«Крым движется к России со скоростью 2 сантиметра в год…»

Петербургские ученые разработали и ввели в эксплуатацию одни из лучших астрометрических телескопов в мире

Два суперсовременных радиотелескопа введены в эксплуатацию в течение последнего месяца в горах Карачаево-Черкесии и рядом с Байкалом в Бурятии. В следующем году аналогичный аппарат появится в Ленинградской области. Занимается этой работой единственный в России Институт прикладной астрономии РАН, который располагается в городе на Неве. Стремясь узнать, что такое радиоастрономия и для чего нужны радиотелескопы нового поколения, корреспондент «ВП» отправился в ИПА, где побеседовал с его директором Александром ИПАТОВЫМ.

Земля наша нестабильная

— Александр Васильевич, прежде чем говорить о неведомых большинству жителей нашего города телескопах, расскажите, пожалуйста, о вашем институте. Какие задачи решаете? Какие ведете научные разработки?
— Ведущая сфера нашей деятельности —  астрометрия. То есть высокоточное координатно-временное и навигационное обеспечение. Иными словами, определение координат объектов на поверхности Земли в привязке к небесной системе. Раньше, как мы знаем, люди определяли положение по Солнцу. Потом — по звездам. А теперь в основе всех космических определений лежат квазизвездные объекты, или — квазары. Они находятся на максимальном отдалении от Земли, поэтому относительно неподвижны, их координаты постоянны, стабильны. В отличие, например, от Солнца или звезд. На основе положений квазаров мы строим небесную систему координат, которую потом переносим на Землю. Главная наша задача — сделать эту систему максимально точной.

— Насколько я понимаю, важность этой точности объясняется еще и тем, что сама наша Земля нестабильна…
— Конечно, планета Земля не жесткая, не стоит на месте. Материки в постоянном движении. Например, Крым движется к России со скоростью около 20 миллиметров в год. Поэтому необходима постоянная корректировка во времени.

Сказать, что такое квазары, современная наука пока не может

— Что представляют собой квазары? Они вам интересны только как точки привязки?
— Да, мы используем их только как реперные точки. Сказать, что такое квазары, современная наука пока не может. Они находятся на краю Вселенной и излучают колоссальное количество энергии. Они очень маленькие и очень компактные. Откуда в них столько энергии — вопрос.

— Какое количество квазаров вы стараетесь отслеживать?
— Небесная система координат содержит около 3,5 тысячи источников. Все они наблюдаются постоянно. В мире сейчас 15 опорных астрономических станций. Три из них находятся в России.

— Сигналы от этих небесных объектов вы прнимаете с помощью радиотелескопов?
— Да, с помощью антенн телескопов, которые способны принимать радиоизлучение от столь далеких объектов. 

— А что это за сигналы?
— Сигнал этот представляет собой шум, энергию. В настоящее время мы используем три 32-метровых радиотелескопа, сооруженных 15 — 20 лет назад в поселке Светлое в Ленобласти, на Байкале и Кавказе. И два новых — 12-метровых телескопа.

— В чем отличие новых аппаратов от предыдущих?
— Прежние не способны выполнять задачи миллиметрового уровня точности. У новых точность гораздо выше. Дело в том, что они имеют более жесткую конструкцию, менее подвержены каким-то естественным вибрациям и неконтролируемым деформациям. Более стабильны: изменение осей этих телескопов лежит в пределах десятой доли миллиметра! У предыдущей модели этот показатель — примерно 1 сантиметр.

Чтобы построить правильный мост

— Главная задача, как я понял, — это создание максимально точной системы координат. Почему это так важно? Где это можно применить?
—  Система востребована в самых разных сферах жизни. Это, например, геодезия, служба кадастра, задействованы многие службы, тратятся огромные трудовые и экономические ресурсы. Когда точность навигационных определений спутниковых систем достигнет миллиметрового уровня — работа других служб значительно упростится или вообще будет не нужна. Вот другой пример: несколько лет назад Германия и Франция строили навстречу друг другу мост с двух берегов через Женевское озеро. Когда же они встретились, выяснилось, что построенные конструкции разнятся на 3 сантиметра. При точной системе координат подобные огрехи будут исключены. Или транспортная сфера — здесь риск ошибки при выборе курса сведется к минимуму. А ведь множество крушений водных судов, автомобилей, самолетов происходит именно по этой причине…

— Александр Васильевич, и еще один вопрос: как вы оцениваете сегодня развитие отечественной астрономии?
— Больше всего меня волнует и беспокоит будущее нашей астрономии, проблема кадров. Из школьного курса предмет «астрономия» сейчас исключен. В институтах его тоже не преподают. Мое поколение уйдет, а кто будет продолжать? Чтобы у нас в институте были молодые люди, нам пришлось организовать две новые базовые кафедры, специально для них. Я преподаю в Политехническом и Электротехническом университетах и вижу, что уровень подготовки студентов падает. Хотя в этом году было неожиданное исключение. На государственном экзамене, где я состою председателем комиссии, впервые за десять с лишним лет все ребята — 8 человек — защитились блестяще, на «отлично»! Очень хочется верить, что повальное стремление абитуриентов идти в юристы и экономисты начинает сходить на нет. Я своим студентам говорю — из любого инженера можно сделать хорошего экономиста. А вот наоборот — никогда.

Справка ВП

ИПА РАН — основан в 1987 году, последний институт созданный при Академии наук СССР. Один из крупнейших астрономических институтов мира, ведущий исследования в области новых методов астрометрии и геодинамики, эфемеридной астрономии, классической и релятивистской небесной механики, радиоастрономии и радиоинтерферометрии, космической геодезии и фундаментального координатно-временного обеспечения.

Квазар — один из самых ярких объектов в видимой Вселенной — его мощность излучения иногда в десятки и сотни раз превышает суммарную мощность всех звёзд таких галактик, как наша.

Квазары сравнивают с маяками Вселенной. Они видны с огромных расстояний, по ним исследуют структуру и эволюцию Вселенной. По одной из версий, они являются ядрами новых галактик.

Первый квазар, 3C 48, был обнаружен в конце 1950-х Аланом Сендиджем и Томасом Метьюзом во время радиообзора неба. В 1963 году было известно уже 5 квазаров. Сегодня имеются данные уже о 195 тысяч квазаров. Один из ближайших и наиболее яркий квазар 3C 273 находится на расстоянии около 3 млрд св. лет от Земли. Самые далёкие – на расстоянии 12-13 млрд. световых лет.