Дмитрий, в каком возрасте у вас появился интерес к науке?
Интерес появился очень рано. Сколько себя помню, я всегда что-то изучал о космосе: "Как он устроен? Какой была наша планета раньше и вселенная в целом?"
Вместе со всем этим я погружался в физические аспекты звука и акустики, а также музыки.
Пытался разобраться, что происходит со звуком в космическом вакууме. Куда он исчезает? Мое любопытство привело меня к подробному изучению механических колебаний и что с ними происходит, когда оно оказывается в безвоздушной среде.
В итоге вопрос, который не давал мне покоя, стал сквозной темой многих моих исследований: "Может ли что-то звучать в космосе?" А отсюда и вылилась мечта о записи музыки в открытом космосе.
Откуда взялась мечта о записи музыки в открытом космосе?
Собрав в детстве всю информацию воедино, я пришел к тому, что уже пора делать запись музыки в открытом космосе. Я думал даже о том, как буду играть на скрипке одну из сонат Моцарта.
И в контексте образования и научной карьеры данная мечта сделала большой акцент на испытания космических аппаратов, которые подвергаются мощным вибрационным нагрузкам на взлёте и возвращении в плотные слои атмосферы, а также при работе реактивных двигателей (за исключением разве что ионных двигателей). В добавление к этому стали интересны сами нюансы перехода акустической энергии в электромагнитную, как происходит в электрогитарах, при пьезоэлектрическом эффекте, а также в других устройствах (например, лазерных и оптических микрофонах). Несмотря на то, что через вакуум не будет проходить звук из-за отсутствия среды с достаточной плотностью газа, акустические колебания всё равно останутся внутри музыкального инструмента или другого источника механических колебаний. Это тот же эффект, который позволяет космонавтам переговариваться даже в отсутствии радиоэфира, если они соприкоснутся частями скафандров.
Этот интерес как-то повлиял на выбор профессии?
Да, интерес к наукам повлиял на все аспекты моей творческой деятельности, которой я занимаюсь. Профессия инженера и особенно изобретательская деятельность, которую я выбрал, позволяет фокусироваться не на одном конкретном научном направлении, а наоборот, обязывает изучать множество научных и технических направлений, чтобы реагировать на новые разработки и актуальные технологии.
Почему вы выбрали космонавтику?
Из всех инженерных направлений космонавтика была мне ближе всего, так как касалась технологий, направленных на освоение космоса напрямую. Поэтому я поступил в МАИ на Аэрокосмический факультет и окончил его по специальности "испытания летательных аппаратов".
Благодаря учебе здесь я продолжал изучать ракетостроение, спутниковые технологии, а дополнительно — на частных уроках — музыку и студийные технологии разной направленности.
В институте такое даже поощрялось, так как новые идеи чаще всего приходят в голову к тем, кто стремится к всестороннему развитию.
Дмитрий, как ваша научная деятельность складывалась дальше?
Начало было положено еще в институте. Интерес заниматься изобретательской деятельностью привел к разработке дипломного проекта «Модернизация установки моделирования аэродинамического нагрева».
После окончания института я устроился в ООО ЦТП (тогда Центр технических публикаций, а ныне Центр технических проектов). Работа была связана с авиацией, разработкой эксплуатационной документации для самолетов SuperJet. Желание заниматься изобретательской деятельностью в области космоса в дальнейшем нашло отклик на работе, и мне даже выделяли деньги на оплату патентных пошлин.
Дмитрий, вы автор таких изобретений, как: «Зонтичный орбитальный модуль», «Орбитальная студия», «Термодинамический стенд для моделирования аэродинамического нагрева», «Орбитальная студия с искусственной гравитацией». Что из этого большого списка вы создали первым делом и почему именно это?
Первым делом был создан «Термодинамический стенд для моделирования аэродинамического нагрева», который стал продолжением студенческого проекта «Модернизация установки моделирования аэродинамического нагрева».
