Приближая космос

Институт солнечно-земной физики (ИСЗФ) СО РАН – единственный в стране, работа которого полностью посвящена изучению природы Солнца и его влияния на Землю. Институт находится в Иркутске, однако все семь обсерваторий, принадлежащих ему, расположены за пределами города – поселках Листвянка, Патроны, в Норильске и Бурятии. В соседней республике расположены сразу три обсерватории ИСЗФ СО РАН. Там ведутся исследования с помощью уникальных приборов, аналогов которым в России больше нет. Корреспондент «Областной» побывал в этих обсерваториях и познакомился с наблюдениями за Солнцем, звездами и спутниками.

Научиться предсказывать землетрясения

Утро в день поездки выдалось теплым и снежным, поэтому сразу закралось сомнение – можно ли в такую погоду вести наблюдения. Однако наши сопровождающие – научный сотрудник Дмитрий Колобов и заместитель директора института Александр Куликов – пояснили, что, во-первых, погода может измениться в любую минуту, а во-вторых, наблюдения на некоторых приборах можно проводить даже во время облачности.

Первый пункт нашего назначения – геофизическая обсерватория – находится в шести километрах от деревни Торы Республики Бурятия и внешне больше похожа на добротную усадьбу: несколько деревянных домов огорожены невысоким забором. Обсерватория была основана здесь в 1967 году. Место выбирали долго, рассматривали разные варианты: площадка должна была соответствовать условиям сейсмоустойчивости и находиться вдали от промышленных объектов. Главная задача сотрудников обсерватории – мониторинг структуры и динамики верхней и средней атмосферы пассивными радиофизическими и оптическими методами, поясняет нам заведующий Валентин Белкин.

Наша экскурсия начинается с приемного пункта, где нас уже ждет главный инженер Иван Брынько. Он рассказывает, что в лаборатории ведется мониторинг GPS-сигналов. Это делается для того, чтобы изучить влияние внешних факторов, например, солнечных вспышек и вызываемых ими магнитных бурь на ионосферу, которая, в свою очередь, влияет на сам радиосигнал. Наблюдатели получают сигналы из самых разных точек планеты.

– К примеру, мы принимаем сигнал от судна «Академик Федоров», который сейчас работает в Антарктиде, – говорит Иван Брынько.

В лаборатории посменно трудятся три человека. Наблюдатели – местные жители Торы.

– Ребята с обычным средним образованием, умные, мастеровитые, – рассказывает Иван Брынько. – Работают с энтузиазмом.

Зарплата наблюдателя – от 10 до17 тыс. рублей. Для деревни сумма внушительная, особенно если учесть, что работы в Торах почти нет. Поэтому недостатка в молодых кадрах здесь не испытывают: если освобождается место, то из желающих сразу выстраивается очередь. А вот инженерами, в основном, трудятся люди старшего поколения.

– Молодежь нынче предпочитает на кнопки нажимать, нежели с железом возиться, – комментирует Брынько.

Он с удовлетворением замечает, что работа обсерватории востребована: деятельность не прекращалась даже в тяжелые 90-е годы. Сейчас все оборудование здесь цифровое. Однако еще три года назад наблюдатели работали с аналоговыми приемниками: сегодня один компьютер заменяет восемь таких приборов. Цифровые приемники для обсерватории были разработаны в Москве и Омске, а затем, в соответствии с задачами обсерватории, модернизировались.

Всего в геофизической обсерватории четыре подразделения, в каждом проводятся свои виды исследований. Научный сотрудник обсерватории, специалист по акустико-гравитационным волнам Александр Белецкий работает в лаборатории физики средней и нижней атмосферы. Он рассказывает, что одна из актуальных тем – изучение возможностей предсказывать землетрясения по возмущениям внутренних гравитационных волн. Проблема заключается в том, что точно такие же колебания возникают и от влияния тайфунов, атмосферных фронтов, взрывов, солнечных затмений. Поэтому сейчас ученые ищут отличительные особенности волновых колебаний в зависимости от причин, вызывающих это явление.

Каждый день в лаборатории с помощью выносной метеостанции измеряют метеопараметры, так, например, на высоте ста километров измеряется температура воздуха. Данные отправляются в ИСЗФ, где их обрабатывают специалисты.

Так как работать сотрудникам обсерватории приходится и в ночное время, то рядом с рабочими помещениями для них оборудованы комнаты для отдыха, кухни: обстановка небогатая, но по-домашнему уютная. Отправляясь в следующий пункт, замечаем во дворе обсерватории елку, Иван Брынько улыбается:

– Скоро наряжать будем.

