Советская эпоха породила множество ярких имен: астрофизик В.А. Амбарцумян, генетик Н.И. Вавилов, врач-трансплантолог В.И. Шумаков, лингвист О.Н. Трубачев, авиаконструктор С.В. Ильюшин, писатель М.А. Шолохов, балерина Г.С. Уланова, пианист С.Т. Рихтер, кинорежиссер и актер С.Ф. Бондарчук, полководец К.К. Рокоссовский, дипломат А.А. Громыко… В этой плеяде талантов мирового уровня особо выделяется академик М.В. Келдыш – один из крупнейших математиков и механиков XX века, общепризнанный теоретик космонавтики, активный участник Атомного проекта, блестящий организатор научных исследований, вся жизнь которого является, без преувеличения, подвигом во имя науки.
Данная статья позволит читателям не только прикоснуться к личности великого человека и получить представление о его творческих достижениях, но и ощутить атмосферу минувшей эпохи – такой трагической и такой прекрасной.
Страницы биографии
Журналист и писатель В.С. Губарев рассказывает об интересном случае из жизни Мстислава Всеволодовича:
«При встрече в одной из школ ребятишки спросили академика:
– Чем вы увлекались, когда были пионером?
Академик смутился, а потом ответил честно:
– К сожалению, мне не довелось быть пионером…
Келдыш не стал объяснять, что его принять в пионеры не могли – у него ведь было «буржуазное происхождение», что в 20-х годах прошлого века, после пролетарской великой революции, когда он мог стать пионером, считалось немыслимым.
А свое прошлое, как известно, мы не выбираем».
Действительно, оба деда Мстислава Всеволодовича – Михаил Фомич Келдыш и Александр Николаевич Скворцов – принадлежали к дворянскому сословию. Они посвятили жизнь Отечеству и армии и достигли генеральских званий: первый из них был врачом, второй – артиллеристом. Генеральские погоны носил и отец Всеволод Михайлович, ставший именитым инженером-строителем, заслуженным деятелем науки и техники РСФСР. Он преподавал в высших учебных заведениях, а также участвовал в проектировании и экспертизе ряда крупнейших строек страны двадцатых-тридцатых годов.
Семья Всеволода Михайловича и Марии Александровны, дочери А.Н. Скворцова, оказалась на редкость счастливой: супруги прожили вместе более полувека и воспитали семерых детей. Мстислав был пятым по счету ребенком – он родился в Риге 28 января (10 февраля) 1911 года и был крещен в храме Александра Невского. Родители надеялись, что сын пойдет по стопам отца, однако шестнадцатилетнего выпускника школы по молодости лет не приняли в строительный вуз. И тогда по совету старшей сестры Людмилы, математика по специальности, юноша поступил на физико-математический факультет МГУ.
В 1931 году, после окончания университета, М.В. Келдыш был зачислен в штат Центрального аэрогидродинамического института им. Н.Е. Жуковского (ЦАГИ), где в течение пятнадцати лет занимал должности инженера, старшего инженера, начальника группы и начальника отдела динамической прочности. С 1934 года он по совместительству работал в Математическом институте им. В.А. Стеклова АН СССР (МИАН). В 1935-м ему была присуждена ученая степень кандидата физико-математических наук (без защиты диссертации), а в 1936-м – ученая степень кандидата технических наук (также без защиты диссертации) и присвоено ученое звание профессора по специальности «аэродинамика». В 1938 году Мстислав Всеволодович успешно защитил докторскую диссертацию «О представлении рядами полиномов функций комплексного переменного и гармонических функций».
Научную деятельность М.В. Келдыш успешно сочетал с педагогической. В 1930–1932 годах он преподавал математику в Государственном электромашиностроительном институте (ГЭМИ) и Государственном станкоинструментальном институте (СТАНКИН), а в дальнейшем – до 1953 года – читал лекции в главном вузе страны.
