Programma_Boinc

«Он скучал и плесневел» как один человек решил восстановить уникальный советский телескоп и сделал это.

Последние шесть лет Сергей Назаров, научный сотрудник Крымской астрофизической обсерватории и известный популяризатор науки, восстанавливает забытый телескоп «Синтез». В День российской науки мы пообщались и выяснили, что им движет.

В 1978 году Крымская астрофизическая обсерватория ввела в строй новый, совершенно передовой по тем временам телескоп «Синтез» (он же «АСТ-1200») на продвинутой экваториальной монтировке вилочного типа. Оптика сделана по кассегреновской схеме с особой «изюминкой» — тонким ситалловым сегментированным главным зеркалом. Это уникальное зеркало состояло из шести подвижных шестиугольных сегментов и одного центрального неподвижного. Главная особенность — в возможности автоматического удержания заданного положения зеркал и способности частично компенсировать турбулентность в земной атмосфере благодаря быстрой подвижке каждого зеркала по двум осям.

Эксперимент ставился, чтобы выяснить принципиальную возможность создания более крупных зеркал, чем наиболее значительный на то время шестиметровое зеркало телескопа БТА в САО. Причем с компенсацией дрожания атмосферы — наиболее серьезной проблемы для крупных и длиннофокусных телескопов. Однажды Сергей Назаров решил восстановить уникальный научный инструмент.

Первые телескопы и первые проблемы

Когда в мире построили первые крупные телескопы, выяснилось, что они страдают от одного серьезного недостатка — зеркало слишком тяжелое. Оно и должно быть жестким, отсюда и большой вес. Если начать поворачивать телескоп в нужном состоянии, зеркало начнет гнуться, потеряет свою точность и качество изображения будет плохое.

Но затем ученые придумали, как избавиться от этого недостатка. Если делать зеркало из отдельных маленьких кусочков и собрать его, то оно получится большое, но легкое и с нужной жесткостью. И тут возникает новая проблема — как управлять этими сегментами.

Вместе с компьютерами в 70-80 гг. появилась такая возможность (конечно, самые первые системы управления еще не были компьютерные, но уже электронные). В США повелось делать круглые зеркала, потому что они дешевле, а в СССР — шестигранники. Их проще подогнать друг к другу с гораздо меньшими потерями по свету — получается гораздо меньше зазоров. Конечно, оба подхода имеют право на жизнь.

Научный эксперимент

Наш телескоп «Синтез» заработал в 1978 году и как раз на нем отрабатывалась технология создания сегментированной оптики — как все настраивать, чтобы получить качественное изображение, и юстировать эти кусочки, чтобы достичь максимального качества. В 90-х на нем тестировали технологию адаптивной оптики, когда пытаются подвижками сегментов компенсировать влияние атмосферы. Но оказалось, что это не очень хороший вариант. Сегмент все-таки великоват для таких задач и фрагменты не двигаются как единое целое. По сути, качество изображения не улучшилось.

Тут как раз распался Советский Союз. И, если сегментированное зеркало наши ученые смогли успешно реализовать, то его адаптивную оптику — нет. В итоге телескоп забросили, он стоял, плесневел, ржавел и скучал.

С 1990 до февраля 2018 года телескоп находился на консервации. Но удалось договориться с администрацией Крымской астрофизической обсерватории, и меня назначили ответственным за его восстановление. Процесс пошел — вот уже шесть лет мы его ремонтируем.

Что уже удалось сделать?

Сейчас нам удалось восстановить механику телескопа, сделать электронику, подключить все к компьютеру и наладить систему управления. Телескоп можно наводить на цель — мы делаем открытия и попутно собираем деньги на главную оптику, потому что шестигранники устарели. Да и изначально они были сделаны не суперкачественно. Все-таки телескоп был не научный, а экспериментальный — задача была научиться управлять сегментами.
Мы их сохраняем как музейный экспонат, а вместо них в трубу ставим главное зеркало телескопа, сделанное, скажем так, на основе цельного зеркала, но по современным технологиям. Поэтому у нас будет хорошее качество изображения при небольшом весе зеркала. Все-таки сегменты дают максимальную эффективность на крупных телескопах — 4-5 метров, 10, 20 и больше.

В октябре 2020-го состоялся первый свет 350-миллиметрового телескопа «на спине» «Синтеза».
И мы уже наблюдали на «Синтезе» послесвечение исключительно гамма-всплеска в октябре 2022 года. Его обнаружили Swift, Fermi, MAXI/GSC, INTEGRAL (SPI-ACS), Konus-Wind, the
IPN, AGILE/MCAL, SolO/STIX, SRG/ART-XC, CALET and GRBAlpha. Гамма-всплеск оставил послесвечение сразу в нескольких диапазонах ЭМ-спектра. Погоды, увы, не было, но на следующую ночь нам удалось вытащить его между облаков в r-фильтре.

https://vk.com/sintez_crao?w=wall-162860439_4511
Вот как он выглядел в рентгеновском свете:
Изображение в гамма-лучах доступно по ссылке.
https://gcn.gsfc.nasa.gov/notices_s/1126853/BA/
И это не все открытия. Мы ждем новых, а нас ждут экзопланеты.

Почему это для тебя так важно?

С одной стороны — мне нравится этим заниматься, ведь я отдаю дань нашим предкам и завершаю то, что они не доделали. С другой — восстанавливаю телескоп как научный инструмент, действительно крупный по нашим российским меркам. В наших хороших астроклиматических условиях он даст очень хорошие научные результаты.

Что теперь можно делать на «Синтезе»?

Получать художественные снимки объектов глубокого космоса, искать кометы, астероиды и переменные звезды. Еще есть возможность наблюдать послесвечения гамма-всплесков, сверхновые и новые звезды, а также искать новые туманности.

«Синтез» ожил, пришел в себя, открыл глаза и увидел Вселенную. А, значит, наши надежды, планы и самые безумные мечты становятся реальностью.

Следить за восстановлением телескопа и помочь проекту можно по ссылке.
https://vk.com/sintez_crao