дыры это взаимодействуют или нет. Т.е., видимо, самое надежное доказательства существования черных дыр будут получены, когда будут зарегистрированные слияния двух черных дыр, а это вполне разумная вещь…..

Вот некие первые итоги, я не буду их озвучивать. Давайте быстро пробежим по дорогим проектом, посмотрим, что они сделали. 

          Самый дорогой проект в истории астрономии - это телескоп им. Хаббла. На самом деле дорогой он в результате несчастного случая, двух несчастных случаев, действительно несчастных, без иронии. Во-первых, Хаббл должен был запускаться вскоре после печально исторического полета “Чэлинджера”, тогда на долгое время все полеты шаттлов заморозили. Поэтому телескоп Хаббла просто долго лежал на складе. Но штука это такая, что ее просто нельзя положить в какую-нибудь сарающечку. Ее нужно хранить в очень специфических условиях. И на самом деле поддержание таких условий для хранения телескопа добавило что-то около миллиарда к его стоимости. Во вторых: телескоп никогда не тестировался в собранном виде, потому что это безумно дорого. Он сделан так, что может полноценно функционировать в условиях вакуума. Протестировать его – это надо построить такой ангар, 10х20 метров (что бы вокруг ходить спокойно), сделать в нем полный вакуум и протестировать телескоп. Конечно, этого никто не делал. Это безумно дорого. Поэтому, оказалось, что в оптической системе был некий дефект, пришлось лишний раз летать, добавлять элемент оптики, чтобы исправить этот дефект. Вот лишний полет Хаббла добавил еще один миллиард к его стоимости. В итоги сейчас его стоимость в разных местах разная, но с учетом эксплуатации, т.е. вообще, сколько ушло за все время на телескоп это сумма около 10 миллиардов долларов сейчас. Это больше чем все телескопы со времён Галилея вместе взятые. 
          Но, тем не менее, есть уникальные задачи, которые он решает. Во многом они связаны с негалактической астрономией.  Вот снимок глубокого поля Хаббла. Видно много галактик. Все они гравитационным линзированием искажены. В такие червячки изогнутые вытянуты. Действительно можно получать уникальную информация о внегалактических объектах. Ну и как вы знаете, самые далёкие галактики открывают с помощью телескопа имени Хаббла. Изначально они ищутся в его глубоком поле. Вот рекорд достоверно измеренного расстояния  соответствует галактике,  которую мы видим такой, которая она была более 600 милиоонов лет назад после начала расширения. 
          Вот это очень важно. Дело не в том, чтобы побить  рекорд и открыть еще более далекую галактику, а потом еще более далекую. Дело в том, что нужно открыть галактику, которая находится в какую-то интересную эпоху. И вот сейчас, буквально последний месяц, вот этот результат это октябрь прошлого года. Люди начали открывать действительно далекие галактики, которые находятся настолько близко к началу расширения, когда условия во вселенной сильно отличались от того, что существует сейчас. И вот этот переход нам очень интересен, мы никогда не видели объектов, которые там находятся. И мы можем отвечать на очень важные космологические вопросы. Т.е., космический телескоп имени Хаббла, в том числе необходим для того, чтобы отвечать на вопрос, как эволюционировала и развивалась наша вселенная и вот это важно, т.е. не просто получить красивую картинку, где много далеких галактик, а в том чтобы дать ответ, как происходила реанизация вселенной. 

Другие дорогие проекты и важные задачи.

