Люди и телескопы – 3
Юрий Стрелецкий
«Троицкий вариант» №13(257), 03 июля 2018 года
По решению Президиума РАН от 5 июня 2018 года наблюдения на Пулковской обсерватории должны быть прекращены и перенесены в другие места. При этом специалисты по астрометрии высказывали мнение о необходимости продолжения наблюдений (см., в частности, публикации «ТрВ-Наука»).
Между тем мы продолжаем публикацию воспоминаний ведущего конструктора Пулковской обсерватории Юрия Сергеевича Стрелецкого. Начало см. в «ТрВ-Наука» №№248–249.
Приборостроение в обсерватории
Приборостроительная практика в Пулково была организована не совсем правильно. Когда кто-нибудь из наших ведущих ученых предлагал изготовить какой-то прибор, то он приходил в мастерские и на пальцах показывал, что надо: чтобы это крутилось так, а это поворачивалось туда с точностью как можно более высокой. Потом кто-то из ведущих механиков брался за дело, что-то сооружали, иногда, к удивлению, это довольно неплохо работало. Но таким образом планировать работу, производство, деньги, материалы было очень трудно. Я считал, что необходимо в корне изменить подобную «систему», и решил организовать специальное подразделение ведущих конструкторов, которые должны были воспринимать первые пожелания научных сотрудников и вместе с ними разрабатывать толковое технические задание. При этом мы должны были тесно сотрудничать с научными сотрудниками, выявляя худшие и лучшие стороны их замыслов, формируя соответствующие цифры и продумывая первоначальную конструкцию. И прежде всего необходимо было выполнить аванпроект, соответствующий ГОСТам, без которых толковый современный прибор сделать невозможно. Такое предложение было встречено научными сотрудниками в штыки. Мол, мы занимаемся мудрствованием, всегда всё делалось, был механик, а теперь какое-то КБ поселилось в лабораторном корпусе и «вынимает мозги». Однако предлагаемая организация позволяла бы обеспечивать нормальное проектирование и получение желаемых результатов.
В результате при наличии нового лабораторного корпуса использовались небольшие мастерские в помещении старых мастерских. Д. С. Усанов, который там работал, был очень удобен для наших научных сотрудников, с ним можно было делать всё как обычно и без особых обсуждений. Таким образом, в свое время был построен фотографический вертикальный круг. Дело обстояло так: Митрофан Степанович Зверев человек очень энергичный и напористый, задумал организовать экспедицию для получения координат звезд в Южном полушарии. Он предложил и организовал экспедицию в Чили, съездил туда, получив согласие Университета в Сантьяго и приглашение работать в обсерватории. Для этой цели нам необходимо было иметь инструменты: для определения прямых восхождений — пассажный инструмент, для определения склонений — вертикальный круг. Это классическая схема Струве, и необходимо было выполнить всё это на современном уровне. Зверев вызвал меня и спросил, сможем ли мы за три месяца сделать вертикальный круг. Это выглядело как шутка. Я сказал, что, конечно, можем, но не за три месяца, а за три года. Он ответил, что уже через полгода нужно выезжать в экспедицию. Я долго его убеждал и показывал ему, что такой инструмент требует прежде всего хорошей теоретической проработки, после которой конструкторам было бы ясно, какие точности требуются от каждого из узлов для создания современного инструмента. Но Митрофан Степанович был неумолим. Он тихо-тихо, чтобы не обижать меня, обратился к Усанову и спросил, не поможет ли тот сделать такой инструмент.
Недели через две меня пригласили на астрометрический семинар — такие семинары в то время были очень популярны и проходили еженедельно. Там выступил Усанов с докладом о проекте фотографического вертикального круга. Просто смешно было, как можно сделать проект за две недели, но он был человек очень решительный, взялся — и сделал. Нарисовал рисунок вроде как из книжки Маршака. Все внимательно слушали и очень серьезно воспринимали этот рисунок. Потом я стал задавать вопросы, на которые Усанов ну никак не мог ответить. Он лишь сказал, что всё будет дорабатываться в процессе изготовления. Зверев же замахал руками и сказал мне: «Юрий Сергеевич, вы прекрасный и умный человек, но лучше сейчас не задавайте этих вопросов». Таким образом, меня вежливо попросили не вмешиваться в это дело. В результате эта работа растянулась почти на три года. Сам телескоп был изготовлен через год, но систему отсчета круга невозможно было сделать таким образом. В то время у нас был совершенно гениальный механик из ГОИ, Александр Ефимович Михайлов. Он сам придумал и сделал систему отсчета кругов. Эту систему изготовили, телескоп упаковали и увезли в Чили. Наш сотрудник, Слава Багильдинский, проработал там два года, его заменил Виталий Наумов, который отметил, что мениск и зеркало болтались относительно друг друга. А менисковая система вообще очень требовательна к соосности двух оптических элементов — зеркала и мениска.
