Большое количество солнечных дней в году давно является брендом Бурятии. Но мало кто знает, что данный факт помимо туристических выгод имеет и научные. В одном из самых живописных уголков республики, у подножия Саянских гор, расположилась одна из крупнейших научных радиоастрономических обсерваторий мира - «Бадары»
Наблюдательный пункт Тунки
Несмотря на то что обсерватория находится в Бурятии, о ее существовании знает не каждый житель республики. Между тем данные, поступающие с космического наблюдательного пункта в Тункинском районе, используют ученые по всему миру. Есть у обсерватории и военное предназначение, поэтому не все могут попасть на режимный объект. Но журналистам «ИП» повезло. Получив разрешение, мы сразу же отправились в живописнейшее место Тункинской долины – урочище Бадары, где и расположена одноименная обсерватория.
Как выяснилось, принадлежит космический наблюдательный пункт Санкт-Петербургскому институту прикладной астрономии Российской академии наук.
Институт прикладной астрономии (ИПА) РАН - один из крупнейших астрономических институтов мира. Находится в Санкт-Петербурге. Ученые института занимаются исследованиями в области новых методов астрометрии и геодинамики, эфемеридной астрономии, классической и релятивистской небесной механики, радиоастрономии и радиоинтерферометрии, космической геодезии и фундаментального координатно-временного обеспечения. ИПА РАН ведет регулярные радиоинтерферометрические и радиоастрономические наблюдения сети Квазар-КВО и лазерные наблюдения искусственных спутников. Обсерватории ИПА РАН на сегодня расположены в Ленинградской области, в Бурятии и Карачаево-Черкесии.
Помимо обилия солнечных дней природа в этих местах завораживает: острые макушки гор, упирающиеся прямо в небо, бескрайний лес, чистые реки и альпийские луга. Наконец, за очередным поворотом над верхушками деревьев перед нами предстало величественное сооружение. Повисшая, словно инопланетная летающая тарелка над землей, антенна размером с небоскреб. Ничего подобного ранее видеть не приходилось.
Попасть на территорию обсерватории, которая со всех сторон обнесена высоким бетонным забором, можно только через автоматические ворота. Эту преграду мы успешно миновали. Внутри территория обсерватории ничем не примечательна, если бы не гигантская антенна, возвышающаяся в центре всего комплекса.
- Место для строительства радиоастрономической обсерватории в Бурятии было выбрано не случайно. Дело в том, что у вас очень большое количество дней в году ясная и солнечная погода. Для наблюдений за космосом это условие является очень важным, Да и плюс наличие инфраструктуры стали теми факторами, определившими строительство обсерватории в Бадарах, - говорит и.о. заведующего радиоастрономической обсерваторией «Бадары» Роман Сергеев.
Тарелка для квазаров
Главным сооружением радиоастрономической обсерватории является полноповоротный прецизионный радиотелескоп. Неподалеку от него находятся здание обсерватории, служебные помещения и гараж. Вблизи гигантский радиотелескоп выглядит еще более внушительным.
- Такая площадь главного зеркала является оптимальной для изучения космических объектов на больших расстояниях при проведении наблюдений, - рассказывает Вадим Шпилевский, инженер-электроник радиоастрономической обсерватории «Бадары». – При этом сама антенна способна крутиться с большой скоростью для такого массивного объекта. Четыре тележки в обоих направлениях вращает антенну по кругу с помощью крана. При этом радиус вращения равен 270 градусам в обе стороны.
Ученые обсерватории ведут круглосуточные наблюдения за квазарами - высокоэнергетическими и далекими радиоисточниками в космосе.
- К примеру, наблюдая за разными объектами, мы можем понять, как изменилась траектория и скорость вращения нашей планеты в космосе, вокруг солнца и многое, многое другое. При этом вес антенны превышает 900 тонн, - рассказывает Вадим.
Изучение космических объектов ведется не только в видимом диапазоне, но и в радиодиапазоне, инфракрасном, ультрафиолетовом и так далее. Сигналы в радиодиапазоне впоследствии поступают в центр обработки данных в Санкт-Петербурге, после чего переводятся в видео. То есть первоначально получаемые радиотелескопом данные можно только услышать и только потом увидеть.
- Изначально подобные комплексы космических наблюдений создавались для наблюдений за спутниками. Однако эти функции сегодня успешно выполняют более мелкие объекты квантово-оптической системы, которая есть и на нашей обсерватории. Лазер при помощи оптических приемников «стреляет» в спутник. После чего получаемый отраженный сигнал обрабатывается, - говорит инженер-электроник.
В настоящее время в Бадарах строится еще один радиотелескоп для того, чтобы снять часть нагрузки с основной антенны. Он будет способен отслеживать еще более мелкие объекты в космосе, что увеличит эффективность работы комплекса «Квазар».
Внутри радиотелескоп выглядит еще более масштабнее. Сердце научного сооружения – помещение кабельной петли. Там проходят рельсы и кабели, приводящие гигантскую антенну в движение и принимающие комические сигналы.
