Чтение онлайн

Над вершиной Мауна-Кеа Большого острова Гавайского вулканического архипелага опрокинута чаша тёмного сухого безоблачного неба. Поэтому там на высоте более 4000 м возникло настоящее созвездие крупнейших астрономических инструментов. Достаточно назвать лишь некоторые из них: два телескопа «Кек» с 10-м зеркалами, телескоп «Джемини» («Близнецы») северный с зеркалом размером 8,1 м; инфракрасный телескоп NASA и инфракрасный телескоп Великобритании, японский телескоп «Субару».

«Субару» введён в строй в 1999 г. Диаметр его зеркала составляет 8,2 м. Телескоп установлен на высоте 4 139 м над уровнем моря. Адаптивные устройства телескопа отслеживают, как при поворотах изменяется форма главного зеркала, и минимизируют возникающие искажения. Кроме того, специальные меры помогают избавиться от «размывания» изображения, вызываемого струением атмосферы. Компьютерная система управляет цилиндрическим куполом обсерватории, что заметно снижает тепловое перемешивание воздуха. Как и в других крупнейших обсерваториях, во время наблюдений сотрудники не заходят в подкупольное помещение, чтобы не создавать дополнительных вибраций и тепловых потоков. Специалисты находятся в комнате операторов. Управление телескопом «Субару» можно вести и по сети Интернет.

Благодаря прекрасному астроклимату и использованию высоких технологий уже на этапе наладки телескопа «Субару» достигнуто разрешение 0,2” (две десятых угловой секунды!). Замечательно, что инструмент позволяет вести наблюдение и в ультрафиолетовой, и в видимой, и в инфракрасной областях спектра.

На обсерватории Мауна-Кеа получают самые качественные астрономические снимки на Земле. Во многих проектах обеспечения космической безопасности предлагается в случае необходимости использовать всю мощь наземных обсерваторий.

Для надежного патрульного обзора всего небосвода необходимо создать международную службу мониторинга на базе наземных и космических телескопов.

Существует множество масштабных и эффективных программ и проектов мониторинга опасных космических объектов. Часть из них успешно реализуется.

Реальные и систематические меры для обнаружения опасных объектов предпринимают в США.

В 1980 г. в лаборатории Луны и планет Университета Аризоны (США) профессор Том Герелс и доктор Роберт Мак-Миллан организовали научную группу, которую назвали «Spacewatch» («Космический дозор»). Одной из главных задач группы стал поиск астероидов и комет, опасно сближающихся с нашей планетой. Эта группа, работающая в обсерватории Стюарда Аризонского университета, первой освоила ПЗС-технологию наблюдения за малыми телами Солнечной системы. Для наблюдений используется старейший в обсерватории 90-см телескоп (1921 г.). Он находится на высоте более 2000м.С 1983 г., на оснащённом ПЗС-приемниками телескопе, ведутся систематические наблюдения по программе «Космический дозор». Почти половину новых астероидов, сближающихся с Землёй, в конце XX в. открывали на этом инструменте. Уже к середине 1 995 г. группа Герелса открыла 94 АСЗ. В дальнейшем удалось обнаружить в непосредственной близости от Земли глыбы размером всего в несколько метров!

На рубеже веков «Космический дозор» был усилен: 90-см телескоп оснащён современной электронной системой построения и обработки изображения и новой ПЗС-камерой. Но главное, весной 2001 г. введён в строй новый телескоп с зеркалом диаметром 1,8 м. Этот инструмент был сконструирован и оснащён с учётом многолетнего опыта использования 90-см телескопа.

Одним из ведущих мировых центров наблюдений комет и астероидов с применением ПЗС является Смитсонианская астрофизическая обсерватория (Кембридж, США). Астрометрические наблюдения проводятся под руководством Б.Г. Марсдена с помощью полутораметрового телескопа-рефлектора.

В последние годы ушедшего столетия в США была создана служба, включающая несколько специальных наземных телескопов, оснащённых оригинальной чувствительной приёмно-анализирующей аппаратурой. Служба призвана учесть все опасные объекты поперечником больше 1 км и предсказывать, хотя бы за десятилетие, возможность их столкновения с Землёй.