В годы репрессий семья будущего академика пережила трагедию. В 1936 году был арестован и в 1937-м расстрелян его брат Михаил – аспирант исторического факультета университета. Другой брат – Александр – более года провел на Лубянке. Дядя Николай Александрович, бывший офицер царской армии, отбыл срок на Беломорканале…
В конце 1946 года М.В. Келдыш был избран действительным членом АН СССР. Его освобождают от занимаемой должности в ЦАГИ и назначают начальником (в -1950-м – научным руководителем) НИИ-1 Министерства авиационной промышленности – первого в стране специализированного научно-исследовательского учреждения по ракетной тематике (ныне – Исследовательский центр им. М.В. Келдыша). В 1953 году ученый возглавил Отделение прикладной математики (ОПМ) МИАН, позднее переименованное в Институт прикладной математики (ИПМ) Академии наук. В этом же году он становится членом Президиума АН СССР, а в 1961-м – ее президентом.
Мстислав Всеволодович активно участвовал в работе высших государственных и партийных органов: он избирался депутатом Верховного Совета СССР 6–9 созывов, а на XXII–XXV съездах партии – членом ЦК КПСС. В 1961 году он был назначен председателем Комитета по Ленинским и Государственным премиям СССР в области науки и техники при Совете министров СССР.
Многогранная и подвижническая деятельность М.В. Келдыша получила высокую оценку в стране и в мире. Ученый трижды удостоен звания Героя Социалистического Труда (1956, 1961, 1971); он лауреат Ленинской (1957) и двух Сталинских (1942 и 1946) премий, награжден семью орденами Ленина и тремя – Трудового Красного Знамени, а также Золотой медалью им. М.В. Ломоносова АН СССР. Среди его многочисленных иностранных наград – французский орден Почетного легиона (Командор) и болгарский орден «Кирилл и Мефодий» I степени. За пределами страны ученый был избран членом 16 академий и научных обществ и почетным доктором шести университетов.
М.В. Келдыш ушел из земной жизни 24 июня 1978 года. Его прах покоится в Кремлевской стене рядом с останками маршалов Победы Г.К. Жукова и А.М. Василевского.
Грани личности
Мемориальный кабинет-музей академика М.В. Келдыша в ИПМ… На стене – портрет ученого, написанный художником Ю.М. Егоровым: красивые черты лица, благородная седина, задумчивый взгляд черных глаз, устремленный вдаль… Вокруг – подлинная обстановка и вещи, воссоздающие атмосферу 1960-х – 1970-х годов. Кажется, что вот-вот, и в кабинет «своей частой походкой, несколько наклоняясь вперед всем корпусом», войдет сам Мстислав Всеволодович и мы услышим его негромкий мягкий голос… Каким был этот человек по своим убеждениям, характеру, интересам? Какие мотивы лежали в основе его поступков? Этими вопросами, наверное, задается каждый, кто переступает порог музея.
Вице-президент АН СССР П.Н. Федосеев называл Мстислава Всеволодовича пламенным патриотом, академик Г.К. Скрябин – рыцарем науки, летчик-космонавт СССР А.А. Леонов – русским самородком, а Н.С. Королева, дочь Главного конструктора ракетно-космических систем, – человеком высочайшего ума и необычайного обаяния.
В яркой личности М.В. Келдыша воплотились лучшие черты русского национального характера: совестливость и жертвенность. Его отличали целеустремленность и бескомпромиссность, нечеловеческая работоспособность и выдержка, доброжелательность и принципиальность, требовательность и научная щедрость, аристократизм и скромность, повышенное чувство ответственности и чрезвычайно упорядоченная система мышления.
Ученый владел французским, немецким, итальянским и английским языками. Любил и хорошо знал литературу, живопись, музыку и театр. Свободно ориентировался в самых разных областях гуманитарного и естественнонаучного знания: истории, философии, педагогике, сельском хозяйстве, биологии, химии, физике… Столь широкий общекультурный кругозор, безусловно, помогал М.В. Келдышу не только эффективно руководить Академией наук, но и тонко чувствовать гуманистическую значимость своей исследовательской деятельности.
