Светлана Ивановна Жёлудева была выдающийся ученый, блестящий представитель российской научной интеллигенции. Знаменитый французский физик Жорж Кювье однажды сказал: «Те, кто получил от природы благородное назначение просвещать себе подобных, чувствуют свои силы и то невыразимое очарование, которое испытываешь, отыскивая истину». Эти слова в высшей степени относятся к Светлане Ивановне. Через всю свою жизнь пронесла она чувство восхищения «чудесами вселенной», любовь к науке, неутомимую жажду знаний. Те, кому посчастливилось лично знать Светлану Ивановну, хорошо помнят, с каким воодушевлением и энтузиазмом она могла обсуждать интересные научные результаты, как загорались при этом ее глаза. В то же время в таких обсуждениях всегда поражала сила ее критической мысли, стремление досконально разобраться в сущности вопроса, у Светланы Ивановны был строгий скептический ум, не примирявшийся с кажущимися знаниями.

Отличительной чертой Светланы Ивановны была способность разом схватить суть дела и изложить ее в ясной и сжатой форме, умение пролить новый свет на обсуждаемый вопрос. Там, где другие видели лишь разрозненный набор цветных камешков, Светлана Ивановна умела с одного взгляда разглядеть мозаичную картину, в которой все было ново и неожиданно. Она могла перевести порой туманные фразы своего собеседника в форму точных положений, рельефно обнажая все сильные и слабые стороны приведенных рассуждений.

Еще одним свойством ее характера было стремление к исчерпывающему решению каждого вопроса, доведению до конца любого дела. Причем, взявшись за какое-то дело, Светлана Ивановна действовала всегда с необыкновенной смелостью и твердостью, опираясь на чистоту и правдивость своих убеждений, не отступая ни перед какими препятствиями. В этом ей помогали ее замечательные способности организатора и руководителя, умение подчинить своему авторитету окружающих.

Главное направление научной деятельности Светланы Ивановны было связано с разработкой новых высокоразрешающих спектрально-селективных методов исследования структуры и свойств современных материалов с использованием синхротронного и рентгеновского излучений. В своих исследованиях Светлана Ивановна всегда отличалась научной смелостью. Пытливость и оригинальность ее характера постоянно подталкивали ее к поиску чего-то нового, а прекрасная память и необыкновенно систематичный ум позволяли ей быстро овладевать новой областью исследований. Причем искреннее восхищаясь чужими трудами, Светлана Ивановна никогда не подчинялась авторитетам и традициям до такой степени, чтобы потерять свободу собственного мышления. Так было в конце 1980-х годов, когда Светлана Ивановна начала заниматься изучением многослойных синтетических микроструктур с помощью метода стоячих рентгеновских волн (СРВ). Метод основан на одновременной регистрации рентгеновского отражения и выхода вторичного излучения (например, характеристической флуоресценции), возникающего при неупругом рассеянии рентгеновских лучей в условиях полного внешнего отражения или брэговской дифракции. Уникальность этой методики заключается в возможности буквально просканировать тонкую пленку в направлении нормали к поверхности и напрямую определить местоположение атомов определенного сорта как внутри, так и на поверхности наноструктуры.

В то время «законодателями мод» в этой области были американские (Bedzyk M.) и японские (Matsushita T.) ученые. Эти работы были хорошо известны и считались едва ли не высшей школой. Однако, Светлана Ивановна с увлечением взялась за эти исследования и, начав практически с нуля, в короткий срок смогла добиться значительных успехов. К числу наиболее интересных работ этого периода относятся исследования посвященные изучению проникновения ионов металлов в органические многослойные структуры, в которых продемонстрированы возможности метода СРВ для прямого определения местоположения ионов в молекулярных пленках, т.е. фактически заложены основы изучения процессов диффузии в объектах молекулярной электроники, транспортных функций моделей клеточных мембран и т.п. Яркие результаты были получены в серии экспериментальных измерений на ультратонких слоистых волноводных структурах рентгеновского диапазона.

