VOX POPULI Святослав Антонов 25 апреля, 2015 14:00

Смотрящие в небо на звезды

Смотрящие в небо на звезды
Фото: Григорий Беденко
Смотря на звездное небо, каждый из нас поневоле задумывается о загадках нашей Вселенной, далеких галактиках, звездах, планетах и мирах, которые расположены на расстоянии тысяч световых лет от Земли. В честь Международного дня астрономии мы решили узнать, как работают люди, для которых наблюдение за космосом это работа. Для этого мы отправились в Тянь-Шаньскую астрономическую обсерваторию.

 

Тянь-Шаньская астрономическая обсерватория (ТШАО) была основана в 1956 году. С 1996 года она принадлежит Астрофизическому институту им. Фесенкова. В структуру этого учреждения входят также обсерватории на Каменском плато и плато Ассы-Тургень. ТШАО находится в 30 километрах от Алматы на высоте 2700 метров.

Обсерватория находится в живописном месте – на площадке между горными склонами Заилийского Алатау. Вблизи расположена жемчужина окрестностей Алматы – Большое Алматинское озеро.

На территории комплекса, помимо Тянь-Шаньской обсерватории и Специальной Солнечной обсерватории, находится целый комплекс строений. Кроме жилых домиков для ученых здесь имеется и гостиница. Периодически в нее размещаются астрономы, приезжающие к нам из России, Германии, Японии, Кореи, США для проведения различных исследований.

Здесь же неподалеку стоит радиополигон «Орбита», на котором установлены приборы для изучения верхних слоев атмосферы, а также – радиотелескоп, регистрирующий радиоизлучение Солнца. С его помощью ведется анализ солнечной активности.

На обсерватории работает два основных телескопа Carl Zeiss, с диаметром зекрала 1 метр, которые были установлены здесь в 1991 году. Астрономы обсерватории называют их «Западный» и «Восточный». В 2009 году в АО "Национальный центр космических исследований и технологий", в составе которого работает Астрофизический институт им.В.Г.Фесенкова, было принято решение о восстановлении и модернизации 1-метровых телескопов. В 2010 году была проведена частичная модернизация восточного телескопа, а в 2013 - 2014 годах была проведена полная модернизация и восточного, и западного. Была заменена вся система управления приборами и установлена современная цифровая система регистрации фотоснимков. Благодаря этому телескопами стало возможно управлять через интернет.

Когда мы думаем о работе астрономов, то представляем себе бородатых ученых, вглядывающихся через трубу в ночное небо. Этот образ весьма архаичен. В наше время основная часть наблюдений осуществляется методом фотометрии – фиксации электромагнитного излучения различных объектов. Если проводить аналогию с фотоаппаратом, то телескоп представляет из себя огромный телеобъектив.

Недалеко от телескопа находится шкаф управления. Здесь установлен компьютер, с которого и производится управление прибором.

Наблюдатель работает в специальной программе. Ему достаточно выбрать в виртуальном планетарии объект наблюдения и задать параметры его съемки. Створки купола автоматически раскроются, и телескоп наведется на заданную точку.

– Сигнал от телескопа и прочего оборудования передается по спутниковому интернету. Фактически мы можем управлять обсерваторией и получать картинку с любого компьютера в мире при наличии специальной программы и пароля доступа на сервер. Написав скрипт к программе, можно сделать так, что телескоп будет работать в автоматическом режиме, – рассказывает инженер-программист обсерватории Максим Кругов.

Фокусное расстояние телескопа «Восточный» – 6,5 метров, «Западный» – 13,5 метров. Для сравнения, фокусное расстояние самого дорого из имеющихся в продаже фотообъективов не превышает 1800 мм. Эти приборы способны навестись на объект с невероятной точностью – 20 угловых секунд или 1/360 часть одного градуса.

В задней части телескопа «Восточный» установлена астрономическая камера. Ее матрица достигает размера 40×40 миллиметров (у профессионального зеркального фотоаппарата – 36×24 мм). Эта камера способна сделать до сорока снимков в секунду. Максимальная выдержка снимка 6000 секунд. Снимок астрономического объекта, как правило, получают путем склейки большого числа кадров. Это позволяет снизить искажения, возникающие от прохождения света через атмосферу, и добиться качества изображения превышающего качество снимков знаменитого телескопа Хаббл.

Перед матрицей камеры расположено колесо фильтров. Меняя оптические фильтры, ученые могут изучать различные виды излучения космических объектов и получать цветные изображения вселенной.

Анатолий Васильевич Кусакин, ведущий научный сотрудник обсерватории:

– Я с детства увлекался астрономией. Меня манила бесконечная даль вселенной. Уже в 16 лет я точно знал, что хочу исследовать переменные звезды. У меня не было профильного образования, я заканчивал физико-математический факультет педагогического института. Тем не менее, как любитель активно общался с профессиональными астрономами. Однажды меня пригласили работать в Алматы на Тянь-Шаньскую обсерваторию в качестве наблюдателя. У них как раз тогда одна из сотрудниц ушла в декрет. С тех самых пор я провожу на этой обсерватории значительную часть своего времени. Когда я только приехал, мы еще не фотографировали объекты, а измеряли излучение специальным прибором и записывали свои наблюдения. В наше время все изменилось и теперь за неделю можно проделать такой объем работы, который мы раньше выполняли за несколько лет.

Современные телескопы оснащены оборудованием, которое позволяет в автоматическом режиме поддерживать максимальную точность наблюдений. К такой технике относится гидрирующая камера. Этот прибор наводится на определенную точку в небесном пространстве и следит за ним, при необходимости корректируя движения телескопа.

Телескоп меняет угол обзора с помощью электрического мотора на 18 килогерц. Через систему механических редукторов он осуществляет плавное движение 23-тонного прибора со скоростью один оборот в день.

Это движение контролирует специальный компьютер, встроенный в телескоп.

Движения телескопа синхронизированы с механизмом, открывающим створки купола обсерватории.

 Максим Кругов, астроном любитель и инженер-программист обсерватории, рассказывает:

 – Я сам увлекся астрономией, когда в 83-м году записался на кружок во Дворце школьников. Я тогда очень увлекся, и по сей день люблю вглядываться в космическое пространство. Я окончил институт энергетики и связи, специальность – микроэлектроника. Все эти годы продолжал заниматься астрономией, а недавно мы основали любительский клуб. С 2010 года работаю здесь в качестве инженера и помогаю настраивать оборудование. Сейчас главная задача для нас – вырастить молодое поколение исследователей, которые придут на смену старшим. Необходимо создавать больше тематических кружков для детей, чтобы у них появлялся интерес к этой науке. Кроме того, необходимо передать опыт уже имеющимся молодым специалистам.

Телескоп «Западный» немного отличается от своего собрата по набору оборудования. Здесь установлен спектрограф. Его поставили на телескоп только недавно, и он на данный момент проходит испытания. Этот прибор позволяет разложить излучение по спектру и помогает понять внутреннюю природу звезд, химический состав и процессы, происходящие на них.

– Звезды – это настоящие термоядерные лаборатории. Исследуя их, мы можем понять суть процессов, которые нельзя изучить на Земле. В конечном счете, это приводит к прорывам в физике и может помочь использовать ядерную энергию для блага человечества, – рассказывает Анатолий Васильевич.

Камера спектрографа через провод передает сигнал прибору, уставленному на столе. Процессор обрабатывает его, и ученый может видеть на экране ноутбука результаты съемки.

В качестве эталонного источника света для сравнения со спектром излучения космических объектов используют мощную спектральную лампу, работающую на аргоне.

Так в чем заключается важность работы Тянь-Шаньской астрономической обсерватории? По словам Анатолия Васильевича в наше время открытия в астрономии являются результатом коллективного труда сотен ученых по всему миру. Так, к примеру, известное открытие кометы Еленина, сделанное в США, было подтверждено снимками, полученными на Тянь-Шаньской обсерватории.

Каждая точка наблюдения играет свою роль в общих программах исследований. Для изучения определенных явлений нужно собирать информацию о космических объектах круглосуточно в течение многих месяцев, а это возможно сделать только из разных точек нашей планеты. ТШАО и другие казахстанские обсерватории имеют особую важность как опорные пункты наблюдения на пространстве между Японией и Европой. Данные, полученные и обработанные казахстанскими учеными, попадают в единую базу, помогающую исследователями из разных стран приоткрывать загадки глубин вселенной.

На обсерватории в настоящее время работает в среднем по три научных сотрудника за смену. Сезон наблюдений продолжается практически круглый год.

В силу своей работы астрономы иногда не спят до восьми часов утра.

Нурсултан Сапарбаев, инженер наблюдатель и представитель подрастающего поколения научных сотрудников:

– Я родом из Кызылорды. Закончил физфак КазНУ по специальности «Астрономия». До этого проходил практику на Каменском плато. Здесь я работаю первый сезон, и мне все очень интересно! Хочется постоянно узнавать что-нибудь новое.

Как правило, все астрономы начинают работу с должности наблюдателя. Они настраивают телескоп и снимают объекты по заданию ученого совета Астрофизического института им.В.Г.Фесенкова. После 5-6 лет работы они, как правило, выбирают интересную для себя тематику и начинают исследование по ней.

– У нас есть определенный список объектов, за которыми мы должны наблюдать. Его составляют в институте на основании международных программ, в которых участвуют наши ученые. К примеру, в данное время есть программа фотометрической поддержки исследования активных ядер Сейферотовских галактик. Это галактики, в которых происходят мощные выбросы газа. Кроме того, мы изучаем гамма-всплески. Это самые яркие события во Вселенной – мощные выбросы энергии при взрыве звезд. Сам я уже давно занимаюсь исследованием новых пульсирующих переменных звезд. Это звезды, которые на определенном этапе своего существования начинают пульсировать, то есть их яркость периодически меняется. Я выбрал именно эту тему, потому что в ней можно сделать определенные выводы даже за короткий, по вселенским масштабам, срок человеческой жизни. Анализируя наблюдаемые пульсации, я могу узнать физические характеристики звезды, – рассказывает Анатолий Васильевич.

Вот некоторые из снимков сделанных казахстанскими астрономами:



Юпитер и его спутник



Прохождение Венеры по диску Солнца



Полет астероида

Спиральная галактика в созвездии Андромеда (вид ребром)

Крабовидная туманность в созвездии Тельца

Галактика Фейерверк в 22 миллионах световых лет от Земли

Квинтет Стефана – группа из пяти галактик в созвездии Пегас

Туманность пузырь. Следы водородного взрыва произошедшего 2 миллиона лет назад

Возможно, уже совсем скоро в нашей стране появится мощный телескоп с диаметром зеркала 3,6 метра, которые позволят нам выйти в один ряд с крупнейшими научными центрами в мире. Но, по мнению астрономов, главное все-таки это не техника, а молодые кадры. Пока у нас остаются люди неравнодушные к тому, что происходит на далеких звездах и планетах, отечественная наука будет продолжать развиваться.

Поделись
Святослав Антонов
Святослав Антонов
Журналист, редактор раздела HISTORY
КОММЕНТАРИИ ()
Осталось символов: 1000