Академик Н.Г. Басов:
«Однажды при посещении художественной галереи в Италии Мстислав Всеволодович поразил меня своей немыслимой гениальностью. Экскурсия была очень долгой, потому что экскурсовод говорила по-итальянски, потом шел перевод на английский и т.д. Вдруг мы видим, что экскурсовод отошла от нас вместе с Келдышем, и тот бегает по залам и показывает ей знаменитые картины, да к тому же замечательно говорит по-итальянски. Это меня потрясло больше всего. Вечером за ужином мы его спросили, откуда он знает итальянский. Мстислав Всеволодович ответил, что когда он был бедным студентом и поехал отдыхать в Грузию, то захватил с собой книжку на итальянском языке и переводил ее, пользуясь словарем для каждого слова. С тех пор он мог разговаривать по-итальянски…»
Изучение особенностей личности, а также обстоятельств жизни и деятельности М.В. Келдыша показывает, что он обладал многочисленными общими и специальными способностями. В силу этого он мог стать, например, инженером-строителем, летчиком-испытателем, экономистом, искусствоведом, филологом. В любой из этих профессий Мстислав Всеволодович, безусловно, достиг бы выдающихся результатов. Но Судьбе было угодно, чтобы он получил математическое образование и внес исключительный вклад в развитие «царицы наук», скоростной авиации, ракетной техники и космических исследований.
Творческое наследие
В научной и организационной деятельности М.В. Келдыша выделяются три основных периода.
Первый период (1931–1946) связан с работой ученого в ЦАГИ и МИАН, где им были выполнены исследования в области аэрогидродинамики, колебаний и автоколебаний авиационных конструкций, математики.
В 1934 году М.В. Келдыш в соавторстве с Ф.И. Франклем опубликовал работу «Внешняя задача Неймана для нелинейных эллиптических уравнений с приложением к теории крыла в сжимаемом газе», в которой впервые математически строго, в общем случае с учетом сжимаемости газа была получена формула Н.Е. Жуковского для подъемной силы профиля крыла, движущегося с дозвуковой скоростью. Эта работа имеет не только большое прикладное значение. «Задача об обтекании тела потоком газа, – отмечает член-корреспондент АН СССР К.И. Бабенко, – стимулировала интерес математиков к задаче Неймана для эллиптических квазилинейных уравнений, и уже после войны возник большой поток работ в этой области. В свою очередь, исследования квазилинейных эллиптических систем вызвали к жизни замечательную теорию квазиконформных отображений и теорию обобщенных аналитических функций».
В последующем ученым были получены основополагающие результаты в теории колеблющегося крыла и теории движения крыла (глиссера) под поверхностью жидкости (совм. с М.А. Лаврентьевым), теории волнового сопротивления в канале конечной глубины (совм. с Л.И. Седовым), написана работа по строгому обоснованию теории винта Жуковского (совм. с Ф.И. Франклем), а также решена задача об ударе пластинки (днища поплавка гидросамолета) о воду.
В предвоенные и военные годы М.В. Келдышем были выполнены исследования по флаттеру – разрушительным для крыла и оперения самолета автоколебаниям, возникающим при достижении некоторой критической (для данной конструкции) скорости. Вместе с коллегами – Е.П. Гроссманом, Л.С. Поповым, Я.М. Пархомовским и др. – ученый разработал теорию флаттера, методы численного расчета этого явления и его моделирования в аэродинамических трубах. Кроме того, успешно освоил технику пилотирования, считая «необходимым представлять себе реакцию самолета на атмосферные возмущения и действия летчика органами управления». В результате инженеры-конструкторы получили эффективные методы борьбы с опасным феноменом (точная весовая балансировка крыла, элеронов и рулей, а также использование гидравлических демпферов, гасящих колебания), а механика обогатилась материалом, легшим в основу ее нового раздела – аэроупругости.
Широкое признание в научном мире получила и другая работа Мстислава Всеволодовича, связанная с авиастроением. Она была посвящена шимми – автоколебаниям переднего колеса трехколесного шасси самолета на разбеге, пробеге и рулении (возникая на определенной скорости, эти колебания приводили к разрушению передней стойки шасси и к последующей аварии). Ученый рассмотрел упругие деформации катящегося по опорной плоскости пневматика, установил неголономные связи -качения и вывел уравнения шимми. Используя их, он изучил влияние конструктивных особенностей элементов шасси на явление шимми и указал пути его предотвращения.