Результаты этих работ были опубликованы в многочисленных статьях, которые быстро принесли Светлане Ивановне известность в научном мире. Хочется особо остановиться на общем стиле этих статей. Светлана Ивановна ничего не делала безразлично, всегда была увлечена своим делом до вдохновения, поэтому ни одну из этих работ нельзя назвать скучной, проходной. Однако, она была строгий, точный ученый, не терпящий никаких полузнаний и шарлатанства в научной области. В ее статьях вопрос сразу ставится на надлежащую почву; аргументация ясна и последовательна, определения точны, в них никогда не было смутных гипотез и туманных разглагольствований. Все ее работы отличаются истинно научным пониманием предмета, оригинальностью и самостоятельностью мысли.

По результатам этих исследований Светлана Ивановна подготовила докторскую диссертацию «Метод длиннопериодических стоячих рентгеновских волн для характеризации слоистых наноструктур», которую она успешно защитила в 1995 г. Эта работа потребовала долгих лет кропотливых исследований и представляет собой результат многочисленных экспериментов. Безусловно, работы в этом направлении проводились и до Светланы Ивановны, но все эти исследования имели отрывочный характер, касались частных фактов. Тогда как в диссертации Светланы Ивановны вся совокупность проведенных ею исследований убедительно представлена как новая рентгеновская методика для изучения наноматериалов, обоснованная во всех деталях и со всею строгостью научного подхода.

В конце 1990-х годов организационно-административные обязанности на посту заместителя директора ИКРАН, а также деятельность в министерстве науки и образования, без сомнения, отнимали у нее много времени и сил, но научные занятия по прежнему оставались главными в жизни Светланы Ивановны, ими определялось все остальное. Уже будучи маститым ученым, Светлана Ивановна не уставала приобретать новые знания, никогда не упуская случая послушать интересный научный доклад. При всей своей исключительной загруженности Светлана Ивановна находила время обсудить интересную научную проблему, она была одинаково внимательна и к известному академику и к начинающему ученому, при этом она никогда не придавала своему научному мнению значения безусловной истины. Всегда искренне радовалась успехам своих коллег, забывая о своих заботах и неприятностях.

Вообще можно сказать, что Светлана Ивановна не только умела решать трудные научные вопросы, но благодаря своей поразительной научной интуиции выбирала для исследований самые важные и существенные задачи. К числу таких задач, бесспорно, принадлежат исследования биоорганических молекулярных слоев на жидкости. Особый интерес к изучению упорядоченных биоорганических наносистем связан с тем, что по своему составу и морфологии такие системы представляют собой адекватную модель клеточных мембран. Рентгеновские исследования биоорганических слоев, нанесенных на поверхность жидкой субфазы, позволяют получать уникальную структурную информацию о мембранных моделях в условиях, наиболее приближенных к естественным условиям их функционирования, когда белковые молекулы сохраняют свое конформационное строение, нативность, упорядоченность белково-липидных взаимосвязей, функциональную активность. Результаты этих исследований позволяют получать новые знания о свойствах, принципах функционирования и изменениях молекулярной организации биологических мембран в физиологических условиях и при патологических воздействиях на клетку.

Главные экспериментальные трудности рентгеновских измерений молекулярных слоев на поверхности жидкости связаны с тем, что для изменения угла между падающим пучком и поверхностью жидкости необходимо отклонять падающий пучок, так как при измерениях на жидкости нет возможности наклонять образец (т.е. ленгмюровскую ванну, заполненную водой), как это делается при проведении рентгеновских исследований на твердых образцах. Эта особенность представляет серьезную проблему с точки зрения рентгеновской инструментальной техники, поэтому, несмотря на огромный потенциал рентгеновских исследований биоорганических слоев на жидкости, реализация этих методик продолжает оставаться малодоступной широкому кругу экспериментаторов. В настоящее время в мире работы в этом направлении ведутся лишь в отдельных научных центрах (главным образом на источниках синхротронного излучения) и носят единичный характер.

Экспериментальные измерения на жидкости с помощью метода СРВ еще более усложняются из-за необходимости длительного накопления крайне низкого по интенсивности флуоресцентного сигнала от слаборассеивающих биоорганических пленок. В процессе долгих (порой многочасовых) измерений происходит значительное испарение жидкости, т.е. неконтролируемое изменение по высоте положения отражающей поверхности. Кроме того, в результате продолжительного воздействия высокоинтенсивного рентгеновского излучения повреждается сам молекулярный слой, что приводит к заметному уменьшению площади слоя.

