http://93.174.130.82/news/shownews.aspx?id=38b979bf-7bc7-408a-b032-2d3f6e6a2a8e&print=1© 2024 Российская академия наук
В январе вышло постановление правительства РФ о финансировании первого этапа строительства Национального гелиогеофизического центра РАН, основной целью которого станет мониторинг космической погоды в околоземном пространстве. Сейчас уже выбраны места под некоторые объекты, ведутся проектировочные работы. Главный идеолог создания комплекса, научный руководитель Института солнечно-земной физики СО РАН академик Гелий Александрович Жеребцов рассказал «Науке в Сибири» о том, каким должен стать будущий центр.
Постановление об осуществлении бюджетных инвестиций в проектирование и строительство объектов Национального гелиогеофизического комплекса Российской академии наук было подписано 26 декабря 2014. Распорядителем средств выступает ФАНО России. Деньги пойдут на создание радиогелиографа, системы радаров, солнечного телескопа-коронографа и оптических инструментов в Республике Бурятия и Иркутской области. Предусмотрены бюджетные инвестиции: на 2015 год – 1 404 888 тыс. рублей; 2016 год – 2 617 029 тыс. рублей и 2017 год – 2 811 521,5 тыс. рублей. Срок ввода объектов в эксплуатацию – 2017 год (для оптических инструментов – 2016 год).
Части проекта, которые уже более-менее продвинуты: радиотелескоп, радар некогерентного рассеяния, системы высокочастотных радаров, подготовительные работы для оптического телескопа. Для некоторых из них уже закончились изыскания: надо было исследовать место, где будет строительство — пробурить скважину, посмотреть, какой грунт, климат, ветровые нагрузки. Такие действия завершены, материалы и расчеты отправлены на государственную экспертизу. После нее можно будет приступить к проектированию на основе этих данных, затем — снова оценка и только потом начинается сам процесс возведения объектов.
Как объясняет Г. Жеребцов, все это — сложные инженерно-технические сооружения, и их будут изготавливать разные организации.
— Дай бог найти в России ту, которая могла бы и согласилась все это выполнить. К тому же, нам еще и говорят, что мы должны проводить конкурсы — и меня охватывает ужас! Ведь теоретически способен победить какой-нибудь несерьезный человек, и что потом делать? По правилам он выиграл, и я должен отдать ему 30% — большие деньги! Если дальше эта недобросовестная фирма исчезнет, кто виноват? Поэтому мы уделили большое внимание изготовителям оборудования, ведь объект очень серьезный и разноплановый.
Оптический телескоп — это гигантское сооружение, которое по высоте равно примерно 18-этажному зданию. Диаметр его зеркала составит 3 метра. Для получения последнего надо фактически построить целый завод. Необходимо сначала отлить многотонную заготовку из стекла, которая будет медленно, чтобы не возникли внутренние напряжения и неоднородности, в течение полутора лет остывать. Потом ее начнут обрабатывать на Лыткаринском заводе оптического стекла. Это длительный процесс, к тому же, а для каждого зеркала подготавливается свой, уникальный инструмент. Сам телескоп — это полдела, для проведения исследований его необходимо оснастить множеством дополнительных приборов.
— Оптический телескоп сейчас находится в стадии проектирования, — поясняет академик Жеребцов. — К сожалению, у нас в стране нет организаций, которые бы могли это сделать (может, они и существовали бы, если бы не 1990-е годы, когда была разрушена вся промышленность, конструкторские бюро и институты). Поэтому мы нашли фирму в Бельгии — кстати, она оказалась единственной в мире — которая взялась за нашу работу, что стоит больших денег. Проект должен быть готов до 2018-го года, а дальше уже начнется строительство — с 2018 по 2020. Большой солнечный вакуумный телескоп – уже существующий прибор, с помощью которого изучают солнечные вспышки. Он расположен в Байкальской астрофизической обсерватории (п. Листвянка, Иркутская область)
Это еще один из наиболее существенных объектов. По сути, он представляет собой радиолокатор — передающее устройство, которое посылает сигнал, принимает и расшифровывает его отражение от препятствий.
— Что он должен сделать? — объясняет Гелий Жеребцов. — Стоит задача: собрать значительную мощность в как можно более тонкий (желательно, как иголочка) луч и «выстрелить» вверх. Для этого нужны специальные конструкции: сильные передатчики и крайне чувствительные приемники. Предполагается, что радар позволит нам снимать все параметры от приземного слоя и примерно до 600-700 километров, а может быть, даже и выше. Мы будем видеть разрез целиком, причем, включая область на высоте в 10-20 км, которая очень сложно поддается изучению.
По словам академика Г. Жеребцова, с этим прибором неожиданно возникли крупные проблемы, хотя тут все предварительные работы должны были пройти в числе первых и без каких-либо затруднений. Главная сложность заключалась в выборе места: это нужно сделать таким образом, чтобы выполнялись специальные условия.
— Например, почему оптический телескоп нужно ставить в Мондах? Очень просто: для таких инструментов важен астроклимат! Если вы наблюдаете солнце, желательно его наличие каждый день — на ясном небосводе, без туч или облаков. Кроме того, требуется стабильная атмосфера. В горах именно так и есть, потому что там всегда прохладно. Для телескопа — в самый раз, а вот для наблюдателей условия тяжелые: иногда в летний солнечный день приходилось сидеть в валенках и шубах.
