Уходит в ночь космический патруль

Подробности

Категория: Образование и наука

Опубликовано 23.06.2017 12:07

Просмотров: 1632

Раньше телескоп им. Г. Шайна был крупнейшим в Европе и третьим по мощности в миреАх, как хотелось романтики! Отправляясь в обсерваторию, представляла, как в темном, гулком, прохладном помещении поднимусь по винтовой лестнице к самому сердцу телескопа, створки купола тихонько задрожат, разойдутся — и откроется усыпанное звездами небо. Прильну к окуляру с тоненькой линзой и увижу невероятные просторы Вселенной, кольцо Сатурна или утерянный американской астронавткой чемоданчик с дорогостоящими приборами, который теперь бесхозно болтается в околоземном пространстве.

— Вы думаете, астрономы до сих пор глазом смотрят? — смеется мой спутник Василий Румянцев. — Да у нас матрицы появились раньше, чем в других науках. А до того наблюдения велись с помощью фотопластинок.

Василий Румянцев, старший научный сотрудник лаборатории малых тел Солнечной системы Крымской астрофизической обсерватории, изучает искусственные малоразмерные объекты в околоземном пространстве, проще говоря, космический мусор, и оптические гамма-всплески — мощные взрывы во Вселенной, сопровождающие гибель или слияние звезд и рождение «черных дыр». Эти хвостатые вспышки он наблюдал с помощью одного из старейших и когда-то мощнейших телескопов в КрАО.

Мы идем по извилистым дорожкам парка к самому крупному прибору — 2,68-метровому зеркальному телескопу имени академика Г. А. Шайна. На момент строительства он был крупнейшим в Европе и третьим в мире. И сегодня практически каждую ночь, при хорошей погоде, аппарат «выходит» на службу.

Туристов к главному зеркалу не пускают, его показывают сквозь стеклянную стену. Мне повезло, я не только проникла в просторное тело башни, но и прикоснулась к уникальному многотонному инструменту. Инженер телескопа Евгений Нехай на звезды сквозь него не смотрит, но ответственность за аппарат — полностью на нем.

Чтобы астрономы могли трудиться за приборами, Евгений следит за стабильностью движения телескопа, контролирует уровень масла, беспокоится о погоде — нельзя допустить, чтобы капли дождя или снежинки упали на зеркало, это для него губительно. Евгений пригласил нас подняться наверх. Преодолев крутую железную вертикальную лестницу, напоминающую трап на корабле, мы оказались на балконе, откуда открылся потрясающий вид. Зеленый ковер укрывал долину. Белые купола телескопов, утопающие в этой изумрудной зелени, похожи на шляпки шампиньонов. Горы напоминали башни, а высокий шпиль солнечного телескопа, казалось, вот-вот пронзит васильковое небо.

Крымская астрофизическая обсерватория, притаившаяся между Внутренней и Главной грядами Крымских гор, — поистине рай для астрономов. Стоя на балконе, понимаешь, что нет таких вершин, которые не покорились бы ученым, стремящимся все познать. Вот и  космос для них — та же лаборатория, только уж чересчур просторная.

— Раньше на этом телескопе я наблюдал малоразмерные объекты в геостационарной области. Самый маленький предмет, который можно было зарегистрировать на ЗТШ, — 10-сантиметровый на расстоянии 36 тысяч километров от Земли. Мне выделяли 2—3 ночи в месяц, этого очень мало, такой процесс требует еженощных наблюдений. Поэтому исследования на нем пришлось прекратить, — сказал Василий.

ВСЕ, ЧТО ПОПАДАЕТ В КОСМОС, В КОНЕЧНОМ СЧЕТЕ СТАНОВИТСЯ МУСОРОМ

Сейчас внимание ученого сосредоточено на наблюдении за космическим мусором. Под этим выражением, уточнил он, подразумеваются любые неуправляемые искусственные космические объекты. Как только человек запустил первый спутник, околоземное пространство стало засоряться и превращаться в свалку. Оказывается, мы загрязняем не только планету, но и пространство вокруг нее! Ведь отработанные ступени, фрагменты конструкций, сопутствующие запускам ракет, старые спутники и осколки элементов конструкций, болты, гайки и даже частицы краски — все это мусор. Его количество постоянно множится. Отработавшие свое и теперь бесхозные предметы угрожают действующим аппаратам.

