vmn050621

Медицина

жизни. Поверьте, на каждой из них есть Специализированные, пригодные для
свои приятные моменты. Но мы понимаем, трансплантации и аутологичные клетки
что человек должен достигать старости ак- позволяют вернуть утраченные функции.
тивным, работоспособным, интеллектуаль- Например, при повреждении печени у нас
но состоятельным. есть возможность получить гепатоциты —
клетки печени, взятые у самого пациента.
Продолжительность жизни увеличива- При повреждении сердечной мышцы ис-
ется на фоне новых достижений в науке. пользуются кардиомиоциты. Если у челове-
В свое время появилась целая отрасль — ка диабет или повреждена поджелудочная
вакцинопрофилактика, которая отбросила железа, помогут инсулинпродуцирующие
назад инфекционные заболевания и при- клетки. А рубец на теле человека можно за-
вела к резкому росту продолжительности менить новой красивой кожей.
жизни. Развитие капитализма в Европе,
возникновение крупных городов, производ- — Есть ли предел возможностей у кле­
ственных отношений напрямую связаны точных технологий?
с вакцинами. Нашу жизнь и развитие ци-
вилизации определяют не столько эконо- — Пока п реде ла не т. Более того, м ы да же
мические условия, сколько результаты, по- еще не вышли на тот уровень возможно-
лученные в биологических лабораториях. стей, который сегодня прогнозируем. Мы
уже знаем, куда хотим попасть, какие клет-
Сегодня одной из насущных проблем ки получить, примерно представляем, как
в медицине и здравоохранении считаются двигаться в этом направлении, но пока нам
нейродегенеративные заболевания, до ко- не удалось получить специализированные
торых раньше просто не доживали. Если клетки.
клеточные технологии смогут победить эти
болезни, то не только увеличится продол- Приведу несколько цифр. В мире за 2019 г.
жительность жизни, но и ул у чшитс я каче- официально было зарегистрировано всего
ство жизни пожилого человека. Это и есть 44 клеточных продукта. Это очень мало.
борьба за активное долголетие. При этом клинические исследования
по единой базе проходят более 8 тыс. кле-
А что касается бессмертия, то я считаю, точных продуктов. По соотношению чи-
что его достижение стало бы крахом чело- сел заметно, что эта технология устремле-
вечества как вида. Люди стареющие долж- на в будущее. И даже если из 8 тыс. только
ны уступать место новым поколениям и но- 10% клеточных продуктов получат одобре-
вым геномам, более совершенным особям. ние и регистрацию, у нас сразу появят-
с я 800 к ле точ ны х прод у ктов, что дас т воз-
— Что известно о процессах регенера­ можность для рывка.
ции в организме человека?
Современные нейробиологи активно ос-
— Существуют два вида регенерации — ваивают клеточные технологии для полу-
истинная и компенсаторная. Истинная чения функционального нейрона. И он уже
регенерация характеризуется процессом получен, в том числе в нашем институте.
восстановления ткани или органа, кото- В целом эта задача уже решена. Но такой
рые были повреждены или утеряны. На- нейрон должен соответствовать упомяну-
пример, у человека нет истинной регенера- тым ранее критериям, то есть быть безо-
ции, но есть компенсаторная, которая реа- пасным и выполнять специфическую функ-
лизуется через замещение или рубец. Так, цию. Поэтому сейчас ученые трудятся над
на месте сильного повреждения на коже по- тем, чтобы к ле тк и отвеча л и да н н ы м пара-
является шрам. После операции на кишеч- метрам и были пригодны для транспланта-
нике на месте вмешательства образуются ции. Вообще, биомедицинская наука сей-
спайки — фактически рубцы. Если орга- час развивается с галопирующей скоро-
низм человека бы л подвержен токсическо- стью. Все говорят об IT-технологиях, тогда
му воздействию алкоголя, то наблюдает- как в США, например, инвестиции в био-
ся фиброзная деградация печени. Проще медицину превалируют над инвестици-
говоря, точная структура ткани или орга- ями в IT-области в 17 раз. Конечно, в США
на не восстанавливается, как и функции развита система инвестиционных частных
не возвращаются в полном объеме. В этом фондов, поэтому многие передовые проек-
с л у чае единственный вы ход — в использо- ты реализуется быстро. В нашей стране все
вании лекарственных средств, точечно на- намного сложнее.
целенных на восстановление поврежден-
ных участков. Но наиболее эффективный Появляются также новые технологиче-
и принципиально новый подход состоит ские и научные решения, которые отража-
в использовании клеток. ются на развитии клеточных технологий.

w w w.sci-r u.org [05/06] май/июнь 2021 | В мире науkи 49

Медицина

Уже описаны в 1989 г. в Военно-медицинской академии
подходы к лечению им. С.М. Кирова. Прошло уже 20 лет, а эти
серповидноклеточной анемии, тех нологии до си х пор не внедрены в пра к-
некоторых опухолей, вирусных тику.
и наследственных заболеваний.
Сочетание клеточных Сейчас мы чувствуем, что такая воз-
и генетических технологий — можность появляется. Вначале мешало
еще одна революция отсутствие нормативно-правовой базы.
в медицине Но, к счастью, начиная с 2016 г. были раз-
работаны все нормативно-правовые доку-
Не утихают разговоры о редактировании менты, которые нужны для развития этих
генома. Только представьте, какие возмож- тех нологий. Мы та к же пол у чи ли под держ-
ности откроются перед нами, если совме- к у Министерства нау ки и высшего образо-
стить редактирование генома с клеточ- вания на проведение доклинических ис-
ными технологиями! Фантастический по- с ледова н и й. Э т о бы ло неп рос т о, поскол ьк у
тенциал! Скажем, при наследственном требовалось разработать все исследова-
заболевании появится возможность выде- тельские модели. Наверное, мы были пер-
лить клетки из организма человека, вне ор- выми в стране, кто проводил доклиниче-
ганизма внести необходимые изменения ские исследования официально по раз-
в геном, «отредактировать» наследственное работанным методикам, чтобы выйти
заболевание и вернуть уже здоровые клет- на регистрацию. Но проблема в том, что
ки в организм человека. сегодня для нас нет возможной производ-
ственной площадки для выпуска этих про-
Не менее а кт уа л ьное на п ра в лен ие св яза- дуктов. А чтобы начать клинические ис-
но с инфекционными заболеваниями. Уже следования, необходимо нарабатывать
существует, например, клеточный подход продукты на сертифицированном произ-
в лечении вируса иммунодефицита челове- водстве. Наш индустриальный партнер
ка. Рецепторы, с которыми соединяется ви- в особой экономической зоне «Технополис
русная частица, известны. Поэтому в кост- "Москва"» активно строит большой произ-
ном мозге человека достаточно удалить ген, водственный участок, который обеспечит
отвечающий за экспрессию корецептора и других производителей клеточных про-
к вирусной частице ВИЧ, после чего вер- дуктов. Пандемия и сложная финансовая
нуть здоровые клетки в организм челове- ситуация отрицательно сказались и на нас.
ка, получающего резистентность к вирусу. Но я надеюсь, что к середине 2021 г. мы
Уже описаны подходы к лечению серповид- сможем начать клинические исследования,
ноклеточной анемии, некоторых опухолей, а затем и выйдем на регистрацию клеточ-
вирусных и наследственных заболеваний. ных продуктов в Министерстве здравоох-
ранения.
Сочетание клеточных и генетических
технологий — еще одна революция в меди- Эти технологии уже не просто альтерна-
цине. Поэтому пока горизонты бесконечны тива, во многих случаях замена кожи —
и ограничений я не вижу. Напротив, каж- безальтернативный подход: например,
дый раз появляется что-то новое и обнаде- в случае ран и ожогов у детей, которые
живающее. очень чувствительны к боли, когда требу-
ется максимально щадящее лечение.
— Расскажите об эквивалентах кожи,
которые разработаны в вашем институте. В институте накоплен огромный опыт.
Если посчитать все трансплантации с ис-
— Для меня это очень интересная и в то пользованием разработанных нами кон-
же время тяжелая тема. Дело в том, что струкций в процессе выполнения науч-
я и мои коллеги провели первую транс- но-исследовательских работ, то станет
плантацию выращенного э пидермиса еще понятно, что мы уже помогли более чем
800 пациентов. Для нас это некий долг —
сделать так, чтобы в стране появились кле-
точные продукты. Осталось подождать не-
сколько месяцев, и мы начнем производство
эквивалентов кожи, выращенных из клеток.

— Речь идет о готовых тканях?
— Да. Это трехмерная подложка, биологи-
ческий носитель, который обладает опреде-
ленными свойствами. На его поверхности

50 В мире науkи | [05/06] май/июнь 2021

Медицина

расположены клетки эпидермиса — верхне- развивается. Правда, есть ограничение
го слоя, который мы видим на собственной работы до 14 суток, поскольку далее у за-
коже, а внутри — клетки дермы, внутрен- родыша начинается формирование нерв-
ний слой кожи. Таким образом, клеточный ной системы. То есть это не биологическое
эквивалент представляет собой полнослой- ограничение, а этическое, принятое сооб-
ный аналог кожи. ществом ученых, и я его поддерживаю.

Согласно расчетам, мы сможем создавать Пом и мо э т ого, к ле т оч н ые т ех нологи и по-
на производстве несколько тысяч продук- зволяют создавать подходы для направ-
тов в месяц. Этот трансплантат может ис- ленной дифференцировки: мы можем ин-
пользоваться для нанесения на поверх- дуцировать развитие клеток в ту или иную
ность трофической язвы, раны и с высо- специальную область и получить, напри-
кой эффективностью замещения дефекта мер, мини-мозг, мини-сердце, мини-печень
восстанавливать поврежденный участок и т.д. В да н ном с л у чае я на мерен но не у по-
кожи. Поскольку трансплантат состоит минаю морально-этические вопросы.
из клеток, мы можем повторно использо-
вать его, пока не добьемся полного восста- Наука всегда опережает мораль и этику,
новления кожного покрова. поэтому неизменно нужно быть очень ак-
куратным в интерпретации и применении
— После вашего рассказа складывает­ достижений науки, поскольку ученый од-
ся ощущение, что мы уже попали в буду­ новременно и всесилен, и бессилен. После
щее. Тем не менее есть ли у вас прогноз, т ого к а к резул ьтат пол у чен, исс ледоват е л ь
где ждать очередной революции? не влияет на его внедрение. Мы помним,
что из расщепления атома можно получить
— Соглашусь, будущее наступило, но да- и мирный атом, и атомную бомбу. По этой
вать прогнозы бессмысленно. Любые про- же причине необходимо быть аккуратны-
гнозы затмеваются научными открыти- ми с предсказаниями и прогнозами. Синте-
ями, которые порой очень трудно пред- тическая эмбриология, клеточные и геном-
сказывать. Однако все же есть некоторые ные технологии — три кита, которые обе-
тенденции, определяющие развитие совре- спечат прорыв и в науке, и в технологии,
менной биологии. Научное сообщество уже но при важном условии: что человечество
сильно приблизилось к такому уровню, ког- будет правильно к этому относиться.
да с помощью генетических и клеточных
молекулярных технологий мы можем вос- Беседовала Анастасия Пензина
создавать пусть и примитивный, но жи-
вой организм. Например, коллеги из США
искусственно создали клетку микоплаз-
мы — одноклеточного организма. Я не счи-
таю себя специалистом в области синтети-
ческой биологии, но меня завораживают
возможности синтетической эмбриологии.
Здесь даже сложно описать перспективы,
которых мы способны достичь как в науч-
ном смысле, так и в технологическом. Хотя,
конечно, и эта сфера упирается в мораль-
но-этические проблемы.

У нас есть клетки с индуцированной плю-
рипотентностью, клетки раннего развития,
более того, для каждого человека мы мо-
жем пол у чить к летки, которые буд у т соот-
ве тс твовать его ра ннем у эмбрион у. То ес ть
мы подошли к тому, чтобы создать искус-
ственный зародыш, фактически смодели-
ровать раннее развитие. В научном смыс-
ле это потрясающе, поскольку эти зна-
ния всегда бы ли за крыты д ля у чены х. Это
одна из неразрешимых загадок. Благодаря
бурному развитию подобных подходов те-
перь специалисты могут моделировать та-
кие процессы вне организма, конструиро-
вать зародыш и анализировать то, как он

w w w.sci-r u.org [05/06] май/июнь 2021 | В мире науkи 51

Микробиология

52 В мире науkи | [05/06] май/июнь 2021

МИКРОБИОЛОГИЯ

Микроорганизмы присутствуют абсолютно
везде: в воде, почве, осадках водоемов,

подземной биосфере, горячих источниках и т.д.
На 1 м3 жилого помещения приходится порядка

20 тыс. микроорганизмов.

w w w.sci-r u.org [05/06] май/июнь 2021 | В мире науkи 53

Микробиология

Член-корреспондент РАН Е.А. Бонч-Осмоловская

б интересной и загадочной науке под названием «микробиоло-
гия» — наш разговор с членом-корреспондентом РАН Елизаветой
Александровной Бонч­Осмоловской, заведующей кафедрой ми-
кробиологии биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова,
заведующей отделом биологии экстремофильных микроорганизмов Института ми-
кробиологии им. С.Н. Виноградского РАН, президентом Межрегионального (Россий-
ского) микробиологического общества.

— Елизавета Александровна, правда ли, что мы чистую культуру, то есть популяцию, состоящую
знаем лишь ничтожно малый процент из все­ из совершенно идентичны х микроорга низмов, ко-
го разнообразия существующих на планете ми­ торые произошли от одной и той же клетки.
кроорганизмов? С чем связан такой дефицит
знания в этой области? Лабораторное культивирование стало важней-
шим достижением микробиологии. Благодаря
— Это связано с тем, что объекты нашего изуче- этому методу ученые смогли исследовать чистые
ния невидимы, мы не можем обнаружить их нево- культуры как единый организм и таким образом
оруженным глазом, и даже под микроскопом ми- описывать множество их самых разных свойств.
кробы мало отличаются друг от друга по своему В этот период считалось, что мы знаем о микро-
внешнему виду. При этом они крайне разнообраз- бах если не все, то очень многое. Но с появлением
ны по производимым ими химическим процессам. молекулярных методов исследования, когда ста-
ло возможным выделять ДНК из природных мест
С момента открытия микробов Антони ван Ле- обитания, выяснилась страшная истина: в лабо-
венгуком микробиология активно развивалась раторных культурах получен только 1% от всех ми-
и пыталась изучить эти невидимые глазу объек- кроорганизмов, существующих в природе! Мало
ты, объяснить, с какой стороны к ним подобрать- того: есть многочисленные массовые группы ми-
ся, ставились всяческие ловушки, чтобы микроор- кроорганизмов, которые, возможно, осуществля-
ганизмы раскрыли свои свойства. ют важные природные процессы, но мы и о них ни-
чего не знаем. Эта новость поставила под сомнение
В первой половине X X в. нача лся золотой век ми- многие выводы, сделанные ранее, став настоя-
кробиологи и. Основн ы м под ходом в то врем я бы ло щим ударом для микробиологов. Тем не менее нау-
культивирование микроорганизмов в лаборатор- ка бурно развивалась, и теперь мы изучаем микро-
ных условиях. Ученые выращивали популяции ми- организмы самыми разнообразными методами,
кробов, заставляя их размножаться, подбирали оп-
тимальные для них виды среды и в итоге получали

54 В мире науkи | [05/06] май/июнь 2021

Микробиология

в том числе собирая их полные геномы из природ- здесь есть огромное поле для деятельности, а ее на-

ной ДНК. С помощью такого анализа можно узнать правления нередко диктуются рынком.

свойства того или иного организма, минуя лабора- Микробиологов в мире достаточно много. Другое

торное культивирование. дело, что академические исследования в нашей

— А работа с ДНК упрощает задачу микробио­ сфере, как, наверное, и везде, подвластны некое-

логу или усложняет? му мейнстриму, моде; сегодня, например, уже го-

— В изучаемых геномах новых микробов очень раздо меньше людей занимаются культивирова-

много генов с неизвестными функциями. И даже нием микробов.

у микроорганизма, который ты научился растить — Если говорить о культивировании микроор­

в лабораторных условиях, может быть чуть ли ганизмов: где брать исходный материал? Куда

не треть генов с совершенно непонятными функ- биологи ездят, чтобы собрать микроорганиз­

циями, и это при том, что природа очень эконом- мы?

на и не создает абсолютно ненужных генов. В этом, — Могу рассказать на своем примере. Более

конечно, заключается сложность. 40 лет я проработала в Институте микробиоло-

Объем получаемой информации такой огром- гии им. С.Н. Виноградского (входит в ФИЦ Био-

ный, что этого хватит на многие годы вперед, мож- технологии РАН). Там у нас была, и сейчас есть,

но даже не ездить в экспедиции, а изучать то, что активная группа по изучению микроорганизмов,

уже есть на руках. Новейшие методы в области ми- обитающих в горячих источниках. Эти источни-

кробиологии, с одной стороны, очень мощные и бы- ки — настоящая золотая жила, кладезь, где можно

стрые, но есть и другая сторона — ученые не успе- обнаружить все что угодно. Там очень разнообраз-

вают освоить этот огромный объем информации, ные микробы, все они живут при высоких темпе-

так что работы у нас действительно много. ратурах. Их ферменты невероятно устойчивы от-

— Можно ли сегодня назвать микробиологию носительно не только температуры, но и других

редкой специальностью? воздейс тви й. В горя ч и х ис точ н и ка х мож но на йти

— Нет, она не такая уж редкая — в отличие уникальные микроорганизмы, которые живут при

от классической биологии, зоологии, ботаники, температуре около 80–100° C, они называются ги-

чьи представители концентрируются в основном пертермофилами (от др.-греч. thermos — «теплый»

в университетах. Все-таки микробиология креп- и phileo — «любить»). Нашими учеными были орга-

ко связана с прикладной деятельностью. Микро- низованы многочисленные экспедиции, в частно-

бы испокон веков использовались и в пищевой про- сти на Камчатку, Курилы, Чукотку.

мышленности, и в домашнем хозяйстве, а сегодня Но интересных микробов можно встретить

активно применяются для получения биотоплива, не только на Камчатке. В 2004 г. микробиологи

разложения отходов и т.д. Г.Б. и А.И. Слободкины нашли представителя ги-

— Какие еще примеры использования микро­ пертермофильных архей (археи — очень древняя,

организмов мы можем вспомнить? рано отделившаяся линия живых существ, на-

— Микробов используют в очистных сооружени- равне с бактериями и ядерными организмами)

ях, при биоремедиации водоемов и земель, в раз- в очистных сооружениях Москвы. Оказалось, что

Фото: А.Р. Строева, старший научный сотрудник кафедры микробиологии МГУ им. М.В. Ломоносова личных областях промышленно-

сти. Вот, на пример, отбелива ние

бумаги, которой мы все посто-

янно пользуемся. Традиционно

это делалось с помощью хими-

ческих реакций, но с точки зре-

ния охраны окружающей среды

биологические процессы гораздо

предпочтительнее, и теперь от-

беливание бумаги производит-

ся с помощью термостабильной

кси ла назы — фермента, разла га-

ющего биополимер ксилан, кото-

рый придает бумаге коричневый

цвет. Новые ферменты нужны

всегда, потому что ферментатив-

ные реакции часто экономичнее

химических процессов. Синтез

каких-то редких, сложных соеди-

нений можно проводить с помо-

щью микроорганизмов. В общем, Центральное термальное поле кальдеры Узон (Камчатка)

w w w.sci-r u.org [05/06] май/июнь 2021 | В мире науkи 55

Микробиология

это микроорганизм рода Sulfophobococcus, кото- источниках этим не ограничивается, потому что
термофильные микроорганизмы могут использо-
рый ранее был обнаружен в горячих источниках вать и энергию неорганических соединений: во-
дорода, сероводорода, железа, аммония. Такие
Ис ла н дии. Ка к он оч у ти лс я у нас в столице, неиз- микроорганизмы называются литотрофами (от
др.-греч. lithos — «камень»), и они умеют, помимо
вестно. В общем, микроорганизмы, причем самые существования за счет энергии неорганических
соед и нен и й, испол ьзовать д л я пос троен и я к ле ток
разные, обитают повсюду, но мы их не видим. неорганический углерод СО2.

