Мрії про Космос як драйвер науки, освіти та інновацій

Актуальні статті та інтерв'ю

Наталія Куссуль — заступниця директора Інституту космічних досліджень НАН України, доктор технічних наук, професор НТУУ «Київський політехнічний інститут».

ZN.UA, 12 квітня 2021 р.

Як космічні дослідження впливають на розвиток країн

Цілься у Місяць. Навіть якщо промахнешся, ти приземлишся серед зірок.

Лес Браун, мотиваційний спікер

З дитинства нас ваблять зорі і пробуджують найсміливіші мрії, пов’язані з підкоренням Всесвіту. Насправді ці мрії можуть трансформуватися в цілком реалістичні плани, які прискорять нашу євроінтеграцію, цифровізацію економіки і сприятимуть розвиткові науки, освіти й інновацій в Україні.

Космос у Європі

У 2015 році, із запуском програми Copernicus Європейського космічного агентства, розпочалася нова світова ера у сфері супутникових спостережень. Вона ознаменувалася появою у вільному доступі великих обсягів різнорідної супутникової інформації досить високого розрізнення, значним посиленням взаємодії космічних агентств і держав, які працюють із цією інформацією, а також вибухоподібним розвитком інтелектуальних методів та «хмарних» технологій їх обробки. Найбільші хмарні платформи, такі як Amazon Web Services і Google, почали розміщувати великі обсяги супутникових даних та надавати сервіси доступу до них і засоби їх обробки. Європа започаткувала розвиток власних хмарних платформ DIAS для роботи з супутниковими даними.

Запустивши власну програму супутникового спостереження Copernicus, Європа розглядає її як європейський внесок у виконання стратегічного плану GEO (Group of Earth Observations). Це партнерство більше 100 національних урядів і понад 100 організацій-учасниць, яке напрацьовує стратегії, спільні рішення та дії на благо людства на основі спостережень Землі. Діяльність GEO ведеться на ініціативних засадах, а реалізація конкретних проєктів здійснюється в межах регіональних кластерів або окремих країн. У Європі це EuroGEO.

Космічна наука й інновації в Європі підтримуються рамковою програмою Horizon 2020 і програмами Європейського космічного агентства. З огляду на високу кваліфікацію українських фахівців у сфері інформаційних технологій і прикладної математики, українські колективи беруть участь у кількох важливих проєктах цих програм, що передбачають розвиток методології та сервісів супутникового моніторингу. Особливе місце в Horizon 2020 посідає програма ERA-Planet, мета якої — створення європейського дослідницького простору у сфері спостереження Землі для посилення лідерських позицій Європи у виконанні робочих планів GEO.

Ці процеси привели до збільшення асортименту сервісів на основі супутникових даних. Космічні стартапи у сфері аналітики даних стали рости в Європі і світі, як гриби після дощу. Кілька таких компаній з’явилось і в Україні.

У 2021 році стартує наступна рамкова програма Європейського союзу Horizon Europe. Вона матиме ще більш інноваційне спрямування. Головна ознака цієї програми — інтеграція напрямів досліджень і акцент на міжгалузеву та міжсекторальну взаємодію. У програмі виділені не окремі наукові напрями, а кластери. Один із шести кластерів, наприклад, об’єднує цифровізацію, індустрію і космос (Digital, Industry and Space). Головним інструментом реалізації програми Horizon Europe є партнерства установ різного відомчого підпорядкування, які забезпечать розвиток європейського дослідницького простору і відпрацювання скоординованих системних рішень.

При формуванні партнерства взаємодію розпочинають заздалегідь. Визначають цілі, пріоритети кожної з держав і партнерства в цілому, збирають і аналізують думки стейкхолдерів. Наприклад, на 2023 рік планується запуск партнерства цифровізації сільського господарства Agriculture in Data, куди запросили Україну. Партнерство спрямоване на гармонізацію й аналіз великих обсягів даних із різних джерел для підвищення ефективності та сталого розвитку сільського господарства в Європі. Підготовча робота з визначення цілей, підґрунтя, інтересів кожної з країн-учасниць, ключових компетенцій розпочалася 2020 року, а зараз перейшла в активну фазу спілкування з учасниками та стейхолдерами. Тобто Україні, щоб у 2023 році стати повноцінним учасником цього партнерства, вже зараз необхідно сформувати мережу фахових організацій-учасників і зацікавлених інституцій.

Міжсекторальна взаємодія — у фокусі багатьох донорських організацій, наприклад UNDP та Світового банку. Для успішної участі в їхніх програмах нам необхідно напрацьовувати консорціуми у складі урядових організацій, наукових інститутів, університетів, громадських організацій та інноваційного бізнесу і вчитися спільними зусиллями розв’язувати нагальні проблеми.

А як у нас? Ще не пізно

Посідаючи лідерські позиції в IT сфері і маючи значний (поки що) науковий потенціал, Україна може посісти флагманські позиції у сфері обробки супутникових даних і впровадження інновацій, зокрема у сфері цифровізації економіки, екології (Green Deal) та сільського господарства.

І такі приклади вже є.

