Ближе к звёздам. Как работают астрономы в обсерватории Ассы-Тургень

Обсерватория – наукообразующая единица. Все ведущие мировые университеты и научные центры – всё начиналось с обсерваторий, а без астрономии не было бы ничего. Нельзя недооценивать и другие науки, но астрономы отмечают: их дело выигрывает у той же ядерной физики за счёт своей визуальной эффектности.

Вокруг Алматы три обсерватории. Одна из них расположена на плато Ассы-Тургень на высоте 2 750 метров над уровнем моря.

Это место было выбрано не просто так. Было множество экспедиций. Казахстанские учёные в сложнейших условиях без питьевой воды, ночуя в палатках, оценивали одну локацию за другой и в конце концов нашли этот бриллиант с идеальным астроклиматом.

Это уникальное по многим параметрам место: доступность в сочетании с удалённостью. Есть обсерватории, к которым нужно добираться сутками, а до Ассы-Тургеня всего три часа от Алматы на машине. При этом здесь нет светового загрязнения и просто уникальная атмосфера: высокая прозрачность и очень малая турбулентность.

"Как только наступает ночь, как будто кто-то выключает ветер и разводит тучи. Днём может быть и сильный дождь, и град, но ночью небо абсолютно чистое", – рассказывает ведущий научный сотрудник Астрофизического института, заведующий лабораторией Александр Серебрянский.

В обсерватории три телескопа. Они включаются каждую чистую ночь, которых, к счастью, на Ассы предостаточно. Незнакомые с современной астрономией люди до сих пор ищут окуляр, в который можно посмотреть глазом. Но глазами в телескоп уже никто не смотрит: всё управление и наблюдение ведётся дистанционно, прямой контакт используют лишь при первичной настройке.

Особо настойчивым астрономы в шутку предлагают посмотреть на солнце через телескоп. Правда, сделать это можно только два раза: левым глазом, а потом правым.

Присутствие человека возле работающего телескопа вообще не желательно. Телескоп моментально чувствует источник тепла рядом, начинает турбулировать, от этого страдает качество картинки.

К полностью роботизированным телескопам уже пришли некоторые развитые страны, к этому идёт и Казахстан. Такой телескоп по заданной программе сам знает, когда заходит солнце, сам включается, сам следит за выбранным объектом, при этом метеостанция подсказывает ему, когда надо закрыть купол в зависимости от погодных условий.

"Астрономы не любители цивилизации. Наоборот, мы стараемся быть подальше от людей, чтобы не было засветки. Люди приезжают, включают свои фонарики, фары автомобилей. Каждый раз, когда они это делают, они портят жизнь астроному. Это может свести на нет многочасовые наблюдения. Следишь за одним объектом несколько часов подряд, но кто-то включает фонарик – и всё, можно выбрасывать", – поделился ведущий научный сотрудник.

Защита спутников и инцидент с KazSat-2

Первый телескоп тут был собран в 1981 году. Немецкий прибор диаметром зеркала в один метр хоть и выглядит старым, обеспечивает идеальное качество картинки.

Он предназначен для изучения фундаметальных основ, в том числе спектроскопического анализа планетарных туманностей и процессов, происходящих внутри звёзд. Для этого вместе сливаются такие науки как химия, физика и математика.

Второй телескоп запустили в 2015 году. Диаметр его зеркала – всего полметра. Он совершенно неприметный, но выполняет при этом важнейшие задачи. Одна из них – наблюдение за космическим мусором, который представляет опасность для казахстанских спутников KazSat-2 и KazSat-3.

"Эта задача осуществляется оптическими средствами. Объекты отражают в нашу сторону свет, и по отблескам мы видим элементы космического мусора. Все прочие объекты, кроме мусора, корректируются с Земли. Они всегда занимают определённое положение и угрозы не представляют. Но есть брошенные объекты, с которыми потеряли связь, и которые разрушились по какой-то причине. Эти осколки летают и могут пересекать орбиты наших спутников. Если мы видим угрозу, мы сообщаем о ней в Республиканский центр космической связи, там спутникам могут дать команду сделать определённый манёвр, чтобы избежать столкновения", – объяснил Александр Серебрянский.