— Какие еще экстремальные условия, помимо Главное разнообразие микробов заключается
в том, что они могут осуществлять множество раз-
температуры, удается выдерживать микробам? личных химических реакций. И пусть эти орга-
низмы очень маленькие, но зато их много, а зна-
— Их много. Микробы успешно обитают в среде чит, в масштабах всей биосферы процессы, осу-
ществляемые ими, очень значимы. Мне кажется,
с повышенной кислотностью или, наоборот, в ще- подобный вопрос находится вне интереса и внима-
ния широкой публики, а ведь микробы не т олько
лочных содовых озерах, в солевых растворах с кон- делают нам кислую капусту или вызывают у нас
болезни, но и совершают колоссальную химиче-
центрацией соли, близкой к насыщению, при вы- скую работу, за счет которой на Земле п роисходят

соком да в лен и и и т.д. М и кроорга н изм ы невероят-

но разнообразны.

— Удивительно, что микробы могут выживать

в таких условиях. Где они берут энергию?

— Это важный вопрос, потому что на нашей пла-

нете главный источник энергии — свет. Растения

на Земле используют энергию света и создают ор-

ганическое вещество.

Микроорганизмы, способные к фотосинтезу,

тоже есть, в том числе в горячих источни-

ках. Это так называемые цианобактерии, 2
то ес ть безъ я дерн ые орга н изм ы, п рокарио-

ты, которые как раз и создали кислородную

атмосферу на Земле, потому что они первы-

ми начали осуществлять фотосинтез, при

котором из воды образовывался кислород.

В горя ч и х ис т оч н и к а х современ н ые ц иа но-

бактерии образуют цианобактериальные

маты — очень толстые слоистые образова-

ния, которые можно сравнить с чайным

грибом, похожие на желе; сверху у них нахо-

дятся фотосинтезирующие слои, а ниже —

организмы, которые питаются биомас-

сой фотосинтетиков. Но жизнь в горячих

1

1. Оранжевое термальное поле кальдеры Узон.
2. Цианобактериальные маты — современный аналог древнейших
ископаемых микробных сообществ — строматолитов (Восточ-
ное термальное поле Узона).
3. Медведи — нередкие посетители горячих источников.

56 В мире науkи | [05/06] май/июнь 2021

Микробиология

глобальные циклы элементов. Это как раз и есть но оказалось, что на Чукотке тоже есть горячие ис-
основа устойчивости биосферы: образуются
какие-то продукты, которые кто-то потом обяза- точники. Экспедиция была сложной, наши сотруд-
тельно потребляет, и т.д. — по цепочке. Таким об-
разом эти циклы замыкаются, и в целом ничто ники добирались к своей цели с огромными труд-
не накапливается. Хотя, конечно, есть и исключе-
ния, например горючие ископаемые, которые ско- ностями, но в итоге нашли горячие источники,
пились за миллионы лет существования нашей
планеты, и теперь мы их интенсивно используем. которые ранее не исследовал ни один микробио-

— Если бы не было микроорганизмов, мы бы, лог в мире. Выступление Т.В. Кочетковой на кон-
наверное, уже погрязли в органических отхо­
дах? ференции было посвящено этой группе чукотских

— Да, и это тоже. Все растительные остатки источников. Удивителен сам факт их существова-
на планете разлагаются именно микроорганизма-
ми. Д ревесин у разла га ют микроскопические гри- ния: представьте, вечная мерзлота, а в ней — горя-
бы; бактерии и археи могут, в том числе при отсут-
ствии кислорода, разлагать сложные полимерные чие отверстия с температурой 90° C.
субстраты, которые образовали растения и живот-
ные. То есть сложные органические соединения — Это все находится на возвышенности?
минерализуются, снова превращаясь в углекисло-
ту и воду, и возвращаются в круговорот. — Нет, по берегам ручьев и небольших рек.

— Вашим именем был назван один из недав­ Этих источников очень много. С помощью моле-
но открытых микроорганизмов Tepidiforma
bonchosmolovskayae. Расскажите, пожа луйста, кулярных методов нашим ученым удалось опре-
об этом подробнее.
делить, какие микроорганизмы там присутству-
— Это очень трогательная история. Недавно
в на шем ФИЦ Био т ех нологи и РА Н п роход и ла е же- ют. Но пока осталось непонятным, что же высту-
годная научная конференция. Там выступила моя
молодая сотрудница Т.В. Кочеткова, открывшая пает источником энергии, почему при отсутствии
и описавшая нового микроба. Причем это не про-
сто новый вид, а представитель нового класса бак- органического вещества там бурлит жизнь, кото-
терий.
рую видно даже невооруженным глазом: это неве-
Открытие было совершено по итогам поездки
на ш и х молод ы х у чен ы х на Чу ко тк у нескол ько ле т роятно красивые волокна разных цветов — оран-
назад. До этого мы много лет ездили на Камчатку,
жевые, черные, белые. При этом в отличие от Кам-

чатки, где в горячих источниках присутствуют

водород и сера, здесь нет ни того ни дру гого. Есть

предположение, что источником энергии для этих

организмов становится растворенное в воде вос-

становленное железо, которого там довольно мно-

го, и микробы окисляют его кислородом воздуха.

Участники экспедиции описали эти новые источ-

ники и выделили оттуда новых микробов, в том

числе и того, о котором вы спрашиваете. В своем

докладе Т.В. Кочеткова отметила, что давно хотела

вместе с коллегами назвать микроба в мою честь.

(Улыбается.) И вот наконец появился достойный

кандидат, представляющий столь глубокую линию

микроорганизмов.

— А самому ученому мож­

3 но назвать открытый ми­
кроорганизм собственным

именем? Или это обязатель­

но должны сделать коллеги

по цеху?

— Нет, называть микро-

бов своим именем не при-

нято. Более того, не привет-

ствуется даже, если человек

дает имя новому микроорга-

низму в честь своего прямо-

го начальника. Кстати, когда

присваиваешь название но-

вому виду в честь какого-ли-

бо человека, ты должен объ-

яснить, почему выбрал имен-

но эту кандидатуру, в чем его

вклад в науку и конкретно

в эту область исследований.

Для меня новость, что микро-

организму дали мое имя, была

полным сюрпризом. До э того

w w w.sci-r u.org [05/06] май/июнь 2021 | В мире науkи 57

Микробиология

я не думала, что такое может когда-нибудь слу- — У нас было шесть задач: три фундаменталь-
читься. Результаты исследований были оператив- ные и три прикладные. Фундаментальные иссле-
но опубликованы, потому что моих коллег могли дования заключались в поиске новых микробов,
опередить ученые из США, которые тоже изучали которые образуют энергоносители, то есть бога-
эту группу микроорганизмов. К счастью, мы ока- тые энергией прод у кты. Это касае тс я только а на-
зались первыми. В микробиологии конкуренция эробных процессов, потому что в присутствии
очень высока. кислорода органические субстраты полностью
окисляются, тогда как в анаэробных условиях ми-
— В последнее время на микробиологию воз­ кроорганизмам приходится выбрасывать богатые
лагают большие надежды в плане разложе­ энергией продукты; это необходимо для получения
ния пластика, получения биотоплива и т.д. На­ хоть какой-то энергии. Кроме того, мы изучали об-
сколько реальны такие перспективы? разование углеводородов микроорганизмами, ис-
пользование микроорганизмами минералов в ка-
— Эти направления, конечно, очень привлека- честве источников энергии.
тельны д ля многи х у чены х, и работы в этой обла-
сти ведутся. У нас в ФИЦ Биотехнологии РАН не- — Неужели с помощью микробов действи­
да вно за кон ч и лс я бол ьшой п роект под назва н ием тельно можно получить энергию?
«Энергоносители микробного происхождения: про-
дуценты, пути образования, лабораторные модели — Да, и этим многие занимаются. Микроорга-
получения». Этот проект поддержан Российским низмы, например, можно использовать для полу-
научным фондом (РНФ), которому я, пользуясь чения электричества из органических отходов.
случаем, хочу выразить огромную благодарность. Во всем мире эти процессы сейчас активно иссле-
И х под держка помогла на м очень многого добить- дуются и даже уже используются, в частности для
ся в наших исследованиях, опубликовать статьи получения микробного электричества из морских
в ведущих международных журналах. Но до вне- донных осадков.
дрения наших разработок в практику пока еще
д алеко. — А в чем заключалась прикладная часть упо­
мянутого вами проекта «Энергоносители ми­
— В чем суть этого проекта? кробного происхождения»?

В горячих источниках Восточного термального поля Узона живут микроорганизмы, получающие энергию из света,
органического вещества и неорганических соединениий
58 В мире науkи | [05/06] май/июнь 2021

Микробиология

— В числе прикладных задач — работа с микро- — Микробиология всегда считалась наукой для
организмами, использующими CO (окись углерода, аккуратных тихих девочек, но сейчас и многие
угарный газ), получение водорода из CO. юноши хотят стать микробиологами. Сама я в свое
время пошла на эту кафедру, потому что была
Была поставлена также задача по получению страшно не уверена в себе и считала, что мне не-
энергоносителей из органических отходов, и нам чего даже соваться на другие, более престижные
удалось с помощью термофильных микроорга- кафедры. «Пойду куда-нибудь, где поскромнее и по-
низмов подвергнуть разложению птичьи перья тише», — рассуждала я.
и при этом получить метан, который потом мож-
но использовать в том же хозяйстве. Птичьи пе- Наша кафедра традиционно занималась в ос-
рь я — это на са мом деле больша я проблема, пото- новном прикладной работой. И это положение дел
му что их очень много производится при птицевод- не особенно изменилось со времен моего студен-
стве, образуются целые горы, но разлагаются они чества. Здесь очень сильная школа по биохимии,
плохо и непонятно, как их утилизировать. С помо- физиологии, но только новые технологии к нам
щью метана, полученного из птичьих перьев, мож- пробираются медленно. Конечно, на это нужны
но обогревать инк убатор, то есть пол у чаетс я за м- гранты, а если у тебя нет хороших статей, то нет
кнутый цикл производства. и гранта, а статей нет опять же из-за отсутствия
гранта. В общем, получается замкнутый круг.
Исс лед уя прод у кц ию энергоносителей микроор- Но есть способ из него выбраться: нужно придумы-
ганизмами, мы получили интересные результаты вать что-то новое, интересное, тогда ты найдешь
и по другим направлениям. Думаю, самое интерес- людей, которые тебя поддержат и скажут: «А давай
ное, что у нас получилось в этом проекте, — это ра- мы вместе сделаем этот проект». Потому что специ-
бота Д.Г. Заварзиной по окислению железа в анаэ- алистов, владеющих технологиями и приборами,
робных условиях, где акцептором электронов вы- на самом деле много, а вот идей не хватает.
ступает не кислород, а CO2, и в качестве конечного
п род у кта образуе тс я а це тат. То ес ть из м и нера ла, Микроорганизмы
фактически из камня, и из углекислоты мы полу- можно использовать для
чили органическое соединение — уксусную кисло- получения электричества
ту! Это, конечно, не очень богатый энергией про- из органических отходов.
дукт, но зато из нее можно, опять же с помощью Эти процессы сейчас
микроорганизмов (метаногенных архей), получить активно исследуются
метан. во всем мире

— Разложить пластик с помощью микробов Я бы очень хотела донести до людей, как разно-
реально или это пока только мечты? И сколько образна и прекрасна наша наука микробиология.
микробов потребуется, например, для пласти­ В своих выступлениях перед студентами, кото-
кового стаканчика? рые еще только выбирают кафедру, я часто гово-
рю: если вы еще не знаете, чего вам хочется в жиз-
— Если мы говорим об объеме, то здесь техно- ни, смело идите в микробиологию, потому что там
логию будет ограничивать не количество микро- каждый найдет свое. Хотите — будете занимать-
бов, а сама поверхность пластика. Скажем, они ся геномикой, хотите — чисто прикладными веща-
облепят весь ваш стаканчик, создадут биоплен- ми, а если душа просит приключений, то добро по-
ку, а куда деваться следующим микробам? Если ж а ловать в на ш и экспед и ц и и. Д у ма ю, м не уда лось
у нас есть подобная гетерогенная среда (неодно- преуспеть в популяризации микробиологии, ведь
родная система, состоящая из однородных ча- к на м с ка ж д ы м годом п ри ход ит все бол ьше же ла-
стей, разделенных поверхностью раздела), когда ющих. В этом году конкурс на кафедру увеличил-
разлагается что-то нерастворимое, то, конечно, ся вдвое — и, кстати, юношей среди претендентов
ра змолов э т о т с т а к а н ч и к в п уд ру, м ы быс т ре е до - как никогда много. Мы будем тщательно выбирать
бьемся его разложения, потому что полученные д ля ни х ру ководителей ка к на кафедре в МГ У, та к
частички будут сопоставимы с размером самих и в Институте микробиологии им. С.Н. Виноград-
микробов, но придется затратить столько энер- ского, с которым активно сотрудничаем. Глав-
гии, что в итоге процесс окажется нерентабель- ное — выполнить все, что мы пообещали нашим
ным. В целом эффективное разложение пластика студентам.
микробами — пока чисто умозрительная концеп-
ц и я, но рабо т ы в э т ом на п ра в лен и и вед у т с я и м ы Беседовала Янина Хужина
видим много обзоров на тему разложения пласти-
ка, особенно активно этот вопрос изучают в Ин-
дии и Китае.

— Вы руководите кафедрой микробиологии
в МГУ. Востребована ли эта специальность сре­
ди молодых специалистов? И кого больше —
юношей или девушек?

w w w.sci-r u.org [05/06] май/июнь 2021 | В мире науkи 59

Астрономия

лИунныыеАСТРОНОМИЯ

Гонка, цель которой — открыть
первый спутник планеты вне
Солнечной системы, уже стартовала

Ребекка Бойл

60 В мире науkи | [05/06] май/июнь 2021

Астрономия

Illustration by David Palumbo

w w w.sci-r u.org [05/06] май/июнь 2021 | В мире науkи 61

Астрономия

ОБ АВТОРЕ

Ребекка Бойл (Rebecca Boyle) — удостоенная премий независимая
журналистка из Колорадо‑Спрингс, штат Колорадо. Ее готовящая-
ся к выходу в свет книга «Прогулка с Луной» (Walking with the Moon)
исследует взаимоотношения Земли с ее спутником на протяжении
всей их истории.

1655 г. голландский астроном Христиан Гюйгенс соорудил
телескоп-рефрактор собственной конструкции и напра-
вил его на Сатурн. Он думал, что планета окружена одним
сплошным кольцом, и собирался наблюдать за его накло-
ном, который, как уже знали астрономы, за несколько лет
изменился. Вместо этого в видоискателе он увидел нечто
неожиданное: огромный спутник, который теперь назы-
вают Т итаном. Сатурн ста л третьей планетой после Земли и Юпитера, о которой
было известно, что она имеет спутник. Даже если кольца Сатурна были редким яв-
лением, очевидно, спутники в нашей Солнечной системе были делом обычным.

В 2007 г. сеть автоматических телескопов на- тел бывают практически любыми из того, что
блюдала звезду в созвездии Кентавр (Центавр) только можно представить. Возможно, впервые
на расстоянии от нас примерно в 433 световых со времен Га л и лео Га л и ле я, откры вшего кру п-
года. Звезда заметно потускнела и оставалась нейшие спутники Юпитера, и таких астроно-
такой в течение как минимум 54 дней, а са- мов, как сам Гюйгенс, люди созерцают наше
мый слабый сигнал был зафиксирован в райо- место во Вселенной свежим взглядом. Нам еще
не 29 апреля. В 2012 г. астрономы определили, только предстоит найти далекую планету, ко-
что у этой звезды есть огромная газовая пла- т ора я вы гл я д ит та к же, к а к на ш дом, и л и под-
нета размером с Сатурн, на орбите которой на- твердить, что вокруг экзопланеты обращает-
ходится впечатляющая группа из 37 колец. Так с я ее собственный сп у тник. Но мы к этом у все
же как и Сатурн, эта планета, получившая на- ближе и ближе.
звание J1407b, имеет разрыв в системе своих
колец. Ученые предположили, что разрыв этот Астрономы начали строить предположе-
может указывать на существование там сп ут- ния о существовании экзоспутников в нача-
ника, масса которого примерно равна массе ле 2000-х гг., после того как в свете далеких
Земли. звезд начали мигать несколько экзопланет,
а поиски после 2018 г. выявили несколько пер-
До конца XX в. единственными известны- спективных кандидатов. Обнаружение спут-
ми планетами были те семь, у которых с Зем- ника за пределами Солнечной системы, по-
лей общее Солнце. Ситуация начала менять- видимому, будет означать еще одну переори-
ся в конце 1990-х гг., когда были обнаружены ентацию нашего в дения космоса. Мы узнаем,
первые экзопланеты, и окончательно измени- вездесущи ли спутники или редки; какие они
лась после 2009 г., когда открыл свой объек- обычно — большие или маленькие по сравне-
тив космический телескоп «Кеплер». Теперь мы нию со своими планетами; часто ли они образу-
знаем, что космос буквально кишит планета- ются вместе со своими планетами или рожда-
ми, что планет гораздо больше, чем звезд, и что ются позднее в катаклизмах; и появляются они
размер, местоположение и тип этих небесных группами или обычно летают в о диночестве.

62 В мире науkи | [05/06] май/июнь 2021

Астрономия

Луна (снимок с Международной космической станции) оказала большое влияние на формирование нашей планеты
и сделала ее пригодной для жизни

NASA Мы сможем п онять, уникальна ли наша Сол- структуры формируют ее внешний облик в виде
нечная система и насколько особняком стоит тектоники плит, процесса, который сам игра-
Земля с ее огромной одинокой Луной. ет важную роль в распространении и эволюции
жизни. Это единственная планета с достаточно
«Каждый раз, когда мы наблюдаем экзопла- толстой атмосферой, чтобы поддерживать воду
нету, на ум приходит, что это зеркало нашей в жидком состоянии, климатом, остающим-
собственной истории, — говорит Алекс Тичи ся стабильным на протяжении тысячелетий,
(Alex Teachey), научный сотрудник Института и именно таким расстоянием от Солнца, что
астрономии и астрофизики Академии Сини- на ее поверхности тепло, но не слишком жарко.
ка (национальной академии Тайваня) и один И условия эти существуют, по крайней мере ча-
из первооткрывателей возможного спутника стично, благодаря нашей Луне.
у экзопланеты Kepler-1625b. — В чем мы такие
же, как и все, и чем отличаемся от других? Точ- Роль Луны в истории Земли восходит к само-
но так же, как мы увидели эти отличия, наблю- му началу, примерно 4,5 млрд лет назад, ког-
дая экзотические системы экзопланет, возмож- да планета размером с нынешний Марс стол-
но, мы будем удивлены и тем, что увидим, на- кнулась с новорожденной Землей. После ката-
блюдая экзоспутники». клизма остались раскаленная продолговатая
Земля и кипящая Луна. С тех самых пор Луна
Что дает нам Луна остывает и удаляется от Земли. Когда Луна на-
чала удаляться, планета стала приобретать
Земля остается уникальной и в Солнечной си- более сферическую форму, а земная кора про-
стеме и везде, куда мы уже бросили взгляд. Это должала деформироваться под действием при-
единственная планета, про которую мы зна- ливной силы. Возможно, в результате дефор-
ем, что на ней существует жизнь. Это един- мации ранней коры начались тектонические
ственная планета, чьи активные внутренние

w w w.sci-r u.org [05/06] май/июнь 2021 | В мире науkи 63

Астрономия

п роцессы. Вместе с отдалением Луны замедля- и атмосфера, а значит, существуют шансы для
ется скорость вращения Земли, отчего каждые смешивания ингредиентов и возникновения
100 лет наши сутки удлиняются почти на две там жизни. Сатурн с его огромной силой гра-
миллисекунды. витации и облаками аммиака никогда не ста-
нет тихой гаванью для жизни; такова же ситу-
Масса Луны достаточно велика по сравнению ация и на Юпитере, практически наполовину
с земной: наша планета всего в 81 раз массив- звезде, с его противоречащими здравому смыс-
нее своего спутника — соотношение во много л у ра диа ционными пояса ми и газовыми с лоя-
раз меньшее, чем аналогичная величина для ми, которые для нас оказались бы фатальны-
других спутников в Солнечной системе. Сатурн, м и. Но э т ого не л ьз я ск азать об и х сп у тн и к а х.
например, в 4,2 тыс. раз тяжелее Титана. При-
тяжение Луны удерживает неподвижной ось «На основе изучения нашей Солнечной систе-
вращения Земли, сохраняя постоянный угол мы мы знаем, что у юпитеров других звезд мо-
ее наклона 23,5° по отношению к Солнцу. Эта гут быть достаточно большие спутники, на ко-
конфигурация защищает Землю от изменений торых может оказаться вода, — рассуждает
климата на протяжении тысячелетий — в отли- аспирант Западного университета в Онтарио
чие от Марса, у которого отсутствуют спутни- Крис Фокс (Chris Fox). — Если у вас есть та кой
ки достаточно большого размера и поэтом у его юпитер в зоне жизни какой-нибудь звезды, воз-
ось претерпевает колебания направления меж- можно, вы увидите спутник, похожий на Зем-
ду крайними положениями — 0° и 60° — каж- лю, и на нем, возможно, существует жизнь.
дые несколько миллионов лет, что вызывает С учетом вероятного количества спутников
там значительные климатические изменения. не исключено, что жизнь на спутниках даже
Луна оказывает основное влияние на земные более расп рос т ра нена, чем на п ла не та х».
приливы и отливы, которые формируют берего-
вые линии и жизнь в океанах. Скорее всего, вы- Другими словами, экзоспутники могут как
званные Луной приливы оказали существенное сами быть обитаемы, так и способствовать оби-
влияние на ход эволюции, заставив первые рас- таемости своих планет. Их обнаружение при-
тения и четвероногих позвоночных выйти через бл изит нас к пон и ма н и ю э ти х п ла не т, а та к же
соленые прибрежные болота на сушу. и нашей собственной.

