Dlaczego w górach buduje się duże obserwatoria astronomiczne? Największe obserwatoria

Obserwatorium to instytucja naukowa, w której prowadzą obserwację pracownicy – naukowcy różnych specjalności Zjawiska naturalne, analizuj obserwacje i na ich podstawie kontynuuj badanie tego, co dzieje się w przyrodzie.

Obserwatoria astronomiczne są szczególnie powszechne: zwykle wyobrażamy sobie je, gdy słyszymy to słowo. Badają gwiazdy, planety, duże gromady gwiazd i inne obiekty kosmiczne.

Ale istnieją inne typy tych instytucji:

— geofizyczne – do badania atmosfery, zorzy polarnej, magnetosfery Ziemi, właściwości skały, stan skorupy ziemskiej w obszarach aktywnych sejsmicznie i inne podobne zagadnienia i obiekty;

- zorza polarna - do badania zorzy polarnej;

— sejsmiczne - do ciągłego i szczegółowego rejestrowania wszystkich drgań skorupy ziemskiej i ich badania;

— meteorologiczne — do badań warunki pogodowe i identyfikowanie wzorców pogodowych;

— obserwatoria promieni kosmicznych i szereg innych.

Gdzie buduje się obserwatoria?

Obserwatoria budowane są na terenach, które dostarczają naukowcom maksimum materiału do badań.

Meteorologiczne - we wszystkich zakątkach Ziemi; astronomiczne – w górach (powietrze jest tam czyste, suche, nie „oślepione” miejskim oświetleniem), obserwatoria radiowe – na dnie głębokich dolin, niedostępne dla sztucznych zakłóceń radiowych.

Obserwatoria astronomiczne

Astronomiczne - najbardziej starożytny wygląd obserwatoria. W starożytności astronomowie byli kapłanami; prowadzili kalendarz, badali ruch Słońca po niebie i przewidywali wydarzenia oraz losy ludzi w zależności od położenia ciał niebieskich. Byli to astrolodzy – ludzie, których bali się nawet najbardziej okrutni władcy.

Starożytne obserwatoria znajdowały się zwykle w górnych pomieszczeniach wież. Narzędziami był prosty drążek wyposażony w celownik przesuwny.

Wielkim astronomem starożytności był Ptolemeusz, który zebrał ogromną liczbę dowodów i zapisów astronomicznych w Bibliotece Aleksandryjskiej oraz stworzył katalog pozycji i jasności 1022 gwiazd; wynalazł matematyczną teorię ruchu planet i opracował tablice ruchu - naukowcy korzystali z tych tablic przez ponad 1000 lat!

W średniowieczu obserwatoria były szczególnie aktywnie budowane na Wschodzie. Znane jest gigantyczne obserwatorium Samarkandy, w którym Ulugbek – potomek legendarnego Timura-Tamerlana – dokonywał obserwacji ruchu Słońca, opisując go z niespotykaną dotąd dokładnością. Obserwatorium o promieniu 40 m miało formę sekstantu-rowu zorientowanego na południe i ozdobionego marmurem.

Największym astronomem europejskiego średniowiecza, który niemal dosłownie zmienił świat, był Mikołaj Kopernik, który zamiast Ziemi „przesunął” Słońce do centrum wszechświata i zaproponował uznanie Ziemi za kolejną planetę.

A jednym z najbardziej zaawansowanych obserwatoriów był Uraniborg, czyli Zamek na Niebie, będący własnością Tycho Brahe, duńskiego nadwornego astronoma. Obserwatorium było wyposażone w najlepsze, najdokładniejsze wówczas przyrządy, posiadało własne warsztaty wytwarzania przyrządów, laboratorium chemiczne, składnicę ksiąg i dokumentów, a nawet prasę drukarską do własne potrzeby oraz papiernia do produkcji papieru – wówczas królewski luksus!

W 1609 roku pojawił się pierwszy teleskop - główny instrument każdego obserwatorium astronomicznego. Jej twórcą był Galileusz. Był to teleskop zwierciadlany: promienie w nim załamywane przechodziły przez szereg szklanych soczewek.

Teleskop Keplera poprawił się: w jego instrumencie obraz był odwrócony, ale wyższej jakości. Ta funkcja ostatecznie stała się standardem w urządzeniach teleskopowych.

W XVII wieku wraz z rozwojem nawigacji zaczęły pojawiać się obserwatoria państwowe – Królewskie Paryskie, Królewskie Greenwich, obserwatoria w Polsce, Danii, Szwecji. Rewolucyjną konsekwencją ich budowy i działania było wprowadzenie wzorca czasu: obecnie regulowany był on sygnałami świetlnymi, później telegrafem i radiem.

W 1839 r. Otwarto Obserwatorium Pułkowo (Sankt Petersburg), które stało się jednym z najsłynniejszych na świecie. Obecnie w Rosji istnieje ponad 60 obserwatoriów. Jednym z największych na skalę międzynarodową jest Obserwatorium Radioastronomiczne Pushchino, utworzone w 1956 roku.

Obserwatorium Zvenigorod (12 km od Zvenigorodu) posiada jedyną na świecie kamerę VAU zdolną do prowadzenia masowych obserwacji satelitów geostacjonarnych. W 2014 roku Moskiewski Uniwersytet Państwowy otworzył obserwatorium na górze Shadzhatmaz (Karaczajo-Czerkiesja), gdzie zainstalował największy nowoczesny teleskop w Rosji, którego średnica wynosi 2,5 m.

Najlepsze nowoczesne obserwatoria zagraniczne

Mauna Kea- znajduje się na Bolszoj Wyspa Hawajska, posiada największy arsenał precyzyjnego sprzętu na Ziemi.

Kompleks VLT(„ogromny teleskop”) - położony w Chile, na „pustyni teleskopowej” Atacama.

Obserwatorium Yerkesa w Stanach Zjednoczonych - „miejsce narodzin astrofizyki”.

Obserwatorium ORM (Wyspy Kanaryjskie) - posiada teleskop optyczny o największej aperturze (zdolność zbierania światła).

Arecibo- znajduje się w Puerto Rico i posiada radioteleskop (305 m) z jedną z największych apertur na świecie.

Obserwatorium Uniwersytetu Tokijskiego(Atakama) – najwyższa na Ziemi, położona na szczycie góry Cerro Chainantor.

Po przestudiowaniu tego akapitu możemy:

dowiedz się, jak astronomowie badają naturę ciał kosmicznych;
Zapoznajmy się z budową współczesnych teleskopów, za pomocą których
możesz podróżować nie tylko w przestrzeni, ale także w czasie;
Zobaczmy jak możemy zarejestrować promienie niewidoczne dla oka.

Co bada astrofizyka?

Fizykę i astrofizykę łączy wiele – nauki te badają prawa świata, w którym żyjemy. Ale jest między nimi jedna istotna różnica - fizycy mogą sprawdzić swoje obliczenia teoretyczne za pomocą odpowiednich eksperymentów, podczas gdy astronomowie w większości przypadków nie mają takiej możliwości, ponieważ badają naturę odległych obiektów kosmicznych na podstawie ich emisji.

W tej części przyjrzymy się głównym metodom, za pomocą których astronomowie zbierają informacje o wydarzeniach w głębokim kosmosie. Okazuje się, że głównym źródłem takich informacji są fale elektromagnetyczne i cząstki elementarne emitowane przez ciała kosmiczne, a także pola grawitacyjne i elektromagnetyczne, za pomocą których ciała te oddziałują ze sobą.

Obserwacja obiektów we Wszechświecie prowadzona jest w specjalnych obserwatoriach astronomicznych. Jednocześnie astronomowie mają pewną przewagę nad fizykami - mogą obserwować procesy, które miały miejsce miliony lub miliardy lat temu.

Dla ciekawskich

Eksperymenty astrofizyczne w kosmosie wciąż się zdarzają – przeprowadza je sama natura, a astronomowie obserwują procesy zachodzące w odległych światach i analizują uzyskane wyniki. Obserwujemy pewne zjawiska w czasie i widzimy tak odległą przeszłość Wszechświata, kiedy nie tylko nie istniała nasza cywilizacja, ale nie było nawet Układu Słonecznego. Oznacza to, że astrofizyczne metody badania głębokiego kosmosu w rzeczywistości nie różnią się od eksperymentów przeprowadzanych przez fizyków na powierzchni Ziemi. Ponadto za pomocą AMS astronomowie przeprowadzają prawdziwe eksperymenty fizyczne zarówno na powierzchni innych ciał kosmicznych, jak i w przestrzeni międzyplanetarnej.

