Всё, что нужно знать прежде, чем стать астрофизиком

Дана Алина — автор исследований о магнитных полях, межзвездной пыли и формировании звёзд в галактиках Млечный Путь и Большое Магелланово Облако. Использует возможности искусственного интеллекта для обнаружения филаментов пыли и газа в астрономических данных.

Имеет степень PhD в астрофизике, планетологии и космических науках, является астрономом оптических и радиотелескопов, а также спикеркой TEDxAstana 2023.

---

Нужно ли хорошо знать математику в школе, чтобы стать астрофизиком?

Я мечтала стать космонавтом. Когда была ребенком, очень хотела улететь с Земли. Мне нравилось звездное небо — смотрела в окно каждую ночь. Знала, что хочу стать космонавтом еще с первого класса. Некоторые одноклассники до сих пор с улыбкой вспоминают о том, как я говорила об этом в школе. 

Тогда сомневалась в своих способностях, именно в техническом плане. Была не самой лучшей в математике, мне было достаточно сложно. Но теперь понимаю, что все эти сложности абсолютно нормальны. Мозг усваивает информацию со своей скоростью, которая у всех индивидуальная. Мне просто нужно было время, чтобы разогнаться. А еще среда, которая помогла бы мне развить мои способности. И эта среда появилась в старших классах, где математику преподавала наша классная руководительница — Ирина Николаевна.

Особенности обучения в университете

Во время обучения во Франции мне импонировал подход, где в приоритет ставили не скорость усвоения, а глубокое понимание материала. Например, если конечный ответ получался неверный, скажем, вышла отрицательная скорость самолета (это я выдумываю сейчас). Даже имея такой странный ответ, можно было оставить комментарий, что ты находишь ответ неверным и пишешь подробное обоснование того, каким должен был получиться примерный ответ. Многие преподаватели частично засчитывали такое решение.

То есть ценилось, насколько верно ты мыслишь, умеешь ли критически оценивать результаты, а не только арифметическая точность. Все лекции и экзамены строились по такому же принципу. 

Моя сестренка сейчас учится во Франции и удивляется тому, как много приходится писать французам. Например, решая задачи, наши школьники привыкли использовать только формулы и уравнения, а французские студенты пишут еще объяснения. Она недоумевает и возмущается, что они не должны так много писать! Тем временем, моему образу мышления французская система подошла отлично.

Подводные камни профессии

В астрофизике, как и в других областях науки, не просто найти постоянную работу. Обучение длится 9 лет, что для некоторых является очевидным минусом. К примеру, пока ты учишься, некоторые твои ровесники могут уже неплохо зарабатывать. После phD необходимо искать институты, лаборатории, где можно продолжить свои исследования. Часто недавно выпустившиеся доктора работают над темой исследования какого-нибудь профессора, у которого уже есть грант, так как редко удается найти позицию, которая бы полностью соответствовала теме их диссертации. Институты и лаборатории могут находиться в разных уголках мира, из-за чего придется часто переезжать. С одной стороны, это очень увлекательно, а с другой — может стать минусом для тех, кто хочет создать семью. 

Каково быть астрофизиком?

Начнем с того, что астрофизик — это, в первую очередь, ученый. Многих ученых в работе привлекает свобода в выборе направления. Да, ты можешь работать в рамках организации, иметь обязательства, преподавать, постоянно печататься. Но то, как ты думаешь и что ты делаешь, какое направление развиваешь, полностью зависит от тебя. Никто не стоит над твоей головой и это прекрасно! 

Обратная сторона медали — ты сам себе начальник и вся ответственность тоже на тебе. Процесс исследования занимает много времени, и его нужно самостоятельно планировать, ставить себе временные рамки.

Если что-то не получается (а в науке мы всегда делаем то, чем другие еще ни занимались), то ты будто бьешься головой об стену, и никто тебе не может помочь.

Хорошо, когда есть исследовательская группа, в которой можно обсудить вопросы. Но зачастую ее нет, и даже в ней каждый занимается своей областью и только ты отвечаешь за то, как продвигается проект.