Луна — нечто большее, чем тихий, похожий Весьма любопытный кандидат
на привидение спутник; это уже сам по себе
о тде л ьн ы й м и р, ко т оры й обитат е л и Зем л и ис- Астрономы подозревали, что в космосе пол-
пользовали и созерцали с тех пор, как первые но планет и их спутников, задолго до того,
зрячие су щества взглян ули на небо. Без Лу ны как первый свет достиг объектива телеско-
Земля не была бы Землей, так же как не было па «Кеплер». В 1999 г. Паола Сарторетти (Paola
бы ни океанов, ни поэзии, ни религии, ни нау- Sartoretti) и Жан Шнайдер (Jean Schneider), ра-
ки, ни кого-либо из нас. ботающие в настоящее время в Парижской об-
серватории, первыми предложили искать экзо-
Если непохожее ни на что прошлое Земли спутники с помощью метода прохождений.
служит какой-либо предпосылкой, то, вероят-
но, экзопланеты без спутников тоже разитель- Если звезда и ее планеты лежат в одной пло-
но отличаются от Земли. Не имеющие спут- скости с наблюдателем на Земле (как если бы
ников экзопланеты, возможно, представля- вы рассматривали Солнечную систему сбоку,
ют собой безжизненные скалы, обреченные, а не сверху), то звезда на короткое время туск-
как Марс, на протяжении тысячелетий изме- неет при прохождении перед ней планеты, за-
нять наклон оси вращения, замерзая или кипя слоняющей часть звезды. Это явление, похожее
и не позволяя атмосфере и жизни закрепить- на частное затмение Солнца, называется про-
ся на них. Сами экзоспутники, если таковые хождением, или транзитом. Когда прохождения
существуют, — возможно, даже более предпо- повторяются регулярно, можно быть почти уве-
чтительное место для жизни, чем их планеты. ренным, что затмение вызвано обращающейся
Вероятно, в поисках жизни за пределами Сол- вокруг звезды планетой. Астрономы использо-
нечной системы потребуется сосредоточить вали этот метод для поиска планет с помощью
внимание на планетах, у которых могут быть космического телескопа «Кеплер» уже целое де-
спутники, и даже на самих этих спутниках. сятилетие. Сарторетти и Шнайдер утверждали,
что спутники, обращающиеся на больших рас-
Хотя Гюйгенс не мог этого знать, его Титан, стояниях от своих планет, также можно обна-
оранжевый шар из тумана, усеянный реками ружить этим способом, если во время прохожде-
и озерами из метана и этана, выглядит совсем ния спутник располагается в стороне от плане-
как планета. Он никогда не станет гостепри- ты. Звезда, возможно, потускнеет больше, чем
имным для нас или любой другой известной обычно, или даже дважды, если орбита спутни-
нам формы жизни, но на нем есть жидкость ка проходит на достаточно большом расстоянии

64 В мире науkи | [05/06] май/июнь 2021

Астрономия

Метод прохождения Как обнаружить экзолуну

Если планета проходит между своей звездой и Землей, Астрономы все еще пытаются приноровиться открывать планеты
она немного ослабляет свет звезды, который доходит у других звезд, но некоторые ученые уже лелеют мечты обнару-
до наших телескопов. Этим методом открыты большин- жить спутники вокруг этих чуждых нам планет. За последние годы
ство известных экзопланет. несколько научных групп объявили о предполагаемом обнаруже-
нии экзоспутников, но ни одно из открытий не было подтверждено.
Звезда Ученые искали эти далекие спутники двумя основными способами:
Планета наблюдали, как тускнеет звезда, когда планета и ее спутник про-
ходят прямо перед ней, и пытались обнаружить признаки того, что
Высокая спутник заставляет свою планету колебаться.
Видимая
яркость звезды Изменения времени прохода

Низкая Даже если экзоспутник расположен таким образом, что
Время не заслоняет свет звезды, астрономы все равно могут его
обнаружить, зафиксировав, как картина прохождения планеты
Возможно, так же проявляются и спутники. Если изменяется с течением времени. Часто прохождения повторя-
планета и ее спутник ориентированы так, как показано ются с точностью метронома.
на рисунке, звезда во время прохода планеты может
тускнеть больше, чем обычно, поскольку спутник Высокая
также блокирует свет.
Спутник Видимая яр-
кость звезды
Звезда может потускнеть даже дважды, если орбита
спутника удалена от планеты на достаточно большое Низкая
расстояние. Время

Но иногда прохождение начинается чуть раньше или позже, чем
ожидалось. Такая картина прохождения может говорить о том, что
спутник, обращающийся вокруг планеты, заставляет ее немного по-
качиваться вокруг их общего центра масс. Эти колебания изменяют
временные́ характеристики прохождения планеты и смазывают
точную картину изменения приходящего к нам светового потока.

Высокая Ожидаемое Наблюдаемое

Видимая яр-
кость звезды

Низкая
Время

Illustration by Jen Christiansen от планеты. Если во время прохождения вы на- Чтобы понять почему, сначала полезно
ходитесь на планете, то фаза удаленного спут- принять во внимание, что Луна вращается
ника должна быть в районе первой или по- не строго вокруг нашей планеты. Правильнее
следней четверти; но во время полнол у ния и ли сказать так: оба небесных тела вращаются во-
новолуния, когда спутник, планета и Земля рас- круг их общего центра масс. Центр масс рас-
положены на одной прямой, заметного сигнала положен вн у три Зем ли, потом у что на ша п ла-
от спутника не будет. нета гораздо массивнее Луны. (Точнее, центр
масс расположен в земной мантии и не совпа-
Сарторетти и Шнайдер предположили, что дает с центром гравитации Земли.) В резуль-
даже если экзоспутники обращаются близ- тате при движении вокруг Солнца Земля чуть-
ко к своим планетам, что делает вторичное чуть раскачивается. Именно такие колебания
затемнение невозможным, то астрономы все и предложили искать Сарторетти и Шнайдер.
равно смогут обнаруживать спутники, наблю-
дая за тем, как повторяющийся рисунок про- В 2017 г. Тичи и Дэвид Киппинг (David Kip-
хождения планеты меняется со временем. Ча- ping), астроном из Колумбийского университе-
сто прохождения повторяются с точностью ме- та, проанализировали данные телескопа «Ке-
тронома. Но иногда они немного отклоняются плер», чтобы найти хоть какие-нибудь призна-
от расписания: прохождение начинается или ки того, что один из спутников влияет на свет,
заканчивается чуть раньше или позже, чем идущий к нам от звезды. Они проанализи-
ожидали ученые, — эффект, называемый из- ровали около 300 планет в надежде найти их
менением графика прохождений. Это может спутники и нашли только одного кандидата —
быть вызвано тем, что вокруг звезды обраща- Kepler-1625b.
ются и притягива ют дру г дру га дру гие п ла не-
ты, но это также может произойти, когда у пла- Они запросили время наблюдения на косми-
неты большой спутник. ческом телескопе «Хаббл» и были удивлены, ког-
да им его предоставили, вспоминают оба. Затем

w w w.sci-r u.org [05/06] май/июнь 2021 | В мире науkи 65

Астрономия

На спутнике Юпитера Европе есть океан, который, как предполагают ученые, создает условия, благоприятные для жизни

в течение года они изучали данные «Хаббла»; в журнале Science Advances. Они говорят, что NASA, JPL-CALTECH AND SETI INSTITUTE
часть этого времени была потрачена на изуче- данные подтверждают существование спутни-
ние того, как их использовать. Когда Киппинг ка размером с Нептун у планеты Kepler-1625b,
и Тичи закончили анализ, их наблюдения с те- которая сама по себе во много раз больше Юпи-
лескопа «Хаббл» показали, что проход планеты тера. Киппинг и Тичи не стали заявлять об от-
начался раньше, чем должно было быть, а это крытии. «Я думаю, что люди были разочарова-
означает, что рядом с ней есть спутник. По дан- ны тем, как мы об этом сообщили, — объясняет
ным за пять лет, время прохождения планеты Тичи. — Они подумали, что мы оба пытаемся
изменилось примерно на 20 минут. «Мы знаем, получить признание за открытие и в то же вре-
что эту планету что-то толкает, — говорит Кип- м я ка к бы п ри кры ваем свои ты л ы, потом у что
пинг, — и мы полагаем, что это ее спутник». не заявляем о нем в полной мере. Я понимаю
разочарование людей: все же есть открытие
Тичи и Киппинг разместили свою статью или нет? Но остается еще много неизвестных
на сервере препринтов в начале 2018 г., и в ито- нам неизвестных».
ге в октябре 2018 г. она была опубликована

66 В мире науkи | [05/06] май/июнь 2021

Астрономия

Сразу после их первоначального сообще- найти доказательства существования у нее
ния в гонку включились и другие астрономы. спутников, орбита которых проходит снару-
Рене Эллер (Ren Heller), астроном из Инсти- жи кольца, как у большинства спутников Са-
тута исследований Солнечной системы Об- турна, поэтому он решил определить, «слепле-
щества Макса Планка в Геттингене, воспро- н ы» л и 37 колец п ла не ты J1407b а на логи ч н ы м
извел часть работы Тичи, но не нашел доста- образом. Он не смог найти никаких свиде-
точных свидетельств присутствия спутника. тельств того, что спутники проделали разры-
Лаура Крайдберг (Laura Kreidberg), изучающая вы в кольцах, а вместо этого обнаружил, что
атмосферы эк зоп ла не т, не смогла подтверд ить один из них, скорее всего, разорвет диск на ча-
ключевую часть результатов. Крайдберг, в на- сти. «Мы все воодушевлены тем, что, возможно,
стоящее время директор недавно образован- действительно что-то нашли», — рассказыва-
ного Отдела физики атмосфер экзоп ла нет Ин- ет Саттон. Но повторный анализ часто рассеи-
ститута астрономии Общества Макса Планка вает надежды: «Чтобы это подтвердить, нужно
в Хайдельберге, вспоминает свою дружескую, очень сильно исхитриться».
но несколько неловкую беседу с Тичи, состояв-
шуюся через несколько месяцев после публи- Вслед за этим прошлым летом Фокс из За-
кации его статьи. «Алекс так упорно трудился падного университета перелопатил другие
над этим, и я не хочу преуменьшать значение данные с «Кеплера». Он и его научный руко-
т ого, чт о он сде ла л, — расск аза ла она. — Я на- водитель Пол Вейгерт (Paul Weigert) тщатель-
летела на него, имея за спиной несколько лет но изучили 13 планет, обнаруженных «Кепле-
опыта работы с этим инструментом. Я желаю ром», и нашли среди них восемь с изменяемым
успеха Алексу. Мы оба хотим, чтобы там ока- временем прохода, что можно объяснить вли-
зался спутник. Это было бы так круто!» янием экзоспутников. Но, как отметил Фокс,
эти изменения могут быть вызваны и некой
Гонка иной причиной. Вариантов здесь множество —
от изменения звездной а ктивности, на пример
Спустя несколько месяцев после сообщения вспышек, до влияния дру гой п ла неты. «В ря де
Киппинга и Тичи внимание к экзоспутнику случаев нам удалось сопрячь картину измене-
только возросло. Уже скоро различные груп- ния времени прохода со спутником, но во всех
пы ученых бросились самостоятельно изучать случаях мы могли объяснить это присутстви-
данные с «Кеплера», пытаясь найти изменения ем второй планеты», — говорит он.
времени прохода, которые могли бы указы-
вать на присутствие спутников. Другие обра- Тичи подверг работу критике, когда ле-
тились к таким инструментам, как VLT-SPHERE том Фокс выложил ее на сервере преприн-
(«Спектро-поляриметрический прибор Очень тов, и столь же ревностно критикова л отклики
большого телескопа для высококонтрастно- на нее, в которых утверждалось, что Фокс гово-
го исследования экзопланет»). Сесилия Лац- рит о спутниках, тогда как на самом деле речь
цони (Cecilia Lazzoni), недавно защитившая шла о сценариях, в которых неясно, спутник это
диссертацию в Падуанском университете, ут- или планета. По словам Тичи, в молодой и бы-
верждала, что обнаружила гигантский экзо- строрастущей области, особенно в той, где став-
спутник, используя данные от SPHERE. В ста- ки для стремительно продвигающих карьеру
тье, опубликованной в журнале Astronomy & открытий высоки, болезни роста неизбежны.
Astrophysics, она описала ее как спутник ко- «Мы не собираемся перекрывать кислород лю-
ричневого карлика — тусклого объекта очень дям, занимающимся поисками экзоспутников,
малой массы, между планетой и звездой, кото- и меньше всего хотим производить впечатление
рый во много раз больше Юпитера, но не сжи- привратников, — говорит он. — Но в то же время
гает водород. Планета Лаццони и находящее- это часть игры. Мы намерены поставить под со-
ся рядом с ней небесное тело, возможно, боль- мнение выводы, которые, на наш взгляд, не под-
ше похожи на двойные планеты-гиганты, чем тверждены доказательствами». Статья Фокса
на планету и ее спутник. Если таких объектов недавно была принята к публикации в Monthly
достаточно много, астрономам придется уточ- Notices of the Royal Astronomical Society.
нить определение планеты и ее спутника.
В ноябре прошлого года Киппинг организо-
В 2019 г. Фил Саттон (Phil Sutton) из англий- вал первую в истории конференцию, посвя-
ского Университета Линкольна повторно про- щенную экзоспутникам, — неформальное об-
анализировал данные супер-Сатурна J1407b. щение в интернете с помощью приложения
Планету и ее кольца первыми обнаружили Zoom, собравшее около 80 ученых со всего
Эрик Мамаек (Eric Mamajek), ныне работаю- мира. Ученые обсуди ли новые методы обнару-
щий в Лаборатории реактивного движения жения, теории формирования спутников и ко-
NASA, и несколько его коллег. Саттон хотел лец у экзопланет, новые ограничения на раз-
мер экзоспутников и то, какие небесные тела

w w w.sci-r u.org [05/06] май/июнь 2021 | В мире науkи 67

Астрономия

можно считать таковыми, а также связанные Kane), астрофизик-планетолог из Калифор-
с этим вопросы. «Я считаю, как сообществу нийского университета в Риверсайде. В 2017 г.
нам нужно быть немного организованнее, что- он опубликовал статью, в которой утверждал,
бы иметь больше шансов», — говорит Киппинг. что компактные планетные системы, такие
как система семи планет, схожих с планетами
Надежное обнаружение пока ускольза- зем ной гру п п ы, звезд ы TR A PPIST-1, вря д л и во-
ет от нас отчасти потому, что все астрономы обще имеют спутники. У планет, движущих-
требуют от своих телескопов и своих данных ся на больших расстояниях от своих звезд, та-
слишком многого. Едва заметное уменьше- ких как Юпитер и Сатурн, вероятность найти
ние яркости в результате прохода планеты пе- сп у тники выше, отмечает Элис Кви л лен (A lice
ред д иском своей звезд ы зачас т у ю дос таточно Quillen), астроном из Рочестерского универ-
непросто заметить само по себе. В сравнении ситета, изучавшая супер-Сатурн J1407b. Ког-
с этим измерение уменьшения или увеличе- да п ла не та на ход ит с я на бол ьшем расс т оя н и и
ния времени прохода всего на несколько мгно- от звезды, гравитация звезды в меньшей сте-
вений (с учетом того, что изучаемые объекты пени будет вмешиватьс я в гра вита цию п ла не-
на ход ятс я о т нас на расс тоя н и и в со тн и све то- ты, давая возможность спутнику оставаться
вых лет) — занятие мучительно трудное. на орбите. Если находящиеся далеко от своих
звезд экзопланеты по размеру и составу схожи
По словам Крайдберг, она раздосадована с внешними планетами Солнечной системы,
тем, что не смогла понять, почему они с Тичи они также с большей вероятностью могут за-
не смогли прийти к одному и тому же отве- хватывать обломки планет, сбившиеся с пути
ту, используя одни и те же данные телескопа астероиды и карликовые планеты. Спутник
«Хаббл». Оба применяли общие методы обра- Нептуна Тритон, как полагают, — это похожая
ботки данных, и она старалась в точности по- на Плутон карликовая планета, захваченная
вторить его шаги, но не смогла прийти к тем им из далекого пояса Койпера, которая оказа-
же результатам, что и он. «Я сожалею только лась в объятиях Нептуна уже после формиро-
о том, что мы не смогли понять, в чем разни- вания Солнечной системы.
ца, — говорит она. — Вывод для меня заклю-
чался в том, что мы действительно раздвигаем Но большие, удаленные от звезды планеты
гра ниц ы возможного использова ния "Х аб бла". трудно найти, отчасти потому, что им требует-
Он был разработан, чтобы изучать далекие ту- ся много времени, чтобы облететь вокруг сво-
склые галактики, а не находящиеся поблизо- их звезд, — один год на Юпитере, равный од-
сти планеты со спутниками. Мы делаем макси- ному обороту вокруг Солнца, занимает почти
мум возможного, обрабатывая данные, но вы- 12 земных лет, а это означает, что астрономам
делить сигнал — высокое искусство». придется наблюдать за такой планетой более
двух десятилетий, прежде чем будет зареги-
Другие проблемы относятся к геометрии. стрирован характерный сигнал. И их трудно
Из законов Кеплера (Иоганна Кеплера, кото- за ме тить, потом у что легко сп у тать с д ру ги м и
ры й откры л п ра ви ла, у п ра в л я ющ ие д ви жен и- объектами. Периодические ослабления ярко-
ем планет, и в честь которого назван телескоп сти света постоянной интенсивности звезды
для поиска планет) и Ньютона следует, что ор- с од ной и т ой же вероятнос тью мог у т быть вы-
биты спутников более стабильны на опреде- званы как звездными парами, которые вре-
ленном расстоянии от их планет, называемом мя от времени перекрывают друг друга, так
«ра ди усом Х и л ла». Чем ближе орбита п ла неты и внешними объектами планетной системы.
к ее звезде, тем больше вероятность, что гра- «Вы вряд ли на йдете п ла неты вда леке от звез-
витация звезды прервет движение спутни- ды, потому что их слишком легко спутать с за-
ка по орбите, направив его по спирали к пла- крывающими друг друга двойными звезда-
не те и л и выброси в п роч ь за п реде л ы звезд ной ми, — говорит Квиллен. — Нужно будет по-
системы. Но в данных, собранных «Кеплером», тратить слишком много времени на то, чтобы
«Хабблом» и другими обсерваториями, обыч- избавиться от ненужной вам всякой всячины».
но запечатлены планеты, обращающиеся не-
далеко от своих звезд, — часто очень близко, Звезды сами иногда могут внести путаницу
даже ближе, чем Меркурий от Солнца. Хотя в регистрируемые сигналы. Солнце оказалось
обнаружить эти планеты немного проще, чем особенно спокойной звездой; другие звезды, как
более удаленные, они с большей вероятно- правило, более активны, выбрасывая из своих
стью могут оказаться без спутников. «Если недр вспышки огня и излучения, на них появ-
взять планеты, которые проходят перед дис- ляются пятна, которые также могут повлиять
ка ми свои х звезд, мы у видим, что влияние и х на и х ви д им у ю поверх нос тн у ю яркос ть. «Т руд-
гравитации значительно ослаблено и вероят- ности измерения яркости звезды заключают-
ность иметь собственный спутник у них гораз- ся в том, что если вы слишком сильно повысите
до меньше, — объясняет Стивен Кейн (Stephen