Космічне агентство і НЦУВКЗ ініціювали створення регіональних кластерів — об’єднань установ, до складу яких входять місцева влада, університети, інноваційні підприємства, що мають спільно розв’язувати проблеми регіонів з використанням супутникових даних. Уже оголошено про створення кількох таких кластерів у різних регіонах України. Ідея дуже свіжа й перспективна, проте не підкріплена фінансово.

Прикладом успішного нетворкінгу у сфері спостереження Землі є участь України у програмі Horizon 2020 ERA-Planet. Ця програма працює на засадах співфінансування і передбачає партнерську фінансову підтримку держав-учасників. Частину коштів на програму виділяє Європейська комісія, іншу частину коштів — на підтримку учасників програми виділяють самі держави. Україні вдалося створити унікальний прецедент такого співфінансування. А саме НАНУ започаткувала цільову програму ERA-Planet — Україна, в межах якої підтримала партнерство установ НАНУ для розв’язання прикладних задач спостереження Землі.

Якби ця програма була міжгалузевою, під її стягами могли б об’єднатися зацікавлені університети, комерційні компанії та громадські організації. Тобто програма могла б стати прототипом «партнерства» на рівні окремо взятої держави.

Рушійною силою повинна бути молодь

Реформа вищої освіти дає певні можливості для розвитку інновацій, у сфері супутникових спостережень і аналізу даних зокрема. Університети відкривають нові освітні програми, інститути і навіть формують свої космічні програми. Прикладом є НТУУ КПІ, який активно розвиває свою космічну програму. Вона передбачає запуск власних супутників (два з яких уже на орбіті), спеціальної апаратури для них і розвиток системи аналізу даних. На базі Світового центру даних та Інституту прикладного системного аналізу відкривається магістерська програма геопросторового аналізу даних. Фізико-технічний інститут у співпраці з НАНУ, а саме з Інститутом космічних досліджень і Міжнародним науково- навчальним центром інформаційних технологій та систем розвиває освітню програму підготовки фахівців у сфері математичного моделювання, комп’ютерного зору та аналізу великих обсягів різнорідних даних, зокрема супутникових. Важливо, що ці освітні програми спираються на реальні міжнародні проєкти. Студенти виконують свої курсові та дипломні роботи як частинку цих проєктів і мають публікації на топових конференціях. Learning by doing і STEM-освіта в дії. В інших університетах теж відкриваються освітні програми супутникового моніторингу. Для забезпечення сучасного рівня навчання на таких програмах необхідно «прив’язувати» їх до масштабних міжнародних проєктів. Особливо в дослідницьких університетах.

Дуже перспективно виглядає програма розвитку українсько-німецьких центрів ключових компетенцій (Centers of Excellence), перший етап якої успішно завершився. Програма координується Міністерством освіти і науки України й передбачає створення в Україні інноваційних спільних міжгалузевих центрів досліджень за проривними напрямами. Серед цих напрямів важливе місце посідає інтелектуальний аналіз великих обсягів супутникових і геопросторових даних. Мета програми — створення конкурентоспроможних науково-освітніх центрів, які зможуть здобувати фінансування через міжнародні грантові програми. Хотілося б мати більше інформації про фіналістів першого етапу і подальший розвиток програми. Дуже хочеться вірити, що другий етап розпочнеться найближчим часом і буде результативним.

Основний виклик — відсутність державної політики

Наразі окремі відомства починають усвідомлювати важливість супутникових даних для формування та реалізації державної політики. Проте діалогу між різними відомствами або немає, або він лише починає налагоджуватись. На перешкоді йому стоїть різна відомча підпорядкованість.

Вочевидь, для результативної взаємодії необхідне спільне джерело фінансування. З огляду на міжгалузеву специфіку космічної діяльності, таким «бустером» могла б стати Загальнодержавна (національна) космічна програма України. На жаль, уже третій рік уряд не може погодити й затвердити таку програму.

Добрим прикладом незалежної агенції для фінансування міжгалузевих інноваційних програм є Національний фонд досліджень України. Він розпочав роботу 2020 року і запускає грантові програми для установ різного підпорядкування за актуальною тематикою. Так, торік фонд запустив програму «Наука для безпеки людини та суспільства», у якій знайшлося місце, зокрема, проєктам екологічного спрямування на основі супутникових даних. Для реалізації інноваційної стратегії розвитку держави важливо було б започаткувати програму на кшталт «Наука для сталого розвитку» як український спін-оф Horizon Europe. Щоб ми не лише вирішували нагальні потреби (латали діри в обшивці корабля), а й науково обґрунтовано відпрацьовували інноваційну стратегію розвитку держави (прокладали курс руху вперед).

Але спочатку необхідно цю інноваційну стратегію розробити. Причому не в одному окремо взятому відомстві, а на державному рівні, спільними зусиллями (в партнерстві) наукових установ, університетів та бізнесу. І космос, зокрема супутникові спостереження, може стати тією платформою, яка об’єднає стратегічні цілі, дасть поштовх розвиткові проривних наукових технологій, сприятиме цифровізації економіки і допоможе Україні стати достойним членом Європейської спільноти. «Парасолькою» і взірцем міжгалузевої та міжсекторальної співпраці може стати GEO, стратегічні плани якої визначають фарватер руху провідних держав світу. А там, дивись, запустимо і свої супутники, які відповідатимуть світовим стандартам сьогодення.