В Научном до сих пор делают важные открытия—  Моя задача, как и многих других ученых, занимающихся этим, наблюдать за движением обломков и каталогизировать их. На околоземной орбите они передвигаются со скоростью около десяти километров в секунду и представляют угрозу не только для специалистов, работающих в открытом космосе, но и действующих спутников и Международной космической станции. МКС несколько раз в год меняет орбиту, уворачиваясь от крупных тел.

Наша атмосфера для многих низкоорбитальных объектов — естественный ресурс самоочистки. В ближайшем околоземном пространстве, от 2000 километров и ниже, где влияние земной атмосферы довольно сильно, космические объекты постепенно снижаются и со временем, войдя в плотные слои атмосферы, сгорят. Но на крутых высотах, 20—36 тысяч километров, куда выведены GPS, ГЛОНАСС, атмосферы нет, и соответственно само-очистки не происходит. Все отработанные объекты или их  фрагменты остаются там. Им гарантировано практически «вечное» существование в космосе, — рассекретил ситуацию Василий.

Сегодня в околоземном пространстве «болтается» более пяти тысяч всевозможных предметов. Их скорость велика, и если они столкнутся друг с другом или с действующими спутниками, космической станцией, последствия могут быть трагическими. Представьте, вы движетесь на авто со скоростью 110 км в час, и вдруг в лобовое стекло попадает камень. В случае с космическим аппаратом масштабы беды будут значительно серьезнее. Сценарий такого развития событий  показан в американском технотриллере «Гравитация».

— Если даже небольшой обломок попадет в спутник — не только повредит его, а разобьет на множество осколков. Представьте, если это произойдет с несколькими важнейшими спутниками, отвечающими за теле- и радиовещание, Интернет, GPS, мобильную связь. Это немедленно отразится на жизни на Земле. Каждое столкновение в космосе увеличит проблему в несколько раз, поскольку два объекта мгновенно превращаются в несколько десятков, а то и сотен. И чем меньше эти части, тем сложнее их отследить, — добавил он.

ОКОЛОЗЕМНАЯ ОРБИТА ПРЕВРАЩАЕТСЯ В СВАЛКУ

Василий Румянцев: «Сегодня в астрономии 99% математики и только 1% — романтики»Каждую ночь для наблюдения доступны семь сотен малоразмерных объектов. Их контролируют из различных обсерваторий. Летом, когда ночи короткие, Василий отслеживает траекторию около 60 тел, а зимой приходится «курировать»  более сотни.

За годы контроля околоземного пространства удалось выявить многочисленную группу объектов со значительным отношением площади поперечного сечения к массе самих объектов.

— Так как этот коэффициент большой, то тела подвержены сильному влиянию светового давления на их движение. Пока площадь и формы мало изучены, контролировать их положение необходимо постоянно. Если хоть на несколько дней прервать процесс — возрастут ошибки в координатах, которые будет весьма проблематично найти, — вводит в курс дела ученый.

Такие объекты сейчас составляют 50% всего каталога. А раньше, по его словам, подобного перечня вообще не было, вести его  было технически сложно. За космическим мусором кратковременно наблюдали и в США, и в Европе. Но долговременно фрагменты и обломки вообще никто не сопровождал и не описывал. И тогда этим решили заняться в КрАО совместно с Московским институтом прикладной математики. Основной интерес представляют малоразмерные фракции, т. е. объекты разрушения. Сегодня к слежению за ними подключились десятки обсерваторий в России и мире, и каталог насчитывает более 2 тысяч объектов. За каждым телом наблюдают постоянно, причем не просто подсчитывают их количество в поле зрения телескопа, а оценивают размеры, определяют плотность объемов, которая проходит через конкретную область пространства за единицу времени.

— Теперь у нас ведется постоянная рутинная работа по пополнению каталога малоразмерных объектов, — сообщил Василий.

А КАК ЖЕ РОМАНТИКА?

Обыватель представляет себе астрономов романтиками, беспрерывно смотрящими на звезды. Но ведь и трудно вообразить их иными.

