или Романтические чувства стойких прагматиков
Да простит меня господин Белинский, но я переиначу цитату из его широко известной журнальной статьи «Литературные мечтания…» и вероломно заменю главное действующее лицо публикации – театр – на другое – небо (уж очень точно автор выразил свои эмоции). Любите ли вы небо так, как люблю его я?

Ну, со мной все проще простого – воздух (читай – небо) – моя стихия по гороскопу. Стоит поднять голову – улетаю. В самом прямом смысле и в самую разную погоду растворяюсь в этой непостижимой, необъятной, пугающей и в то же время завораживающей и притягивающей субстанции. Я чуть с ума не сошла в детстве, когда узнала, что на Луне небо черное. На Марсе – рыжее. А на Земле иногда бывает красным и даже зеленым. А когда вычитала, что среднее облако весит около10 тонн, но способно испариться минут за 15… От невозможности понять это мозги кипели. Так в отношении неба в кипящем состоянии навсегда и остались. И нас таких – миллионы. Нас – для кого взгляд на небо – это мечты и грезы.
Но есть среди землян те (в России их едва ли наберется тысяч десять), для кого небо, как значится в «Википедии», – «пространство над поверхностью любого астрономического объекта, панорама, открывающаяся с этого объекта в сторону космоса», смысл жизни, ее суть. И рассветы-закаты, облака-тучи, молнии-радуги, туманы-засухи их интересуют исключительно с прагматической точки зрения, как понятия научные. А от слов «лидар», «дисперсные системы», «турбулентность», «броуновское движение» их мозги не закипают, а выдают удивительные, порой парадоксальные идеи и теории…

А мамонты проснутся?

Несколько сотен таких неромантично смотрящих на небо человек живут с нами рядом. Это сотрудники томского Института оптики атмосферы им. В. Е. Зуева СО РАН. 24 научных подразделения. Среди фундаментальных работ в списке стратегических направлений их деятельности на втором по значимости месте – Программа комплексного исследования радиационно значимых характеристик атмосферы Сибири и Российской Арктики в период современных климатических изменений. Проще говоря – изучение всего, что происходит в воздухе и влияние этого «всего» на погоду, климат и многое другое. Обывателю будет понятнее, если охарактеризовать суть исследований короткими вопросами: «Грозит ли нам глобальное потепление?», «Скоро ли проснутся из-за этого мамонты?» и «Когда ждать первого урожая бананов в арктических широтах?».
В арсенале ученых – уникальное оборудование, которым напичканы многочисленные лаборатории института, сверхсовременные научные методики и даже единственный в России самолет-лаборатория «Оптик». На его борту в рядах летного отряда журналисты «ТН» и оказались причастными к изучению небесных процессов. Летунами томские ученые стали еще в 1976 году, когда основатель и первый директор института Владимир Евсеевич Зуев обратил серьезное внимание на лазерную локацию, которая, по его мнению, с точки зрения прагматики имела грандиозное будущее. Могла бы лечь в основу прогнозирования метеоявлений, в разработку системы посадки самолета по лазерному лучу, в проводку кораблей в тумане… Да и оборонная отрасль страны получала бы шансы продвинуться далеко вперед. Результаты различных лабораторных исследований на земле по этой теме радовали. А вот небо оставалось загадкой. Но как без изучения атмосферы говорить о лазерной локации?! И Зуев со товарищи пошли на дерзкий шаг – убедили вышестоящее начальство в необходимости исследовательских полетов. Сначала летали на скромненьком Ил-14, позволявшем ученым вести научные изыскания на высоте до 5 тыс. км. Во второй половине 1980-х годов пересели на Ан-30, базировавшийся в новосибирском городском аэропорту Северном, и пользовались его услугами вплоть до полного банкротства новосибирского авиапредприятия в 2010 году. В следующем году у томских ученых в Новосибирске появился новый постоянный многолетний партнер в небе – Сибирский научно-исследовательский институт авиации (СибНИА) им. С. А. Чаплыгина, с которым пересели на Ту-134, спокойно поднимающий исследователей с их мудреным багажом на 8–10 тыс. м над землей. Тушка имеет фотолюки, что позволяет вести качественные аэросъемки, в ней можно легко, без ущерба для комфорта ученых размещать всю необходимую исследовательскую технику. В том числе вожделенный для оптиков лидар – прибор для получения и обработки информации об удаленных объектах.

