Мы привыкли к снимкам «Хаббла» и «Джеймса Уэбба» — огромных телескопов, которые работают автономно. Но на МКС тоже есть телескопы! Ими управляют космонавты — иногда дистанционно, а иногда с помощью ручных настроек. Они изучают Солнце, космические лучи, атмосферу Земли и даже далёкие галактики. Правда, условия для наблюдений с борта станции не идеальны: мешает движение станции, блики от иллюминаторов и засветка от приборов. Но учёные нашли способы использовать уникальное положение МКС для астрономии.
Как работают телескопы на орбитальной станции, что они видят и какие снимки стали самыми красивыми — рассказываю.
1. Зачем телескопы на МКС, если есть «Хаббл»?
«Хаббл» — великий телескоп, но он один и у него жёсткий график. МКС же находится на низкой орбите (400 км) и может использоваться как платформа для экспериментальных приборов, которые не требуют отдельного спутника.
На МКС есть несколько научных инструментов для астрофизики и атмосферных исследований:
- SOLAR — изучает спектр солнечного излучения в ультрафиолете.
- NICER — рентгеновский телескоп для наблюдения пульсаров и нейтронных звёзд.
- MAXI — японский монитор рентгеновского неба, который ищет вспышки чёрных дыр и гамма-всплески.
- CALET — детектор космических лучей для изучения тёмной материи.
Преимущество МКС — доступность: астронавты могут обслуживать приборы, чинить, обновлять ПО, а в случае необходимости — снять и заменить. Это дешевле, чем запускать отдельный спутник.
2. Ручная астрофотография через иллюминатор
Космонавты часто фотографируют космос не через телескоп, а через обычные иллюминаторы — с помощью зеркальных камер с длиннофокусными объективами.
Для съёмки звёзд и туманностей астронавты используют камеры с объективами 400–800 мм, штативы с присосками (крепление к стеклу), а также стабилизацию (чтобы компенсировать вращение станции). Они снимают выдержками в несколько секунд, захватывая Млечный Путь, кометы и даже полярные сияния. Но из-за движения станции (0,7° в секунду) звезды смазываются при выдержке более 0,5 секунды. Поэтому применяют высокие ISO (до 12800) и открытые диафрагмы.
Ограничение: иллюминаторы имеют толстое стекло, дающее блики и хроматические аберрации. Съёмка ведётся через специальные светофильтры.
3. Телескоп NICER — наблюдение пульсаров в рентгене
Самый известный астрофизический прибор на МКС — рентгеновский телескоп NICER (Neutron Star Interior Composition Explorer).
Он состоит из 56 рентгеновских концентраторов (как маленьких телескопов), установленных на внешней платформе МКС. NICER изучает нейтронные звёзды и пульсары, измеряя их массу, размер и состав. В 2020 году NICER даже помог открыть пульсар с периодом 2,6 секунды и экстремально сильным магнитным полем.
Космонавты не управляют NICER в реальном времени — он работает автономно, но астронавты могут перенаправлять его по команде с Земли (через ноутбук) или обслуживать во время выходов. Например, в 2023 году экипаж очистил зеркала NICER от налёта, что улучшило чувствительность.
4. Солнечные телескопы — наблюдение за нашей звездой
На МКС есть несколько приборов для изучения Солнца, в частности SOLAR (ESA) и SDO (внешний, но с МКС ведут координацию).
SOLAR измеряет спектральную плотность солнечного излучения в ультрафиолете, инфракрасном и видимом диапазоне. Это помогает моделировать солнечную активность и прогнозировать космическую погоду. Телескоп закреплён на внешней поверхности и вращается, следя за Солнцем. Космонавты калибруют его вручную (при необходимости) и перенаправляют с пульта управления.
Также с МКС периодически снимают солнечные затмения и транзиты планет по диску Солнца, используя камеры с солнечными фильтрами.
5. Снимки комет и астероидов с борта
Иногда МКС становится платформой для уникальных астрономических фотографий, которые не может сделать «Хаббл» из-за привязки к расписанию.
Например, комета NEOWISE в 2020 году была сфотографирована с МКС с рук, с экспозицией 1/60 с и ISO 25600. Астронавты также снимают метеорные потоки (Персеиды) и транзиты Луны по диску Земли. Эти снимки публикуются в NASA и ESA и часто становятся вирусными.
В отличие от «Хаббла», МКС даёт «живой» ракурс — с Землёй на переднем плане, что создаёт художественную ценность.
6. Будущее — телескопы на коммерческих станциях
С появлением частных станций (Axiom, Orbital Reef) астрономия с орбиты получит новое развитие.
Коммерческие станции будут иметь модули для астрофизических обсерваторий с возможностью смены приборов. Планируются:
- Установка больших телескопов (до 2–3 м) для прямых наблюдений экзопланет.
- Размещение ультрафиолетовых телескопов для изучения горячих звёзд (недоступно с Земли).
- Интеграция с лазерной связью для быстрой передачи данных.
Астронавты на таких станциях смогут управлять телескопами как профессиональные астрономы, а туристы — делать снимки и даже участвовать в открытиях.
- Космические телескопы на МКС — это не конкуренция «Хабблу», а дополнение. Они позволяют изучать быстропеременные объекты, обслуживать приборы руками, а также делать фотографии, недоступные ни с Земли, ни с автономных спутников. Каждый такой снимок — результат труда астронавта, который вместо отдыха ждал нужного прохождения станции и настраивал камеру, чтобы запечатлеть комету или звезду.
А вы знали, что на МКС есть рентгеновский телескоп NICER? Или что астронавты фотографируют кометы с рук? Делитесь в комментариях!