Это развитие технологии стендов для испытания гиперзвуковых аппаратов, в основном различных ракет и возвращаемых из космоса объектов: капсул для беспилотных миссий с ценными грузами, пилотируемых аппаратов. Можно даже моделировать процессы сгорания в атмосфере метеоров и космического мусора, а также отработавших свой ресурс спутников.
У вас есть еще один интересный проект — это "Орбитальная студия". Вы даже как-то обмолвились, что это ваша мечта, ради которой вы начали заниматься изобретательством. Расскажите о нем подробнее.
"Орбитальная студия" – это масштабное устройство с наземными и космическими составными частями для создания технологии виртуального космического туризма и дистанционно управляемой записи контента. Космическая часть представляет собой роботизированную многофункциональную студию для записи аудио и видео на борту космической станции и в ближайшем космическом пространстве. При этом материалы можно использовать не только для записи и трансляций виртуальных космических путешествий, но и для создания основанных на физике реального космического полета спецэффектов в кино, музыке, компьютерных играх и различном творчестве.
Наземные комплексы позволяют как управлять всеми студийными системами, оставаясь на Земле, так и оказаться в космосе виртуально с имитацией даже физиологических ощущений микрогравитации и передачей тактильных ощущений.
"Орбитальная студия" призвана повысить качество существующих методик подготовки космонавтов, автоматизировать некоторые процессы эксплуатации космических станций, а также дать научным группам и техническим специалистам возможность виртуально присутствовать во время космических экспериментов и задач технического обслуживания космических станций. Это своего рода ангел-хранитель для космонавта, выполняющего наиболее трудную и ответственную задачу, в ходе которой его более опытный коллега или группа специалистов присутствуют виртуально.
Эта студия осуществляет развитие как симуляторов для подготовки космонавтов, так и центров управления полетами. Благодаря наличию космической студии специалисты получают эффект полного погружения в миссию космонавта. На выходе это как глубокие переживания предстоящего в полете опыта, так и возможность удаленной работы на борту космической станции посредством роботизированных комплексов. Есть даже некоторые пересечения с технологиями первого побывавшего в космосе антропоморфного робота F.E.D.O.R., но с самым минимумом антропоморфных особенностей.
Расскажите, как проходит работа над вашими проектами, с какими трудностями сталкивались и как их преодолевали?
Трудностей было очень много. По сути, до сих пор их преодолеваю, так как идей много, а финансирования на них мало или периодически вообще нет. На первых порах были также и проблемы с промышленной применимостью будущих изобретений, и их единством.
К тому же мои проекты всегда масштабные, и на них получить финансирование еще труднее. Но меня это не останавливает, а наоборот дает возможность подумать, исследовать или изобрести что-то новое, что будет проще (и/или дешевле) воплотить в жизнь. Либо нечто такое, что будет настолько нужно людям, что деньги для воплощения идеи в жизнь найдутся очень стремительно. Это может подстегнуть и дальнейшее развитие созданных мною изобретений. В конечном итоге мы изобретаем, но не для того, чтобы изобретенное нами осталось только на бумаге.
Вспоминается сразу история румынского изобретателя в области авиации, Анастаса Драгомира, который изобрел кабину с возможностью катапультирования. Узнал я об этой истории в 2024 году на Конгрессе молодых ученых в Сириусе. Дело в том, что Анастас увидел, как на одном из испытаний первых самолетов произошло крушение, закончившееся смертью пилота. Он почти сразу сел за создание устройства для катапультирования, и оно оказалось настолько актуальным, что буквально за год с момента патентования пошло чуть ли не в серийное производство!
Так что главная трудность изобретателя – это еще и найти нечто такое, что будет актуально в данный момент.
Над каким исследованием или изобретением вы сейчас работаете?
Недавно отправил на патентование новое изобретение: «Очистка снимков телескопа от техногенных треков». Собираю также материал для научной статьи по этому поводу. Эта идея пришла мне перед Новым годом, в диалоге с представителями МФТИ о коммерческой космонавтике. Заключается она в модернизации матриц и способов работы матриц наземных оптических телескопов. Более подробно пока не могу рассказать.
