В зоне ожидания

Здесь, среди роскошной природы гор, всегда прекрасное утро, замечательный день, вдохновенный вечер и нельзя спешить. Спешка все испортит. Около часа езды на машине из Еревана — и оказываешься в совершенно удивительном месте. И не понятно, откуда этот пейзаж, этот воздух, эти запахи и краски — из прошлого или из будущего, но, кажется, именно сюда всегда хотелось приехать. Но главное, что поражает воображение, — это огромная металлическая чаша в искусственном кратере на склоне горы Арагац. Появилась она здесь больше трех десятков лет назад, соединив в себе самые передовые достижения научно-технической мысли советской Армении.

В небо — сразу в двух диапазонах

Все началось в конце 50-х годов прошлого столетия, когда молодой физик Парис Геруни, окончив факультет радиотехники Московского энергетического института, приехал в Армению по распределению. В то время в Бюраканской обсерватории только-только создавался отдел радиоастрономии, а за плечами Геруни уже был определенный опыт, поскольку еще в Москве под руководством известного академика Котельникова он занимался разработками антенны для первого искусственного спутника Земли. Продолжая свои исследования уже в Армении, у него возникает мысль создать принципиально новый тип радиотелескопа.

— Во всем мире преимущественно создают параболические полноповоротные телескопы. Геруни же решил построить антенну, с помощью которой можно проводить наблюдения сразу в двух диапазонах — радио и оптическом, что обеспечит большую точность радиотелескопа.

Именно благодаря своей конструкции, где около 70% общего веса неподвижно, а подвижно только малое зеркало с облучателем и радиоприемником, становится возможным обеспечить более высокие точности при наблюдении и возможность работы на более коротких длинах волн в сравнении с классическими полноповоротными параболическими зеркалами, — рассказывает в беседе с нами племянница Париса Геруни Аревик Саркисян, профессор Национального политехнического университета Армении, руководитель проекта фонда “Юрисдикция Армении” — “Национальный космический центр Геруни”.

От идеи до непосредственно строительства телескопа прошло почти четверть века. И вот, начиная с 1980 года, были запущены стройработы этого уникального 54-метрового радио-оптического телескопа. Завершены они были в 1985 году, плюс еще пару лет понадобилось для проведения настроечных работ. На сегодня во всем мире есть всего две такие сферические антенны — зеркальный телескоп Геруни и построенная в 1961 году 300-метровая антенна с неподвижным сферическим зеркалом в местечке Арисибо в Пуэрто-Рико, штат Аризона в США. Но изначально она была однозеркальная, и лишь в конце 90-х годов ее реконструировали, создав наподобие телескопа Геруни второе зеркало. Преимущественная разница между двумя антеннами в том, что, хотя телескоп Геруни и проигрывает в размере отражающей поверхности, но сама поверхность зеркала антенн в нашем случае намного лучше.

Вся поверхность телескопа собрана из специально отлитых и отшлифованных на нескольких этапах плит. Их здесь около 4000, причем отлиты все вручную. По словам нашей собеседницы, в СССР ни один эталонный завод не взялся за этот заказ, потому что отлить такие плиты без включений и воздушных пузырьков, а затем хорошо обработать — дело очень сложное. Тогда Геруни нашел мастера Григора с Канакерского алюминиевого завода в Армении, кто вручную отливал эти плиты. Далее уже шла их обработка, поскольку чем лучше обработана поверхность, тем более короткий диапазон волн можно заявить для антенны. Так вот, точность обработки каждой поверхности плиты в отдельности в телескопе Геруни достигает 50 микрон, а точность установки относительно друг друга составляет в общей сложности около 70 микрон. Именно с такими параметрами антенна и была сдана в 1987 году в эксплуатацию.

С поворотом к югу

Впрочем, нашлись и критики этого телескопа, по мнению которых, эта антенна не может работать ни в дециметровом, ни тем более в микроволновом диапазоне волн, поскольку в конструкции нарушены основные принципы антенной техники. Основными нарушениями, по их мнению, являются металлические громоздкие конструкции перемещения малого зеркала. Плюс опоры заслоняют центральную зону большого зеркала и искажают распределение электромагнитного поля, создающего основной параметр антенны: диаграмму направленности (ДН), от чего зависят остальные параметры антенн: коэффициент усиления, КПД, ширина основного лепестка ДН и т.п.

— Говорить о том, что работа телескопа якобы ограничивается из-за наличия металлической треноги и, как мы называем “хобота”, который несет вторичное зеркало, — мнение несколько утрированное. Понятно, что этот хобот не должен ударяться по треноге.

