История Крымской астрофизической обсерватории | Астрономические мероприятия, наблюдения звездного неба в Крыму!

История Крымской астрофизической обсерватории

Часть 3. КрАО сегодня.

Начиная с 80-х г. внедряются новые технологии наблюдений и обработки с использование ПЗС приемников и вычислительной техники. В  1985  г. установлена  ПЗС камера на спектрографе в фокусе кудэ ЗТШ, в 1987 г. сканер-магнитограф ЗТШ был заменен изготовленным в обсерватории стоксметром с ПЗС матрицей, на котором выполняют высокоточные (до единиц Гс) измерения магнитных полей звезд. В 1988 г. начал работать двухлучевой поляриметр-магнитометр с акустооптической модуляцией.

В 1981 г. начал работать 1.25 м рефлектор, который стал основным инструментом для фотометрических и поляризационных исследований звезд и ярких галактик, малых тел Солнечной системы. Телескоп изготовлен в ЛОМО, оснащен системой наведения и управления штатной аппаратурой через ЭВМ, оффсетным и телевизионным гидами, обеспечивает наблюдение быстродвижущихся объектов. Фотометр и спектрофотометр этого телескопа в  начале 80-х г. были заменены на пятиканальный UBVRI фотометр - поляриметр конструкции В. Пииролы из Хельсинского Университета. Прибор в комплексе с компьютером обеспечивает наблюдения с высоким временным разрешением и обработку в реальном времени.

В лаборатории гамма-астрономии параллельно с наблюдениями на оптическом телескопе РЧВ-1 в 1973 г. начали работу по созданию наземного гамма-телескопа второго поколения ГТ-48, которую завершили в 1979 г. Общая площадью зеркал составила 54 кв. м., поле зрения – 2.6 градусов. ГТ-48 является уникальным сооружением, представляет собой первую в мире стереоскопическую установку для регистрации черенковских вспышек, вызываемых как протонно-ядерной компонентой космических лучей, так и гамма - квантами сверхвысоких энергий при их попадании в атмосферу Земли.

В научной деятельности обсерватории важное место занимали и космические исследования. С момента запуска первого искусственного спутника Земли в 1957м году развитие КрАО проходило в тесном контакте с космонавтикой. В солнечном отделе с особой тщательностью занимались прогнозированием вспышек, которые могли представлять опасность для жизни космонавтов. В лаборатории физики звезд проводили работы по определению координат далёких искусственных космических объектов. Эти работы были отмечены Государственными премиями.

Космическая тематика обсерватории включала также фундаментальные астрофизические исследования. В 1958 г. А.Б. Северный организовал отдел экспериментальной астрофизики для внеатмосферных исследований Солнца. Первой попыткой провести внеатмосферные исследования в КрАО было создание в 1958 г. ракетного спектрометра. Эксперимент не состоялся из-за технических трудностей, не позволивших уложиться в отведенные сроки. В декабре 1959 г. коротковолновой спектрометр КДС-1 был запущен на 3-м корабле-спутнике и зарегистрировал спектр Солнца в узкой УФ участке. В 1967 г. запущен модернизированный КДС-2 на ИСЗ «Космос-166».

Широкоугольные двухканальные фотометры АФ-1 и АФ-2 работали на ИСЗ Космос-51(1964) и Космос-213 (1968) для изучения интегрального свечения неба, физических характеристик пыли и газа межпланетного и межзвездного пространства. Эти исследования были продолжены на аппарате «Луноход-2» (1973) с помощью модернизированного двухканального фотометра АФ-3. Впервые были измерены ультрафиолетовое и видимое свечение лунного неба в районе кратера Лемонье. Было обнаружено существование нестационарной пылевой атмосферы Луны с оптической толщиной 10-6 .

В 1978 году в КрАО был изготовлен совместно с Марсельской лабораторией космических исследований (Франция) ультрафиолетовый спектрометр ГАЛАКТИКА с полем зрения 36 кв. градусов. Его установили на высокоапогейных спутниках ПРОГНОЗ-6 (1977) и ПРОГНОЗ-7. В результате эксперимента получено большое число спектров фона неба в диапазоне 1200-1900 А для 26 площадок неба.

В 1975 году в КрАО был создан Орбитальный Солнечный  Телескоп - ОСТ-1, установленный на борту станции Салют-4, с которым работали две экспедиции космонавтов; результаты их наблюдений позволили выявить характеристики тонкоструктурных образований вспышек и флоккулов в переходной зоне хромосфера - корона.