А что с вашими остальными проектами сейчас, над которыми вы ранее работали и даже получили патенты?
Над ними тоже продолжаю работу.
Зонтичный модуль, вероятно, сначала станет технологией быстровозводимых домов и палаток на Земле. Для его применения в космосе потребуется доказать, что он превосходит по массогабаритным характеристикам существующие надувные модули, а также сделать технологический процесс развертывания модуля простым и эффективным. Не исключаю, что смогу найти для этого компанию-партнера из строительной и промышленно-бытовой сфер технологий. Ведь даже в случае невозможности применять зонтичные модули в космосе, у проекта есть потенциал стать новым этапом развития быстровозводимых модульных домов, спрос на которые продолжает расти. А так получится глэмпинг для любого климата с печкой или другими удобствами внутри телескопического стержня-трубы, работающий по принципу как у обычного зонтика: привезли, нажали на кнопку – можно жить.
Сложнее ситуация с "Термодинамическим стендом", так как он требует сложных экспериментов, которые не провести без государственной поддержки, а подходящую лабораторию для подобных практических исследований я пока не нашел. Частным инвесторам такое может быть непонятно и неприменимо вне космических задач, но главное, что без достаточно опытного технического персонала лабораторной базы подобные эксперименты будут крайне опасны. Однако даже на этот счет ведутся предварительные переговоры, как и по остальным проектам.
Наиболее благоприятная ситуация сейчас с "Орбитальной студией". Во-первых, ЦНИИМаш и Научно-технический совет Роскосмоса дали предварительное одобрение на проведение космических экспериментов в этой области. Разумеется, при соблюдении всех формальностей и после прохождения последующих проверок всех элементов проекта. Во-вторых, несмотря на отсутствие на данный момент государственного финансирования, нашелся заинтересованный человек, который готов вложиться в проект. Имя разглашать пока не могу, но его очень зацепила подобная технология, объединяющая науку и искусство, еще и в таких авангардных сферах, как космонавтика и контент для виртуальной реальности, с потенциалом применения в других формах творчества и исследований.
К тому же сейчас прохожу собеседования и проверки для участия в эксперименте "Сухая иммерсия", который проходит в Институте медико-биологических проблем Российской академии наук. Это эксперимент с погружением на две недели в устройство сухой иммерсии, которое моделирует физиологические особенности микрогравитации. Подобные испытания даже космонавты проходят перед полетами в космос. Сейчас как раз открыт прием для желающих, и я решил поучаствовать.
Собственно, именно из-за моего желания попасть когда-нибудь в космос, а лучше прямо в открытый космос, я и изобрел "Орбитальную студию", сердцем наземной части которого и является устройство сухой иммерсии. Уже предложил специалистам ИМБП РАН обратить внимание на мое изобретение и надеюсь, что в процессе моего личного участия в их эксперименте будет время обсудить возможности совместной реализации проекта виртуальных космических путешествий.
Есть ли какое-то научное событие, которое вам запомнилось больше всего?
Наиболее сильно запомнилась Конференция космического содружества в Regnum, где я впервые представил концепцию своей "Орбитальной студии" и зонтичных модулей в виде целой станции для дистанционно управляемого творчества в космосе.
А еще Конгресс молодых ученых, на который я в последний день неожиданно прошел как участник, но все равно смог найти и купить билет на самолет, чтобы туда прилететь! Очень в этом мне помогли основатели Творческой усадьбы "Гуслица", в которой я сейчас живу и работаю. О "Гуслице" я впервые узнал как раз на той конференции в Regnum от журналиста и популяризатора науки Валерия Хилтунена.
На этом Конгрессе тоже была презентация "Орбитальной студии" в качестве предложенной мною идеи реализации наземной части технологии виртуальных космических туров для образовательных заездов на территории Таврида.АРТ, в качестве масштабного креатона для образовательных заездов на территории Таврида.АРТ.
