Астрономи мають цілих два професійні свята на рік. Традиційно Міжнародний день астрономії святкується навесні та восени. Точних дат немає. Наприклад, весняне свято припадає на суботу — в період із середини квітня до середини травня, коли Місяць знаходиться у першій чверті — саме така його фаза найкраще підходить для спостережень.

Цього року весняний День астрономії відзначали минулими вихідними. В Україні з’являються свої традиції святкування. Наприклад, у Дніпрі та Києві проводили вечори тротуарної астрономії, коли кожен охочий міг подивитися в якийсь із телескопів на набережній. Не залишалась осторонь і Головна астрономічна обсерваторія НАН України, де цілий день проводили екскурсії для гостей, влаштували астрономічні балачки з обговоренням усіх космічних новин і пліток, а ще — вечірнє споглядання зоряного неба. «День» також зробив собі «космічний вікенд» і вирушив до ГАО.

ДЕМОТИВАТОР

Маршрутка зупиняється біля лікарні «Феофанія», і треба пройти ще кількасот метрів стежкою серед лісу. Зелень дерев розбавляє зелень паркану, який огороджує занедбаний недобуд — «Дитячу лікарню майбутнього», сумновідомий проект, ініційований Катериною Ющенко. Зараз на зупиненому в 2010 році будівництві, здається, навіть немає охорони, а коли у 2000-х тут забивали палі, це завдало чимало клопоту астрономам. Телескопи — ніжна техніка, кілометрова територія навколо обсерваторії за світовою практикою вважається «зоною тиші», де не можна шуміти, використовувати яскраве освітлення тощо, але тоді про це підзабули.

Утім, сьогодні обсерваторія відкриває значно оптимістичнішу картинку майбутнього, ніж недобудована лікарня.

ВСЕ ПОЧИНАЛОСЯ З ВИЧЕРПУВАННЯ ВОДИ

Територія ГАО живописна. Біля головної будівлі квітне магнолія, галявини всіяні фіалками, ростуть вікові дуби. Обсерваторію відкрили у 1944 році, хоча плани збудувати її з’явилися ще до Другої світової війни. Все завдяки ініціативі астронома Олександра Орлова, який і став першим директором ГАО.

«У 1944 році, коли шукали місце під обсерваторію, планували збудувати її спочатку на Звіринці, потім — біля Канева, також десь у Білій Церкві, — розповідає Іван Крячко, завідувач лабораторії методологічного та інформаційного забезпечення освіти і науки астрономічної (МІЗОН-А) ГАО НАН України. — Зрештою знайшли місце у Голосіївському лісі. Ми тут були першими мешканцями, тоді Київ закінчувався біля Голосіївської площі. Але згодом місто дійшло й сюди, і нам почали розказувати, що ми тут начебто зайві, у нас були непрості стосунки з нацпарком «Голосіївський». До слова, на честь обсерваторії, яку подекуди називають «Голосіївською», дали ім’я малій планеті — Goloseevo, або «Голосєєво».

Спочатку тут була глушина з лісами та невеликим озерцем, де ріс очерет і плавали качки. У Музеї історії ГАО є світлини, на яких перші співробітники обсерваторії під час її будівництва відрами вичерпують воду з цієї водойми.

Дрібничка, але «входження до міста» споріднює нашу ГАО зі знаменитою Грінвіцькою обсерваторією, яка спочатку знаходилася на околиці Лондона, а потім, із розростанням міста, опинилась у центрі британської столиці.

На галявині біля головного корпусу стоять дуби, яким, припускає Іван Крячко, 300, а може і більше років. «Кажуть, що цю алею колись висадили монахи Києво-Печерської лаври, щоб позначити дорогу до Китаївської пустині. Але не знаю, чи це правда», — додає Іван Павлович.

«СЬОГОДНІ ВЕЛИКІ ТЕЛЕСКОПИ — ЦЕ ВЕЛИКІ ФОТОАПАРАТИ»

Ми заходимо у цегляний будиночок, де «живе» телескоп АВР-2. Він є демонстраційним, у нього споглядають небо лише гості ГАО. На стінах «передбанника» флуоресцентними фарбами намальована карта зоряного неба. «Все це робилося за дуже цікавою книжкою «Зорі» Ханса Рея. Ця людина поєднала яскраві зорі на небі у нові фігури. Тобто старі уявлення про сузір’я, фігури, які можна намалювати за допомогою яскравих зірок, Рей переінакшив по-своєму, і його образи вийшли значно виразнішими», — пояснює Іван Крячко. Ми знаходимо найвідоміші сузір’я — Велику Ведмедицю з її ковшем, Кассіопею, яку можна порівняти з «W» чи «М», і піднімаємося до телескопа.

