Версия для печати

Окно в радиовселенную

Как события на Украине и реформа Российской академии наук повлияли на работу «Радиоастрона», «окна» в радиоволновую Вселенную

Как события на Украине и реформа Российской академии наук повлияли на работу «Радиоастрона», «окна» в радиоволновую Вселенную

Один из самых успешных проектов российской астрономии и космической отрасли — запущенный в 2011 году орбитальный радиотелескоп «Спектр-Р», ключевое звено наземно-космической радиообсерватории «Радиоастрон». Работу «Радиоастрона» обеспечивают десятки зарубежных обсерваторий и других научных организаций, в том числе самый большой полноподвижный радиотелескоп под Евпаторией. «Русская планета» выяснила, как события последних месяцев сказались на работе «Радиоастрона».

«Радиоастрон» является на сегодняшний день единственным наземно-космическим комплексом, который работает по принципу радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами (РСДБ), пионером которой является директор Астрокосмического центра ФИАН академик Николай Кардашев.

Эта методика позволяет объединить несколько удаленных друг от друга радиотелескопов в одну гигантскую виртуальную «антенну» со сверхвысоким разрешением. Сложность заключается в том, что для «сборки» интерферометра и получения четкого сигнала необходимо точно знать расстояние между антеннами и скорость их движения.

Вычисление этих параметров многократно усложняется в том случае, если одно из «плеч» интерферометра — радиотелескоп «Спектр-Р» — находится в космосе, на расстоянии, сопоставимом с дистанцией между Луной и Землей. По этой причине отладка «Радиоастрона» продолжалась почти целый год, до июня 2012 года, пока специалисты Астрокосмического центра не проверили работу аппарата на всех длинах волны. Впрочем, в последние месяцы испытания проходили уже параллельно с началом ранней научной программы.

Сейчас в качестве наземных «плечей» интерферометра используются около 30 крупных радиотелескопов, в том числе российская сеть телескопов «Квазар», североамериканские 100-метровый GBT и 300-метровый «Аресибо», немецкая 100-метровая антенна «Эффельсберг».

С лета 2013 года «Радиоастрон» ведет активные наблюдения за радиоволновой Вселенной в рамках первого года открытой научной программы, которая проходит с июля 2013 по июнь 2014 года, и уже записал в свой актив несколько интересных открытий. Так, ученые провели наблюдения ближайшей активной галактики в созвездии Дева А в поисках «тени» от черной дыры, создали уникальный атлас около сотни квазаров с уникальной информацией об их компактных ядрах, обнаружили необычные свойства межзвездной среды, особым образом искривляющей и фокусирующей излучение пульсаров.

О будущем проекта и о перспективах его «кузена» — «Миллиметрона», запуск которого намечен на 2019 год, РП расспросила координатора научной программы «Радиоастрона» в Астрокосмическом центре ФИАН Юрия Ковалева.

— В последние полгода в мире и в России происходили события, которые могли повлиять на жизнь «Радиоастрона»: реформа РАН и образование Федерального агентства научных организаций (ФАНО), бюджетный кризис в США и кризис на Украине. Как команда «Радиоастрона» справилась с трудностями?

— В краткосрочной перспективе мы пока не видим негативных изменений, связанных с реформой РАН и появлением ФАНО, так как дорогостоящее финансирование наших космических проектов ведется в рамках соглашений с Роскосмосом, в соответствии с утвержденной государственной космической программой, а не из бюджетов РАН или ФАНО. Однако некая встряска конца прошлого года все же на нас сказалась, усложнила нам жизнь, но не принципиально. Пока многое в РАН заморожено на год и никаких резких изменений не наблюдается.

Перейдем к Украине. Это вопрос политический, а не финансовый, и ситуация следующая. Евпатория остановила наблюдения около двух месяцев назад. В этой обсерватории находится 70-метровое радиозеркало, аналоги которого в мире можно пересчитать по пальцам. Я не могу сказать, что Евпатория наблюдала вместе с нами больше, чем другие, но ее вклад был важен для нас. Выпадание этой антенны из программы, несомненно, негативным образом повлияло на работу «Радиоастрона».

У нас были и другие похожие случаи «отключения» некоторых телескопов. К примеру, американские телескопы не работали пару недель осенью 2013 года в связи с бюджетным кризисом в США, а 300-метровый «Аресибо» около месяца бездействовал в марте 2014 года из-за землетрясения в Пуэрто-Рико и обрыва одного из несущих тросов.

С политическими проблемами подобного рода мы столкнулись впервые. Тем не менее это не остановило научной программы «Радиоастрон». К сожалению, мы пока не знаем, когда Евпатория вернется, хотя и надеемся на скорейшее решение этого вопроса.

Есть и другой аспект этой проблемы. В начале апреля НАСА приостановило сотрудничество с Россией из-за событий на Украине. Хочу отметить, что пока у нас не произошло никаких изменений во взаимодействии с зарубежными телескопами и организациями в связи с известными политическими событиями. Нам удалось этого добиться благодаря тому, что мы работаем в рамках открытых научных заявок, которые могут подать как российские ученые, так и зарубежные коллеги. Это дает нам широкие возможности и для научного сотрудничества, и для реализации наиболее сильных и интересных научных экспериментов, и не загоняет в узкие рамки соглашений между институтами, ведомствами и правительствами. Благодаря грамотному построению взаимодействия с пользователями и партнерами «Радиоастрона» мы оказались устойчивы к встряскам последнего времени.

— Примерно год назад вы объявили о старте открытой научной программы и рассказали о ее ключевых проектах. Есть какие-то конкретные результаты и могли бы вы лично чем-то гордиться в ее реализации?

