Збільшиться фінансування — існуватиме наука. Інтерв’ю з астрофізикинями Оленою Компанієць та Дар’єю Добричевою

Олена Компанієць та Дар’я Добричева — астрофізикині, які працюють у відділі позагалактичної астрономії та астроінформатики Головної астрономічної обсерваторії НАН України. Олена вивчає галактики з активними ядрами і є освітньою кураторкою лекторію Science Kids від ГО INSCIENCE, а Дар’я досліджує галактики та шукає екзокомети. SPEKA поспілкувалася з науковицями про те, що саме вони роблять, яка різниця між фундаментальною та прикладною науками, у якому стані наука в Україні, що з її фінансуванням та чому у 2024 році так мало абітурієнтів обирають для вступу спеціальність 104 «Фізика та астрономія». 

Олена Компанієць: З дитинства мріяла вивчати космос. Не було чіткого розуміння, що саме хочу, але я завжди відчувала інтерес до того, що відбувається далеко за межами нашої планети. Через це у школі мені довелося багато працювати над математикою, яка давалася дуже важко. Я зовсім не розуміла її, аж поки з великими зусиллями не вступила до фізико-математичного ліцею, де завдяки 12 годинам математики на тиждень мені нарешті вдалося її опанувати.

Остаточно я визначилася з тим, що хочу працювати саме з галактиками та позагалактичною астрономією, вже у магістратурі. Це сталося ,коли в університеті я познайомилася із  завідувачкою нашого відділу Іриною Борисівною Вавиловою, яка читала курс із позагалактичної астрономії.

Дар'я Добричева: З дитинства я захоплювалася фільмами про космос, які дивилася на каналах на зразок Discovery. А в 11 класі я дуже захворіла, у мене було запалення легенів, лікування затягнулося, через це мене навіть звільнили від іспитів. Я думала, куди вступити. 

Мені подобалася математика, я добре її знала і моя репетиторка з математики, порадила вступати на нову спеціальність, яка з’явилася у педагогічному університеті в Чернігові — інформатика з англійською мовою, де набір був невеликий. 

На третьому курсі одна з колег Марченка сказала йому, що шукає студента або студентку, яка б переглядала галактики і визначала їхні типи. Я, звичайно, погодилася. Уже на п’ятому курсі у мене була перша наукова стаття. І Ольга Мельник, з якою я працювала, запропонувала мені вступити в аспірантуру. Я не вступила з першого разу: це забрало три роки, оскільки з педагогічною освітою я не мала достатнього рівня підготовки. 

Олена Компанієць: Зараз я працюю з галактиками, які розташовані відносно близько до нашої, якщо говорити у космологічних масштабах. Це галактики, у центрах яких надмасивні чорні діри перебувають в активному стані. Тобто на них падає речовина і внаслідок цього виникає випромінювання, яке не можна пояснити випромінюванням зір.

У фундаментальній астрофізиці є багато питань, які стосуються того, що саме провокує активність у галактиках, що на це може впливати. Наприклад, чи впливає на це зовнішнє оточення галактики, чи тільки процеси, що відбуваються всередині неї? Тому що до активних процесів ми також зараховуємо те, наскільки швидко і чи взагалі формуються нові зорі у галактиці.

Тож коли ми говоримо про активну галактику, то йдеться, з одного боку, про формування нових зір, а з іншого — про активність самого ядра галактики.

Цікавий факт: найвідоміша надмасивна чорна діра має масу в декілька мільярдів мас нашого Сонця і більша за всю Сонячну систему. А в центрі нашої галактики також є надмасивна чорна діра, але вона набагато менша. І нам пощастило, бо вона не активна. 

Дар’я Добричева: Я працюю за двома великими напрямами.

Перший — дослідження морфології (типу) галактик. У найближчому Всесвіті астрономи фіксують їх сотні тисяч, а згодом нові телескопи зможуть побачити мільйони галактик. І ми не знаємо, до якого типу належить кожна галактика. Тому наша команда використовує методи машинного навчання, щоб визначити тип галактики і дослідити її еволюцію.