68 В мире науkи | [05/06] май/июнь 2021

Астрономия

точность измерения, то упретесь в звездную планет размером с Землю вокруг звезд, похо-
активность, — объясняет Кейн. — Шум, произ- жих на Солнце, поэтому объекты меньше Зем-
водимый звездой, будет сравним или окажется ли обнаружить бывает трудно. Ученые широко
даже б льшим, чем ожидаемый сигнал от спут- использовали космический телескоп «Спитцер»,
ника. По сути, это создает потолок, выше кото- но он был выведен из эксплуатации в янва-
рого вы не можете подняться, и это действи- ре 2020 г. Сегодня мало какие из имеющихся
тельно серьезная проблема». на Земле или в небесах инструментов способны
обнаруживать экзоспутники, поэтому астроно-
Не пасуя перед трудностями, некоторые мы полагаются на более совершенные методы
астрономы обращаются к хитроумным мате- обработки данных — и готовятся ждать.
матическим методам и новаторским способам
наблюдений. Апурва Оза (Apurva Oza), препо- «Часть нашей работы по-прежнему заклю-
даватель Бернского университета в Швейца- чается не только в поиске этих объектов,
рии, ищет Ио. Вулканический спутник Юпи- но и в придумывании более эффективных спо-
тера можно увидеть в бинокль или в скромный собов их поиска, — говорит Тичи. — Люди ду-
телескоп — это один из четырех спутников, мают, что открытие — это момент озарения.
которые Галилео Галилей наблюдал в 1609 г. Но это скорее похоже на: "Посмотрим, не прова-
Но если смотреть на Ио с помощью чувстви- л ит л и он этот тес т. И этот тес т тоже". А потом
тельных инструментов, это один из самых вы восклицаете: "Ну вот, вроде бы держится!"»
очевидных объектов на небе. Известно, что
спутник выделяет натрий и калий, которые Наземные обсерватории, такие как ELT
в огромных количествах выбрасывает в кос- (Extremely Large Telescope, Чрезвычайно боль-
мос, в то время как гравитация Юпитера раз- шой телескоп), строящийся в чилийской пу-
рывает его внутренности, а на поверхности Ио стыне Атакама, тоже могут при определен-
извергаются вулканы. По словам Озы, экзосфе- ных условиях обнаруживать экзоспутники.
ра Ио может простираться на расстояние, чуть Европейский космический телескоп PLATO
ли не в 500 раз большее радиуса Юпитера. Бо- (PLAnetary Transits and Oscillations of stars, Про-
лее того, характерные признаки спутника бу- хождения планет и колебания звезд), запуск
дут хорошо видны независимо от того, где он которого запланирован на 2026 г., возможно,
находится; а астроном, изучающий проходную также поможет в поисках. В более далеком бу-
планету, не должен будет беспокоиться о фазе дущем спутники, такие как LUVOIR (Large UV
этого экзоспутника. Даже если экзо-Ио будет Optical IR Surveyor, Большой ультрафиолетовый
на ход итьс я за п ла не т ой, огром ное п лазмен ное оптический инфракрасный исследователь), ко-
облако юпитерианской луны все равно можно торый планируется запустить где-то в середи-
будет обнаружить с помощью подходящих ин- не 2030-х гг., по-видимому, предоставят отлич-
струментов. «Если этот газ распылен повсю- ные возможности для охоты на экзолуны. Но от
ду, все будет окутано им и вы увидите спутник всех этих проектов нас отделяют еще годы.
во время транзита», — говорит Оза.
«Пока не полетит "Джеймс Уэбб", ситуацию
Он добавляет, что спектрографы нескольких с экзоспутниками можно представить так:
телескопов уже способны обнаруживать лету- "Хаббл" или пропал», — говорит Киппинг. Меж-
чие газы внутри звезд и вокруг них. Некото- ду тем он надеется, что быстро разрастающе-
рые обнаружили натрий, калий и характерные еся сообщество исследователей экзоспутни-
признаки других элементов, присутствие ко- ков п родол ж ит поиск новы х с тратеги й работы
торых часто трудно объяснить. «Недостающим с данными, которые уже получены. Крайдберг
фактором может оказаться спутник, — говорит надеется также, что «Джеймс Уэбб» позволит
Оза. — Когда размышляешь в этом направле- обнаружить сигналы экзоспутника, но призна-
нии, это уже не кажется таким диковинным». ет, что до окончательного открытия, возможно,
Однако он отмечает, что экзо-Ио вряд ли станет предстоит еще долгий путь.
местом, где стоит искать экзобиологию в любом
виде: «Мы не ищем здесь условия, пригодные «Это передний край, — говорит Крайдберг. —
для существования жизни. Мы ищем взрыво- Вы яснен ие т ого, чт о м ы знаем и наскол ько хо-
опасную среду, а это б льшая часть Вселенной». рошо мы это знаем, — эволюционный процесс.
Чтобы изучать экзопланеты, нужно быть оп-
Путь вперед тимистом». Похоже, это касается и экзоспут-
ников.
Астрономы надеются, что космический теле-
скоп «Джеймс Уэбб», запуск которого в настоя- Перевод: А.П. Кузнецов
щее время запланирован на октябрь, поможет
охотиться за экзоспутниками с большей точно- ИЗ НАШИХ АРХИВОВ
стью. «Кеплер» был сконструирован для п оиска
Би л л и н г с Л. Поиск ж изн и на да лек и х л у на х // ВМ Н, № 3, 2014.

w w w.sci-r u.org [05/06] май/июнь 2021 | В мире науkи 69

Астрономия В

и

Излучение лазера зажигает искусственную
звезду, чтобы откалибровать систему адап-
тивной оптики Очень большого телескопа
Европейской южной обсерватории в Чили

70 В мире науkи | [05/06] май/июнь 2021

ВидетьАСТРОНОМИЯ

изъябнезов
Инструмент, созданный для астрономии, обретает
новую жизнь в борьбе с космическим мусором
и обеспечивает квантовое шифрование

Фрэнсис Беннет, Селин д’Оржевиль и Тони Травуйон

ДЛЯ АСТРОНОМОВ это волшебный момент: вы смотрите в монитор —

и размытое изображение космологического объекта становится более рез-
ким, демонстрируя новые детали. Мы называем это «замыканием петли»,
имея в виду петлю обратной связи адаптивной оптики — инструмента, ко-
торый позволяет телескопам исправлять размытость изображения, вы-
званную турбулентностью атмосферы. По сути, адаптивная оптика за-
ставляет звезды перестать мигать, сводя на нет влияние воздуха между
нами и космосом, чтобы превратить размытое изображение в четкое.

Y. BELETSKY (LCO) AND ESO Как-то ночью в прошлом году наша науч- батареи ни с чем не спутаешь, что давало хо-
ная группа в Австралийском национальном рошую возможность проверить рабочие ха-
университете завершала цикл создания но- рактеристики нашей системы.
вой системы электронного фотографирова-
ния, предназначенной для детального изуче- Для некоторых из нас это был первый раз,
ния космического мусора. Сидя в зале управ- когда мы использовали телескоп, чтобы на-
лен и я на шей обсерватори и на горе Стром ло, блюдать что-нибудь, что не было звездой,
отк уда открывается вид на столиц у Ка нбер- галактикой или другим космическим яв-
ру, для этого первого испытания мы выбрали лением. Этот спутник — один из тысяч соз-
метеорологический спутник. Это была лег- данных руками человека объектов, летаю-
кая мишень: его большой корпус и солнечные щих вокруг нашей планеты. Рой космиче-
ских аппаратов, часть из которых активны,

w w w.sci-r u.org [05/06] май/июнь 2021 | В мире науkи 71

Астрономия

ОБ АВТОРАХ

Фрэнсис Беннет (Francis Bennet) — доцент кафедры оптических
приборов Австралийского национального университета.

Селин д’Оржевиль (Céline d’Orgeville) — профессор кафедры
астрономии и космического приборостроения Австралийского
национального университета.

Тони Травуйон (Tony Travouillon) — доцент кафедры астроно-
мии и измерительной аппаратуры для научных исследований
Австралийского национального университета.

а б ольшинство нет, создает все больший риск атмосферной турбулентности с помощью па-
чрезмерной скученности на околоземных орби- раметра, называемого «видимость», который
та х. На ше исп ыта н ие п роход и ло в ра м к а х п ро- описывает угловой размер размытого пятна
граммы по созданию систем для решения про- звезды при наблюдении с помощью наземно-
блемы космического мусора и сохранения этих го телескопа. Чем сильнее турбулентность ат-
орбитальных путей для будущего использова- мосферы, тем хуже видимость. В хорошем ме-
ния. Это одно из нескольких новых направле- сте, на высокой горе, где турбулентность низ-
ний применения а да птивной оптики, котора я кая, видимость обычно составляет 0,5–1,0'',
традиционно используется для астрономиче- то есть разрешающая способность любого те-
ских наблюдений, преследующих различные лескопа ограничена величиной в этом диапа-
цели. После более чем трех десятилетий совер- зоне. Проблема в том, что современные теле-
шенствования этой техники астрономы поня- скопы обладают разрешением значительно бо-
ли, что они могут применить свой опыт для ре- лее высоким. С чисто оптической точки зрения
шения любой задачи, требующей отправки или разрешение телескопа определяется «дифрак-
приема фотонов света между космосом и по- ционным пределом», который пропорционален
верхностью Земли. длине волны света и обратно пропорциона-
лен диаметру зеркала телескопа, собирающего
Борьба с атмосферой этот свет. Д лины волн изл у чения, которое мы
регистрируем, зависят только от химическо-
Слой газа между Землей и остальным космосом го состава наблюдаемых нами небесных объ-
поддерживает нашу жизнь, но при этом воздух ектов, а значит, их нельзя изменить. Поэтому
изменяет путь любого фотона, который прохо- единственный способ строить телескопы, ко-
дит через него. Виной всему атмосферная тур- торые могут разрешать все более мелкие объек-
булентность, вызванная перемешиванием воз- ты, — у ве л и ч и вать и х д иа ме тр. На п ри мер, те-
духа, имеющего разную температуру. Путь, лескоп с зеркалом диаметром 2 м в оптическом
по которому идет свет, искривляется, или, как диапазоне может разрешать объекты размером
говорят, свет преломляется, проходя через раз- в 0,05 угловой секунды (то есть сможет увидеть
личные виды среды, поэтому соломинка в ста- большую монету с расстояния 100 км). Но даже
кане с водой выглядит так, как будто под во- в очень хорошем месте при плохой видимости
дой она наклонена под другим углом, чем над это разрешение ухудшится в десять раз.
ней: когда свет, отражающийся от соломинки,
перемещается из воды в воздух, направление Поэтому легко понять преимущества разме-
его распространения изменяется. То же самое щения телескопов в космосе, за пределами ат-
происходит, когда свет проходит через воздух мосферы. Однако остаются очень веские при-
с разной температурой. Когда свет переходит чины строить телескопы на Земле. Космиче-
из теплого воздуха в холодный, его скорость ские телескопы не могут быть очень большими,
уменьшается и направление распространения потому что ракеты не способны нести вес боль-
меняется. ше определенного. К тому же сложно отправ-
лять в космос людей для их обслуживания
Именно из-за этого эффекта мерцают звезды, и модернизации. Самый большой строящийся
а астрономам трудно получить четкие снимки сегодня космический телескоп — это «Джеймс
неба. Количественно мы оцениваем влияние

72 В мире науkи | [05/06] май/июнь 2021

Астрономия

Как работает адаптивная оптика

Атмосфера Земли вызывает нежелательные искажения объектов, наблюдаемых наземными телескопами. Чтобы компенси-
ровать эти атмосферные эффекты, астрономы используют системы адаптивной оптики с деформируемыми зеркалами, кото-
рые компенсируют искажения, отчего изображения получаются более четкими.

Система без искажений Падающий на объектив свет от естественных источни- Влияние возмущений атмосферы
Фотогра- ков или искусственных объектов, таких как спутники,
фируемый
объект представляет собой плоский волновой фронт A . В от-
Неискаженный
волновой сутствие каких‑либо внешних источников искажения
свет зеркалами телескопа можно сфокусировать в точ-
A фронт
ку, в результате получается четкое изображение B .
Зеркало
Искажение Искаженный A
Телескоп волновой
Но турбулентность атмосферы, вызван- фронт
ная перемешиванием воздуха разной
плотности, замедляет отдельные участки

волнового фронта по‑разному A .

Компоненты световой волны попадают
в точку фокусировки со сдвигом фазы,

вызывая размытость изображения B .

Изображение, Телескоп
искаженное

турбулентностью
(«видимость»)

Зеркало Сфокуси‑ Размытое
рованное изображение
B изображение
B

Как адаптивная оптика
исправляет это Скомпенсированное
изображение
Когда световой луч попадает в систе-

му адаптивной оптики 1 , он падает
на деформируемое зеркало. Сначала еще
не отрегулированное зеркало отражает
Актюаторы 1 Искаженный
искаженный волновой фронт 2 . Свет корректируют волновой
высоту каждой фронт
попадает на расщепитель пучка 3 , из ячеек зеркала
2 Деформи-
и часть его падает на датчик, который руемое
анализирует искажение волнового Сфокуси‑ зеркало
рованное При
фронта 4 . Подобно тому как работает изображение первом
СИСТЕМА АДАПТИВНОЙ ОПТИКИ
шумоподавление, система генерирует проходе
«инверсный» волновой фронт, который фронта
83 7 6 волны
компенсирует искажение 5 , и сотни
Скорректированный зеркало
отдельных актюаторов изгибают дефор- еще не де-
мируемое зеркало в соответствии с не- Фотокамера Расщепитель формиро-
обходимой формой компенсирующей высокого пучка вано
разрешения
поверхности 6 . Теперь зеркало может Миллисекундная
петля обратной связи
нейтрализовать искажение падающего
волнового фронта и отразить выравнен-

ный плоский волновой фронт 7 . Часть

его расщепитель направляет в камеру
высокого разрешения для фотографиро-
вания необходимого ученым сфокусиро-

ванного изображения 8 , а другая часть
идет в следующую корректирующую
петлю. системы самокор-
рекции
«Зеркало, изогнись так»
Замыкание петли
Состояние атмосферы меняется очень быстро,
поэтому системе требуется корректировка К системе управления
Illustration by 5W Infographics в реальном времени
примерно каждую миллисекунду. Адаптивная 5
оптика формирует петлю обратной связи 4
самокоррекции, в которой датчик волнового
фронта измеряет любые изменения искажений Датчик волнового фронта
и в реальном времени отсылает инструкции измеряет его искажения Волновой фронт скомпенсирован
компенсации на деформируемое зеркало.

w w w.sci-r u.org [05/06] май/июнь 2021 | В мире науkи 73

Астрономия

В фокусе: две фотографии планеты Нептун, сделанные Очень большим телескопом (первая — до включения системы
адаптивной оптики, вторая — после), демонстрируют разницу, обеспеченную этой техникой

Уэбб» с главным зеркалом диаметром 6,5 м. бывают достаточно яркими для этой цели. P. WEILBACHER (AIP) AND ESO
А диа метры зерка л кру пнейши х наземны х те- Но астрономы — люди изобретательные: они
лескопов составляют более 10 м. У строящего- п рос то созда ют свои собс твен н ые иск усс твен-
ся в настоящее время Чрезвычайно большого ные звезды, направляя вверх луч лазера.
телескопа (Extremely Large Telescope, ELT) диа-
метр главного зеркала достигнет 39 м. Назем- Этот эталонный источник света, лазерная
ные телескопы к тому же можно модернизиро- опорна я звезда — второй к л ючевой ком понент
вать в течение всего срока их работы, постоян- системы адаптивной оптики. В нашей атмо-
но оснащая приборами последнего поколения. сфере на высоте 90 км, что значительно выше
Но чтобы полностью использовать все возмож- вызывающей искажения турбулентности, рас-
ности этих телескопов, мы должны ослабить положен слой толщиной в несколько киломе-
влияние атмосферы. тров, содержащий атомы натрия. Ученые мо-
гут возбуждать эти атомы натрия с помощью
Первые концепции адаптивной оптики были специально настроенного лазера. Атомы на-
предложены в начале 1950-х гг., а впервые ис- трия в верхних слоях атмосферы поглощают
пользованы в 1970-х гг. военными США, в част- яркий желтый свет лазера (такой же свет излу-
ности для фотографирования спутников с по- чают натриевые уличные фонари во многих го-
верхности Земли. Астрономам пришлось рода х), а зат ем переиз л у ча ю т его, созда ва я ос-
ждать до 1990-х гг., чтобы применить эту тех- лепительную искусственную звезду. Посколь-
нику в своих обсерваториях. Адаптивная оп- ку лазер прикреплен к телескопу и повторяет
тика включает три ключевых компонента. его движения, эта искусственная звезда всег-
Первый — датчик волнового фронта, быстрая да на ход итс я в зоне ви д и мос ти датч и к а вол но-
цифровая камера, оснащенная набором опти- вого фронта.
ки для регистрации искажений фронта свето-
вой вол н ы, п ри ход я щей к т е лескоп у. Э т о т дат- Теперь, когда мы можем непрерывно отслежи-
чик измеряет искажения, вызванные атмосфе- вать форму волнового фронта, необходимо ком-
рой в реальном времени. Поскольку измерения пенсировать его искажения. Это задача тре-
должны успевать регистрировать быстрые из- тьего основного компонента системы — дефор-
менения в атмосфере, новую карту необходимо мируемого зеркала. Оно представляет собой
создавать от нескольких сотен до нескольких тонкую отражающую мембрану, под которой
тысяч раз в секунду. Чтобы получить достаточ- находится матрица актюаторов — исполни-
но фотонов при такой короткой выдержке, дат- тельных механизмов, которые толкают нару-
чику волнового фронта требуется яркий источ- жу или тянут на себя мембрану для формиро-
ник света над атмосферой. Сами звезды редко вания неискаженного фронта отраженного све-
та. Каждый раз когда датчик волнового фронта

74 В мире науkи | [05/06] май/июнь 2021

Астрономия

проводит измерение, он отправляет получен- экзопланет. Сегодня мы достигли этапа, когда

ную информацию зеркалу, которое деформиру- вполне можно ожидать, что любой телескоп бу-

ется таким образом, чтобы компенсировать ис- дет оснащен собственной системой адаптив-

кажения фазы падающего света, эффективно ной оптики, и мы начинаем расширять обла-

устраняя вызванные атмосферой аберрации. сти использования этой техники для решения

Атмосфера меняется настолько быстро, что задач, выходящих за пределы астрономии.

