Наука на высоте

Американское космическое агентство NASA с 2005 года официально считает американский сегмент МКС национальной научной лабораторией. «Роскосмос» неоднократно заявлял, что не доволен тем, как используется научный потенциал российского сегмента станции, а недавно объявил о ревизии государственных научных экспериментов на МКС и открыл доступ к научным инструментам для частных исследователей. Действительно ли МКС оправдывает статус научной площадки, а не просто дорогого аттракциона для полетов на околоземную орбиту, с которыми, несмотря на недавние события, человечество более или менее разобралось? При помощи компании Clarivate Analytics мы погрузились в базу научных статей Web of Science, чтобы разобраться, кто и как использует станцию, отмечающую 20-летний юбилей, в научной работе.

«Микрогравитация микроважна» — эту цитату приписывают то научному советнику Джорджа Буша-старшего Алану Бромли, то гарвардскому физику и лауреату Нобелевской премии Николасу Бломбергену: якобы так кто-то из них отреагировал на призывы создать на околоземной орбите постоянную станцию для научных исследований. Совет президентов научных обществ, в который в 1991 году входили руководители 57 американских научных организаций, публично выступил против проекта тогда еще международной станции Freedom из опасений, что он оттянет на себя финансирование от других фундаментальных исследований.

Рассуждать о научной значимости Международной космической станции довольно трудно. Прежде всего не очень понятно, с чем ее сравнивать: пожалуй, сопоставимый по финансовым затратам и уровню международного сотрудничества Большой адронный коллайдер занимается только физикой элементарных частиц, а доставка килограмма груза во Францию и Швейцарию обходится не в десятки тысяч долларов. Сравнивать МКС со Skylab и станцией «Мир» тоже непросто: с точки зрения библиометрии и развития научных связей их время было совсем другим. По некоторым данным, на «Мире» прошло 23 тысячи экспериментов; космонавт и член-корреспондент РАН Владимир Соловьев в своей лекции говорит, что на станции было 28 российских научных программ и 27 международных. Научный руководитель Института космической политики Иван Моисеев однажды так охарактеризовал проблему с экспериментами на российском сегменте МКС: «...Практически все, что можно было исследовать, исследовали на станции „Мир“».

Чтобы все же попытаться оценить вклад МКС в мировую науку, мы попросили Clarivate Analytics выгрузить из базы данных Web of Science Core Collection, куда попадают практически все научные статьи хорошего качества, все публикации, содержащие словосочетание International Space Station. Всего по состоянию на 1 ноября 2018 года таких публикаций в базе данных оказалось 5475. Поиск по аббревиатуре ISS давал слишком много нерелевантных результатов, поэтому от него мы отказались.

Естественно, само по себе словосочетание «Международная космическая станция» в публикации не означает, что работа сделана по итогам экспериментов на МКС: в конце концов, первая такая публикация датирована 1972 годом. Речь идет и о публикациях, посвященных самому проекту международной орбитальной станции, ее плюсам и минусам, возможному вкладу в науку, экономическим и правовым факторам и другим околонаучным соображениям. Кстати, та первая публикация 1972 года не была процитирована ни разу — как и многие другие, написанные до фактического запуска проекта. Первая работа, процитированная заметное количество раз (13), — статья социолога Университета штата Калифорния о социокультурных аспектах работы международной станции.

Абсолютные показатели цитируемости — плохой критерий для сопоставления публикаций, сделанных в 1988 и 2018 годах: у одной из них было существенно больше времени на то, чтобы быть замеченной. Кроме того, как отмечают в Clarivate, цитируемость, как правило, отличается от одной предметной области к другой и для документов разного типа (например, для оригинального исследования и доклада на конференции). Чтобы учесть эти особенности, цитируемость нормализуют, деля реальную цитируемость публикации на среднюю цитируемость всех документов того же типа, опубликованных в том же году и той же предметной области. Нормализованная цитируемость публикаций об МКС выглядит так:

Видно, что цитируемость публикаций начинает заметно расти как раз ближе к запуску проекта, а среднемировых значений (на графике это всегда единица) она достигает почти через 10 лет после запуска первых модулей станции.

Кто пишет научные статьи об МКС? Почти половина научных результатов (2409 публикаций) сделана при участии ученых из США, за ними идут немецкие коллеги (700 публикаций), затем японцы, итальянцы и, наконец, россияне (471 публикация). В первую десятку также вошли Франция, Нидерланды, Канада, Испания и Великобритания.