Но между ногами и во всех направлениях он может перемещаться и перемещается. Да, у нас есть небольшие островки невидимой зоны, а угол сканирования антенны 120 градусов в отличие от полноповоротных параболических антенн, которые могут вертеться на все 180 градусов. Для того, чтобы дать решение этой проблеме, Геруни построил ее, развернув на 15 градусов к югу. То есть антенна смотрит не в зенит, а к югу на 15 градусов. Ось антенны наклонена для того, чтобы увеличить число возможных объектов наблюдения в южной части неба с учетом того, что радиоастрономических источников излучения больше в южном небе, чем в северном. Поэтому можно вполне пренебречь этими 15 градусами у горизонта в направлении на север и получить выигрыш в южной части. Одним словом, единственным недостатком антенн с неподвижным сферическим зеркалом и подвижным вторичным — это ограниченный угол сканирования, который поворотом к югу в определенной степени решен в этой антенне, — детально объяснила суть дела профессор Политехнического университета.

На пути к открытиям

В отличие от других телескопов, эта антенна позволяет одновременно видеть и радио, и оптику. Иначе говоря, когда астрономы смотрят на удаленный объект в космосе, который отсутствует в каталоге, то для того, чтобы быть уверенными в том, что именно они там увидели, обычно сравнивают потом радио запись с оптическими картами. В случае же с телескопом Геруни, по словам нашей собеседницы, это можно делать, не уходя никуда, естественно, только ночью, когда работает оптический телескоп.

О первых радионаблюдениях на этом телескопе Геруни в соавторстве с Ваге Осканяном написал в своей статье еще в 1987 году. В то время оба ученых вели наблюдения за радиоисточниками, являющимися известными, то есть в каталоге было указано, что в данном диапазоне волн они должны давать такую-то амплитуду, которая в космосе измеряется в температурах.

— Одно из наблюдений было нормально, а потом вдруг амплитуда подскочила в несколько раз. И продлилось это явление несколько часов, потом сигнал вернулся в норму. За это время им удалось проверить всю приемную аппаратуру, чтобы удостовериться, что все в порядке. Но, как оказалось, явление действительно имело место. Когда Геруни и Осканян сравнили результаты с оптическими картами, посовещались с астрономами, то выяснилось, что в направлении того самого крупного радиоисточника есть, вернее, тогда уже была, звезда-красный гигант Бета Близнецов, которая взорвалась. Дальность этого объекта порядка 250 световых лет, то есть сигнал о взрыве, дошедший до нас, и был зафиксирован, — говорит профессор.

Раз он работал — значит, возможно

Развал СССР внес свои коррективы в том числе и в судьбу зеркального телескопа Геруни. Хотя до 2011-2012 года за счет мизерного госфинансирования группой исследователей там проводились некоторые работы инженерного характера. А после этого проект и вовсе был законсервирован. В последнее время, однако, появилась надежда, что уникальный телескоп будет восстановлен. В парламенте Армении даже прошли слушания на эту тему для вынесения решения по включению радиооптического телескопа в государственную программу восстанавливаемых объектов.

На наш вопрос, насколько реально его восстановить, в ответ звучит — раз он работал, значит, возможно. Просто нужно решить ряд технических вопросов, к примеру, полностью поменять электронную оснастку антенны на современную. В рамках проекта “Национальный космический центр Геруни”, реализуемого фондом “Юрисдикция Армении”, уже достигнуты соглашения со специализированными международными компаниями, готовыми оказать содействие для технической модернизации телескопа.

Изначально звучали самые разные оценки по поводу стоимости восстановления проекта: от выражения “колоссальные суммы” до 200-250 млн долларов. Но, по оценкам фонда, для реализации первого этапа технической модернизации понадобится порядка 1,5-2 млн долларов, что позволит вновь ввести в строй радиооптический телескоп.

Говоря о восстановлении это уникального объекта, надо отметить, что речь идет не просто о том, чтобы, образно говоря, “завести” его. На самом деле вопрос имеет более глубинный характер. Ведь в Армении на сегодня есть инструмент, задействование которого позволит развивать науку страны, собрав вокруг себя специалистов разных профилей, и заодно став мощным стимулом для развития научного туризма.

В свое время на его строительство было потрачено свыше 3,5 млн рублей. Но не это главное. Даже при наличии огромных денег не может сегодня любая страна взять и построить подобную антенну. Потому что для этого нужна научно-техническая база, которой в свое время обладала наша страна. В этом смысле основная цель восстановления этого проекта — возродить былую славу армянской науки, особенно в сфере радиоастрономии. Так можно ли игнорировать тот огромнейший труд и серьезные вложения, которые были в свое время сделаны для того, чтобы у Армении появился один из мощнейших радиотелескопов в мире?