Другий напрям — пошук екзокомет. Мене та мого колегу Максима Василенка запросили в інший відділ для участі у гранті Національного фонду досліджень України (НФДУ), де б ми допомогли застосувати методи машинного навчання для пошуку екзокомет. Нашій команді вдалося знайти нові екзокомети, про нас навіть написали в Scientific American, відзначивши, що українські вчені зробили це відкриття. На жаль, зараз проєкт просувається повільно, оскільки його термін сплив, а наш головний програміст Максим зараз виконує бойові завдання на фронті.

Дар’я Добричева: Мені дуже подобається пояснювати цей момент. Наука поділяється на фундаментальну і прикладну. Фундаментальна досліджує, як влаштований світ, а прикладна знаходить способи застосувати ці знання на практиці. 

Астрофізика, якою ми займаємось, є фундаментальною наукою. Ми вивчаємо галактики, і зараз це не має практичного застосування, але у майбутньому це може змінитися.

Олена Компанієць: Так само можна згадати GPS. Сьогодні всі використовують GPS, і важко уявити життя без нього. Однак для того, щоб GPS працював, потрібні щонайменше три супутники на орбіті для визначення вашого місця розташування. 

Ба більше, ще у 1915 році Альберт Ейнштейн розробив загальну теорію відносності, яка пояснила, що гравітація — це не сила, а результат викривлення простору масивними тілами. Виявилося, що час плине по-різному залежно від того, наскільки масивне тіло поруч. Наприклад, час на Землі йде повільніше, ніж на орбіті нашої планети. Якби ми не враховували це, GPS не міг би точно визначати наше місце розташування через значні похибки.

Олена Компанієць: Ми не можемо говорити про всю наукову спільноту, але якщо коротко, то є важливий факт. Для будь-якої фундаментальної науки, будь то хімія, біологія, матеріалознавство чи астрофізика, необхідні матеріали, або реагенти, для досліджень потрібні телескопи. Це обладнання коштує мільйони, інколи мільярди.

Ми розуміємо, що в умовах війни країна не може повною мірою інвестувати такі кошти в науку, але це те, до чого ми повинні прагнути. Якщо ми віримо у перемогу, а ми в неї віримо, адже підтримуємо наших військових, волонтеримо, донатимо, то повинні також працювати над тим, щоб будувати краще суспільство після війни.

Якщо у нас зараз немає можливості фінансувати науку з бюджету України, адже пріоритет — оборона країни, то ми очікуємо від Міністерства закордонних справ та Міністерства освіти і науки, що вони проводитимуть кампанію для залучення інвестицій та грантів для українських науковців. 

Наука в Україні поки що існує, у нас є потужні вчені та колективи. Але якщо ситуація з фінансуванням не зміниться, у неї не буде майбутнього. 

Дар'я Добричева: Статистично, в Україні найменше вчених на душу населення серед країн Європи. Це сумно, але це факт.

А як щодо співпраці з бізнесом? Наскільки, на вашу думку, важливим сьогодні є йти пліч-о-пліч?

Підписуйтеся на наші соцмережі

Олена Компанієць: Тут варто згадати про INSCIENCE. Ми нещодавно запустили програму під назвою INSCIENCE BUSINESS. Її мета — збирати запити від бізнесу та пропозиції від науковців і з’єднувати їх, щоб залучати бізнес до інвестицій у науку. Адже у нас, порівняно з європейськими країнами та США, цей напрям не розвинений. Наш бізнес тривалий час не був зацікавлений в інвестиціях у науку, і тільки зараз це починає зароджуватися.