С 1983 г. по 1989 г. на вытянутой до 200 000 км от Земли орбите на станции АСТРОН работал автоматический звездный телескоп с зеркалом диаметром  0.8 м, сконструированный и изготовленный  в КрАО совместно с НПО им. C.А. Лавочкина и с участием Марсельской лаборатории (Франция). На нем в ультрафиолетовом участке спектра выполнены уникальные  наблюдения звезд, галактик, кометы Галлея, Сверхновой 1987 и других космических объектов. Создание этого телескопа также было отмечено Государственной премией.

В 1988-89 гг. на межпланетной станции «Фобос» с помощью прибора, построенного в КрАО при участии Франции и Швейцарии, впервые был осуществлен внеатмосферный гелиосейсмический эксперимент «ИФИР». Были получены спектры частот глобальных колебаний Солнца.

В 1988-92 г. Крымская астрофизическая обсерватория была ведущей организацией по международному проекту "Спектр-УФ", который позволит вывести на высокоапогейную орбиту телескоп диаметром  1.7 м.

C 1963 по 1995 год на 40-сантиметровом астрографе было получено более 61 500 положений малых планет, открыто около 17 тыс. не нумерованных (не известных наблюдателю к моменту их обнаружения) астероидов. Международным Центром зарегистрированы как открытые в КрАО 1286 новые малые планеты, получившие постоянные номера, и 7 комет. Эти работы удостоены престижных международных наград.

С лабораторией экспериментальной астрофизики тесно связано опытное производство КрАО, включающее механическую, оптическую, электромеханическую мастерские и группу по обслуживанию телескопов. Оно предназначено для конструирования, изготовления, испытания и поддержания в рабочем состоянии астрофизической аппаратуры для наземных и космических исследований. Для изготовления высококачественной (дифракционной) оптики производство располагает широким спектром оборудования, включая высокоточные сферометры, лазерные интерферометры, отражательные устройства и т.д. В оптической мастерской создают оптику размером до 2 метров в непрерывной технологической цепи от подготовительной механической обработки до ионной полировки и контроля оптической поверхности. Начиная с 1972 г. было изготовлено несколько десятков высококачественных зеркал диаметром до 1.5 м для звездных и солнечных телескопов, а также для космических УФ телескопов. Были начаты подготовительные работы для изготовления больших многозеркальных телескопов с адаптивной оптикой, изготовлено 1-м сегментное зеркало и проведены его испытания.

НИИ «КрАО» обладает одной из самых богатых астрономических библиотек в СНГ, в которой содержится около 165 тыс. экземпляров печатных изданий по астрономии и другим наукам. В музейном фонде библиотеки хранится несколько тысяч экземпляров книг, начиная с 17-го века, атласы и карты звездного неба, различные каталоги. С 1947 г. КрАО выпускает Известия Крымской астрофизической обсерватории. Выпущено уже 110 томов. Начиная с 1977 г. (57 том), Известия Крымской астрофизической обсерватории  переиздаются на английском языке.

Научный архив КрАО включает прямые фотографические снимки площадок неба и отдельных объектов, фотоэлектрические наблюдения звезд и галактик, спектрофотометрические и спектральные наблюдения. Каталоги, составленные в КрАО, размещены в международных астрономических базах данных в Страсбурге и в Центре фотографических данных  в Софии.

Лаборатория радиоастрономии расположена в п. Кацивели. Радиофизические методы начали развивать в п. Научный в отделе ионосферы и радиоастрономии для изучения геофизических проявлений солнечной активности. Полученные результаты показали их большую значимость для прикладных целей. Но эффективность таких наблюдений может обеспечить только сеть станций, поэтому работы по этой теме прекратились. С 1961 г. отдел ионосферы и радиоастрономии стал отделом радиоастрономии. Для будущего 22-м радиотелескопа на Южном берегу Крыма было выбрано место, защищенное от промышленных помех грядой гор. На берегу Голубого залива был выделен земельный участок 150х50 м для сооружения РТ-22 и служебных помещений. Специальное поворотное устройство для телескопа было изготовлено на Ленинградском металлическом заводе. В 1963 г. закончилось строительство служебных помещений РТ-22 и жилого дома, и отдел радиоастрономии был переведен из п. Научный в п. Кацивели.

