Соавторы статьи о происхождении третьего радиационного пояса Земли, опубликованной в журнале Nature Physics, физики НИИЯФ МГУ, к.ф.-м.н. Александр Дроздов и к.ф.-м.н. Ксения Орлова рассказали о сложностях написания статьи для Nature Physics, о личном вкладе и о своих планах.
Корр.: НИИЯФ МГУ сердечно вас поздравляет с успешной работой! Что вы испытали после публикации статьи в одном из самых престижных журналов - Nature Physics?
Александр Дроздов: Конечно же, мы испытали радость, гордость, а так же некоторое облегчение, потому что публикация в таком журнале требует достаточно серьёзной выдержки. Обычно до публикации статья проходит несколько этапов. Сначала статью одобряет технический редактор. Затем назначают рецензентов. После идёт долгое общение с рецензентами, ответы на их многочисленные вопросы и комментарии.
Корр.: Расскажите, пожалуйста, подробнее о том, как готовилась статья?
Ксения Орлова: Руководитель нашей группы Юрий Шприц написал нам по электронной почте: «Давайте попробуем опубликоваться в Nature Physics, у нас теоретически всё сходится». И мы приступили к работе над ней. Каждый из нас внёс свой вклад. Александр анализировал данные. Многие из числа нашей группы занимались созданием модели. Кто-то смотрел на параметры волн и т.д. И когда мы провели моделирование, наши начальные представления о происхождении третьего радиационного пояса Земли подтвердились.
Далее был этап написания статьи. Это достаточно сложный процесс. Мы привыкли писать статьи в научном стиле, а для Nature Physics статья должна быть в научно-популярном. Здесь мы не можем использовать свою терминологию без пояснений. Если мы приводим какой-то термин, то его нужно обязательно раскрыть. Статья должна быть понятной не только учёным, но и широкому кругу читателей. Кроме того, текст необходимо изложить на простом языке и достаточно ёмко.
Александр Дроздов: Для подробностей, которые не могут войти в основную статью, есть приложение «Дополнительные материалы» (Supplementary materials). Если наша основная статья состоит из четырёх с половиной страниц, то приложение - из 11-ти.
Ксения Орлова: Действительно, в «Дополнительных материалах» более подробно даётся описание модели и параметров, которые используем. Приложение рассчитано на более узкий круг специалистов, которые занимаются радиационными поясами.
Александр Дроздов: Относительно сроков добавлю, что наша статья поступила в редакцию журнала в марте этого года. Была опубликована online в конце сентября.
Корр.: Поделитесь, в чём заключалась непосредственно ваша работа по исследованию третьего радиационного пояса Земли?
Александр Дроздов: Я работал над анализом спутниковых данных для того, чтобы интегрировать их в модель. Поясню, есть первичные данные, получаемые с аппарата, такие данные являются «сырыми» и требуют расшифровки. Сложность заключается не только в их декодировании, но и в понимании того, насколько полученные в результате физические величины соответствуют действительности. Кроме прочего, я принимал непосредственное участие в обсуждении модели с Дмитрием Субботиным, а конкретно - граничных условий.
Ксения Орлова: Моя работа заключалась в подготовке диффузионных коэффициентов для модели. Рассматривалось резонансное взаимодействие электронов с различными типами плазменных волн. К примеру, в статье приведены времена потерь электронов, полученных на основе диффузионных коэффициентов. Также в статье наглядно показано на каких широтах выполняется резонансное соотношение взаимодействия волн с частицами.
Александр Дроздов: Кстати, наша статья вызвала широкий резонанс в СМИ. К сожалению, кое-где не обошлось без ошибок и неточностей. На будущее – хотелось бы, чтобы текст заметок согласовывали с авторами.
Корр.: Расскажите о своей научной деятельности в целом: с начала пути и до сегодняшнего дня.