Загадка Солнца

Пока добирались до урочища Бадары, где находится радиоастрофизическая лаборатория, небо стало ясным. В долине, разделяющей два хребта Восточных Саян, установлен самый крупный в России сибирский солнечный радиотелескоп (ССРТ), он состоит из 256 круглых антенн. Сигналы от каждой поступают в волноводную систему. Она смонтирована в подземном тоннеле, где поддерживается постоянный температурный режим, необходимый для работы электроники. Затем изображение солнечной короны в радиодиапазоне передается в компьютер. Конечная картинка на мониторе – желто-оранжевое полотно с темными и светлыми пятнами.

С помощью такого телескопа можно не только наблюдать вспышки, но и каждую минуту получать изображения активных областей Солнца, где корональные температуры достигают миллиона градусов. Средняя температура на поверхности светила составляет порядка шести тысяч градусов.

– Почему происходит такой скачок температур – это одна из загадок, которые ученые давно пытаются понять, – рассказывает заведующий лабораторией мониторинга солнечной активности Сергей Лесовой. – Решение проблемы, почему так нагревается корона – одна из фундаментальных задач науки.

Вся энергия, которая получается в результате вспышек, преобразуется в магнитные поля, которые оказывают серьезное воздействие на Землю, в частности, на работу космических аппаратов, в том числе навигационных спутников. Однако для того, чтобы с высокой точностью предсказывать эти явления, их нужно наблюдать на всех высотах солнечной атмосферы. Пока ни в одной стране мира нет телескопа, способного справиться с этой задачей.

Строительство сибирского солнечного телескопа началось в 1974 году, а с 1982 года он поэтапно вводился в работу. С 1985 года на ССРТ начал выполняться всепогодный мониторинг солнечной активности. Сейчас телескоп поэтапно модернизируют: в частности, на десяти антеннах установлено оптоволокно. Дальнейшее совершенствование ССРТ зависит от финансирования. Если на базе обсерватории будет создаваться гелиофизический центр, и финансирование увеличится, то число антенн телескопа будет увеличено на несколько сотен.

Внимание космическому мусору

Саянская солнечная обсерватория находится в горах на высоте две тысячи метров. Это связано с тем, что для наблюдений и измерений необходима высокая прозрачность атмосферы. Установки расположены в живописной местности среди гор. До границы с Монголией рукой подать – несколько сотен метров.

К нашему приезду, когда уже достаточно стемнело, начал работать инфракрасный телескоп АЗТ 33 – ИК. Основная задача инструмента – изучение координат движения спутников, которые могут изменять траекторию из-за притяжения Земли, Луны и воздействия Солнца. Это нужно для того, чтобы знать, верно ли движется спутник по заданной траектории, пояснил заместитель директора ИСЗФ СО РАН Александр Куликов. Еще одна из прикладных функций инструмента – наблюдение за космическим мусором, это помогает запускать спутники так, чтобы они не подвергались угрозе столкновения. Если в зону наблюдения попадает неизвестный объект, то сотрудник обсерватории быстро обрабатывает данные и отправляет их в Иркутск. В ответ он получает точные координаты объекта, которому присваивается номер.

Телескоп изготавливали не на одном заводе

– Купол был сделан в Германии, зеркало – в городе Лыткарино Ленинградской области, бетон ангарский, строители иркутские, – улыбается Александр.

Попасть из телескопа в техническое здание, где находятся компьютеры, можно через подземный переход. На мониторах звезды выглядят, как маленькие черточки, а спутники – как точки. Когда на экране появляется крупный белый шар, нам поясняют, что это шарообразное скопление звезд.

Этот телескоп здесь не единственный, в саянской солнечной обсерватории есть еще несколько инструментов: большой внезатменный солнечный коронограф позволяет наблюдать динамические процессы в атмосфере Солнца; на горизонтальном солнечном телескопе получают уникальные данные о волнах и магнитном поле в солнечных пятнах, факелах и волокнах.

Конечно, познакомиться с работой всех научных приборов за два дня нам не удается. Но даже это короткое знакомство с сегодняшним днем российской космофизики внушает оптимизм. Особенно если учитывать, что уникальные наблюдения делаются именно у нас, в Сибири.

Автор: Равиля Фаттахова



Код для вставки в блог