— Прежде всего я хотел бы подчеркнуть, что речь не может идти о какой-то личной гордости за результаты «Радиоастрона», и если мы гордимся, то мы гордимся коллективно. Проект громадный и технически сложный, в нем участвует множество компонентов, наземных и космических служб и его успехи принадлежат, и это не пустые слова, огромному коллективу ученых и инженеров в России и за рубежом.

Что касается научной программы, то мы постепенно завершаем первый год открытой программы. Каждая из семи ключевых научных задач была реализована, хотя и в разных объемах, и все из них достигли положительных результатов. Мы рады, что все участники программы получили возможность провести эксперименты на нашем уникальном телескопе. О конкретных результатах пока говорить рано — такова специфика интерферометрического метода проведения наблюдений. Мы начали обработку данных и уже есть успехи, о которых сообщим на конференции в рамках научной ассамблеи COSPAR в августе 2014 года, где «Радиоастрону» будет посвящен один из симпозиумов.

— В прошлом году вы заявили об открытии «линз» в межзвездной среде, которые неожиданным образом меняют излучение пульсаров и других радиообъектов. Продолжили ли вы эти исследования?

— Мы активно занимаемся этим, вот у нас на этой неделе гостит профессор Карл Гвинн из университета Калифорнии в Санта-Барбаре (США), который является соруководителем пульсарной группы в рамках открытой научной программы «Радиоастрон». Мы провели дополнительные наблюдения и подтвердили то, что излучение пульсаров «рассыпается» на набор «игл» из-за его взаимодействия с «линзами», сгустками межзвездной плазмы, на пути радиоизлучения к нашей планете. Сейчас мы пытаемся выяснить, почему видим этот эффект из космоса при помощи интерферометра «Радиоастрон» и не видим его интерферометрами с поверхности Земли.

— Смогли ли вы улучшить точность определения расстояния до «Спектра-Р» и если да, сказалось ли это на качестве наблюдений?

— И да, и нет. Точность восстановления орбиты аппарата зависит от времени года. И она включает в себя не только расстояние, как вы сказали, но и скорость, точность знания которой даже важнее для обработки данных «Радиоастрона». Существует пять способов определения этих параметров, однако в летние месяцы не все из них применимы из-за ограничений аппарата. Потому точность летом падает. Сейчас мы входим в «сезон затишья», который скорее всего продлится до сентября, что, несомненно, отразится на точности восстановления параметров орбиты «Радиоастрона». Нам хотелось бы решить эту проблему при помощи дополнительных сеансов лазерной дальнометрии.

Пока не могу сказать, изменится ли эта ситуация к лучшему. Этот вопрос находится в компетенции НПО имени Лавочкина и Института прикладной математики РАН. Перспективы есть всегда, однако насколько они могут быть использованы — другой вопрос. В целом ситуация улучшилась, грех жаловаться; где-то для 90% экспериментов точность восстановленной орбиты удовлетворительна.

Проект «Миллиметрона». Источник: technosci.net

— Расскажите о другом проекте АКЦ ФИАН — «Миллиметроне». Как продвигается сборка аппарата, есть ли задержки или какие-либо другие проблемы?

— Я наблюдаю за этим процессом в основном со стороны. Сборка «Миллиметрона» пока не начата. Команда инженеров работает над проектом, создает макеты, разрабатывает различные компоненты системы. Ученые обсуждают список наиболее важных научных задач проекта. При этом не забудем, что России предстоит еще запустить два других аппарата серии «Спектр» перед «Миллиметроном»: «Спектр-РГ» и «Спектр-УФ». Нам предстоит немало работы, придется принять массу принципиальных решений. К примеру, перед нами стоит задача глубоко охладить 10-метровое зеркало «Миллиметрона», для чего придется наладить новые связи с зарубежными партнерами.

— Если говорить о «Миллиметроне» и будущем российской радиоастрономии, насколько вероятно завершение строительства радиотелескопа на плато Суффа в Узбекистане, о возможности чего заявлял академик Кардашев в марте 2014 года, и возможно ли его включение в «Миллиметрон» в качестве наземного «плеча»?

— Да, действительно, такие планы есть. На плато Суффа в Узбекистане еще в 1980-х годах была заложена обсерватория, где планировалось построить телескоп с 70-метровым зеркалом с активной поверхностью. Возможность зеркала «на лету» компенсировать деформации поверхности позволяет проводить наблюдения с высокой эффективностью на коротких (миллиметровых) радиоволнах, что значительно расширяет научную применимость телескопа. Например, исследования на коротких радиоволнах позволяют заглянуть в самую глубь космических объектов. Аналогичные телескопы на сегодня уже построены в США, в Китае и в Италии.

Насколько я знаю, сейчас действительно ведутся активные обсуждения по поводу достройки этой обсерватории. Кажется, есть даже соответствующее поручение российского правительства о создании международной обсерватории на плато Суффа. Если это произойдет, телескоп Суффа, несомненно, будет использован в качестве наземного плеча «Миллиметрона»

— Каких новостей о будущем и успехах «Радиоастрона» нам стоит ожидать?

— Мы уже провели конкурс на второй год открытой научной программы и отобрали научные проекты для реализации. Могу сказать, что второй год будет как минимум таким же интересным, как и первый. Мы планируем реализовать около дюжины крайне интересных научных задач, объем выделенного наблюдательного времени от проекта к проекту разнится от нескольких часов до нескольких сотен часов.

Кроме того, в ближайшее время мы объявим об установлении очередного «абсолютного» рекорда «Радиоастрона». Следите за нашими новостями.