Александр Дроздов: В 2007 году я поступил на работу в НИИЯФ МГУ на должность младшего научного сотрудника, где числюсь по сей день. В нашей статье в Nature Рhysics аффилиация НИИЯФ МГУ стоит как у меня, так и у Ксении. В конце 2007 года поступил в аспирантуру. При этом оставался на полставки в НИИЯФ МГУ. Успешно окончил аспирантуру, защитив диссертацию в 2011 году. До приезда в Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе (UCLA) я занимался проблемами генерации грозовых нейтронов в атмосфере и возможностью их детектирования как на Земле, так и на орбитальных высотах. Тематика была мною раскрыта, нужно было выходить на эксперимент. НИИЯФ МГУ дал мне хорошую школу в области знаний радиационной обстановки околоземного пространства, в том числе и поэтому изменить тематику было не сложно. Замечу, что в современном научном сообществе смена деятельности достаточно распространена. Учёный всегда должен раздвигать горизонты своих познаний.
В конце 2012 года в UCLA в группе Юрия Шприца начал заниматься исследованием радиационных поясов. Сейчас я активно работаю с данными новых спутников Van Allens Probes в тесном сотрудничестве с их командой. Уже было несколько случаев исправления расшифровки данных с наводки нашей группы. Кроме того, я работаю над моделированием посредством диффузионного кода, разработанного в нашей группе. В ближайшее время подам в журнал статью, которая покажет важность моделирования радиационных поясов на высоких энергиях. В статье будет кратко и понятно отражена вся моя деятельность за последний год.
Ксения Орлова: Я поступила на физический факультет МГУ в 2003 году. Дипломную работу выполнила под началом прекрасного научного руководителя из НИИЯФ МГУ, профессора Антоновой Елизаветы Евгеньевны и сотрудника института Бахаревой Маргариты Фёдоровны. Тема работы заключалась в исследовании взаимодействия волн с частицами в радиационных поясах Земли, чем и занимаюсь и по сей день. Поступила в аспирантуру на кафедру физики космоса и в 2012 году успешно защитила кандидатскую диссертацию, в которой основной задачей было изучение влияния недипольного магнитного поля Земли на процессы взаимодействия волн и частиц. Я показала, что на ночной стороне магнитосферы Земли темпы ускорения и потерь энергичных электронов очень сильно зависят от вытянутости магнитных силовых линий.
В данный момент, как и Александр, я являюсь сотрудником НИИЯФ МГУ и UCLA. Продолжаю заниматься исследованием процессов взаимодействия волна-частица. Интересной работы много в связи с запуском в прошлом году двух спутников, о которых упоминал Александр. Впереди ещё новые спутники - «Ломоносов», «РЭЛЕК», «Резонанс». Будем открывать новое! Как сказал один знакомый учёный: «Как же вам повезло! Вы попали в нужное время, только-только запустили новые спутники, изучающие сердце радиационных поясов. Поле для деятельности сейчас у вас открытое и широкое». Это действительно так. Мы сможем многое понять из анализа новых данных, усовершенствовать наши модели. Думаю, что мы приблизимся к ответу на главный вопрос, который мучает, пожалуй, если не всех, то многих учёных нашей области: когда и какие механизмы ускорения и потерь частиц доминируют. После этого мы сможем не только понимать происходящее в радиационных поясах, но и прогнозировать их динамику.
Александр Дроздов: Стоит отметить, что мы сможем подойти к вопросу радиационной безопасности полётов около Земли с большим багажом знаний. Радиационные пояса вкупе с солнечными вспышками оказывают негативное влияние не только на человека, но и на наземное и космическое электронное оборудование. Яркий пример: в 80-ых годах из-за мощной солнечной вспышки половина Америки осталась без электричества, что привело к многомиллиардным потерям в финансовом и инфраструктурном плане. Никто не ожидал, что такое может случится. Посмотрим, что будет дальше, конечно, исключительно в надежде на лучшее.
Корр.: Желаем вам дальнейших успехов!
Александр Дроздов и Ксения Орлова: Спасибо большое!