Здесь звезды не просто висят над головой, они заполняют все пространство вокруг. Земные объекты не ощущаются: горы теряют контуры, деревья растворяются во тьме, и единственное, что остается ощутимым — это глубина. Не вверх в космос, а во все стороны сразу.
Так выглядит ночь в месте, которое в 1960-х годах советские астрономы искали по всей стране. Их не волновали живописные виды и громкие названия. Им были нужны сухой воздух, высота над уровнем моря, возможность построить дорогу. А главное — тьма. И не как литературное понятие, а как физическая величина, рабочий инструмент, решающее условие для того, чтобы увидеть самые далекие объекты космоса, которые до этого оставались невидимыми даже для самых мощных телескопов.
В поисках эталонной тьмы
В ночном лесу крошечные светлячки мерцают ясно, их легко заметить. Но если направить на них мощный туристический фонарь, эти огоньки потеряются в потоке яркого света. То же самое происходит на ночном небе: даже слабая засветка искусственного освещения городов способна сделать невидимыми самые тусклые звёзды.
Поиски места для будущей Специальной астрофизической обсерватории в Советском Союзе начались в 1959 году. Экспедиции астрономов ездили по разным регионам страны и оценивали возможные места по нескольким критериям: прозрачность атмосферы, отсутствие засветки от искусственных объектов, число ясных ночей в году, высота над уровнем моря и транспортная доступность.
Конечно, на территории СССР было пруд пруди самых темных мест, где за сотни километров нет ни единой живой души. Можно было, зажмурив глаза, тыкать пальцем в карту Восточной Сибири, и вот оно — место для будущей обсерватории. И это не утрирование. Районы на стыке Иркутской области и Бурятии (Становое нагорье), Восточные Саяны, Среднесибирское плоскогорье — экспедиции побывали во всех этих точках. А сверх того — на Северном Кавказе, в Крыму, на Памире, в Тянь-Шане и даже на плато Путорана.
Но возможные места отпадали одно за другим. Где-то был плохой климат, а следовательно, мало ясных дней, но в основном локации отвергали по причине плохой доступности. Да, СССР мог себе позволить «покорить природу», не считаясь со средствами, но тянуть сотни километров дорог и линий передач в Памир, на Саяны или взрывать горную твердь Путораны было чрезмерно расточительно даже по тем меркам. В итоге из всех претендентов остался лишь один — Северный Кавказ, где в 1966 году началось строительство Специальной астрофизической обсерватории.
Западный Кавказ, Карачаево-Черкесия, долина Большого Зеленчука, поселок Нижний Архыз, гора Семиродники — именно здесь оказалось самое темное небо, чистый воздух, ясные ночи. И именно отсюда устремил свой взгляд в небо телескоп БТА.
Космический глаз
Его ввели в эксплуатацию в 1975 году, и до 1993-го Большой телескоп азимутальный (БТА) удерживал статус самого мощного телескопа в мире. Оптические телескопы меряются «авторитетом» по диаметру своего зеркала. Оно у БТА 6 метров — сегодня это уже даже не ТОП-10 в мире. Но все равно БТА остается крупнейшим телескопом России, на котором за время его работы было сделано много открытий.
Сферическая форма купола БТА неспроста. Она скрывает само зеркало, которое сделано из кварцевого стекла со специальными добавками. Как его везли и поднимали — это отдельный рассказ. Большая стеклянная конструкция массой 42 тонны была чувствительна не только к вибрациям, но и к перепадам температуры, влажности и уклонам. На высоту 2100 метров зеркало предстояло поднять по специально проложенному 16‑километровому серпантину с идеально ровным и плавным уклоном. В особом контейнере, надежно зафиксированное и защищенное, зеркало медленно продвигалось к обсерватории, словно величайший дар науки.
БТА стал настоящим «окном во Вселенную». С его помощью ученые впервые увидели далекие галактики и квазары, которых раньше никто не замечал, смогли измерить движение звезд и открыть новые скопления. Телескоп позволил «прочитать» состав светил по их спектру, увидеть редкие затмения и переменные звезды, а также исследовать газ и пыль, рассеянные по галактике.
Место себя оправдало полностью — никаких промышленных засветов вокруг не было. Кроме того, в поселке Новый Архыз — Академгородке, который построили для ученых и техников — действовал своеобразный режим светомаскировки. Уличные фонари на улицах были снабжены специальными козырьками, которые направляли свет строго вниз, а жителям рекомендовали по вечерам держать окна зашторенными.
Сейчас же все иначе. В Академгородке правила остались прежними, но вот вокруг... В новое время с развитием горнолыжного и всесезонного туризма Архыз стал превращаться в курорт. А где туристы, там и гостиницы, кемпинги и, конечно, яркое освещение. Не сказать, что оно сильно досаждает наблюдениям астрономов, но Архыз уже не претендует на звание самого тёмного места в стране.