«Людина може подивитися у такий телескоп дуже просто: ось я прихилив око до окуляра труби і подивився. А великі телескопи — і на території обсерваторії такі є — не мають цієї окулярної частини. Вони не призначені для того, щоб людина дивилася у них оком, — зазначає Іван Крячко. — Науковці понад сто років фактично не використовують око як приймач під час астрономічних спостережень. Великі телескопи насправді — це великі фотоапарати. Там, де у цього окуляр, раніше встановлювався звичайний фотоапарат, а зараз — сучасні цифрові матриці».

Використання фотографії в астрономії неймовірно просунуло науку, адже багато речей наше око не може побачити у принципі. Те, що демонструють на знімках далеких космічних об’єктів, нерідко у реальності побачити неможливо, навіть у найпотужніший телескоп. Іван Крячко показує фотографію Крабоподібної туманності у сузір’ї Тільця і пояснює: «На цьому фото є зображення не тільки у видимому діапазоні, але й накладені зображення в ультрафіолетовому, рентгенівське — у тих діапазонах електромагнітного спектра, які людське око не сприймає. А от фотоемульсія чи цифрова техніка можуть це реєструвати. І астрономи часто поєднують в одному зображенні кілька діапазонів».

ОБЕРЕЖНО, СОНЦЕ!

На Сонце у телескоп АВР-2 не можна подивитися з іншої причини. Точніше, можна, але, як у відомому анекдоті, лише двічі: одним оком та іншим.

«Коли до нас приходять школярі, які вивчають природознавство, ми показуємо дітям, наче смертельний номер у цирку: беремо шматок паперу, підносимо до окуляру, і одразу він загорається», — усміхається Іван Крячко.

Сонце ми все-таки побачили — на спеціальному екрані, прикріпленому до труби телескопа. У той день на зірці спостерігалася плямка — у відображенні на екрані діаметром близько 20 сантиметрів вона, як кілька макових зернинок. Але справжній розмір плями співмірний із розміром Землі.

«ДО ПОЯВИ ГЕС АСТРОКЛІМАТ КИЄВА БУВ КРАЩИМ»

Ранок був сонячний, але вдень набігли хмари і вечірнє споглядання неба опинилося під загрозою. «Якщо ходять окремі купчасті хмари, спостерігати за небом можна. Але Києву притаманна постійна суцільна хмарність, коли проводити спостереження не можна, — розповідає Іван Крячко. — Наші старожили, які працювали ще в університетській обсерваторії у центрі Києва, пам’ятають часи, коли Дніпро не був перегороджений дамбами. Вони казали, що до будівництва ГЕС астроклімат у Києві був значно кращим».

Зараз у Києві близько 70 ясних ночей на рік. Для порівняння Іван Павлович згадує пустелю Атакама у Чилі, де розташовується Європейська південна обсерваторія, — там протягом року в середньому 300 ясних ночей.

«Нас запитують: «Ну що ви можете робити під цим київським небом?» Але щонайменше три роботи загальносвітового рівня на цій території зараз виконуються», — зауважує Іван Крячко.

НАВІЩО «СТРІЛЯТИ» У НЕБО ЛАЗЕРОМ

По-перше, у невеликому павільйоні міститься телескоп МАК для астрометричних досліджень. «На ньому ми визначаємо координати астрономічних об’єктів, — пояснює Іван Павлович. — Наші люди співпрацюють з Європейською південною обсерваторією, яка цим займається. Кілька років тому європейці запустили космічний апарат Gaia, який вимірює положення понад мільйона зірок галактики. У результаті буде зроблена мапа нашої галактики у 3D. Між іншим, 25 квітня випустили перший набір даних цього космічного апарату».

Поки ми це обговорюємо, на горизонтальному сонячному телескопі АЦУ-5 проводить спостереження старший науковий співробітник відділу фізики Сонця ГАО, кандидат фізико-математичних наук Сергій Осіпов. Нагадаємо, за спектральною роздільною здатністю АЦУ-5 входить у четвірку кращих у світі, на ньому виконують кілька спостережних проектів, зокрема міжнародних.

