Леонид Еленин - Предел Бортля

Сергей подошел к коллеге и положил руки ему на плечи. Тот вздрогнул и быстро повернулся. Его широкое лицо расплылось в доброй улыбке.

– А-а-а, явился наконец-то, а я уже хотел звонить, не забыл ли ты о встрече, – с легким укором сказал он, протягивая Сергею руку.

– Извиняюсь-извиняюсь, – ответил Сергей, – бегал с документами, а там никогда не знаешь, сколько времени проведешь, хотя приехал я с запасом. Прошелся вдоль сквера, думал, ты там.

– Не, мне вчера пришла в голову отличная идея. Так и подмывало сесть и сразу ее закодить, но я дал себе зарок: на ночь – ни-ни! А то так и не усну. – Андрей засмеялся. За Сергеем тоже водился такой грешок. Мудрые мысли приходили к нему в постели, перед сном, но если ими увлечься, то сон как рукой снимет. Потом лежишь битый час, глядя в потолок, и пытаешься разогнать роящиеся в голове идеи.

– Ну, и что за идея?

– Фокусировка! Вот, вожусь с новым «железом». – Андрей положил руку на большой черный металлический цилиндр. – Она у нас вечно барахлит, вот и придумал новую концепцию автоматической фокусировки.

Сергей придвинул соседний стул и сел.

– Раньше у нас как это происходило? – склонив голову набок и чуть зажмурив один глаз, спросил Андрей.

– Ну, по звезде, как обычно.

– Вот! – Улыбка Андрей стала шире, чем у Чеширского кота. – И у нас часто были проблемы с близкими звездами, так?

– Так. – Сергей пока не понимал, куда клонит Андрей, но такая проблема и правда была. Автоматическая фокусировка телескопа – одна из самых важных процедур, от которой напрямую зависит общая эффективность его работы. Если он плохо сфокусирован, то энергия падающих на матрицу камеры фотонов не концентрируется, а распределяется по большой площади. Из-за этого падает и проницание телескопа, то есть тот уже не сможет увидеть более слабые и тусклые объекты. А ведь в их работе эти объекты как раз и важны! При нынешней системе автофокусировки телескоп сам выбирал звезду, исходя из ее яркости, а если говорить научно, – блеска по звездному каталогу. Дальше он снимал один кадр и рассчитывал диаметр изображения этой звезды на снимке. Потом сдвигал камеру с помощью фокусировочного устройства и снова измерял контрольную звезду. Теперь автоматическая система могла определить правильное направление сдвига камеры и, получив таким образом несколько кадров, рассчитать точку наилучшей фокусировки – там, где размер изображения звезды будет минимальным, то есть в меньшей площади будет заключена вся энергия фотонов, совершивших умопомрачительное путешествие длиной в сотни или даже тысячи световых лет и попавших на матрицу астрономической камеры. Проблема заключалась в том, что если рядом с измеряемой звездой есть другая, пусть и не такая яркая, то измерения будут неверными, и телескоп не сможет правильно сфокусироваться. Конечно, его система управления достаточно умна, чтобы понять, что фокусировка прошла неудачно, но главный ресурс любого телескопа – его наблюдательное время – будет потрачен впустую и безвозвратно.

– Ну вот, – возбужденно продолжал Андрей. – Систему в любом случае нужно было усовершенствовать. Либо исключать двойные и кратные звезды, либо – он сделал драматическую паузу, – либо брать в расчет все звезды сразу! Весь ансамбль [2] Принятое в астрономии именование большой группы объектов. звезд! И даже не нужно никуда специально перенаводиться. Мы просто делаем кадр, фильтруем звезды по блеску и морфологии, убираем вытянутые объекты вроде галактик и прочего, и проводим вычисления по всем звездам. Статистически должен получиться достоверный усредненный результат. Я думаю, что сработает, но нужно тестировать. – Андрей откинулся на спинку кресла, соединив вместе пальцы обеих рук и, как он это часто делал, ожидая контраргументов в научном споре, надул щеки.

– Да, идея интересная. Если получится – сможем выиграть наблюдательное время, да и общая стабильность системы должна будет повыситься, – после небольшой паузы заключил Сергей. – Ну, а по «железу», новый фокусировочный узел готов? Ты его здесь протестировал?

– Ага, погонял, адаптировал софт для работы с датчиками-энкодерами. В тепличных условиях все работает, но нужно проверять «на горе». – Андрей немного погрустнел, вспомнив о грядущей экспедиции. Он, в отличие от Сергея, который всегда первым вызывался куда-то поехать, был до мозга костей домоседом. Чтобы вытащить его «в поля», требовались недюжинные усилия. А после своей первой, длительной командировки на обсерваторию, которая еще только готовилась к открытию и приезду высокопоставленных гостей, Вязенцев и вовсе потерял последнее желание любоваться красотами Горного Алтая. Сейчас быт на обсерватории уже более-менее наладился, но все равно оставался достаточно спартанским.

– Ехать, как я вижу, ты не хочешь? – заметив реакцию друга, Сергей улыбнулся.

– Не-а, чего я там еще не видел? Опять трястись туда и обратно столько часов в этой «Пожарке»…

«Пожаркой» они между собой называли служебный УАЗик ярко-оранжевого цвета, который и доставлял их на обсерваторию.

– Не поехал бы, если бы не было нужно. Удаленно я все там не настрою, будете сами копаться и все еще хуже сделаете, – распалялся Андрей. Сергей понял, что он зря заговорил об этом, и решил пропустить тираду друга мимо ушей, сменив тему разговора, кроме того, в словах Андрея была доля правды.

– Ну, хорошо, хорошо, – примирительно сказал Сергей, – а те изменения, что мы с тобой обдумывали по системе обработки кадров, их удалось реализовать? Я свою часть доделал и даже протестировал. Время обработки увеличилось, но сама идея подтвердилась. Процент детектирования в «густых» полях заметно подрос.

За этими, вряд ли понятными кому-то, кроме них самим, словами, стояла долгая и кропотливая работа. Андрей и Сергей уже продолжительное время старались усовершенствовать систему обработки снимков неба вблизи Млечного пути. Такие кадры отличаются большим числом звезд, попадающих в поле зрения телескопа. Иногда на одном снимке их может быть несколько десятков тысяч, а программе нужно выделить среди них медленно движущиеся, тусклые «звездочки», которые на самом деле могут являться неизвестными объектами.

В целом главный принцип поиска новых малых тел Солнечной системы за последние сто лет не поменялся. Далекие звезды, в отличие от гораздо более близких к нам астероидов и комет, по сути являются для наблюдателя стационарными объектами – их движение можно заметить, лишь наблюдая за ними продолжительное время – годы и столетия. Напротив, летящие по своим орбитам космические глыбы немного смещаются на небе уже в течение десятков минут. Поэтому – если сделать несколько последовательных снимков некоторой части неба с небольшим интервалом, то звезды фона останутся на своих местах, а все близкие к нам объекты сместятся. Раньше для обнаружения этого движения использовали специальные устройства – блинк-компораторы, которые позволяли быстро менять изображения двух фотографий. Для глаз астронома создавалось некое подобие анимации, на которой и можно было заметить это движение. Именно так в 1930 году американским астрономом Клайдом Томбо был открыт Плутон.