Ба більше, коли говоримо про інвестиції в науку, ми розрізняємо два основні напрями: фундаментальна наука, яка не гарантує повернення інвестицій у вигляді додаткового капіталу, і прикладна наука, де інвестори можуть розраховувати на продукт, який можна комерціалізувати. Саме у цій сфері починаються перші кроки розвитку в Україні, і проєкт INSCIENCE BUSINESS є чудовим прикладом успішної ініціативи.

У Мічиганському університеті, де ми з Дашею минулого літа були на школі з космології, є цілий відділ, що займається космологією, його діяльність підтримується меценатом з бізнесу. Ця людина не очікує фінансового повернення, а просто підтримує науку через особистий інтерес. 

В Україні є приклади подібного меценатства. Так, нашу школу астрономії та астрофізики для студентів, яку ми цього року організували, підтримав бізнес. Нашою генеральною партнеркою стала Руслана Тулупова, підприємиця та  меценатка, з 2023 року керівниця ГО «Агенція позашкільної освіти». Останні кілька років систематично надає гуманітарну допомогу та втілює у життя благодійні проєкти. Одним з яких є астрономічний гурток «Галактика», розташований у селі Лісники, де діти безкоштовно вивчають фізику, математику та астрономію.

Дар’я Добричева: Наш натхненний партнер — український бренд прикрас CDD Jewelry. Вони надихнулися мозаїкою Вороного — геометричним способом розв'язання задачі про пошук найближчого сусіда або зони близькості — і самим вченим Георгієм Вороним, щоб створити колекцію прикрас.  Водночас вони шукали науковців, які працюють із цим методом. У мене брали інтерв’ю, я розповіла, що ми плануємо створити наукову школу і запитала, чи не могли б вони нам чимось допомогти. 

Разом із власницею бренда Дариною ми вирішили створити прикрасу, яка зображує сузір’я Кассіопея. Ми позиціонуємо цю прикрасу як натхнення, яке можна носити із собою як нагадування, що навіть у найтемніші часи зірки завжди з вами, вони поруч, біля серця.

Наразі ця прикраса вже запущена у продаж, і 20% від кожної проданої прикраси йде на підтримку нашої астрошколи. Ми віримо у майбутнє української астрономії та сподіваємось, що ця співпраця допоможе залучити нових молодих вчених до цієї сфери.

Дар’я Добричева: Будівництво телескопа коштує сотні мільйонів доларів, і жодна країна не робить це самостійно. Найбільш передові телескопи створюють за міжнародної співпраці: наприклад, ЄС разом із США, Японією або іншими країнами. Вони виділяють кошти на будівництво, і за це отримують право першими обробляти дані з цих телескопів. Після аналізу та публікацій ці дані відкривають для всіх, і ми теж ними користуємося. 

Наприклад, телескоп Слоунівського цифрового огляду неба (SDSS), з яким я працюю, раз на пів року сканує небо, дані обробляють і викладають у відкритий доступ.

У нас також є телескопи, хороша лазерна станція, яка входить до міжнародної колаборації, сонячний телескоп, що входить до списку найкращих у світі у своєму діапазоні. Тобто в принципі у нас також є матеріальна база.

Ми активно співпрацюємо з іншими країнами. Наприклад, у нашому відділі одна зі співробітниць була на стажуванні у Таїланді. Там королівська сім’я активно підтримує розвиток астрономії. Вони закупили телескопи для шкіл і створили власну базу для їхнього виробництва, що стало важливим кроком для розвитку науки у країні. Таїланд також продає свої телескопи іншим країнам, що є гарним прикладом комерціалізації наукових досягнень.

Олена Компанієць: Варто відзначити грант EURIZON, який став єдиним грантом ЄС для науковців, які залишилися працювати в Україні. Наша група астрономів виграла цей грант. Серед понад тисячі заявок лише 65 проєктів з України отримали фінансування. Це надихає і дає можливість продовжувати наші дослідження. У межах цього проєкту ми співпрацюємо з Латвією для проведення спостережень у радіодіапазоні, а з Польщею — для проведення мультихвильового аналізу випромінювання від галактик, що схожі на нашу.