Czarne ciało

Jak wiadomo z kursu fizyki, atomy mogą emitować lub pochłaniać energię fal elektromagnetycznych o różnych częstotliwościach - od tego zależy jasność i kolor konkretnego ciała. Do obliczenia natężenia promieniowania wprowadza się pojęcie ciała doskonale czarnego, które idealnie może absorbować i emitować fale elektromagnetyczne w zakresie wszystkich długości fal (widmo ciągłe).

Ryż. 6.1. Widmo emisyjne gwiazdy o temperaturze T = 5800 K. Zagłębienia na wykresie odpowiadają ciemnym liniom absorpcyjnym tworzącym poszczególne pierwiastki chemiczne

Gwiazdy emitują fale elektromagnetyczne o różnej długości, w zależności od temperatury powierzchni, na określoną część widma przypada więcej energii (ryc. 6.1). To wyjaśnia różne kolory gwiazd, od czerwonego do niebieskiego (patrz § 13). Wykorzystując prawa promieniowania ciała doskonale czarnego odkryte przez fizyków na Ziemi, astronomowie mierzą temperaturę odległych ciał kosmicznych (ryc. 6.2). W temperaturze T = 300 K ciało doskonale czarne emituje energię głównie w podczerwonej części widma, która nie jest dostrzegalna gołym okiem. W niskich temperaturach takie ciało w stanie równowagi termodynamicznej jest naprawdę czarne.

Ryż. 6.2. Rozkład energii w widmie emisyjnym gwiazd. Kolor gwiazd określa temperaturę powierzchni T: gwiazdy niebieskie mają temperaturę 12000 K, gwiazdy czerwone - 3000 K. Wraz ze wzrostem temperatury na powierzchni gwiazdy maleje długość fali odpowiadająca maksymalnej energii promieniowania

Dla ciekawskich

Ciała całkowicie czarne nie istnieją w przyrodzie, nawet czarna sadza pochłania nie więcej niż 99% fal elektromagnetycznych. Natomiast gdyby całkowicie czarne ciało absorbowało jedynie fale elektromagnetyczne, wówczas z biegiem czasu temperatura takiego ciała stałaby się nieskończenie wysoka. Dlatego ciało doskonale czarne emituje energię, a absorpcja i emisja mogą zachodzić przy różnych częstotliwościach. Jednakże w określonej temperaturze ustala się równowaga pomiędzy energią emitowaną i pochłoniętą. W zależności od temperatury równowagi kolor ciała doskonale czarnego niekoniecznie jest czarny - np. sadza w piecu w wysokich temperaturach jest czerwona lub nawet biała.

Obserwacje astronomiczne gołym okiem

Ludzkie oko jest wyjątkowym narządem zmysłów, dzięki któremu otrzymujemy ponad 90% informacji o otaczającym nas świecie. O właściwościach optycznych oka decyduje rozdzielczość i czułość.

Rozdzielczość oka, czyli ostrość wzroku, to zdolność rozróżniania obiektów o określonych rozmiarach kątowych. Ustalono, że rozdzielczość ludzkiego oka nie przekracza 1" (jednej minuty kątowej; rys. 6.3). Oznacza to, że dwie gwiazdy możemy zobaczyć oddzielnie (lub dwie litery w tekście książki), jeśli kąt między nimi wynosi α>1”, a jeśli α<1", то эти звезды сливаются в одно светило, поэтому различить их невозможно.

Ryż. 6.3. Dysk Księżyca możemy rozróżnić po tym, że ma on średnicę kątową 30 cali, natomiast kratery nie są widoczne gołym okiem, ponieważ ich średnica kątowa jest mniejsza niż 1 cal. Ostrość wzroku określa kąt α>1"

Dyski Księżyca i Słońca rozróżniamy dlatego, że kąt pod jakim widoczna jest średnica tych opraw (średnica kątowa) wynosi około 30", natomiast średnice kątowe planet i gwiazd są mniejsze niż 1", zatem te oprawy są widoczne gołym okiem jako jasne punkty. Z planety Neptun dysk Słońca będzie dla astronautów jasną gwiazdą.

Czułość oka zależy od progu percepcji poszczególnych kwantów światła. Oko ma największą czułość w żółto-zielonej części widma i jesteśmy w stanie zareagować na 7-10 kwantów padających na siatkówkę w ciągu 0,2-0,3 s. W astronomii wrażliwość oka można określić za pomocą wielkości widzialnych, które charakteryzują jasność ciał niebieskich (patrz § 13).

Dla ciekawskich

Wrażliwość oka zależy także od średnicy źrenicy – w ciemności źrenice rozszerzają się, a w ciągu dnia zwężają. Przed obserwacjami astronomicznymi należy posiedzieć w ciemności przez 5 minut, wtedy wrażliwość oka wzrośnie.

Teleskopy

Niestety większości obiektów kosmicznych nie jesteśmy w stanie obserwować gołym okiem, gdyż jego możliwości są ograniczone. Teleskopy (gr. tele – daleko, skopos – patrz) pozwalają nam widzieć odległe ciała niebieskie lub rejestrować je za pomocą innych odbiorników promieniowania elektromagnetycznego – kamery, kamery wideo. Z założenia teleskopy można podzielić na trzy grupy: refraktory lub teleskopy soczewkowe (ryc. 6.4) (łac. refractus - refrakcja), reflektory lub teleskopy lustrzane (ryc. 6.5) (łac. odbicie - odbijanie) i soczewki lustrzane teleskopy.

Ryż. 6.4. Schemat teleskopu soczewkowego (refraktora)

Ryż. 6,5. Schemat teleskopu lustrzanego (reflektor)

Załóżmy, że w nieskończoności znajduje się ciało niebieskie, które jest widoczne gołym okiem pod kątem. Soczewka skupiająca, zwana obiektywem, konstruuje obraz źródła światła w płaszczyźnie ogniskowej w pewnej odległości od obiektywu (ryc. 6.4). W płaszczyźnie ogniskowej instalowana jest płyta fotograficzna, kamera wideo lub inny odbiornik obrazu. Do obserwacji wizualnych wykorzystuje się soczewkę krótkoogniskową – szkło powiększające, zwane okularem.

Powiększenie teleskopu określa się w następujący sposób:

(6.1)

gdzie - α 2 kąt widzenia na wyjściu okularu; α 1 to kąt widzenia, pod którym oprawa jest widoczna gołym okiem; F, f - odpowiednio ogniskowe soczewki i okularu.

Rozdzielczość teleskopu zależy od średnicy obiektywu, zatem przy tym samym powiększeniu teleskop o większej średnicy obiektywu daje wyraźniejszy obraz.

Dodatkowo teleskop zwiększa jasność pozorną opraw, która będzie tyle razy większa od tej dostrzegalnej gołym okiem, o ile powierzchnia soczewki jest większa od powierzchni źrenicy Oko. Pamiętać! Nie powinieneś patrzeć na Słońce przez teleskop, ponieważ jego jasność będzie tak wielka, że możesz stracić wzrok.

Dla ciekawskich

Aby określić różne cechy fizyczne ciał kosmicznych (ruch, temperatura, skład chemiczny itp.), konieczne jest przeprowadzenie obserwacji spektralnych, czyli zmierzenie rozkładu promieniowania energetycznego w różnych częściach widma. W tym celu stworzono szereg dodatkowych urządzeń i instrumentów (spektrografy, kamery telewizyjne itp.), które wraz z teleskopem umożliwiają odrębną izolację i badanie promieniowania części widma.

