http://93.174.130.82/digest/showdnews.aspx?id=13b6fa7b-ef03-4640-8725-1c4c56b0ed61&print=1© 2024 Российская академия наук
На минувшей неделе на Байконур привезли радиотелескоп «Радиоастрон». Этот аппарат, который должен стартовать в конце июля, позволит изучать как гравитационное поле нашей планеты, так и нейтронные звезды в других галактиках. По сути, это первая отправляющаяся на орбиту крупная отечественная космическая обсерватория с 1980-х годов прошлого века.
«Радиоастрон» — международный проект, который можно с полным правом описать фразой «российский спутник с приборами совместного производства». Собран аппарат в НПО имени Лавочкина, а приемники радиоизлучения и другие приборы сделаны совместными усилиями ученых России, Австралии, Индии, США, Финляндии и Швейцарии. Это общепринятая на сегодняшний день практика — на борту американского лунного спутника LRO стоял российский нейтронный спектрометр LEND, а сами американцы ставили свое оборудование на индийский лунный же аппарат «Чандраян-1». Даже Китай, который отказался от участия в работах на Международной космической станции, запустит свой марсианский зонд «Инхо-1» вместе с российским «Фобос-грунтом» в ноябре этого года: такой подход одновременно сокращает расходы и позволяет получить больше научных результатов.
Как рассказал «МН» академик РАН и руководитель проекта космической обсерватории Николай Кардашев, ученые рассчитывают использовать «Радиоастрон» в том числе для изучения черных дыр. «В частности, есть черная дыра в центре нашей галактики, а еще нас интересует сверхмассивная — больше шести миллиардов масс Солнца — черная дыра в эллиптической галактике М87», — пояснил он. По словам астрофизика, который с 1950-х годов занимается именно вопросами радиоастрономии, а также активными ядрами галактик, новая обсерватория позволит получать изображения рекордно высокого качества — за счет большей базы инструмента.
В астрономии вообще и радиоастрономии, в частности, качество картинки прямо зависит от размера телескопа. Десятиметровое зеркало по сравнению с театральным биноклем не только собирает больше света, но и в меньшей степени искажает картинку. А радиотелескоп с зеркалом (тарелки и чаши антенн — это именно зеркала) в 70 метров лучше подвешенной на балконе антенны.
Но разница в сложности изготовления еще больше, чем разница в качестве изображения, поэтому сделать радиотелескоп со сплошным зеркалом больше сотен метров в поперечнике попросту невозможно: хотя ученым хотелось бы иметь и многокилометровые комплексы. В идеале даже с поперечником от Земли до Луны — такой супертелескоп позволит и заглянуть в окрестности черных дыр, и проследить за процессами формирования звезд в других галактиках.
Телескоп с зеркалом в десятки раз больше Земли — фантастика? Нет. Искажения зависят не просто от диаметра зеркала, а от расстояния между его крайними точками, между которыми зеркалу вовсе необязательно быть сплошным. А если еще и с высокой точностью засечь время прибытия радиоволн в разные точки, то «зеркалу» и отражать-то необязательно, ученым главное знать, когда и как электромагнитный импульс достиг их инструмента. Поставив на двух континентах два радиотелескопа и оснастив каждый атомными часами, можно получить виртуальный прибор с «зеркалом» в тысячи километров: так поступили астрофизики еще в 1960-х годах, выстроив единую сеть по всему миру. Радиотелескопы стали выдавать снимки объектов, которые в видимом свете попросту недоступны — например, пульсаров и нейтронных звезд.
«Радиоастрон», который в апогее (самая высокая точка орбиты) удалится на 300 тыс. км от Земли, позволит вывести радиоастрономию на иной уровень, на порядок увеличив диаметр виртуального радиотелескопического комплекса (в терминах астрономов — «базу» инструмента). Ученые рассчитывают лучше понять как формирование галактик, так и процессы, благодаря которым ядра галактик активно выделяют электромагнитное излучение.
Кроме черных дыр в ядрах галактик, астрофизики смогут изучать квазары — очень яркие и далекие объекты, которые, предположительно, тоже являются галактиками с еще более активными ядрами. Поможет новый инструмент и в наблюдениях за пульсарами, которые дают периодические радиосигналы, принятые первоначально даже за послания внеземных цивилизаций (потом выяснилось, что источником скорее служит вращающаяся нейтронная звезда). Так как сложно найти астрофизические процессы, не связанные с излучением радиоволн, «Радиоастрон» будет не просто аппаратом «для изучения черных дыр» или «для поиска пульсаров» — это будет столь же универсальный инструмент, каким является оптический телескоп.
Впрочем, одну специфическую задачу стоит все же выделить особо. При помощи «Радиоастрона» исследователи планируют получить точную карту гравитационного поля нашей собственной планеты. Так как оно зависит в первую очередь от плотности горных пород и формы ядра и мантии Земли, не будет преувеличением сказать, что радиотелескоп поможет не только астрономам, но и геологам.