Что может помнить среднестатистический человек со школьной программы по физике и астрономии? То, что в нашей Солнечной системе восемь планет, что у Сатурна есть кольца, а Марс называют «красной планетой»? Может, он знает что такое замедление времени и кротовые дыры (спасибо Кристоферу Нолану и его картине «Интерстеллар»). В любом случае нужно признать, что наши знания об этом ничтожны.

«Степь» предлагает прочесть истории о научной и любительской астрономии в городе. Наш первый герой — это кандидат физико-математических наук, работник Астрофизического Института им. В. Г. Фесенкова (АФИФ) Владимир Терещенко, а второй герой — любитель астрономии и астрофотограф, который работает программистом в банке, Денис Парышев.

Кликните и выберите свою историю.
 


На фото: Владимир Михайлович Терещенко

— Расскажите, над каким проектом вы сейчас работаете?

Моя задача — создать сеть так называемых спектрофотометрических стандартов промежуточного блеска. Зачем нужны эти стандарты? Дело в том, что астрономические наблюдения проводятся на самых разных инструментах и в разных условиях. Чтобы сравнивать результаты наблюдений с теоретическими предсказаниями и между собой, их необходимо стандартизировать и выдавать в единой системе. Стандартизация наблюдений любых небесных тел (звезд, планет, галактик) осуществляется путем сравнения излучения от них с излучением звезд-стандартов. Астрономы называют такое сравнение «привязкой». Стандартами же являются звезды с известным, то есть заранее исследованным, распределением энергии в их спектрах.  

Задача создания таких стандартов, естественно, не так экзотична, как изучение квазаров или черных дыр, но она необходима и принадлежит к классу так называемых вечных задач. Ведь со временем вводятся в эксплуатацию все более крупные телескопы, растет чувствительность приемно-регистрирующей аппаратуры. По этой причине требуются всё более точные и более слабые стандарты.

На фото: Звездная ночь

Созданием спектрофотометрических стандартов я занимаюсь почти всю жизнь. Я также проводил спектральные исследования  двух новых (взорвавшихся) звезд, двух комет. Определял межзвездное поглощение в окрестностях Солнца и физические параметры (температуру и силу тяжести) разных звезд.

Видео: Данил Тошматов

— Какое прикладное значение имеют ваши основные исследования?

Эти данные нужны не только моим коллегам, но и конструкторам ракет и спутников для создания бортовых навигационных систем. В космосе ориентирами служат звезды. На ракетах и спутниках устанавливаются маленькие телескопы, которые «вслепую» наводятся на какой-то участок неба. На этом участке имеются звезды, для которых мы заранее исследовали распределение энергии в их спектрах. Сравнивая отсчеты от этих звезд с данными о них, которые хранятся в бортовом компьютере, навигационная система определяет направление полета ракеты или космического корабля.

— Как проводятся астрономические исследования?

Исследования проводятся после прохождения экспертизы предлагаемого проекта и утверждения его соответствующими инстанциями. Для начала следует подготовить аппаратуру. На этот этап работы может уйти от 5 до 50% времени проведения всего исследования, особенно когда аппаратура модернизируется. Вследствие финансовых проблем иногда заказанные инструменты приходится ожидать годами. Не все характеристики новых приборов заранее известны, поэтому необходимо тестировать оборудование.

Сам процесс наблюдения и регистрации данных занимает от 2 до 5% общего времени исследования. Сейчас излучение звезд регистрируется с помощью ПЗС-камер (или CCD-камер). Для наших наблюдений требуются безоблачные ночи с устойчивой прозрачностью. К сожалению, количество таких ночей катастрофически уменьшилось по сравнению с тем, что было 20-30 лет назад. Раньше в январе-феврале можно было по две недели наблюдать в телескоп, а сейчас, к примеру, с начала года была всего одна «фотометрическая» ночь. При создании спектрофотометрических стандартов каждую звезду необходимо наблюдать не менее трех или четырех раз в разные ночи. Наблюдения выполняются с помощью специально изготовленного спектрографа.

На фото:  Радиотелескоп

После следует рутинная обработка численных данных. Именно она занимает львиную долю времени. Дальше нужно проверить достоверность результатов путем сравнения с результатами аналогичных исследований других авторов или же косвенным путем. Несмотря на то что данные наблюдений получены в числовом виде и хранятся в компьютере, автоматизировать процесс обработки наш прибор не позволяет.

Результаты наших исследований публикуются в виде каталогов или статей, основное содержание которых — множество таблиц. Разумеется, что для большинства людей неважно, сколько энергии излучает та или иная звезда. Не слишком привлекательна наша задача и для молодых специалистов, которые желают заниматься более экзотическими объектами Вселенной. По этой же причине данное направление не всегда поддерживается даже астрономическим сообществом. Но потребность в стандартах была, есть и будет всегда. В далеком будущем эта работа будет выполняться в космосе или на Луне с помощью робота-телескопа.