Дар’я Добричева: Астрономія та точні науки — це дорого. Щоб показати дітям у школі експерименти з фізики, хімії чи астрономії, потрібно багато коштів. Більшість навчальних матеріалів у школах ще радянських часів і перебувають у жахливому стані. 

Оновлення коштує дорого. Наприклад, провести експеримент з електромагнетизму коштуватиме приблизно 30 тис. грн. І це тільки один експеримент. А таких прикладів, щоб краще познайомити дитину з точними науками, багато. Купити телескоп для школи також дорого. Через це дітям важко зрозуміти ці дисципліни.

Університети, на жаль, також не забезпечені необхідним обладнанням. Коли студенти приходять на навчання, вони стикаються з нестачею ресурсів. Уроки без експериментів і практики стають нудними та незрозумілими. Через це точні науки не приваблюють учнів, а отже, зменшується кількість тих, хто хоче йти у ці галузі.

Якщо така ситуація триватиме, то через 5-10 років у нас взагалі не буде вчителів фізики і математики. Це буде рідкістю — знайти людину, яка зможе пояснити ці предмети. А якщо у школі нецікаво, а в університеті складно і теж нецікаво, то науковцями будуть тільки ті, хто дуже захоплюється наукою, або ж ті, хто зміг самостійно здобути знання.

Якщо будуть доступні експерименти із сучасним обладнанням, це розвиватиме критичне мислення у дітей. Вони побачать на власні очі, як працює фізика, хімія, астрономія. Це значно цікавіше для них, ніж просто теорія.

Олена Компанієць: Я багато спілкуюся з дітьми на проєкті Science Kids і бачу комплексну проблему. З одного боку, багато дітей не розуміють цих наук через низьку якість навчання. З іншого — діти зараз  більш практичні, вони, наприклад, уже в середній школі чи підлітковому віці починають замислюватися, куди б піти, аби мати змогу заробляти. Вони обирають спеціальності, як-от IT, економіка, кібербезпека, щоб мати конкурентну зарплату. 

Дар’я Добричева: У світі виявили залежність між тим, який відсоток ВВП держава витрачає на розвиток науки, і тим, як це впливає на її економічне зростання. 

Для сталого економічного розвитку державам необхідно витрачати на науку щонайменше 1,7% від свого ВВП щороку. У ЄС є така планка. Наприклад, у Польщі цей показник приблизно 0,65% (станом на минулий рік), тоді як у країнах, як-от Німеччина, Франція та Велика Британія, він доходить до 3%. У Сполучених Штатах, Китаї, Ізраїлі та Японії ці витрати також перевищують 2-3% ВВП.

Високий рівень інвестицій у науку дає змогу країнам розвивати власні технології, створювати робочі місця та зростати економічно, замість того щоб купувати технології в інших країнах. 

В Україні на науку виділяється лише 0,17% ВВП, і наступного року цей показник ще зменшиться. За таких умов економіка не може розвиватися. 

Тож за низького рівня інвестицій у науку Україна не зможе розвивати власні технології та підтримувати науковий потенціал.

Олена Компанієць: Через низьку зарплату молоді вчені після університету не мають мотивації залишатися у науці — вони можуть розраховувати лише на пів ставки інженера. А якщо людина після магістратури, отримала диплом із фізичного факультету із відзнакою, вона може розраховувати на пів ставки м. н. с. (молодший науковий співробітник) — 3-4 тис. грн на місяць. Це не мотивує.

У результаті у школах бракує кваліфікованих вчителів, класи переповнені, все це призводить до того, що природничі дисципліни викладають на низькому рівні. Реформа освіти навіть скоротила кількість годин на ці предмети. У дітей фізика часто асоціюється з незрозумілими термінами і формулами, через що вони лякаються цієї науки. І це дуже сумно, бо фізика — це чудова наука, яка пояснює, як працює світ навколо нас.

