«Пулковское дело»: звездочёты против космических прибылей

«Обидно, когда некоторые коллеги решили в высших эшелонах, что мы должны куда-то переезжать, бросив все исследования», — говорит научный сотрудник Пулковской обсерватории Игорь Измайлов.

Он и его коллеги практически на чистом энтузиазме пытаются не только сохранить имеющееся многовековое наследие Главной астрономической обсерватории РАН, которой угрожает строительство огромных жилых комплексов, но и продолжают научную работу. ИА REGNUM решило показать читателям те сокровища, что хранятся в «пыльных сундуках» Пулковской обсерватории.

«Труп науки»

Обсерватория была основана в 1839 году на Пулковских высотах к югу Петербурга и давно вошла в историю мировой астрономии. Это одна из немногих северных обсерваторий в мире. В последние годы оттуда наблюдается исход сотрудников — не все уходят по своей воле, кое-кому пришлось буквально спуститься «с небес на землю», так как они не оценили стратегическую важность застройки зоны вокруг ГАО РАН.

Российская компания Setl City вместе с израильской фирмой Morgal Investments намеревается возвести тут жилой комплекс «Планетоград», который займет территорию в 240 га. К 2030 году планируют завершить весь проект — 1,5 млн кв. метров жилых площадей. Через суд противники застройки из числа ученых пытаются доказать, что такая существенная засветка неба просто похоронит все дальнейшие исследования. Очередное рассмотрение дела назначено на 11 сентября 2018 года.

Сейчас в обсерватории осталось около 120 научных сотрудников, они занимают примерно 60 ставок. Этого не хватает, чтобы выполнить все темы по госзаданию, поэтому темы попросту «сливают». Еще в обсерватории трудятся примерно столько же сотрудников ненаучных подразделений — например, бухгалтерии или садово-паркового хозяйства.

Не все научные сотрудники категорически против застройки, среди них произошел раскол. Координатор инициативной группы «Сохраним Пулковскую обсерваторию» и бывший сотрудник ГАО РАН Александр Шумилов объясняет: ученые не приспособлены для такого уровня давления, под которым они оказались.

Сегодня рядом с главными павильонами прогуливающиеся петербуржцы могут с удивлением наткнуться на белые контуры человеческих фигур, нанесенные на асфальт. Сотрудники смеются: здесь лежали трупы отечественной науки.

Всего на территории Пулковской обсерватории имеется около 30 павильонов, по-настоящему эффективно работают четыре. Один из них — это большой пулковский 26-дюймовый телескоп-рефрактор. Он ведет долговременные наблюдения.

«Самое нехорошее — что его основная зона наблюдения смотрит прямо на «Планетоград», — говорит Игорь Измайлов, который заведует большим рефрактором и самостоятельно автоматизировал его. В окна людям этот телескоп вряд ли сможет заглянуть — для этого придется серьезно подстричь парк. Но засветка будет мешать его работе.

Дело в том, что астрометрически интереснее всего наблюдать именно южное направление, что и делают все телескопы Пулковской обсерватории.

«В меридиане звезда всегда кульминирует, то есть находится в наивысшей точке, и 90% своего времени телескоп смотрит туда с тем или иным углом возвышения. А там в 700 метрах строятся эти кварталы», — объясняет Александр Шумилов.

Из-за того, что все звезды проходят наивысшую точку на небе именно в меридиане, южное направление получается наиболее защищенным от помех и благоприятным. Этот сектор до недавних пор был относительно свободен от застройки. Однако в конце 1960-х — начале 1970-х годов в 2,5 км к югу появился цветопитомник. И астрометристы-абсолютники сразу заметили, что начала падать точность.

Незаменим и изумителен

Большой пулковский рефрактор в 2016 году отметил свое 60-летие, его линзу отливали в 1939—1940 годах, ученые называют его «по-настоящему изумительным». Такой выдающейся стабильности не показывал, пожалуй, ни один телескоп.

Он и поныне продолжает наблюдать визуально двойные звезды. «Это когда одна вращается вокруг другой, как Земля вокруг Солнца. Мы наблюдаем звезды, у которых очень большие периоды обращений — тысяча, три тысячи лет», — объясняет Измайлов.

Методика наблюдений, которой пользуются в Пулково, требует досконального соблюдения всех условий. Если передвинуть телескоп или неправильно почистить ему объектив, то вся работа пойдет насмарку. На петербургском рефракторе эти условия соблюдались в течение 60 лет, что делает его незаменимым.

«Ниша очень узкая, но она абсолютно не подвигаемая. Нет другого способа то же самое сделать», — считает Шумилов.

