Им помогли в этом космические лучи

Множество неведомых ранее подземных улиц, огромных склепов и других пространств со сводами обнаружили в древнейших "Богом зданных" Пещерах Успенского Псково-Печерского монастыря российские ученые. Это сенсационное открытие стало возможным благодаря методу мюонографии – регистрации потоков космических частиц, по которым потом и создают 3D-модели подземных объектов.

Научный руководитель проекта – главный научный сотрудник Физического института им. Лебедева РАН Наталья Полухина рассказала «МК» о ходе исследования и интересных находках.

В.ПУТИН С МИТРОПОЛИТОМ ТИХОНОМ В ПСКОВО-ПЕЧЕРСКОМ

Успенский Псково-Печерский монастырь — один из самых крупных и известных в России мужских монастырей с многовековой историей, расположенный в городе Печоры (его название произошло от старо-русского слова «печеры» - пещеры). Он был основан 550 лет назад (в 1473 году), – первой здесь была освящена пещерная церковь Успения Богородицы, выкопанная преподобным Ионой в холме из песчаника. Монастырь славится тем, что ни разу за всю свою историю не закрывался.

Считается, что пещеры эти были созданы самим Богом, – отсюда и их называние «Богом зданные». В разные века, включая современное время, в них было похоронено до 14 тысяч человек. Главную загадку здешних склепов – отсутствие тления здесь называют просто чудом.

По преданию, пещеры монастыря проложены до города Изборска, что примерно в 20 километрах от Печор. В год 550-летия монастыря здесь решили провести поиски новых пространств при помощи... космических частиц – мюонов. Они позволяют заглянуть в самые потаенные уголки святыни, не разрушая ее.

- Мюоны — это частицы, которые, если быть точнее, считаются вторичными космическими частицами, которые образуются под воздействием первичных космических частиц уже в нашей, земной атмосфере, – поясняет Наталья Полухина, которая также является профессором МИФИ и ведущим экспертом МИСИС. – Мюоны, плотность которых достигает 10 тысяч штук на квадратный метр, могут пролетать большие расстояния. Самая большая достигнутая ими глубина – два километра скального грунта.

– Пролетая через человеческое тело, они как-то с ним взаимодействуют?

– Нет. Но если на их пути встречается какая-то крупная мишень: вулкан, дом, или гора с пещерами, как в нашем случае, то мюоны, путешествуюя по ним, могут создавать свои треки — линии, по изменениям которых мы можем сделать выводы насчет внутреннего строения объектов. Там, где плотность строения выше, — там будет мало мюонов, там, где ниже или есть полость, – там будет большой поток мюонов. И не надо сверлить скважины для того, чтобы узнать строение объекта.

– Расскажите, что же вы обнаружили нового в пещерах Успенского Псково-Печерского монастыря?

– Нашей целью было обследование двух мест в пещерах. Это склеп, скрывающийся за огромной, в человеческий рост иконой, которая встречает входящих еще на уровне первого этажа Успенского собора, и один из считавшихся тупиковым подземных коридоров.

Так вот, что касается склепа. История гласила, что в нем находится захоронение древних знатных людей, но он был замурован, прикрыт иконой, и каков его истинный размер, никто не знает. Мы обследовали его и выяснили, что размер его довольно внушителен: 2,5 на 2,5 метра и из него ведет дополнительный ход в другие помещения пещер.

Второй задачей для нас было исследовать короткую Троицкую улицу подземного «города». В исследованной области она не доходит даже до стены монастыря. Нас попросили посмотреть, есть ли у нее продолжение, и мы показали, что у нее есть не только продолжение, – она скрывает еще и неведомую ранее полость! Мы обнаружили ее неожиданно: помещение находится справа от Троицкой улицы (если стоять лицом к тупику). Огромные размеры его поражают: 3 на 6 метров в горизонтальной плоскости и 3 метра в высоту!

ФОТО 3D МОДЕЛИ БОГОМ ЗДАННЫХ ПЕЩЕР УСПЕНСКОГО ПСКОВО-ПЕЧЕРСКОГО МОНАСТЫРЯ.

— А каковы оказались размеры коридора за исследованным склепом?

- 12 метров в длину и 2 метра в ширину.

– Сколько детекторов вы использовали в своей работе?

– Мы поставили в пещерах 13 детекторов. Два из них измеряли общий фон, остальные были рассредоточены вокруг двух областей наблюдения. Мы определяли размеры объектов по пересечению 4-х детекторов для каждой области.

– А кто предложил такой метод?

– Метод использования космического излучения для «просвечивания» крупных объектов по аналогии с рентгеновским был предложен еще в 1926 году российским академиком Лазаревым. Но мюоны — единственные частицы, которые годятся для таких работ, – тогда еще открыты не были. Потому первая мюонография появилась только в 1955 году, когда в Австралии при помощи нее измерили глубину тоннеля. Еще больше известен нобелевский лауреат Луис Альварес, который при помощи мюонов исследовал пирамиду Хефрена (вторая по величине египетская пирамида- Авт.) в 1965 году. Но он использовал так называемую искровую камеру, которая позволила обследовать только 10% объема пирамиды, и, несмотря на это, Альварес сделала заключение что она не имеет пустот...

Тот метод, которым мы пользуемся сегодня, – это самый современный метод, использующий детекторы с ядерными фотоэмульсионными пластинами. Фактически, пластины – это фотопленка, только очень-очень чувствительная: на расстоянии 1 километра эмульсия «может рассмотреть» объект длиной 15 метров. Обработка пленки ведется при помощи мощных микроскопов с точной механикой, высокоскоростными камерами. Подобным оборудованием японские коллеги с 2003 года исследуют вулканы, доменные печи, атомные станции. В США подобные исследования также поставлены на поток.

– В пещерах действительно не ощущается запаха гниения?

– Это так, несмотря на то, что гробы не закапываются там, а просто помещаются в стенные отверстия.

– Исследования тайных «улиц» пещер будут продолжены?

– Мы обследовали только два участка, но, уверена, что в других частях пещер монастыря могут таиться новые неизведанные полости, скрывающие древнюю историю.