Участие приглашенных научных сотрудников в исследовательских проектах Сколтеха. Исследования студента Стэнфорда Рори Липкиса: наука или фантастика?

По мере расширения международных связей Сколтеха растет и популярность нашего института среди студентов и преподавателей ведущих университетов мира.

В этой новой серии очерков мы расскажем о зарубежных студентах, которые этим летом с успехом прошли обучение по отдельным компонентам образовательной программы Сколтеха.

Вы узнаете о том, чем они занимались в Сколтехе и что привело их в наш институт.

Студент Стэндфордского университета Рори Липкис, который в этом году перешел на последний курс бакалавриата, в числе своих любимых предметов называет физику и русский язык, поэтому он с удовольствием провел все лето в Сколтехе, занимаясь исследовательской работой и совершенствуя свой русский.

tsl_8852

Фото: Тимур Сабиров / Сколтех

 

Липкиса, который в Стэнфорде занимается в основном исследованиями в аэрокосмической области, привлекло разнообразие исследовательских проектов Сколтеха, посвященных космической тематике. В Сколтехе Рори остановил свой выбор на проекте, в котором исследуется проблема добычи минеральных ресурсов на астероидах и их доставки в гипотетические колонии на Марсе. Проект был удостоен почетной награды на церемонии вручения дипломов выпускникам Сколтеха в июне 2018 года. Автором проекта является выпускник магистратуры 2018 года, а ныне аспирант Сколтеха Шамиль Биктимиров.

В последнее время все чаще можно слышать разговоры о том, что в случае некоего апокалиптического события на Земле одним из возможных решений может стать переселение человека на Марс. Однако, при создании поселений придется решать проблему обеспечения колоний необходимыми ресурсами, что потребует не только временны́х, но и колоссальных финансовых затрат. Исследовательский проект Биктимирова как раз посвящен проблеме добычи полезных ископаемых на околоземных астероидах и их доставки на Марс.

Хотя Липкис и не скрывает своих сомнений относительно этической стороны этого вопроса и общей целесообразности создания колоний на Марсе, студент Стэнфорда считает, что в Сколтехе ему представилась уникальная возможность применить свои академические знания, чтобы попытаться разобраться в этой очень непростой и малоизученной проблеме, поэтому Рори с радостью согласился принять участие в проекте Биктимирова.

Изначально мы хотели поговорить с Липкисом о его научных интересах и первых впечатлениях о России, но наша беседа быстро перешла в плоскость обсуждения этической стороны колонизации Марса, целесообразности полетов к другим планетам и риска использования научных результатов в военных целях.

В своем интервью Липкис поделился с нами интересными соображениями о колонизации Марса и других проблемах.

 

Как вы оказались в Сколтехе?

Я работаю с [директором Космического центра Сколтеха] Антоном Ивановым и аспирантом Шамилем Биктимировым над очень интересным проектом, который связан с исследованием проблемы добычи полезных ископаемых на астероидах и их последующей транспортировки на Марс.

Можно сказать, что этот проект относится к так называемой «серой зоне» между наукой и научной фантастикой, поскольку его практическая реализация станет возможной не раньше чем лет через сто.

Тем не менее, вопрос о доставке полезных ископаемых и других ресурсов с астероидов на Марс безусловно представляет огромный интерес – ведь прямое снабжение марсианской колонии с Земли представляется очень трудоемкой, дорогостоящей, а в некоторых случаях и вовсе невыполнимой задачей. Существует и другая проблема – рейсы с Земли на Марс и обратно можно выполнять только в ограниченные временны́е интервалы, поэтому если будет подтверждена возможность добычи минеральных ресурсов на астероидах, теоретически можно было бы исследовать возможность организации надежной цепочки поставок необходимых материалов в марсианские колонии.

В нашем проекте мы как раз исследуем все детали и возможности решения этой задачи.

 

Какую роль выполняете вы в этом проекте?