«Если мы построим телескоп в другом месте, то будем 60 лет ждать, чтобы прийти к этому же состоянию, которое уже есть здесь. Я 60 лет не проживу», — смеется Игорь Измайлов.

Десять лет придется потратить только на то, чтобы построить новый аппарат, а затем еще лет десять лечить у него «детские болезни». Так, в Кавказской горной обсерватории ГАИШ МГУ появился телескоп с диаметром главного зеркала в 2,5 метра. Финансировать его решили в 2006 году, в 2014 году инструмент увидел свет, а детские болезни не преодолены до сих пор.

…Сами по себе двойные звезды не столь тусклые, но есть звезды сравнения, и калибровка с каждым годом после введения в строй жилых комплексов будет ухудшаться.

«Введут первую очередь — исчезнут звезды 18-й и 19-й величины, построят все кварталы — упадет до 14-й и 15-й, — объясняет Шумилов. — Вице-президент РАН Юрий Балега, наш оппонент, утверждает, что эти результаты и сейчас никому не нужны. Он может так думать, но других сравнимых результатов в мире просто нет».

От Эйнштейна до темной материи

Небесный механик Елена Попова указывает, что данные о двойных звездах могут приоткрыть завесу тайны не только над эволюцией самих небесных тел, но и над загадочной темной материей, которая плохо поддается изучению в принципе.

«Внезапно астрофизики, которые занимаются космологией, узнали, что можно, оказывается, широкие пары двойных звезд использовать для своих задач: взвешивать темное гало нашей галактики, оболочку невидимой материи. Никакого способа получить информацию о ней напрямую нет. Если речь идет о не нашей галактике, то сколько весит темная материя вокруг нее, обычно измеряют по скорости звезд, кривой вращения в той далекой галактике. А сидя внутри Млечного Пути, получить те же данные о нашей галактике довольно трудно. Поэтому обычно используют рассеянные скопления для этих целей. Кому-то пришла в голову гениальная идея — почему бы широкие пары не использовать? На их орбиту поле галактики влияет сильно, в отличие от узких пар, так как узкие чувствуют только друг друга. Это вещь, которая совсем недавно случилась», — говорит Попова.

Еще с помощью данных с этого телескопа ученые пытаются проверить теорию относительности при слабой гравитации. «Они придумали новую теорию, которая должна иметь преимущество при слабой гравитации. И двойные звезды на большом расстоянии друг от друга — это хорошая проверка», — заметил Игорь Измайлов.

Звездочеты в паутине

Ученые любят помечтать: были бы деньги, говорят, можно было бы купить новую ПЗС-матрицу взамен древней микросхемы, приличная стоит несколько миллионов рублей, но попроще можно найти и за 10 тысяч долларов. Еще обсерватории необходим спектрограф — телескоп с зеркалом в 4 метра, но это звучит совсем как в фантастическом романе. Вся эта экзотика познается в павильоне с осыпающейся штукатуркой.

Как отмечают сотрудники обсерватории, это результат «десятков лет бесхозяйственности». К тому же подкачал советский проект — в Петербурге слишком часто идут косые дожди, этого не предусмотрели, поэтому вода попадает внутрь. Ситуацию мог бы поправить капитальный ремонт, но надежды на него нет никакой: в прошлом году на наблюдения выделили всего 20 тыс. рублей, а в этом году вообще ноль.

Однако наблюдения всё еще идут — частично на энтузиазме сотрудников, частично благодаря автоматизации процесса, которой добился Игорь Измайлов.

«Нормальный астрограф» наблюдает всё то же самое, что и Большой рефрактор, но делает это с 1893 года. У него более широкое поле зрения и более старая наблюдательная история. Это позволило подтвердить, что он несколько менее стабилен, чем Большой рефрактор. К слову, название его вовсе не означает, что где-то спрятался «странный астрограф», а попросту является калькой с французского языка.

«Их было выпущено 18 штук для французского проекта «Карта неба» (Carte du Ciel). Он считался невыполнимым, бестолковым — чудовищная трудоемкость и объем данных, а результат неясен. Но когда он был полностью выполнен, оказалось, что он дал бесценную информацию по длительным периодам для определения собственных движений звёзд и по эволюции звезд. Он наблюдает так называемые быстрые звезды и звезды с невидимыми спутниками», — объясняет Александр Шумилов.

Самый большой телескоп на Северо-Западе по апертуре под названием «Сатурн» располагается в павильоне, который сейчас выглядит, как «заброшка»: по таким обычно ползают энтузиасты постапокалиптических квестов, стены исписаны «кодовыми сообщениями» для участников таких игр, а днем местные жители выгуливают там котов.