Teleskopy szkolne posiadają soczewki o ogniskowej 80-100 cm oraz zestaw okularów o ogniskowych 1-6 cm, czyli powiększenie teleskopów szkolnych według wzoru (6.1) może być różne (od 15 do 100 razy) w zależności od ogniskowej okularu stosowanego podczas obserwacji. Współczesne obserwatoria astronomiczne posiadają teleskopy z soczewkami o ogniskowej większej niż 10 m, więc powiększenie tych instrumentów optycznych może przekraczać 1000. Jednak podczas obserwacji nie stosuje się tak dużych powiększeń, ponieważ niejednorodności w atmosferze ziemskiej (wiatry, zanieczyszczenie pyłem ) znacznie pogarszają jakość obrazu .

Urządzenia elektryczne

Przyrządy elektroniczne służące do rejestracji promieniowania ciał kosmicznych znacznie zwiększają rozdzielczość i czułość teleskopów. Do takich urządzeń zalicza się fotopowielacz i przetworniki elektronowo-optyczne, których działanie opiera się na zjawisku zewnętrznego efektu fotoelektrycznego. Pod koniec XX wieku. Do uzyskiwania obrazów zaczęto stosować urządzenia ze sprzężeniem ładunkowym (CCD), które wykorzystują zjawisko wewnętrznego efektu fotoelektrycznego. Składają się z bardzo małych elementów krzemowych (pikseli) rozmieszczonych na niewielkiej powierzchni. Matryce CCD znajdują zastosowanie nie tylko w astronomii, ale także w domowych kamerach i kamerach telewizyjnych – tzw. cyfrowych systemach obrazu (ryc. 6.6).

Ryż. 6.6. Matryca CCD

Ponadto matryce CCD są bardziej wydajne niż klisze fotograficzne, ponieważ wykrywają 75% fotonów, podczas gdy klisza rejestruje tylko 5%. Tym samym matryce CCD znacznie zwiększają czułość odbiorników promieniowania elektromagnetycznego i umożliwiają rejestrację obiektów kosmicznych dziesięciokrotnie słabszych niż fotografowane.

Teleskopy radiowe

Aby zarejestrować promieniowanie elektromagnetyczne w zakresie radiowym (długość fali 1 mm i więcej - ryc. 6.7), stworzono radioteleskopy, które odbierają fale radiowe za pomocą specjalnych anten i przesyłają je do odbiornika. W odbiorniku radiowym sygnały kosmiczne są przetwarzane i rejestrowane przez specjalne urządzenia.

Rysunek 6.7. Skala fal elektromagnetycznych

Istnieją dwa rodzaje radioteleskopów – reflektor i układ radiowy. Zasada działania radioteleskopu zwierciadlanego jest taka sama jak teleskopu zwierciadlanego (ryc. 6.5), jedynie zwierciadło do zbierania fal elektromagnetycznych jest wykonane z metalu. Często to lustro ma kształt paraboloidy obrotowej. Im większa średnica takiej parabolicznej „czaszy”, tym wyższa rozdzielczość i czułość radioteleskopu. Największy radioteleskop na Ukrainie, RT-70, ma średnicę 70 m (ryc. 6.8).

Ryż. 6.8. Radioteleskop RT-70 znajduje się na Krymie w pobliżu Eupatorii

Układy radiowe składają się z dużej liczby pojedynczych anten rozmieszczonych na powierzchni Ziemi w określonej kolejności. Patrząc z góry, duża liczba takich anten przypomina literę „T”. Największy na świecie radioteleskop tego typu, UTR-2, znajduje się w obwodzie charkowskim (ryc. 6.9).

Ryż. 6.9. Największy na świecie radioteleskop UTR-2 (ukraiński radioteleskop w kształcie litery T; wymiary 1800 m x 900 m)

Dla ciekawskich

Zasada interferencji fal elektromagnetycznych umożliwia łączenie radioteleskopów znajdujących się w odległości kilkudziesięciu tysięcy kilometrów, co zwiększa ich rozdzielczość do 0,0001" - to setki razy więcej niż możliwości teleskopów optycznych.

Eksploracja Wszechświata za pomocą statku kosmicznego

Wraz z początkiem ery kosmicznej rozpoczyna się nowy etap badań Wszechświata za pomocą satelitów i statków kosmicznych. Metody kosmiczne mają znaczną przewagę nad obserwacjami naziemnymi, ponieważ znaczna część promieniowania elektromagnetycznego gwiazd i planet jest zatrzymywana w atmosferze ziemskiej. Z jednej strony absorpcja ta chroni żywe organizmy przed śmiercionośnym promieniowaniem w zakresie ultrafioletu i rentgenowskiego widma, z drugiej jednak strony ogranicza przepływ informacji od opraw. W 1990 roku w USA powstał unikalny kosmiczny teleskop Hubble'a o średnicy zwierciadła 2,4 m (ryc. 6.10). Obecnie w kosmosie działa wiele obserwatoriów, które rejestrują i analizują promieniowanie we wszystkich zakresach - od fal radiowych po promienie gamma (ryc. 6.7).

Ryż. 6.10. Kosmiczny Teleskop Hubble'a znajduje się poza atmosferą, więc jego rozdzielczość jest 10 razy większa, a czułość 50 razy większa niż teleskopów naziemnych

Radzieccy naukowcy wnieśli wielki wkład w badanie Wszechświata. Przy ich udziale powstał pierwszy statek kosmiczny, który zaczął badać nie tylko przestrzeń bliską Ziemi, ale także inne planety. Automatyczne stacje międzyplanetarne serii „Księżyc”, „Mars”, „Wenus” przesyłały na Ziemię obrazy innych planet z rozdzielczością tysiące razy większą niż możliwości teleskopów naziemnych. Po raz pierwszy ludzkość zobaczyła panoramy obcych światów. Te AWS zostały wyposażone w sprzęt do przeprowadzania bezpośrednich eksperymentów fizycznych, chemicznych i biologicznych.

Dla ciekawskich

W czasach Rusi Kijowskiej obserwacje astronomiczne prowadzili mnisi. W swoich kronikach opowiadali o niezwykłych zjawiskach niebieskich - zaćmieniach Słońca i Księżyca, pojawieniu się komet czy nowych gwiazd. Wraz z wynalezieniem teleskopu zaczęto budować specjalne obserwatoria astronomiczne do obserwacji ciał niebieskich (ryc. 6.11). Za pierwsze obserwatoria astronomiczne w Europie uważa się Paryż we Francji (1667) i Greenwich w Anglii (1675). Obecnie obserwatoria astronomiczne działają na wszystkich kontynentach, a ich łączna liczba przekracza 400.

Ryż. 6.11. Obserwatorium Astronomiczne

Ryż. 6.12. Pierwszy ukraiński satelita „Sich-1”

wnioski

Astronomia ewoluowała od nauki optycznej do nauki wszechfalowej, ponieważ głównym źródłem informacji o Wszechświecie są fale elektromagnetyczne i cząstki elementarne emitowane przez ciała kosmiczne, a także pola grawitacyjne i elektromagnetyczne, poprzez które ciała te oddziałują ze sobą . Nowoczesne teleskopy umożliwiają pozyskiwanie informacji o odległych światach, a także obserwację wydarzeń, które miały miejsce miliardy lat temu. Oznacza to, że za pomocą nowoczesnych instrumentów astronomicznych możemy podróżować nie tylko w przestrzeni, ale także w czasie.

Testy

Teleskop to przyrząd optyczny, który:
Dlaczego w górach buduje się duże obserwatoria astronomiczne?
Czy czarne ciało może być białe?
Który z tych teleskopów widzi najwięcej gwiazd?
Które z tych źródeł światła o takich temperaturach powierzchniowych nie istnieją we Wszechświecie?
Co wyjaśnia różne kolory gwiazd?
Dlaczego przez teleskop widzimy więcej gwiazd niż gołym okiem?
Dlaczego obserwacje w kosmosie dostarczają więcej informacji niż teleskopy naziemne?
Dlaczego gwiazdy w teleskopie jawią się jako jasne punkty, a planety w tym samym teleskopie jako dysk?
Jaka jest najkrótsza odległość, jaką należy przebyć w przestrzeń kosmiczną, aby astronauci mogli zobaczyć Słońce gołym okiem jako jasną gwiazdę w kształcie punktu?
Mówi się, że niektórzy ludzie mają tak bystry wzrok, że nawet gołym okiem potrafią dostrzec duże kratery na Księżycu. Oblicz wiarygodność tych faktów, jeśli największe kratery na Księżycu mają średnicę 200 km, a średnia odległość do Księżyca wynosi 380 000 km.