Значительная часть математических исследований М.В. Келдыша, приходящихся на рассматриваемый период, посвящена теории аппроксимации функций комплексного переменного. В них, выполненных отчасти совместно с М.А. Лаврентьевым, нашли свое решение такие проблемы, как средние квадратичные приближения полиномами, приближения голоморфных функций целыми функциями, полнота системы полиномов в квадратичной метрике с весом. В одной из работ этого цикла автор сформулировал ставшую уже классической теорему: «Для того чтобы всякая функция, непрерывная в замкнутой области и голоморфная внутри, могла быть представлена равномерно сходящимся нарядом полиномов, необходимо и достаточно, чтобы дополнение состояло из одной области, содержащей бесконечно удаленную точку». Теорема получила очень высокую оценку в кругу математической элиты. Академик В.А. Садовничий утверждал: «Это, бесспорно, теорема для любого учебника». А академик Н.Н. Боголюбов и член-корреспондент АН СССР С.Н. Мергелян писали: «Следует подчеркнуть, что теорема М.В. Келдыша лежала у истоков множества последующих исследований по проблемам, выросшим на реальной почве теории приближений и уходящим своими интересами далеко за ее пределы – в алгебру, функциональный анализ; достаточно назвать в качестве одного лишь примера бурно развивающуюся в настоящее время теорию банаховых алгебр».
Второй период (1946–1961) творческой биографии М.В. Келдыша приходится на его работу в МИАН, ОПМ МИАН и НИИ-1, где он занимался исследованиями в области математики, ракетной техники и космонавтики.
«Вскоре после войны, – вспоминает академик И.М. Виноградов, – пришли ко мне Ю.Б. Харитон и другие физики. Просили порекомендовать математика, который мог бы поставить расчеты по атомной тематике. Я им порекомендовал взять Келдыша, – он в любом приложении математики способен разобраться лучше всякого». Так в 1946 году Мстислав Всеволодович был привлечен к работам по математическому обеспечению Атомного проекта.
Заметим, что расчет физических процессов, происходящих при срабатывании атомных и термоядерных зарядов, – задача исключительной сложности и трудоемкости: она предполагает построение адекватных физико-математических моделей и численное решение сотен соответствующих дифференциальных уравнений. «М.В. Келдыш принимал участие в этом титаническом труде и как руководитель большого коллектива ученых, и как автор многих идей и вычислительных методов». Тем самым были созданы предпосылки современного развития вычислительной математики в нашей стране.
Велика роль М.В. Келдыша и в развитии спектральной теории несамосопряженных операторов. Его исследования в этой области стали основополагающими, а полученные результаты оказались востребованными при решении многих проблем аэродинамики, гидродинамики, механики, а также в теории климата.
Баллистическое проектирование межпланетных полетов; определение истинных орбит ИСЗ на основе траекторной информации; разработка приборов для внеземных исследований, аппаратуры для дальней космической радиосвязи, систем управления и астронавигации, а также средств тепловой защиты тел, движущихся с большими скоростями в атмосфере; создание автономных систем обеспечения жизнедеятельности человека в космическом корабле; исследование рабочего процесса реактивных двигателей различных схем; разработка методов оптимального профилирования сверхзвуковых сопел; изыскание новых видов горючих и окислителей – вот лишь очень малая часть проблем ракетостроения и космонавтики, которые входили в круг интересов М.В. Келдыша. Под его научным руководством было выполнено большое количество научно-технических отчетов, эскизных проектов и научных работ. Их примерами могут служить: «Баллистические возможности составных ракет», «Об активной системе стабилизации искусственного спутника Земли» и «Теоретические исследования по динамике полета к Марсу и Венере». В первой из этих работ были определены оптимальные схемы составных ракет с точки зрения получения наилучших летных характеристик, что в дальнейшем помогло С.П. Королеву при конструировании межконтинентальной баллистической ракеты Р-7 (3) выбрать структурно-неоднородную пакетную схему. Цель второго исследования состояла в детальной разработке технически осуществимого варианта системы активной стабилизации ИСЗ, который впоследствии стал классическим. В третьей работе предложен метод разгона космической ракеты с промежуточным выводом на незамкнутую орбиту ИСЗ, что позволяет не только значительно увеличить массу полезного груза (научной аппаратуры), но и существенно смягчить ограничения на время старта.