В іншому павільйоні — станція лазерних спостережень штучних супутників землі, на якій теж працюють у рамках міжнародної програми. «Там є лазерний віддалемір. За допомогою майже метрового телескопа, оснащеного лазером, астрономи, як ми кажемо, стріляють до спеціального штучного супутника Землі, промінь повертається сюди, і ми з точністю до п’яти міліметрів знаємо відстань до цього супутника. Оскільки працює загальносвітова сітка — в Австралії, Канаді тощо, — то ми, збираючи ці дані, можемо вивчати Землю, особливості її гравітаційного поля. Це так звана геодинаміка», — розповідає Іван Крячко.

А ще на території обсерваторії науковці, як-от астрофізик, доктор фізико-математичних наук Юрій Ізотов, завдяки інтернету проводять спостереження на потужних телескопах, які знаходяться, наприклад, в Америці. Іван Крячко зазначає: «Дистанційно це дуже зручно — коли там ніч, тут день».

УСЕРЕДИНІ СОНЯЧНОГО ТЕЛЕСКОПА

На території обсерваторії наша група перехоплює Сергія Осіпова з відділу фізики Сонця ГАО. «День» розповідав про дослідження українських «сонячників», зокрема на телескопі АЦУ-5 (матеріал «Як сьогодні досліджують Сонце: що знаємо і чого не знаємо», №28-29 за 16-17 лютого 2018 року). Тепер ми змогли побачити цей телескоп зблизька і дізналися, як саме на ньому працюють.

«Ось ми всередині сонячного телескопа, — говорить Сергій Миколайович, коли заходимо до світлої будівлі. — Ось наше головне дзеркало, його фокусна відстань — 17,5 метра, воно майже пласке. Чим Сонце відрізняється від інших космічних об’єктів? Воно випромінює багато світла, і тому не потрібні дуже великі дзеркала. Але оскільки нам цікаво розділити Сонце на деталі, то потрібні велике зображення і довгий фокус».

Пучок світла заводиться з вулиці завдяки двом пласким дзеркалам, діаметром 45 сантиметрів кожне, які знаходяться у спеціальній будці. Потім світло проходить через діагональне дзеркало у приміщенні й за допомогою ПЗЗ-камери (а ПЗЗ — це прилад із зарядовим зв’язком, він дозволяє проводити маніпуляції з електричним зарядом, наприклад, оцифровувати його) будується зображення Сонця діаметром 16 сантиметрів. За цим зображенням знаходиться спектрограф. Це така собі щілина, що розкладає спектр, і завдяки цьому можна вивчати наш жовтий карлик: спостерігати спалахи, плями, край і центр зорі тощо.

«Це дуже класний спектрограф, його роздільна здатність — близько півмільйона. Якщо довжина хвилі у видимому діапазоні — півмікрона (один мікрон становить одну мільйонну метра. — Авт.), то ми розділяємо хвилю на півмільйонні від цього півмікрона, — вражає нас Сергій Осіпов. — Деякі зі спектральних ліній утворюються глибше, деякі вище, і вивчаючи їх, ми можемо визначити температуру, тиск, густоту речовини на Сонці. Ми відстежуємо, як ці параметри змінюються залежно від об’єкта і часу».

ДЛЯ ЧОГО АСТРОНОМУ ТЕМНІ ОКУЛЯРИ

Сергій Миколайович намагається навіть не говорити у бік телескопа, бо прилад дуже делікатний. Щодня АЦУ-5 треба калібрувати за допомогою лазера. Також за допомогою подвійних повітряних подушок у стінах тут влітку підтримується температура +20. «Коли температура змінюється на один-два градуси, у мене змінюється фокус», — додає дослідник Сонця.

Біля спектрографа висять темні окуляри. Вони потрібні, щоб за роботою не боліли очі. Адже зображення утворюється яскраве, а спостерігають на телескопі у темному приміщенні. Тож коли під час роботи науковець переводить погляд на вхідну щілину спектрографа, то одягає окуляри. За день так доводиться робити кілька сотень разів. Але у Сергія Осіпова були й більш екстремальні робочі ситуації. «У нашій обсерваторії на Терсколі, на Північному Кавказі, світлосила телескопа більша, більший діаметр телескопа і він короткофокусний. Давно, коли ще був аспірантом, мав довге волосся. Спостерігав у телескоп і чую — щось горить. Бачу — в мене волосся задимілося», — згадує науковець.