Эти данные интересно сопоставить с информацией о том, кто финансирует научную работу на МКС. Теперь в глаза бросается отсутствие среди лидеров Японии, которая довольно активно вкладывается в исследования. Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ) находится на восьмой позиции, «Роскосмос» в рейтинг не попал: скорее всего, это связано с тем, что у российских ученых не принято указывать в статьях источник финансирования, если работы ведутся в рамках госзадания или Федеральной космической программы (зато принято указывать номер гранта РФФИ или РНФ).

Больше всего российских публикаций в Web of Science (244) приходится на Российскую академию наук, затем идут Институт медико-биологических проблем РАН (139 публикаций), МГУ имени М. В. Ломоносова, Объединенный институт высоких температур (ОИВТ) РАН и НИЯУ МИФИ. Сотрудничать российские ученые больше всего любят друг с другом, а затем с коллегами из Германии и США.

Если взять все опубликованные статьи об МКС и разбить их по предметному классификатору Essential Science Indicators, в который входят 22 предметные области, будет видно, что станция остается в первую очередь техническим достижением: на первом месте окажутся технические науки (891 публикация). Затем идут физика, науки о космосе, клиническая медицина и так далее. При этом цитируются статьи по техническим наукам не очень хорошо (0,41) — лучше среднемирового уровня цитируются только физика (1,02) и ботаника и зоология (1,42). Общая картинка выглядит так:

По более узкому классификатору Web of Science на 250 предметных областей самыми цитируемыми оказываются робототехника (1,77), физика, оптика, автоматика и приборостроение. Статьи по наукам о жизни на МКС цитируются чуть хуже: например, показатель цитируемости для физиологии составляет 1,1, а для ботаники — 1,01.

Российские библиометрические исследования тоже существуют. В 2016 году эксперты ЦНИИмаш оценили научную результативность научной программы российского сегмента МКС. Анализируя публикационную активность российских ученых, они выяснили, что абсолютным лидером в 2000-2014 годах были исследования Земли и космоса:

Другая группа исследователей в 2018 году сравнила публикационную активность «Роскосмоса» и 15 его ведущих предприятий и NASA с его ведущими научными центрами по данным РИНЦ и Web of Science. Удивительно, но получилось, что российские ученые за пять лет набрали больше публикаций, — американские, правда, были результативнее:

Вообще, интересно, что, судя по данным NASA, «Роскосмос», несмотря на вечные проблемы с научной программой, выигрывает от международного характера станции и совместных исследований на ней больше, чем американское космическое агентство:

Наконец, перейдем к самым цитируемым публикациям. Абсолютный лидер — статья о первых результатах работы детектора AMS, установленного на МКС в 2011 году: публикация в Physical Review Letters 2013 года собрала 545 цитирований. Наш личный фаворит — доклад на конференции IEEE о «Робонавте», процитированный 127 раз.

Самая цитируемая статья по космическим наукам на МКС посвящена японскому эксперименту MAXI по наблюдению неба в рентгеновском диапазоне. Самая популярная статья по клинической медицине — большое исследование состояния глаз астронавтов после длительного космического полета, а по биологии и биохимии — исследование о состоянии их костей. Здоровью астронавтов — головным болям, иммунной системе и питанию — посвящены еще три высокоцитируемые статьи. Химики выращивают на МКС кристаллы белков, ботаники изучают культуры клеток резуховидки Таля, а микробиологи собирают образцы пыли на станции и изучают ее микробиом. Российских авторских коллективов среди них нет.

Полный список высокоцитируемых статей по разным тематикам можно найти здесь. Высокоимпактные статьи в специальные сборники собирает NASA: последний такой сборник за 2016-2017 годы опубликован на сайте агентства.

На пресс-конференции, посвященной 20-летнему юбилею МКС, глава «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин повторил, что собирается коренным образом изменить научную программу российского сегмента — в частности, создать в госкорпорации специальную дирекцию для отбора экспериментов и «подчинить эксперименты на МКС одной логике — автономизации экипажа от Земли». По его словам, МКС как научная лаборатория должна стать экспериментальной площадкой для подготовки к полетам в дальний космос. Для этого, по-видимому, придется изменить подход к научной работе на станции: в 2014 году тогдашний научный руководитель американского сегмента МКС Джули Робинсон предупреждала, что дефицит рабочего времени экипажа, вынужденного решать множество других задач, остается главным ограничителем для ученых.

Пока же самым цитируемым вкладом станции в науку останется статья о приборе (детектор AMS), для которого МКС служит просто очень удобной подставкой.

Редакция благодарит Clarivate Analytics за предоставленные данные и иллюстрации.

Ольга Добровидова