Звезды смотрятся в зеркало
Александр Черных
«Коммерсантъ Наука» №45, октябрь 2018 года
«Для нас, молодых советских астрономов, это было потрясающее чувство — знать, что ты работаешь на самом большом в мире телескопе, — задумчиво произносит вице-президент РАН Юрий Балега, подходя к футуристическому белому зданию, похожему на посольство инопланетян. — Нам всем было лет по двадцать, мы только окончили университет. Приехали сюда, в Карачаево-Черкесию, со всей страны — от Сибири до Одессы. Мы хотели увидеть самые далекие галактики, которые появились в момент рождения нашей Вселенной». Он замолкает и долго смотрит на раскрывающийся купол обсерватории. «В конце концов, нам это удалось», — гордо говорит он.
Специальная астрофизическая обсерватория РАН была открыта в 1966 году в Карачаево-Черкесии. В те годы считалось, что невозможно создать зеркало диаметром больше пяти метров, но советские ученые замахнулись сразу на шесть.
«Звезда почти всегда видна нам как обычная точка — только самые близкие и гигантские видны как кружочки, — объясняет Балега. — От звезды к нам идет плоский световой фронт, эти лучи отражаются от поверхности зеркала, которое собирает их в фокус. Чем больше площадь зеркала, тем ярче для нас звезда». Шестиметровое зеркало, говорит он, примерно в миллион раз больше, чем площадь человеческого зрачка, поэтому астрономы надеялись увидеть новые звезды и галактики.
Зеркала делали на Лыткаринском заводе оптического стекла — первое, весом 42 тонны, оказалось не слишком удачным, но обсерватория все же проработала с ним четыре года. «Я помню, какие были споры в 1974 году. Но первый директор обсерватории Иван Копылов принял решение ставить зеркало, даже такое несовершенное. Он хотел, чтобы коллектив перестал спорить и начал работать, — говорит Балега. — И время показало, что это было правильное решение. Мы начали учиться работать на телескопе, кое-кто защитил диссертацию. И когда к нам в 79-м пришло новое зеркало, мы уже все умели».
Научных инструментов такого масштаба в стране не создавали полвека. Фото: Кристина Кормилицына / Коммерсантъ
На вопрос, какое главное открытие было сделано на телескопе, Юрий Балега отвечает терпеливо: «Люди предполагают, что астрономы целыми днями спят, а ночами ищут звездочки. Но в нашу эпоху научные открытия происходят в результате колоссального накопления новых данных. В обсерватории работает большая семья астрономов со всего мира, большинство удаленно, с помощью компьютеров. Полученные данные обрабатываются десятилетиями, и тогда появляются открытия. Так мы постепенно нашли сотни магнитных звезд, оценили массу темной материи, узнали о последних стадиях эволюции звезд».
Второе зеркало проработало до 2018 года, постепенно истончаясь. Ученым приходилось регулярно смывать с него старый слой алюминия и наносить новый. Стало понятно, что зеркало надо менять, говорит действующий директор обсерватории Валерий Власюк. Тогда вспомнили о первом зеркале, которое все эти годы хранилось в специальном саркофаге. Его отвезли обратно в Лыткарино для переполировки и устранения «родовых» недостатков. «В наше время зеркала полировал дядя Саша — ему за 70 лет уже было, — говорит Балега. — Его привязывали к стулу, подвешивали над зеркалом, и он там вручную, алмазным порошком, доводил поверхность до кондиции». «Казалось бы, за полвека технологии изменились. Тем не менее у нас к работе завода большие вопросы. У зеркала, которое мы получили, не идеальная поверхность, — говорит Власюк. — Сейчас мы наносим на него алюминий, чтобы проверить в рабочих условиях. Когда увидим звезду во всем блеске — тогда поймем, насколько серьезны проблемы. Завод готов работать и дальше над этим зеркалом, так что варианты могут быть разные».
Вице-президент РАН Юрий Балега объясняет, как устроено зеркало телескопа. Фото: Кристина Кормилицына / Коммерсантъ
Второе подразделение обсерватории — гигантский радиотелескоп РАТАН-600, огромное «ухо», которое 24 часа в сутки слушает Вселенную. Он находится рядом и выглядит как поросший травой стадион, огражденный металлическими щитами. «Это антенны, на которые падает электромагнитное излучение. Его схлопывают в единую точку фокуса, откуда его забирают наши приемники», — объясняет заместитель директора Юлия Сотникова. Сигналы такие слабые, что на территорию РАТАНа запрещено заходить с включенным мобильником — излучение от него перебивает связь с далекими звездами.
Антенны радиотелескопа РАТАН-600 ловят сигналы, которые шли к Земле тысячи световых лет. Фото: Кристина Кормилицына / Коммерсантъ
«Вы ведь даже не понимаете, что наша цивилизация уже не выживет без радиоастрономии, — говорит ведущий научный сотрудник Олег Верходанов. — Взять хотя бы навигацию. Ваши телефоны определяют координаты по спутникам, а те нуждаются в космических ориентирах. Их роль выполняют квазары, сверхмассивные черные дыры. А кто их обнаруживает? Астрофизики, в том числе и на нашем РАТАН-600». Олег Верходанов — большой патриот своей науки и готов часам объяснять ее важность: «Вся энергетика будущего будет основана на гравитационных полях — и она напрямую связана с той физикой, которую мы исследуем сейчас. Именно астрономия в будущем спасет человечество». Но пока что спасать надо саму астрономию, во всяком случае российскую.
Работы по установке и настройке нового зеркала будут идти всю осень. Фото: Кристина Кормилицына / Коммерсантъ
«Сейчас для работы одного астронома нам нужна помощь десятка высококвалифицированных специалистов, — говорит вице-президент РАН. — Нам нужны инженеры, механики, программисты высокого класса, эксперты по передаче и обработке информации. А их в стране практически не готовят». Наука в России финансируется по остаточному принципу, вздыхает Юрий Балега: «В нашей стране большие зеркала не строились 50 лет. Как можно требовать, чтобы у нас была передовая наука, если полвека ничего не делалось». Он рассказывает о международном научном проекте — совместном строительстве в Чили телескопа с составным зеркалом диаметром 39 метров. «Мы могли бы поучаствовать, нам предлагали. Но чиновники ответили, что на это у страны денег нет».
А остальной мир не будет стоять на месте, он уйдет далеко вперед.
Фото: Кристина Кормилицына / Коммерсантъ