К тому же по сравнению с советскими временами сильно преобразился комплекс Кавминвод и агломерация пяти городов. Добавились новые объекты с современным ночным освещением, что увеличило фоновую яркость неба в районе работы БТА на несколько процентов. И хоть от Кавминвод до Архыза около 200 километров, проблема актуальна как никогда, поскольку даже один промышленный прожектор, светящий в небо на расстоянии сотен километров, способен заметно засветить ночной небосвод.
Сигналы далеких звезд
А вот другому объекту Специальной астрофизической обсерватории засветы не грозят. Зато у него другая напасть — сотовые телефоны, двигатели внутреннего сгорания и микроволновки. Упрощенно, конечно, но мощнейшему в мире радиотелескопу вредны любые искусственные радиосигналы в окрестностях.
Это знаменитый РАТАН-600 — пожалуй, самый известный научный объект на Кавказе, чей внешний вид навевает мысли о гигантской промышленной установке, но никак не об астрономии.
Да, это огромное искусственное кольцо с железнодорожными путями, тележками, антеннами и домиками внутри — тоже телескоп. Только ловит он не свет, а радиосигналы космических объектов.
Устроено всё довольно сложно, и для непосвященного человека понять принцип работы РАТАН-600 (радиотехнический телескоп Академии наук) будет проблематично. Но если очень упрощенно, то радиосигналы из космоса сперва ловит плоский отражатель — длинная прямая конструкция внутри кольца. Поймав, она отражает их на панели большого круга, коих 895 штук. Компьютер и управляемые им приводы поворачивают эти панели так, чтобы по профилю они образовали параболу. Такая конструкция позволяет собрать сигнал в фокус — длинную прямую линию, и направить ее на приёмники — приборы, которые стоят на тележках и перемещаются по железнодорожным путям. А вот они уже усиливают сигнал и передают его по кабелям в компьютеры для анализа — примерно как микрофон, улавливающий звуковую волну и передающий ее дальше на усилитель и колонки.
Зачем такие сложности? Все потому, что радиосигналы из глубин космоса, принятые человечеством за десятилетия наблюдений, вместе взятые, несут меньше энергии, чем одна-единственная снежинка, мягко коснувшаяся земли. Этого количества не хватило бы даже на то, чтобы перевернуть страницу в книге.
Вот поэтому такой радиотелескоп крайне чувствителен к «чужим» радиосигналам. Один-единственный смартфон — это настоящая радиобомба, которая способна «засветить» слабый сигнал от далекой звезды. Да что там телефон, известен случай, когда австралийские ученые на подобном радиотелескопе несколько месяцев «изучали» сигнал работающей микроволновки, принимая его за космический.
Отсюда и режим строго радиомолчания во время работы РАТАН-600, отсюда и его размещение в 20 километрах от БТА, нашпигованного электроникой. Впрочем, меры ограничения действуют только во время работы и только внутри кольца и в небольшой зоне снаружи. Жители расположенной рядом станицы Зеленчукской от ограничений сотовой связи не страдают. Лишь только размещение вышек в этом районе следует согласовывать со специалистами обсерватории. Да не подъезжать к работающему телескопу на машине, так как искры в свечах зажигания бензиновых двигателей создают мощные радиопомехи, которые «забивают» сверхчувствительные приемники и могут полностью испортить наблюдения.
Где же оно сегодня, самое темное место России?
Российские астрономы говорят, что если бы пришлось выбирать место для обсерватории в нынешнее время, то это был бы явно не Кавказ. В нем уже не найти баланса между безлюдностью, высотой и чистотой воздуха. Климат за 50 лет сильно изменился, и ненастных дней в горах стало больше, чем прежде. Туризм, технический прогресс цивилизации, глобальное потепление — всё это мешает наблюдениям за космосом.
Недаром в других странах подобные обсерватории размещают у черта на куличках — в труднодоступном горном Китае, в безлюдной чилийской пустыне Атакаме или в центре австралийского Аутбэка. У нас же, отмечает академик Юрий Парийский, если бы выбор площадки для крупнейших телескопов страны делали сегодня, главным кандидатом стал бы Алтай.
Если в Архызе астрономы борются с наступающей цивилизацией, то в Чуйской степи природа сама создала совершенный «вакуум» для наблюдений. Идеальная сухость воздуха, прекрасный астроклимат и одна из немногих зон страны, где нет крупных городов в радиусе сотен километров. Словом, самое темное место России сегодня именно на Алтае, и только там можно увидеть такую ночь, ради которой в 1960-х советские астрономы искали площадку по всей стране.
И в этом, пожалуй, главный парадокс всей истории. Полвека назад ученые потратили годы, чтобы найти такую тьму, построили в горах сложнейшие приборы и целый научный городок. А похожая космическая тьма сохранилась там, куда цивилизация еще не дошла — в чуйских просторах Алтая.
И дорога там имеется. Да непростая, а по мнению National Geographic, самая красивая в России. Самое темное место вблизи самой красивой дороги — ну не чудо ли? 👇