Эффект Омарова Эффект Омарова

Эффект Омарова

Александр Губерт
Эффект Омарова 1
Ассы-Тургеньская обсерватория. Фото: Александр Губерт

Звезды над Ассы-Тургенем светят ярче.

В этом году, когда астрофизическим исследованиям в Казахстане исполнилось 80 лет, Ассы-Тургеньской высокогорной астрономической обсерватории было присвоено имя академика Тукена Бегалиевича Омарова — выдающегося ученого-астрофизика с мировым именем, организатора науки, благодаря которому Казахстан сегодня располагает одной из самых уникальных наблюдательных баз. Так, правильный выбор, сделанный однажды, определил настоящее и будущее казахстанской астрофизики.

Если говорить об обсерватории как о человеке, то у нее сложилась весьма непростая, но интересная судьба. Задуманная в конце 60-х годов прошлого века,  начала активно строиться в 1975-м. И почти достроили ее к концу 80-х, но прекратил свое существование Советский Союз, а вместе с ним прекратилось и финансирование строительства. Обсерватория пережила очень непростой период, особенно в 90-е и нулевые годы, хотя и продолжала действовать. Правда, работал только один телескоп, метровый «Цейс». Этого телескопа, конечно, для такой обсерватории было мало, и нужно было во что бы то ни стало возродить крупнейший в настоящее время телескоп  Казахстана — полутораметровый АЗТ-20. После серьезных организационных и технических усилий, предпринятых Астрофизическим институтом имени Фесенкова и его инженерной группой, в 2017 году он наконец заработал.  Вскоре появились и другие современные приборы.

Эффект Омарова
Фото: Александр Губерт

Как все начиналось…

Вспоминает доктор физико-математических наук, завлабораторией Астрофизического института профессор Виктор Германович Тейфель, непосредственно занимавшийся поиском места под строительство новой обсерватории:

 «Где то в середине 60-х годов было решено заказать метровый телескоп в фирме «Карл Цейс» (ГДР). Тогда это был несложный процесс, хотя и длительный. При Академии наук существовали организации, занимавшиеся проектированием  (ГИПРОНИИ) и оснащением (КАЗАКАДЕМСНАБ) научных институтов.  Конечно, все курировалось всесоюзной Академией наук, но поддержка была достаточно большая и деньги были выделены на приобретение этого телескопа. К этому времени поиски места для установки телескопа еще продолжались. Чуть позже был заказан, уже в ЛОМО, полутораметровый телескоп. Для него ГИПРОНИИ  разработал проект 46-метровой башни с куполом. Сначала этот проект был рассчитан на обсерваторию в районе Большого Алматинского озера, но потом было обнаружено, что само Ассы-Тургеньское плато оказалось очень подходящим местом для строительства обсерватории и обладает особым астроклиматом — там нет никакой подсветки, и, несмотря на то, что днем там был приличный ветер, к вечеру он практически утихал и изображения были очень спокойными. Оказалось, что это место было наиболее подходящим для установки больших телескопов.  Проект башни метрового телескопа был предложен ГИПРОНИИ, а башню полутораметрового также перепроектировали для Ассы-Тургеньского плато.

Строительство обсерватории продолжалось не только за счет госфинансирования, но и так называемым хозспособом, то есть наши сотрудники сами все строили за исключением самих куполов и башни. Наблюдения на метровом телескопе продолжаются до сих пор. Но денег на продолжение строительства и монтаж телескопов, особенно полутораметрового, в 80-е годы уже не выделяли, и башня  почти 30 лет простояла, как «памятник социализму» — так я это называл».

Сын за отца отвечает

«Анатолий Васильевич Курчаков (умер в  2012 году) -ученый-астрофизик, астроном-наблюдатель и альпинист, много лет отдавший Ассы-Тургеньской обсерватории, рассказывал мне, что Тукен Бегалиевич Омаров, директор Астрофизического института, имел серьезные неприятности с вышестоящими структурами в Академии наук за так называемое «самоуправство». Когда с финансированием строительства новой обсерватории начались проблемы, он изыскивал любые возможности, чтобы оно не прекращалось. Тот самый «хозспособ», а также договоренности с местными организациями, которые могли оказать хоть какую-то помощь и т.д. К счастью, все обошлось, но строительство закончить не успели. Воплощение планов своего отца удалось осуществить только его сыну, Чингису Омарову, сегодня возглавляющему Астрофизический институт имени Фесенкова. Вот такие повороты судьбы», — рассказал профессор Виктор Тейфель.

На самом деле Тукен Омаров по праву занимает достойное место среди выдающихся астрономов современности. Один из ведущих специалистов в области теоретической астрофизики, академик НАН РК, Учредительный член Европейского астрономического союза. Его имя включено в книгу «Астрономы. Биографический справочник», содержащую более 500 кратких биографий самых известных в мире ученых, посвятивших себя астрономии. С 1974 по 1984 год он возглавлял Астрофизический институт, и эти десять лет были наполнены энергичной работой по его развитию.