Debaty na proponowane tematy

Obecnie w kosmosie budowana jest międzynarodowa stacja kosmiczna, na której Ukraina będzie miała jednostkę kosmiczną. Jakie instrumenty astronomiczne mógłbyś polecić do badania Wszechświata?

Zadania obserwacyjne

Teleskop refrakcyjny można wykonać za pomocą soczewki okularowej. Do obiektywu można zastosować soczewkę z okularów +1 dioptrii, a jako okular - obiektyw aparatu lub inną soczewkę do okularów +10 dioptrii. Jakie obiekty można obserwować za pomocą takiego teleskopu?

Kluczowe pojęcia i terminy:

Widmo ciągłe, radioteleskop, reflektor, refraktor, rozdzielczość oka, widmo, obserwacje spektralne, teleskop, ciało doskonale czarne.

Osoby zainteresowane astronomią doskonale wiedzą, że dziś głównymi dostawcami zdjęć kosmicznych są teleskopy NASA i naziemne punkty obserwacyjne ESO (Europejskie Obserwatorium Południowe) zlokalizowane w północnym Chile.

Jednak niewiele osób wie, że w rosyjskich obserwatoriach naukowcy codziennie otrzymują równie wysokiej jakości obrazy kosmosu. Niestety zdjęcia te rzadko są publikowane w światowych publikacjach naukowych, a jeśli już się tam pojawiają, przeciętny człowiek prawie nigdy nie zwraca uwagi na ich autorstwo i wierzy, że powstałe obrazy są efektem pracy amerykańskich instrumentów obserwacyjnych.

Zapraszamy do zapoznania się ze słynnymi rosyjskimi obserwatoriami (naziemnymi i kosmicznymi), dowiedzenia się jak i czym w nich działają oraz obejrzenia zdjęć kosmosu wykonanych w największych punktach obserwacji astronomicznych w Rosji.

Obserwatorium w Karaczajo-Czerkiesji

Zacznijmy od największego ośrodka astronomicznego naziemnych obserwacji kosmosu w WNP, zlokalizowanego w Karaczajo-Czerkiesji - Specjalnego Obserwatorium Astrofizycznego Rosyjskiej Akademii Nauk. Już w czasach radzieckich na jego terytorium zbudowano radioteleskop RATAN-600 i teleskop zwierciadlany BTA, które przez długi czas nie miały analogii na świecie.

Teleskop optyczny BTA powstał w 1975 roku i pozostawał największym naziemnym instrumentem obserwacyjnym z monolitycznym zwierciadłem (średnica 6 m) aż do 1998 roku, kiedy to teleskop VLT (średnica 8,2 m) został oddany do użytku na górze Cerro Tololo w Chile.

Obecnie istnieje tylko pięć instrumentów większych od BTA – amerykański LBT, europejski VLT, japoński Subaru, MMT i Gemini.

Teleskop BTA zainstalowany jest na górze Semirodniki na wysokości 2733 m n.p.m., a jego sześciometrowe zwierciadło pozwala naukowcom uzyskać wysokiej jakości zdjęcia galaktyk i innych obiektów kosmicznych.

RATAN-600 został zbudowany rok wcześniej przez BTA i do dziś pozostaje jednym z największych radioteleskopów ze zwierciadłem odbijającym o średnicy prawie 600 metrów.

Instrument zainstalowany na wysokości 970 m n.p.m. pozwala na badanie planet bliskich Ziemi i ich satelitów, Słońca, wiatru słonecznego, a także odległych obiektów: kwazarów, radiogalaktyk.

Głównymi zaletami tego teleskopu są wysoka częstotliwość i wysoka czułość temperaturowa.

Oprócz BTA i RATAN-600 na terenie Specjalnego Obserwatorium Astrofizycznego Rosyjskiej Akademii Nauk zainstalowano także kilka innych, mniejszych teleskopów europejskich i rosyjskich, które umożliwiają obserwację ciał świetlnych w naszej Galaktyce.

Rosyjskie obserwatorium kosmiczne „Radioastron”

W 2011 roku rosyjscy naukowcy wraz ze swoimi europejskimi kolegami uruchomili projekt Radioastron - unikalne obserwatorium orbitalne zasilane energią słoneczną, składające się z kosmicznego radioteleskopu Spektr-R i kompleksu elektronicznego (syntezator częstotliwości, wzmacniacze niskoszumne, jednostki sterujące).

Kosmiczny radioteleskop może współpracować z siecią instrumentów naziemnych, tworząc jeden gigantyczny teleskop naziemno-kosmiczny (interferometr). Dzięki temu możliwe jest uzyskanie obrazów odległych obiektów, które są tysiąc razy bardziej szczegółowe niż te uzyskiwane przez należący do NASA aparat Hubble'a.

Maksymalne powiększenie Spectr-R zależy od dwóch najbardziej odległych punktów obiektywu. Jednym z tych punktów są teleskopy naziemne, drugim jest samo obserwatorium krążące po wydłużonej orbicie wokół Ziemi. Dzięki temu, że w apogeum obserwatorium oddala się od planety na odległość 350 000 kilometrów, jego rozdzielczość kątowa może sięgać milionowych części sekundy łukowej, czyli ponad 30 razy lepiej niż w przypadku jakichkolwiek systemów naziemnych!

„Spektr-R” przeznaczony jest do badania struktury galaktycznych i pozagalaktycznych źródeł radiowych, odległych galaktyk, ich jąder, wiatru słonecznego, gwiazd neutronowych i czarnych dziur.

Dane pochodzące z obserwatorium kosmicznego są odbierane w Narodowym Obserwatorium Radioastronomicznym w Stanach Zjednoczonych i Obserwatorium Radioastronomicznym Pushchino w Rosji.

Instrument posiada 10-metrową antenę, dzięki czemu wpisał się do Księgi Rekordów Guinnessa jako największy kosmiczny radioteleskop.

Obserwatorium Pułkowo jest głównym ośrodkiem astronomicznym Rosyjskiej Akademii Nauk

19 kilometrów od Petersburga na Wzgórzach Pułkowo (75 m n.p.m.) znajduje się jedno z najstarszych obserwatoriów w Rosji - Pułkowo, którego działalność obejmuje prawie wszystkie dziedziny współczesnej astronomii: naukowcy badają nie tylko ciała niebieskie Układu Słonecznego ( pozycja i ich ruch), ale także obiekty znajdujące się na obrzeżach naszej Galaktyki.

Głównym instrumentem obserwatorium jest 26-calowy optyczny teleskop refraktorowy o ogniskowej ponad 10 metrów. To jedyny teleskop tej klasy w Rosji. Urządzenie zostało wyprodukowane w 1956 roku w niemieckich zakładach Carl Zeiss i przeznaczone jest do wyznaczania szczególnie precyzyjnych współrzędnych gwiazd i ciał Układu Słonecznego.

Refraktor Pułkowo jest jednym z najbardziej wydajnych na świecie do obserwacji gwiazd podwójnych: do 2016 roku pracownicy obserwatorium przeprowadzili ponad 30 000 badań!

Oprócz refraktora w Pułkowie działają obecnie jeszcze trzy teleskopy: astrograf lustrzany ZA-320 - „łapacz” niebezpiecznych asteroid; astrograf zwykły – przyrząd do fotografowania ciał niebieskich, działający od 1893 roku i nadal w służbie, zautomatyzowany i wyposażony w aparat cyfrowy; teleskop zwierciadlany SATURN (od 2015) - przystosowany do naziemnych obserwacji planet.

Niestety, dziś Obserwatorium Pułkowo nie jest w najlepszej sytuacji. W strefie ochronnej rozpoczęły się nieskoordynowane prace budowlane, co może powodować problemy z jakością obserwacji ciał niebieskich.

Znalazłeś błąd? Wybierz fragment tekstu i kliknij Ctrl+Enter.

— Obecnie mieszkasz i pracujesz w Chile. Której organizacji jesteś pracownikiem?