эту корректировку фронта нужно проводить Проблема космического мусора

примерно каждую миллисекунду. Это серьез-

ная механическая и вычислительная пробле- Как ни парадоксально, одна из этих новых об-

ма. Устройство, деформирующее зеркало, еже- ластей применения — наблюдение за объекта-

секундно должно совершать тысячи перемеще- ми на низкой орбите — способствовала разви-

ний и должно быть сопряжено с компьютером тию адаптивной оптики на раннем этапе. Эта

и датчиком волнового фронта, способными ра- область исследований, обычно называемая

ботать с такой скоростью. Оно представляет контролем над ситуацией в космосе, включает

собой нескольких тысяч актюаторов, каждый наблюдение и изучение искусственных и есте-

из которых перемещает зеркальную поверх- ственных космических объектов, то есть спут-

ность на несколько микрометров. Успевать по- ников и метеороидов. Законные опасения за-

стоянно поддерживать этот процесс самокор- ключаются в том, что постоянно увеличиваю-

рекции с помощью обратной связи — именно щееся количество запускаемых космических

это мы и называем «замыкать петлю». аппаратов приведет к увеличению числа стол-

Хотя этот метод сложен и трудоемок, к на- кновений между ними, в результате чего об-

стоящему времени астрономы уже в значи- ломков станет еще больше. При наихудшем ва-

тельной степени освоили адаптивную оптику рианте развития событий может случиться

и все крупные оптические обсерватории осна- каскадный эффект, что сделает некоторые ор-

щены такими системами. Существу-
ют даже специализированные версии

Адаптивная оптика, по сути,для разных типов наблюдений. В «клас-
заставляет звезды перестатьсической» системе адаптивной опти-
ки используются только одна опорная

мигать, сводя на нет влияниезвезда и одно деформируемое зерка-
ло, что позволяют корректировать ат-

воздуха между нами и космосом,мосферную турбулентность на доволь-
чтобы превратить размытоено ограниченном участке неба. В бо-
лее с лож н ы х сис тема х, та к и х к а к MCAO

изображение в четкое(MultiConjugate Adaptive Optics, Много-

составная система адаптивной опти-

ки), для зондирования и корректировки боль- биты полностью непригодными для использо-

шего объема атмо сферной турбулентности вания. Эта катастрофическая, однако доста-

в поле зрения телескопа используется несколь- точно вероятная ситуация называется «син-

ко опорных звезд и несколько деформируемых дром Кесслера» по имени Дональда Кесслера

зеркал. Такой подход открывает возможность (Donald Kessler), ученого NASA, предсказавше-

для астрономических наблюдений с компен- го ее еще в 1978 г.

сацией атмо сферных искажений в окне, ко- Около 34 тыс. созданных руками челове-

торое в 10– 20 раз шире, чем позволяет клас- ка объектов размером более 10 см летают во-

сическая адаптивная оптика, — но стоит это круг Земли; из них только около 10% — ак-

значительно дороже. В других ситуациях — тивные спутники. Космический мусор ска-

например, когда астрономы хотят изучить от- пливается на высотах, наиболее активно

дельный объект, такой как экзопланета, — используемых для деятельности человека

важным фактором становится не размер поля, в космосе, в основном на низких околоземных

а близкая к идеальной разрешающая способ- орбитах (от 300 до 2 тыс. км над поверхностью

ность. В этом случае задействуют системы, по- Земли) и на геостационарной орбите (около

добные Экстремальной системе адаптивной 36 тыс. км). Хотя более крупные объекты мы

оптики (Extreme Adaptive Optics), в которой ис- можем отслеживать с помощью радаров, оп-

пользуются более быстродействующие датчи- тических телескопов и станций лазерного сле-

ки и зеркала с более высоким разрешением, жения, там летают еще несколько сотен ты-

обычно в сочетании с фильтром, блокирую- сяч обломков размером от 1 см до 10 см и еще

щим свет звезды, что позволяет получать изо- до 100 млн обломков меньше 1 см, орбиты ко-

бражения обращающихся вокруг нее тусклых торых в большинстве случаев неизвестны.

w w w.sci-r u.org [05/06] май/июнь 2021 | В мире науkи 75

Астрономия

Сцены столкновения в фильме 2013 г. «Грави- данные о том участке атмосферы, в котором
тация» служат страшной иллюстрацией того, спутник окажется через несколько миллисе-
что может произойти, если крупный обломок кунд.
столкнется, например, с Международной кос-
мической станцией. Агентство NASA сообщает, А да птивн у ю оптик у можно использовать д ля
что за последние 20 лет станции приходилось отслеживания и получения изображений спут-
выполнять примерно один маневр уклонения ников и мусора на низкой околоземной орбите,
в год, чтобы избежать столкновения с косми- а также для улучшения отслеживания объек-
ческим мусором, который пролетал слишком тов на низких, средних и геостационарных ор-
близко, и тенденция эта только усиливается: битах. Один из способов отслеживания косми-
в 2020 г. бы ло вы пол нено три ма невра. К осм и- ческих объектов — с помощью лидаров (от англ.
ческий мусор способен серьезно нарушить наш LIDAR — LIght Detection And Ranging, Оптиче-
нынешний образ жизни, который — и зача-
стую мы не имеем об этом ни малейшего пред- ская система обнаружения и определения рас-
ставления — в значительной степени завязан
на космические технологии. Безусловно, спут- стояния до объекта. По сути, это тот же ра-
ники необходимы для работы мобильных теле-
фонов, телевидения и интернета, но также для дар, но работающий в оптическом диапазоне. —
функционирования системы глобального по- Примеч. пер.). Мы посылаем в небо короткий
зиционирования, проведения банковских опе- импульс излучения лазера системы слежения
раций, наблюдений за атмосферой Земли для (не путать с лазером для формирования опорной
составления прогнозов погоды, для быстрого звезды), чтобы по времени прохождения отра-
реагирования на стихийные бедствия, управ- женного от спутника сигнала определить точ-
ления потоками транспорта и многих других ное расстояние от этого космического аппарата
критически важных для нашей повседневной до Земли. В данном случае система адаптивной
жизни видов деятельности. оптики предварительно обрабатывает лазер-
ный луч, намеренно искажая его перед тем, как
Ря д проектов на пра влены на очистк у космо- он пройдет через турбулентную атмосферу. Ис-
са, но все эти усилия технологически трудны, кажения рассчитываются таким образом, что-
сложны в политическом отношении и доволь- бы компенсировать влияние турбулентности,
но затратны. Тем временем некоторые ученые, так что лазерный луч после выхода из атмосфе-
в том числе наша научная группа из Австра- ры вновь становится неискаженным.
лийского национального университета, рабо-
тают над разработкой стратегий снижения не- Мы надеемся, что сможем использовать этот
гативных последствий непосредственно с Зем- метод не только для отслеживания косми-
ли. Работать с Земли проще и дешевле, к тому ческого мусора, но и чтобы уводить объекты
же мы можем использовать технику, которая с курса, если он ведет их к столкновению. Не-
у нас уже хорошо работает, например адаптив- большое давление, оказываемое при отраже-
ную оптику. нии фотонов лазерного света от поверхности
обломков, сможет изменить орбиту объекта
Существует несколько тонких различий меж- с большим отношением площади поверхности
ду тем, как мы используем адаптивную оптику к массе. Для максимально эффективного воз-
в астрономии, и тем, как мы применяем ее для действия необходимо, чтобы адаптивная опти-
контроля ситуации в космосе. Скорость спут- ка фокусировала лазерный луч именно там, где
ника зависит от его удаленности от Земли. На- мы хотим. Эта стратегия не уменьшит количе-
п ри мер, МКС ле тит на высоте 400 км на д Зем- ство обломков на орбите, но может помочь пре-
лей с невероятной скоростью 8 км/с и совер- дотвратить столкновения обломков с другими
шает полный облет планеты каждые полтора обломками и, возможно, отсрочит развитие ка-
часа. Это намного быстрее видимого движе- тастрофического сценария Кесслера. В конеч-
ния Солнца и звезд, которым благодаря вра- ном итоге такие системы можно было бы ис-
щению Земли требуются целые сутки, чтобы пользовать по всей планете для управления на-
совершить круг над нами. Из-за такой высокой шим космическим окружением.
скорости, когда телескопы отслеживают спут-
ники, кажется, что атмосферная турбулент- Квантовая передача информации
ность изменяется намного быстрее, и системы
адаптивной оптики должны вносить поправ- Космическая безопасность — не единственная
ки в 10– 20 раз быстрее, чем при отслежива- область, в которой адаптивная оптика может
нии астрономических объектов. Лазерный луч оказаться полезной. Системы шифрованной
опорной звезды необходимо направить в точ- связи имеют принципиальное значение для
ку немного впереди спутника, чтобы получить многи х на пра влений тех нического прогресса,
который мы наблюдаем в последние десятиле-
тия. В бесконтактных платежных системах,
в том числе для оплаты с помощью мобильных
телефонов и наручных часов, онлайн-б анкинга

76 В мире науkи | [05/06] май/июнь 2021

Астрономия

и электронной коммерции, везде используется Атмосферная магистраль
высокоскоростная безопасная техника связи.
Шифрование, применяемое для передачи этих Нежданно-негаданно техника, создававшаяся
сообщений, основано на трудно решаемых ма- когда-то для изучения небес, возможно, помо-
темати ческ и х за дача х, и за щ и щае т оно тол ько жет нам воплотить некоторые из великих це-
потому, что современные компьютеры не в со- лей будущего — защитить безопасность кос-
стоянии решить эти задачи достаточно бы- моса и связи. Эти новые области применения,
стро, чтобы взломать шифр. Квантовые ком- в свою очередь, будут способствовать развитию
пьютеры, которые, вероятно, вскоре начнут адаптивной оптики в интересах астрономии.
преодолевать эти проблемы быстрее, чем их
классические собратья, несут угрозу традици- Традиционно адаптивная оптика была
онному шифрованию. Криптографы постоян- по карману только крупным обсерваториям,
но изобретают новые методы защиты данных, в которых высокая стоимость была оправдана
но ником у не уда лось создать полностью безо- огромным ул у чшением и х рабочи х хара ктери-
пасный протокол шифрования. Цель кванто- стик. Но контроль космического пространства
вой криптографии — изменить эту ситуацию. и связь сильно выигрывают от адаптивной оп-
тики даже на телескопах со скромными апер-
Квантовое шифрование базируется на при- турами. Мы находимся в ситуации, когда все
роде света и законах квантовой физики. Ос- эти сообщества могут помочь друг другу. Не-
нова любой системы квантового шифрова- достаточно использующиеся телескопы могут
ния — квантовый ключ. Квантовые генераторы обрести нову ю жизнь, буд у чи осна щены а да п-
случайных чисел смогут обеспечить нескон- тивной оптикой, а те, кто отслеживает косми-
чаемый поток действительно случайных чи- ческий мусор, жаждут получить больше до-
сел для создания ключей, которые невозмож- ст у па к телескопа м, чтобы иметь возможность
но взломать, заменяя классические ключи, контролировать более обширные районы неба.
формируемые предсказуемым, а значит, под- Что касается обсерваторий будущего, астроно-
дающимся расшифровке способом. Эти клю- мы рассматривают возможность расширения
чи можно генерировать с очень высокой ско- технических требований к своим телескопам
ростью, а нам нужно использовать их только и инструментам, чтобы дать возможность про-
один раз, тем самым обеспечивается доказуе- водить на них исследования по другим направ-
мо «нераскалываемый» шифр. лениям, таким как контроль ситуации в космо-
се и связь. Это не только укрепляет их научную
Чтобы посылать закодированное квантовым базу, но и дает доступ к новым источникам фи-
шифром сообщение на большие расстояния нансирования, включая частные предприятия.
без оптоволоконного кабеля, мы должны иметь
возможность передавать свет лазера с оптиче- Мы вступаем в эпоху мультидисциплинар-
ского телескопа на Земле к принимающему те- ности, когда небо становится общим ресур-
лескопу на спутнике и обратно. Проблема с от- сом. Повышая четкость изображений неба, мы
правкой этих сигналов та же самая, с кото- размываем границы между всеми видами де-
рой мы сталкиваемся, когда используем лазер, ятельности, в которых телескоп использует-
чтобы столкнуть с орбиты кусок космическо- ся в качестве основного инструмента. Ученые
го мусора: атмосфера изменяет путь передачи. и инженеры, создающие системы адаптивной
Но мы можем использовать все ту же технику оптики, теперь расширяют сферу своего со-
адаптивной оптики для отправки и получения трудничества и ставят себя в центр этой новой
квантовых сигналов, значительно увеличив динамики.
объем передаваемых данных. Эта стратегия,
вероятно, позволит системам оптической свя- Адаптивная оптика все чаще используется
зи, которые обладают преимуществом кван- и без телескопов. Важное и в настоящее вре-
товой совместимости, успешно конкуриро- мя довольно распространенное применение
вать с большими тарелками радиочастотной адаптивной оптики — использование в меди-
спутниковой связи. Существуют и другие пре- цинских системах визуальной информации
пятствия на пути широкого внедрения систем и в офтальмологии для коррекции искажений,
квантовой передачи информации — напри- вносимых при наблюдении через живые ткани
мер, необходимость хранить и передавать ин- и глаз. Другие области применения включают
формацию, не разрушая квантовое состояние. оптимальную фокусировку в промышленных
Но ученые активно работают над этими про- лазерных инструментах и даже в противора-
блемами, и мы надеемся в конечном итоге соз- ке тн ы х воен н ы х лазера х. Н и когда еще не бы ло
дать безопасную глобальную квантовую сеть. более захватывающего времени для изуче-
Адаптивная оптика — важнейшая часть рабо- ния потенциала адаптивной оптики в космосе
ты по осуществлению этой мечты. и на Земле.

Перевод: А.П. Кузнецов

w w w.sci-r u.org [05/06] май/июнь 2021 | В мире науkи 77

Космические исследования Illustration by Robert Hunt

КОСМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Взгляд с обратной
стороны Луны

Новые лунные телескопы будут всматриваться в темные
века Вселенной, таящие в себе зародыши звезд

Анил Анантасвами

78 В мире науkи | [05/06] май/июнь 2021

Космические исследования

w w w.sci-r u.org Радиотелескоп на обратной
стороне Луны (каким его видит
художник), возможно, уловит сигналы
от первичных облаков водорода

[05/06] май/июнь 2021 | В мире науkи 79

Космические исследования

ОБ АВТОРЕ

Анил Анантасвами (Anil Ananthaswamy) — автор книг «На краю
физики» (The Edge of Physics), «Человек, который там не был»
(The Man Who Wasn’t There) и «Через две двери сразу: изящный
эксперимент, который высветил тайну нашей квантовой реаль-
ности» (Through Two Doors at Once: The Elegant Experiment That
Captures the Enigma of Our Quantum Reality).

братная сторона Луны — странная пустынная область,
совершенно непохожая на привычную для нас в основ-
ном гладкую поверхность, которая видна по ночам с на-
шей планеты. В 1959 г. советский космический зонд
«Луна-3» сделал первые снимки этой скрытой от нас
местности. Вместо широких равнин на фотографиях
просматривался лунный пейзаж с горами. Наблюдения,
проведенные с тех пор, показали, что обратная сторона
к тому же полна кратеров с изрезанными краями, вну-
три которых разбросано еще больше кратеров. Скоро эта территория с грубым ска-
листым рельефом и открывающийся прямо над ней космос будут выглядеть еще бо-
лее странно: они будут кишеть радиотелескопами, смонтированными на новом по-
колении роботов-вездеходов и искусственных спутниках Луны.

Астрономы собираются сделать обрат- на Земле зафиксировать его практически
ную сторону Луны нашим новым и са- невозможно. Наша атмосфера либо блокиру-
мым широким окном в темные века космо- ет, либо искажает эти слабые сигналы; а те,
са, таинственную эпоху, хранящую ран- что пробиваются сквозь нее, тонут в радио-
ние отпечатки звезд и галактик. Наша шумах, возникающих в ходе деятельности
Вселенная не всегда была заполнена эти- человека.
ми яркими объектами, сияющими сегодня
на небе. Примерно через 380 тыс. лет после Ученые десятилетиями мечтали о том,
Большого взрыва Вселенная остыла и обра- чтобы изучать космические темные века
зовались первые атомы водорода. Гигант- с обратной стороны Луны, которая экра-
ские облака этого химического элемента нирована от радиоизлучения с Земли
вскоре заполнили космос. Но в течение не- и не имеет сколько-нибудь значительной
скольки х сотен ми л лионов лет в отсу тствие атмосферы, затрудняющей изучение космо-
звезд все было покрыто мраком. Затем на- са. Сегод н я в п ла на х косм и ческ и х а гент с тв
ступил «космический рассвет»: загорались многих стран (у некоторых — в ближайшие
и гасли первые звезды, закручивались спи- три года) полеты на Луну с приборами для
рали галактик и постепенно обретала форму обнаружения радиоволн — и мечты астро-
крупномасштабная структура Вселенной. номов станут реальностью.

В т ем н ы х обла к а х водорода, дол ж но быть, «Если бы мне поставили задачу найти
присутствовали зародыши этой структу- идеальное место для низкочастотной ра-
ры, но ту эпоху невозможно исследовать диоастрономии, мне пришлось бы постро-
с помощью оптических телескопов — света ить Луну, — говорит астрофизик Джек Бернс
в то время просто не было. И хотя этот водо- (Jack Burns) из Колорадского университета
род испускал длинноволновое (то есть низ- в Боулдере. — Мы сейчас наконец подош ли
кочастотное) радиоизлучение, было обна- к моменту, когда действительно собираем-
ружено, что с помощью радиотелескопов ся разместить эти телескопы на Луне в бли-
жайшие несколько лет».

