«Портреты на стенах». Мстислав Всеволодович Келдыш

Мстислав Келдыш: математика, авиация и космос
«Думаю, вообще очень немногое может быть сравнимо с тем чувством, которое овладевает человеком, когда он сделал научное открытие… Именно это, видимо, и дает то наивысшее удовлетворение, какое только возможно для ученого».
М. В. Келдыш

Современные исследования атмосферы трудно представить без численных методов и спутниковых наблюдений. В развитии вычислительной математики и космических исследований огромную роль сыграл герой следующего портрета  — Мстислав Всеволодович Келдыш.

Он не был метеорологом или специалистом по физике атмосферы в узком смысле, но без развития тех научных направлений, которым он посвятил жизнь, трудно представить современные методы прогноза погоды и климата, зондирование Земли из космоса и спутниковые исследования атмосферы.

Келдыш родился в 1911 году в Риге в семье профессора-инженера. В 20 лет, после окончания Московского университета, он был направлен в ЦАГИ  — знаменитый научный авиационный центр. Его карьера развивалась стремительно, но определялась не только успехами в высшей математике.

В 1930-е годы одной из серьёзнейших проблем авиации был флаттер  — интенсивные автоколебания самолётных конструкций, возникавшие при увеличении скорости и способные привести к разрушению машины. Благодаря работам Келдыша и его коллег эту проблему удалось преодолеть. Затем возникло шимми  — самовозбуждающиеся колебания передней стойки шасси. Келдыш решил и эту задачу теоретически и дал практические инженерные рекомендации.
Эти работы стали ярким примером союза математики и инженерии.

При этом фундаментальные математические исследования Келдыша имели не меньшее значение. Он занимался теорией функций, дифференциальными уравнениями, функциональным анализом, теорией приближений. Но это была не «абстрактная математика ради математики»: многие задачи вырастали из проблем аэродинамики, газовой динамики, колебаний конструкций, ядерных расчётов и космической баллистики.

После войны Келдыш стал одним из ключевых организаторов вычислительной науки в стране. В 1953 году был создан Институт прикладной математики АН СССР, которым он руководил до 1978 года. Здесь разрабатывались методы расчётов для атомной, ракетной и космической тематики, участвовали в создании первых отечественных ЭВМ. Именно из таких работ выросла современная вычислительная математика. А без численных методов решения уравнений математической физики и без вычислительных машин сегодня не было бы ни численного прогноза погоды, ни климатических моделей.

В 1954 году М. В. Келдыш, С. П. Королёв и М. К. Тихонравов представили предложение о создании искусственного спутника Земли. Всего через три года, 4 октября 1957 года, первый спутник вышел на орбиту  — началась космическая эра. Содружество Келдыша и Королёва сыграло историческую роль в развитии отечественной космонавтики. Келдыш участвовал в разработке полётов к Луне, Венере и Марсу, программ луноходов и орбитальных станций, международных проектов «Союз  — Аполлон» и «Интеркосмос».

С 1961 по 1975 год Келдыш был президентом Академии наук СССР. Это были годы её стремительного роста. Он поддерживал новые направления  — квантовую электронику, молекулярную биологию, генетику, кибернетику, геофизику. При этом современники вспоминали его как человека требовательного, точного и не терпевшего бюрократии. Он был скромен, отказывался от соавторства в работах, где не играл ключевой роли, любил музыку, живопись и литературу.

Без вычислительных методов, развитие которых Келдыш сделал одним из приоритетов науки, невозможно представить современное моделирование атмосферы. А метеорологические спутники, дистанционное зондирование и глобальные наблюдения Земли стали возможны благодаря космической инфраструктуре, в создании которой он сыграл огромную роль. И главное  — то, что он оставил после себя школы, институты, методы и учеников, которые продолжают работать.

Подробнее о М. В. Келдыше читайте в лонгриде и на сайте ИФА.