ТЕМЫ
Архив
< Май 2022 >
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
            1
2 3 4 5 6 7 8
9 10 11 12 13 14 15
16 17 18 19 20 21 22
23 24 26 27 28 29
30 31          
Сегодня
Новости науки в Иркутской области

Звезда по имени Солнце: как на Байкале исследуют светило

Иркутский район, 24.05.18 (ИА «Телеинформ»), - В тёплый сезон на берегу Байкала в посёлке Листвянка в 60 километрах от Иркутска не протолкнуться. Сюда в поисках свежести и впечатлений едут и горожане, и туристы. Немногие из них знают, что отдыхают не только рядом с уникальным озером, но и с исключительным по своей научной ценности учреждением. Совсем недалеко, на окраине Листвянки, располагается Байкальская астрофизическая обсерватория (БАО), в фокусе внимания которой – Солнце. О том, как на Байкале изучают ближайшую к землянам звезду, – в материале Телеинформа.

БСВТ: поймать Солнце

Не обратить внимание на возвышающуюся на одной из сопок Листвянки белую конструкцию всё-таки сложно, особенно со льда зимой или с корабля летом. Ответ на вопрос, что это такое, прост: взгляду открывается верхушка башни павильона Большого солнечного вакуумного телескопа – одного из крупнейших на Евразийском континенте. Это высокоточный телескоп, объекты на Солнце он «видит» на расстоянии около 150 млн км. Фактически Байкальская астрофизическая обсерватория создавалась «под него». Официальный статус особого подразделения она получила 40 лет назад – 25 апреля 1978 года, хотя работы по её созданию именно здесь, на берегу озера, были начаты ещё в 1960-х годах.

У Большого солнечного вакуумного телескопа есть и своя аббревиатура – БСВТ. Именно её чаще всего можно слышать, находясь на территории Байкальской обсерватории. Оборудование, созданное ещё во времена СССР, когда было далеко до современной автоматики, создавалась руками учёных и до сих пор даёт высокоточные измерения. Теперь вся техника работает с помощью компьютеров. Автоматика, например, открывает купол телескопа. Его высота составляет 25 метров, а фундамент и часть телескопа расположен глубоко ниже уровня земли. На самой вершине под куполом установлено зеркало, или сидеростат, которое «ловит» пучок солнечного света, рассказывает глава БАО Александр Боровик. Это похоже на знакомое с детства явление солнечного зайчика, когда лучи Солнца отражаются от зеркальной поверхности, только в случае с БСВТ они целенаправленно направляются в трубу телескопа.

– Зеркало выполнено так, что оно со временем поворачивается вслед за Солнцем, но это эффект не солнечный, а земной. То есть Земля под нами проворачивается, звёздный купол движется. Чтобы постоянно видеть Солнце в этот телескоп, надо, чтобы поворачивалось зеркало, – рассказывает Александр Боровик.

Зеркало БСВТ

В сознании обывателя телескоп – это инструмент с окуляром, через который можно увидеть звёзды своими глазами, но в науке применяется совсем другой подход. Тот же вакуумный телескоп на Байкале изготовлен по специальной технологии и схеме. Внутри «внешней» трубы есть ещё одна. Эта особенность телескопа была заложена ещё на эскизном этапе, чтобы была возможность внутри создавать вакуум, откачивая воздух. Это нужно во избежание турбулентности – искажений изображения, возникающих из-за нагревания воздуха.  Такое явление можно наблюдать в летнюю жару: когда нагревается почва или асфальт, картинка перед глазами человека будто смазывается и дрожит.

– Чтобы убрать этот эффект, потребовались дополнительные технологии. Во-первых, нужно было закрыть трубу сверху и снизу, для этого специально изготовили стеклянные пластины. Под нами находится вакуумная станция – насос, который откачивает воздух из трубы, прежде чем начинаются  наблюдения, – говорит глава обсерватории.

Этим же задачам служат и другие методы. Например, в павильоне БСВТ не предусмотрена система отопления, а снаружи здание, как и все подобные сооружения, обсыпано белым мрамором и выкрашено в белый цвет, который отражает Солнце. Благодаря этому внутри помещения даже в жаркий день прохладно.