От винта!

В 1970–80-е годы летный отряд за год наматывал в небе до 1 тыс. часов. В печально известные 90-е, понятное дело, довольствовались только кое-какими наземными исследованиями – не до жиру, как говорится, быть бы живу.
– Но во времена пристального и бережного отношения к науке, – рассуждает Геннадий Толмачев, начальник летного отряда института, старший научный сотрудник лаборатории климатологии, – нам удавалось, по нескольку раз облетая весь Советский Союз, погружаться в атмосферу самых разных регионов. Как-то за месяц мы поработали в небе над всеми морями на территории СССР – Черным, Балтийским, Карским, Баренцевым, Охотским, Лаптевых, Беренговым… И каждый полет давал уникальные возможности для ученых разобраться в том, что происходит над водной гладью и как это отражается на климате. Благодаря именно этим полетам ученые точно описали аэроклиматологическое распределение аэрозоля над территорией всей огромной тогда страны.
Слова об уникальности исследований принадлежат уникальному человеку. Геннадий Толмачев – в числе первой сотни сотрудников Института оптики атмосферы, выросшего в далеком 1969-м из лаборатории инфракрасных излучений СФТИ при ТГУ. О нем говорят – ходячая энциклопедия и невероятно преданный делу человек.
Разговаривать с учеными-летунами во время двухчасового исследовательского полета невозможно. Нет, не потому что Ту-134 считается одним из самых шумных самолетов – его две турбины орут так, что в салоне ничего, кроме них, и не слышно. А потому, что ученым некогда. Они как четко отлаженный часовой механизм. Без преувеличения. Надо успеть сделать все запланированное. А запланировано всегда много, и на поговорить просто нет времени. Час эксплуатации самолета-лаборатории стоит почти как крыло этого самого самолета. Раньше полегче было. Приборов раз-два и обчелся. Сегодня приборный парк для зондирования атмосферы, которым каждый раз будто заново оснащается самолет, тянет на полторы тонны. И вся эта приборная мощь способна следить за четырьмя десятками самых разных параметров (от концентрации углекислого и угарного газов до аэрозольных частиц разных размеров), дающих картину распределения парниковых газов и аэрозолей над Землей. Поэтому каждая экспедиция в небо для томичей как штурм Эвереста. Все сжато по времени, просчитано, выверено, и никаких хаотичных действий. Часть измерительного оборудования уже прописалась на складе на краю взлетного поля аэродрома Новосибирского авиационного завода им. В. П. Чкалова, откуда самолет-лаборатория вылетает в экспедиции. Чтобы не возить все приборы и стойки их крепления в самолете туда-сюда, они спокойно дожидаются здесь очередного полета. Но львиную долю оборудования все же приходится каждый раз везти из Томска на аэродром и обратно. Во-первых, она востребована в институтских лабораториях. Во-вторых, очень дорого стоит.

Вперед, без генеральной репетиции

Дисциплина в отряде – не красное словцо. Работа на военном ­аэродроме, где шаг вправо-влево – разборки с охраной. Дороговизна полетов. Необходимая пунктуальность во всем – рано вылетать нельзя, поскольку Солнце еще не успело выполнить свою работу, не прогрело Землю и не запустило в движение приземные атмосферные слои. Есть еще множество причин для выстраивания и выполнения четкого плана графика экспедиции.
– Непосредственно полеты экспедиции – это лишь маленькая часть огромной работы, – рассказывает Андрей Михальчишин, бортоператор-испытатель СибНИА им. С. А. Чаплыгина, пусть только на время полета, но полноценного члена томского летного отряда. – Моя задача – полностью обеспечить своевременный монтаж научной начинки самолета к началу вахты ученых в небе. Вчера, накануне полета, мы с томичами без малого восемь часов устанавливали оборудование. И то, которое ждет своего часа здесь, в Новосибирске, и то, которое ребята привезли из Томска. Установили, настроили. Разве что генеральную репетицию не провели – в небо надо для этого подняться. И утром сегодня еще два часа колдовали, выверяли все, доводили до ума. Порой мы используем давно не летавшее оборудование или принципиально обновленные приборы, а то и недавно приобретенные. С ними время подготовки к работе на высоте увеличивается. Задача одна – максимально использовать полет для научных исследований, не отвлекаясь на «гаечку подкрутить» или «лампочку заменить».