Несмотря на современные технологии и специальные программы для телескопов, астрономы работают ночью. Едва сумерки опустятся на вершины гор, Василий отправляется «на службу». По узеньким дорожкам между огромных сосен мы спешим в его лабораторию. Проходя мимо башен телескопов, я рисовала в воображении как минимум уменьшенную копию ЗТШ. Асфальтовая дорожка резко оборвалась, и мы свернули на тропинку,  которая вела к небольшому одно-этажному павильону, внешне напоминающему гараж. Василий открыл дверь. Мы оказались в узенькой комнате с небольшим телескопом. Ученый нажал кнопку — крыша взвизгнула и заскользила по огромным рельсам.  В кромешной темноте обозначился купол неба, посеребренный звездами, которые, казалось, летят на нас. На мгновение закружилась голова, но вот я начала различать очертания гор, темные долины, наполненные запахом хвои…

Каждую ночь при хорошей погоде этот аппарат «выходит на службу»Василий отвлек меня от созерцания, чтобы показать одну из своих «рабочих лошадок» — так он ласково называет телескоп АТ-64 с полем зрения 1,5 градуса. Его рабочий день длится от начала астрономических сумерек до рассвета.

— В принципе я могу сюда вообще не приходить ночью, дистанционно все откроется, основная работа — в кабинете, а он внизу, под телескопом, — продолжает развеивать мое романтическое настроение астроном.

Мы обошли здание и, открыв другую дверь, через крошечный коридор попали в скромную по размерам комнату. Там с трудом помещаются миниатюрный столик и компьютер. В ней и ведутся основные исследования. На каждую ночь составляется план работы телескопа, который выполняется автоматически, без участия человека. Прибор по этой программе выстраивает зону наблюдения, астрономическая фотокамера делает снимки, которые потом обрабатывает компьютер. Василий показал их мне. Яркие полоски — это звезды, точки — мусор.

Всю картину, зафиксированную за ночь, Василий оформляет отчетом и утром отправляет в Московский институт прикладной математики им. М. В. Келдыша, который собирает данные для уточнения элементов орбит космических объектов. Туда присылают отчеты еще около 20 обсерваторий, занимающихся этой проблемой. После уточнения обновленные орбитальные элементы рассылаются по обсерваториям.

— Сегодня астрономия — это 99% математики и 1% кайфа и романтики для тех людей, которые понимают  полученный результат, — посмеивается над моим звездным настроением ученый.

А еще он рассказал: в атмосферу Земли время от времени входят объекты в поперечнике до 10 метров. Такие опасности не представляют, но если попадется обломок до 30—50 метров, явление станет сродни Тунгусскому метеориту.

ЧТОБЫ МЕТЕОРИТ НЕ УГОДИЛ В ТОЧКУ

Проблема астероидной безопасности давно беспокоит ученых и общество. Исследование следов катастроф космического происхождения на поверхности Земли свидетельствует о ее серьезности и необходимости принятия мер для  предотвращения других бед.

Аналемма, сфотографированная В. РумянцевымКогда Василий Румянцев после окончания Казанского университета (в 1993 году) попал в КрАО, он еще застал в ней работу по программе «Крымский обзор малых планет», такой себе «астероидный патруль». Но в 1998 году ее закрыли как неперспективную. Мечта ученого — возобновить проект.

— Астероиды  опасны не только  для космических аппаратов, но, при столкновении их с Землей, — для человечества. — С этими словами он открыл сайт Центра малых планет, где на каждый день обозначено, какие астероиды подходят близко к нашей планете и какие представляют потенциальную угрозу.

На часах — начало третьего ночи. Василий приглашает посмотреть на звезды. Над нами — купол неба, разделенный мечом Млечного пути.

Ах, как хотелось романтики, но у астрономов ее, оказывается, практически нет. На звезды они смотрят так же, как и мы с вами. Но зато, кроме работы, у них есть хобби романтического характера. Например, Василий Румянцев — третий человек в мире, который сфотографировал аналемму — годовое движение Солнца. Он показал мне свой снимок на сайте. Оказалось, если в одно и то же время каждые 10 дней неподвижным фотоаппаратом делать экспозицию на один кадр, можно увидеть, как Солнце, двигаясь по небу, описывает «восьмерку». А еще Василий мечтает создавать новые телескопы, чтобы открывать новые миры.

Светлана МАКАРЕНКО
Фото Арвидаса ШЕМЕТАСА.

• < Назад
• Вперёд >