80 В мире науkи | [05/06] май/июнь 2021

Космические исследования

Пульс водорода к осмологической моделью. «Это игровая
площадка для проверки космологии», — объ-
Идея о том, что с помощью телескопов мож- ясняет Бернс.
но обнаружить нейтральный водород, вос-
ходит к 1940-м гг., когда голландский астро- Первые радиотелескопы на обратной сто-
ном Хендрик Кристофель ван де Хюлст роне Лу н ы и на д ней буд у т дос тат оч но п ро-
(Hendrik Christoffel van de Hulst) предсказал, стыми. Они позволят составить абрис это-
что атомы водорода могут спонтанно испу- го покрытого тенью отрезка космического
скать импульсы электромагнитного излу- времени, который невозможно разглядеть
чения. Это происходит потому, что каждый никаким другим способом. По мере ввода
атом водорода может переключаться между в строй более совершенных инструментов
двумя энергетическими состояниями, испу- сигналы на длине волны 21 см откроют все
ская или поглощая излучение с длиной вол- больше деталей, что позволит астрономам
ны 21 см (то есть частотой 1420 МГц). Это создавать динамические карты водородных
излучение — «пульс водорода», и, когда об- облаков с высоким разрешением.
лако газа разрастается до космических мас-
штабов, сигналы могут складываться и до- «Главное достоинство [излучения] ней-
стигать величины, которую есть возмож- трального водорода в том, что это не про-
ность обнаружить. сто моментальный снимок, как в случае ре-
ликтового излучения», — объясняет Кри-
Та кие сигна лы должны бы ли впервые по- стиан Зарб Адами (Kristian Zarb Adami)
явиться примерно через 380 тыс. лет после из Оксфордского университета. Отслежи-
Большого взрыва, когда Вселенная остыла
нас тол ько, что п ротон ы и электрон ы, кото- Не исключено, что сигналы
рые ранее заполняли пространство, соеди- излучения темных веков
нились в атомы водорода. Помимо форми- с длиной волны 21 см
рования исходного материала, из которого несут признаки новых
впоследствии возникнут все объекты, это физических явлений или
событие имело важное дополнительное по- расхождения со стандартной
следствие, превратив Вселенную из непро- космологической моделью
зрачной в прозрачную и дав возможность
реликтовому излучению, появившемуся вая флуктуации сигнала излучения на дли-
в результате Большого взрыва, растечься не волны 21 см с течением космического
по всему космосу. Теперь мы обнаружива- времени, телескопы могут зафиксировать
ем это излучение — послесвечение Большо- эволюцию ранней Вселенной на протяже-
го взрыва — как космическое микроволно- нии темных веков вплоть до «космическо-
вое фоновое излучение (реликтовое излу- го рассвета» и даже за его пределами. После
чение). После этого в течение, вероятно, рассвета наст у пи ла эпоха повторной иони-
первых нескольких сотен миллионов лет зации, когда излучение первых массивных
нейтральный водород заполнял темную звезд и другие интенсивные астрофизиче-
Вселенную, пока не взошла космическая ские явления разогрели оставшийся ней-
заря — засияли первые звезды и образова- тральный водород настолько, что он снова
лись г алактики. превратился в плазму. С наступлением этой
эпохи 21-сантиметровое излучение погасло
Темные века интересуют космологов окончательно.
в частности потому, что позволяют взгля-
нуть на Вселенную тех времен, когда она Пионеры обратной стороны
была относительно нетронутой, в отсут-
ствие воздействия каких-либо искажаю- Несколько инструментов, играющих роль
щих картину астрофизических эффектов. первопроходцев, уже работают. Это один
В то время распределение нейтрального во- из блоков китайского посадочного модуля
дорода все еще несло на себе отпечатки пер- «Чанъэ-4» на обратной стороне Луны, а так-
вичных квантовых флуктуаций, которые же искусственный спутник Луны «Цюэ-
были значительно усилены в результате цяо», который передает сигналы с посадоч-
быстрого расширения Вселенной в первые ного модуля на Землю. «Цюэцяо» был запу-
доли секунды ее истории, незапятнанные щен в мае 2018 г., а «Чанъэ-4» опустился
появлением звезд, галактик и скоплений
галактик. Не исключено, что сигналы из-
лучения темных веков с длиной волны
21 см несут признаки новых физических
явлений или расхождения со стандартной

w w w.sci-r u.org [05/06] май/июнь 2021 | В мире науkи 81

Космические исследования

на поверхность Луны в январе 2019 г. «Это группы разработчиков модуля ROLSES. — Я
была первая мягкая посадка на обратную за нима юсь этим 35 ле т. Это дейс твительно
сторону Луны, — рассказывает Бернард Фо- большое событие!»
инг (Bernard Foing), исполнительный дирек-
тор Международной рабочей группы по ис- Еще одну экспедицию по изучению ради-
следованию Луны (ILEWG) и планетолог Ам- очастотных помех на Луне — LuSEE (Lunar
стердамского университета. — Это было Surface Electromagnetics Experiment, Экспе-
огромным успехом». римент по изучению электромагнетизма
на поверхности Луны) — планируется от-
И «Чанъэ-4», и «Цюэцяо» несли радиоан- править уже в 2024 г. «LuSEE летит на обрат-
тенны. Но на «Цюэцяо» антенны, построен- ную сторону, — рассказывает Бернс. — Она
ные в сотрудничестве с голландскими уче- отправится в метеоритный кратер Шредин-
ными, не раскрылись полностью, а работе гер». Посадочный модуль с LuSEE, возмож-
единственной антенны «Чанъэ-4» мешают но, будет нести и другую полезную нагруз-
радиочастотные помехи электроники по- ку: DAPPER (Dark Ages Polarimeter Pathfinder,
садочного модуля. Будущие лунные косми- Поляриметрический зонд темных веков),
ческие аппараты для исследования темных радиотелескоп для обнаружения сигналов
веков Вселенной, возможно, будут иметь до- с длиной волны 21 см темных веков Вселен-
полнительную защиту, чтобы минимизи- ной. «Первоначально DAPPER проектиро-
ровать радиопомехи. Возможно также, что вался для работы на орбите вокруг Луны,
они развернут на поверхности Луны не- но, возможно, он переместится на этот по-
сколько антенн на расстоянии в десятки садочный модуль, — говорит Бернс. — NASA
или сотни километров друг от друга. фина нсирует на ш у работ у на д концепцией
использования модуля DAPPER в этой экспе-
Будущие лунные диции. Мы будем готовы начать».
космические аппараты
Независимо от того, будет DAPPER нахо-
для исследования дится на орбите или на поверхности Луны,
темных веков Вселенной, его возможности будут ограничены тем, что
комплект его дипольных антенн будет рас-
возможно, будут иметь полагаться в одном месте. Однако у астро-
дополнительную защиту, номов есть и более далеко идущие пла-
ны по развертыванию антенных решеток
чтобы минимизировать на Луне. Эти решетки, которые объединяют
радиопомехи сигналы от отдельных антенн, разнесенных
на большие расстояния, действуют как те-
Следующая фаза подготовки к началу лескопы с разрешением намного б льшим,
астрономических наблюдений с обратной чем это было бы возможно с одной антен-
стороны Луны должна начаться с запуска ной, и смог ут более точно определять коор-
модуля ROLSES (Radiowave Observations at динаты источника на небе.
the Lunar Surface of the photoElectron Sheath,
Радионаблюдения слоя фотоэлектронов Эра антенных решеток
на поверхности Луны) в октябре этого года.
ROLSES отправится на Луну в составе по- Сюэлэй Чэнь (Xuelei Chen) из Национальных
садочного модуля частной компании, ли- астрономических обсерваторий Китайской
цензированной NASA в рамках программы академии наук считает, что лунная орби-
агентства Службы коммерческой достав- та — лучшее место для строительства в бли-
ки грузов на Луну (Commercial Lunar Payload жайшем будущем лунных антенных реше-
Services). Хотя приземлится он в районе ток для картографирования темных веков.
Океа на Бу рь на видимой стороне Лу ны, за- Антенны нескольких спутников можно объ-
дача модуля ROLSES по определению пара- единить в един у ю решетк у д ля проведения
метров радиочастотных помех, генериру- наблюдений, когда все они будут распола-
емых лунным грунтом, крайне важна для гаться на обратной стороне Луны. «Это не-
будущей работы по идентификации дру- большой эксперимент, требующий умерен-
гих радиосигналов на ее обратной стороне. ных затрат, и мы вполне могли бы провести
«Это уже реальность, — говорит Бернс, член его с помощью современной техники», — го-
ворит Чэнь.

Согласно ориентировочному плану, для
формирования решетки будет летать флот
из пяти-восьми спутников, выстроенных
в тщательно отрежиссированном порядке.

82 В мире науkи | [05/06] май/июнь 2021

Космические исследования

Один из этих спутников будет представ- у ченые должны спроектировать мини-стан-
лять собой более кру пный базовый мод уль, цию и сбросить ее с дрона в отдаленном рай-
на котором будет находиться б льшая часть оне, таком как засушливая область Запад-
электроники для приема и обработки сигна- ной Австралии, чтобы проверить, развер-
лов от других спутников и дальнейшей пе- нется ли она.
редач и го т овы х резул ьтат ов на Зем л ю. «М ы
хотим запустить их одной ракетой-носи- Между тем Бернс также возглавляет фи-
телем, чтобы затем выпускать один за дру- нансируемую NASA концептуальную про-
гим», — говорит Чэнь. работку проекта по созданию еще одного
лунного радиотелескопа, метко названно-
Размещение такой антенной решетки го FARSIDE (Farside Array for Radio Science
на поверхности обратной стороны Луны бу- Investigations of the Dark ages and Exoplanets,
дет намного более сложной задачей по мно- Антенная решетка на обратной стороне
гим причинам, в том числе из-за силь- [Луны] для радиоастрономических иссле-
ной изрезанности рельефа ее поверхности дований темных веков и экзопланет). Что-
и опасного для аппарата ледяного холода бы разработать FARSIDE, Бернс и второй на-
в течение 14-дневной лунной ночи. Чтобы учный руководитель, Грегг Халлинан (Gregg
начать подготовку к такого рода экспеди- Hallinan) из Калифорнийского технологиче-
ции, группа Фоинга планирует протести- ского института, объединились с Лабора-
ровать развертывание радиоантенн с по- торией реактивного движения NASA. Уче-
мощью роботов-вездеходов, разработанных ные планируют доставить на поверхность
Германским центром авиации и космонав- Луны полезный груз из четырех луноходов
тики. Испытания состоятся в июне на скло- и 256 антенн общим весом около 1,5 т при
нах Этны, действующего вулкана на Си-
цилии, который послужит приближенным Размещение антенной
аналогом поверхности Луны. Ученые будут решетки на поверхности
управлять луноходами удаленно. Каждый обратной стороны Луны
луноход будет нести по четыре комплек- будет намного более сложной
та антенн. «Мы разместим их в различных задачей в том числе из‑за
конфигурациях, чтобы показать, что в бу- сильной изрезанности
дущем мы сможем сделать это и на Луне», — рельефа ее поверхности
поясняет Фоинг. и опасного для аппарата
ледяного холода в течение
Другой способ развернуть решетку радио- 14‑дневной лунной ночи
антенн на обратной стороне Луны — просто
сбросить антенны с орбитального аппарата, помощи лунных посадочных модулей, соз-
чтобы они при л у ни лись и раскры лись та м, дание которых финансирует NASA. Луно-
где это возможно. Адами и его коллеги ра- ходы развернут антенны, расположив их
ботают над одной из таких идей: низкоча- в виде четырех похожих на цветок лепест-
стотный интерферометр, предназначенный ков, на участке поверхности диаметром
для точного измерения характеристик ра- 10 км. «Это мы можем сделать с помощью су-
диоизлучения, который включает 128 похо- ществующей техники, — говорит Бернс. —
жих на фракталы мини-станций. У каждой Так что все это выглядит вполне достижи-
станции восемь спиц, и на каждой закре- мым уже в текущем десятилетии».
плены 16 спиральных антенн. «Моя идея —
сбросить их со спутника, чтобы все они опу- Перевод: А.П. Кузнецов
стились на поверхность Луны в разных ме-
с та х», — говорит А да м и. ИЗ НАШИХ АРХИВОВ

Чтобы свести к минимуму количество Лоеб А. Темные века Вселенной // ВМН, № 3, 2007.
движущихся частей, группа инженеров
придумала, как напечатать эти антен-
ны в виде плоских листов, которые примут
свою окончательн у ю форм у пос ле того, ка к
развернутся на лунной поверхности. «Ан-
тенны можно печатать так же быстро, как
газеты. Мы тестировали эту технику в те-
чение последних четырех-пяти лет, — го-
ворит Адами. — Мы в процессе изготовле-
ния прототипа этих спиральных антенн».
В качестве следующего шага, добавляет он,

w w w.sci-r u.org [05/06] май/июнь 2021 | В мире науkи 83

Illustrations by Cat O’Neil ПСИХОЛОГИЯ

ПОБОРОТЬ
СТРЕСС,
ВЫЗВАННЫЙ
ПАН ЕМИЕЙ

Кризис, вызванный
COVID-19, длится
уже больше года,
и это тяжело
сказывается
на психическом
здоровье. Могут
оказаться
полезными способы
борьбы со стрессом,
используемые
для терапии при
катастрофах
и травмах

Мелинда Уэннер Мойер

84 В мире науkи | [05/06] май/июнь 2021

w w w.sci-r u.org [05/06] май/июнь 2021 | В мире науkи 85

Психология

ОБ АВТОРЕ

Мелинда Уэннер Мойер (Melinda Wenner Moyer) — автор статей
в Scientific American. Ее книга «Как воспитывать детей, чтобы они
не становились подлецами: научно обоснованные стратегии наи-
лучшего воспитания от младенчества до подросткового возрас-
та» (How to Raise Kids Who Aren’t Assholes: Science-Based Strategies for
Better Parenting — from Tots to Teens) выйдет в 2021 г.

ми Нитца (Amy Nitza) уже несколько десятилетий помога-
ет людям в кризисных ситуациях. Будучи директором Ин-
ститута психологической помощи пострадавшим при ка-
тастрофах Университета штата Нью-Йорк в Нью-Полце,
она работала в Пуэрто-Рико после урагана «Мария», в Бот-
сване в связи с ВИЧ-кризисом, а также на Гаити, помогая
справиться с психологической травмой детям, которые
были домашними рабами.

По словам Нитцы, пандемия COVID-19 отличает- Figley), директор Института травматологии Ту-
ся от всех этих ситуаций. Она длится месяц за ме- лейнского университета в Нью-Орлеане, 40 лет
сяцем, у людей болеют или погибают близкие, они проработавший в психологии катастроф.
теряют работу, а меры, принятые для того, чтобы
избежать заражения, например изоляция от се- Сегодня стресс наносит тяжелейший урон пси-
мьи, вызывают сильную эмоциональную боль х ическом у здоровью в СШ А. В июне 2020 г. исс ле-
и стресс. Миллионы людей по всему миру умерли дователи из Центров по контролю и профилак-
от корона вируса, и чис ло смертей продолжае т ра- тике заболеваний опросили 5412 взрослых аме-
сти. Горе, страх и экономические трудности удари- риканцев и обнаружили, что у 25,5% имелись
ли по всем странам. В США самое большое количе- симптомы тревожности и у 24,3% симптомы де-
ство жертв в мире — к началу 2021 г. там погибло прессии, то есть соответственно в три и в четыре
400 тыс. человек, миллионы людей серьезно боль- раза больше, чем в 2019 г. По словам Сьюзан Борха
н ы. Н итца говорит, чт о обы ч но в к атас т рофа х бы- (Susan Borja), руководительницы Программы ис-
вают потерпевшие и спасители, но COVID-19 рас- следования показателей травматического стресса
пространился так широко, что люди одновременно в Национ альном институте психического здоро-
играют обе роли. «Мы учим всех, как позаботиться вья, это «ошеломляющие цифры». В исследовании,
о себе и поддержать окружающих», — рассказыва- которое пока не прошло рецензирование, ученые
ет Н итца. из Городского у н и версите та Нью-Йорка и Ун и вер-
ситета Северной Каролины в Чапел-Хилле в апре-
Эта зима была особенно мрачной и тяжелой. ле 2020 г. опросили 5250 взрослых американцев
С самого начала число ежедневных смертей пре- и обнаружили, что у 35% из них имелись умерен-
высило потери от теракта 11 сентября. Иногда ные или выраженные симптомы тревожности.
вспышки стихают, но затем вновь усиливаются, У тех, кто недавно потерял заработок, дела были
как волны во время шторма. Большинство амери- совсем плохи.
канцев смогут получить вакцину лишь спустя не-
сколько месяцев. Многие больницы переполнены По словам врача Камары Филлис Джонс (Camara
из-за потока новых пациентов с COVID-19. Никто Phyllis Jones), изучающей неравенство в здраво-
не знает, когда закончится пандемия и окажется охранении, наиболее острую боль пандемия и ее
ли будущее хоть немного похожим на то, что было последствия причинили цветной части населе-
раньше. «Наша страна никогда не переживала ни- ния, более уязвимой и менее защищенной. В но-
чего подобного», — говорит Чарлз Фигли (Charles ябре 2020 г. уровень безработицы среди черноко-
жих и латиноамериканцев был соответственно

86 В мире науkи | [05/06] май/июнь 2021

Психология

на 75% и 42% выше, чем среди белого населения. Следить за симптомами

В отличие от белых семей многие чернокожие и ла- В разгар кризиса бывает трудно отличить есте-

тиноамериканские семьи сталкиваются с нехват- ственный уровень тревоги от признаков прибли-

кой продуктов питания, а цветные дети чаще вы- жения серьезных психологических проблем. К чис-

нуждены учиться дистанционно из дома, а не лу главных симптомов ухудшения психического

очно в школе. Сложности наслаиваются на стра- здоровья относятся изменения в аппетите или ре-

дания, непосредственно причиняемые болезнью: жиме сна, длящиеся более недели. Если вы обнару-

в исследовании, опубликованном в июле 2020 г., жили, что стали более раздражительны, например

ученые из Нью-Йоркского университета выясни- чаще срываетесь на близких, это тоже может быть

ли, что в тех городских округах США, где населе- признаком депрессии или тревожности. Ослабле-

ние преимущественно цветное, уровень смертно- ние концентрации внимания или неспособность

сти от COVID-19 был почти в десять раз выше, чем наслаждаться тем, что обычно доставляет вам удо-

в округах с преимущественно белым населением вольствие, также может указывать на ухудшение

с тем же средним доходом. Среди индейцев, также психического здоровья и необходимость подобрать

представляющих собой менее защищенною груп- новые стратегии для преодоления трудностей.

пу, уровень смертности в первой половине 2020 г. Следите за тем, насколько интенсивно вы при-

был примерно в два раза выше, чем среди белых. бегаете к помощи лекарств, психоактивных ве-

Теперь, с появлением вакцин, перед нами за- ществ и алкоголя. «Мы наблюдаем всплеск их упо-

брезжило будущее, когда пандемия закончится. требления во время пандемии», — говорит Хози.

Но прежде нам предстоит прожить месяцы, пол- Это не значит, что опасно выпить пива или бокал

ные травм и напряжения. Как

«Вы можете чувствовать страх,с этим справиться? Как вытерпеть
бесконечную изоляцию, смерти,

ужас, злость и обиду и в то же времявспышки заболеваемости, эконо-
мический крах, страх и неопреде- быть победителем и сохранять
ленность? стойкость. Чрезвычайно важно

Идеального решения нет, но су-

ществуют методы, которые могут

напоминать людям, что и то и другоебыть полезны. Психологи, специа-
лизирующиеся на восстановлении

бывает одновременно»после пережитых травм и ката-

строф, и те, кто работает с пациен- Мана Али, психолог,
тами с хроническими заболевани- Национальная реабилитационная
ями и инвалидами, говорят, что
большинство из нас переживут больница MedStar

эту катастрофу. Они предлага-

ют стратегии преодоления, основанные на опыте вина, когда вы испытываете стресс. Но, по ее сло-

и научном знании. Если в тяжелейшей ситуации вам, «если лекарство или психоактивное вещество

люди могут заметить признаки надвигающегося становится одним из ваших основных способов

психического расстройства, признать и выразить справиться и вы обнаруживаете, что вам его нуж-

свое горе, сосредоточиться на текущем момен- но все больше и больше, это тревожный признак».

те и тех мелочах, которые они могут контролиро- Стоит также обратить внимание на физиче-

вать, и найти способы взаимодействовать с други- ские симптомы, такие как боль, головокружения

ми людьми, они могут пройти через самые мрач- или нарушение пищеварения. Когда люди эмоцио-

ные периоды и выстоять. нально переживают трудности, их страдания ча-

«Большинство людей, переживших в жизни сто проявляются и физически (конечно, при по-

крупную катастрофу, в итоге либо вернутся к ис- явлении серьезных физических симптомов необ-

ходному состоянию, либо в некоторых случаях ходимо посетить врача, чтобы исключить другие

выйдут из нее в лучшем состоянии, чем были пре- причины). Психолог Трейси Праут (Tracy Prout), ее

жде», — говорит Меган Хози (Megan Hosey), реаби- коллеги по Иешива-университету и исследователи

литационный психолог из Школы медицины Уни- из Хайфского университета в Израиле и Пизанско-

верситета Джонса Хопкинса, работающая с хро- го университета в Италии спросили 2787 взрослых

нически больными пациентами в отделениях людей по всему миру про их психическое здоровье

интенсивной терапии. Она считает, что большин- во время пандемии. Оказалось, что у людей, испы-

ство из нас «смогут адаптироваться и восстано- тавших наибольший стресс, были сильнее выра-

виться». Для этого, однако, нам нужно быть гибки- жены и физические симптомы. Исследование было

ми, открытыми и честными с самими собой и нау- опубликовано в ноябре 2020 г. в журнале Frontiers

читься жить одним днем. in Psychology.

w w w.sci-r u.org [05/06] май/июнь 2021 | В мире науkи 87

Психология

Страх — это нормально предлагает попытаться определить, что имен-

Такие симптомы возникают из-за одиночества, не- но сильнее всего беспокоит вас в данный момент,

предсказуемости, страха и лишений, вызванных а затем выявить те элементы ситуации, которые

пандемией. Эти переживания хорошо знакомы па- вы можете проконтролировать или улучшить.

