В САЯНСКОЙ ОБСЕРВАТОРИИ
СОЗДАН УНИКАЛЬНЫЙ
ОТЕЧЕСТВЕННЫЙ ТЕЛЕСКОП
Сотрудникам Института солнечно-земной физики СО РАН — заместителю директора чл.-корр. РАН Виктору Григорьеву, заведующему лабораторией Павлу Папушеву и главному конструктору проекта Владимиру Тергоеву вручены Орден Почета и медали ордена «За заслуги перед Отечеством» II степени. Высоких наград сибирские астрофизики удостоены за создание уникального инфракрасного телескопа.
Галина Киселева, «НВС»
Павла Папушева, руководителя этой очень непростой в нынешних условиях работы застать в институте удалось не сразу — пропадал то в обсерватории в Мондах, то в Москве, то на заводе в Санкт-Петербурге, добиваясь решения бесконечного множества вопросов. Да и здесь наш разговор без конца прерывался звонками телефонов, кто-то заходил по срочным делам, предоставляя мне возможность в деталях рассмотреть кабинет. Вдоль стен высокие шкафы, заполненные папками, вместившими многолетние труды обитателей этого кабинета, в центре широкий стол, заваленный бумагами. Стол и кресло, как мне с гордостью рассказал Павел Георгиевич, когда-то принадлежали основателю школы сибирских астрофизиков члену-корреспонденту РАН Владимиру Евгеньевичу Степанову. От него же досталась в наследство и сама идея о перспективности инфракрасных методов в фундаментальной и прикладной астрономии.
Об инфракрасной астрономии
 |
|
— Инфракрасный диапазон длин волн привлекает астрономов тем, что в нем можно исследовать многие явления и процессы, которые недоступны в других диапазонах, — поясняет Павел Георгиевич. — В видимом человеческим глазом диапазоне длин волн мы наблюдаем звезды, галактики в их современном состоянии, когда большая часть эволюции уже пройдена. А объекты «ранней Вселенной» из-за ее расширения и огромных расстояний нужно исследовать в ИК-диапазоне. Инфракрасная астрономия зародилась в конце 1960-х годов прошлого столетия, что связано с развитием микроэлектроники, вычислительной техники, оптического приборостроения. В конце 1980-х — начале 1990-х произошел скачок в промышленном освоении технологий создания квантовых приемников излучения в инфракрасном диапазоне, начали изготавливать криогенные оптические системы. Методы ИК-астрономии стали доступны широкому кругу исследователей. Появилась даже некоторая эйфория, что можно быстро получить ответы на актуальные вопросы рождения и эволюции звезд, природы огромных по мощности источников излучения в ядрах галактик. Для близких к нам окрестностей важно было исследовать природу и миграцию холодных тел — астероидов, комет. Помните, во время очередного появления в 1980-х годах кометы Галлея на встречу с ней были запущены несколько космических аппаратов, в том числе две советских «Веги», европейский «Джотто». Основной научной задачей этих космических миссий был поиск ответа на вопрос, имеется ли у кометы твердое ядро и каково его агрегатное состояние. Сегодня же исследования кометных ядер и динамических процессов в кометных атмосферах успешно выполняются на ИК-телескопах.