— Pracuję w Międzyamerykańskim Obserwatorium Cerro Tololo. To oddział innej organizacji, która nie ma siedziby w Chile, ale w Stanach Zjednoczonych, Narodowego Obserwatorium Astronomii Optycznej (NOAO). Obserwatorium to zostało zorganizowane pod koniec lat pięćdziesiątych XX wieku i służy interesom publicznego obserwatorium Stanów Zjednoczonych.

We wszystkich krajach jest jedna nauka, ale w Ameryce są dwie: prywatna i publiczna.

Astronomia publiczna, w tym nasza NOAO, jest finansowana przez podatników. Prywatna istnieje dzięki własnym budżetom i darowiznom, jest na ogół bardziej rozbudowana i bogatsza. Dlatego cała historia naszego obserwatorium jest w pewnym stopniu historią walki między tym, co osobiste, a tym, co publiczne. Choć oczywiście stanowimy jedną wspólnotę. Nasze obserwatorium powstało mniej więcej w tym samym czasie, co Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) w Chile. Za tym stał ten sam człowiek, Jürgen Stock, który badał miejsca w Chile pod kątem najlepszego astroklimatu. Swego czasu byliśmy właścicielami największego teleskopu na półkuli południowej, kiedy zainstalowaliśmy 4-metrowy teleskop Blanco. Było to w 1974 roku i do końca lat 90-tych nasze obserwatorium zajmowało jedną z czołowych pozycji na świecie. Nawiasem mówiąc, także w połowie lat 70. na Północnym Kaukazie uruchomiono 6-metrowy teleskop.

Możesz spojrzeć wstecz i zobaczyć, który teleskop był bardziej produktywny pod względem liczby odkryć. Mam nadzieję, że sam odgadniesz odpowiedź.

To takie obserwatorium. Mamy czterometrowy teleskop na półkuli północnej, w Arizonie. A jest jeszcze ten „czterometrowy” na południu, w Chile.

— Więc masz przegląd całego nieba? Czy to swego rodzaju prototyp projektu GEMINI – dwóch ośmiometrowych teleskopów, z których jeden znajduje się na półkuli północnej na Hawajach, a drugi na półkuli południowej, w Chile?

- Tak, dokładnie. Właściwie pomysł GEMINI zrodził się pod koniec lat 80-tych w NOAO, kiedy grupa utalentowanych astronomów postanowiła zbudować największy teleskop ze zwierciadłem o średnicy 8 metrów. Projekt ten został wstrzymany, ale potem z popiołów wyłoniły się GEMINI niczym Feniks. Nasze obserwatorium odegrało bardzo ważną rolę w rozwoju GEMINI. Zapewniliśmy wykwalifikowany personel. Wielu pracowników GEMINI w Chile to nasi ludzie, którzy kiedyś dla nas pracowali. Wspieraliśmy GEMINI, mając nadzieję, że staną się kontynuacją NOAO. Choć jest to projekt międzynarodowy, jego amerykańska część finansowana jest z pieniędzy podatników i tak jak my umożliwia dostęp do niego dowolnym badaczom.

Nawiasem mówiąc, mamy politykę otwartego nieba i ludzie z Rosji mogą się do nas zgłaszać. Były takie przypadki.

— Kto z Rosji do ciebie przyjechał?

— Pracował tu Igor Antokhin, Leonid Berdnikow przyjeżdżał nie raz. Generalnie przyjeżdżają do nas ludzie z całego świata. Często przyjeżdżają Koreańczycy, Francuzi... Mamy politykę otwartego nieba, czyli jeśli projekt naukowy jest ciekawy, dajemy czas. Nie dajemy pieniędzy, czyli nie płacimy za podróż i pobyt. Ale ludzie przychodzą z własnymi pieniędzmi, obserwują i otrzymują dane.

— Gdzie jest najlepszy astroklimat w Chile? Na Paranal, na Cerro Tololo, w amerykańskim Obserwatorium Las Campanas?

- Pytanie jest subtelne. „Każdy brodziec chwali swoje bagno” – to przysłowie bardzo trafne w tym przypadku. Astronomia optyczna w Chile rozpoczęła się od Cerro Tololo, Obserwatorium La Silla należącego do ESO i amerykańskiego Obserwatorium Las Campanas. Następnie ESO podjęło odważną decyzję o budowie obserwatorium na Paranal ze względu na tamtejszy dobry astroklimat. Decyzja była bardzo odważna, gdyż podniosła koszt projektu. Należało odbudować całą tamtejszą infrastrukturę. Ale Paranal to biegun dobrej pogody w całej Ameryce Łacińskiej, charakteryzujący się doskonałą jakością obrazu. Oczywiście są miejsca, gdzie pogoda jest bardziej przejrzysta, np. Sahara, ale tam astroklimat jest zły. Paranal miał wspaniały astroklimat, ale pogorszył się w 1998 r., kiedy VLT zaczął działać. Teraz stało się jasne, że to nie astroklimat się wtedy pogorszył, ale pogorszyły się odczyty instrumentów, bo były zniekształcone ze względu na konstrukcję teleskopu. Teleskop nadal generuje doskonałe obrazy.

Zapis paranalny - jakość obrazu 0,2 sekundy łukowej w zakresie widzialnym.

To nie stanie się nigdzie, w żadnym obserwatorium na świecie, tylko w drodze wyjątku. W zasadzie astroklimat na Paranal jest dobry. Las Campanas też jest dobry, to nie przypadek, że tam powstanie 20-metrowy teleskop GMT. Ale na sąsiedniej górze La Silla klimat nie jest zbyt dobry. I to jest zaskakujące, bo te dwie góry leżą obok siebie, dosłownie w tym samym miejscu, w zasięgu bezpośredniej widoczności – a przecież jest taka różnica! Astroklimat w Cerro Tololo jest nieco gorszy, ale notabene poprawia się, ponieważ w atmosferze ziemskiej przez ostatnie 10 lat zachodziły procesy globalne.

Astronomowie osiedlili się w Chile dzięki stabilnemu antycyklonowi nad pustynią Atakama, który zapewnia skierowane w dół prądy powietrza, a co za tym idzie doskonały astroklimat. Latem antycyklon przesuwa się na południe, a od północy zbliża się strefa tropikalna z chmurami i opadami atmosferycznymi. Zjawisko to nazywane jest „zimą boliwijską” i częściowo dotyka Paranal. W ostatniej dekadzie antycyklon stopniowo migrował na południe. W naszej strefie centralnej robi się coraz bardziej sucho (astronomowie się cieszą, rolnictwo płacze), a na północy latem pada deszcz. W lutym tego roku ostra „boliwijska zima” spowodowała powodzie w północnym Chile.

No cóż, w sumie nie da się powiedzieć, co jest lepsze, a co gorsze, bo pod jednym parametrem może być lepiej, a pod innym gorzej. Amerykanie szukali ostatnio miejsca na 30-metrowy teleskop. Zbadali 4–5 miejsc w Chile i kilka miejsc w innych częściach świata. Ostatecznie wybraliśmy Mauna Kea, chociaż jakość obrazu nie jest tam lepsza od naszej.

Ale inne parametry atmosferyczne okazały się lepsze dla optyki adaptacyjnej. Dlatego doskonale rozumiem ich wybór.

— Czy można porównać astroklimat w Chile z astroklimatem w Specjalnym Obserwatorium Astrofizycznym (SAO) na Północnym Kaukazie i, powiedzmy, w Uzbekistanie?

— Nie ma co porównywać z SAO. SAO traci zarówno na ilości bezchmurnej pogody, jak i na jakości zdjęć. Nawet nie jest poważnie o tym rozmawiać.

SAO nie należy uważać za miejsce astronomiczne. To samo można powiedzieć o Shatdzhatmas pod Kisłowodzkiem, gdzie NOK Uniwersytetu Moskiewskiego buduje obserwatorium szkoleniowe z teleskopem o średnicy 2,5 metra.