Особая тема – это начавшаяся в пятидесятые годы научно-организационная деятельность академика в области космонавтики. О ее высокой значимости говорит, в частности, статус упоминаемых ниже документов:
– Постановление СМ СССР № 149–88сс от 30 января 1956 года «О создании объекта «Д», в соответствии с которым при Президиуме АН СССР была организована Комиссия по осуществлению научного руководства при создании искусственного спутника Земли во главе с М.В. Келдышем;
– докладная записка «О развитии научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по освоению космического пространства», подписанная М.В. Келдышем и С.П. Королевым и направленная в правительство 27 мая 1959 года;
– Постановление ЦК КПСС и СМ СССР № 1388–618 от 10 декабря 1959 года «О развитии исследований по космическому пространству», согласно которому при АН СССР был создан постоянно действующий Междуведомственный научно-технический совет по космическим исследованиям (МНТС по КИ) под председательством М.В. Келдыша.
Главный теоретик космонавтики –
во главе Академии
Третий период (1961–1975) деятельности ученого – это годы, когда он возглавлял АН СССР и по совместительству занимал пост директора ИПМ.
«Я думаю, – писал М.В. Келдыш, – что, помимо общего своего назначения служить инструментом познания природы и общества, помимо своей практической роли, наука есть еще показатель уровня развития страны. Без большой науки не может быть высокого уровня решения грядущих задач». В этих словах, надо полагать, выражено кредо Мстислава Всеволодовича – ученого-энциклопедиста и выдающегося государственного деятеля, внесшего огромный вклад в разработку научно-технической политики, планирование, прогнозирование и координацию исследовательских работ. С его именем связан небывалый расцвет отечественной науки, прежде всего фундаментальной, и усиление ее влияния на экономическое и социальное развитие страны.
В самом деле, за 14 лет президентства М.В. Келдыша количество научных работников в Академии наук выросло в 2,2 раза. На научной карте СССР появились новые НИИ различного профиля (Институт белка, Институт космической биологии и медицины, Институт научной информации по общественным наукам, Институт психологии и др.). Была реабилитирована генетика, а идеи кибернетики проторяли себе дорогу в экономико-математическом моделировании и программированном обучении. Получили всемерную поддержку квантовая электроника, биохимия и молекулярная биология. На судостроительных верфях страны закладывались современные корабли научно-исследовательского флота. Были построены крупнейший в мире радиотелескоп «РАТАН-600» (Карачаево-Черкесия) и протонный синхротрон «У-70» (Московская обл.). Началось формирование производственной базы научного приборостроения в системе Академии наук.
Особое внимание Мстислав Всеволодович уделял исследованиям верхней атмосферы, ионосферы и магнитосферы Земли, физики Солнца, Луны, ближайших планет – Венеры и Марса, а также объектов дальнего космоса. Они проводились с помощью научной аппаратуры, установленной на спутниках «Электрон», орбитальных гелиогеофизических обсерваториях «Прогноз», космических аппаратах «Луна» и «Зонд», автоматических межпланетных станциях «Венера» и «Марс», пилотируемых кораблях «Союз» и орбитальных станциях «Салют». В ходе реализации космической программы кардинально расширились и во многом изменились представления об окружающих человека областях пространства, сформировались такие новые научные направления, как внеатмосферная астрономия, физика планетных атмосфер, селенология, космохимия, физика солнечно-земных связей.
В 1966 году при Академии наук был образован Совет по международному сотрудничеству в области исследования и использования космического пространства в мирных целях (Совет «Интеркосмос»). Совместные работы по космической тематике проводились Советским Союзом на основе межправительственных соглашений с социалистическими странами (Болгария, Венгрия, ГДР, Куба, Монголия, Польша, Румыния, Чехословакия), а также с Индией, США и Францией.
