Знание-сила, 2000 №07

– А чему вы завидуете по-настоящему? Я не имею в виду зарплату западных ученых.

В. Сурдин: – Мы тоже не имеем это в виду. Уровень бытовой жизни нужно соизмерять с реалиями своей страны: труженик науки не может жить лучше инженера или врача. Другое дело – уровень научной работы, тут не должно быть и не бывает скидок на экономический спад или политическую нестабильность в стране. Или ты выдаешь продукт мирового уровня, или ты не ученый. Не делая скидок на условия нашей работы, коллеги за рубежом все же понимают своеобразие этих условий. Недавно в одной английской монографии о переменных звездах я прочитал не совсем обычные слова – авторы посвятили свой труд фуппе моих коллег по Астрономическому институту, создавшей лучший в мире каталог переменных звезд: «С глубокой благодарностью за скрупулезный сбор и распространение данных о переменных звездах, проводимых десятилетиями в наитруднейших условиях, мы посвящаем нашу книгу…»

Так вот, хотя жаловаться на условия работы у нас стало общим местом, я все же скажу, что есть вещь, в отношении которой мы искренне и почти безнадежно завидуем своим далеким коллегам, – это современный телескоп. Его не сделаешь на коленке и не купишь на фант даже с помощью «дядюшки Сороса». Для этого требуются серьезные деньги и правительственное решение. А астроном без телескопа, что рыбак без удочки: может только руками разводить.

– Раз уж мы вернулись к разговору о телескопах, то объясните; пожалуйста, в чем смысл именно большого прибора,? Может быть, за те же деньги снабдить каждого астронома маленьким, но персональным телескопом? Ведь вычислительная техника пошла именно по этому пути. Вместо того чтобы стоять в очереди к одному уникальному инструменту, не лучше ли каждому специалисту иметь небольшой, но свой телескоп с неограниченным временем доступа?

В. Сурдин: – Ваше предложение напомнило мне времена китайской культурной революции. Тогда в каждом тамошнем дворе была небольшая сталеплавильня. Железа выплавляли много, но все – второго сорта. Разумеется, персональный телескоп – мечта любого астронома. У некоторых он даже есть, и работу они ведут вполне полезную, но не на переднем крае. Прорыв в новое всегда осуществляют лучшие инструменты. Важнейшие достижения в оптической астрономии связаны с появлением телескопов-рекордсменов. Строительство каждого крупнейшего для своей эпохи телескопа через короткое время принципиально меняло наше представление о Вселенной: достаточно вспомнить телескопы Галилея и Гершеля, стодюймовый телескоп обсерватории Маунт-Вилсон и двухсотдюймовый Маунт-Паломарский инструмент. Каждый из них был лучшим в свое время и приводил к мощному прогрессу в астрономии.

За последние годы благодаря работе Космического телескопа имени Хаббла, десятиметровых телескопов имени Кека на Гавайях, а также нескольких восьмиметровых инструментов с «полумягкими» зеркалами, в наблюдательной астрономии произошел сильнейший рывок, далеко продвинувший наши представления о формировании звезд и планет, об эволюции галактик и ранней Вселенной. Поэтому, если мы хотим участвовать в разгадке ее тайн, а не только читать об этом в научно-популярных статьях, нужно и нам строить современные инструменты. Заметьте, я не говорю «гигантские». Современный телескоп – не обязательно монстр. Главное – его гибкость, возможность управления многими параметрами для оптимизации процесса наблюдения.

– В отношении телескопов мы обычно слышим эпитеты одного сорта – большой, огромный, гигантский. Но если вы сказали, что качество современного телескопа не ограничивается размером его объектива, то из каких же составляющих оно складывается ?

В. Сурдин: – В первом приближении этих составляющих три: размер зеркального объектива, четкость даваемого им изображения и эффективность приемника света. Вопрос с последним можно считать решенным: сейчас астрономы переходят с фотопластинок на твердотельные приемники света, полупроводниковые матрицы, регистрирующие практически каждый падающий на них фотон. Именно такие приемники света используют в бытовых видеокамерах, способных, как мы знаем, давать изображение почти в полной темноте. Астрономические матрицы еще лучше (и заметно дороже) бытовых.

Размер зеркала телескопа определяет его «дальнобойность», но размер – это еще не все, важно, чтобы большое зеркало давало идеально резкое изображение, иначе «размазанный» свет слабенькой звезды все равно останется незамеченным. Четкость изображения определяется не только качеством телескопа, но и качеством атмосферы над ним. С одной стороны, нужно благодарить природу, что мы вообще что-то видим со дна своего воздушного океана. Но уж если видим и знаем, что во Вселенной так много интересного и загадочного, то хочется разглядеть все это поотчетливее. Астрономы упорно ищут места на Земле, из которых лучше всего видна Вселенная. Как правило, это средней высоты горные вершины, одиноко стоящие в пустыне или в океане. Таких мест на Земле немного: Канары, Гавайи, горы на севере Чили и в Средней Азии. В этих местах много ясных ночей, сухой и прозрачный воздух. Хорошие телескопы дают там очень четкие изображения.

– Но, вероятно, не такие качественные, как Космический телескоп имени Хаббла, которому земная атмосфера вообще не мешает ?

В- Сурдин: – Разумеется, у Космического телескопа пока нет конкурентов по качеству изображения. Но скоро будут. Стоимость заатмосферного телескопа так высока, что астрономы не надеются на массовый запуск подобных инструментов на орбиту и пытаются создать нечто похожее на Земле. Новое «чудо-оружие» наземной астрономии – адаптивная, подстраивающаяся оптика, которая помогает бороться с главным врагом телескопа – дрожанием изображений, вызванным турбулентностью атмосферы. Даже при экспозиции всего лишь в несколько секунд оно способно размыть изображение светила и сделать незаметными его тонкие детали. Да и в тех тщательно выбранных местах для строительства обсерваторий, о которых я говорил, дрожание изображений составляет около 0,5 угловой секунды. Такому углу на поверхности Луны соответствует пятно размером один километр, а на поверхности Марса – пятно в 250 километров диаметром. В большинстве же обсерваторий мира редкой удачей считается угловое разрешение в одну секунду дуги.

Чтобы победить атмосферу, уже давно были задуманы активные оптические системы, быстро перестраивающие параметры телескопа для компенсации атмосферного дрожания изображений (идея не нова, ее использует каждый, кто наблюдает в бинокль, находясь в движущемся и трясущемся экипаже: движения рук непрерывно компенсируют смещения изображения). В последние годы стали появляться работоспособные системы активной оптики для наблюдений в видимом и близком инфракрасном диапазонах. Разумеется, массивный телескоп – это не маленький бинокль, его невозможно целиком поворачивать за прыгающей по небу звездой. Поэтому сам телескоп с главным зеркалом остается неподвижным, а смещение изображения звезды компенсируется быстрыми покачиваниями маленького вторичного зеркала, порою оно совершает около сотни покачиваний в секунду.