В начальной школе Денис Касымов устроил дома пожар: решил приготовить картошку фри, но забыл о ней. В итоге, когда дымок добрался до комнаты, Денис бросился тушить погибший обед, и залил кипящее масло водой. Пострадали занавески и немного — будущий ученый. Через много лет устраивать пожары стало его профессией, но теперь свои научные опыты он проводит в специальном бункере или на полигонах.
Не разработка, а настоящая сказка с драконами и учеными рыцарями. Для вас — про исследование в подкасте:
Пожар под вспышками камер
До 9-го класса Денис собирался стать переводчиком, а в старших классах резко передумал и стал готовиться к поступлению на механико-математический факультет Томского госуниверситета. К карьере ученого он никогда не стремился. На третьем курсе мужчина увлекся исследованием лесных пожаров и решил писать курсовую по этой теме.
«Хоть и на младших курсах в студенчестве к экспериментам меня не допускали, но мне понравилась и тема исследования, и люди на кафедре, и я решил поступить в аспирантуру», — рассказывает ученый.
В 2014 году Денис вместе со своим коллегой Александром Фильковым побывал на масштабном научном эксперименте в США. На площади 6 гектаров (примерно 10 футбольных полей) международная группа ученых сугубо в исследовательских целях устроила масштабный пожар. При этом рядом с горящими деревьями были установлены инфракрасные камеры. По словам нашего собеседника, главную опасность во время крупномасштабных лесных пожаров несут горящие и тлеющие частицы. Именно за счет них возгорания и распространяются на многие десятки километров с катастрофической скоростью.
На сегодня Денис Касымов не только заведует лабораторией на механико-математическом факультете ТГУ, но и является старшим научным сотрудником лаборатории прогнозирования состояния атмосферы Института оптики атмосферы СО РАН.
Дракон Петрович
По итогам эксперимента Денис и Александр смогли выявить, какие именно виды горящих и тлеющих частиц наблюдаются при пожарах. После такого исследования в максимально естественных условиях в Институте оптики атмосферы СО РАН по техническому заданию команды сотрудников ТГУ сконструировали устройство для исследования частиц в лабораторных условиях. Его назвали «Драконом» и запатентовали дважды — в 2018-м и в 2020-м. В состав команды разработчиков вошел и Денис Касымов. Он подробно объяснил, как исследование горящих и тлеющих частиц пригодится в повседневной жизни.
«Благодаря нашим исследованиям можно определить, с какой скоростью и в каком направлении может двигаться пожар, за какое время воспламеняются строительные материалы. Эти данные мы использовали для уточнения математических моделей распространения природных пожаров. Также они пригодятся для уточнения противопожарных требований к частным домам и дачам», — объясняет ученый.
Уникальность разработки и ее отличие от аналогов — стальные трубы, из которых выполнена рабочая часть «Дракона». Они устойчивы к длительному воздействию огня. Это позволяет генератору работать дольше и при более высоких температурах. В итоге ученые могут проводить эксперименты в условиях, максимально приближенных к реальным.
«При пожарах в городе или в природе такое явление, как «огненный дождь», представляющий собой падающие горящие и тлеющие частицы, может продолжаться несколько часов. Благодаря «Дракону» мы можем изучать его более обстоятельно», — говорит Денис Касымов.
В 2019 году мужчина победил на томском Science Slam — научной «битве» ученых, где они презентуют свои исследования в виде стендап-шоу в неформальной обстановке ночного клуба. Тогда он дал установке свое отчество — Петрович, поскольку она действительно стала для него своеобразным детищем.
В гостях хорошо, а дома лучше
Изучение лесных пожаров развито за границей лучше, чем в России. Невозможно представить, чтобы в нашей стране отдали некое количество гектаров леса под «исследовательский» пожар. Кстати, именно наука дала Денису Касымову возможность путешествовать и узнавать другие страны. Тем более английский язык он продолжал изучать углубленно, хоть и передумал становиться переводчиком.
«Помню, первая командировка у меня была в Португалию. У меня был 15-минутный доклад на конференции с 350 участниками. При этом аспирантов из них было не больше 30%. Пожалуй, именно в этой стране я бы хотел попутешествовать подольше», — отмечает исследователь.
Как признается исследователь, мысли переехать за границу его посещали. Ему поступало предложение о работе из Эдинбурга (Шотландия), но по семейным обстоятельствам он тогда не смог уехать на год. А потом понял, что в переезде нет смысла.
«Я периодически бываю за границей, с коллегами вижусь, обмена опытом и общения мне хватает. Еще в Томске мне импонирует, что я могу не только заниматься наукой, но и преподавать, заниматься общественной работой, делать интересные проекты, связанные с междисциплинарными исследованиями, участвовать в различных мероприятиях по популяризации научного знания. Зарплата здесь меня тоже устраивает», — признается ученый.
Безопасные перспективы
Команда с участием Дениса Касымова три года работала с «Драконом», чтобы создать программный комплекс. Итогом изысканий стала самообучаемая нейронная сеть. Она улавливает на изображении инфракрасных камер горящие и тлеющие частицы и может их классифицировать.
С этого года исследования расширились и уже не всегда включают использование генератора горящих частиц. В этом году команда Дениса Касымова выиграла грант Российского научного фонда на проект по проверке на прочность напочвенного покрова в результате «огненного дождя». Он будет идти до 2023 года. К этому времени у исследователей появятся математические модели, которыми смогут воспользоваться пожарные и метеорологи. На лето 2022 года также запланировано исследование стройматериалов и конструкций на основе древесины и пластика на полигоне Института оптики атмосферы СО РАН.
