Астрономы имеют целых два профессиональных праздника в год. Традиционно Международный день астрономии празднуют весной и осенью. Точных дат нет, например, весенний праздник приходится на субботу — в период с середины апреля до середины мая, когда Луна находится в первой четверти — именно такая ее фаза лучше всего подходит для наблюдений.

В этом году весенний День астрономии отмечали в минувшие выходные. В Украине появляются свои традиции празднования. Например, в Днипре и Киеве проводили вечера тротуарной астрономии, когда каждый желающий мог посмотреть в какой-то из телескопов на набережной. Не оставалась в стороне и Главная астрономическая обсерватория НАН Украины, где целый день проводили экскурсии для гостей, устроили астрономическую беседу с обсуждением всех космических новостей и сплетен, а еще — вечернее созерцание звездного неба. «День» тоже устроил себе «космический уик-энд» и отправился в ГАО.

ДЕМОТИВАТОР

Маршрутка высаживает возле больницы «Феофания», и надо пройти еще несколько сотен метров по тропинке в лесу. Зелень деревьев разбавляет зелень забора, который ограждает запущенный долгострой — «Детскую больницу будущего», печальноизвестный проект, инициированный Екатериной Ющенко. Сегодня на остановленном в 2010 году строительстве, кажется, даже нет охраны, а когда в 2000-х здесь забивали сваи, это причинило немало хлопот астрономам. Телескопы — нежная техника, километровая территория вокруг обсерватории по мировой практике считается «зоной тишины», где нельзя шуметь, использовать яркое освещение и т.п., но тогда об этом подзабыли.

Впрочем, сегодня обсерватория открывает более оптимистическую картинку будущего, чем недостроенная больница.

ВСЕ НАЧИНАЛОСЬ С ВЫЧЕРПЫВАНИЯ ВОДЫ

Территория ГАО живописная. У главного здания цветет магнолия, полянки усеяны фиалками, растут вековые дубы. Обсерваторию открыли в 1944 году, хотя планы построить ее появились еще до Второй мировой войны. Все благодаря инициативе астронома Александра Орлова, который и стал первым директором ГАО.

«В 1944 году, когда искали место под обсерваторию, планировали построить ее сначала на Зверинце, потом — возле Канева, также где-то в Белой Церкви, — рассказывает Иван Крячко, заведующий лабораторией методологического и информационного обеспечения образования и науки астрономической (МИЗОН-А)  ГАО НАН Украины. — В конечном итоге нашли место в Голосеевском лесу. Мы здесь были первыми обитателями, тогда Киев заканчивался у Голосеевской площади. Но впоследствии город дошел сюда, и нам начали рассказывать, что мы здесь якобы бы лишние, у нас были непростые с нацпарком «Голосеевский». К слову, в честь обсерватории, которую кое-где называют Голосеевской, дали имя малой планете — Goloseevo, или «Голосеево».

Сначала здесь была глушь с лесами и небольшим озерцом, где рос камыш и плавали утки. В Музее истории ГАО есть фотографии, на которых первые сотрудники обсерватории во время ее строительства ведрами вычерпывают воду из этого водоема.

Мелочь, но «вхождение в город» роднит нашу ГАО со знаменитой Гринвичской обсерваторией, которая сначала находилась на окраине Лондона, а затем, с разрастанием города, оказалась в центре британской столицы.

На полянке у главного корпуса стоят дубы, которым, допускает Иван Крячко, 300, а может и больше лет. «Говорят, что эту аллею когда-то посадили монахи Киево-Печерской Лавры, чтобы обозначить дорогу в Китаевскую пустынь. Но не знаю, правда ли это», — добавляет Иван Павлович.

«СЕГОДНЯ БОЛЬШИЕ ТЕЛЕСКОПЫ — ЭТО БОЛЬШИЕ ФОТОАППАРАТЫ»

Мы заходим в кирпичный домик, где «живет» телескоп АВР-2. Он демонстрационный, в него созерцают небо только гости ГАО. На стенах «предбанника» флуоресцентными красками нарисована карта звездного неба. «Все это делалось по очень интересной книге «Звезды» Ханса Рея. Этот человек объединил яркие звезды на небе в новые фигуры. То есть старые представления о созвездиях, фигурах, которые можно нарисовать с помощью ярких звезд, Рей переиначил по-своему, и его образы вышли значительно более выразительными», — объясняет Иван Крячко. Мы находим самые известные созвездия — Большую Медведицу с ее ковшом, Кассиопею, которую можно сравнить с «W» или «М», и поднимаемся к телескопу.