Tam miejsce zostało zbadane bardzo dobrze, bardzo dokładnie, stosując tę samą metodologię, co na całym świecie. Astroklimat jest tam całkiem przyzwoity, ale nie można go porównać z najlepszymi miejscami na świecie. To może być najlepsze miejsce w Rosji, ale nie na świecie. Jeśli chodzi o Uzbekistan, są miejsca o dobrej jakości obrazu, na przykład góra Maydanak. Prowadzono tam liczne badania, w tym na sprzęcie ESO. Jednak pod względem dobrej pogody i przejrzystości atmosfery Uzbekistan przegrywa. Majdanak to dobre miejsce, może ze sto razy (jeśli przemnożyć wszystkie czynniki i warunkowo wyrazić to w cenie teleskopu) lepsze niż Kaukaz Północny. Ale jeśli porównać to z Chile, Wyspami Kanaryjskimi czy Mauna Kea, to Maidanak przegra.

— Dlaczego zdecydowałeś się opuścić Rosję?

— Ale ja nie opuściłem Rosji.

- Ale mieszkasz w Chile...

— Tak, mieszkam w Chile i tu pracuję. Ale nadal jestem obywatelem Rosji i pracuję tutaj po prostu dlatego, że jest to w tej chwili bardziej interesujące. Mam tylko jedną motywację, aby tu zostać i pracować. Ponieważ jestem tu w centrum wydarzeń. Mam możliwość zbudowania nowego sprzętu i wykorzystania go. W Rosji nie miałem takiej możliwości. Całe życie tworzę urządzenia i dobrze wiem, jak to się robi w Rosji i jak to się robi tutaj. Tutaj mogę wyrażać się coraz głębiej i wnosić więcej korzyści dla nauki.

— Ostatnie pytanie: czy sądzisz, że Rosja powinna dołączyć do ESO?

— Trudno mi sformułować swoją opinię, od dziesięciu lat pracuję poza astronomią rosyjską, więc nietaktem z mojej strony byłoby doradzanie czegokolwiek. Oczywiście jestem świadomy tych rozmów i komunikuję się ze współpracownikami. Są ludzie, którzy są zdecydowanie za i którzy są zdecydowanie przeciw. Na przykład w Brazylii, jeśli chodzi o kwestię przystąpienia do ESO, również jest partia za i partia przeciw.

Pytanie jest z pewnością niejednoznaczne. Znam argumenty tych, którzy za tym krzyczą i stanowisko tych, którzy są temu przeciwni.

Wolałbym jednak być z tymi, którzy są za – to moja osobista opinia. I wielu moich znajomych, których zdanie szanuję, również jest za tym.

– jedno z niezwykłych miejsc na ziemi. Tutaj, obok
obserwatorium, zobaczysz starożytne świątynie alańskie i wśród gór Kaukazu
Jest wieś całkowicie modernistyczna, gdzie koncentracja kandydatów i doktorów nauk na jednostkę ludności jest niesamowita.

Badaczka SAO Larisa Bychkova opowiedziała nam o życiu w Arkhyz, historii Specjalnego Obserwatorium Astrofizycznego i o tym, jak zostać żoną astronoma.

Powstanie Wielkiego Teleskopu Azymutalnego było rewolucją w konstrukcji teleskopów

– Opowiedz nam o historii swojego obserwatorium.

– Specjalne Obserwatorium Astrofizyczne (SAO) powstało w 1966 roku. Był dyrektor Iwan Micheewicz Kopyłow i kilku pracowników, ale wszystko trzeba było jeszcze zbudować.

W ciągu 10 lat powstał teleskop BTA (Large Azimuth Telescope). Został zbudowany w Leningradzkim Stowarzyszeniu Optyczno-Mechanicznym (LOMO), głównym projektantem był Bagrat Konstantinovich Ioannisiani.

Również w fabryce szkła optycznego w Lytkarino wykonano zwierciadło, główny element każdego teleskopu. Jego średnica wynosiła 6 m.

Utorowali drogę do miejsca instalacji teleskopu i zbudowali osadę astronomów Niżny Arkhyz (jej lokalna nazwa to Bukowo).

Od 1976 roku w BTA rozpoczęły się regularne obserwacje, które trwają do dziś. Przy dobrej pogodzie odbywają się każdego wieczoru. Przez prawie 20 lat BTA pozostawał największym teleskopem na świecie, a obecnie jest uważany za największy w Rosji, Europie i Azji. Najważniejsze, że powstanie tego teleskopu było rewolucją w konstrukcji teleskopów. Wszystkie kolejne, większe teleskopy ze zwierciadłami o długości 8 m, 10 m itd. budowane są na tej samej instalacji azymutalnej.

W SAO znajduje się także duży radioteleskop RATAN-600. Dzięki temu nasze obserwatorium jest jedynym dużym ośrodkiem obserwacyjnym w Rosji wyposażonym w duże teleskopy.

– Którzy z najsłynniejszych naukowców tu pracowali i pracują? Jakich ważnych odkryć dokonano w Twoim obserwatorium?

– W pierwszych latach pracowali tu Siergiej Władimirowicz Rublow i Wiktor Favlovich Shvartsman. Wielu pracowników CAO jest znanych na całym świecie. Wśród nich jest jeden z twórców radioteleskopu, akademik Jurij Nikołajewicz Parijski, obecny dyrektor członka korespondenta. RAS Yuri Yurievich Balega, czołowi eksperci w dziedzinie badań fizyki galaktyk Viktor Leonidovich Afanasyev, Igor Dmitrievich Karachentsev, w temacie gwiazd - Jurij Władimirowicz Głagolewski, Siergiej Nikołajewicz Fabrika, Władimir Jewgienijewicz Panczuk.

W SAO uzyskano wiele znaczących wyników naukowych. Co roku przesyłamy do Akademii Nauk listę naszych najważniejszych osiągnięć. Przykładowo w 2006 roku odkryto, że wśród gwiazd w pobliżu Słońca, wykorzystując interferometrię w BTA, odkryto 30 nowych układów podwójnych o szybkim ruchu orbitalnym, których składnikami są gwiazdy o bardzo małych masach i brązowe karły (obiekty pośrednie między gwiazdami i planetami).

W 2008 roku w dwóch zewnętrznych galaktykach odkryto nowe, jasnoniebieskie gwiazdy zmienne (LBV). Są to najbardziej masywne gwiazdy w końcowej fazie ewolucji przed eksplozją supernowej. Za pomocą szerokokątnej kamery o wysokiej rozdzielczości czasowej TORTORA zarejestrowano i szczegółowo zbadano błysk optyczny towarzyszący rozbłyskowi promieniowania w zakresie gamma z obiektu GRB080319B. Ten błysk jest najjaśniejszym zarejestrowanym do tej pory. Po raz pierwszy gołym ludzkim okiem było widać promieniowanie pochodzące z tak odległych miejsc, które trwało 8 miliardów lat.

Jeszcze wcześniej, w bliskich pozagalaktycznych odległościach wynoszących dziesiątki milionów lat świetlnych, astronomowie z SAO skonstruowali wyraźną zależność szybkości recesji galaktyk. Paradoks polega na tym, że tak wyraźnej zależności nie powinno być. Indywidualna prędkość galaktyk jest bliska prędkości recesji. Zależność reguluje tzw. ciemna energia – siła przeciwdziałająca powszechnej grawitacji.

W następnym stuleciu ludzkość może skolonizować niektóre planety i satelity

– Która jest teraz godzina w nauce? W końcu dokonano już tak wielu odkryć. Czy jest coś jeszcze do odkrycia?

– Nadeszły trudne czasy w nauce. Kiedy powstawało nasze obserwatorium, interesował się tym cały kraj – kręcono filmy, pisano w gazetach, wielu członków rządu odwiedziło Północny Okręg Administracyjny. Byliśmy największą potęgą astronomiczną i wszyscy byli z tego dumni.

Teraz czasami wydaje mi się, że kierownictwo naszego kraju nawet nie wie o istnieniu BTA. I oczywiście znacznie zmniejszono fundusze na utrzymanie teleskopu i sprzętu. Obserwatorium zawsze działało w pełni, nawet w najtrudniejszych latach 90-tych. Ale na przykład lustro stało się w tym czasie przestarzałe i oczywiście wymaga ponownego wypolerowania. Od 2007 roku problem ten został rozwiązany, ale nadal nie został rozwiązany.

Zmniejszyło się zainteresowanie nauką, szczególnie w naszym kraju. To smutny objaw. Nauka pracuje na przyszłość. A spadek zainteresowania nauką skazuje naszych potomków na szereg problemów: trudno jest wykorzystać już zdobytą wiedzę, a jeszcze trudniej odkryć lub stworzyć coś nowego.