Он добавил, что Казахстан находится на долготе, близкой к идеальной для геостационарных спутников, вращающихся вместе с Землёй. Именно поэтому над нами находится целое облако спутников.

Серебрянский рассказал, что происходило с "пропавшим" спутником KazSat-2 31 марта 2017 года. Спутник никуда не пропадал – произошёл сбой в программе. Его точные координаты были известны учёным каждую секунду. Эту информацию тогда и передавали с обсерваторий организациям, которые восстанавливали работоспособность спутника.

"Летящий объект отражает свет, но если ему даны неправильные команды, его начинает вращать, он начинает отражать свет различными своими компонентами. По изменению блеска можно определить, как он вращается и чем именно отражает свет. Так можно определить форму, материал поверхности и многие другие параметры", – пояснил Серебрянский.

Это может случиться в любую секунду…

Ещё одно преимущество полуметрового телескопа в том, что он с помощью инновационной ПЗС-камеры может видеть глубокие поля и снимать объекты, которые еле-еле заметны. Особое внимание сейчас уделяется наблюдению за кометами и астероидами.

"Раньше такой 10-метровый камень упал бы и упал, была мала вероятность причинения людям вреда. Но по мере развития цивилизации опасность всё больше и больше. Если такой камень упадёт в районе атомной электростанции или химического предприятия, мы все почувствуем эффект", – рассказал Серебрянский.

Столкновения с небольшими объектами довольно частое явление, вероятность того, что Земля столкнётся с объектом, который мог бы её разрушить, катастрофически мала. Но ведущий научный сотрудник Александр Серебрянский предупреждает, что это не повод расслабляться.

"Когда вы слышите такую статистику, надо помнить, что это всего лишь статистика. Мы вычисляем вероятность, и кажется, что ещё жить и жить, раз такое может произойти раз в 10 млн лет. Но статистика не обещает, что это случится через 10 млн лет. Это может произойти в любую секунду", – сказал учёный.

Самая интересная история у третьего телескопа. Его начали собирать в 1989 году, а в 1991 распался СССР, с тех пор телескоп так и простоял в разобранном состоянии среди кучи мусора вплоть до 2016 года.

"Нам тогда не хватило буквально двух-трёх месяцев, и он бы работал", – вспоминает инженер Астрофизического института Максим Кругов.

Крупнейший в стране телескоп расположен в алюминиевом куполе на высоте 11-этажного дома, так как около земли солнце греет почву, и приземный слой создаёт турбулентность. Он может заглянуть в космос на расстояние в 13 млрд световых лет.

С ним Казахстан сможет участвовать в уникальном международном проекте Всемирной космической обсерватории "Ультрафиолет". В ультрафиолетовом диапазоне наблюдают горячие звёзды, процесс их рождения. Проект нацелен решать задачи, связанные с тёмной энергией и тёмной материей, что крайне важно для современной науки.

Раньше для управления таким телескопом необходимо было построить ещё два этажа с электроникой, теперь же всё поместилось в один маленький шкафчик.

Хорошей машине – хороший водитель

Казахстанские обсерватории нуждаются в молодых специалистах с новыми идеями, которым можно будет доверить высококлассное оборудование. В этой науке всё держится на талантливых инженерах. Одному ведущему учёному нужны 3-4 помощника, которые будут все его идеи реализовывать технически.

Но больших зарплат начинающим астрономам предложить пока не могут. Молодёжь начинает работать за какие-то 60 тысяч тенге в месяц на чистом энтузиазме. Зато здесь они получают бесценный опыт.

С одной стороны, низкая зарплата отталкивает талантливых технарей, но с другой, отсеивает ненужных людей.

"Сделаем большие зарплаты, сюда будут приходить проходимцы, – говорит инженер Максим Кругов. – Но специалисты Астрофизического института востребованы везде. Есть примеры, когда наши сотрудники уходили работать в банки и там работали с моделями фондовых рынков. Потому что в основе обоих специализаций лежит глубокая математика. Но кому-то интересна коммерция, а кому-то – нечто большее".

По его наблюдению, в науке от троечников больше проблем, чем от двоечников. Первые думают, что всё знают и лезут нажимать на все кнопки подряд.

"Были тут такие, которые всё портили. Да и сами мы портили, а потом всё героически исправляли. Это обычный процесс, так и должно быть", – вспоминает он.