Первые измерений на границе раздела воздух/вода с помощью метода СРВ были проведены группой американских ученых (Bloch J.M., Yun W.B.). Эта работа была посвящена изучению процесса сегрегации ионов металла из раствора к границе раздела воздух/вода, в результате была получена информация о профиле концентрации различных элементов в растворе у границы. Однако именно Светлане Ивановне принадлежит заслуга проведения исследований отдельного органического монослоя, нанесенного на поверхность жидкой субфазы. В качестве первого шага модельными объектами исследования были выбраны поверхностно-активные органические соединения, образующие стабильные монослои на поверхности жидкости и содержащие ионы металлов - металлозамещенные фталоцианины. Положение ионов металлов в этих молекулах известно, и вопрос стоял не столько о локализации этих ионов в монослое, сколько о решении принципиальной для развития описываемой методики задачи – адаптации техники рентгенофлуоресцентных измерений в области полного внешнего отражения для исследований органических слоев на жидкости с учетом всех обозначенных выше экспериментальных проблем.

Следующая серия измерений, также проведенная на ESRF, была посвящена изучению более сложных объектов – биоорганических пленок на основе смеси фосфолипида (инозитол) и металлофермента (щелочная фосфатаза). Эти исследования были посвящены изучению процессов самоорганизации, протекающих в белково-липидных системах на поверхности жидкой субфазы, в условиях, когда белковые молекулы сохраняют свою подвижность. Анализ полученных экспериментальных данных позволил определить присутствие следовых количеств ионов металлов, инкорпорированных в пленку из водной субфазы, а также локализовать положение этих ионов в биоорганической наносистеме. В этой работе было показано, что в белково-липидной пленке произошло самопроизвольное расслоение: белковые молекулы самоорганизовались в отдельный слой, не содержащий фосфолипидных молекул, тогда как молекулы фосфолипида могли образовать агрегатные структуры типа мицелл или визикул. Кроме того, было обнаружено, что в сформированной слоистой структуре происходит резонансное усиление интенсивности волнового поля (стоячей рентгеновской волны), приводящее к соответствующему усилению интенсивности выхода флуоресценции от атомов белково-липидной пленки.

К числу замечательных свойств характера Светланы Ивановны, безусловно, следует отнести ее патриотизм в отношении российской науки. Даже в те моменты, когда Светлана Ивановна решала сугубо научные задачи, она выступала как государственно мыслящий человек, нацеленный на сохранение и развитие научного потенциала нашей страны. Каждый шаг ее деятельности был отмечен искренним желанием успеха российской науки. Исследования биоорганических пленок на жидкости, так успешно начатые во Франции в ESRF, можно было бы продолжать в этом международном центре, но Светлана Ивановна приняла решение о создании аналогичной экспериментальной станции в Курчатовском центре синхротронного излучения и нанотехнологий, что обеспечило бы в будущем постановку и развитие в России приоритетного научного направления по структурной характеризации функционально активных биоорганических систем на жидкости. Это потребовало как решения целого комплекса экспериментально-методических проблем, так и создания экспериментальной техники нового поколения, предназначенной для проведения рентгено-флуоресцентных измерений на источнике синхротронного излучения. Кроме того, для оснащения станции необходимым рентгеновским оборудованием необходимо было привлечение огромных финансовых средств. Надо было обладать настоящей смелостью и твердой верой в российскую науку, чтобы начать это труднейшее дело.

Для управления падающим пучком на станции была разработана оригинальная оптическая схема: изменение угла падения пучка синхротронного излучения на поверхность горизонтально расположенного неподвижного образца реализуется последовательным отражением пучка от двух зеркал полного внешнего отражения рентгеновских лучей. Первое зеркало выводит пучок из горизонтального положения, второе – направляет пучок на образец, осуществляя изменение угла между пучком и образцом. Благодаря наличию первого зеркала появляется возможность варьировать этот угол от нулевого значения с использованием всего фронта пучка. В течение всего эксперимента предложенный способ управления падающим пучком позволяет исключить перемещения ванны и сохранить фиксированным положение пучка на поверхности образца. К сожалению, эта работа осталась незавершенной - к настоящему времени проведены монтаж и пуско-наладочные работы отдельных узлов станции.

Сравнительно недолгая жизнь Светланы Ивановны Желудевой представляет собой пример удивительно цельной жизни, прожитой стремительно, до предела насыщенно, благотворно для окружающих.

Н.Н.Новикова