На примере телескопа «Субару» можно судить, насколько эффективно использование адаптивной оптики. Система с адаптивной оптикой, управляемая компьютером, способна изменять формы входящих в неё оптических поверхностей при изменениях изображения объекта. Так достигается более высокое разрешение, позволяющее получить более полную информацию о наблюдаемых объектах.

С использованием передовых методов и высоких технологий реализуется проект Pan-STARRS.

В соответствии с ним в январе 2007 г. на острове Мауи (Гавайи) начались практические испытания нового телескопа Pan-STARRS I (PS 1). Цифра 1 в названии инструмента не случайна. Телескоп представляет собой опытный образец, оснащённый одной зеркальной системой диаметром 1,8 м. Он установлен в одной из башен высокогорной обсерватории Халеакала (Haleakala) Института астрономии Гавайского университета. Уникальная светоприёмная ПЗС-камера обеспечивает возможность цифровой съёмки небывало больших участков ночного неба. Программа испытаний и научных исследований с такой камерой обзора рассчитана на 3,5 года. Испытания должны подтвердить эффективность новых технологий обзорных астрономических наблюдений. После этого планируется создать полный вариант телескопа — Pan-STARRS 1. Он будет составлен из четырёх индивидуальных оптических систем, каждая с 1,8-м зеркалом. Все зеркала одновременно наблюдают одну область неба. Каждое зеркало будет иметь поле зрения 3 градуса и цифровую ПЗС-камеру с 1,4 млрд. (!) пикселов. Зеркало каждого телескопа будет передавать в камеру данные объёмом 1,4 млрд. мегабайт. Количество данных, произведённых Pan-STARRS, будет настолько большим, что вместо архивирования всех получаемых изображений придется извлекать из них лишь существенные данные.

Первоочередная задача PS1 — интенсивный поиск и изучение орбит астероидов и комет в Солнечной системе, которые являются потенциальной угрозой Земле. В процессе опознания потенциальных астероидов-убийц телескоп Pan-STARRS 1 своим обзором охватит за одну ночь площадь в 6000 кв. градусов. Это поможет выявить новые астероиды и кометы до 24 видимой звездной величины.

В проектах мониторинга сближающихся с Землёй космических объектов сеть наземных телескопов будет дополнена телескопами, установленными на космических платформах. Предполагается использование таких телескопов в кооперации с наземными инструментами для организации базисных наблюдений. Точность определения траектории требует достаточно длинной базы — разнесение телескопов на большое расстояние друг от друга. С этой целью космические телескопы выведут на высокоэллиптические или геостационарные орбиты. Это позволит вести исследования слабых объектов круглосуточно без атмосферных помех и во всех областях спектра. Из космоса можно будет заметить ОКО, расположенные на небосводе по соседству с Солнцем. 19 декабря 2013 г. с космодрома Куру во Французской Гвиане стартовала российская ракета-носитель «Союз-СТ-Б» с разгонным блоком «Фрегат-МТ». На борту ракеты находилась Европейская космическая обсерватория Gaia — Global Astrometric Interferometer for Astrophysics, то есть Глобальный астрометрический астрофизический интерферометр. После выхода на околоземную орбиту от третьей ступени ракеты отделился разгонный блок со станцией Gaia. Два включения двигателя обеспечили доставку космического аппарата в точку либрации L2. Обсерватория находится на линии Солнце — Земля на расстоянии 1,5 млн. км от нашей планеты в стороне, противоположной дневному светилу.

Масса космической обсерватории более 2 т, размеры 4,6x2,3 м. На борту обсерватории установлены два телескопа, которые отражают собранный ими свет на сверхчувствительный приемник излучения, который состоит из 106 ПЗС-матриц, Общие размеры ПЗС камеры 100x50 сантиметров, разрешение ПЗС-камеры может достигать миллиарда пикселей. Это устройство справедливо называют самой большой цифровой камерой в мире. Чувствительность камеры настолько высока, что она могла бы заметить прядь человеческих волос на расстоянии 700 км. Помимо телескопов на борту Gaia есть фотометр для измерения яркости космических объектов и спектрометр, позволяющий определить химический состав и температуру звёзд.