циентам, которые лежат в больницах с продолжи- Если вы только что потеряли работу и беспокои-

тельными заболеваниями или травмами. Мана Али тесь об оплате счетов, подумайте, какие неболь-

(Mana Ali), психолог-реабилитолог из Национальной шие шаги вы можете предпринять, чтобы вернуть

реабилитационной больницы MedStar в Вашингто- себе ощущение контроля. Может быть, на этой не-

не, лечит людей с травмами спинного мозга и пара- деле вам надо спланировать новый семейный бюд-

личом. Она говорит, что первое, чему она их учит, — жет или выяснить, на какие программы финансо-

признать свои эмоции и не испытывать стыда. «Я вой помощи вы можете претендовать.

всегда говорю моим пациентам, что тревога — это Реабилитационный психолог Дипа Раманатан-

совершенно нормально, просто ею надо управ- Элион (Deepa Ramanathan-Elion) из Националь-

лять, — рассказывает она. — Мы склонны считать, ного военного научно-инновационного центра

что страх и беспокойство — это плохо и что сила — Intrepid в Форт-Белворе, штат Виргиния, работает

это когда их нет, но на самом деле все не так». Али с военнослужащими, получившими черепно-моз-

поясняет: «Вы можете чувствовать страх, ужас, говые травмы, она объясняет, что «нужна готов-

злость и обиду и в то же время быть победителем ность изучать и пробовать». «Если вы сохраните

и сохранять стойкость. Чрезвычайно важно напо- ригидное мышление, вам будет трудно приспо-

минать людям, что и то и другое бывает одновре- собиться к меняющейся среде, неважно, будь это

менно, это не взаимоисключающие понятия». COVID-19 или что-то еще, — рассказывает она. —

Вам действительно нужно уметь

Для пожилых и одиноких людей подстраиваться и быть лабиль-
общение может быть затруднено, ным». Это означает, что вы може-
особенно если они недостаточно те рассмотреть варианты работы,
о которых раньше и не думали,
или попросить помощи и под-

разбираются в технике. Можно держки у людей, к которым вы
подписаться на услугу еженедельных обычно за этим не обращались.
телефонных разговоров пожилых
Идея в том, чтобы думать о про-
блемах как о препятствиях, кото-
рые вы можете преодолеть (хотя

людей с волонтерами бы частично), а не как о непрео-
долимых трудностях, с которы-

ми ничего нельзя сделать. Али

Реабилитационные психологи и специалисты говорит, что в пандемии есть аспекты, которые

по психологии катастроф провели исследование, мы не можем контролировать, но мы способны до-

в котором показали, что писать о негативных ощу- биться большего, если сосредоточимся на том, что

щениях крайне полезно. «Когда об этом пишут, можем хоть немного скорректировать, и будем ду-

происходит что-то чрезвычайно важное», — гово- мать о себе как об устойчивых и адаптирующихся.

рит Нитца. В начале 1980-х гг. психолог Джеймс Неоднократно было продемонстрировано, что ког-

Пеннебейкер (James Pennebaker), работавший тог- нитивно-поведенческая терапия, которая помога-

да в Виргинском университете, вместе с коллега- ет людям идентифицировать, понять и изменить

ми провел исследование, в ходе которого студентов их представления и поведенческие реакции в этом

колледжа попросили писать о своих стрессовых пе- направлении, способствует укреплению психиче-

реживаниях и чувствах по 15 минут в день четы- ского здоровья. В исследовании 2020 г. было по-

ре раза в неделю. Ребята, которые занимались «экс- казано, что когнитивно-поведенческая терапия,

прессивным письмом», как это назвал Пеннебей- организованная через интернет, улучшает состо-

кер, в последующие шесть месяцев в два раза реже яние людей, страдающих от тревоги или депрес-

обращались в студенческий медицинский центр сии.

по сравнению с теми, кто этого не делал. В более Найдите новые способы общения
поздни х исследования х данные выводы были под-

тверждены, выяснилось, что писать о чувствах дает Поиск общения с другими людьми тоже помога-

мощную возможность их проработать. ет. Исследователи из корпорации RAND на основе

Хози объясняет, что признание негативных эмо- опросов, проведенных после теракта 11 сентября,

ций позволяет поставить вопрос: «Что я могу сде- выяснили, что для взрослых людей самым распро-

лать дальше?» Честно говоря, на него трудно от- страненным способом справиться со своим горем

ветить, когда в мире бушует пандемия. Нитца было общение с друзьями и семьей.

88 В мире науkи | [05/06] май/июнь 2021

Психология

Сейчас проблема в том, что для сохранения безо- (Courtney Welton-Mitchell), пси-
пасности во время пандемии такие связи наруша- холог из Колорадской шко-
ются. Часто приходится поддерживать физиче- лы здравоохранения и Центра
скую дистанцию между близкими людьми, то есть стихийных бедствий Колорад-
люди вынуждены отказаться от того, что им эмо- ского университета в Боулдере.
ционально нужнее всего. В 2015 г. ученые из Уни-
верситета Бригама Янга проанализировали 70 ис- Для пожилых и одиноких вза-
следований и обнаружили, что люди, сообщавшие имодействие с другими людь-
о чувстве одиночества, в среднем на 26% чаще ми может быть затруднено,
умирают в последующие семь лет по сравнению особенно если они недоста-
с теми, кто не был одинок. «Постоянно растет чис- точно разбираются в технике,
ло публикаций с непротиворечивыми, воспроиз- чтобы использовать для обще-
вод и м ы м и в разн ы х с т ра на х и сит уа ц и я х вы вода- ния компьютер и ли смартфон.
ми о пагубных последствиях социальной изоляции Уэлтон-Митчелл рекоменду-
и одиночества, а также о смягчающем или положи- ет периодически связываться
тельном влиянии социальной поддержки на бла- с родственниками и друзьями
гополучие», — говорит Кортни Уэлтон-Митчелл по телефону, электронной или
обычной почте и, возможно,
устраивать регулярные встре-
чи с поддержанием социальной
дистанции. Можно еще подпи-
саться на услугу «Звонки забо-
ты» (Caring Calls), сервис, соз-
данный некоммерческой ор-
ганизацией DOROT, которая
один-два раза в неделю устра-
ивает телефонные разговоры
пожилых людей с волонтера-
ми. Те, кому удобно пользовать-
ся интернетом, могут подпи-
саться на такие сервисы, как
Big&Mini или Eldera, они орга-
низуют видеозвонки между по-
жилыми и молодыми людьми.

Эмоциональное здоровье мож-
но ул у чшить та к же, ес ли за ни-
маться чем-нибудь важным,
пусть даже и из дома. По сло-
вам нейропсихолога Уильяма
Гармо (William Garmoe), рабо-
тающего вместе с Маной Али
в Национальной реабилитаци-
онной больнице MedStar, это помогает «почувство-
вать, что вы причастны к чему-то более значимо-
му». В статье, опубликованной в 2007 г., груп-
па из 20 специалистов по психологии катастроф
из разных стран проанализировала исследова-
ния наиболее важных психологических потребно-
стей людей во время катастрофы. Они сообщили,
что главные потребности — это ощущение безо-
пасности, спокойствия, своей эффективности, на-
дежды и социальных связей. Когда люди занима-
ютс я деятельностью, принос ящей пользу дру гим,
они удовлетворяют три потребности — чувствуют
себя полезн ы м и, ощ у ща ют связь с д ру ги м и л юд ь-
ми и надежду на будущее. Если вы не знаете, с чего
начать, посмотрите, что можно сделать для вашего
ра йона оч но и л и он ла й н на са йта х VolunteerMatch.
org или Idealist.org.

w w w.sci-r u.org [05/06] май/июнь 2021 | В мире науkи 89

Психология

Виртуальная психотерапия — еще один способ жить сегодня. Потому что мы не знаем, как будет
социального взаимодействия. После начала пан- выглядеть завтрашний день», — говорит Хози.
демии федеральное законодательство и законы
штатов ослабили некоторые ограничения на ис- Один из приемов, действительно помогающий
пользование телемедицины, поэтому сейчас ста- людям обрести почву под ногами в текущем дне, —
ло проще получить психологическую помощь че- это «осознанность», и достичь ее можно разными
рез интернет. Поиск психотерапевта может быть способами, в том числе с помощью непродолжи-
затруд нен, ес л и у вас не т мед и ц и нской с тра ховк и тельных медитаций. В опубликованном в 2018 г.
или денег для оплаты его услуг, но существуют воз- обзоре проанализировали 18 исследований и по-
можности получить помощь бесплатно или недо- казали, что регулярные упражнения на осознан-
рого: например, сайт Opencounseling.com позволяет ность, такие как концентрация на дыхании и «ска-
искать бесплатных или недорогих терапевтов, а не нирование тела», когда вы обращаете внимание
только тех, кто работает по страховке или за пол- на то, как ощущаются части вашего тела, и пыта-
ную плату. етесь их расслабить, ослабляют симптомы тревож-
ности и депрессии даже при отсутствии какого-ли-
Од но из к л ючевы х п реи м у щес тв тера п и и — тес- бо другого лечения.
ные отношения между пациентом и психотерапев-
том, которые способствуют сильному ощущению Если мысль о медитации вызывает у вас нелов-
сопричастности. «Вы встречаетесь с кем-то, с кем кость, можно достичь состояния осознанности
у вас есть настоящие отношения, — с тем, кто о вас и без этого. Один из способов — сосредоточиться
заботится, стремится вас понять, тепло к вам от- на ощущениях, которые вы испытываете во время
носится и принимает вас, — объясняет Брюс Уам- выполнения таких повседневных действий, как
полд (Bruce Wampold), заслуженный профессор еда или чистка зубов. Нитца говорит, что недав-
психологического консультирования Висконсин- но купила несколько книжек-раскрасок для взрос-
ского университета в Мадисоне. — И на многих лю- лых, поскольку обнаружила, что раскрашивание
дей это действует исцеляюще». помогает ей «сфокусировать внимание на том, что
происходит сейчас».
Психотерапия помогает и за счет того, что под-
талкивает к конструктивным способам преодоле- Независимо от того, каким образом мы добива-
ния страха и тревоги. В исследовании, опублико- емся состояния осознанности, это позволяет нам
ванном в ноябре 2020 г., Праут с коллегами спра- успокоиться, потому что «наше дыхание замед-
шивали взрослых людей, какие стратегии помогли ляется, мозг получает сообщение, что с нами все
им лучше чувствовать себя во время пандемии. в порядке и рядом нет повода для тревоги, нет ни-
Оказалось, что общавшиеся с другими людьми какого стрессового фактора, на который нам надо
и помогавшие им ощущали меньше беспокойства обратить внимание», — рассказывает Раманатан-
по сра внению с тем и, кто пережива л менее здоро- Элион.
вым способом, подавляя свои чувства или прояв-
ляя враждебность. Не с у щес твуе т ед и ного д л я всех способа под дер-
жания психического здоровья, какой подход луч-
Обратите внимание на себя ше всего подойдет именно вам — зависит от вашей
ситуации, доступа к ресурсам и личных предпо-
Одна из наибольших сложностей, связанных с ко- чтений. Психологи рекомендуют доверять своим
ронавирусом, заключается в том, что он созда- ощущениям и использовать те стратегии, которые
ет слишком много неопределенности в будущем. доступны и, как вам кажется, могут быть наибо-
«Мы любим возможность планировать и ставить лее эффективными. Будьте готовы пробовать но-
цели, — рассказывает Раманатан-Элион. — Нам вое, если окажется, что первоначально выбранный
нравится двигаться по жизни строго организован- подход не работает.
ным образом». Но большинство из нас не знают,
когда мы получим доступ к вакцине от COVID-19, Пом н ите, что чем дол ьше д л итс я па н дем и я, тем
сможем ли мы заплатить арендную плату в сле- лучше мы к ней приспосабливаемся, потому что
дующем месяце и когда закончится социальная люди удивительно хорошо адаптируются к новым
изоляция. Мы не знаем, заболеем ли мы COVID-19, ситуациям. Было тяжело, и, несомненно, может
и если да, то чем это закончится. стать еще тяжелее. Но люди «сильнее, чем дума-
ют, — говорит Фигли. — Я часто замечаю, что люди
Психологи отмечают, что людям, имеющим се- невероятно устойчивы».
рьезные травмы или хронические заболевания,
тоже приходится справляться с неопределенно- Перевод: М.С. Багоцкая
стью и обычно это лучше всего получается, если
сосредоточиться на настоящем, обращая внима- ИЗ НАШИХ АРХИВОВ
ние на свои чувства и ощущения в данный момент,
а не на то, что не может быть известно с достаточ- Дэнуорт Л. Крупнейший психологический эксперимент //
ной точностью. Цель состоит в том, чтобы «просто
ВМ Н, № 8 – 9, 2020.

90 В мире науkи | [05/06] май/июнь 2021

50, 100, 150 лет тому назад

МАЙ 1971 МАЙ 1871

Когда началось время. «Спе- Хлеб высшего качества. В не-

циально разработанное обо- давно изобретенной пекарской
рудование было установлено печи попытались объединить
в двух удаленных друг от дру- достоинства старинной кир-
га местах: в моей лаборатории пичной печи с преимуществами
в Мэрилендском университете механических печей непрерыв-
и в Аргоннской национальной ного действия. Последние ока-
лаборатории недалеко от Чи- зались непригодны для выпека-
каго. В течение последних двух ния вкусного и полезного хлеба.
лет одновременное увеличение выходного сигна- В новую печь загружают тесто и после того, как оно
ла с де т ект оров на э ти х объекта х с л у ж и ло док аза- проходит полный круг на вращающейся платфор-
тельством вспышек гравитационного излучения, ме, извлекают готовый хлеб. Распашные заслонки
исходящего из центра Галактики. Эти открытия предотвращают потери тепла. Заявлено, что в этой
стимулировали появление множества теорети- печи можно печь все что угодно. Утверждают также,
ческих построений и породили разногласия сре- что она экономно расходует топливо и требует мень-
ди астрофизиков. Можно предположить, что воз- ших затрат рабочей силы.
можный источник — необычный объект, напри-
мер пульсирующая нейтронная звезда. Возможно В соляной шахте. «Самые производительные
также, что масса в центре Галактики действует
как гигантская линза, фокусирующая гравита- в мире соляные шахты находятся в Величке, в ав-
ционное излучение из более ранней эпохи Вселен- стрийской Польше, в 16 км от Кракова. Максималь-
ной. Большая интенсивность, возможно, говорит ная глубина — около 250 м. В шахтах семь уровней.
нам о том, когда началось время». — Джозеф Вебер Нас спускали вниз в железной корзине, где мы сиде-
(Joseph Weber). ли, свесив ноги наружу и держась за веревки, при-
крепленные вверху к кольцу, опоясывающему же-
МАЙ 1921 лезный шток. Когда мы спустились, один из сопро-
вождающих с факелом шел впереди меня, а другой
Новости науки. Граждане позади, пока мы шли по деревянному мосту, спу-
стились на один пролет вниз по лестнице и далее
должны иметь возможность через несколько проходов, вырубленных в пластах
пользоваться плодами науки, соли. Соль сильно различается по качеству. Зеленая
поэтому важно, чтобы люди соль содержит 6–7% глины, что нарушает ее про-
понимали современную нау- зрачность. Другой сорт (spiza) — кристаллическая,
ку. При финансовой поддержке но смешанная с песком; абсолютно чистую (szybik)
г-на Эдварда Уиллиса Скрип- находят в крупных кристаллизованных массах.
пса (Edward Willis Scripps) был Объем добычи рудника составляет около 500 тыс.
заложен фундамент «Службы бочек в год. Одна бочка вмещает 1,1 тыс. л и стоит
науки» (Science Service). Ее задача — публиковать $10. Когда рудники были открыты, точно никому
книги и журналы, проводить лекции и конферен- не известно, но можно с уверенностью сказать, что
ции, создавать кинофильмы, а самое главное — они эксплуатировались почти девять веков». — Джу-
она позволит расширить возможности средней га- ниус Генри Браун (Junius Henri Browne).
зеты освещать научные новости.

Scientific American, VOL. 24, NO. 21; MAY TK, 1871 Радио дома. Мы на пороге новой эры в радиосвя- Новая печь выпекает хлеб с современной экономичностью
и со старым добрым вкусом, 1871 г.
зи. Идея состоит в том, чтобы в центральных пун-
ктах были станции, передающие по радио кон-
цер тн у ю м узы к у, а та к же реч и и лек ц и и, а в дома х
и клубах — компактные приемные устройства,
улавливающие эти волны. Уже работают несколь-
ко радиос танций; одна компания, занимающая-
ся беспроводной связью, разработала приемное
устройство, выполненное в виде шкафа, скрываю-
щего громкоговорящий телефонный блок, так что
передачу можно слышать повсюду в комнате. По-
лагают, что ведущие производители радиообору-
дования будут поддерживать службы, передающие
радиофонические концерты и лекции для своих
постоянных клиентов.

w w w.sci-r u.org [05/06] май/июнь 2021 | В мире науkи 91

Наука и общество

И

92 В мире науkи | [05/06] май/июнь 2021

Наука и общество

COVID‑19:НАУКА И ОБЩЕСТВО
ЗАЩОТИДТЕАЗ‑

НФОРМАЦИИ
У каждого из нас больше сил, чем кажется
Кэтлин Холл Джеймисон

Illustrations by Harry Campbell

w w w.sci-r u.org [05/06] май/июнь 2021 | В мире науkи 93

Наука и общество

ОБ АВТОРЕ

Кэтлин Холл Джеймисон (Kathleen Hall Jamieson) — директор
Школы коммуникаций Пенсильванского университета, соучреди-
тельница FactCheck.org.

очти вся моя нау чна я карьера связа на с поиска ми п утей
противостояния дезинформации и помощью в понима-
нии сложности политики и науки. Когда мы с коллегами
решили посмотреть, как связаны между собой восприим-
чивость к дезинформации и неприятие правил поведения,
которые могли бы остановить распространение инфек-
ции, ответ пришел сам собой: те, кто верит во всяческие
конспирологические теории относительно происхождения COVID-19 и опасности
вакцин, не склонны носить маски, соблюдать социальную дистанцию, как можно
чаще мыть руки и делать прививку.