В астрофизике работа наполнена глубоким смыслом. Еще ценно в ней то, что она позволяет вырваться из контекста повседневной жизни не только мысленно, но и физически. Например, когда я езжу в обсерватории, то оказываюсь далеко от городской суеты. Или на конференциях есть возможность оказаться среди большого количества таких же людей, заряженных жаждой познания и заинтересованных изучением того же, что и я. 

У нас, астрофизиков-астрономов, есть считанное количество дней в году, когда мы выезжаем на наблюдения. Это, наверное, как полевые работы для геологов. Там мы оказываемся в полной тишине, оторванные от всего мира, и занимаемся тем, что имеет для нас особый смысл. Для меня это своего рода «состояние потока», когда можно замедлиться в плане повседневной суеты и в то же время проделать большой объем работы. Это один из самых приятных моментов в моей работе.

Насколько это актуально

Мы много работаем с данными, программируем и используем передовые технологии, как ИИ и Big Data. Поэтому, проработав астрофизиком, человек собирает хороший багаж знаний и навыков, которые применимы во многих сферах.

Такие специалисты могут быть востребованы, например, в инженерии или банковской сфере. То есть там, где требуется работа с большими данными. Это надежный запасной вариант для тех, кто хочет осесть и не ездить по «постдокам».

Астрофизика и космические технологии будут актуальны всегда, потому что в космосе много неизведанного. Более того, сфера набирает популярность, так как довольно много стартапов и космических компаний, которые занимаются запусками спутников, создают собственные ракеты и двигатели. 

В чем заключается смысл работы

Астрофизика интересна многим — все хотят узнать больше о различных явлениях, а картинки из космоса просто красивы. Люди в целом любят поразмышлять о смысле жизни, о том кто мы и зачем существуем. Такой интерес упрощает общение с аудиторией, с людьми разных родов деятельности и возрастов. 

Например, сейчас я собрала круг студентов и инструкторов среди девушек и женщин, которые занимаются естественными науками. Цель клуба — взаимоподдержка и развитие так называемых мягких профессиональных навыков, то есть soft skills. Во время обучения на докторантуре, я состояла в ассоциации «Звезды светят для всех». Мы выступали перед студентами и школьниками, ходили в больницы, детские дома и даже тюрьмы. Как раз таки один из астрофизиков был лидером этой ассоциации. Именно там я впервые получила возможность рассказывать о своей профессии и заметила, как это возбуждает интерес к науке среди обычных людей. В нашем клубе женщин в науке мы занимаемся похожей деятельностью: ходим в гости к школьникам Астаны и рассказываем им о своих исследованиях доступным языком. Кстати, мы всегда открыты к приглашениям и будем рады выступить с лекцией! 

Да, мы, астрофизики, не спасаем жизни как, может быть, медики и биологи. Ведь астрофизика — фундаментальная наука и чем бы ты ни занимался, ты все равно отвечаешь на вопрос: «Откуда мы пришли?» В глобальном смысле мы выясняем, как зародилась жизнь, возможна ли она на других планетах, как сформировалось Солнце или другие звезды, и как вообще зародилась Вселенная. 

В любое исследование астрофизики вкладывается глубокий смысл и миссия, что и делает нашу работу значимой. Иметь такую высокую цель помогает мне делать рутинную работу, от которой невозможно убежать даже в науке.

В любой науке есть несколько областей с прорывным потенциалом. И для того, чтобы стать успешным ученым необходимо понимать, какие направления сейчас актуальны и постоянно держать руку на пульсе науки. 

Чтобы стать астрофизиком, конечно, нужна база в физике, математике и, желательно, программировании. Зачастую обучение именно астрофизике начинается только на магистратуре, хотя некоторые университеты уже предлагают специальные программы бакалавриата. К тому же, в нашей сфере есть спрос на специалистов в машинном обучении и больших данных, поэтому университеты внедряют такие целевые программы бакалавриата и магистратуры. 

Любому студенту логично задуматься, а где я буду работать после получения степени? Какое желание преобладает больше: работать за рубежом или в Казахстане? Конечно, никто не даст гарантий, но честные ответы на эти вопросы могут помочь выстроить стратегию. Например, можно обратить внимание на те возможности, которые есть в стране: какие есть телескопы, какие направления набирают обороты, какие исследовательские группы существуют. А в процессе учебы корректировать маршрут, принимая во внимание новые веяния, внутренние и внешние изменения.