Конечно, все эти снимки и всё, что было сделано, оказались совершенно непригодными. Наумов, как человек решительный, переделал всё, что можно было переделать в тех условиях. И даже, выполняя наблюдения, за два года получил какие-то результаты. Но этот инструмент как следует так и не вошел в строй. Его снова перевезли в Советский Союз и долгие годы переделывали, то что-что убирали, то добавляли. Но, как сказал один гениальный конструктор, настоящая конструкция хороша не тогда, когда к ней можно что-то прибавить, а когда уже ничего нельзя от нее отнять. Так вот, это к данному телескопу не относилось. И, к сожалению, это обстоятельство никак не повлияло на очень, я бы сказал, косное отношение наших ученых к правильной постановке проектной работы.
ИК-спектрограф сверхвысокого разрешения
В 1968 году в обсерваторию приехал директор ИСАН С. Л. Мандельштам. Требовался инфракрасный спектрограф сверхвысокого разрешения, необходимый для промышленности и науки. Такая задача была поставлена перед этим институтом, и его директор искал возможных изготовителей такого спектрографа. Но ни ГОИ, ни ЛОМО не взялись за эту работу, хотя ГОИ само мечтало о таком спектрографе. В Академии было известно, что у нас имеется хорошо организованное производство и КБ, а также то, что все мы сидели на ставках шестиметрового телескопа. А так как мы им уже не занимались, то ставки использовали, как говорится, не по назначению. Мандельштам сказал нашему директору Владимиру Алексеевичу Крату: «Я бы хотел посмотреть, что сделано вашими людьми и вашим конструкторским бюро». Он походил по обсерватории, посмотрел наши работы и пришел к выводу, что мы как раз подходим для этой цели.
После этого Мандельштам пришел к Крату, который вызвал меня. И мне были поставлены условия: либо мы беремся за эту работу, либо, если мы за нее не беремся, все наши ставки будут ликвидированы и практически вся наша работа развалится, не будет ни нашего КБ, ни опытного производства. У В. А. Крата была очень важная цель — он хотел получить звание члена-корреспондента. Он уже дважды, по-моему, выдвигал свою кандидатуру, но она не проходила. И надо было набирать какие-то очки. Мы понимали, что это чрезвычайно важная, сложная работа, требующая очень высокой квалификации, очень больших объемов производства, но другого варианта не было. Спектрограф требовался вакуумный, сверхвысокого разрешения. Он предназначался для исследования тонкой структуры колебательно-вращательных полос инфракрасного поглощения молекул в газовой фазе и тонкой структуры колебательных полос молекулярных кристаллов при низких температурах, около 4 К, в диапазоне от 0,7 до 50 мкм. Создание прибора имело также большое значение с точки зрения общей метрологии и прецизионного измерения длин волн. Такого спектрографа не только у нас в России, но и, по-моему, нигде в мире не было. Поэтому мы, конечно, очень серьезно отнеслись к этой необычайно сложной задаче.
Группа предварительной разработки под руководством Юрия Петровича Платонова и наши ведущие конструкторы решили, что все-таки придется этим заняться. Мы согласовывали необходимые параметры вместе с сотрудниками института, находящегося под Москвой в Красной Пахре, и начали создавать первый эскизный проект. В 1968 году он был выполнен.
Мы сделали небольшие брошюрки с упоминанием Совета экономической взаимопомощи и спектрометра высокого разрешения для раздачи членам комиссии, принимавшей проект. Было согласовано техническое задание, мы доложили об этом спектрометре в Москве. Проект был принят очень хорошо, но, самое интересное, нам сказали: «Это нужно сделать как можно быстрее, потому что наша промышленность от этого теряет очень много в качестве и т. п... и чтобы через год был спектрометр». Это было просто смешно. Ведь это же уникальный прибор. Ну ладно. Мы все-таки начали работу. И благодаря тогдашней хорошей организации работали быстро и в довольно короткие сроки приступили к разработке непосредственно рабочих узлов. ГОИ нам помогло в изготовлении довольно сложных оптических элементов к этому спектрографу. Это заняло практически весь 1969 год. Это была очень большая, трудная работа, она требовала высокой отдачи.