Дар’я Добричева: Наприклад, Китай. Був час, коли Китай розвинув свою економіку і мав багато виробництв, але мало високотехнологічних розробок. Як вони вирішили цю проблему? Запропонували своїм науковцям, які працювали за кордоном, зарплати на рівні закордонних. Їм сказали: «Ми вам заплатимо стільки ж, скільки ви заробите за кордоном, тільки поверніться і працюйте у Китаї». 

Це питання вирішується грошима, все залежить від того, наскільки держава зацікавлена у розвитку науки.

Олена Компанієць: У нас було 30 учнів, хоча заявок було набагато більше. Ми відбирали студентів на основі мотиваційних листів, їхнього курсу навчання та факультету. Кількість студентів залежала від того, скільки коштів ми мали.

Перший день школи вийшов особливим, адже саме тоді у Києві був наймасованіший ракетний і дроновий обстріл. Але нам вдалося провести цю школу, попри всі труднощі. Тоді було пошкоджено енергетичну інфраструктуру в Києві, по всій країні, зокрема й у Київській області, були аварійні відключення електроенергії та води. Проте завдяки нашим інвесторам, які забезпечили обсерваторію генератором, у нас було світло. 

Багато студентів вперше брали участь у такій школі. У нас були студенти з різних університетів, зокрема з Харківського університету імені Каразіна та студент із Миколаєва. Більшість учасників приїхала з профільних вишів Києва: Київського національного університету імені Тараса Шевченка та Київського політехнічного інституту імені Сікорського. 

Завдяки школі нам вдалося налагодити комунікацію між обсерваторією і студентами старших курсів — переважно 3-4-х курсів бакалаврату та 1-го курсу магістратури. Ми прагнемо підтримувати цей зв’язок і проводити освітні подій для студентів надалі.

Наша мета — підхоплювати студентів на етапі, коли вони ще не втратили інтерес до науки, і підтримувати їх. Ми розуміємо, що багато студентів змушені паралельно працювати, щоб заробляти на життя. Але ми будемо робити все можливе, щоб зберігати їхню цікавість до науки і допомагати їм залишатися у цій сфері.

Олена Компанієць: Science Kids розпочався у червні 2022 року в онлайн форматі. На сьогодні ми вже провели понад 200 лекцій з українськими вченими. До нас приєдналися спеціалісти з різних галузей: від молекулярної та атомної фізики до біології, генетики та морської біології. Ми навіть мали прямі включення з Антарктиди. З Національним антарктичним науковим центром у нас постійна співпраця, вони завжди готові організовувати події для дітей, за що ми їм дуже вдячні.

Ми провели сім сезонів онлайн-лекторію, і всі записи доступні на YouTube. Зараз у нас є YouTube-канал Science Kids, що мене дуже тішить. У жовтні запускаємо 8-й сезон онлайн-лекторію, а у серпні відкрили офлайн-осередки, де проходять лекції   щосуботи у Празі та Варшаві. Мета цього проєкту — створити українськомовний осередок для дітей, які перебувають за кордоном, підтримати їх та мотивувати до навчання, адже у світі стільки всього цікавого.

Крім того, від жовтня ми відновлюємо офлайн-осередки у Харкові, Одесі та Миколаєві. Працюємо над тим, щоб відкрити ще два в інших містах. 

Science Kids розрахований на дітей від семи років. Ми працюємо з тими, хто тільки йде до школи, але іноді приєднуються й молодші. Є неймовірно теплі відгуки, коли діти пишуть: «Сьогодні в нас не було світла, тому ми пішли у «Сільпо», щоб послухати вашу лекцію». Або одна мама розповіла, що вони з дитиною планували поїхати у відпустку, але дитина наполягла: «Ми нікуди не їдемо, бо конференцію Science Kids я не можу пропустити». Також часто після лекцій діти заявляють: «Я хочу стати палеонтологом» або «Тепер я хочу стати астрофізикинею і зроблю все для цього». 