Для молодых практикантов на территории обсерватории планируется обустроить гостиницу. Сейчас на её месте расположено нечто недостроенное, с разваливающимися кирпичами.

"Столько всякой гадости, не соответсвующей действительности, пишут. Приехал блогер, не пустили его на территорию, он увидел обвалившиеся кирпичные стены и написал, что обсерватория не действует и всё тут развалилось", – рассказал инженер Кругов.

Директор Астрофизического института Асылхан Бибосинов пояснил, что реконструировать это строение просто не было необходимости. В своё время гостиница просто не была достроена, так как с развитием новых технологий отпала потребность в большом количестве сотрудников на объекте. За работой телескопа теперь может следить один наблюдатель и дежурить только один инженер.

Но для популяризации астрономии в будущем построят новое здание. Кирпича в нём не будет вообще, потому что от него рано или поздно на телескопы оседает пыль. Там днём будут проводить лекции молодым научно-техническим работникам.

"Такая гостиница сейчас нужна для практикантов, чтобы они набирались опыта, пожили тут недельку, прикоснулись к реальной работе, а потом смело ехали в международные группы за практическим опытом и возвращался сюда работать", – говорит Максим Кругов.

Он отмечает, что следующая ступень развития казахстанской науки именно в международном сотрудничестве. Астрономам необходимо ездить по всему миру. Лишь тогда какие-то идеи могут стать прорывными.

Действующим же работникам обсерватории сейчас хватает и маленького домика со всеми удобствами. Они приезжают сюда на неделю или две в зависимости от погодных условий.

Основная работа идёт после захода солнца. Днём же составляются планы. Привычная сотовая связь здесь не ловит, но есть спутниковый интернет. Сотрудники признаются, что он совсем не скоростной – картинки в Сети листать быстро не получается. Но для работы больших скоростей им и не требуется. По Сети необходимо отслеживать данные метеостанции, смотреть статистику по чистым ночам и вести коммуникацию по электронной почте.

И эта коммуникация играет важную роль. К примеру, казахстанские астрономы заметили какие-то интересные изменения на объекте. Но всходит солнце, и Казахстан теряет объект. Тогда информация по эстафете передаётся в следующую обсерваторию, где солнце ещё не взошло, и так далее. И Казахстан как раз находится в таком месте, чтобы успешно перехватывать эту эстафету у коллег.

Казахстанские обсерватории плотно сотрудничают с США, Германией, Италией, Японией, Кореей, Китаем и Тайванем. Контакты налажены почти со всеми странами, так как астрономов в мире, в принципе, не очень много. В Казахстане их несколько десятков, во всём мире – лишь несколько тысяч.
Строгого графика в обсерватории опять же нет. Всё зависит напрямую от погодных условий и поставленных задач.

Наука, которая принесёт доход лишь спустя полвека

Проблемы с финансированием в астрономии были и будут всегда. Наука это весьма дорогая (только расходы на оборудование для самого маленького телескопа на Ассы составили более 150 тысяч долларов). И не каждый согласится тратить деньги на науку, которая принесёт доход лишь через 50 лет.

Тем не менее если правильно сформулировать конечные цели, финансирование можно получить. Сейчас Астрофизический институт готовит на рассмотрение Министерства оборонной и аэрокосмической промышленности инвестиционный проект, в рамках которого помимо гостиницы в обсерватории Ассы-Тургень должен появиться ещё один мощнейший телескоп диаметром зеркала 3,6 метра.

"Он расширит угол обзора всех наблюдаемых объектов. Такой телескоп займёт важную широту, что необходимо не только для Казахстана, но и для всего мира", – говорит директор Астрофизического института Асылхан Бибосинов.

Дохода от туристов обсерватория Ассы-Тургень пока не приносит, вход им сюда запрещён. Однако этот вопрос тоже прорабатывается.

Говоря о финансовой составляющей, инженер Максим Кругов отметил, что престиж страны измеряется не деньгами, а головами.

"Не нужны миллионы, нужны в первую очередь хорошие инженеры. А преимущество Казахстана в том, что мы нейтрально общаемся со всем миром. Нет такого, что с кем-то наши учёные общаются, а с кем-то нет. Мы не гнём свою линию, а наоборот, открыты для всех", – сказал инженер.