«Человек может посмотреть в такой телескоп очень просто: вот я приблизил глаз к окуляру трубы и посмотрел. А большие телескопы, и на территории обсерватории такие есть, не имеют этой окулярной части. Они не предназначены для того, чтобы человек смотрел в них глазом, — отмечает Иван Крячко. — Ученые более ста лет фактически не используют глаз как приемник во время астрономических наблюдений. Большие телескопы на самом деле — это большие фотоаппараты. Там, где у этого окуляр, раньше устанавливался обычный фотоаппарат, а теперь — современные цифровые матрицы».

Использование фотографии в астрономии невероятно продвинуло науку, ведь многие вещи наш глаз не может увидеть в принципе. То, что демонстрируют на снимках далеких космических объектов, нередко в реальности увидеть невозможно, даже в самый мощный телескоп. Иван Крячко показывает фотографию Крабовидной туманности в созвездии Тельца и объясняет: «На этом фото есть изображение не только в видимом диапазоне, но и наложенные изображения в ультрафиолетовом диапазоне, рентгеновском — в тех диапазонах электромагнитного спектра, которые человеческий глаз не воспринимает. А вот фотоэмульсия или цифровая техника могут это регистрировать. И астрономы часто совмещают в одном изображении несколько диапазонов».

ОСТОРОЖНО, СОЛНЦЕ!

На Солнце в телескоп АВР-2 нельзя посмотреть по другой причине. Точнее, можно, но, как в известном анекдоте, только дважды: одним глазом и другим.

«Когда к нам приходят школьники, которые изучают природоведение, мы показываем детям, как смертельный номер в цирке: берем кусок бумаги, подносим к окуляру, и он сразу загорается», — улыбается Иван Крячко.

Солнце мы все-таки увидели — на специальном экране, прикрепленном к трубе телескопа. В тот день на звезде наблюдалось пятно — в отображении на экране диаметром около 20 сантиметров оно, как несколько маковых зернышек. Но настоящий размер пятна соизмерим с размером Земли.

«ДО ПОЯВЛЕНИЯ ГЭС АСТРОКЛИМАТ КИЕВА БЫЛ ЛУЧШЕ»

Утро было солнечным, но днем набежали тучи, и вечернее созерцание неба оказалось под угрозой. «Если ходят отдельные кучевые облака, наблюдать за небом можно. Но Киеву присуща постоянная сплошная облачность, когда проводить наблюдения нельзя, — рассказывает Иван Крячко. — Наши старожилы, которые работали еще в университетской обсерватории в центре Киева, помнят времена, когда Днепр не был перегорожен дамбами. Они говорили, что до строительства ГЭС астроклимат в Киеве был значительно лучше».

Сейчас в Киеве около 70 ясных ночей в год. Для сравнения Иван Павлович вспоминает пустыню Атакама в Чили, где располагается Европейская южная обсерватория, — там в течение года в среднем 300 ясных ночей.

«Нас спрашивают: «Ну что вы можете делать под этим киевским небом?» Но по меньшей мере три работы общемирового уровня на этой территории сегодня выполняются», — отмечает Иван Крячко.

ЗАЧЕМ «СТРЕЛЯТЬ» В НЕБО ЛАЗЕРОМ

Во-первых, в небольшом павильоне находится телескоп МАК для астрометрических исследований. «На нем мы определяем координаты астрономических объектов, — объясняет Иван Павлович. — Наши люди сотрудничают с Европейской южной обсерваторией, которая этим занимается. Несколько лет назад европейцы запустили космический аппарат Gaia, который измеряет положение более миллиона  галактик. В итоге будет сделана карта нашей галактики в 3D. Между прочим, 25 апреля выпустили первый набор данных этого космического аппарата».