 В 1975 году под руководством Тукена Омарова активизировалось строительство новой обсерватории на высокогорном плато Ассы-Тургень. Его созидательную деятельность высоко оценил академик Виктор Амбарцумян, в мае 1980 года посетивший институт и его наблюдательные базы.

Тукен Омаров – ученый, сформировавший научное направление, лежащее на стыке звездной динамики и небесной механики, которое было заложено в кандидатской диссертации, выполненной под руководством Григория Идлиса. Она была посвящена исследованию динамики широких двойных звезд с интенсивным корпускулярным излучением. Такие исследования, как выяснилось позднее, велись и за рубежом, в частности профессором Дж. Хаджидеметриу. В результате в историю динамической астрономии вошли такие понятия, как «задача Идлиса-Омарова», «элементы Омарова-Хаджидеметриу» и «задача Гельфгата-Омарова». В 1993 году Нобелевский комитет удостаивал Тукена Омарова правом выдвижения кандидатов на премии в области астрономии. С 1967 года и до конца жизни он являлся членом Международного астрономического союза, входил в его Комиссию по небесной механике и динамической астрономии, с 2003 года — в состав правления директоров World Space Week при Организации Объединенных Наций. Его заслуги перед Отечеством отмечены государственными наградами – орденом «Знак Почета» и медалью Республики Казахстан «Еренен бегiушiн» — «За доблестный труд».

До края Вселенной

Инженер Максим Кругов, усилиями которого наблюдательное оборудование Тянь-Шаньской и Ассы-Тургеньской обсерваторий стало современным, «цифровым» и притягательным для астрономов многих зарубежных институтов, рассказывает:

«Сегодня АЗТ-20, крупнейший телескоп в Казахстане, работает в полную силу, в том числе по нескольким международным программам. Благодаря удачному расположению обсерватории мы можем изучать всю видимую Вселенную на более чем 13 миллиардов световых лет, по сути, до самого ее «края». Роль играют и высокогорное расположение, и отсутствие света от жилья, нет  пылевой компоненты неба — вокруг обсерватории трава, альпийские луга.

Эффект Омарова
Телескоп АЗТ-20, диаметр зеркала 1,5 метра. Фото: Александр Губерт

Таких обсерваторий в Северном полушарии всего 3-4. Реализуются все преимущества как самой обсерватории, так и оптико-электронного оборудования телескопа, «заточенного» под наблюдение дальнего космоса. Благодаря всем этим факторам мы получаем хорошие снимки с широким спектральным диапазоном.

 Большой объем работы телескопа приходится на  наблюдение за послесвечением гамма-всплесков. Получая информацию от орбитальных телескопов и координаты такой гамма-вспышки, мы, используя новые возможности АЗТ-20, имеем возможность получать более качественные снимки самых далеких объектов. В свое время мы отработали этот алгоритм на  метровых телескопах Тянь-Шаньской обсерватории и теперь перенесли эту работу сюда. Но АЗТ-20 обладает несомненным преимуществом. Благодаря своему полутораметровому зеркалу и новому оборудованию он «проникает» гораздо дальше во Вселенную…

Сейчас мы работаем над тем, чтобы добавить новое оборудование для телескопа и более широкий спектральный канал. Это даст возможность понимания процессов, происходящих внутри самих звезд. Это самое современное оборудование, позволяющие обрабатывать получаемую информацию и усиливать ее на целые порядки — до 1000 раз с увеличением качества получаемого сигнала. Подобные модернизация и применение появляющихся новых возможностей в оперативном, динамичном режиме возможны только на наземных телескопах. Орбитальные телескопы, при всех их преимуществах пока лишены возможности применения различных ноу-хау. Проще говоря, в какой комплектации телескоп на орбиту запустили, в такой он и летает, такую и использует, а новые технологии возможны только на новом аппарате. И все это чрезвычайно дорого и не всем под силу.

Конечно, со временем, когда технологии станут дешевле, мы все будем переходить на работу с орбитальными телескопами, но к этому надо быть готовыми, нарабатывать алгоритмы работы, выстраивать команды специалистов. Так что Тукен Бегалиевич и его коллеги не ошиблись с выбором места для обсерватории, а наш опыт показывает, что небо в обсерватории Ассы  — одно из самых лучших на Земле для астрономических наблюдений».

Из настоящего в будущее

Результатом модернизации оборудования и инфраструктуры стала активизация международного научного сотрудничества.