Я занимаюсь общими вопросами оптимизации, а если говорить более конкретно, я пытаюсь рассчитать оптимальный долгосрочный график и схему траекторий полетов, обеспечивающих эффективность доставки необходимых ресурсов с астероидов на Марс. Я делаю это на примере одного космического корабля, рассчитывая схему и график его перемещений между Марсом и астероидами на несколько десятилетий.

Количество ресурсов, которое можно вывезти с одного астероида, ограничено, поэтому важно найти такую «маршрутную схему», при которой корабль не будет каждый раз возвращаться с грузом на Марс, а будет по очереди заходить на несколько астероидов и только после этого доставлять собранный груз на Марс. Кроме того, нельзя забывать, что речь идет о небесных телах, которые находятся в постоянном движении относительно друг друга, а это значит, что ситуация непрерывно меняется, и немаловажную роль здесь играет временной фактор.

Схема, которая сегодня работает идеально, через несколько дней может оказаться полностью нерабочей, поэтому нам особенно интересно понять, каким образом можно построить график полетов одного корабля на период, скажем, от 20 до 30 лет.

 

tsl_8843

Фото: Тимур Сабиров / Сколтех

 

Что именно привлекло вас в этом проекте? Вас интересует вопрос создания колоний на Марсе?

Не совсем. В этом проекте меня больше всего заинтересовали вопросы орбитальной динамики. В течение последних нескольких лет я работал в одной из лаборатории Стэнфордского университета, которая занимается исследованием проблем движения спутников в составе группы, в том числе их движения относительно друг друга, а также систем с малой тягой. Мне было интересно принять участие в этом проекте Сколтеха, где я мог бы применить знания, накопленные за время моей работы в Стэнфорде.

Я считаю, что в этом проекте мне пока удается с успехом применять мои знания общей орбитальной динамики. Еще один интересный раздел орбитальной динамики – это относительная орбитальная динамика. И здесь нам удается получать интересные и порой неожиданные результаты, которые, как мне кажется, также могли бы найти применение в этом проекте.

Насколько, по вашему мнению, реально создание колоний на Марсе уже в обозримом будущем?

Мое мнение по этому вопросу расходится с мнением большинства моих коллег: думаю, что колонизация Марса произойдет еще очень нескоро. Кроме того, я не вижу в этом острой необходимости, тем более в обозримом будущем.

На мой взгляд, аэрокосмической отрасли в целом присущ излишний оптимизм относительно перспектив освоения космического пространства. Я этого оптимизма никогда не разделял. Боюсь, это прозвучит пессимистично, но я считаю, что на Земле и так достаточно нерешенных проблем – взять хотя бы проблему охраны окружающей среды. И она не единственная, существует масса других. Мне всегда казалось как минимум безответственным серьезно задумываться о полетах к другим планетам Солнечной системы, забыв о миллионах жителей планеты, которым придется выживать в условиях экологической катастрофы, а это в основном будут самые незащищенные слои населения.

И все-таки в поддержку освоения других планет существует весьма убедительный аргумент, хотя он справедлив лишь для очень отдаленного будущего: если экологическая катастрофа все-таки неизбежна, нам придется задуматься о сохранении и продолжении рода человеческого.

Пока такие рассуждения вызывают у меня очень мрачные мысли…

Так что говорить о том, что колонизация Марса начнется в обозримом будущем, не приходится. Возможно, в моей позиции по этому вопросу есть доля цинизма, но, что касается нашего проекта, он бесспорно полезен с исследовательской точки зрения. Мне не только интересна тематика проекта, мне еще очень приятно осознавать, что могу внести свой вклад в эту работу, которую я делаю с большим удовольствием.

 

Следуя этой логике, готовы ли вы утверждать, что стоите перед этической дилеммой по вопросу освоения космоса в целом?

С одной стороны, не буду отрицать, что занимаюсь космосом, потому что это очень крутая область. Вряд ли найдутся люди, которые осмелятся поспорить с тем, что космос – это действительно круто.

Думаю, космос меня привлекает теми уникальными возможностями, которые открыла для нас космическая эра: достаточно взглянуть на недавнюю историю и вспомнить, как создавались космические станции, в том числе с участием космических агентств США и СССР, а впоследствии России. Космические станции строились не только и не столько ради покорения космоса, хотя в космической гонке между мировыми державами такая цель безусловно ставилась, но со временем космос стал рассматриваться еще и как мощный инструмент для развития науки.

В условиях невесомости можно проводить множество различных научных экспериментов, которые на земле выполнить просто невозможно. Космос открывает поистине безграничные возможности для исследований в самых разных областях, таких как экология, астрофизика, космология, изучение дальнего космоса, исследование Земли и многих других. Я полагаю, что именно с этим и связан мой интерес к космической механике – ведь во многом благодаря науке человеку покорился космос.

Все остальное – лишь домыслы, граничащие с фантастикой. Лично меня они мало интересуют.

tsl_8834

Фото: Тимур Сабиров / Сколтех

 

 

Вы утверждаете, что прежде чем дальше осваивать космос, нужно сначала разобраться с проблемами на Земле?

Не могу однозначно ответить на этот вопрос. Полагаю, что вкладывать средства можно одновременно и в космос, и в решение «земных» проблем. Ведь на освоение космоса тратится не так много – во всяком случае, в госбюджете США доля средств, выделяемых на космические программы, ничтожно мала по сравнению с другими статьями расходов.

Думаю, проблема здесь не в том, чтобы сначала навести порядок на Земле и только потом заниматься космосом. Вряд ли следует так ставить вопрос. Я считаю, что сама идея освоения других планет нашей галактики и создания там поселений выглядит скорее как попытка убежать от реальности. Из всего, что я прочитал на эту тему, следует, что переселиться на другую планету смогут позволить себе только очень состоятельные люди, решившие навсегда покинуть Землю.

Одно дело – абстрактные рассуждения об освоении других планет галактики, совсем другое дело – изучение этой проблемы с научной точки зрения, с позиций физики. Ведь речь идет о программе беспрецедентных масштабов, выполнение которой займет долгие годы и потребует невероятных усилий. Мне кажется, пока еще очень рано об этом думать.

 

Планируете ли вы после окончания университета продолжать свою карьеру в аэрокосмической отрасли? Может быть, есть и другие этические дилеммы, которые вас волнуют?

В аэрокосмической отрасли зачастую крайне трудно провести четкую грань между тем, что делается во благо науки, и тем, что создается исключительно в военных целях. Военная тематика меня никогда особенно не интересовала. Скажу больше – я всегда был противником использования науки для военных целей. К сожалению, в большинстве стран с развитой аэрокосмической индустрией практически невозможно провести разграничение между разработками гражданского и военного назначения. Нередко в процессе разработки новых методов, алгоритмов и программных инструментов (а это именно то, чем я занимаюсь) создаются результаты, которые сами по себе представляют большую научную ценность; при этом остается неясным, для каких именно целей их можно применять.

Всегда существует опасность, что результаты исследований, независимо от их тематики – будь то спутники, предназначенные для исследования дальнего космоса, или создание колоний на других планетах – потенциально могут быть использованы для целей военных программ, без которых мир вполне мог бы обойтись.

Это серьезная проблема. Мне кажется, люди зачастую сами не понимают, что делают. Создавая новую технологию, разработчики так увлекаются процессом, что даже не задумываются, для чего эта технология может быть впоследствии использована. Может быть, это сильно сказано, но так и происходит на самом деле, особенно, в аэрокосмической отрасли, где получаемые результаты нередко используются именно для военных целей.

 

Tweet about this on Twitter0Share on Facebook36Pin on Pinterest0Share on Tumblr0Share on VK