Пока мы это обсуждаем, на горизонтальном солнечном телескопе АЦУ-5 проводит наблюдение старший научный сотрудник отдела физики Солнца ГАО, кандидат физико-математических наук Сергей Осипов. Напомним, что по спектральной разрешающей способности АЦУ-5 входит в четверку лучших в мире, на нем выполняют несколько наблюдательных проектов, в частности международных.

В другом павильоне находится станция лазерных наблюдений искусственных спутников земли, на которой тоже работают в рамках международной программы. «Там есть лазерный дальномер. С помощью почти метрового телескопа, оснащенного лазером, астрономы, как мы говорим, стреляют в специальный искусственный спутник Земли, луч возвращается сюда, и мы с точностью до пяти миллиметров знаем расстояние до этого спутника. Поскольку работает общемировая сетка — в Австралии, Канаде и т.д. — мы, собирая эти данные, можем изучать Землю, особенности ее гравитационного поля. Это так называемая геодинамика», — рассказывает Иван Крячко.

А еще на территории обсерватории ученые, например астрофизик, доктор физико-математических наук Юрий Изотов, благодаря интернету проводят наблюдения на мощных телескопах, которые находятся, например, в Америке. Иван Крячко отмечает: «Дистанционно это очень удобно — когда там ночь, здесь день». 

ВНУТРИ СОЛНЕЧНОГО ТЕЛЕСКОПА

На территории обсерватории наша группа перехватывает Сергея Осипова из отдела физики Солнца ГАО. «День» рассказывал об исследовании украинских «солнечников», в частности на телескопе АЦУ-5 (материал «Как сегодня исследуют Солнце: что знаем и чего не знаем» №28-29 за 16-17 февраля 2018 года). Теперь мы смогли увидеть этот телескоп вблизи и узнали, как именно на нем работают.

«Вот мы внутри солнечного телескопа, — говорит Сергей Николаевич, когда заходим в светлое здание. — Вот наше главное зеркало, его фокусное расстояние — 17,5 метра, оно почти плоское. Чем Солнце отличается от других космических объектов? Оно излучает много света, и потому не нужны очень большие зеркала. Но поскольку нам интересно разделить Солнце на детали, то нужны большое изображение и длинный фокус».

Пучок света заводится с улицы благодаря двум плоским зеркалам диаметром 45 сантиметров каждое, находящимся в специальной будке. Потом свет проходит через  диагональное зеркало в помещении и с помощью ПЗЗ-камеры (а ПЗЗ — это прибор с зарядовой связью, он позволяет проводить манипуляции с электрическим зарядом, например, оцифровывать его) строится изображение Солнца диаметром 16 сантиметров. За этим изображением находится спектрограф. Это такая щель, которая раскладывает спектр, и благодаря этому можно изучать наш желтый карлик: наблюдать вспышки, пятна, край и центр звезды и т.п.

«Это очень классный спектрограф, его разрешающая способность — около полумиллиона. Если длина волны в видимом диапазоне — полмикрона (один микрон составляет одну миллионную метра. — Авт.), то мы разделяем волну на полумиллионные от этого полмикрона, — удивляет нас Сергей Осипов. — Некоторые из спектральных линий образуются глубже, некоторые выше, и, изучая их, мы можем определить температуру, давление, плотность вещества на Солнце. Мы отслеживаем, как эти параметры меняются в зависимости от объекта и времени». 

ДЛЯ ЧЕГО АСТРОНОМУ ТЕМНЫЕ ОЧКИ

Сергей Николаевич пытается даже не говорить в сторону телескопа, потому что прибор очень деликатный. Ежедневно АЦУ-5 нужно калибрировать с помощью лазера. Также с помощью двойных воздушных подушек в стенах здесь летом поддерживается температура +20 градусов. «Когда температура меняется на 1—2 градуса, у меня меняется фокус»,              — добавляет исследователь Солнца.

Возле спектрографа висят темные очки. Они нужны, чтобы за работой не болели глаза. Ведь изображение образуется яркое, а наблюдают на телескопе в темном помещении. Поэтому когда во время работы ученый переводит взгляд на входную щель спектрографа, то одевает очки. За день так придется делать несколько сотен раз. Но у Сергея Осипова были и более экстремальные рабочие ситуации. «В нашей обсерватории на Терсколе, на Северном Кавказе, светосила телескопа больше, больший диаметр телескопа и он короткофокусный. Давно, когда еще был аспирантом, у меня были длинные волосы. Наблюдал в телескоп и слышу — что-то горит. Вижу — у меня волосы задымились», — вспоминает ученый.