Мы уже писали о совместной работе обсерватории с Назарбаев Университетом и Калифорнийским университетом в Беркли (США). В  этом году, по информации Астрофизического института, идет мощный проект сотрудничества с Пулковской обсерваторией в Санкт-Петербурге. Из-за расширения аэропорта в Пулково наблюдать там становится практически невозможно (не  говоря уже об облачном северном небе), и россияне остро нуждаются в наблюдательных базах. Поэтому для начала они переносят на  площадку в Ассы свой небольшой телескоп, полуметровый, и он будет сопровождать их проекты. Будут приезжать их научные группы, с которыми казахстанские астрофизики будут сотрудничать. Такой выбор — это безусловный показатель. Пулковская — старейшая на территории бывшего СССР обсерватория с мощнейшей научной школой, и, если они выбирают для работы Ассы-Тургень — значит, она того стоит.

Проявляют интерес к работе в обсерватории и другие российские университеты, например, Дальневосточный и Уральский Федеральные, и наши, отечественные, в частности, КазНУ имени аль-Фараби.

Эффект Омарова
Максим Кругов. Фото: Александр Губерт

«Мы вообще считаем, — продолжает Максим Кругов, — что нам в Ассы надо как можно больше привлекать разных проектов от университетов, НИИ и т.д. Это дает приток новых молодых специалистов и идей, которые зарождаются в рабочих группах, учебных организациях. Какая-то идея может в итоге стать прорывной. А площадка на основе Ассы-Тургеньской обсерватории дает возможность привлекать самых разных специалистов, не только астрофизиков.  Это могут быть инженеры, химики, физики, айтишники, материаловеды — для всех найдутся точки приложения сил. На этой площадке свободно может разместиться до 20 самых различных телескопов. В том числе сюда надо перевести  метровые телескопы с ТШАО. Это даст возможность концентрировать усилия и существенно экономить ресурсы. Нет необходимости развивать и вкладываться в две площадки, когда все можно делать на одной. И отлаживать все в режиме дистанционного управления и передачи данных благодаря новым цифровым и информационным технологиям.

Есть и еще одно ноу-хау, родившееся здесь. Для университетов и институтов, желающих установить в нашей обсерватории свои телескопы, мы решаем очень важную задачу — это подготовленная и работающая инфраструктура. Если есть интересный проект, почему бы его не реализовать на базе обсерватории Ассы? Мы поможем с установкой опор телескопов, защитных конструкций, дистанционных систем управления. Астрофизический институт имеет богатый опыт по реализации подобных проектов. Поэтому создание на базе Ассы-Тургеня Национальной обсерватории, которая будет аккумулировать и интегрировать множество самых различных проектов, в том числе международных — это было бы  очень правильное решение для ее развития».

COVID во благо науки

Как оказалось, даже коронавирус пошел на пользу — дистанционное управление телескопами в АФИФ было сделано еще 5-6 лет назад, и в период карантина все пригодилось и было отработано.И для дальнейшего динамичного развития, а также для привлечения зарубежных партнеров остро стоит вопрос скоростного интернета для обсерватории. Дистанционное управление отработано, объем данных растет, и для продуктивной работы необходима скоростная передача информации.

Сейчас, например, во вновь изготовленный павильон перенесен автоматизированный телескоп RC-500, который работает по наблюдению за околоземным космическим пространством и геостационарной областью, где находятся и казахстанские спутники связи KazSat.  Телескоп будет получать, по сути, недельное задание и полностью  в автоматическом режиме выполнять его. Тут же будет вестись обработка информации в обсерваторском центре обработки данных (ЦОД), так как их объем уже сейчас велик настолько, что ни одного интернет-канала не хватит для его передачи. Основная задача этого телескопа — наблюдение за геостационарной областью, астероидной опасностью для спутников и космическим мусором. Но если появится группа исследователей, заинтересованных в изучении комет и астероидов, то эту задачу тоже можно выполнять на нем. А долготное расположение обсерватории позволяет дополнять информацию охотников за астероидами в Японии и  Европе — она как раз между ними.

Также подготовлен к модернизации и метровый телескоп «Карл Цейс», который отработал в Ассы-Тургеньской обсерватории десятки лет. Прибор в отличном состоянии, и в ближайших планах института — дать ему новую жизнь, модернизировав систему управления, приема и передачи данных. Он также будет включен  в общую систему всех автоматизированных телескопов. Возможно, какое-то время он поработает и для популяризации астрономии через развитие астротуризма.

Что касается специалистов и ученых, то сейчас в Астрофизическом институте имени В.Г. Фесенкова очень хороший состав, средний возраст стал существенно моложе, а ведь именно молодые ученые генерируют новые идеи и находят нетривиальные решения. И многие научные задачи, прежде чем формулировать их в качестве научного проекта и просить государственного финансирования, сначала отрабатываются собственными силами в АФИФ.

Можно сказать, что развитие Ассы-Тургеньской обсерватории, получившей имя академика Омарова, продолжается и при решении самых неотложных задач даст очень интересные перспективы науке, и не только казахстанской.

Александр Губерт