Будучи президентом АН СССР, членом Государственного комитета СМ СССР по науке и технике, председателем МНТС по КИ и целого ряда комиссий, М.В. Келдыш участвовал в экспертизе многих научных исследований и технических проектов. Здесь его мнение – человека, наделенного, по словам академика А.А. Самарского, «поразительной силой анализа» – было не только решающим, но и безошибочным. Например, в конце 1960-х – начале 1970-х годов остро встал вопрос о выборе одной из двух концепций развития боевых ракетных комплексов, предложенных научными школами академиков В.Н. Челомея (ОКБ-52 (6), г. Реутов) и М.К. Янгеля (ОКБ-586, г. Днепропетровск). Первый из них считал, что необходимо иметь на вооружении большое количество (порядка пяти тысяч) достаточно простых в эксплуатации и дешевых МБР шахтного базирования, оснащенных недорогими аналоговыми системами управления. М.К. Янгель обосновывал три проблемы: создание более мощных и более точных МБР (с автономными системами управления и разделяющимися боеголовками), защита шахтных пусковых установок с минимальными затратами средств, готовность ракетного комплекса к нанесению ответного удара. Правительственная комиссия под председательством М.В. Келдыша сделала аргументированный выбор и поддержала концепцию ОКБ-586, в результате чего был создан ракетный комплекс РС-20 [SS-18 (Satan – Сатана)]. Принятый на вооружение в 1975 году, он свел к минимуму разработки американских специалистов в области противоракетной обороны с элементами космического базирования.
l l l
19 мая 1975 года М.В. Келдыш по состоянию здоровья оставил пост президента АН СССР. Мужественно борясь с недугом, он продолжал работать, оставаясь до конца своих дней членом Президиума Академии наук, председателем Комитета по Ленинским и Государственным премиям СССР в области науки и техники при СМ СССР, директором ИПМ.
Память
Имя Мстислава Всеволодовича Келдыша было увековечено в названиях двух научных учреждений (Институт прикладной математики и Исследовательский центр), научно-исследовательского судна, площади в Москве, малой планеты 2186 Солнечной системы, кратера на Луне. Ему были установлены памятники в Москве (на аллее Героев космоса и на Миусской площади) и в Риге (перед зданием Латвийского университета). Академией наук СССР была учреждена Золотая медаль им. М.В. Келдыша, которая вручается за выдающиеся научные работы в области прикладной математики и механики, а также теоретических исследований по освоению космического пространства.
l l l
Завершив работу над статьей, я закономерно задался вопросом о месте советского времени в отечественной и мировой истории. Ответ – емкий по содержанию и лаконичный по форме – мне удалось найти у доктора физико-математических наук К.В. Брушлинского. В 2011 году он написал следующие строки:
«С позиции сегодняшнего дня можно смело утверждать, что эпоха, в которую жил и творил Келдыш, несмотря на вынужденные мобилизационные перенапряжения и огромные потери в Гражданской и Отечественной войнах, была высшим периодом всей тысячелетней истории российской цивилизации. Русский философ, бывший эмигрант и диссидент Александр Александрович Зиновьев считает эту эпоху высшей точкой всей мировой цивилизации, поскольку Россия, решив раньше других стран вопросы справедливого социального устройства и превратившись в страну всеобщей грамотности, оказалась «впереди планеты всей» по темпам индустриального и культурного развития. Советская цивилизация прошла жестокую проверку во Второй мировой войне, отстояв свободу Отечества, несмотря на то, что нам тогда противостояли превосходящие людские и материальные ресурсы всей континентальной Европы».
Полностью соглашаясь с мнением Константина Владимировича, хотел бы от себя добавить: научно-техническое, военное и духовное наследие СССР воистину бесценно – оно позволяет сегодняшней России на равных разговаривать с консолидированным Западом и надежно защищать свои национальные интересы.
Михаил СЕМЕНОВ,
кандидат педагогических наук, доцент
P.S. Автор выражает искреннюю признательность доктору технических наук, профессору, главному научному сотруднику ЦАГИ В.В. Вышинскому за советы и критические замечания при написании статьи.
Высказывания ученых о М.В. Келдыше, а также дополнительные справочные сведения для заинтересованных специалистов – в тексте на сайте.