Ми бачимо, що це не тимчасові заяви. Слухачі та слухачки регулярно відвідують лекції, а потім починають займатися ще в інших гуртках.

Після отримання таких відгуків неможливо зупинитися, бо розумієш, наскільки важливо продовжувати це робити. Коли ми говоримо про фундаментальні дослідження, то сподіваємося, що вони будуть корисними у майбутньому. Але коли ми працюємо з дітьми, то робимо внесок тут і тепер. Діти — це майбутнє нашої країни, і найкраще, що ми можемо зробити — це підтримувати їх.

Олена Компанієць: Іноді на наших офлайн-лекціях виникають дуже цікаві запитання. Наприклад, одна лекція про надмасивні чорні діри завершилася запитанням: «А скільки людей може поміститися у найбільшу чорну діру?». Я відповіла: «Не знаю, треба рахувати». І ось діти, переважно від 6 до 8 років, почали рахувати разом зі мною. Ми разом підраховували, скільки середньостатистичних дітей може поміститися у найбільшій чорні дірі, відомій на сьогодні.

Дар’я Добричева: Ми з Оленою кілька місяців тому їздили на конференцію до Польщі, у Краків. Приїхали за день до початку заходу і хотіли трохи відпочити з дороги, походити по музеях. Але Олена запропонувала подивитися серіал на Netflix «Проблема трьох тіл». Це адаптація відомого китайського автора Лю Цисіня, яка отримала багато премій. І, чесно кажучи, ми так захопилися, що цілий день дивилися серіал. 

Олена Компанієць: Я взагалі люблю все, що пов’язане з космосом. І «Проблема трьох тіл» мені сподобалася через більш-менш точне відображення наукових теорій. Наприклад, у космосі немає звуку, і вони дотримуються цього принципу. Але я також фанатка «Зоряних війн», де науки взагалі немає. 

До речі, на Netflix є ще багато чудових науково-популярних серіалів. Один із них — «Чужі світи». У ньому науковці розглядають різні реальні планетарні системи з погляду того, яким би там могло бути життя, базуючись на тому, що ми з фізичного та астрономічного погляду знаємо про неї та що ми знаємо про життя на землі. 

Ще один цікавий науково-популярний серіал — «На межі наших знань» — про чорні діри. Серіал, «Простір» — це фантастика, але мені дуже сподобався, він не стільки про науку, скільки про космос загалом.

Також раджу український YouTube-канал «Всесвіт UA». Там регулярно виходять випуски про космос. У нашої колеги Даші Добрич також є свій канал, де вона розповідає про космос, хоча випуски виходять нечасто через наукову зайнятість. Ще є наш проєкт Science Kids, де, зокрема, є лекції про космос, природні дива, цікавих тваринок, тіло людини та інші наукові цікавинки. Ми позиціонуємо їх для дітей, але їх із задоволенням дивляться і дорослі.

Дар’я Добричева: А ще вийшов український переклад книги Ніла Деграса Тайсона «Співучасниця війни. Невидима співпраця між військовими та астрофізикою». Я вже купила її, але ще не читала. Сподіваюся, він наводить приклади того, як астрофізика пов’язана з війною.

Олена Компанієць:  Так, я теж планую прочитати цю книгу, але, напевно, вже взимку. Ще я рекомендую книги фізика-теоретика Стівена Гокінга, які виходять в українському перекладі. Деякі з них можуть бути написані складно. Але у нього є і книги для дітей, написані разом із його дочкою Люсі Гокінг. Наприклад, одна з них «Джордж і таємний ключ до Всесвіту» — чудова книга для дітей.

Дар’я Добричева: Також хочу порекомендувати два журнали: «Universe Space and Tech» та академічний «Світогляд».

Підписуйтеся на наші соцмережі