Jednocześnie są to bardzo ciekawe czasy w samej nauce. Tak, dokonano wielu odkryć. Być może jednak czasy ciekawych odkryć nie mogą się nigdy skończyć. Każdy ze specjalistów podkreśliłby kilka ważnych dla siebie obszarów. Chciałbym opowiedzieć Ci o moim.

Po pierwsze, jest to badanie pobliskich planet i ich satelitów.

Dzięki rozwojowi astronautyki i powstaniu różnych teleskopów kosmicznych uzyskano wiele interesujących informacji o planetach Układu Słonecznego.

Księżyc jest szczególnie interesujący. Mars został dobrze zbadany dzięki sondom kosmicznym „chodzącym” po jego powierzchni.

Księżyc Jowisza, Europa, pokryty jest lodem wodnym, pod którym prawdopodobnie znajduje się woda w stanie ciekłym.

Podobny obraz widać na Enceladusie, małym księżycu Saturna. Księżyc Saturna Tytan został dokładnie zbadany przy pomocy sond Cassini i Huygens. Wygląda jak nasza Ziemia w młodości, ma gęstą atmosferę metanową, deszcze metanu i jeziora. Badanie najbliższych planet i ich satelitów jest bardzo ważne, gdyż najprawdopodobniej w następnym stuleciu może nastąpić kolonizacja i rozwój tych ciał kosmicznych przez ludzkość.

Nie możemy być sami we Wszechświecie

Innym interesującym obszarem są planety pozasłoneczne (egzoplanety). Niektóre z nich mogą być siedliskiem życia pozaziemskiego. Po raz pierwszy w 1995 roku odkryto planetę w pobliżu innej gwiazdy, 51 Peg. Według stanu na wrzesień 2011 roku w pobliżu innych gwiazd znajdowało się 1235 planet i układów planetarnych. Obecnie znanych jest ich około 3 tysiące, ale wiele danych wymaga jeszcze dalszej weryfikacji.

Większość egzoplanet ma ogromne masy (większe niż nasz Jowisz, także gazowe olbrzymy), obraca się po wydłużonych orbitach i znajduje się bardzo blisko swoich gwiazd.

Takie planety są bardzo niezwykłe, dają zupełnie inne wyobrażenie o budowie i powstawaniu układów planetarnych. Jednak z punktu widzenia poszukiwania planet do wykrywania życia nie są one interesujące. Ale wśród nich znaleziono już planety skaliste o masie porównywalnej z Ziemią. Niektóre mają niemal okrągłe orbity, co zwiększa szanse na pojawienie się tam życia. W układzie dwóch gwiazd odkryto także planety pozasłoneczne.

W 2009 roku wystrzelono kosmiczny teleskop Keplera w celu poszukiwania egzoplanet. Wyniki są zachęcające. Nie powinniśmy być sami we Wszechświecie, ponieważ prawa fizyki i pierwiastków chemicznych są wszędzie takie same, nasze Słońce jest zwykłą gwiazdą, której jest wciąż bardzo wiele we Wszechświecie, znajdujemy coraz więcej planet obok innych gwiazdy. Wszystko to potwierdza słuszność naszych przemyśleń na temat poszukiwania życia we Wszechświecie.

Ale w kosmosie są ogromne odległości - promień światła z prędkością 300 000 km/s pokonuje je w latach, tysiącach, miliardach lat. Na taką odległość trudno się porozumieć. (uśmiecha się)

Musimy także wspomnieć o temacie „ciemnej materii”. Niedawno odkryto, że wszystko, co przynajmniej w jakiś sposób emituje w świetle widzialnym, w zakresie radiowym, w ultrafiolecie i innych zakresach, stanowi tylko 5% substancji. Wszystko inne jest niewidzialne, tak zwana ciemna materia i ciemna energia. Wiemy, że istnieje, mamy szereg hipotez i wyjaśnień tych zjawisk, jednak nie do końca rozumiemy ich naturę.

– Jakie są obecnie główne kierunki nauki astronomicznej w Rosji?

– Są takie same: planety Układu Słonecznego, fizyka gwiazd i galaktyk (ogromne układy gwiezdne), radioastronomia, kosmologia. Niestety obecnie mamy słabszą bazę obserwacyjną w porównaniu z największymi teleskopami na planecie. Na świecie zbudowano wiele teleskopów ze zwierciadłami do 11 metrów, są też projekty na jeszcze większe teleskopy, ale bez udziału naszego kraju.

Wielu młodych astronomów nadal opuszcza Rosję

– Jak widzisz rozwój astronomii w naszym kraju? Co zmieniło się w nauce przez ostatnie 20 lat?

– Trochę pesymistycznie patrzę na rozwój astronomii w naszym kraju. Mam jednak nadzieję, że BTA pozostanie aktywnie działającym teleskopem. A ludzie zawsze byli i są dociekliwi, pasjonują się nauką i zdobywaniem nowej wiedzy. Chociaż trzeba przyznać, że wielu naszych 30-40-letnich kolegów, osób o rozwiniętym potencjale naukowym, wyjechało studiować astronomię do innych krajów. Wielu utalentowanych młodych ludzi również nie zdecydowało się na pracę w astronomii ze względów finansowych.

– Jak wygląda dzień pracy astronoma?

– Dla astronoma najważniejsze są obserwacje. Ale przeprowadzane są według harmonogramu sporządzonego na sześć miesięcy. Mogą to być dwie, pięć, kilka nocy. Następnie obserwacje są przetwarzane w środowisku biurowym. Może być długotrwały, zależy od ilości materiału uzyskanego podczas obserwacji, od liczby pracowników, od złożoności zadania, od poziomu specjalistów.

Astronomowie stale monitorują, co nowego w tym kierunku i regularnie zapoznają się z nowymi publikacjami. Rozumieją i omawiają uzyskane wyniki ze swoimi współpracownikami (bezpośrednimi lub zlokalizowanymi w różnych krajach), przemawiają na seminariach i konferencjach, przygotowują publikacje na podstawie wyników swoich obserwacji lub obliczeń. To w rzeczywistości wynik pracy naukowca.

– Czy można powiedzieć, że astronom to zawód twórczy?

– Astronomia jest oczywiście pracą twórczą, jak każda inna nauka, ponieważ nie ma gotowej odpowiedzi i wszystko opiera się na nowych badaniach i wnioskach.

– Dlaczego wybrałeś ten zawód?

– Jako 11-letnia dziewczynka przypadkowo przeczytałam broszurę profesora Kunickiego „Dzień i noc. Pory roku” i dałem się ponieść emocjom, prawdopodobnie dlatego, że jestem romantykiem. Wszyscy moi współpracownicy to ludzie, którzy pasjonują się nauką.

– Czy status astronoma zmienił się w porównaniu z czasami sowieckimi?

– Osoby dalekie od nauki patrzą na nas z większym zdziwieniem („No to jest taka praca?”), z większą nieufnością („Czy teleskop jeszcze działa? Czy tam nie ma centrum handlowego?”), więcej sugerują praktycznie przydatne wyniki.

Najwyraźniej można powiedzieć, że obecnie zarówno status nauki w ogóle, jak i status naukowców, w tym astronomów, uległy obniżeniu. Chciałbym również zauważyć, że społeczeństwo stało się mniej wykształcone, a czasem nawet gęstsze.

Ale są też zainteresowani. W weekendy zawsze organizujemy wycieczki z teleskopami i prawie wszyscy wychodzą zszokowani i zdumieni. Latem na wycieczkach uczestniczy 500-700 osób dziennie.

Teraz prowadzimy bardziej „fragmentarną” selekcję studentów

– Studenci regularnie przyjeżdżają do Was na praktyki. Jak idą zajęcia z nimi? Ilu z tych, którzy otrzymują tę specjalność, pozostaje w nauce? Jak postrzegasz to „młode, nieznane plemię”?