На фото: Млечный путь

— Какие значимые исследования есть на счету у института, в котором вы работаете?

Каких-либо сенсационных открытий в нашем институте не было. Однако, у нас есть значимые достижения в области наблюдательной астрофизики. Например, в 70–90-е годы в институте было открыто более пятидесяти сейфертовских галактик. Это галактики с активными ядрами, исследование которых продолжается и сейчас. Длительное время у нас проводились и проводятся наблюдения за планетами-гигантами: Юпитером и Сатурном. Конечно, в настоящее время основные данные о них получают с помощью космических миссий к этим планетам, но наземные «патрульные» наблюдения не только дополняют их, но имеют свой смысл. В последнее время в институте стали уделять особое внимание переменным звездам. Это довольно «хлебная» тематика, так как типов переменностей сотни и каждый требует адекватной интерпретации. Особенно привлекательны двойные звезды, у которых один из компонентов — релятивистский. Продолжаются наблюдения за ИСЗ (искусственными спутниками Земли — прим.ред.), в частности, за «Казсатом-2» и «Казсатом-3» и космическим мусором. По просьбе коллег из ИКИ РАН (Институт космических исследований Российской академии наук — прим.ред.) ведутся аллертные наблюдения так называемых гамма-всплесков.

Благодаря мощным компьютерам новое развитие в институте получили теоретические исследования звездных систем. Эти работы привлекают молодежь высоким уровнем программирования и владения компьютером. Работы ведутся в содружестве с астрономами из Гельдербергского университета (Германия). Продолжаются исследования в области космологии и ядерной физики. Благодаря публикациям в журналах с высоким рейтингом, наш институт на хорошем счету.

На фото: Большая туманность Ориона и Бегущий человек

— Какие перспективы есть у АФИФ?

Они связаны, прежде всего, с началом наблюдений на телескопе диаметром 1.5 метра, расположенном на Ассы-Тургеньском плато. Там же имеется метровый телескоп, чью систему управления хотят этим летом модернизировать. На этих и на других двух телескопах, расположенных выше Большого Алматинского озера, можно наблюдать множество самых разных объектов Вселенной. Для успешной работы, имеющихся в АФИФ телескопов, необходимо создать специальное инженерное подразделение. Ведь современный телескоп — это сложная оптико-механическая система, начиненная еще более сложной электроникой.

В заключение нашей беседы мне бы хотелось обратить внимание читателей на явный пробел в нашем образовании. Пора вернуть астрономию как отдельный предмет в школьную программу. Сейчас практически нет научно-популярных книг по астрономии. Можно сказать, что все есть в интернете, но далеко не каждый ученик будет в нем искать материал по астрономии и далеко не каждое сообщение в интернете является научным. Как показывает опыт, ребята, интересующиеся астрономией, часто выбирают технические профессии, что крайне важно для нашей страны.


На фото: Денис Парышев

— Как вы начали увлекаться астрономией?

У отца был небольшой телескоп, он увлекался астрономией и очень много рассказывал о звездном небе, туманностях и галактиках. С пяти лет он вовлек меня в свою деятельность и я все детство наблюдал мир в телескоп.

После окончания школы я уехал учиться в Томский государственный университет, где изучал физику. После окончания университета у меня была возможность уйти в науку, остаться в закрытом научном городке и разрабатывать устройства для военных. Но этим сложно прокормиться, поэтому начал работать в банковском секторе.

Я вернулся в Алматы в 2004 году, а через пару лет купил телескоп. Примерно такой же мы мечтали собрать с отцом: диаметр — 114 миллиметров, фокусное расстояние — 900 миллиметров. В детстве мне казалось, что с такого телескопа можно увидеть всю вселенную!

На фото: Туманность Розетка (Палитра Хаббла)

После этого началась пора регулярных выездов: я выезжал один, смотрел на Луну, галактики и звезды. Все же навыки пришлось восстанавливать: технологии шагнули дальше, а за те 6-7 лет, пока я учился в университете, часть знаний вылетела из головы.

Если я выезжал с друзьями за город, то брал телескоп и показывал им звезды, но чаще это порождало разовые wow-эффекты. В 2015 году я познакомился с людьми, которые тоже увлекаются астрономией. Сначала у нас появилась группа в WhatsApp, а потом несколько мощных астрофотографов и наблюдателей. Сейчас в нашей группе в WhatsApp около 80 человек и около десяти активных астрономов-любителей, основная же часть группы — это «дети» от 25 лет.