          Очень важно точно измерять положение звезд. Я вам напомню такую очень простую штуку, если кто-то не знает. Вот вы смотрите на свой палец, вот смотрите одним глазом, потом другим глазом, на фоне более далеких предметов, палец смещается. Таким образом, зная расстояния между глазами и зная, на какой угол у вас палец сместился, вы можете определить расстояния до него. Очень простой такой метод с древности используется  для того чтобы на земле определять расстояния. Люди давно сообразили, что то же самое работает в космосе. Земля крутится вокруг солнца, и мы смотрим на звезды то с одного края земной орбиты, то с другого. Поэтому, более близкие звезды на фоне более далеких, ну или на фоне галактик, если угодно квазаров, будут немного смещаться, и вы можете непосредственно определить расстояние до звезд. Таким образом, вы можете построить трёхмерную карту распределения звезд.
          Первый спутник такого рода – это европейский спутник Hipparcos, он отлетал лет 20 назад. Стоил 600 миллионов евро (в пересчете, тогда еще евро не было). И он определил расстояние до звезд вплоть до расстояния в несколько тысяч световых лет. Примерно, до одного килопарсека, грубо говоря.  Сейчас, если все будет хорошо, в 2012 году будет запущен новый спутник, стоимость его 600 миллионов евро. Кстати, вы понимаете, что спустя 20 лет это уже не те 600 миллионов, это меньше. Спутник называется Гая, он сможет измерять расстояние фактически до всех звезд галактики. Он построит трехмерную карту галактики. О чем нам этого говорит (я специально их рядом пометил) вот прошло 20 лет. И на самом деле, за меньшие деньги вы можете решить серьезно другую задачу. Вы сможете измерять расстояние в 10 раз большее и построить трёхмерную карту галактики. Вот это отражение технологического прогресса, который заложен вот в эту сумму. Ну, а потом, можно сделать спутник еще более хитрый, который расстояние будет мерять точнее, и действительно, будет мерить вот совсем уже до дальнего края галактики. Т.е. не десять килопарсек, а двадцать килопарсек. Ну, и если это произойдет через 20 лет, опять-таки в абсолютных величинах цена не возрастет. Просто потому, что технологический процесс позволяет вам добиваться больших результатов за те же деньги. 

          Более близкая вещь – поиски экзопланет. Всем понятно, что искать экзопланеты надо, и вот это опять-таки хороший пример, когда нужно потрать определённую сумму, чтобы создать прибор определённого класса, который может эти планеты открывать. Первым активно открывать планеты начал европейский спутник Карро. Вообще говоря, он не был предназначен для поиска экзо планет в начале, он должен был изучать поведение звезд, пульсации всякие. Но оказалось, что в том числе он может открывать экзо планеты. Люди вовремя успели внести небольшие конструктивные изменения, изменить программы наблюдений, и самые известные результаты CoRot – это не результат по звездной астрофизике, а результаты по поиску планет. А вот американский “Кеплер” создавался специально для поиска планет. Он очень простым методом это делал.  Представьте, что вы расфокусировали так хитро зрение, для вас весь экран это одна большая точка. Очень легко определить вот метаюсь я туда - сюда или нет. Потому что это моя тень ходит по экрану. Вот я ушел сюда – моей тени нет на экране – он чуть ярче, вот я иду, но тень, конечно, не сильно меняет яркость экрана, но меняет, это можно измерить. Так вот, если мы далёкую планетную систему видим с ребра, то планета, перемещаясь по диску звезды, немножечко ослабляет ее блеск. Это так называемая транзитная планета. Именно для наблюдения таких планет и сделан спутник Кеплер. И он добился потрясающего результата . Осенью рассказывая, я говорил, что известно больше 100 , 106 было транзитных планет, а сейчас спутник Кеплер выпустил свой большой релиз, в котором 1235 кандидатов в транзитные планеты. И это результат, программное наблюдения не законченно, еще обработан некий кусочек. Т.е. создали новый прибор, который получил совершенно потрясающие результаты в новой области. Можно было сделать новый спутник, который бы стоил те же 600 миллион, и был бы совершенно бесполезен, какую-нибудь ерунду  уточнил бы 7-ой знак в массе Луны. Но можно ставить важные задачи.
          Последнее открытие, как вы знаете, это открытие планеты Кеплер 11, там 6 планет, 5 из них имеют малую массу. На самом деле размер планеты, вот в низу показана эта система, два радиуса земли, три радиуса земли, три с половиной, 4 , 2 с половиной радиуса земли. Но правда никаких хомячков там водиться не может, планеты очень близки к самой звезде там очень жарко. Но, тем не менее, для изучения экзопланет это очень важный шаг, поэтому стоило запускать спутник такой стоимости, потому что он отвечает на очень важные вопросы, как устроены огромные количества планетных систем. Есть разные другие примеры, есть наземные гамма-телескопы. 
          Вот опять-таки люди  с 70-х годов пытались изучать такую штуку. Гамма-квант влетает в атмосферу земли, происходит каскад частиц космических лучей, происходит оптическая вспышка, т.е. что бы наблюдать кванты с энергией в один тераэлектронвольт, ненужно запускать аппарат в космос, а нужно ставить на земле такие простенькие телескопчики, и ловить эти частицы. Вот люди с 70-х годов пробовали это делать, ничего у них не получалось. Делали более и более совершенно и вот был построен телескоп H.E.S.S., был такой технологический совершён прорыв. Они открыли  вдруг небо в жестком гамма-диапазоне. Есть прямо карта галактики, построенная по результатам обзора на телескопе H.E.S.S. Это совершенно замечательная вещь, и опять таки пример того, как дорогой проект ( он на самом деле дешевле любого спутника среднего) но тем не менее по наземным меркам довольно дорогой проект совершил серьезный прорыв в изучение вселенной. 