В разгар любой пандемии крайне важно опираться совместно оценивали сообщения о рисках табакокуре-
на науку. Это неоспоримо. Но что мы под этим пони- ния, первые чаще признавали вред этого пристрастия,
маем? Первое, что приходит на ум, — выполнение тре- чем такие же, как они, но оценивающие сообщения са-
бований органов здравоохранения относительно со- мостоятельно. Такую ситуацию наблюдали Салли Чан
блюдения «правила трех W» [Wear a mask (ношение (Sally Chan) и Долорес Альбаррасин (Dolores Albarracin)
масок), Watch your distance (социальное дистанциро- из Иллинойсского университета в Эрбане — Шампейне:
вание), Wash your hands (мытье рук)] либо обращение число высказываний в Twitter о «мошенничестве с вак-
к FAQ‑сайтам Центров по контролю и профилактике за- цинами» в период с ноября 2018 г. по февраль 2019 г. (та-
болеваний (CDC). Спросите любого, кого он считает экс- ковых было примерно 3 тыс.) коррелировало с относи-
пертом в области медицины, и вы услышите, что это тельным числом негативно высказывающихся о вакци-
семейный доктор или такие специалисты, как Энтони нах против COVID-19 и уменьшением числа получавших
Фаучи (Anthony S. Fauci), директор Национального ин- прививку от гриппа к концу 2019 г. Совсем другая карти-
ститута аллергии и инфекционных заболеваний США, на наблюдалась среди людей, обсуждавших ситуацию
либо Санджай Гупта (Sanjay Gupta) из CNN; эти двое по- с вакцинами с родственниками и друзьями.
являются на экране телевизора так часто, что вы вос-
принимаете их как членов семьи. Но Фаучи нет в спи- Действительно, с последними вы найдете общий язык
ске ваших Zoom‑контактов и он не будет присутство- быстрее, чем с представителями органов здравоохра-
вать при заявлении вашего родственника: «По данным нения или такими экспертами, как Фаучи. Дело не толь-
CDC, маски скорее повышают вероятность заражения ко в том, что мы относимся с бóльшим доверием к зна-
COVID-19». Точно так же и Гупта не поможет, если под- ющим и близким нам людям, но и в том, что такие люди
ружка вашей дочери уверовала в чипирование населе- скорее найдут подходящий момент для того, чтобы
ния планеты с помощью вакцины против COVID-19. объяснить, почему защитное поведение очень важно
и почему они сами доверяют эпидемиологам, утверж-
На самом деле важнее всего то, как мы сами реагиру- дающим, что такое поведение препятствует распро-
ем на подобную информацию. В статье Джеймса Оуэна странению вируса. Родственники и друзья знают вас
Уэзеролла (James Owen Weatherall) и Кайлин О'Коннор лучше, чем кто‑либо другой, и будут вести беседу с уче-
(Cailin O’Connor), опубликованной в нашем журнале том ваших особенностей и предпочтений. И, наконец
в 2019 г., утверждается, что «распространение знаний (что крайне важно учитывать), дезинформацию вы по-
в обществе — сердце культуры и науки». Подтвержде- лучаете в другом месте и в другое время, чем слышите
ние этому можно найти, обратившись к масштабному аргументы, ее разоблачающие.
сетевому онлайн‑эксперименту, проведенному в 2018 г.
Дугом Гильбо (Doug Guilbeault) и Деймоном Чентолой Располагая даже не очень обширным набором защит-
(Damon Centola), которые работали в то время в Шко- ных инструментов, вы можете стать частью масштаб-
ле коммуникаций Анненберга Пенсильванского уни- ной системы по борьбе с дезинформацией — системы
верситета. Когда заядлые курильщики и некурящие защиты науки, как я ее называю. Чтобы оценить ее воз-
можности, остановимся на ограничениях первой линии

94 В мире науkи | [05/06] май/июнь 2021

Наука и общество

защиты от онлайн‑обмана: готовности блокировать 1 Поиск и сохранение
платформы. Даже если с этим все в порядке, проходит важных фактов
какое‑то время между появлением ложного контента,
его обнаружением и удалением. Возьмем для примера Если найти нужную информацию самостоятель-
26‑минутный ролик Plandemic, появившийся в сети в мае но не удается, мы полагаемся на мнение экспертов.
прошлого года. Несмотря на все усилия по его удале- Предположим, что вы не сомневаетесь в адекватности
нию, за несколько недель ролик просмотрели милли- перечня ингредиентов вакцины Pfizer/BioNTech против
оны людей; а между тем в нем содержались ложные, COVID-19 (этот перечень есть на сайте Управления по са-
наносящие вред здоровью утверждения (например, нитарному надзору за качеством пищевых продуктов
такое: некоторые вакцины против гриппа содержат ко- и медикаментов (FDA) США). В таком случае вам не при-
ронавирус, и ношение маски активирует его). Аналогич- дет в голову мысль о том, что вместе с вакциной вам
но тому, как это происходит в игре Whac-A-Mole, когда введут некое устройство слежения.
одна платформа блокирует часть контента, дезинфор-
маторы перебрасывают информацию на другую плат- Но вот вопрос: насколько велико доверие взрослого
форму или делают ее доступной только для приглашен- населения к тем организациям, которые выдают серти-
ных. В марте прошлого года, даже несмотря на удале- фикаты на медицинскую продукцию? Результаты опро-
ние из Facebook фейков разного рода о COVID-19, один са, проведенного совместно New York Times и Сиенским
из отчетов Politico информировал о тысячах сообщений, колледжем в июне прошлого года в США, неоднознач-
в которых утверждалось, что запрещенный контент все ны: среди демократов медицинским экспертам доверя-
еще жив и делает свое черное дело. ют 90%, но среди республиканцев — всего 75%. Это зна-
чит, что каждый четвертый сторонник Республиканской
Такие организации по проверке фактов, как PolitiFact партии не станет прислушиваться к советам Фаучи
и FactCheck.org (одним из их учредителей я стала и FDA. Однако даже в такие времена, как наши, когда
в 2003 г.), создали второй барьер в системе защиты общество настолько поляризовано, большинство аме-
от дезинформации. Ссылки на многие из них можно риканцев (84%) говорят, что доверяют ученым‑меди-
найти в Facebook, занимаясь поисками контента, поме- кам, а 77% относятся так же к рекомендациям CDC.
ченного как содержащий дезинформацию. В исследо-
вании 2015 г. Летиции Боде (Leticia Bode) и Эмили Враги Приступая к формированию защитного набора, до-
(Emily K. Vraga), которые в то время работали в Вискон- бавьте в закладки страничку CDC с ответами на самые
синском университете в Мадисоне, отмечается, что та- часто задаваемые вопросы о COVID-19, а также инфор-
кого рода корректирующие сопоставления помогают мацию из таких наиболее надежных источников, как
пользователям правильно воспринимать информацию. Associated Press, Reuters, USA Today, Washington Post,
Позже, в 2018 г., Боде и Врага обнаружили, что коррек- PolitiFact и FactCheck.org. Для оценки целесообразности
ция, предлагаемая в одной из соцсетей, тоже уменьша- подобных действий используйте следующий сценарий:
ет вероятность ошибочной интерпретации. В результа- предположим, ваш хороший знакомый говорит, что, со-
те упомянутые исследовательницы сочли своим долгом гласно результатам исследований CDC, маски неэффек-
настоятельно рекомендовать всем пишущим «основы- тивны, и задается вопросом, прав ли Дональд Трамп,
ваться на надежных источниках информации и излагать заявивший на одном из публичных мероприятий, что
свое отношение к фейковым сообщениям, касающим- «85% людей, которые носят маски, заражаются виру-
ся медицины, коротко, ясно и доказательно». Пионе- сом». Первое, что вы обнаруживаете в результате по-
ром в этой области онлайн‑коммуникации стала группа иска, — все ведущие специалисты по проверке фактов
врачей из CriticaScience. При поддержке Фонда Робер- независимо друг от друга приходят к одному и тому же
та Вуда Джонсона мы с коллегами из FactCheck.org ра-
ботали над тем, чтобы вооружить население земного
шара новыми инструментами защиты от дезинформа-
ции в сфере борьбы с COVID-19.

Когда дезинформация обходит блокировку, систему
проверки фактов и ответы онлайн‑собеседников (а это
бывает слишком часто), последней линией обороны
остается общение с членами семьи, друзьями, коллега-
ми. Участие в системе защиты науки подразумевает при-
верженность здоровому образу жизни, обращение к сай-
там органов здравоохранения и сайтам проверки фактов
о COVID-19 и вакцинации, понимание сущности научных
утверждений и области их применения, наличие некоего
набора достижимых целей и соблюдение принципа депо-
литизации науки, если этого требует ситуация.

Каждый уровень в системе защиты науки — блоки-
ровка платформы, проверка фактов, онлайн‑общение,
создание сообщества, опирающегося на науку, — име-
ет свои ограничения. Но любой дополнительный уро-
вень защиты замедляет распространение дезинформа-
ции, которая облетит полмира, прежде чем обман рас-
кроется. Что касается ситуации с COVID-19, то здесь есть
по крайней мере две области, где ценность истинного
знания особенно высока: одна из них касается вопроса
ношения масок, вторая — вакцинации.

w w w.sci-r u.org [05/06] май/июнь 2021 | В мире науkи 95

Наука и общество

выводу. Ответ Associated Press: «Данные утверждения трудностей, и завершается этот «линейный» процесс
искажают результаты исследований CDC относительно «открытием» — получением нового «достоверного»
целесообразности ношения масок». USA Today: «Из от- знания. Гуманитарии воспринимают эту структуру как
чета CDC не следует, что те, кто носит маски, заражают- классическое повествование об увлекательном путе-
ся вирусом чаще». Резюме Reuters: «Искажены резуль- шествии с одной‑единственной концовкой. Но концов-
таты исследования о подверженности населения атаке ка может быть не единственной, а бывает и так, что ее
со стороны нового коронавируса». Если вы хотите уз- вообще нет.
нать, верны ли эти утверждения, обратитесь к исходным
исследованиям CDC, ссылки на которые есть в каждой В новостных аккаунтах, посвященным научных откры-
статье Reuters и FactCheck.org. тиям, широко распространен сюжет квеста. Наш ана-
лиз 600 с лишним статей о науке, опубликованных в пе-
Все сходятся на том, что и переболевшие COVID-19, риод с 2013 г. по 2018 г., показал, что, как правило, в них
и те, кому удалось избежать заражения, расценивают не упоминается о фальстартах, пробах и ошибках, роли
целесообразность ношения масок примерно одинако- интуиции — обо всем, что характерно для научного про-
во. При этом следует учитывать, что первые с большей цесса. В большинстве из них не говорится, что некото-
вероятностью, чем вторые, посещали кафе и рестора- рые вопросы остаются без ответа. Но, как отмечает на-
ны или, скажем, не так строго придерживались социаль- учный обозреватель New York Times Карл Циммер (Carl
ного дистанцирования. Наш метаанализ исследований, Zimmer), «никакая научная статья не дает истину в по-
нацеленных на выявление дезинформации, показал, что следней инстанции. В лучшем случае она констатирует
разного рода детали могут играть существенную роль; status quo».
отсюда следует, что корректирующие уточнения повы-
шают доверие к утверждениям того или иного рода. Принимая во внимание то, что наука имеет итератив-
Другими словами, в нашем случае уточнения указыва- ный характер, то есть ее выводы могут быть неокон-
ют на то, что носившие маски и все‑таки заразившиеся чательными, авторы статьи в Washington Post говорят
скорее всего вели себя ненадлежащим образом, повы- по поводу ношения масок следующее: «Имейте в виду,
шая риск заражения. Ведь сев за столик в ресторане, что по ходу исследования коронавируса — возбудителя
вы непременно снимете маску, прежде чем приступить нынешней эпидемии — рекомендации относительно це-
к трапезе. лесообразности ношения масок могут измениться, со-
ответственно изменятся и FAQ». Проигнорировав этот
2 Помните: наука факт, бывший президент США Трамп неправильно интер-
не стоит на месте претировал или не понял слова Фаучи, произнесенные
им в начале марта прошлого года. «Ведь Фаучи сказал:
Наука находится в постоянном поиске знаний, и выво- "Не носите маски", не так ли? Вот я и не ношу», — заявил
ды из них меняются. Однако некоторые ученые, не го- Трамп Саванне Гатри (Savannah Guthrie) из NBC в октя-
воря уж о журналистах, иногда вводят нас в заблужде- бре прошлого года. Позже он изменил свое поведение.
ние, заявляя, что полученный результат не подлежит
сомнению. Анализ, проведенный нами в рамках гран- Выборочно отредактированный видеоклип, в кото-
та Фонда Риты Аллен, показал, что новостной аккаунт ром Фаучи говорит, что «не нужно все время ходить в ма-
представляет работу ученого, приводящую к некоему ске», просмотрели миллионы пользователей в Facebook,
открытию, как последовательный процесс преодоления YouTube и Twitter. Атака на это вырванное из контекста
заявление не учитывала того факта, что наука не стоит
на месте и ее выводы должны подвергаться коррекции
с учетом новых данных. В период между началом марта
и 3 апреля, когда было обнародовано требование CDC
надевать маски при контакте с людьми, не входящими
в круг проживающих вместе с вами, вирусологи выяс-
нили, что есть носители, не проявляющие никаких сим-
птомов, но способные заражать других людей. При де-
фиците средств защиты в самом начале эпидемии это
незнание нанесло огромный урон медицинскому персо-
налу. Пока производство масок не было увеличено, вра-
чам и другим работникам приходилось носить хирур-
гические респираторы № 95, которых тоже не хватало.
Об этом же говорил и Фаучи.

В передаче 60 Minutes, вышедшей 8 марта 2020 г., он
разъяснял доктору Джону Лапуку (Jon LaPook): «Маски
необходимо носить тем, кто уже инфицирован и может
заразить других <…>. В данный момент жителям США
не нужно носить их постоянно. Они необходимы меди-
цинским работникам и больным <…>. Я вовсе не против
масок. Если вам хочется — надевайте их». — «Но это
может привести к дефициту!» — возразил Лапук. —
«Верно, в этом все и дело, — ответил Фаучи. — Масок
может не хватить тем, кто на самом деле в них нужда-
ется».

Итак, когда кто‑нибудь говорит вам, что директору
Национального института аллергии и инфекционных
заболеваний нельзя верить, поскольку как‑то раз он

96 В мире науkи | [05/06] май/июнь 2021

Наука и общество

с помощью эпинефрина или EpiPen или даже госпитали-
зации. Одно из основных преимуществ: последователь-
ное введение двух доз Pfizer или Moderna существенно
уменьшает вероятность того, что имя вакцинированно-
го попадет в список из полумиллиона американцев, чью
жизнь унес COVID-19.

ALEX WONG Getty Images «Антимасочники» вводят людей в заблуждение, 3 Следуйте нормам
приводя вырванные из контекста цитаты правильного
из выступления Энтони Фаучи поведения
заявил, что «не нужно носить маску постоянно», вспом-
ните, что эти рекомендации относились к неинфициро- Задолго до того, как пандемия COVID-19 ворвалась в нашу
ванным людям и что в то время не было достоверно из- жизнь, работники системы здравоохранения, семейные
вестно о бессимптомных случаях болезни и о том, что врачи и родители постоянно напоминали нам, что во вре-
вирус передается воздушно‑капельным путем. мя вспышки гриппа нужно особенно часто мыть руки
с мылом, чтобы не подхватить вирус. Так же настойчиво
Другая причина, по которой стоит сделать заклад- они советовали держаться подальше от тех, кто кашля-
ку с сайтом Центров по контролю и профилактике за- ет или чихает. Поскольку социальные нормы во многом
болеваний, заключается в том, что вы получите акту- формируют наше поведение и поскольку мы знаем из по-
альную и достоверную информацию. «Маска — это вседневной жизни, что эти нормы уменьшают передачу
не более чем барьер, который помогает удерживать вируса гриппа и тем самым сезонную заболеваемость,
микрокапельки слюны, когда вы чихаете. Это уменьша- мы стараемся их придерживаться. В результате, как по-
ет вероятность попадания их на тех, кто находится ря- казали наши наблюдения, еще до появления в средствах
дом с вами». Обратите внимание на слова «помогает» массовой информации соответствующих рекомендаций
и «уменьшает». Когда эпидемиологи говорят, что «маски и предостережений при первых упоминаниях о появле-
работают», это означает, что они «помогают предотвра- нии нового высококонтагиозного вируса девять из каж-
тить» инфицирование и «уменьшают» распространение дых десяти американцев (87%) стали тщательнее мыть
вируса. С учетом этого вы не делаете ошибку, полагая, руки и держаться на расстоянии от людей с симптомами
что если человек, носящий маску, все‑таки заразился, респираторных инфекций.
это значит, что маски бесполезны.
Отсюда вывод: придерживаясь уже апробированно-
Предостережения особенно важны, когда дело ка- го поведения, в частности ношения масок, его особенно
сается вакцинации. Вместо того чтобы категориче- страстные ревнители способствуют превращению тако-
ски утверждать, что вакцина Pfizer безопасна, CDC ин- го поведения в норму. Стоит напомнить, что подавляю-
формирует вас, что «полученные данные [по поводу щее большинство населения США на самом деле верит
одобренной FDA вакцины Pfizer-BioNTech] свидетель- в то, что маски полезны. Опрос, проведенный Фондом
ствуют о том, что уже известные и только предполага- семьи Кайзера в декабре, показал, что трое из четверых
емые преимущества этой вакцины перевешивают из- взрослых жителей США надевают их при каждом выхо-
вестные и потенциальные риски заражения COVID-19». де из дома.
Один из возможных рисков: у очень небольшого чис-
ла из множества вакцинированных возникла аллергиче-
ская реакция, отнесенная экспертами CDC к категории
серьезных, то есть такая, которая потребовала лечения

w w w.sci-r u.org [05/06] май/июнь 2021 | В мире науkи 97

Наука и общество

4 Деполитизируйте науку 5 Подумайте, прежде
чем лайкать
В соответствии с теорией психологической реактивно-
сти запреты вызывают скорее отторжение, чем приня- Когда мы, находясь в социальной сети, нажимаем
тие. Имеющий большой опыт защитник науки выслу- на кнопку Like, мы подтверждаем, что контент нам нра-
шает доводы противника вакцинации и ношения масок вится и мы ему доверяем. Делясь этой информацией
и изложит свои контраргументы. с другими пользователями, мы усиливаем степень дове-
рия. Значок с поднятым большим пальцем — это не толь-
«За противостоянием между сторонниками и против- ко сигнал о том, что сообщество приняло контент; тем
никами ношения масок часто стоят политические разно- самым мы приглашаем других присоединиться к нашей
гласия», — говорится в одном ток‑шоу, организованном группе. Такой процесс обмена сигналами может слу-
Национальным государственным радио. Отказ от масок жить как инструментом распространения научных зна-
воспринимается иногда как приверженность партии кон- ний, так и способом жульничества относительно вируса
серваторов, поэтому страстный защитник науки будет опе- (viral deception, VD).
рировать такими примерами, в которых сторонники сход-
ного идеологического уклона отстаивали свою позицию, Как и в случае с исходным VD, связанным с венери-
как это делал бывший сенатор от штата Кентукки Митч ческим заболеванием, нынешний VD заразен и рас-
Макконнелл (Mitch McConnell) в 2020 г. или бывший губер- пространяется среди членов сообщества. Поэтому,
натор штата Нью‑Джерси Крис Кристи (Chris Christie), ко- в соответствии с рекомендациями Scientific American,
торый позже заявил в статье, опубликованной в Wall Street опубликованными в 2019 г., прежде чем нажать кноп-
Journal: «Переболев COVID-19, я пришел к выводу, что мне ку Like, нажмите кнопку «Пауза». Если сообщение от-
следовало носить маску». Истории с Кристи или — если носится к категории VD, отправьте его в «карантин».
обратиться к вакцинам — с врачом Юджинией Саут Если же данные исходят из надежного источника и со-
(Eugenia South) («Я чернокожий доктор, не доверявший гласуются с тем, о чем говорится на веб‑сайтах CDC или
вакцине от COVID-19. Вот что изменило мое мнение о ней») Национальных институтов здравоохранения, поделитесь
весьма убедительны. Мы с коллегами увидели это в дей- ими, нажав кнопку Send, Like или Share.
ствии, проанализировав реакцию людей на объяснение
экоактивиста Марка Линаса (Mark Lynas) по поводу гене- 6 Позаботьтесь
тически модифицированных зерновых: раньше он был их о безопасности
категорическим противником, а теперь отдает им предпо- окружающих
чтение. Те, кто ознакомился с его аккаунтом, быстрее пе-
ременили свое отношение к генетически модифицирован-
ным продуктам, чем люди, которым были представлены
только его аргументы в пользу преимуществ.

Люди, отстаивающие научный подход, могут реализо-
вать свои идеи здесь и сейчас — защищая от угрозы
инфекции своих соседей, детей, преподавателей, род-
ственников, обитателей домов престарелых, друзей,
работающих в местной больнице или городской апте-
ке. Принять превентивные меры могут даже сомнева-
ющиеся.

В качестве примера приведем Гэри Абернати (Gary
Abernathy) из штата Огайо, который в 2020 г. опублико-
вал в Washington Post статью под заголовком «Я сомне-
ваюсь в пользе маски. Но вот почему сейчас я ее надел».
Автор поясняет, что в данном случае он заботится о ду-
шевном спокойствии окружающих, которые придержи-
ваются другого мнения, и поясняет: «Я знаком с заявле-
нием Центров по контролю и профилактике заболеваний
о том, что страхи по поводу нового инфекционного забо-
левания <…> бывает трудно преодолеть и они вызывают
сильные эмоции как у детей, так и у взрослых». И далее
автор поясняет, что солидарен с доводами CDC, состоя-
щими в том, что «директивный уклон в таких рекоменда-
циях, как соблюдение социальной дистанции, может вы-
звать у людей ощущение, что они находятся в изоляции
от всего мира, и только усилить стресс». Такое сочетание

Неверную информацию вы обычно получаете в одном
месте, а ее разоблачение слышите в другом; те, кто верит
фейкам, редко заботятся о проверке фактов

98 В мире науkи | [05/06] май/июнь 2021