На фото: Майская гроза в Алматы

Часть наблюдений мы проводим в городе — это называется тротуарная астрономия или «тротуарки». Это когда любитель берет телескоп, устанавливает его на оживленном перекрестке, так что любой желающий может подойти и посмотреть на звезды. Количество тротуарок зависит от загруженности на основной работе, от погоды и домашних дел. Когда эти три фактора сходятся, ты просто все бросаешь и едешь наблюдать. Все тротуарки мы проводим бесплатно 2-3 раза в год, но хотелось бы делать это чаще.

Мы бесплатно проводили вылазки и экскурсии по звездному небу для школьников и студентов с Сериком Мухамедияровичем (президент клуба любителей астрономии Казахстана). Учителя находили наши контакты, родители собирали деньги, чтобы арендовать автобус, и мы вместе выезжали за город.

Сейчас никаких конкретных площадок для любителей астрономии в городе нет.

Первая волна любителей была в 20052012 годах, но потом наши ряды поредели: часть ушла в серьезную науку, а часть просто разбрелась. Клубных взносов, карточек и регулярных встреч у нас нет — это всё держится на голом энтузиазме. По надобности я читаю лекции по астрофотографии, а если я хочу поехать за город, то пишу в группу. Сейчас происходит вторая «инкарнация» нашего сообщества, в которой со старого клуба принимают участие человек десять. C 26 января по 10 февраля в Esentai Gallery состоится выставка моих работ. Там же я буду читать лекции о Вселенной, Солнечной системе и истории астрономических наблюдений.

На фото: Ночь на озере

— Когда вы начали увлекаться астрофотографией?

Какое-то время я только наблюдал в телескоп, но потом захотел выйти на новый уровень — астрофотографию. Я заболел ей, когда захотел показать друзьям то, что на самом деле находится у нас над головой, а сейчас это моё главное хобби.

Процесс съемки отличается от бытовой тем, что объекты, которые снимают астрофотографы, во много раз темнее обычных. Это как снимать черную кошку в черном помещении без вспышки. Для того чтобы получить снимки, используется очень светосильная оптика, чувствительные сенсоры и устанавливается очень длинная экспозиция. Выдержка одного кадра достигает 1015 минут. При этом сигнал на этом кадре очень слабый, и чтобы поднять его уровень, нужно снять серию кадров. За час я условно снимаю шесть кадров. За ночь (летом она длится часа 34) могу снять 2025 кадров, в зимнюю ночь — до 3035 кадров. После этого кадры складываются, сигнал увеличивается и дальше с ним можно работать в графических редакторах и в программах обработки астроизображений.

В астрофотографии есть несколько направлений: звездные поля, к примеру, Млечный Путь, лунно-планетарная съемка (Луна, планеты, спутники) и съемка объектов глубокого космоса или deep-sky съемка (туманности, галактики, звездные скопления). Последний из них — это самый сложный с технической стороны, но самый интересный и красивый жанр, к которому у меня лежит душа.

На фото: Млечный путь

Я выкладываю свои фотографии на сайте, в ВК и Facebook, но популяризацией как таковой не занимаюсь. Те, кого фотографии действительно зацепили, собираются на выезд и в дальнейшем покупают свою технику, наблюдают и снимают. Монетизировать астрофотографию я не пробовал.

— Знаете ли вы о любителях астрономии в остальных городах Казахстана?

Я знаю, что в Астане очень сильный клуб астрономии. Там, как и у нас, нет как такового клуба, но есть костяк любителей, которые собираются, наблюдают и делятся впечатлениями: Мурат, Надир, Юра. Астанинцы раз в год проводят астрослёты, чаще всего в мае. Если у нас летом ночь длится четыре часа, то в Астане этот период короче. Но этот период в мае — переходной, когда времени достаточно, чтобы  наблюдать за небесными телами. Я попал на такой слет в 2014 году и с тех пор поддерживаю с ними связь.


Расписание лекций об астрономии в Esentai Gallery:

26 января, 12:00 — «Вселенная за час», Денис Парышев.

26 января, 14:00 — «От пороха до прогулки по луне: как человек покорил космос», Евгений Бовсуновский.

2 февраля, 12:00 — «Наши соседи. Солнечная система», Денис Парышев.

2 февраля, 14:00 — «Кто круче в песочнице Солнечной системы: Америка, Россия или Китай?», Евгений Бовсуновский.

9 февраля, 12:00 — «История астрономических наблюдений», Денис Парышев.

9 февраля, 14:00 — «Хомо космикус: когда человечество станет мультипланетным видом?», Евгений Бовсуновский.


Благодарим Ганну Дронову и магазин «Научный» за помощь при создании материала.