В этом арт-кластере я был как участник образовательного заезда имени Гагарина летом 2024 года. Собираюсь поехать и в 2025 году. Но, к сожалению, несмотря на то, что проект Виртуальных космических путешествий очень заинтересовал руководство Таврида.Арт, в этом году с ними реализовать его не получится. Может быть, в будущем, когда они будут готовы подойти к научным вопросам космонавтики и исследований космоса не только со стороны популяризации, хотя и сейчас ощутимо помогают с информационной поддержкой проекта.
Что вас вдохновляет заниматься наукой?
Мечты, загадки, научные открытия и неразрешенные проблемы. Нравится узнавать о нашем мире нечто новое и полезное.
Занимаетесь ли популяризацией науки и как к этому пришли?
Да, но не очень много. Пришел к этому, скорее, из эгоистичных соображений, чтобы популяризовать свои изобретения, а также те технологии, на которых они основаны.
Ваше мнение, как нужно рассказывать молодежи о науке, чтобы у них появился интерес?
В Гуслице периодически читаю научно-популярные лекции об основах астрофизики.
Это мой взгляд инженера и изобретателя на устройство Вселенной, на основные астрофизические проблемы, касающиеся появления этой науки, фундамента, заложенного Ньютоном, Кеплером, Лоуренсом, Эйнштейном, а также о современных исследовательских направлениях по изучению физических процессов нашей Вселенной.
Прихожу к тому, что молодежи, да и людям в целом, интереснее всего узнавать от популяризатора не только научную концепцию, но и особенности понимания этой научной концепции лектором.
Еще очень сильно влияют на интерес и внимание людей акустические явления или даже звуковые представления. В контексте моей темы и научного интереса: космические звуки. Это могут быть различные данные, преобразованные в звук: так называемые процессы сонификации, когда, к примеру, яркость звезды и туманности определяет высоту ноты. Напоминает работу синтезатора АНС, который изобрел советский инженер Евгений Мурзин, чтобы преобразовывать оптическое изображение в звук. Чуть иначе в звук переводят электромагнитные или гравитационные волны. В этих случаях обычно происходит либо воспроизведение волны другой природы в акустическом формате, либо пытаются вычленять исходные акустические волны, возбудившие электромагнитное колебание. В большинстве случаев это тоже своего рода сонификации, создающие не реальный звук, а лишь интерпретацию волновых данных гравитационной и электромагнитной природы.
Но есть и интересные исключения, например непосредственно звуки, записанные на борту космических станций, а также звук Большого взрыва (реально звучавший, пока Вселенная была достаточно плотной, чтобы пропускать звук), который физик Джон Крамер синтезировал из данных реликтового излучения, а именно математически преобразовав колебания температуры полученного микроволнового излучения ранней Вселенной. Но даже этот получившийся звук пришлось перевести в слышимый диапазон, так как исходный сигнал был настолько низкий и «басовый», что не воспринимался бы человеческим ухом, гораздо ниже даже сейсмических волн (тоже акустической природы) от гудящих землетрясений.
Подобные звуки влияют на восприятие людей сильнее даже очень детальных картинок! Помню, что на Конференции «Дорога в космос» в ИКИ РАН, в музее института, я сам восхищался трехмерной моделью Солнца, очень детальной и проработанной. А потом заметил, что дети, которые там были с экскурсионными турами от школ, почти не обращали на эту симуляцию внимания. Зато их невозможно было оторвать от симулятора космической связи, который искажал голос человека!
Чего не хватает молодому исследователю, который делает первые шаги в науке, и чего вам самому тогда не хватало?
