Космос в горах Архыза

Что может быть лучше отдыха на майские праздники в горах? Только отдых на майские праздники в горах рядом с астрофизической обсерваторией! 🙂 Именно так я и провёл несколько дней своего весеннего отпуска — на территории САО РАН, что означает «Специальная Астрофизическая Обсерватория Российской Академии Наук». Она находится в горах Малого Кавказского хребта, в Карачаево-Черкесии. Ближайший населённый пункт — Нижний Архыз. От посёлка вверх тянется шестнадцать километров горного серпантина. Это дорога — как путь в другую реальность. У её начала — обычная жизнь: одноэтажные посёлки, поля, пастбища, овцы…  На другом конце этой дороги — вотчина науки. Количество телескопов на единицу площади, наверное, мало где в мире выше, чем здесь. Это чем-то напомнило произведения братьев Стругацких, в которых люди, увлечённые наукой, живут и творят где-то совсем рядом с нами, «обычными людьми». Но их жизнь, несмотря на физическую близость к обычной жизни, — это иной мир, в котором главная ценность — стремление познать тайны природы, а главная награда — волнительная радость научного открытия.

На въезде в обсерваторию (по фоткам можно кликать для увеличения):

На территории обсерватории есть гостиница. Насколько я знаю, она доступна для бронирования всем желающим (искать в гугле надо примерно по такой фразе: «САО РАН гостиница Нижний Архыз»). Я ездил сюда в рамках пятидневного тура для любителей астрономии, организованного российской компанией Science & Travel. Но подробнее об этой компании в конце поста.

Программа пребывания на территории обсерватории была крайне насыщенная. Днём — лекции по астрономии, космологии, астрофотографии и другим темам, имеющим отношение к космосу; наблюдения за Солнцем в специальный телескоп; вылазки в горы; экскурсии на большие телескопы. Ночью — наблюдения ночного неба в телескопы и практическая астрофотография. Расписание всех этих мероприятий было примерным и изменялось в зависимости от погодных условий. Для любого астронома ясная ночь — это большое благо, поэтому все мероприятия планировались исходя из наличия или отсутствия облачности.

В итоге, от режима дня осталось одно название. Бывали совершенно безумные варианты типа с 17:00 до 23:00 спим, потом часовая лекция, затем три часа наблюдений, и в 3:00 (в три ночи!) выход в поход на гору Пастухова (вот она на фотке выше; перепад высот между гостиницей и вершиной горы — 700 метров). После таких выкрутасов я, вернувшись с горы (хотя, «вернувшись» звучит немного оптимистично; более точный термин — «приползя» 🙂 ), свалился на кровать и спал непрерывно пять часов (днём!). Лично для меня эти перипетии с режимом усугублялись ещё и тем, что я прилетел из Бостона, часовой пояс которого на семь часов отличается от московского времени, по которому живёт обсерватория. Поэтому мой организм вообще потерял какое-либо ощущение времени, смирился и бросил попытки держаться какого бы то ни было режима. И в общем-то спал или бодрствовал когда ему сказали. 🙂 Что было довольно удобно.

Начну свой рассказ с похода на гору Пастухова (в местном жаргоне  — Пастушка). Мы вышли в 4 утра, на час позже запланированного. Восход застал нас в горах.

БТА (Большой Телескоп Азимутальный) в лучах восходящего солнца:

Вершина Пастушки (на фото выше; в центре). На увеличенной фотке (по клику) можно рассмотреть на вершине геодезический знак (пирамиду из металлических балок). Высота этой точки — 2733 метра над уровнем моря. Надо сказать, этот подъём не совсем рассчитан на среднего, нетренерованного человека. В нашей группе из тридцати человек четверо не дошли до вершины, а из оставшихся для многих (включая вашего покорного) этот поход оказался на пределе возможностей. Хотя, с другой стороны, фразу «на пределе возможностей» я говорил в своей жизни уже не раз. А потом «пределом возможностей» оказывался уже другой, более сложный рубеж. Так что есть подозрение, что наши возможности достигают своего предела где-то гораздо дальше, чем нам иногда кажется. 🙂