«Рабочая смена» Сергея Николаевича длится около пяти часов. Нужно отследить изменения линий поглощения в девяти диапазонах, в каждом — пять-шесть линий. Ученый описывает рабочий процесс: «Ради точности навожу телескоп на нужный участок и «щелкаю» 30 раз, причем не подряд, а в течение пятиминутного цикла колебаний на Солнце, чтобы показатели усреднились. Потом эти данные нужно полчаса калибрировать».

ТЕЛЕСКОПЫ- «ПЕНСИОНЕРЫ»

Из помещения АЦУ-5 идем в музей истории ГАО. По дороге замечаем медальоны на стене главного корпуса обсерватории — Солнце и знаки Зодиака. Их создал скульптор Анатолий Кущ в 2004 году, к 60-летию учреждения. Руководитель музея ГАО, старший научный сотрудник обсерватории, кандидат физико-математических наук Георгий Ковальчук предлагает пересчитать знаки Зодиака. Оказывается, их восемь, а не 12. Когда присматриваемся, видим, что к тому же они из разных материалов. Оказывается, часть медальонов украли, и такое было не один раз. Сначала украшения сделали из меди, восстанавливали — из пластика.

На первом этаже музея истории ГАО стоит один из первых ее инструментов, вертикальный круг Ваншаффа, который привезли из Бабельсбергской обсерватории под Берлином по репарации. «Этому телескопу 100 лет, — говорит Георгий Ковальчук. — Сейчас этот прибор на пенсии, теперь это музейный экспонат. Но если на нем захотят провести наблюдение, его отвезут в башню, где он стоял раньше, подготовят, и можно работать».

Рядом с этим телескопом стоит платформа, которая идет в землю на пять-шесть метров. Она поднимается к четвертому этажу, где на ней размещается двойной длиннофокусный астрограф Тепфера — Штейнгеля. Сегодня, по словам Георгия Ковальчука, все работы, которые проводил этот телескоп, осуществляют космические аппараты, поэтому он тоже отдыхает.

Георгий Ульянович показывает фотопластинку — на таких до перехода на «цифру» получали изображения с телескопа. Сегодня в стеклотеке обсерватории хранится 6,5 тысячи таких пластинок. «Такая фотопластинка вынимается в полной темноте или при красном свете. Вставляем ее в специальное отверстие на телескопе и закрываем. Я смотрю в окуляр, моя задача — выбрать нужную звезду. Нужно, чтобы за два часа она не сдвинулась с места. Если это происходит, с помощью ручек я корректирую положение телескопа. Два часа я в напряжении. В конце концов снимаю пластинку, проявляю в фотолаборатории, закрепляю и отношу в стеклотеку или работаю с этим изображением», — описывает процесс руководитель Музея ГАО. 

ВАШ КУСОЧЕК КОСМОСА

В музее нам дают подержать метеорит. Камешку, размером с булавку, 4,5 миллиарда лет, он состоит из железа и меди. Вероятно, всем интересно подержать в руках космический объект. Но, по большому счету, что-то космическое и так есть в каждом из нас. Иван Крячко напоминает, что кислород в воздухе, кальций в костях и много других прекрасных веществ образовались во время взрывов звезд.

«Когда Вселенная только возникла, в ней были только два самых простых газа, водород и гелий. Потом появились первые звезды, а они, как термоядерные реакторы, сначала сжигают водород и образуется гелий, потом сжигают гелий и образуются более сложные химические элементы вплоть до железа. Когда образуется железо, звезда перестраивается и — бабах! — изображает жизнь звезд Иван Павлович. — Если бы во Вселенной не происходили вспышки звезд, когда химическое вещество, которое наработали звезды, разлетается в космосе, не было бы той «глины», из которой слеплены все живые организмы на Земле».

Поэтому даже если вы боитесь космоса или его исследования вам совсем не интересны, вы никуда от него не денетесь.