«Робоча зміна» Сергія Миколайовича триває близько п’яти годин. Треба відстежити зміни ліній поглинання у дев’яти діапазонах, у кожному — п’ять-шість ліній. Науковець описує робочий процес: «Заради точності наводжу телескоп на потрібну ділянку і «клацаю» 30 разів, причому не поспіль, а протягом п’ятихвилинного циклу коливань на Сонці, щоб показники усереднилися. Потім ці дані треба півгодини калібрувати».

ТЕЛЕСКОПИ-«ПЕНСІОНЕРИ»

З приміщення АЦУ-5 йдемо до Музею історії ГАО. Дорогою помічаємо медальйони на стіні головного корпусу обсерваторії — Сонце і знаки Зодіаку. Їх створив скульптор Анатолій Кущ у 2004 році, до 60-річчя установи. Керівник Музею ГАО, старший науковий співробітник обсерваторії, кандидат фізико-математичних наук Георгій Ковальчук, пропонує перерахувати знаки Зодіаку. Виявляється, їх вісім, а не 12. Коли придивляємося, бачимо, що до того ж вони з різних матеріалів. Виявляється, частину медальйонів вкрали, і таке було не один раз. Спочатку оздоби зробили з міді, відновлювали — з пластику.

На першому поверсі Музею історії ГАО стоїть один із перших її інструментів — вертикальний круг Ваншаффа, який привезли з Бабельсберзької обсерваторії під Берліном за репарацією. «Цьому телескопу 100 років, — каже Георгій Ковальчук. — Зараз цей прилад на пенсії, тепер це музейний експонат. Але якщо на ньому захочуть провести спостереження, його відвезуть у вежу, де він стояв раніше, підготують, і можна працювати».

Поруч із цим телескопом стоїть платформа, яка йде у землю на п’ять-шість метрів. Вона піднімається до четвертого поверху, де на ній розміщується подвійний довгофокусний астрограф Тепфера — Штейнгеля. Сьогодні, за словами Георгія Ковальчука, усі роботи, які проводив цей телескоп, здійснюють космічні апарати, тому він теж відпочиває.

Георгій Улянович показує фотопластинку — на таких до переходу на «цифру» отримували зображення з телескопа. Зараз у склотеці обсерваторії зберігається 6,5 тисячі таких пластинок. «Така фотопластинка виймається у повній темноті або при червоному світлі. Вставляємо її у спеціальний отвір на телескопі й закриваємо. Я дивлюся в окуляр, моя задача — обрати потрібну зірку. Треба, щоб за дві години вона не зрушила з місця. Якщо це відбувається, за допомогою ручок я корегую положення телескопа. Дві години я у напрузі. Зрештою, знімаю пластинку, проявляю у фотолабораторії, закріпляю і відношу до склотеки або працюю з цим зображенням», — описує процес керівник Музею ГАО.

ВАШ ШМАТОЧОК КОСМОСУ

У музеї нам дають потримати метеорит. Камінчику, розміром з булавку, 4,5 мільярда років, він складається із заліза та міді. Певно, усім цікаво потримати в руках космічний об’єкт. Але, за великим рахунком, щось космічне і так є у кожному з нас. Іван Крячко нагадує, що кисень у повітрі, кальцій у кістках і багато інших прекрасних речовин утворилися під час вибухів зірок.

«Коли Всесвіт тільки виник, у ньому були лише два найпростіші гази — водень і гелій. Потім з’явилися перші зорі, а вони, як термоядерні реактори, спочатку спалюють водень і утворюється гелій, потім спалюють гелій і утворюються складніші хімічні елементи — аж до заліза. Коли утворюється залізо, зоря перебудовується — і... бабах! — змальовує життя зір Іван Павлович. — Якби у Всесвіті не траплялися спалахи зірок, коли хімічна речовина, яку напрацювали зорі, розлітається у космос, не було б тієї «глини», з якої зліплені всі живі організми на Землі».

Тож навіть якщо ви боїтеся космосу чи його дослідження вам геть нецікаві, ви нікуди від нього не подінетеся.