Санкт-Петербургский университетНаука
«Звезды заглушить невозможно»
СПбГУ сохранил школу традиционной подготовки астрометристов, несмотря на стремительное развитие спутниковой навигации. Сегодня, когда стала понятна уязвимость этой технологии, очевидна дальновидность университетских астрономов.
Это сейчас достаточно нажать на кнопку «геолокация» в смартфоне, и вы получите достаточно точные географические координаты (широту и долготу). А если под рукой нет устройства для геопозиционирования, что тогда может быть системой координат? «Звезды, — отвечает Сергей Дмитриевич Петров, кандидат физико-математических наук, доцент, заведующий кафедрой астрономии СПбГУ. — Раньше координаты места определяли именно по ним — не только на суше, но и в море».
Уязвимость
Однако развитие технологий внесло существенные коррективы. «Последнее десятилетие все пользуются спутниковой навигацией, поскольку это очень удобно, доступно, быстро и просто. Именно спутниковая навигация позволила существенно снизить аварийность и стоимость морских перевозок, дала толчок к развитию беспилотной авиации и произвела настоящую революцию в работе службы такси и доставки», — отмечает Сергей Петров. Однако эта технология имеет и слабые стороны. Как рассказал ученый, спутники, с помощью которых получают данные, находятся на высоких орбитах, на расстоянии 20 000 километров от поверхности Земли. Сигнал у них слабый, поскольку они питаются только от солнечных батарей, и его легко подавить на поверхности Земли. «Если сигнал подавить, то мы не получим данные о местоположении. Еще хуже второй вариант: сигнал можно подделать или подменить, — говорит астроном. — Представьте себе ситуацию, когда ваш навигатор показывает не реальные координаты, а те, которые нужны злоумышленникам для того, чтобы ввести вас в заблуждение или похитить, например, беспилотный самолет. Спуфингом (от англ. spoofing — подмена. — Прим. ред.) уже активно пользуются. Именно поэтому потребовалась разработка дронов на оптоволокне. Конечно, существуют различные методы и средства радиоэлектронной борьбы, однако они не могут в полной мере решить существующую проблему подмены и подавления спутниковых сигналов. Поэтому стал актуальным возврат к старым методам определения координат. Традиционная звездная астрометрия снова оказывается нужна».
Сохранили школу
Появился спрос и на специалистов, которые владеют методами астрономической навигации, а также компетенциями для участия в разработке оборудования, способного осуществлять замеры в автоматическом режиме. Однако во всем мире в вузах обучение таким навыкам было либо полностью свернуто, либо сильно сокращено. «Было решено, что коль скоро спутниковая навигация полностью заменила традиционные измерения, то и нет смысла осваивать их в рамках учебных курсов. Мы же в СПбГУ сохранили подготовку астрономов-наблюдателей не столько из-за прозорливости, сколько из-за того, что владеть такими навыками для осуществления прецизионных координатных измерений полезно и важно с точки зрения науки и образования», — подчеркивает Сергей Петров.
По его мнению, то, что большую часть времени обучения в вузе студенты пользуются программно-аппаратными комплексами, является скорее недостатком, чем преимуществом. «Получается, что обучение зачастую сводится к тому, что студенту нужно выбрать какую-то опцию в программе, кликнув мышкой и нажав Enter. При этом обучающийся не понимает, как он получил результат, не может в случае необходимости объяснить его и проверить его на релевантность, — говорит ученый. — Так невозможно ничему научиться. Можно говорить об истинном знании чего-то только тогда, когда полностью понимаешь и ч увствуешь весь процесс, можешь самостоятельно выполнить всю работу от начала до конца, вплоть до ручных вычислений».
Астрономическая практика
В рамках образовательной программы специалитета «Астрономия» студенты СПбГУ обязательно проходят астрономический наблюдательный практикум. Он, как рассказал Сергей Петров, длится целый месяц: с 15 июня по 15 июля. На территории Василеостровского кампуса студенты наблюдают звезды, Солнце и по этим наблюдениям определяют координаты небесных светил, широту, долготу, находят азимут, исчисляют точное время, учатся использовать универсальный и пассажный инструменты, секстант и теодолит. «Новые астрономические инструменты максимально автоматизированы. Мы же хотим, чтобы наши студенты получили навык не только пользования приборами, но и понимания их устройства и работы изнутри. Такой подход позволил нам не только сохранить традиции университетской астрономической школы, но и не прервать подготовку специалистов, обладающих высоко востребованными сегодня компетенциями», — отмечает Сергей Петров.
Где работать
Выпускники астрономических образовательных программ СПбГУ могут быть востребованы в различных областях. Например, в различных проектах госкорпорации «Роскосмос». «Наведение ракет в дальнем космосе осуществляется исключительно по звездам. В ближнем космосе (например, для выведения на орбиту искусственных спутников Земли) в последнее время старались использовать спутниковую навигацию, однако эти задачи также можно решать с помощью традиционной астронавигации», — подчеркивает ученый. Еще один потенциальный работодатель — Министерство обороны РФ. «Во-первых, астронавигация нужна для запуска баллистических ракет, — говорит Сергей Петров. — Во-вторых, системы ГЛОНАСС и GPS в силу уязвимости становятся недоступными в районах военных действий, поэтому для выполнения боевых задач приходится применять традиционные методы астронавигации».
Астрономы-наблюдатели могут быть востребованы также в области разработки и проектирования астрометрических приборов. «В последнее время даже большие предприятия начинают восстанавливать производство автоматизированных астрометрических приборов на современной элементной базе. Без знаний и компетенций астрометристов такие задачи сложно решить», — отмечает ученый. Выпускники СПбГУ работают в таких известных компаниях, как «Яндекс» и «Геоскан», в морских и авиакомпаниях, в обсерваториях и различных научно-исследовательских институтах.
Сергей Петров уверен, что спрос на астрономов-наблюдателей на рынке будет только расти. «С приходом спутниковой навигации появилось мнение, что звезды больше не понадобятся, но оно оказалось поспешным. Звезды заглушить невозможно, ведь мощность их излучения на 40 порядков выше, чем у спутников», — заключает астроном.
Кстати
Астрономическую практику в СПбГУ также проходят студенты, обучающиеся по образовательной программе бакалавриата «Картография и геоинформатика».
Хочешь стать одним из более 100 000 пользователей, кто регулярно использует kiozk для получения новых знаний?
Не упусти главного с нашим telegram-каналом: https://kiozk.ru/s/voyrl