Зачастую не хватает денег на исследования, но это, пожалуй, даже слишком тривиальная и распространенная проблема в науке. Сейчас, задумавшись, понимаю, что скорее не хватает не столько денег, сколько шаблонов или трендов для построения научной карьеры. Этого точно не хватало мне, так как область моих интересов очень обширна, а задачи, которые хочется решать, довольно необычные, требующие новых междисциплинарных подходов, и, может поэтому, нет таких очевидных траекторий развития, как специалитет – аспирантура – докторантура. Даже куда именно в аспирантуру идти, пока не определился, хотя мне уже 35 лет. Может, это и правильно, так как дает время заняться именно тем творчеством (в том числе научным творчеством), которому хочется посвятить время, но, может, это в целом проблема нынешнего времени, так как есть очень много вариантов выбора, но это оттягивает момент осуществления выбора, приводит к сомнениям, неуверенности в себе и своих способностях.
Когда стремишься неординарную мечту превратить в проект и затем воплотить в жизнь, то часто приходится сталкиваться с тем, что нет готовых шаблонов к действию. Это, с одной стороны, может деморализовать, но, с другой стороны, это вызов и повод действовать не по шаблону, а по своему собственному уникальному пути.
Однако, было бы круто, если бы молодые ученые, инженеры, исследователи, деятели могли найти даже универсальные и упрощенные инструкции к тому, как создавать свой собственный тренд в науке.
Где вы ищете поддержку в своей работе?
В окружающих людях и связях как с энтузиастами, так и с компаниями или целыми институциями. Социальный фактор – это решающий ресурс. Если есть поддержка людей, то и денежный вопрос становится не так актуален.
Чего не хватает для развития науки в регионах и в целом по стране?
Людей не хватает, а так как на энтузиазме готовы работать не все, то и всех остальных ресурсов: практических навыков, знаний, денег, разумеется. Но это неудивительно в наших масштабах державы. Последнее время склонен довольно стоически к этому относиться, так как это своего рода вызов современности.
Чем вы увлекаетесь, как проводите свой досуг?
Сейчас учусь на композитора в музыкальной школе при Московской государственной консерватории им. Чайковского. Когда есть вдохновение, пишу картины. Последнее время занимаюсь еще и цифровым артом, преимущественно созданием мемов о событиях и людях в Гуслице. Собственно, разного рода юмор для своих – это один из видов досуга и развлечения как в словесной, так и в графической форме. Еще с детства пишу стихи и иногда прозу. Чаще короткие формы, которые в комплексе я назвал бы скорее пробой пера и тренировкой навыков технического писателя.
В целом, изобретатель по сути своей таковым писателем и является, но немного больше, так как уровень фантастики – это совсем не изобретательский уровень.
Как вы пришли к занятию музыкой?
Занятия музыкой тесно связаны с моей мечтой о записи музыки в открытом космосе. В детстве я хотел пойти в музыкальную школу учиться играть на скрипке, но, к сожалению, не вышло. Однако я выучился игре на фортепиано и гитаре, и сейчас разучиваю фрагменты произведений Моцарта. Да и сам написал пару сонат. Однако в 14 лет начал сочинять музыку преимущественно в жанре поп-панка, а затем долго занимался (и продолжаю заниматься) импровизациями, но последнее время вернулся к академической музыке.
Хотя, конечно, музыка — это обширная тема. Но в моем понимании музыка и наука неотделимы друг от друга. Нет, конечно, есть такие формы научной деятельности и музыки, которые чуть ли не диаметрально противоположны, но в то же время даже в квантовой физике изучают фононное поле кристалла и гиперзвуковые волны. В биологии есть исследования о сигнальных языках животных и звуках, на которые они реагируют. В космосе и космонавтике мы исследуем и вибрационные модели, и резонансные частоты при запуске аппаратов на орбиту, и даже газопылевые облака, и ударные волны от вспышек сверхновых звезд. Все это может стать вдохновением при написании музыки и даже при ее исполнении, а также находит применение в современных авангардных жанрах.
Как музыкант довольно регулярно участвую в перформативных постановках, в которых идет постоянный поиск новых звуков и шумовых эффектов, помимо привычных слуху гармоничных и мелодических ходов. Это часто похоже на научное исследование. Более того, композитор – это ученый в мире музыки: конструктор, который из известных мотивов и даже отдельных элементарных звуков создает новое произведение.
