samara.aif.ru: Марсианские хроники. Молодой ученый планирует миссию на Фобос

Магистрантка Самарского университета им. Королёва Анастасия Романенко под руководством профессора кафедры теоретической механики Владимира Асланова рассчитала оптимальные условия миссии на марсианский спутник Фобос. А началось все с того, что в детстве девушка зачитывалась научной фантастикой. Если вспомнить, что в основе этого жанра лежит вымысел, который опирается на науку и в будущем может быть воплощен в жизнь, то получается, что наша героиня из тех, кто "рождены, чтобы сказку сделать былью". А известный писатель-фантаст Рэй Брэдбери, так и не дождавшийся при жизни полетов на Марс, наверняка бы пожал самарчанке руку, ведь она делает реальные шаги в сторону покорения загадочной красной планеты.

Кир Булычев и робототехника

- Каким было ваше детство и когда вы ощутили в себе способности к точным наукам?

- В детстве я зачитывалась научной фантастикой, в основном, про космос и межпланетные перелёты. Возможно, любовь к космосу именно оттуда. Любимым писателем был Кир Булычёв и его произведения о девочке Алисе Селезневой и её приключениях. А о склонностях к точным наукам стало понятно в средней школе.

- Чем занимались ваши родители?

- Мой папа - доцент Самарского университета им. Королёва, занимается научными исследованиями, которые, правда, не связаны с небесной механикой и динамикой космического полета. А мама - педагог в Самарском региональном центре для одарённых детей. Думаю, профессия и образ жизни родителей тоже влияет на жизненный выбор их ребенка.

- В какой школе вы учились, происходило ли там что-то важное для вас?

- До 9-го класса я обучалась в школе № 36, потом поступила в Самарский международный аэрокосмический лицей, который дал мне углубленные знания по математике и физике. Одним из важных этапов моего профессионального становления стали занятия в кружке по робототехнике в школе. Тогда были заложены основы знаний в программировании и инженерных науках. Я получили возможность посетить профильные смены в образовательных лагерях, соревнования и конференции.

Люди, горящие своим делом

- Почему вы выбрали именно Самарский университет?

- В аэрокосмическом лицее я получила возможность заниматься в лабораториях на базе Самарского университета, учиться у вузовских преподавателей. Тогда я поняла, что именно здесь смогу получить качественное образование. Когда встал вопрос о выборе специальности, мне хотелось найти направление, на котором можно будет активно заниматься научной деятельностью, направление с большим количеством математических предметов и широким применением полученных знаний в последующей профессиональной деятельности. В итоге, выбор пал на специальность "Механика и математическое моделирование", профиль – "Анализ и компьютерное моделирование аэрокосмических систем". И сейчас я уверена в том, что не ошиблась.

- Как проходила ваша учеба в вузе? Есть ли какие памятные моменты?

- Сейчас я учусь в магистратуре на специальности "Механика и математическое моделирование" на кафедре теоретической механики. На бакалавриате учёба проходила увлекательно, я бы сказала, захватывающе, во многом благодаря преподавательскому составу кафедры - людям, горящим своим делом и с удовольствием, обучающим нас. Запоминающихся моментов множество, в основном, они связаны с поездками на олимпиады, научные конференции и конкурсы. Но моя студенческая жизнь не была связана только с наукой. Я активно занималась организацией мероприятий, связанных с популяризацией науки, работала с будущими абитуриентами вуза. Я и по сей день вхожу в команду организаторов проектов Science Slam.

- Какими были ваши первые научные изыскания? Кто вас вдохновил?

- Первые серьёзные работы появились уже в студенчестве, когда позволили знания и подготовка. Посвящены они полетам к Фобосу. Но ранние, довольно забавные, попытки написания "научных работ" появились в начальной школе. Так, например, самая первая работа была посвящена палеонтологии, вспоминаю я о ней, конечно, с юмором. А вдохновение и мотивацию узнавать новое и пробовать себя в такой деятельности с детства мне дают мои родители.

Марсианские хроники

- Как вы пришли к тому, что начали заниматься расчетом оптимальных условий для миссии к Фобосу?

- На первом курсе занятия по предмету "Введение в специальность" у нас вёл профессор Владимир Степанович Асланов, который на реальных примерах из практики старался показать нам, первокурсникам, какие задачи решают специалисты в нашей области, в том числе тогда была представлена статья о миссии по исследованию Марса и его спутников. Тогда и зародился интерес к исследованию Фобоса, и началась работа с Владимиром Степановичем, как с научным руководителем.

- В чем сегодня состоит сложность исследования Фобоса?