Первые пробные  наблюдения Солнца на РТ-22 начаты в 1965 г., осенью 1966 г. радиотелескоп принят в эксплуатацию комиссией АН СССР. Система наведения была автоматизирована. Параболическое зеркало позволяло работать на коротких волнах, начались наблюдения Солнца, нестационарных звезд и галактик в сантиметровом и миллиметровом диапазонах. Наличие ЭВМ в системе управления обеспечивало универсальность радиотелескопа для выполнения различных задач астрофизических измерений (сканирование, сопровождение, картографирование и т.д.). Время наблюдений распределялось между заинтересованными  институтами на год вперед. Для РТ-22 была приобретена современная приемная аппаратура - радиометры на волне 8 и 13.2 мм с молекулярными усилителями-мазерами. Для их охлаждения требовался жидкий гелий. Был построен цех для сжижения азота и гелия. В 1969 г. реализована двухзеркальная система облучения Кассегрена, дополнившая ранее действующую систему Грегори. Оба типа облучателей позволяют измерять поляризацию радиоизлучения локальных источников на Солнце с малыми искажениями.

В 70-е годы РТ-22 занимал 3-е место в мире по своему качеству и возможностям. В 1969 г. РТ-22 включен в международную сеть радиоинтерферометров со сверхдлинными базами для исследования размеров и сверхтонкой структуры источников космического радиоизлучения. В сентябре 1969 г. проведены наблюдения квазаров на РТ-22 и  43-м антенне Грин Бэнк. В 1971 г. на базе Крым – Хайстек (США) было получено рекордное угловое разрешение 0.0004”. Радиоинтерферометрия со сверхдлинными базами (РСДБ) открыла новую страницу астрофизики, угловое разрешение РСДБ в десятки тысяч раз превышает разрешающую силу оптических инструментов. К примеру, положение тележки астронавтов в 1972 г. по поверхности Луны определялось с точность 20 см относительно лунного модуля.

В последующие годы осуществлена модернизация приемной и управляющей систем. Совершенствовались радиотелескопы службы Солнца. Радиотелескоп РТ-3 помещен в радио прозрачный купол диаметром 6 м для его защиты от метеовоздействий. Рядом с РТ-22 установлен радиотелескоп РТМ постоянно действующий в метровом диапазоне для наблюдений корпускулярных потоков, направляющихся к Земле после солнечных вспышек. В 1985 г. РТ-22  участвовал в составе сети отечественных антенн в проекте «Вега» для определения траектории движения аэростатных зондов в атмосфере Венеры.

В 1991 г. Крымская астрофизическая обсерватория перешла в собственность Украины и в настоящее время имеет статус научно-исследовательского института Министерства образования и науки Украины. Это самое большое научное астрономическое учреждение в Украине. Направление и планы исследований не изменились. Во всех подразделениях сохранены строения и техническая база. Шесть объектов НИИ «КрАО» получили в 2000-2002 гг. статус национального достояния Украины – оптические телескопы 2.6 м и 1.25 м, БСТ-1, ГТ-48, радиотелескоп РТ-22, лазерный дальномер «Simeiz-1873», в 2007г. статус национального достояния также получил комплекс БСТ-2 с телескопами-коронографами. Научные исследования продолжаются в тесном взаимодействии с астрономическими институтами Украины и России, Германии, Финляндии, Италии, Испании, США, Англии  и других  стран. Ежегодно проводятся международные научные конференции по проблемам исследования Солнца, звезд и галактик, издается журнал “Известия Крымской астрофизической обсерватории”.

Основными направлениями комплексных исследований в отделе физики Солнца являются глобальные характеристики Солнца, динамика и внутреннее строение Солнца с применением методов гелиосейсмологии, солнечная активность и солнечно-земные связи, а также решение ряда задач магнитной гидродинамики и переноса излучения. На КГ-2 исследуются активные образования: магнитные поля пятен, их тонкая структура, импульсные и “белые” вспышки. На БСТ-2 организованы наблюдения в инфракрасной линии гелия. Это единственный метод, позволяющий видеть и изучать корональне дыры с Земли.

В лаборатория физики звезд выполнена модернизация небольших телескопов, что повысило их эффективность и расширило круг наблюдательных задач. В 1992 г. установлен 80 см телескоп системы Ричи-Кретьена, изготовленный в КрАО для спектрофотометрии звезд. В 1997 г. задействован телескоп диаметром 380 мм, на котором выполняется CCD-фотометрия катаклизмических и новых звезд, источников гамма вспышек.   Усовершенствована система управления 70-см телескопа АЗТ-8  и установлена аппаратура для фотометрии звезд и мониторинга галактик, реализуются кооперативные программы исследования с Россией и США.