          Таким образом, дорогие проекты очень важны, потому что они позволяют решать очень серьезные задачи. Если у вас уже потрачено 3 миллиарда, то вы можете потрать 100 миллионов на какую-ни будь ерунду. А ерундой окажется более хорошо отлаженное программное обеспечение и лучшее взаимодействие внутри проекта. Т.е. вы потратите на какие-то вроде бы сопутствующие вещи большие суммы, но малые в долях от стоимости проекта, поэтому получаются проекты очень высокой эффективности. С дешевыми проектами этого не бывает, как правило. Потому что у вас просто нет  лишних денег, для того, чтобы сделать эту штуку еще более эффективнее. Плюс, существенно, что люди работают вместе, это резко повышает уровень доверия людей друг к другу. Представьте, у вас есть уникальный телескоп. Вам выдали денег, построили, вы на нем один наблюдаете, никому не даете, я вот увидел то-то. На самом деле проверить вас независимо никто не может! Такого телескопа ни у кого нет, вы сюда никого не пускаете. 
          Практически все современные дорогие проекты устроены как центр коллективного пользования. Т.е. если это Чандра, то любой может написать заявку на наблюдение на Чандре. Она будет рассмотрена не зависимо ни от чего. И, соответственно, можно получить наблюдательное время и поскольку огромное количество людей наблюдало на Чандре, работала с данными, все знают, как это работает, то это резко повышает доверие к работе. Потому что все понимают, что потенциально она проверяема. Значит, люди более тщательно подходит к анализу данных. 
          Тут я подчеркну, что это астрономический такой аспект. В физике элементарных частиц все выглядит немного по-другому. Но даже там об этом, к сожалению, мало известно. Есть здоровая конкуренция. Вот вроде, большой адронный коллайдер, но на нем есть несколько детекторов, на которых сидят независимые группы, и вообще говоря, когда люди будут открывать бозон Хиггса там будет конкуренция разных групп, они будут разными методами измерять параметры разных частиц, массы, спорить с друг другом. Т.е. люди все равно пытаются добиться такой конкуренции между разными исследовательскими группами. Но в астрономии это естественный образом получается, потому что какой-нибудь космический телескоп в день проводит десятки наблюдений по заявкам совершенно разных групп, на исследование совершенно разных типов объектов. 