- Вся автоматика радиоантенны продублирована. Кроме того, в рубке телескопа расположена нижняя часть электропривода контррефлектора. Помимо главного зеркала на самом верху антенны имеется вторичная система с контррефлектором. Это тоже зеркало, которое управляется по трем координатам, включая радиальную. То есть оно настраивает диапазоны, в которых и работает главное зеркало радиотелескопа, - говорит инженер-электроник.
Приводится в движение огромная махина в операторской, где установлены две стойки панели управления квантово-оптической системы. Именно сюда принимается сигнал с главной антенны, и информация впоследствии направляется в центр обработки данных в Санкт-Петербург.
- Квантово-оптическая система очень сложна даже для высококвалифицированного инженера. Только на то, чтобы изучить принцип ее работы, нужен месяц. Получаемые нами картинки космоса значительно отличаются от тех, которые люди привыкли видеть. Они значительно менее яркие. По большому счету космос черно-белый, а красочные картинки отфотошоплены, - рассказывает оператор квантово-оптической системы.
Космическая безопасность Бурятии
Все специалисты работают на обсерватории только по две недели. После этого на смену им приезжает другая группа. Уединенность, тишина и отсутствие постороннего звука позволяют ученым полностью посвящать себя работе. На территории обсерватории для рабочих построены жилые корпуса, столовая, научные лаборатории и рабочие кабинеты. Как правило, работают здесь люди по многу лет, что сплачивает коллектив и позволяет неизменно добиваться высоких результатов. На сегодняшний день Бадарская радиоастрономическая обсерватория получила признание во всем мире, участвуя во всех международных программах в области астрономии и астрофизики.
Также деятельность института прикладной астрономии РАН включает в себя и изучение планет Солнечной системы, проблемы астероидной опасности и многое другое.
- Проблема астероидной угрозы для нашей планеты представляет большую угрозу. Наш радиотелескоп в Бадарах способен определить любые объекты. Особенно опасны астероиды, летящие от солнца, потому что их обнаружить крайне сложно. К примеру, Чебаркульский метеорит, который упал под Челябинском. Хорошо, что он состоял из рыхлых пород и фактически не долетел до земли, - говорит Геннадий Ильин, заместитель директора по научной работе Института прикладной астрономии РАН.
Благодаря обсерватории «Бадары» Россия на сегодняшний день имеет паритет с американской навигационной системой GPS.
- Нас сегодня признали во всем мире. Обсерватория участвует во всех международных программах, и радиоастрономическая обсерватория «Бадары» является одной из трех самых оснащенных в мире. Это самая удаленная точка наблюдений, поэтому к нам обращаются все, - говорит и.о. заведующего обсерваторией Роман Сергеев.
Кроме того, строительство трех радиоастрономических антенн в стране стало самым большим реализованным проектом РАН.
Важную роль играют и радиочастотные службы в Улан-Удэ, которые обеспечивают электромагнитную совместимость радиотелескопов «Квазар-КВО» со средствами разных пользователей. Это позволяет создавать все условия для проведения радиоастрономических наблюдений и поддерживать работу навигационной системы ГЛОНАСС.
- Во времена всеобщего развала 90-х годов нашему институту удалось построить и сдать в эксплуатацию три комплекса «Квазар-КВО». Это стало огромным достижением всей российской науки. В этом смысле Бурятии повезло, что у вас находится один из трех опорных пунктов, обеспечивающих своего рода космическую безопасность нашей страны, - говорит Геннадий Ильин.
Справка
Радиоинтерферометрический комплекс «Квазар», базовая система фундаментального координатно-временного обеспечения России. Комплексы принимают сигналы и обеспечивают работу спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС и GPS. Радиотелескопы работают в двух режимах – радиометрическом и радиоинтерферометрическом, из которых последний является основным и технически наиболее сложным.
Радиоастрономическая обсерватория «Бадары» - третий пункт наблюдения радиоинтерферометрической сети «Квазар-КВО», который был в опытную эксплуатацию в 2005 году. 1 - 2 марта 2007 года состоялся первый полноценный международный сеанс. Основное назначение обсерватории Бадары - проведение радиоинтерферометрических наблюдений внегалактических радиоисточников (квазаров) по геодезическим программам и обработка полученных наблюдений для получения информации о параметрах вращения Земли, координатах пунктов наблюдения, координатах небесного полюса и координатах квазаров. Радиоинтерферометрическая сеть «Квазар» - единственный в России комплекс, позволяющий обеспечить независимость России от данных Международных служб (IERS, IVS, IGS, ILRS, IAU).
Наблюдения за квазарами позволяют получить:
- параметры вращения земли (ПВЗ) – угловую скорость вращения земли, длительность суток, смещение земной оси и движение полюсов;
- опорные координаты антенн и расстояния между ним, данные используются для определения подвижки тектонических плит материков;
- динамику космических объектов – движение в пространстве галактик, звезных систем относительно квазаров;
- взаимную ориентацию небесной и Земной системы координат;
- параметры нижнего слоя атмосферы – тропосферы;
- рассинхронизацию атомных часов на каждом наблюдательном пункте.
Фото Марк Агнор