Также в телескопе установлен 762-миллиметровый линзовый объектив. По словам Александра Боровика, таких стёкол в мире больше нет. При строительстве БСВТ в Иркутск привезли его заготовку, и уже здесь силами учёных оно обрабатывалось и шлифовалось до нужных характеристик. Объектив строит изображение Солнца на фотогиде, а основные наблюдения проводят с помощью света, прошедшего через боковой иллюминатор. Всего их два: с помощью одного запитывают адаптивную оптику, а через второй пропускают пойманный зеркалом пучок Солнца. Он отражается диагональным зеркалом и проходит в спектрограф, который фактически представляет собой большую чёрную комнату с оборудованием. Во время наблюдений здесь соблюдается абсолютная темнота.  Он тоже уникален, в мире спектрографов с настолько длинными фокусными расстояниями нет. Здесь солнечный свет переотражается, попадает на дифракционную решётку и раскладывается в спектр – это то, что получают на выходе наблюдатели. Спектральный анализ позволяет видеть, что происходит на вспышке или в пятне, говорит руководитель БАО. Все данные, кстати, в автоматическом режиме заносятся в компьютер.

Кстати, механический аспект в работе телескопа никто не отменял. В его конструкции предусмотрен координатометр. Он расположен в самой нижней части БСВТ и служит для того, чтобы удерживать изображение Солнца в определённом положении.

Шаг в будущее

Сейчас этот огромный телескоп снова модернизируют. Работы проводят совместно с томскими учёными из Института оптики атмосферы имени академика Зуева СО РАН, которые на БСВТ устанавливают систему адаптивной оптики. Это обеспечит лучшее качество изображения, рассказывает заместитель директора по научной работе Института солнечно-земной физики (ИСЗФ)  СО РАН Михаил Демидов.

– К сожалению, у нас в России в солнечной физике наблюдается некоторое отставание по развитию адаптивной оптики. Это уникальные зеркала, меняющие форму. Чтобы компенсировать искажения уже не в вакуумной трубе,  а в атмосфере на пути света от Солнца до  зеркала, и монтируется это высокотехнологичное оборудование, – рассказывает он.

Модернизация проводится поэтапно и ведётся уже два года. Уникальное оборудование привозят томичи, они же его тестируют и увозят на доработку. Затраты на это очень большие, в районе 10 миллионов рублей. К счастью, иркутским и томским учёным повезло выиграть совместный грант Российского научного фонда (РНФ). Сумма хотя и не очень большая,  но  позволяет проводить обновление Большого солнечного вакуумного телескопа и дальше.

На переднем плане башня телескопа «Солсит», на заднем – телескопа полного диска Солнца в линии Hα

По словам Михаила Демидова, у томичей есть большие наработки по изучению нестабильности атмосферы, не только для солнечной физики, но и для звёздной. У них есть оборудование, которое используется на шестиметровом звёздном телескопе на Кавказе. Для томских учёных Байкальская астрофизическая обсерватория – некий полигон для исследования атмосферы в условиях солнечных наблюдений.

Кстати, увидеть БСВТ, узнать, как он работает, и посмотреть на Байкал с высоты 25-метровой башни телескопа, теперь может каждый. Круглогодично по воскресениям по обсерватории проходят экскурсии, которые организует иркутский планетарий. О том, как работает БАО и её телескопы, горожанам рассказывают сотрудники обсерватории. Подняться на самый верх павильона вакуумного телескопа могут взрослые и дети старше 12 лет, как того требует техника безопасности.

«СОЛСИТ»: передовые технологии

Вакуумный телескоп не единственный в Байкальской астрофизической обсерватории. Всего их шесть и у каждого есть свои задачи и особенности. Например, некоторые наблюдают полный диск Солнца, другие только часть. Самый технологически «накрученный» – Солнечный Синоптический телескоп. Его задумали в отделе физики Солнца ИСЗФ СО РАН  замдиректора по научной работе Михаил Демидов и член-корреспондент РАН Виктор Григорьев. Они  же дали телескопу и название «Солсит».

Эскизы к новому телескопу начали готовить ещё в 2009 году. «Солсит», который сейчас находится в процессе настройки, предназначен для измерения магнитных полей на Солнце и построения магнитограмм. Это сопряжено с наличием очень сложной аппаратуры, высокими расходами, но даст иркутским учёным возможность восполнить некоторый недостаток в инструментальной базе для мониторинга магнитных полей по всему диску Солнца, что важно для прогноза космической погоды.

– Человек на Земле привык к слову «погода», но только в метеорологическом смысле – ветер, дождь, Солнце, и т.д. Но по мере развития цивилизации погода стала важна не только на земной поверхности, но и в космосе – для спутников, например. Для них и  для космонавтов уже важно состояние окружающей среды в околоземном космическом пространстве. Это и называется космической погодой. Она определяется практически исключительно Солнцем, и когда происходят вспышки или корональные выбросы масс, окружающая среда возмущается. Когда происходят такие критические процессы на Солнце, на Земле могут выходить из строя линии электропередач, например, – объясняет Михаил Демидов.