И вот... В. А. Крат решил отделить опытное производство от КБ. Это была большая ошибка. Мы работали совместно, у нас выработались очень хорошие взаимоотношения, и всё это пошло прахом. Зачем он это сделал, я до сих пор не знаю. Но это был первый удар по хорошо организованной системе. Затем комиссия под руководством В. М. Соболева (зам. директора обсерватории по научной работе) начала рассматривать нашу деятельность, и мне вдруг сказали: «Кто вас просил организовывать изготовление спектрографа?» Меня никто не просил, мне дали указания, и я их исполнял. «Это не основание для того, чтобы браться за чужую работу, бросить все работы для обсерватории, это было, видимо, выгодно вам. Зачем вы за всё это взялись?» Что я мог на это ответить? Это вообще было совершенно абсурдное обвинение. Это было решение не только нашей дирекции, но и Академии. Однако меня обвинили в том, что я безграмотный, плохой организатор, и мне тут вообще не место. Я всё понял. Баграт Константинович Иоаннисиани тоже был участником комиссии, он рассматривал чертежи и потом сказал, что я вообще не разбираюсь и в черчении даже, вот в таком духе. Ну то есть били по ушам по всем статьям. Но потом стало ясно, зачем это было сделано: Юрий Леонович Шахбазян, который был зятем академика В. А. Амбарцумяна, хотел занять мое место. И в угоду Амбарцумяну, которого называли «Большой Амбар» (это было его прозвище среди академического населения), произвели эту «операцию».
Царь-телескоп
Это был удар под дых. Мы почувствовали, что это начало большого разрушения. Я никуда не ушел, меня просто перевели в отдел фундаментальной астрометрии к А. А. Немиро. Я мог уйти совершенно в другую область, меня приглашали в разные места, но было обидно и жалко покидать обсерваторию, в которую столько вложено сил, к которой я уже очень привязался. Не мог бросить просто так свое дело и остался просто ведущим конструктором. А. А. Немиро очень хорошо ко мне относился, он сказал: «Юрий Сергеевич, не огорчайтесь, на кольце царя Соломона была надпись о том, что всё пройдет. Не волнуйтесь, придите в себя, будем заниматься своими делами».
Андрей Антонович Немиро был человеком неуемного творческого темперамента, у него всегда была масса интересных мыслей, идей по поводу инструментов.
Вообще, он был инструментальщик, очень трепетно относился к астрономическим инструментам, задумывался над каждым элементом, у него и докторская диссертация была о наблюдениях на большом пассажном инструменте и о разных элементах этого инструмента и его тонкостях. Поэтому мы с Андреем Антоновичем думали о всевозможных проектах. У нас было несколько проектов различных меридианных кругов нового типа. В то время стояла задача модернизировать меридианный круг Тёпфера (завода Цейса), который привезли из Германии после войны в качестве репарации.
На этом круге вели наблюдения. Целый цикл наблюдений задал М. С. Зверев, и весь отдел фундаментальной астрометрии работал с этим инструментом. Но было известно, что инструмент этот неважного качества, там была очень сложная система разгрузки снизу. Это была очень нечувствительная система, и отрегулировать всё так, чтобы цапфы с лагерами находились в контакте с определенным весом, было довольно сложно.
Наше исследование выявило хорошее состояние цапф, но вся система инструмента оказалась не вполне адекватной. Тогда Немиро поставил перед нами задачу о модернизации этого инструмента.
Я никак не мог представить, почему конструкция разгрузки инструмента выполнена так сложно. Тогда мы сами уже спроектировали систему разгрузки классического типа с верхним расположением, с противовесами на большом пассажном инструменте для Чили. Инструмент приподнимался над лагерами с определенным усилием, цапфы давили на лагеры с заданным усилием, была сделана система отсчета круга и т. д. И у меня возникла мысль сделать эти лагеры для хороших цапф гидростатическими. В то время уже широко применялись гидростатические опоры для станков высокого класса точности с впрыскиванием масла под давлением в зазор между валом и его опорой. При этом, несмотря на большие усилия, выдерживается высокая точность вращения при низком трении. А. А. Немиро оценил эту идею, и мы приступили к ее осуществлению. Конечно, поверить в это было очень трудно. Астрономы говорили: «Ну что вы, разве можно? Триста с лишним лет все работают с лагерами, которые просто представляют собой две точки опоры под этими цапфами, это такая точная работа, там мы ловим десятые микрона, а вы тут будете на жидкости всё делать!»
Но теория такого устройства была известна, она была представлена Андрею Антоновичу, и он сказал: «Давайте займемся, попробуем». Экспериментировать было сложно из-за отсутствия необходимого оборудования. Нам требовалось не столько высокое давление, сколько стабильность подачи масла при очень низком его удельном расходе. Подходящих насосов не было, мы взяли насос от трактора, обеспечивавший достаточное давление, сконструировали эти опоры и провели испытания на телескопе. Они проходили успешно, в них участвовали астрономы. И однажды, когда мы работали в павильоне, мимо проходил В. А. Крат. «Что это вы тут делаете?» — спросил он. Мы объяснили. «Так вот, и Царь-пушка не стреляла, и Царь-колокол не звонил, а у вас, я думаю, будет Царь-телескоп», — изрек он и удалился. Так он нас «воодушевил» на работу. Мы решили, что временно сделаем обычные лагеры и будем наблюдать как на обычном инструменте.