«Сатурн» находится в рабочем состоянии, утверждают ученые, но он даже не поставлен на баланс. Он изначально не был предназначен для наземной работы, а сейчас хорошо подошел бы для отслеживания быстрых объектов. По мнению Игоря Измайлова, с помощью него можно было бы контролировать и различный комический мусор, чтобы он не столкнулся с рабочими спутниками.

«Всё, что надо для работы, у него есть, кроме наблюдателей, которых уволили в результате этого конфликта», — добавил он.

Есть в Пулково и телескоп, который специализируется на астероидной опасности. Никто не знает, когда на условном «горизонте» может появиться неизвестный ранее астероид, стремительно сближающийся с Землей.

Осторожно, астероид!

Автоматический зеркальный астрограф ЗА-320 пытается облегчить эту задачу. Научный сотрудник Силантий Крестовоздвиженский объясняет, что 320 — это размер зеркала телескопа в миллиметрах. Телескоп был изначально подарен любителем астрономии в лихие 90-е, но здесь его полностью модернизировали, оснастили всем необходимым. От прежнего осталось только зеркало.

Раньше наблюдатель сидел в каморке долгими ночами, а до появления компьютеров находился в башне. Теперь наблюдения можно вести по интернету.

ЗА-320 можно навести на любую точку неба. Створки открываются по команде, у него есть список объектов для наблюдения и их координаты. В ясную ночь телескоп запускают, он выбирает объект из списка, наводится по осям, купол поворачивается — идет наблюдение!

«В основном мы астероиды наблюдаем. Открыто их порядка 800 тысяч, и каждый день добавляется по несколько штук, если не десятков, новых. За этим хозяйством надо следить, оно летает, орбиты меняются. Я еще помню, как было около 5 тысяч астероидов, сближающихся с Землей (АСЗ), сейчас их уже около 15 тысяч. Они представляют потенциальную опасность для Земли», — поясняет Крестовоздвиженский.

Тот же самый челябинский метеорит в какой-то момент был АСЗ, но его не успели открыть, не заметили — летел со стороны Солнца, да и размерами был мал. Суданский метеорит был размером около 5 м, его обнаружили за 20 часов. Астероид размером около 100 м можно обнаружить за месяц. Больше всего астероидов находит американский телескоп Pan-STARRS с огромной матрицей, но его широкий угол зрения означает более низкую точность, а ЗА-320 по результативности находится на 17-м месте из 1000 телескопов в мире.

«Маленькие телескопы тоже ценность представляют. Когда АСЗ обнаружили, нужно провести серию наблюдений в разных точках в разные ночи. Вообще большинство телескопов располагаются в южных широтах, очень мало северных. Мы здесь делаем фотометрию, с помощью которой можно предсказать, рассчитать, как изменится орбита астероида, насколько и куда он сместится», — добавляет Крестовоздвиженский.

Еще ЗА-320 наблюдает и экзопланеты. Эти данные помогают лучше постичь устройство собственной.

«Землю мы всё еще очень плохо знаем. Многое можно понять из сравнения. Конечно, у нас есть телескоп в Кисловодске. Потенциально есть телескоп в Чили, но все врут, когда говорят, что якобы есть база в Боливии и Чили — так да не так, денег нет, чтобы даже туда съездить. На дорогу не хватает даже до Кисловодска, что уж говорить о Чили!» — недоумевает ученый.

По его словам, в том же Кисловодске даже невозможно найти второго сотрудника для наблюдений. Мало кому интересно сидеть в горах за максимальную зарплату в 18−19 тысяч рублей. «Возьмем какого-нибудь студента, он год поработает и уходит туда, где платят больше», — замечает Крестовоздвиженский.

Засветка неба из-за распространения щупалец цивилизации по планете — вещь неизбежная, подсчитано, что небо становится светлее на 1,5−2% каждый год.

«Но есть и такая же тенденция улучшения технических характеристик — площади зеркал, чувствительности матрицы и прочего. И в последнее время вторая кривая устойчиво обгоняет первую», — говорит Александр Шумилов. Результатом такого соотношения стало открытие уже забытой для науки на полвека Гринвичской обсерватории в английской столице.

Но понимания в руководстве ГАО и РАН эти идеи не находят. Так что, пока лондонские астрономы вновь «приникают» к телескопам, в Пулковской обсерватории в Петербурге ученые… борются с галками. Они хотели бы видеть в штате хотя бы сокола, раз уж уходят научные работники. Сокол позволил бы справиться с нашествием птиц помельче, которые буквально вставляют ученым палки в колеса: птицы пытаются вить гнезда на куполах башен, засовывают туда ветки, из-за чего клинит створы…