В Америке и Европе давно уже созданы центры космической погоды, которые буквально дают её прогноз, включая опасные явления и состояние ионосферы, что важно для распространения  радиоволны. Космическая погода становится элементом нашей повседневной жизни, считает учёный.

«Солсит»

Как рассказал Михаил Демидов Телеинформу, «Солсит» является совершенно оригинальным проектом, в России подобных установок просто нет. Это совместная разработка с петербургскими конструкторами, а купол для его башни сделали в Новосибирске. Телескоп установлен на параллактической монтировке, чтобы одна из осей инструмента была параллельна земной оси. В «Солсите» есть параболическое зеркало с фокусным расстоянием около трёх метров. Он строит  промежуточное изображение Солнца на специальной фиафрагме, которая вырезает  только часть диска. Затем свет падает на дополнительное диагональное зеркало и потом уходит в спектрограф. Он тоже уникальный, компактный, но при этом позволяет точно наблюдать магнитные поля в конкретной спектральной линии. Телескоп сканирует Солнце двухсекундными шагами, а в конце вся информация передаётся на компьютер, говорит учёный.

– Когда «Солсит» окончательно запустят, то, возможно, наша экспериментальная солнечная физика по-настоящему выйдет на мировой уровень. Он уже ведёт некоторые наблюдения, но лично моё мнение и это оптимистический прогноз, в полную силу мы введём его  в этом году и будем иметь первые данные, – прокомментировал он.

«Солсит» – самый новый телескоп в Байкальской астрофизической обсерватории, но большая часть оборудования стоит со дня запуска БАО.  Износ техники неизбежен, хотя процессы обновления идут постоянно. Сложность в том, что любой телескоп является уникальным сооружением и многие детали – это штучные экземпляры. Кроме того, учёные не скрывают: на науку, функционирование обсерватории нужно больше финансирования, тем более, что целевых субсидий, как это было во времена СССР, сейчас нет. Потому исследователям приходится уповать на гранты.

40 лет на службе Солнца

Так или иначе, астрофизики продолжают исполнять свою миссию. В сфере интересов наблюдателей обсерватории – пятна, протуберанцы, выяснение причин, почему Солнце живёт с 11-летним циклом.

– Последние два цикла оно очень странно начало себя вести, активность падает. С Солнцем связано много загадок, при этом всё, что на Земле происходит, зависит от него. Все явления уникальны, хотя, конечно, есть повторяемость некоторых характеристик, но идентичной вспышки или пятна на Солнце не бывает. От вспышек зависят магнитные бури, северные сияния. Для землян это важно, поскольку все гаджеты зависят от спутников, на которые, в свою очередь, влияет Солнце, – рассказывает руководитель обсерватории.

Александр Боровик работает в БАО со дня её открытия на протяжении 40 лет, изучая физику солнечных вспышек особого класса. Это явления на Солнце, которые учёные пока не могут прогнозировать. Когда на звезде неожиданно происходит мощный взрыв,  обсерватории начинают наблюдать за этим процессом по всему миру на разных телескопах. Проблема особенно остро встала после того, как человек начал осваивать Космос.

– Когда Юрий Гагарин впервые полетел туда, он за 90 минут сделал полный оборот и вернулся на Землю. Но потом космические экспедиции стали проходить сутками, месяцами, а то и годами, и появился запрос на защиту космонавтов. В СССР была Служба Солнца: перед тем, как отправить космонавта в полет, специалисты наблюдали за звездой и пытались предсказать, будет или не будет вспышки. Защита тогда была ещё слабенькая. Космонавты при вспышках ныряли в грузовой отсек для защиты, но облучение всё равно получали. Сейчас  защита стала лучше, но значение прогнозов сохраняется, – рассказывает учёный.

Башня телескопа полного диска Солнца в линии KcaII

Зимой Байкальскую астрофизическую обсерваторию консервируют, поскольку Солнце находится очень низко, условия для наблюдения неподходящие. Наблюдения проводятся с марта по ноябрь, а их анализ, в основном, зимой. Исследованиями здесь занимаются не только иркутские учёные, но и их коллеги из Томска, Красноярска, Бурятии.

Кроме того, обсерватории по всему миру фактически составляют единую сеть, обмениваясь данными и передавая друг другу процесс наблюдения, как эстафетную палочку.