Несколько фоток гор Кавказского хребта:

Гора Пшиш:

Пшиш — вершина Главного Кавказского хребта. Высота — 3790 метров. Эта гора покрыта вечными снегами. Вот ещё один вид на Пшиш, с чуть меньшим приближением:

На территории обсерватории обитают три крайне дружелюбные собаки. Серьёзно, я таких дружелюбных собак, мне кажется, раньше не встречал. Они рады каждому туристу, к каждому подходят, приветливо виляя хвостом, и обожают, когда их гладят. Более того, они совершенно добровольно сопровождали нас в походе на Пастушку. Причём, вот эта, самая маленькая из трёх собак, достигла геодезической отметки на вершине горы самой первой, даже раньше людей.

Вот ещё одна собака из троицы «астрономических» собак:

Собачья дружелюбность распространяется и за пределы обсерватории. На экскурсиях в другие части региона мы встречали других, тоже очень приветливых, а иногда несколько смешных собак. Вот эта дворняжка, живущая рядом с радиотелескопом РТФ-32, почему-то везде ходила с бутербродом в пасти. Она не ела его, а именно носила с собой. Видимо, про запас. 🙂

А эта собака, явно имеющая в своей родне волка, встретилась нам в долине при осмотре древних заброшенных храмов. Подходила к людям и блаженно закатывала глаза когда её гладили. 🙂

Ну и закрывая тему собак, приведу следующую фотку, сделанную по пути на вершину:

На ней многие увидели спящую собаку, хотя это всего-лишь «кочка» из жухлой прошлогодней травы.

Вернёмся к нашей тургруппе, взбирающейся на вершину горы Пастухова.

Вот это очень интересная фотка:

Насколько я могу судить, на ней — несостоявшаяся лавина. На гребне хребта виден снежный карниз и пара следов локальных обрушений снега из этого карниза. В данном случае, процесс обрушения не принял лавинообразный характер, и лавина остановилась, едва начавшись. Наверное, сказалось небольшое количество снега в карнизе и относительно невысокий уклон горы в этом месте.

Группа продолжает своё стремление вверх:

Виды вокруг (с довольно сильным приближением):

Вот он, последний, самый трудный участок:

Примерно двести метров снежного склона под углом около 45 градусов. За ним сразу же вершина. Я преодолевал эти последние метры с большим трудом. Проходил пять метров, секунд пятнадцать отдыхал. Снова пять метров, снова отдых.

Горы обманчивы: когда отдышался начинает казаться, что подъём — это легко, и что до вот того камня ты сейчас просто добежишь вприпрыжку. Как бы не так. Побежать можно. Но силы  иссякают очень стремительно, и метров через десять ты останавливаешься, пытаясь совладать с дыханием.

Но вот вершина покорена. Виды, открывающиеся с неё, захватывают дух:

По дороге вниз встретился представитель местной фауны:

Змейка, сантиметров сорок длиной, внимательно всматривалась в странных прямоходящих существ (к тому времени, правда, уже не очень прямо ходящих 😆 ), но когда ажиотаж вокруг её персоны стал возрастать и количество направленных на неё объективов стало угрожающе расти, змейка предпочла стремительно сделать ноги уползти.

На обратном пути группа растянулась на несколько километров. В то время, как первые возвращающиеся достигли БТА (на снимке ниже; это почти рядом с гостиницей), последние всё ещё были на вершине Пастушки. Как ни странно, они там не просто отдыхали, но и нашли в себе силы после тяжёлого подъёма кататься со снежной горки! Герои! 🙂

Рядом с БТА расположен ещё один довольной большой телескоп (слева):

И пара маленьких телескопных куполов. Правда, я не уверен, есть ли внутри них телескопы. Оба маленьких купола выглядели несколько заброшенными. Зато вот на паре снимков ниже мне удалось запечатлеть сразу четыре купола:

На БТА была экскурсия.

Собственно, сам телескоп БТА с гордой надписью «СССР ЛОМО»:

Уникальное цельнолитое шестиметровое зеркало с алюминиевым напылением в дневное время герметично закрыто лепестками. Ночью, во время наблюдений они раскрываются.

Телескоп БТА является крупнейшим в Евразии оптическим телескопом. В 1975 году, когда БТА был построен, он также являлся крупнейшим оптическим телескопом в мире. И оставался таковым до 1993 года (в течение восемнадцати лет), когда заработал десятиметровый телескоп на Гавайях. Купол БТА по-прежнему является самым большим телескопным куполом в мире.

Вот этот агрегат — по сути ездящий кран, предназначенный для загрузки и выгрузки разных грузов в купол и из купола БТА:

Самая ответственная операция, осуществляемая с помощью этого крана, — замена уникального шестиметрового зеркала. Вроде бы вскоре планируется установка нового зеркала. Кстати, для доставки того зеркала, которое установлено в оправе телескопа сейчас, в своё время к куполу специально была проложена новая асфальтовая дорога. Кстати, поскольку зеркало — уникальный и крайне дорогой предмет, который изготавливали в течение нескольких лет, перед его доставкой была осуществлена перевозка его имитации. И только потом, с учётом выявленных особенностей процесса перевозки, перевезли само зеркало.

Сейчас зеркало изредка вынимают из оправы (раз в три года, если не ошибаюсь) для обновления алюминиевого напыления. Эта операция проводится в вакуумной камере, также имеющейся внутри купола. Также зеркало периодически моют (не вынимая из оправы).

Вот наша гостиница:

Коллектив готовится к дневным наблюдениям за Солнцем.

Виды от гостиницы:

Рай астронома: коллекция телескопов при гостинице (это далеко не все):

Пара телескопов для наблюдений за Солнцем:

Один из двух телескопов (на переднем плане) — Coronado, 60-миллиметровый солнечный H-alpha телескоп для наблюдений протуберанцев и солнечных вспышек. Я лично видел в него протуберанец.

При наблюдении надо было накрываться плотным тёмным покрывалом, чтобы изолировать себя от лишнего окружающего света. Что выглядело довольно забавно. 🙂 Как прокомментировал эту фотку в контакте один из моих друзей, «астроном-мусульманин делает намаз». 😆

Ночные наблюдения — совсем новое дело для меня. Точнее, я один или, может, пару раз в жизни пробовал снять ночное небо своей зеркалкой Nikon (в блоге даже где-то есть пост с результатами моих потуг), не обладая, однако, никакими теоретическими знаниями, не говоря уже о практических навыках. Мне давно хотелось изучить астрофотографию более детально, и это являлось одной из основных задач, которые я ставил для себя в этом туре. И действительно, в этот раз моё знакомство с астрофотографией шагнуло на новый уровень. Во всяком случае, теоретический. Правда, не могу сказать, что я добился выдающихся практических результатов. Видимо, надо ещё работать над собой. Как бы то ни было, нижу привожу несколько результатов моих астрофотографических изысканий. Снимки делал фотоаппаратом Nikon D90 со штатива, при полностью открытой диафрагме и чувствительности ISO 3200. Выдержки разные, в диапазоне от 30 до 50 секунд. Наилучшие результаты, по-моему, были при выдержке в районе 40 секунд. При 50 секундах звёзды успевали уже очень заметно сместиться. Спуск затвора осуществлял с помощью ИК-пульта, чтобы избежать вибраций (пульт специально купил на Амазоне в преддверии этой поездки).

Телескоп БТА на фоне звёздного неба:

Юпитер и горы:

Кстати, в телескоп было отлично видно не только сам Юпитер с полосами на его поверхности, но и четыре галилеевых спутника:  Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. А у Сатурна прекрасно было видно кольцо. Вообще, я испытал удивительное чувство, когда увидел планеты, спутники и кольцо Сатурна в окуляр телескопа. Особенно кольцо Сатурна. Поймал себя на глупой мысли: «так это правда!». 😆 Ведь раньше это всё являлось мне исключительно в виде чужих фотографий и иллюстраций в литературе. Когда я увидел это через телескоп, я как будто прикоснулся к реальности: в этот момент между мной и космосом почти не осталось посредников.

Вот это интересная фотка. Обратите внимание на прямую зелёную линию и попробуйте догадаться, что это.

Это — лазерный луч, с помощью которого измеряют расстояние до спутников Земли с точностью до миллиметра. Вообще, я ещё со времён увлечения Жаном-Мишелем Жарром и его грандиозными феерическими лазерными шоу питаю к лазерам слабость — настолько грандиозным мне кажется этот тонкий луч света, устремлённый в бесконечность. Рядом с нашей гостиницей находился один телескоп под куполом, который ночью в автоматическом режиме сканировал и снимал небо. Всю ночь его лазер разрезал непроглядную тьму, указывая телескопу путь то в одну, то в другую точку небесной сферы. Лазер, холодный ночной воздух, тишина. И звёзды… И радость когда у тебя что-то получается, и ты видишь на маленьком экранчике фотоаппарата изображение Млечного пути. И осознание того, что вокруг тебя — единомышленники, взгляды которых тоже устремлены в бесконечный космос…

На фотке выше — тень нашей гостиницы на фоне Млечного пути.

Ниже — единственные две фотки, сделанные мной на мой Nikon через телескоп. Фотки сделаны в рамках мастер-класса по фотографированию через телескоп, устроенного одним из участников нашей тургруппы, за что он получил телескоп в единоличное пользование на остаток ночи. Модель телескопа: Williams Optics Zenithstar 80 FD (D=80mm, F=480mm).

Луна:

Шаровое звёздное скопление M13:

M13 содержит несколько сотен тысяч звёзд и находится от Земли на расстоянии 25 тысяч световых лет. Насколько я понимаю, оно является частью нашей галактики (входит в галактическое гало).

Ещё были две экскурсии на объекты, расположенные относительно неподалёку — туда возили на автобусах. Первая экскурсия — в радиоастрономическую обсерваторию «Зеленчукская». В ней расположен радиотелескоп РТФ-32 с диаметром зеркала 32 метра:

Эта сложная система поддерживающих опор (не знаю правильный термин) предназначена для того, чтобы минимизировать деформацию зеркала, вызываемую меняющимися погодными условиями. Телескоп введён в эксплуатацию в 2001 году и в основном используется с практической целью: его главное назначение — поддержка системы ГЛОНАСС. Он входит в систему «Квазар», состоящую из трёх одинаковых радиотелескопов (два других — в Ленинградской области и в Бурятии). Принцип действия этой системы очень интересный. Известно, что квазары — объекты звёздного неба, расположенные очень далеко от Земли, на расстояниях порядка 10 миллиардов световых лет или больше. В связи с такой огромной дистанцией, квазары для нас, жителей Земли, можно считать неподвижными для любых практических целей. Поэтому когда мы обнаруживаем, что координаты квазара изменились, это может говорить только об одном: на самом деле изменились наши собственные координаты. Что может быть вызвано, например, дрейфом материков Земли. Точные координаты и точное время, определяемые системой «Квазар», совершенно необходимы для обеспечения корректной работы системы глобального позиционирования. Избыточность системы (три радиотелескопа вместо одного) позволяет устранить помехи, возникающие на одном из трёх компонентов системы. Например, гроза, прошедшая вблизи одного из телескопов, исказит данные, полученные с него, но компьютерное обеспечение без труда аннулирует эти искажённые результаты, сравнив их с результатами, полученными с двух других телескопов. Так что точность данных, выдаваемых «Квазаром» крайне высокая.

Известный академик Жорес Алфёров сыграл большую роль в создании этого радиотелескопа, о чём говорит табличка, установленная на нём:

Кроме РТФ-32, обсерватория «Зеленчукская» содержит ещё один радиотелескоп — новейший РТ-13 с зеркалом 13 метров, построенный в 2015 году:

В отличие от РТФ-32, телескоп РТ-13 — не сильно российского производства. Там почти всё импортное. Немножко печально, конечно. Но зато смотреть, как он перепозиционируется, — одно удовольствие. Антенна вращается с такой удивительной скоростью, что даже не верится. При этом механизмы работают достаточно тихо.

Другая экскурсия — в последний день тура, по дороге в аэропорт — была на знаменитый радиотелескоп РАТАН-600.

Идея этого телескопа состоит в том, чтобы пожертвовать возможностью наведения на произвольный участок неба ради диаметра и, значит, чувствительности. В итоге, РАТАН-600 — это стационарный массив алюминиевых зеркал, расположенных вдоль окружности диаметром 600 метров.

Внутри круга расположены несколько приёмников радиоизлучения, которые могут передвигаться по рельсам для фокусировки на разных участках неба. Для этой же цели, многочисленные зеркала, из которых состоит кольцо, тоже могут настраиваться, меняя угол наклона к поверхности. То есть, насколько я понимаю, возможность наведения у РАТАН-600 есть, но она сильно ограничена по сравнению, например, с РТФ-32 или РТ-13, у которых антенны способны смотреть в любую точку небесной полусферы. РАТАН-600 может смотреть только туда, куда в настоящий момент направлен перпендикуляр к поверхности Земли, плюс-минус несколько градусов.

Рельсы для перемещение приёмников излучения:

В настоящее время, РАТАН-600 не используется так, как было задумано изначально — как единый телескоп. Вместо этого его разделили на две независимые зоны, каждая из которых состоит из своего участка зеркальной окружности и своих приёмников. Выяснилось, что это более практично. Небольшое снижение чувствительности компенсируется лучшим обзором небесной полусферы, и, по сути, мы получили два радиотелескопа вместо одного.

В былые времена для настройки зеркал существовали специальные женщины, которые, получив таблицу с нужными параметрами, обходили всю окружность и по очереди настраивали каждое зеркало. Конечно, зеркала имели (и имеют) привод от электромотора. А управление осуществлялось вот с такого пульта, расположенного за каждым зеркалом:

Настройка, как видно на следующей фотке, осуществлялась по трём параметрам: радиус, угол места и азимут.

Сейчас пресловутые роботы, которые любят вытеснять людей из всех областей деятельности, вытеснили и этих тётенек. Теперь процесс настройки зеркал полностью автоматизирован и управляется оператором с компьютера.

Ещё пара фотографий РАТАН-600:

Ну и несколько фотографий из этого тура, не имеющих отношения к астрономии:

Покинутый черкесский храм. Внутри пусто и гнёзда ласточек под потолком. Таких храмов в районе Архыза несколько штук, они называются «Аланские храмы». По ним была экскурсия.

«Памятник архитектуры. Охраняется государством». Хорошо охраняется — с помощью деревянной перекладины и камня. 🙂

Немного местной фауны:

В заключение хочется сказать огромное спасибо организаторам таких туров с астрономическим уклоном — компании Science & Travel и лично Станиславу Короткому (научный руководитель) и Ирине Матвеевой (администратор). На фоне исповедуемого современной медиа-индустрией принципа «хлеба и зрелищ», подобные мероприятия — развивающие, обогащающие знаниями, приближающие к науке — это как глоток свежего воздуха. Очень приятно видеть вокруг себя людей, которые вместо отдыха где-нибудь на пляже выбрали для себя такой интеллектуальный вариант проведения времени. Причём для многих из этих людей — для меня в том числе — интерес к астрономии, возможно, находился в дремлющем состоянии, но эта поездка оживила этот интерес, побудила узнать больше об астрономии и астрофотографии. Я, вообще, задумался о покупке собственного телескопа. 🙂

Отдельно хочется отметить интереснейшие лекции Стаса Короткого. Которые порой заканчивались далеко за полночь, но которые при этом так захватывали внимание, что слушатели не замечали, как пролетало время!

В общем, спасибо, и желаю всем чаще проводить время отпуска так же, как я провёл его в эти майские дни. 🙂