Особенность регистрации инфракрасного излучения, которое часто называют тепловым, состоит в том, что в этом диапазоне излучают не только интересующие нас объекты, но все детали окружающей телескоп среды и его конструкция. Один из основателей ИК-астрономии Джеймс Лоу после своих пионерских опытов констатировал, что наблюдения приходится проводить в «горящем куполе». На профессиональном языке это означает, что регистрацию излучения нужно осуществлять в условиях мощной флуктуирующей фоновой засветки. Подавление фоновой засветки — основная задача при конструировании оптической системы ИК-телескопа. К тому времени, когда начались работы в нашем институте, накопилось множество советов, как нужно реализовать на практике идеи. К сожалению, далеко не всеми удалось воспользоваться. Главным образом потому, что побудительным мотивом для создания телескопа были проблемы не фундаментальной астрономии, а практической космонавтики. В 1980-е годы мне предложили в качестве временной дополнительной нагрузки разобраться с возможностью фотометрических наблюдений искусственных спутников Земли и использования их при анализе технических характеристик космических аппаратов в реальных условиях эксплуатации. Во время этой работы у нас установились плодотворные творческие контакты с отделом тепловых режимов космических аппаратов подмосковного НИИ-88, который тогда возглавлял Н. Анфимов, ныне академик и директор крупнейшего в космической отрасли Центрального института машиностроения. Он достаточно легко и быстро осознал важность этого направления для отрасли и организовал принятие необходимых решений. Вместе с ЦНИИмашиностроения, астрономическими учреждениями АН и предприятиями оптического машиностроения мы за достаточно короткий срок провели экспериментальные работы, подготовили необходимые научно-технические обоснования и проектную документацию на сооружение и оборудование ИК-астрокомплекса.
От идеи до ее воплощения —
путь неблизкий
В начале 1991 года было принято решение директивных органов о создании на базе Саянской обсерватории ИСЗФ экспериментального ИК-астрокомплекса. Его осуществление началось уже в совсем других экономических условиях и даже в другой стране. К счастью, остались люди, осознававшие важность этого проекта. В реализации таких крупных проектов участвует обычно огромное количество людей и организаций с большим практическим опытом. Создать и сохранить кооперацию, действующую в крайне сложных условиях инфляции, можно было лишь за счет активности основных разработчиков, их умения убедить в реализуемости предлагаемых решений. Проект финансировался из различных источников и, конечно, уровень финансирования ни в какой степени не соответствовал проектному. Но, как известно, Мастер денег на инструменте не экономит. Благодаря таким Мастерам, в частности, главному конструктору астрономических приборов С. Камусу, техническому директору Л. Пантелееву, также заместителю директора по экономике (ныне генеральному директору) ОАО «ЛОМО» А. Аронову удалось изготовить основное оборудование ИК-телескопа. Это в какой-то степени позволило и сохранить уникальную экспериментальную технологическую базу этого предприятия, единственного в России, способного производить крупные оптические инструменты. Благодаря творческому отношению к работе над основным зеркалом нашего телескопа главного технолога Лыткаринского завода оптического стекла А. Абдулкадырова и его сотрудников произошел существенный прогресс и на этом предприятии. Была освоена технология изготовления крупногабаритных сверхсветосильных астрономических зеркал.
Развитию нашего направления во многом способствовали и принципы управления, применяемые в СО РАН, и, конечно, в институте. Работа по созданию нового телескопа, несмотря на огромные проблемы с содержанием уже существующей экспериментальной базы, имела безусловный приоритет. Очень много сделал для воплощения этого проекта бывший в ту пору заместителем председателя Сибирского отделения чл.-корр. РАН К. Свиташев.
В реализации наших планов активное участие принимали сотрудники отдела прикладных исследований СО РАН, управления капитального строительства СО РАН, УКСа ИНЦ СО РАН. Большую заинтересованность в сооружении астрокомплекса проявляли рабочие, руководители объединения треста «Иркутскпромстрой» (на объекте, удаленном от ближайшей промышленной базы более чем на 300 км). Благодаря самоотверженности главного инженера проекта В. Тергоева, сотрудников, разработавших систему управления телескопом, старшего научного сотрудника Ю. Караваева, обеспечившего экспериментальную отработку криогенно-вакуумного оборудования, буквально в следующую после завершения монтажа ясную весеннюю ночь 2004-го года телескоп увидел «первый свет».