– Когда Уссурийская обсерватория  начинает работать, мы ещё спим. Потом подхватываем мы, затем передаём дальше. Практически это всё та же Служба Солнца. Обсерватории делятся друг с другом данными, которые взаимно дополняют друг друга, – рассказал Александр Боровик.

От Байкала в Калифорнию и обратно

Люди, которые занимаются изучением Солнца, обязаны между собой очень активно взаимодействовать, ведь эта звезда, как и всё небо – общие для всего человечества, вне зависимости от геополитических сложностей, считает исполнительный директор Иркутского планетария Павел Никифоров. Он сделал небольшой символический вклад в зарубежные связи Байкальской астрофизической обсерватории. В прошлом году сотрудники планетария отправились в Калифорнию наблюдать полное солнечное затмение и прихватили с собой один из камушков с   обсыпки БАО. Его планировалось положить к подножию  солнечного телескопа на озере Биг-Бэр. Задуманное выполнить удалось, однако, с оговоркой: камушек с Байкала сотрудники калифорнийской обсерватории решили оставить  у себя в кабинете на почётном месте.

Без ответного камня не обошлось. Изначально сувенир с озера Биг-Бэр хотели также положить в БАО рядом с  Большим солнечным вакуумным телескопом, который входит в десятку крупнейших в мире. Таким образом, сотрудничество обсерватории в Листвянке с американскими коллегами было бы символически связано с Байкалом. Но, скорее всего, его разместят в музее ИСЗФ ИНЦ СО РАН.

Впрочем, как говорит Александр Боровик, иркутские учёные сотрудничают со многими обсерваториями и исследователями.

– Каждый из них имеет свои задачи и просто обсерватория без людей – это ничто. Конечно, существует связь между теми, у кого есть схожие интересы. Некоторые сотрудники калифорнийской обсерватории тоже пожелали укрепить сотрудничество. Они занимаются там физикой Солнца, у них есть прекрасные инструменты, и разница в часовых поясах даёт нам возможность прослеживать процессы на нём более длительное время, – говорит директор БАО.

Он без тени сомнения отмечает, что связи с американскими коллегами пойдут на пользу обеим обсерваториям, учитывая, что в них установлены разные приборы. Научное познание не знает границ, говорят иркутские астрофизики.

Алёна Кашпарова, фото автора, Телеинформ

Normal 0 false false false MicrosoftInternetExplorer4

В минувшие выходные на КБЖД стартовал сезон пригородных туристических поездов, который продлится до октября 2018 года.

В соответствии с заявками турагентств в текущем сезоне пригородный оператор планирует организовать 96 поездок по Золотой пряжке Транссиба.

Данные путешествия можно совершить по «единому билету», который включает трансфер на поезде повышенной комфортности, скоростном водном катере и автобусе. Маршрут исполнен в двух вариантах: Иркутск-Пассажирский – Слюдянка – порт Байкал, который носит название «классический» и осуществляется по вторникам, четвергам, воскресеньям, а также в «зеркальный» – порт Байкал – Слюдянка – Иркутск-Пассажирский, по понедельникам, средам и пятницам.

В текущем году в состав экскурсионного поезда будут входить вагоны только 1 и 2 классов. Еще одно нововведение – внешние видеокамеры, которые в on-line режиме транслируют для пассажиров панорамное изображение на мониторах в салоне.

Стоит отметить, что экскурсионные поезда оформлены «эко-стиле»: снаружи на них нанесена зеленая полоса и логотип проекта «С любовью к природе!», внутри состава - информационные материалы для пассажиров с соответствующей атрибутикой. В вагонах состава осуществляется селективный сбор мусора: в тамбурах установлены специальные контейнеры для сбора бумаги, стекла и изделий из пластика.

Напомним, за время туристического сезона 2017 года, по КБЖД всего было перевезено более 56 тысяч пассажиров. Для сравнения: в 2016 году эта цифра была равна 47 тысячам.

 
Новости образования в Иркутской области
Рейтинг@Mail.ru Яндекс цитирования Яндекс.Метрика
  • Все права защищены © ООО «ИРА Телеинформ». Любое использование материалов допускается только при наличии гиперссылки на i38.ru (для интернет-СМИ) или на ИА «Телеинформ» (печатные, эфирные СМИ)
  • Дизайн-концепция © «Gombo Design». Верстка и техническая поддержка © «БайкалТелеИнформ»
  • Регистрационный номер — ИА № ФС 77 - 75717, выдан 24.05.2019 Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор)