СЕЙЧАС -33°С
Все новости
Все новости

«Никто не верит, что у нас тут большая наука». Репортаж из обсерватории в бурятской степи. Таких в мире — единицы

Здесь установлен комплекс оптических приборов, аналогов которому в России нет

Прозрачные акриловые купола, которые защищают от осадков оптические инструменты в геофизической обсерватории ИСЗФ СО РАН

Поделиться

Тункинская долина, справа — Восточный Саян, слева — Хамар-Дабан. Перед въездом в село Торы резко сворачиваем на разбитую грунтовку. За окном петляет Иркут, мирно пасутся коровы. Сельская пастораль. Спустя несколько минут мы будто оказываемся на съемочной площадке научно-фантастического фильма. Но нет. Это место, где творится самая настоящая большая наука. Корреспонденты «ИрСити» побывали в геофизической обсерватории Института солнечно-земной физики (ИСЗФ) СО РАН, где недавно запустили первый объект мегасайенс-проекта — Национального гелиогеофизического комплекса РАН.

Ночью в Тунке прошел дождь. Его выдавали облака, накатывающие на Восточный Саян, размытая грунтовка и мокрая трава.

Геофизическая обсерватория ИСЗФ СО РАН находится в 150 километрах от Иркутска

Геофизическая обсерватория ИСЗФ СО РАН находится в 150 километрах от Иркутска

Поделиться

Восточный Саян видно даже в непогоду

Восточный Саян видно даже в непогоду

Поделиться

— Когда я тут нахожусь, дождь идет только ночью. Бывает, спишь, слышишь, что барабанит. А наутро уже нет его, — говорит Михаил Тащилин, научный сотрудник ИСЗФ. В обсерватории он несет недельную вахту — как и все сотрудники института.

Одновременно с научным сотрудником сюда заезжает дежурный инженер. Остальной персонал — два сторожа и пять наблюдателей, которые следят за сохранностью обсерватории, — из местных. Они сменяют друг друга каждый день.

Михаил Тащилин изучает аэрозоли — взвеси в атмосфере, из которых образуются облака.

— Так вы «дежурный по дождикам»?

— Можно сказать, да. Вот видите: вы приехали, а его нет.

Михаил Тащилин рассказывает, что в прошлом году в США отправили на калибровку американский аппарат, с помощью которого изучали приземные аэрозоли, да так там это оборудование и застряло. Пока ученые используют мобильный фотометр, которым с ними поделились томские коллеги.

Но, конечно, это не единственный прибор для работы, а американское оборудование, которое «ждет своего времени», чтобы вернуться назад, не поставило крест на исследованиях. В середине августа в обсерватории ввели комплекс оптических инструментов — универсальные приборы, с помощью которых можно наблюдать не только аэрозоли.

С чего начиналась обсерватория


Комплекс оптических инструментов — это первый введенный в эксплуатацию объект Национального гелиогеофизического комплекса РАН. Такие проекты называются мегасайенс. Они всегда крупные, требующие немалых вложений, часто (почти всегда) — создающиеся при международной научной коллаборации.

Создание Национального гелиогеофизического комплекса РАН было утверждено постановлением Правительства РФ еще в 2014 году, в 2019 году запущено проектирование и строительство первых объектов. Базой для проекта стал Институт солнечно-земной физики СО РАН, а общая стоимость исчисляется миллиардами рублей. Эта система инструментов после ее создания позволит получать новые знания о процессах, происходящих на Солнце и в околоземном космическом пространстве.

В Национальный гелиогеофизический комплекс РАН войдут многоволновой радиогелиограф (урочище Бадары, Бурятия), солнечный телескоп-коронограф с диаметром главного зеркала три метра (вблизи поселка Монды, Бурятия), комплекс оптических инструментов (рядом с поселком Торы, Бурятия), система радаров, мезостратосферный лидар — мощный лазер для исследования верхних слоев атмосферы (оба инструмента возведут на побережье Байкала в Иркутской области), нагревный стенд (под Ангарском) и центр управления (в Иркутске).

Геофизическая обсерватория, где по мегасайенс-проекту установили новый комплекс оптических инструментов, началась 50 лет назад с антенн, которые отслеживали состояние радиотрасс — еще тогда, когда основным способом дальней связи были длинные средние и короткие радиоволны, идущие в канале земля — ионосфера. Эти антенны действуют до сих пор. Они — первое, что мы встречаем, подъезжая к обсерватории.

Антенны, которые отслеживают состояние радиотрасс

Антенны, которые отслеживают состояние радиотрасс

Поделиться

Эти еще советские антенны до сих пор действуют: некоторым категориям потребителей по-прежнему нужна радиосвязь

Эти еще советские антенны до сих пор действуют: некоторым категориям потребителей по-прежнему нужна радиосвязь

Поделиться

Территория обсерватории огорожена сеткой-рабицей, потому коров здесь нет. Они снуют меж антеннами и не менее фантастического оборудования соседнего Тункинского астрофизического комплекса ИГУ — металлических ящиков, внутри которых установлены дорогостоящие оптические модули.

— А коровы не повредят это всё?

— Да нет, они привычные, — говорит заведующий лабораторией физики нижней и средней атмосферы ИСЗФ Роман Васильев.

На территории обсерватории института — свежий асфальт, новое кирпичное здание и деревянный дом неподалеку. До недавнего времени ученые-вахтовики там и теснились: ели, пили, спали, проводили наблюдения, чинили оборудование. На крыше дома виднеются два прозрачных акриловых купола, похожих на большие мыльные пузыри, когда их выдувают на какую-то поверхность. Через них ученые и вели наблюдения.

Старое здание обсерватории, в котором и быт обустраивали, и исследования проводили

Старое здание обсерватории, в котором и быт обустраивали, и исследования проводили

Поделиться

Новое административное здание: здесь есть и кухня, и комфортабельные номера для ученых, и конференц-зал

Новое административное здание: здесь есть и кухня, и комфортабельные номера для ученых, и конференц-зал

Поделиться

Сейчас все эти функции благодаря мегапроекту разведены: быт обустроен в том самом кирпичном здании с невероятными видами из окон, наука переместилась в трехэтажный объект из металлических конструкций и сэндвич-панелей, на крыше которого — уже 10 куполов-пузырей. Летом оборудование под таким куполом может настолько сильно нагреваться, что на нем можно жарить яйца, шутит заведующий лабораторией.

Роман Васильев

Роман Васильев

Поделиться

«Подводная лодка» гелиогеофизики


Трехэтажное светлое здание из сэндвич-панелей с весьма странной крышей официально не имеет никакого поэтического или хотя бы сложного научного названия. Это просто техническое здание. Сооруженное по современным технологиям, оно напоминает торговый центр в миниатюре. Но ученые называют его «рубкой подводной лодки» — за некоторое внешнее сходство с ней.

«Подводная лодка» — техническое здание, где смонтирован комплекс оптических инструментов

«Подводная лодка» — техническое здание, где смонтирован комплекс оптических инструментов

Поделиться

Научные сотрудники, инженеры и наблюдатели занимаются не только научной деятельностью и обслуживанием оборудования — они в порядке поддерживают и территорию обсерватории

Научные сотрудники, инженеры и наблюдатели занимаются не только научной деятельностью и обслуживанием оборудования — они в порядке поддерживают и территорию обсерватории

Поделиться

Наблюдателями являются местные жители. «Им удобно, они у нас тут сено косят», — улыбается Роман Васильев

Наблюдателями являются местные жители. «Им удобно, они у нас тут сено косят», — улыбается Роман Васильев

Поделиться

Это здание, как и другие новые объекты, построили в рамках Национального гелиогеофизического комплекса РАН, который задумал много лет назад научный руководитель ИСЗФ СО РАН академик Гелий Жеребцов — обновление касается в том числе бытовых условий для ученых.

Но в первую очередь оно нацелено, конечно же, на приборную базу. Здесь, среди бурятской степи, теперь установлен уникальный по своему набору комплекс, смонтированный в той самой «рубке», необычная крыша которого — высшая точка в этом месте Тункинской долины. Оборудование абсолютно новое, канадского производства.

На логичный вопрос, кто будет чинить его, если что-то сломается, Роман Васильев отвечает: «Что-нибудь будем делать» — и вспоминает, что однажды ученые уже проворачивали самостоятельно ремонт — хотя, конечно, лучше, когда это делает производитель.

В техническом здании установлено восемь оптических приборов на два зала

В техническом здании установлено восемь оптических приборов на два зала

Поделиться

— Кроме как в нашей обсерватории, такого оборудования не существует нигде в России. Кроме того, в России не существует в принципе такой комбинации аппаратов. Интерферометров такого рода нет ни у кого. Спектрометр ночного свечения с таким диапазоном тоже только у нас. Мы постарались здесь собрать то, чего нет в России, но что есть в мировых лабораториях. Мировые лаборатории, и то не все, обладают таким набором инструментов. То есть это не типовой проект, это экстраординарный комплекс оборудования, — делится ученый.

Интерферометры Фабри — Перо он называет своим любимым детищем и говорит, что это самое технологичное оборудование обсерватории. Они способны «смотреть» на любую точку небесной сферы и фиксировать слабое свечение неба — собственное свечение атмосферы. Она светит не так равномерно, как Солнце, а на отдельных спектральных линиях: на каждой высоте она своя, максимально высокая — красная линия — высвечивается на 250 километрах от поверхности Земли. Один интерферометр может следить в один момент времени за одной линией. В геофизической обсерватории сейчас могут одновременно отслеживать три.

Все приборы установлены на специальные подъемники, сконструированные иркутскими учеными. Это облегчает их обслуживание и уберегает от перегрева: днем установки спускают вниз

Все приборы установлены на специальные подъемники, сконструированные иркутскими учеными. Это облегчает их обслуживание и уберегает от перегрева: днем установки спускают вниз

Поделиться

Подъемники управляются в автоматическом режиме. В ручном это делать более чем сложно: вес приборов достигает 150 килограммов. «Оптика вся тяжелая, потому что всё должно быть надежно закреплено», — поясняет Васильев

Подъемники управляются в автоматическом режиме. В ручном это делать более чем сложно: вес приборов достигает 150 килограммов. «Оптика вся тяжелая, потому что всё должно быть надежно закреплено», — поясняет Васильев

Поделиться

— По сути, мы смотрим на форму линии и по ней определяем интенсивность свечения, температуру воздуха, скорость горизонтального ветра. У нас это такая метеостанция для верхней атмосферы, — говорит Роман Васильев.

Наблюдения проводят только ночью: днем слишком яркий солнечный свет «забивает» свечение атмосферы. Ночью вместе с соседом на подъемнике, сконструированном и смонтированном учеными ИСЗФ, поднимается и камера всего неба. Своим «глазом» сквозь прозрачный купол она делает черно-белые фотографии светящихся облаков. По своей сути, это цифровой фотоаппарат, который раз в пять минут фотографирует небо.

Он автоматически настраивается на нужный диапазон и снимает в том числе среднеширотные сияния. Они похожи на полярные — такие же светящиеся «занавески», но имеют слабый красный цвет и очень рассеяны. Человеческий глаз их увидеть не может.

Роман Васильев рассказывает, что все данные с приборов поступают на компьютеры и сервера, доступные всем сотрудникам института. Ученым из других организаций их предоставляют по запросу — уже обработанными

Роман Васильев рассказывает, что все данные с приборов поступают на компьютеры и сервера, доступные всем сотрудникам института. Ученым из других организаций их предоставляют по запросу — уже обработанными

Поделиться

— Атмосферу можно рассматривать как некую жидкость. В ней происходят такие же волны, как на воде, просто в большинстве случаев они невидимы. Но вот когда видите периодические структуры в облаках — это и есть проявление этих волн в атмосфере. Почему их важно изучать? Волновая энергия может подниматься вверх и превращаться в химическую, тепловую энергию или что-то еще. Энергия, которая формируется на Земле в нижних слоях атмосферы за счет движения воздуха, преобразуется, оседает в верхней атмосфере. Таким образом, на верхнюю атмосферу и космическую погоду влияет не только Солнце, но и сама Земля, — объясняет Васильев общее назначение прибора.

В соседнем кабинете на таких же подъемниках стоят быстрые фотометры. Они, глядя в любую точку небесной сферы, считают отдельные фотоны. Так же, как и камеры всего неба, это оборудование может отслеживать волновые процессы, следить за динамикой свечения метеоров, наблюдать искусственные спутники. Это многофункциональное устройство, которое может отследить отклик в виде быстрого свечения на какое-то локальное событие, произошедшее в верхней атмосфере и ближнем космосе.

Почти всё оборудование — ночное, поскольку солнечный рассеянный свет перебивает естественное свечение атмосферы

Почти всё оборудование — ночное, поскольку солнечный рассеянный свет перебивает естественное свечение атмосферы

Поделиться

Оборудование канадское, его успели доставить до санкций — еще полтора года назад

Оборудование канадское, его успели доставить до санкций — еще полтора года назад

Поделиться

С их помощью Роман Васильев хочет поохотиться за спрайтами — уникальными природными явлениями, молниями, которые бьют не вниз, а вверх и светятся красным светом. До недавнего времени ученые полагали, что в Прибайкалье их нет, но в прошлом году это явление зафиксировали метеорные камеры астрофизической обсерватории ИГУ.

А еще эти фотометры будут работать совместно с сетью грозопеленгационных пунктов — этот проект реализуется в рамках цифрового мониторинга Байкальской природной территории. Эти исследования только стартовали, но в перспективе должны помочь, помимо прочего, в профилактике лесных пожаров, возникающих из-за гроз.

Роман Васильев: «Наука должна быть глобальной, а данные — доступны другим ученым на бесплатной основе»

Роман Васильев: «Наука должна быть глобальной, а данные — доступны другим ученым на бесплатной основе»

Поделиться

Еще два прибора — спектрометры — предназначены для наблюдений за всеми возможными линиями свечения атмосферы, которые только есть. Устройство смотрит за спектральным составом — в инфракрасном оптическом и в видимом диапазоне.

«Космическая экспансия неизбежна»


Роман Васильев говорит: многие сейчас не понимают, зачем наблюдать космос с Земли. Как будто спутников для этого достаточно. Но ученый убежден, что наземные наблюдения не отмирают, более того, одно без другого существовать не может: только в гармонии спутниковые и наземные наблюдения дают полную информацию о том, что происходит в верхней атмосфере.

— И какая польза от этого всего «народному хозяйству»? — звучит уже стандартный вопрос от журналистов ученым.

— Исследования, которые мы ведем, не дают мгновенного эффекта. Когда это выстрелит? Неизвестно. Выстрелит ли вообще? Тоже пока непонятно, — отвечает Роман Васильев.

В техническом здании есть место и творческому процессу: здесь отвели кабинет как для калибровки инструментов, так и для сборки новых, чем ученые часто занимаются

В техническом здании есть место и творческому процессу: здесь отвели кабинет как для калибровки инструментов, так и для сборки новых, чем ученые часто занимаются

Поделиться

По-прежнему на руках у ученых есть советского образца оборудование. Некоторое хотят «оживить»: слишком хорошая база, которая еще может послужить науке

По-прежнему на руках у ученых есть советского образца оборудование. Некоторое хотят «оживить»: слишком хорошая база, которая еще может послужить науке

Поделиться

Но это — задел на будущее. Ученый отмечает: экспансия в космос неизбежна, рано или поздно человечеству на Земле станет тесно. К расширению среды обитания нужно подготовиться — досконально изучить, что нас ждет на новом месте, какие таятся опасности, какие имеются возможности. К безвоздушному пространству можно приспособиться, разработав необходимые технологии, но какими точно они должны быть, пока никто не знает.

Именно потому перед современными исследователями стоит задача создать базу знаний, на основе которой поколения после нас смогут чувствовать себя увереннее на пути в космос.

Так «раскрывается» интерферометр Фабри — Перо, когда выдвигается ночью для наблюдений

Так «раскрывается» интерферометр Фабри — Перо, когда выдвигается ночью для наблюдений

Поделиться

При расшифровке данных ученые активно пользуются технологией машинного зрения, поскольку просто человеческими глазами всё отсмотреть невозможно

При расшифровке данных ученые активно пользуются технологией машинного зрения, поскольку просто человеческими глазами всё отсмотреть невозможно

Поделиться

— Мы сейчас, исследуя физическо-химические связи, обусловленные солнечным, геомагнитным воздействием, процессами на самой Земле, пытаемся хоть какие-то начальные камни для дальнейших исследований предоставить, чтобы люди, которые потом будут космос осваивать, не с нуля шли, а могли опереться на наши знания — не очень востребованные для текущей деятельности, — объясняет Роман Васильев.

Важней всего погода в… космосе


Впрочем, дорогостоящие исследования, которые, на взгляд большинства обывателей, проводятся в режиме «наука ради науки» и сильно отложенных перспектив, на самом деле уже напрямую влияют на нашу с вами повседневную жизнь. Кто сейчас может себе представить день без геолокации? Без связи через смартфон? Без спутниковых снимков? Не говоря уже о специализированных службах вроде МЧС, энергетических компаний, дорожниках, даже аграриях. Доступность всего этого великолепия непосредственно зависит от космической погоды, которая формируется в верхних слоях земной атмосферы.

— Искусственные спутники и технологии на их основе — это уже неотъемлемая часть человеческой жизни. При этом именно они первыми подвергаются воздействию плазмы, которая прилетает от Солнца к нам. Спутники летят с очень большой скоростью. Это как на велосипеде с горы разгоняться: сразу же понимаешь, что такое сопротивление воздуха. Чем выше скорость, тем сильнее сдувает с седла. У спутников всё точно так же, — говорит Роман Васильев.

«Строители, когда перед ними поставили задачу сделать крышу с отверстиями, очень удивились, почесали голову — но справились», — рассказывает Роман Васильев

«Строители, когда перед ними поставили задачу сделать крышу с отверстиями, очень удивились, почесали голову — но справились», — рассказывает Роман Васильев

Поделиться

На двух куполах есть стеклянные «окошки»: они нужны для спектрометров, поскольку акрил не пропускает инфракрасный диапазон. Кстати, это единственные приборы из всего комплекса, которые могут вести наблюдения даже днем

На двух куполах есть стеклянные «окошки»: они нужны для спектрометров, поскольку акрил не пропускает инфракрасный диапазон. Кстати, это единственные приборы из всего комплекса, которые могут вести наблюдения даже днем

Поделиться

Всего на крыше техздания установлено 10 куполов, два из них гостевые — любой исследователь может привезти сюда свое оборудование и провести наблюдения

Всего на крыше техздания установлено 10 куполов, два из них гостевые — любой исследователь может привезти сюда свое оборудование и провести наблюдения

Поделиться

Когда спутник запускают на орбиту, важно подобрать такую траекторию, чтобы он «не свалился с орбиты на первом же витке». Без поправки на космическую погоду это сделать невозможно: в начале февраля 2022 года американский миллиардер Илон Маск потерял 40 спутников сети Starlink из-за геомагнитной бури.

— Спутниковая траектория подбирается таким образом, чтобы, во-первых, наиболее эффективно работала аппаратура для наблюдения за поверхностью Земли или радиосвязи, во-вторых, минимальным было воздействие остаточной плотности атмосферы. Всё было бы хорошо, если бы эта плотность была постоянной. Но вследствие того, что к нам прилетает от Солнца энергичное вещество, атмосфера нагревается и плотность начинает меняться — то увеличиваться, то уменьшаться. Увеличение плотности приводит к стаскиванию спутника с орбиты. То есть вы можете вложить миллиарды, запустить спутниковую систему, она будет эффективно работать, но случится какая-нибудь буря посильнее, и все спутники сдует, — рассказывает ученый.

По соседству с геофизической обсерваторией ИСЗФ РАН располагается Тункинский астрофизический полигон ИГУ

По соседству с геофизической обсерваторией ИСЗФ РАН располагается Тункинский астрофизический полигон ИГУ

Поделиться

То, что исследуют сейчас иркутские ученые, косвенно может позволить создать модель верхней атмосферы, на основе которой станет понятно, как изменяется ее плотность под воздействием этих всех исследуемых факторов. А это — огромный шаг в понимании того, что происходит вокруг нас и над нами. Но создание такой модели — дело не одного института. Наука — она глобальная и требует масштабного взаимодействия самых разных специалистов из разных точек мира. Иркутская наука — часть этой глобальной системы.

— Но почему-то никто не верит, что у нас тут большая наука. Человеку говоришь: «Вот, современное оборудование, возможности, приходи, работай», а никто не верит, говорят: «Да какая у вас наука, да фигня какая-то. То ли дело поедем мы куда-нибудь в Европу, Штаты, вот там — наука». Хотя такой набор задач и условий для саморазвития, как у нас, существует в считаных по всему миру местах. У нас теперь — самая настоящая большая наука, — говорит Роман Васильев, беседуя с нами на крыше технического здания с куполами-пузырями.

Роман Васильев: «Корабль поплывет, когда он полностью построен. Научные исследования — это когда вы построили какую-то часть корабля, а он уже плывет. Вот мы сделали какую-то часть корабля, а научные исследования уже идут»

Роман Васильев: «Корабль поплывет, когда он полностью построен. Научные исследования — это когда вы построили какую-то часть корабля, а он уже плывет. Вот мы сделали какую-то часть корабля, а научные исследования уже идут»

Поделиться

Коров не беспокоят никакие научные исследования: у них свои важные дела на этой территории

Коров не беспокоят никакие научные исследования: у них свои важные дела на этой территории

Поделиться

Ветер треплет его волосы, Иркут размеренно петляет, облака накатывают на Восточный Саян, а между оборудованием мирового класса всё так же мирно пасутся коровы.

  • ЛАЙК0
  • СМЕХ0
  • УДИВЛЕНИЕ0
  • ГНЕВ0
  • ПЕЧАЛЬ0
Увидели опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter
Гость