Стимул к развитию новых технологий
Оценивать результаты сделанного можно по разным критериям. Один из таковых — насколько данная разработка обеспечивает практический задел для других направлений. В процессе работ над инфракрасным телескопом возникло несколько таких заделов. Многие наши аппаратно-программные разработки системы управления телескопом и процессов наблюдений сейчас применяются в других обсерваториях. Наша технология изготовления и контроля крупногабаритных светосильных асферических зеркал преследовала цель обеспечить заданные динамические характеристики телескопа. После того, как первое зеркало с поверхностью «дифракционного качества» было изготовлено и исследовано, стало понятно, что эта технология открывает принципиально новые возможности для создания сверхширокоугольных телескопов и телескопов большого диаметра. Интерес к таким телескопам сегодня нарастает лавинообразно. Лыткаринский завод буквально завален заказами на изготовление подобных зеркал диаметром от 1,5 до 4 метров. Жаль только, что практически все заказы — зарубежных астрономов. Кстати, для контроля этих зеркал в цеховых условиях нашел применение разработанный в Институте автоматики и электрометрии СО РАН метод исследования зеркал с использованием голографических корректоров волнового фронта.
По всей видимости, это есть та самая, широко обсуждаемая сегодня инновационная составляющая науки, неотъемлемая и естественная часть всех крупных проектов фундаментальной направленности. В этой связи полезно вспомнить слова А. Эйнштейна: «Все интеллектуальные орудия, которыми овладело человечество, произошли от наблюдений звезд».
Вопросы остаются
Несмотря на очевидные положительные моменты и высокую оценку проделанной нами работы, вопросы остаются. Чтобы использовать по максимуму возможности оптической системы, необходимо непрерывное совершенствование фотоприемной аппаратуры, приемников излучения. За годы создания телескопа они усовершенствовались. Для их приобретения нужны валютные средства либо организация международной кооперации в использовании телескопа. На качество изображения влияют неоднородности и флуктуации температуры с амплитудой менее 0.1 градуса. Исследовать астроклимат башни телескопа и выявить источники помех нам активно помогают сотрудники лаборатории В. Лукина томского Института оптики атмосферы в рамках интеграционного проекта СО РАН, в котором, разумеется, не предусмотрено средств на совершенствование строительной конструкции зданий и помещений телескопа.
Главное беспокойство — катастрофически не хватает людей. Нужны научные сотрудники, наблюдатели, программисты, электронщики и т.д. Необходима, наконец, смена составов. К нам просится молодежь из местных и центральных вузов. Но для их приема нужны вакансии, условия для нормальной жизни. Вопросы решаются, но очень уж медленно.
А впереди — новый телескоп
У нас в стране такой телескоп, современный, построенный по новым технологиям, пока единственный. Он должен был стать экспериментальным, макетным, а дальше предполагалось сооружать более крупные инструменты. Но мы пошли по другому пути, в том числе и из-за ограниченных кадровых возможностей. На этой же конструкторской базе с применением технологии сверхсветосильных зеркал планируется создать систему для скоростного обзора неба. По мере увеличения проницающей способности телескопов астрономы обнаружили, что небо такое же изменчивое, как, например, погода. Изучение природы нестационарного поведения различных астрофизических объектов — одна из самых амбициозных задач астрофизики. Новые телескопы, обеспечивающие скоростной обзор небесной сферы с высокой проницающей способностью, позволят собрать и систематизировать пока еще малоизученные фрагменты знаний о нестационарной Вселенной. Наряду с фундаментальными проблемами новый телескоп поможет понять процессы миграции малых тел в солнечной системе, своевременно отслеживать изменения техногенной обстановки в околоземном космическом пространстве. Основой для создания нового поколения широкоугольных телескопов послужила уже упоминавшаяся технология изготовления сверхсветосильных зеркал большого диаметра. В этой области у нас большой задел, но он может быть легко утрачен, если его не развивать и не использовать в конкретных проектах. Пока разработка нового телескопа ведется крайне медленными темпами. Сможем ли мы при наших способностях к бесконечным обсуждениям и затягиванию принятия очевидных и апробированных решений «остаться в игре», покажет время. Наши коллеги из Гавайского университета в 2005 году уже заказали зеркала для экспериментального образца такого телескопа и в конце прошлого года начали его монтаж…
стр. 12
|
