Телескоп особого назначения
В начале мая в Восточной Сибири, неподалеку от знаменитого курорта "Аршан", введен в строй новый гигантский радиотелескоп. Это важное событие для всей фундаментальной науки. Причем не только российской.
Радиотелескоп РТФ-32 — проект Санкт-Петербургского института
прикладной астрономии Российской Академии наук. Его
строительство было запланировано давно, еще в советские времена.
Новая антенна должна была войти в состав национальной системы «Квазар».
В чем смысл проекта? Радиотелескоп с помощью своего гигантского зеркала
диаметром 32 м способен принять даже слабое радиоизлучение от
чрезвычайно удаленных объектов Вселенной. Но точное положение такого
радиоисточника на небе одна антенна установить не может. Однако
ситуацию можно исправить, если несколько приемных антенн, удаленных
друг от друга на тысячи километров, будут работать одновременно. Тогда на
специальном компьютере-корреляторе можно обработать сигналы, принятые
на разных телескопах, и точность определения координат небесного
источника увеличится в тысячи, а то и в десятки тысяч раз. Этот метод
называется «радиоинтерферометрия со сверхдлинной базой», или,
сокращенно, РСДБ. Нечего и говорить, что реализация метода очень сложна,
требует современных технологий, высокой квалификации и больших затрат.
Можно спросить: а зачем нам знать со столь высокой точностью координаты
каких-то удаленных небесных радиоисточников? Оказывается, эти источники
как надежные ориентиры можно использовать для уточнения координат на
Земле. Дело в том, что наша Земля вращается неравномерно, с переменной
скоростью, при этом ось вращения Земли все время меняет свое положение, а
значит, сетка меридианов и параллелей все время «ползает» по земной
поверхности. Смещения, конечно, несущественны, в пределах всего лишь
нескольких метров. Но современные средства навигации и ориентирования
требуют миллиметровой точности.
Системы РСДБ способны обеспечить такую точность. Измеряя положение
точек на Земле относительно сверхудаленных (а значит, практически
неподвижных) космических радиоисточников, можно определять
географические координаты на Земле с точностью, ранее недостижимой.
Такая точность позволит почувствовать, например, перемещаются ли
континенты относительно друг друга, расходятся ли берега Байкала,
смещаются ли со временем ледники и горные вершины. Эти измерения могут
оказаться, в частности, полезными для прогноза землетрясений. Кроме того,
для современных ракет, спутников, самолетов и судов такая точность
становится просто необходимой. Вот и получается, что система антенн,
позволяющая обеспечить высочайшую точность определения координат,
очень нужна стране. Причем не только для астрономов, но и для
решения многих народнохозяйственных задач, и для военных.
Радиотелескопы в нашей стране есть. И эксперименты по точным
определениям координат с участием иностранных радиотелескопов тоже
неоднократно проводились. Но собственной, независимой, национальной
системы у России не было. И значит, ее надо было создать.
Система «Квазар» была задумана еще в 1986 году. Надо было установить
как минимум три одинаковых радиотелескопа со специальной приемной
аппаратурой на расстоянии в тысячи километров друг от друга и обеспечить
их синхронную работу. Когда-то планировалось поставить даже шесть
антенн, в том числе, возможно, в Индии и в Китае. Но распад Советского
Союза поставил крест на этих планах. Однако минимальное число антенн
проекта — три — в плане осталось.
Первый радиотелескоп питерские ученые установили в поселке Светлое
под Петербургом. Антенна заработала в 1999 году. Второй телескоп
поднялся на Северном Кавказе, возле станицы Зеленчукской. Это не
случайное место: именно здесь с 1976 года работает крупнейший
российский оптический телескоп с диаметром зеркала 6 метров. Расстояние
между первыми двумя элементами сети «Квазар» составило 2000 км.
Кавказская антенна заработала в 2001 году. Место для третьей антенны было
выбрано еще в 1988 году, и тоже не случайно: в Тункинской долине, к юго-
западу от Аршана, вблизи урочища Бадары, уже работал Сибирский
солнечный радиотелескоп Иркутского института солнечно-земной физики.
Питерские ученые выбрали площадку для своего строительства в двух
километрах от иркутского прибора. Они надеялись на помощь иркутских
коллег, и эта помощь была им оказана.
Надо прямо сказать, что шансы на успех были невелики. Девяностые годы
оказались самым страшным временем для отечественной науки. Убегая от
нищенских зарплат, ученые уходили в бизнес. Закрывались институты,
«усыхало» обеспечение материалами и приборами. Строительство в Бадарах
тоже было заморожено. Однако заинтересованность военно-промышленного
комплекса и Академии наук в запуске системы «Квазар» сыграла свою роль.
Работы возобновились, и в Слюдянку пошли составы, груженные странными
на вид тяжелыми металлическими конструкциями, окрашенными в белый
цвет, а дальше на грузовиках элементы будущей антенны отправлялись в
Тункинскую долину.
Здесь было залито громадное — на десятки тысяч тонн бетона
— основание с кольцевым рельсом, по которому на четырех колесных установках
предстояло поворачиваться гигантскому зеркалу. Сюда было доставлено
около 900 тонн металлоконструкций, выполнен сложнейший монтаж . Здесь
был построен и начинен сложнейшей, уникальной аппаратурой специальный
двухэтажный корпус обсерватории. Скоро сюда будет проложен
современный оптоволоконный канал связи с Петербургом и смонтирован
мощный лазерный дальномер для определения расстояния до спутников.
В начале мая к новому комплексу прибыли десятки людей. Приехали
представители Сибирского федерального округа, правительства Бурятии,
руководители Тункинского района, ученые из Иркутского и Бурятского
научных центров Сибирского отделения РАН, руководители строительных и
монтажных фирм, выполнявших уникальный подряд. Инициатор создания
системы «Квазар», директор Института прикладной астрономии РАН Андрей
Финкельштейн рассказал гостям о новом радиотелескопе.
Зачитывались приветственные адреса и правительственные
телеграммы. А потом традиционная бутылка шампанского с размаху
ударилась о тяжелое основание телескопа, знаменуя ввод в строй нового
российского астрономического инструмента.
Сибирский телескоп завершил создание первой отечественной системы
РСДБ. Можно смело утверждать, что никакой другой стране в одиночку
такую масштабную систему создать не удастся. Система «Квазар» из-за
своих размеров просто… не поместится ни в одной другой стране мира, кроме
России.
Гигантская «база» системы — почти 4200 км между Бадарами и
обсерваторией Светлое — позволит ученым уже в нынешнем году провести
пробные определения координат сверхдалеких радиоисточников с
фантастической точностью — одной десятитысячной доли угловой секунды.
Это эквивалентно определению точного положения коробка спичек с
расстояния в десять тысяч километров! Раньше о такой точности можно было
только мечтать. Созданная система позволит изучать
строение сверхдальних космических объектов, в том числе загадочных
черных дыр в центрах галактик, отслеживать перемещения далеких
космических объектов, в том числе угрожающих Земле астероидов, позволит
заново определить координаты пунктов геодезической сети Российской
Федерации, уточнить карты страны, решать оборонные задачи. Система
уникальных радиотелескопов будет работать и на науку, и на практические
нужды России. Не случайно именно «Квазар» станет основой нашей
национальной системы координатно-временного обеспечения.
Мы можем поздравить себя с тем, что наука в России не умерла, как бы ее
к этому ни подталкивали. Сибирский телескоп заработал, и впереди у него много
добрых и важных дел на наше общее благо.
На снимке: новый радиотелескоп в Бадарах