Есть в музыке, разумеется, и теоретики, которые разбирают и анализируют написанное композиторами, пишут критические статьи и проводят подробные исследования партитур и жизни композиторов, но сами композиторы — это экспериментаторы и практики. Разумеется, нужно исследовать и анализировать музыку и партитуры, но уже для того, чтобы изобретать способы компоновки заведомо всем известных звуков в новое произведение. Как любит сравнивать один из моих учителей, композитор Михаил Ковалев: подобно тому, как флорист собирает из обычных цветов шикарный букет!
Это очень похоже на научное исследование; можно даже сказать, что все творчество похоже чем-то, так как ты пользуешься своей фантазией, чтобы из привычных и обыденных элементов собрать нечто новое.
В этом плане музыка меня очень сильно зацепила с самого детства, особенно театральная музыка, так как вырос в театральной семье и часто ходил на спектакли к маме или папе. И в них музыкальная составляющая лично меня волновала сильнее всего, хотя и другие особенности постановок были ничуть не менее достойны внимания.
Поэтому музыка в какой-то момент стала отдушиной от проблем и неприятных событий, да и сочинять я начал довольно рано. Импровизировал голосом какие-то странные песни, поэтому всегда записывался на хор, пока голос не начал ломаться, а первые партитуры начал писать лет в 14-15, когда появилась первая гитара. При этом была сделка с мамой: она покупает мне гитару, а я иду на подготовительные курсы в МАИ. Так что музыка, по сути, привела меня в науку. Может, и мысли о космосе у меня появлялись от прослушивания классики в детстве.
Чем занимаетесь помимо науки?
Частично ответил в вопросе про досуг. А так, много времени уделяю научным и научно-популярным видео и обзорам, стараюсь таким образом заниматься самообразованием через отслеживание современных научных тенденций и новых открытий. Но для расслабления мозга чередую это с видео на разные отвлеченные темы о кино и различных формах творчества.
И конечно, чтение книг (люблю фантастику, но не ограничиваюсь ею), фильмы, сериалы. В детстве много играл в компьютерные игры, но когда серьезно занялся музыкой и инженерной наукой, то времени почти не осталось, хотя даже были идеи и попытки написания собственных игр, но что-то это дело не увлекло. Сейчас раз в несколько лет прохожу что-то, что интересует в первую очередь сюжетом или атмосферой.
Стараюсь заниматься спортом: бегом, шахматами, раньше играл в большой теннис, сейчас что-то забросил… В настольные игры одно время очень любил играть, особенно в Magic the Gathering.
Какие у вас планы на будущее?
Хочу провести эксперимент по выявлению отличий звучания одного и того же источника звука в обычных условиях и в вакууме. Эту идею наземного эксперимента подал мне физик-ядерщик и популяризатор науки Борис Бояршинов. Разумеется, звук слышимого диапазона в этом случае через вакуум не пройдет, но внутри корпуса источника будет распространяться так же, либо изменится, что и хочется проверить в эксперименте. Но самое удивительное: пока подбирал теоретические материалы и пытался найти похожие эксперименты у других исследователей, наткнулся на так называемый эффект туннелирования фононов через вакуумный зазор, который рассмотрен в работах "Acoustic Phonon Tunneling and Heat Transport due to Evanescent Electric Fields" и "Vacuum Phonon Tunneling". Несмотря на название, квантовых эффектов туннелирования там нет, но через вакуум проходит инфракрасное излучение, вызванное колебаниями фононного поля кристаллической решетки одного объекта, которое затем снова переходит из инфракрасной в акустическую энергию в другом объекте, хотя между ними вакуум. Собственно, фонон – квазичастица, квант акустического поля, и переносит со скоростью звука по телу тепло, которое переходит в том числе и в инфракрасное излучение. Но мне интересно узнать, какие еще эффекты можно открыть, если производить и записывать акустические колебания в вакууме.
Журналист: Марина Кузякина