          Крупная задача хороша тем, что она: во-первых, может привлекать ученых к себе, во-вторых, позволяет отбирать лучших. Это опять же очень существенно. Но вы понимаете, чуть утрируя, если вы устроите гонки на жигулях вокруг Политехнического музея, вам тяжело будет отобрать пилотов уровня “Формулы-1”. Хотя по-своему это может быть уникальная гонка, может быть даже лучше. Но сама схема не будет работать. Чтобы  отбирать людей такого уровня, которые с четырех лет сели в картинг и показали себя как перспективные гонщики,  вам нужно, чтобы наверху  существовала “Формула-1”, иначе это не будет работать. Чтобы, условно говоря у вас в любой бразильской, африканской деревушке дети играли в футбол и стремились совершенствоваться, вам нужно чтобы были контракты как недавно у Тореса в Челси. Иначе система очень плохо работает, и у вас все будут играть на уровне любительских команд. 

Подчеркну еще раз, что очень важны технологические прорывы. Нельзя сказать, что  вот сейчас мы построили большой адронный коллайдер и все, мы больше этим не занимаемся, его использовать и гонять дальше. Так не получится. Или мы развиваемся и строим что-то следующего поколения, и уже известно, что это будет электронно-позитронный коллайдер. В астрономии, в любой науке тоже самое.  У вас есть крупные проекты, но вам надо дальше продолжать строить крупные проекты, находить для них задачи, иначе , у вас наступит такой застой в развитии, связанный просто с застоем технологии. Повторюсь, что данные больших проектов сейчас становятся открытыми, это тоже очень важно. Т.е. мало того, что любой может написать заявку на Чандра, но вот даже вы написали заявку, вам дали время, вы отнаблюдали, и вот вы думаете, что теперь я буду сидеть 20 лет и эти данные обрабатывать. Ничего подобного. Данные через какое-то время будут выложены в общий доступ. Т.е. если вы использовали такой дорогой прибор, бесплатно использовали, вы написали заявку, вам дали время. Вы его использовали, вы не можете потом сидеть на этих данных, или вы сами их быстро обрабатываете, или их обрабатывают другие. И это важный подход, который позволяет вот эти приборы использовать гораздо эффективнее. Потому что их можно проверять и перепроверять. Использовать те же данные для ответов на другие вопросы. Вы понимаете, что мы можем сфотографировать этот зал, но что мы получим? А может по одной такой фотографии кто-то напишет диссертацию? Диплом на тему повседневный костюм москвича начала XXI в. Фотографию не ради этого делали, но она содержит эту информацию. Вы ее выложили в открытый доступ и люди могли воспользоваться этой информацией.  По-своему это очень интересно. 

          Хорошо, но вот последний слайд, я, наконец, до него добрался. Я надеюсь, что вывод состоит в том, что крупные проекты необходимы,  и я вас в этом убедил.
Они с любой стороны хороши. Т.е.   гораздо лучше участвовать в крупном большим международном проекте, чем самим делать свой маленький. Это, действительно, тоже самое, что играть со своими в футбол во дворе, или выставлять сборную на чемпионат мира. Может быть, вы не будете этот чемпионат выигрывать, но это игра другого уровня. Это совсем другой уровень результата, и в науке тоже самое. Кроме решения собственных задач, дорогие проекты “прорубают дорогу в джунглях”. Прорубили дорогу - и рядом тропинку проложить стало легче. Технология создана для больших проектов , значит мелкие будет легче создавать. Мелкие проекты всегда существуют, они по-своему важны и все об этом знают. Но чтобы они прогрессировали очень важно существование больших проектов. Потому что они как слоны прорубают эту дорогу, дальше мелкие зверушки  спокойно могут бежать. 
          Важен не просто размер проекта и его цена, важны вопросы, на которые он отвечает, и это, как правило, требует создание очень серьезной аппаратуры. Очень серьезной обработки данных, что требуют дополнительных, в том числе и финансовых усилий. И очень важно, чтобы люди эффективно с ним работали. Чтобы разные люди имели к нему доступ, чтобы вы отбирали лучших, и следили за тем, чтобы данные не пропадали, а были доступны всем.


© ShortScience 2011  При перепечатке статьи прямая ссылка на первоисточник обязательна.
© Расшифровка Анастасии Наварко