– Na początku tego stulecia mieliśmy bardzo duży napływ studentów z Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego, uniwersytetów w Petersburgu, Kazaniu, Stawropolu, Rostowie, Taganrogu, Dołgoprudnym i innych, ponad 100 osób rocznie. Prowadziliśmy z nimi dodatkowe zajęcia praktyczne i wykłady, oni brali udział w obserwacjach i opracowaniu wyników, wszyscy zostali przydzieleni do personelu CAO. W ostatnich latach prowadzimy bardziej „fragmentarną” pracę: robimy to samo, ale przyjmujemy zasadniczo mniejszą liczbę studentów. Daje to lepsze rezultaty.

Nasza młodzież to w większości ludzie pełni entuzjazmu, utalentowani, chętni do nauki lub dziedzin stosowanych. Szanuję ich i wierzę w nich. Z wielu możesz być już dumny i dumny, że ich znasz. Niestety, jak już mówiłem, ze względów finansowych wielu nie może sobie pozwolić na przyjemność uprawiania nauki.

Na przykład z grupy astronomów na Moskiewskim Uniwersytecie Państwowym, gdzie studiował mój syn, tylko cztery z 18 osób mogły pozostać w astronomii, z czego dwie były Moskaliami. Posiadali lepszą bazę materialną niż pozostali, którzy przybyli z prowincji.

– Co zmieniłbyś w nauczaniu astronomii, gdybyś był ministrem edukacji?

– Nauczanie astronomii na uczelniach jest na dobrym poziomie. I teraz w szkole nie uczą astronomii! Nasi czołowi naukowcy wielokrotnie podnosili tę kwestię, ale bezskutecznie. Społeczeństwo jest kupieckie: po co studiować astronomię, jeśli jej nie zaliczysz!

Na kanale petersburskim odbył się wspaniały kurs przystępnej astronomii prowadzony przez akademika Anatolija Michajłowicza Czerepaszczuka, dyrektora Instytutu Astronomicznego Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego. Zamknięte - niska ocena. W czasach sowieckich najwyższą oglądalność miał program astronomiczny emitowany w telewizji w Czechosłowacji, przede wszystkim programy muzyczne i talk show. Ale w telewizji jest wiele programów pseudonaukowych, w godzinach, w których jest najwięcej „oglądania”.

No cóż, gdyby astronomia wróciła do programu nauczania w szkole, to wprowadziłbym te lekcje w ósmej klasie, bo baza niezbędnej wiedzy już jest, a uczniowie nie są jeszcze przeciążeni egzaminami, i zajęcia prowadziłbym na bardziej popularny poziom.

Żony astronomów są jak żony wojskowych

– Jesteś nie tylko astronomem, ale także żoną astronoma. Czy trudno być nią?

– W ogóle nie jest łatwo być żoną.

Tak, w astronomii są obserwacje nocne, wyjazdy służbowe, pilna praca nieuregulowana. Wymaga to jednak takiego samego zaufania i zrozumienia, jak w przypadku żony aktora, na przykład nauczyciela lub kierowcy. Trudności żon astronomów przypominają nieco problemy żon wojskowych: kobiecie nie zawsze udaje się znaleźć pracę w pobliżu obserwatorium i spełnić się zawodowo.

– Czy kobieta astronom i mężczyzna astronom zachowują się w nauce tak samo?

– Powiedziałbym, że to samo. Kobietom jest jednak trudniej, jak w wielu innych dziedzinach, zwłaszcza tam, gdzie jest praca twórcza i konieczne jest nieformalne podejście do pracy. Bo kobieta nadal nosi macierzyństwo i większy ciężar obowiązków domowych.

– Jaką radę dałabyś dziewczynom, które chcą zapisać się na wydział astronomii?

– Na wydziały astronomii idą przede wszystkim ludzie, którzy pasjonują się niebem i fizyką, niezależnie od płci. Życzę powodzenia i sukcesów. Byłbym szczęśliwy, gdyby otrzymali dobrą wiedzę. No cóż – jak potoczy się życie. Wiedza i rozwinięte mózgi przydadzą się w każdej dziedzinie.

Bukowo – wiejski dom

– Wasza wioska wydaje się być czymś niezwykłym: oazą nauki i kultury w górach. Jak czują się tu ludzie w porównaniu z tymi, którzy mieszkają w stolicy? Czy często organizujesz duże wydarzenia kulturalne lub naukowe? Czy czujesz się odcięty od tutejszego świata?

– Nasza wioska jest naprawdę mała i niezwykła. Mieszka tu niespełna tysiąc osób. Czysto i przytulnie, w dolinie wśród gór. Moja córka nazwała go wiejskim domem: dach to niebo, ściany to góry, w środku wszystko jest własne.

Wieś jest przyjazna, zawsze można liczyć na pomoc sąsiadów. Jest wszystko, czego potrzeba: szkoły - edukacja ogólna z basenem, muzyka i plastyka, przedszkole, sklepy, siłownia. Znam około pięciu osób, którym się tu nie podoba. Dla tych, którzy nie mają rodziny i nie mają dorywczej pracy, jest to nudne. Mieszkają tu także mieszkańcy okolicznych wsi, którzy bardzo spokojnie postrzegają Bukowo. Zupełnie przypadkowi ludzie również żyją według „typu daczy”. Dla innych jest to miejsce szczególne. Wszystkie dzieci w wiosce go uwielbiają. Każdy, kto choć raz tu był, zakochuje się.

Są trudności związane z oddaleniem – nie wszystko można kupić, obecnie nie ma apteki, stacje kolejowe są daleko, pracy jest mało itp. Jest tu wiele dobrych rzeczy (przyroda, powietrze, woda itp.), Ale główną zaletą wioski jest wyjątkowe środowisko ludzkie.

Ważne wydarzenia naukowe odbywają się kilka razy w roku. Są to ogólnorosyjskie i międzynarodowe konferencje astronomiczne. Czasem konferencje odbywają się tu także dla specjalistów z innych dziedzin. Praktycznie nie ma tam dużych wydarzeń kulturalnych. Ale był ogólnorosyjski konkurs pianistyczny.

Jednak we wsi dość często odbywają się różne wystawy i koncerty różnej wielkości oraz pokazy filmowe. W miastach jest tego znacznie więcej, ale ludzie często nie mają czasu ani energii, aby się tym cieszyć, a w naszym kraju, dzięki bardziej zrelaksowanemu trybowi życia, wydarzenia kulturalne są naprawdę dostępne w życiu codziennym.

Pracownicy Obserwatorium posiadają wiele międzynarodowych kontaktów zawodowych, często wyjeżdżają w podróże służbowe do różnych miast w kraju i za granicą w celu obserwacji, dyskusji wyników i udziału w konferencjach, dzięki czemu nie ma izolacji od świata.

Niepracującym emerytom trudniej jest mieszkać na wsi, emerytury w naszym kraju są niskie i ludziom może być trudno gdzieś wyjechać.

– Czy poza obserwatorium są w miejscowości jakieś inne atrakcje?

– Kilometr od wsi w górach kilka lat temu odkryto ikonę naskalną – Oblicze Chrystusa. Teraz położono do niego żelazne schody liczące 500 stopni, teraz można się po nich wspinać nawet przy słabej kondycji fizycznej.

Ikona skały - Oblicze Chrystusa

Na terenie Niżnego Archyzu znajdują się także najstarsze cerkwie w Rosji. Ich wiek sięga X wieku. Najstarsza działająca świątynia. Często mamy pielgrzymów.

Obecność świątyń ożywia nasze życie. Na przykład doktor nauk fizycznych i matematycznych Nikołaj Aleksandrowicz Tichonow bardzo interesuje się historią tych miejsc, pisze artykuły na tematy archeologiczne i jeździ na konferencje.

We wsi znajduje się także unikalne muzeum historyczno-archeologiczne, które posiada największą kolekcję przedmiotów gospodarstwa domowego kultury Alan. Przecież wioska astronomów została zbudowana niemal na miejscu stolicy chrześcijańskiej diecezji państwa alanskiego. Pod koniec pierwszego tysiąclecia naszej ery terytorium tego państwa obejmowało prawie cały Północny Kaukaz. Alanya została zniszczona dopiero przez Tatarów-Mongołów. Alanowie przyjęli chrześcijaństwo około 920-930. AD, przed chrztem Rusi.

Wszystkich pragnących podziwiać piękno Arkhyz zapraszam na zwiedzanie obserwatorium!