На наземном гамма-телескопе ГТ-48 продолжены исследования потоков гамма-квантов от уже известных источников и обнаружены новые. Крымскими астрономами открыто около 30% источников СВЭ в северном полушарии. ГТ-48 - единственная в мире установка, на которой одновременно регистрируются черенковские вспышки как в видимом, так и УФ диапазонах.

Успешное развитие получили ряд тем по вопросам космогонии, по исследованию планет и их спутников. На нескольких телескопах обсерватории  ведутся фотометрические, колориметрические и поляризационные наблюдения астероидов. Определяются их размеры, периоды вращения, характеристики поверхности, открыты астероиды двойственной и более сложной структуры.
В лаборатории экспериментальной астрофизики модернизированы светосильная  камера системы Рихтера–Слефогта  640 мм и 40-см двойной астрограф для  наблюдений астероидов, сближающихся с Землей.

В 1994 г. была собрана аппаратура, обеспечивающая одновременные спектральные и фотометрические наблюдения последствий столкновения кометы Шумейкера - Леви 9 с Юпитером.
По космическим проектам в середине 90-х годов успешно прошел испытания прибор для изучения осцилляций яркости Солнца - СОЯ (солнечные осцилляции яркости), который был установлен на межпланетной станции «Марс-96». В рамках новой международной кооперации продолжаются работы по изготовлению главного, вторичного и двух контрольных зеркал для космического телескопа СПЕКТР-УФ (D=1.7 м) в проекте «Всемирная ультрафиолетовая космическая обсерватория».

Оптическое производство располагает вакуумным оборудованием для изготовления интерференционных фильтров и покрытия оптики отражательными, защитными или светоделительными материалами. В 1991 г. для обработки и контроля оптической поверхности внедрена ионная технология. Вакуумная камера используется для переаллюминирования работающих зеркал диаметром до 2.6м.

Радиотелескопы обсерватории работают по международным кооперативным программам.  Исследования на РТ-22 проводятся с участием нескольких ведущих институтов Украины, России, Европы и США. В 1994 г. возобновлено международное сотрудничество в области Радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами (РСДБ). РСДБ является принципиально новой основой для решения геодинамических, астрометрических и астронавигационных задач с высокой точностью. Перспективы наземной РСДБ связаны с восточным полушарием, где находятся крупные радиотелескопы. РТ-22 входит в состав Европейской сети РСДБ, объединяющей все крупнейшие инструменты Европы. Для радиоинтерферометрических наблюдений на РТ-22 установлены системы регистрации Марк-3 (NASA, США) ,  К-4 (НРАО, Япония) , Марк-5А и Марк-5В.

В состав лаборатории радиоастрономии с 1993 г. входит симеизское подразделение на г. Кошка, где исследуются искусственные небесные тела, динамика и физика малых тел Солнечной системы, астро-геодинамические связи. С 1994 г. РТ-22 работает по теме «Геодинамика», суть которой заключается в изучении формы Земли и тектонического движения материков. Совместно с Институтом геодезии Института радиоастрономии Макса Планка (Бонн, ФРГ) по данным 1994 -2000 гг. установлено, что местоположение РТ-22  перемещается относительно Евразийской тектонической плиты, определены скорости и направление перемещений.

В 2008 г. вступил в эксплуатацию радиотелескоп РТ-2, работающий в сантиметровом диапазоне. На радиотелескопах лаборатория исследуются Солнце и звезды, активные ядра галактик и квазары, мазерные источники и области звездообразования в нашей Галактике, ведется подготовка полетной программы космической станции «Радиоастрон».

Сегодня КрАО остается крупнейшим научным цетром Украины и одной из ведущих обсерваторий СНГ и Европы. Богатство инструментальной базы и применяемые методы исследования позволяют обсерватории не только быть организатором и участником кооперативных исследований различных объектов, но и астрофизической школой. Несколько поколений астрономов из обсерваторий разных стран получили подготовку в отделах КрАО, проходят учебную практику студенты, проводятся мероприятия для  любителей астрономии.

Подразделения обсерватории в местах их расположения выступают как объекты, борющиеся за сохранение астроклимата и экологии местности. Как объект научного и культурного значения КрАО посещают журналисты, писатели, музыканты, художники, а также многочисленные экскурсии. Многие известные деятели искуств  посвятили обсерватории свои произведения.

Созданная  как передовое научное учреждение на базе достижений в области науки и техники на данном историческом этапе развития общества,  обсерватория относится к значимым объектам культурно-исторической среды на уровне мирового наследия.

<--- Часть 2

Комментарии

Статья Автор: Евгений ( )

Настройки просмотра комментариев

Выберите нужный метод показа комментариев и нажмите "Сохранить установки".