- У Фобоса очень маленькая плотность, поэтому не получится использовать кеплеровские орбиты, на которых работают космические аппараты вокруг Земли или Луны. Приходится рассматривать движение по квазиспутниковым орбитам. Это особые траектории, проходящие вне сферы основного гравитационного влияния малого небесного тела, например Фобоса, и при этом подверженные воздействию гравитации со стороны более крупного и далекого небесного тела, например, Марса.

- Если расчеты готовы, то неизбежно возникает вопрос - а когда начнется реализация проекта? Что мешает уже сейчас запустить космический зонд к спутнику?

- Разработка и реализация проектов, посвященных космическим исследованиям — это очень сложная задача, требующая огромного количества вовлеченных людей и ресурсов. Сейчас проведено математическое доказательство реализации с учетом нескольких упрощений. Для развития проекта необходим учет гораздо большего количества условий, а далее техническая реализация, где должны быть задействованы далеко не два человека.

Понять происхождение Вселенной

- Какие еще страны сегодня занимают разработкой миссии на Фобос?

- Японское аэрокосмическое агентство сейчас ведет активную проработку миссии MMX (Martian Moons eXploration), которая направлена на исследование Фобоса и второго спутника Марса - Деймоса. Старт миссии назначен уже на 2026 год. "Роскосмос" анонсировал миссию "Бумеранг" (Фобос-Грунт 2), целью которой так же является исследование спутников Марса, ее запуск должен состояться после 2030 года. Кроме того, ряд стран и аэрокосмических агентств занимается миссиями по исследованию самого Марса. Среди них — США (NASA), Европейское космическое агентство, Китай. Основными целями миссий стали доставка образцов с поверхности красной планеты на Землю и поиск прошлой и настоящей жизни на ней.

- Вас сейчас увлекает только Марс? Может быть, у вас есть мечта изучить еще какую-то планету или звезду?

- Я бы сказала, что привлекает исследование космоса в целом. А изучение Марса и Фобоса интересно тем, что результаты таких исследований могут привести нас к пониманию происхождения Вселенной.

СПРАВКА

Фобос имеет неправильную форму, схожую с картофельным клубнем. Его поверхность покрыта кратерами и рядами параллельных траншей глубиной до 20 метров и шириной до 200 метров. По гипотезам учёных, внутри Фобос - неравномерно пористый, поэтому гравитационное поле у него маленькое и так же неравномерное. Назван по имени сына древнегреческого бога Ареса.

- А над чем работаете прямо сейчас?

Сейчас статья об использовании тросовых систем в исследовании поверхности Фобоса Aslanov V.S., Romanenko A.V. "Phobos topography studying with tether system in elliptic restricted three-body problem" принята к опубликованию в журнале "Journal of Spacecraft and Rockets". Работа посвящена построению специальных математических законов, позволяющих управлять движением двух космических аппаратов, соединенных тросом. Предполагается, что базовый аппарат движется по квазиспутниковой орбите вокруг Фобоса. Прикрепленный к нему тросом исследовательский модуль нужно доставить на небольшое заданное расстояние над спутником, чтобы произвести подробную съемку его поверхности или взять образцы грунта. Полученные математические законы обеспечат такое управление длиной троса и движением модуля, которое позволит успешно решить поставленную задачу. Эту тематику мы планируем развивать и дальше. А еще мы рассматриваем вопросы механизмов посадки исследовательских космических аппаратов на Фобос.

Возможность воплощать фантазии в реальность

- Как близкие относятся к вашей научной деятельности?

- Моя семья во всем поддерживает мой интерес и выбор сферы деятельности, тем более что мой папа тоже занимается научной деятельностью. В целом, все близкие только одобряют и поддерживают эту сферу деятельности. Поддержка близких очень важна.

- Что вас больше всего привлекает в науке?

- Возможность воплощать фантазии в реальность. Ещё недавно люди только мечтали о космических полётах, а сейчас, хоть это и не стало обыденностью, запуски ракет-носителей происходят довольно часто. Кто знает, может быть, уже завтра мы сможем начать исследования далёких планет.

- Что, на ваш взгляд, отличает современных молодых учёных от их старших коллег?

- Мне кажется, что молодых учёных сейчас отличает склонность к междисциплинарным проектам и возможность менять свою карьерную траекторию, адаптируя её под происходящие изменения. А, кроме того, молодое поколение меньше склонны к следованию иерархии и готовы оспаривать авторитеты. Иногда это необходимо.

Материал подготовлен при поддержке Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий. Еще больше информации на сайте проекта "Одержимы наукой".

Источник: samara.aif.ru