Причем для модернизации я предложил выполнить каждый элемент этого инструмента унифицированным. При наблюдении звезд фотоэлектрическим способом в момент прохождения звезды через меридиан производится измерение расстояния между максимумом сигнала от звезды и репером. Каждый астрономический инструмент для регистрации звезд или тех полос, которые содержит спектр, имеет практически одну и ту же схему, один и тот же принцип — это регистрация фотоэлектрического максимума. Можно было сделать универсальный светоприемник, который мог бы регистрировать звезды не только на меридианном круге, но и на других инструментах. Этот же самый приемник мог бы заниматься спектрофотометрией, и сама электроника была бы совершенно одинаковой или похожей. Это давало бы возможность быстро переходить от одной системы к другой.
И еще: систему отсчета кругов или шкал тоже нужно было унифицировать для того, чтобы можно было как на спектрофотометрах, так и на других приборах отмечать любые смещения относительно каких-то индексов. Мы представляли себе, что всё это можно проверить, применив на нашем меридианном круге. Эту идею поддержал Андрей Антонович, и мы пытались всё это сделать.
Когда мы занимались этой работой, по-моему, в 1980 году, к нам в обсерваторию приехал доктор Хёг1 из Западной Германии. Он был широко известным астрометристом, создавшим в Гамбурге знаменитый автоматизированный меридианный круг. Когда мы разрабатывали свой звездный микрометр, то уже знали, как был спроектирован этот хёговский инструмент: в нем регистрация производилась с помощью набора щелей разной частоты. Во время наблюдений использовались эти ряды частот в зависимости от скорости перемещения звезды в поле зрения телескопа. Причем, если звезды регистрировались на экваторе, их скорость примерно в сто раз отличалась от скорости звезд, лежащих близ полюса. Мало того, на таком инструменте нельзя было регистрировать неподвижные объекты, например миры, которые, как говорят астрономы, привязывают инструмент к телу Земли.
Мы создали микрометр нового типа. Он был активным: навстречу движущейся звезде двигалась каретка с фотоэлектрическим устройством, причем щель была V-образной — из двух наклонных щелей — и звезда регистрировалась дважды. В зависимости от высоты нахождения звезды относительно такой щели, отмечались различные промежутки, которые определяли высоту звезды — дополнительно к тем отсчетам, которые велись по кругам. Об этих наших работах каким-то образом узнали на Западе. Тогда директором был Кирилл Николаевич Тавастшерна. Он мне сказал: «Пожалуйста, прими нашего гостя, он интересуется вашими работами». Я говорю: «Знаешь, есть Шахбазян, направь его к нему». «Нет, это его не интересует, а интересуют именно ваши работы». Я говорю: «Понимаешь, нам его трудно принять в этом маленьком павильоне, в котором даже нет туалета». Он ответил: «Ты знаешь, ведь он же не в туалет приехал, а для того, чтобы посмотреть ваши работы, не валяй дурака, принимай его, и всё будет в порядке, он интересуется вашими работами».
Мы очень хорошо провели время, доктор Хёг пробыл у нас целый день, он очень многим интересовался, с большим интересом отнесся к работе по гидростатическим опорам. И был такой момент. к. Н. Тавастшерна предупредил, что у гостя не очень здоровый желудок, ему ничего особенного нельзя, и я сказал: «Вот самовар с сушками». Гость ответил, что лучше не придумаешь. Валерия Александровна Стрелецкая, которая с детства владела немецким языком, как родным русским, какие-то пирожки нам сделала и прочее. Хёг был в восторге. А потом он говорит: «А где у вас тут туалет?» «Вы знаете, у нас туалета нет, мы в кустики ходим». Он говорит: «Ну, вот и хорошо, пойдемте вместе в кустики».
Хёг, очень способный и хваткий, моментально вник в суть нашей конструкции. И в это время в Западной Германии, на заводе Цейсс в Оберкохене, делали меридианный круг для японской обсерватории, и по рекомендации доктора Хёга были изготовлены гидростатические лагеры. Конечно, всё было сделано очень солидно, выполнены необходимые расчеты, в работе участвовали соответствующие специалисты. На этом инструменте был также применен наш микрометр. И доктор Хёг поступил очень благородно. В международном журнале «Астрономия и астрофизика» было приведено описание этого инструмента, который стоил японцам 3 млн долл. В этом инструменте применили наши лагеры, и в описании было отмечено, что впервые в практике астрометрического приборостроения применены такие лагеры, что они дают высокий результат, и это было впервые сделано доктором Стрелецким в Пулковской обсерватории. Было очень приятно, что нас все-таки не забыли...
Фото из архива автора
1 Hog E. Modern Developments of the Meridian Circle (Invited Paper). International Astronomical Union, Symposium No. 61, 1973, New Problems In Astrometry.
.jpg)