Под крылом и Алтай, и Норильск

А мы набираем высоту… Много лет, изучая атмосферу Сибири, томичи ведут мониторинг аэрозольно-газовых и радиационных параметров неба над Караканским бором, что расположен на границе Новосибирской области и Алтайского края. Это условно чистая территория – ни тебе заводов, ни крупных населенных пунктов. Никто не коптит газовыми трубами, не сливает в реки-озера производственные отходы. Разве что деревенские печи дымят. Этим-то и ценны исследования сотрудников ИОА СО РАН – изучить девственную, нетронутую прогрессом атмосферную картину и сделать выводы о возможном потеплении климата. В небе промышленных территорий томичам тоже приходится работать. Как-то кружили над Норильском, выясняя влияние деятельности «Норникеля» на атмосферу, и строили прогнозы оптической погоды.

Что на горячее у микробов

В салоне каждый четко знает свое место и свое дело. Старший научный сотрудник института Денис Симоненков занят отбором проб атмосферного аэрозоля на фильтры. Исследование аэрозольной компоненты атмосферы – одна из важнейших задач оптиков, поскольку не только содержание парниковых газов, но и состав мелкодисперсных частиц атмосферы определяет ее радиационные свойства. Старший научный сотрудник института Михаил Аршинов, который по совместительству уже много лет является заместителем начальника летной экспедиции, ни на минуту не оставляет без внимания диффузионную батарею – измеритель самых малюсеньких частиц в воздухе, определяющих практически все фотохимические процессы в атмосфере. Среди ученых, поднявшихся в небо, – симпатичная Олеся Охлопкова. Как в отряде шутят – примкнувшая. Кандидат биологических наук (защитилась в 26 лет) новосибирского государственного научного центра вирусологии и биотехнологии «Вектор». Последний год этот центр по понятным причинам на слуху у всего мира. Олеся – универсальный солдат. Участвует в реализации множества интересных и судьбоносных для человечества проектов, главные роли в них исполняют микробы, вирусы, бактерии и иные формы жизни, от которых можно всякого ожидать. Незадолго до этой экспедиции Олеся вернулась из командировки в Гвинею, где как раз изучала один из простейших организмов – вирус Эболы. А накануне сегодняшнего полета готовила сразу две похлебки: наваристый борщ для мужа и супец для своих исследований в небе. Супец – питательная среда, через который она на разной высоте пропускает забранный специальным оборудованием воздух за бортом самолета-лаборатории для тщательного изучения.
– Что происходит в воздухе с точки зрения эволюции микроорганизмов, известно меньше всего, – подбирая для меня слова попонятнее, объясняет Олеся. – К примеру, зимой в атмосфере количество микроорганизмов меньше, чем летом. Но мы почему-то чаще болеем зимой. Моя задача – снять во время полета микробиологические параметры атмосферы. Понять, как под воздействием солнца, низких температур микроорганизмы меняются, приобретают новые свойства и качества.
И у нее это прекрасно получается. Благо уникальные заборные устройства, установленные учеными на внешней стороне фюзеляжа самолета-лаборатории, функционируют безотказно. Из заборного устройства воздух доставляется по тефлоновым трубкам (даже я в курсе, что тефлон равнодушен к большинству химических реакций) к адресатам, работающим в этот момент в летающей лаборатории.

Подводные лодки под кронами кедров

Один из таких адресатов – Александр Козлов, старший научный сотрудник лаборатории лазерной фотохимии новосибирского Института химической кинетики и горения СО РАН, тесно сотрудничающий с томичами на протяжении 25 лет. Сейчас он сосредоточен на изучении органической химии и генетики атмосферных аэрозолей. Очень широкий спектр прикладных интересов – от изучения эпидемиологических проблем (поведение того же COVID в воздухе на разной высоте) до геологических изысканий. Исследование состава аэрозольных частиц существенно дешевле геологоразведки. А над нефтегазовым месторождением в воздухе непременно будут присутствовать легкие углеводороды.
Александр Козлов – частый гость томского Академгородка. В Институте оптики атмосферы много удивительного оборудования, но аэрозольная камера объемом в 3 тыс. кубометров – единственная в мире. Это два сваренных между собой носа подводных атомных лодок длиной 40 метров, высотой – с пятиэтажный дом. Ученые со всего света стоят в очереди, чтобы воспользоваться возможностями этой камеры. У Козлова, как практически постоянного члена летного отряда, есть привилегии.