Радиофизические же объекты надо ставить, чтобы не было радиопомех, по принципу — не мешай другим, но пусть и они не мешают тебе. Необходима также мощная линия электропередач, дорога, источники воды, словом — инфраструктура.
— С учетом этих требований мы занимались поисками очень длительное время, — рассказывает Гелий Александрович. — Конечно, сначала пошли в нашу любимую Тункинскую долину, там вышеперечисленное есть. Но сразу оказалось, что все непросто. Выбрал подходящее место, начинаешь наводить справки — выясняется: попал на какое-то редкое месторождение, и строить тут нельзя. Ладно, пошли дальше. Еще одна попытка — условия хороши, но на поверхность выходит газ радон, и жить там невозможно. Наконец, нашли прекрасную точку в районе станции Глубокой, но пока возились, военные поставили свой локатор. Наконец, после долгих поисков совершенно случайно обнаружили изумительную область — так называемые Тажеранские степи, подходящие идеально! Вот тут и началось — во-первых, это национальный парк, надо согласовывать. Вопрос решили. Во-вторых — захоронения, древние стоянки. В третьих, неподалеку в скалах живут какие-то особые породы летучих мышей с белыми клювами, и мы должны доказать, что не нанесем им вреда. Затем выяснилось: вроде бы эти земли пустынные, но у них есть хозяева — нужно выкупить эти гектары, отдать деньги. Однако все постепенно решается.
В рамках строительства радара некогерентного рассеяния предусматривается и социальная нагрузка на исполнителей проекта. «Мы с самого начала говорим о том, что нужны научно-познавательные векторы — музей, чтение лекций, просветительская деятельность. Конечно, в этом заинтересованы и местные руководители. Представьте себе, поселок был заброшенный, а здесь открываются такие возможности»,— говорит Гелий Жеребцов.
Другие объекты национальной лаборатории будут располагаться на существующих, уже обжитых местах. В поселке Торы есть обсерватория — там планируется создать лабораторный комплекс, где разместятся различные приборы для изучения верхней атмосферы, несущей большое количество информации о событиях, которые происходят в космосе. Для исследований всех этих процессов нужны новые современные инструменты с хорошим разрешением, позволяющие снять как можно больше данных: динамический режим ветра, температура, воздействия разного рода, например, взрывы и так далее.
— Кроме того, запланирован радиогелиограф, а фактически рядом с ним будет еще два телескопа — получится три, что даст объемное (3D) изображение, это просто исключительно важно. Подобного вообще никто не делал, и мы получим такие картинки первыми! — поясняет Гелий Александрович. — Наконец надо сказать о той части проекта, которую мы уже осуществляем — это небольшие радары, частично уже построенные. Они поставляют очень важные данные о состоянии околоземного космического пространства, позволяют делать прогнозы. Такие приборы «закроют» достаточно большую площадь территории России.
Солнце непрерывно испускает солнечный ветер — заряженные частицы. Он дует то слабо, то сильно, плотность частиц то высокая, то низкая, магнитное поле Земли то сжимается, то вытягивается. Меняется состояние, меняется и среда, в которой живут и работают спутники и космонавты. Особенно такие корпускулы опасны для электроники, действующей в околоземном космическом пространстве: достаточно одной попасть в микросхему, и прибор перестает работать. Для того, чтобы всё наверху было благополучно, нужно хорошо знать космическую «погоду» и — самое главное! — научиться ее прогнозировать. Конечная цель работы строящегося центра — сказать, когда Солнце будет спокойно, когда возмущено, видеть межпланетную среду — и понимать, что в связи с этим ждет наши рукотворные изделия. Национальный гелиогеофизический центр позволит делать такие комплексные измерения в одном месте в течение длительного времени.
По линии мегапроекта планируется сотрудничество с еще одним «космическим» коллегой — АО «Информационные спутниковые системы им. академика М. Ф. Решетнева», правда, пока ученые затрудняются сказать, на каком именно этапе это произойдет. Инженерам надо знать состояние среды, в которой будут работать их спутники, выходящие за пределы околоземного космического пространства, на орбиту 40 000 км. Необходимо оценивать состояние солнца и солнечного ветра. Еще одна важная для исследователей задача — строящийся космодром «Восточный», его тоже нужно обеспечивать текущей информацией.
— Когда мы будем изготавливать приборы Национального гелиогеофизического центра, то получим новый виток развития. В ИСЗФ СО РАН есть много интересного, но это уже вчерашний день, все нужно новое — технологии, методы, инструменты — и самое современное, — признается академик Жеребцов. — Создание такого комплекса позволит обеспечить нам, во-первых, прорыв, а во-вторых, поле для исследований, по крайней мере, на протяжении 25-30 лет. Каждый инструмент будет сделан так, что впоследствии сможет развиваться. Думаю, мы не ограничиваемся только национальной лабораторией. Нам следует поставить на территории России ряд простейших приборов, способных работать практически в автономном режиме. Данные от них должны поступать в единый центр, чтобы эти аппараты, объединив свои результаты, выстраивали глобальную картину. Получение комплексной информации о происходящем сейчас в нашем космосе — это задача номер один, но нужно создавать еще и подразделения, которые затем будут использовать эти материалы для подготовки прогноза — как раз последним вообще никто не хочет заниматься, дело-то неблагодарное! Тем не менее, надо готовить людей и ориентировать их на решение этих вопросов.
Екатерина Пустолякова, Юлия Позднякова, Наука в Сибири