А в посылках – воздух

…Самолет набирает новую высоту – это необходимо для полноты картины исследований. Надо быть проворными. На каждой высоте лаборатория с крыльями держится пять минут, и надо успеть заполнить воздухом, где две, а где и три большие колбы. Старший научный сотрудник института Денис Давыдов, вероятно, руку набивал, жонглируя по вечерам стеклянной тарой. С высоты 7 тыс. метров, где начинаются исследования, до 500 метров, где заканчиваются, восемь «остановок» самолета, на которых и необходимо заполнить воздухом как минимум по две колбы. Промедления недопустимы. Денис – участник совместного российско-японского исследования, смысл которого – расчет глобальных изменений климата. Проект длится уже более 20 лет. Почему в партнерах томичей японцы? Хотя угроза глобального потепления беспокоит всех без исключения, Япония в решении этой проб­лемы – впереди планеты всей.
– Мы сотрудничаем с коллегами из японского Национального института исследований окружающей среды, и до нас в России измерений парниковых газов никто никогда не проводил, – говорит Борис Белан, заместитель директора по научной работе ИОА СО РАН, руководитель проекта. – Но, чтобы получить прогноз, японцам, финансирующим проект, необходимо иметь данные со всего земного шара. Однако самолеты иностранных государств не могут быть допущены к подобным полетам в небе России. Вот здесь и пригодилась наша крылатая лаборатория.
После каждой экспедиции томские ученые практически любовно упаковывают колбы с почти невесомым ценнейшим для исследователей материалом в особые чемоданы, улетающие прямиком в руки японских ученых, которые и проводят дотошный хроматографический анализ нашего сибирского воздуха.

Занять место Ходорковского

Делясь с читателями «ТН» информацией о своей самой поднебесной командировке года, не могу не рассказать о самом самолете-лаборатории. Ту-134 подобной модификации в СССР было произведено 12 штук. По некоторым данным (проверить их так и не удалось), это самолет с маркировкой СХ – сельхозназначение. Один из этих самолетов «вошел» в следственную группу некогда самого громкого в СССР коррупционного «хлопкового дела» в Узбекистане. Самолет имеет пять люков в полу с толстенными стеклами (чем впоследствии так заинтересовал ученых). Именно эти «окна» помогли следователям разобраться в махинациях с уборкой хлопка. Много тогда голов с плеч полетело. Но самолеты эти кто-то посчитал опасными для развития советского общества, и они были поставлены на прикол. Однако нувориши в перестройку быстро прибрали бесхозное богатство к рукам. Один борт улетел на постоянное место жительство в Китай. Другой был переоборудован в транспортный и использовался для доставки в Екатеринбург на утилизацию денежных купюр. Еще один самолет стал личным транспортным средством Юрия Лужкова. Другие компания «Меридиан» предоставляла российским олигархам для их олигархических передвижений по миру.
…Плюхаюсь в удобное кожаное кресло. Вокруг – мебель из качественного дерева. Даже огромное количество исследовательского оборудования не скрадывает просторы салона.
– О, какое вы знаковое кресло выбрали, – загадочно улыбается Максим Морозов, заместитель начальника летно-испытательной базы СибНИА по летным испытаниям.
Выяснилось, что это то самое кресло, в котором находился Михаил Ходорковский в этом самом самолете, в котором 25 октября 2003 года его задержали в аэропорту Новосибирска. ЮКОС зафрахтовал именно этот борт для перелета главы компании из Нижнего Новгорода в Иркутск. Надежный самолет, презентабельный, очень удобный для офисной работы и полноценного отдыха интерьер…
Сейчас этот повидавший всякое за 41 год трудовой деятельности в небе самолет благодаря пристальному вниманию японского государства к науке, благодаря своим возможностям с легкостью трансформироваться, имеющий много особенностей в организации внутреннего пространства, раз в месяц превращается в лабораторию для сибирских ученых, становясь на время и домом, и рабочим местом для летного отряда ИОА СО РАН.

P. S. Наш совместный выезд в Новосибирск прошел в начале этого непростого года, а уже в сентябре 2020-го на средства Минобрнауки России томские ученые в кооперации с новосибирскими облетели на этой тушке все северные моря, омывающие Россию, но это уже другая история…

Фото: Евгений Тамбовцев