Наука - Звездные патрули

Золотой век любительской астрономии пришелся на вторую половину XX века. Послевоенные годы были ознаменованы массовыми любительскими открытиями комет в Японии, США, Чехословакии. Профессиональные ученые быстро смекнули, что негоже игнорировать фанатизм и упертость любителей, и отдали на откуп целый пласт астрономии – разведку и обнаружение малых тел Солнечной системы. В Международном астрономическом союзе была создана комиссия №20, принимающая заявки на открытия и проверяющая их достоверность.

«Ранее кометы и другие малые тела солнечной системы обнаруживали фотографическим способом, – рассказывает председатель Московского астрономического клуба Андрей Остапенко. – Работа кропотливая, а отдача слишком мала. Профессиональным астрономам было некогда тратить на это время. Любители же были не против попробовать. По всему миру стало зарождаться движение ‘звездных патрулей’. Возникали группы энтузиастов, которые объединялись в клубы и выезжали ‘на юга’ следить за звездным небом. Большая часть из них – романтики, готовые просиживать сотни часов, чтобы найти свою комету. Поэтому результативность таких патрулей была очень велика».

Патриарх «звездных патрулей» – японский астроном-любитель Миноро Хонда – сразу после войны служил в армии. На одной из свалок он обнаружил старый танковый прицел и смастерил из него слабенький телескоп. Командование поддерживало увлечение солдата, и в одну из ночей Миноро рассмотрел на небе небольшое пятнышко, очень похожее на далекую галактику. Но на существующих картах звездного неба этой галактики не было. Миноро оповестил командование части, и через оккупационные американские власти отправил заявку в Международный астрономический союз (МАС). Вскоре пришел ответ, что Миноро Хонда стал первооткрывателем кометы. Это событие воодушевило японцев, и страна захватила лидирующие позиции в области любительской астрономии. До половины комет, обнаруженных во второй половине XX века, были открыты именно японскими астрономами.

Вторыми по количеству «звездных патрулей» были США. На 2005 год там было зарегистрировано около 100 тысяч активных любителей астрономии, а в странах Европы – от 20 до 30 тысяч человек. Некоторые клубы имеют довольно мощные обсерватории. Наиболее известные: американская Астрономическая лига (Astronomical League), объединяющая более 240 обществ и клубов, Американская ассоциация любителей астрономии (The American Association of Amateur Astronomers), Общество радиоастрономов-любителей (The Society of Amateur Radio Astronomers). Подобные клубы существуют и в России – например, Московский астрономический клуб.

Открывать кометы в СССР было нелегко. В среднем профессиональные астрономы в течение трех лет обнаруживали одну комету. С астероидами дела обстояли получше, но и здесь советские астрономы серьезно уступали западным. Из-за природных условий наша страна обладала только одним более-менее сносным местом для наблюдений ночного неба – в Крыму. Но и оно не шло ни в какое сравнение с южными районами земного шара, такими как Канары, Гавайи или Чили, где облаков меньше, ночи темнее и атмосфера спокойнее. «Чтобы открыть комету, любитель должен просидеть в среднем 700 часов за телескопом, – продолжает Андрей Остапенко. – Срок немыслимый. Но есть счастливчики, которым выпадала удача увидеть ее и после 100 часов поиска. Рекорд же принадлежит одному из американцев – 20 часов наблюдений».

«Я занимаюсь астрономией с шестого класса. С восьмого уже вел астрономический кружок в школе, – рассказывает Тимур Крячко, один из самых известных российских представителей «звездных патрулей». – Потом поступил на физико-математический факультет и посвятил себя астрономии. Как и у японца Миноро Хонда, первые успехи ко мне пришли во время службы в армии на Дальнем Востоке. Я договорился с командованием, привез телескоп и ночи напролет просиживал, глядя в небо. И вот в 1990 году заметил туманность, очень похожую на галактику. Комета! Оформил заявку и отправил ее в МАС. Мне ответили, что эта комета Цусия-Киучи, ранее обнаруженная в Японии. Позднее, при наблюдениях в обсерватории на горе Майданак в Узбекистане, я нашел еще одну комету. Но и на этот раз оказалось, что много лет назад она была обнаружена, но вскоре потеряна из-за неправильно вычисленной траектории, и мне только оформили переоткрытие. Так что с кометами мне не везло, и я переключился на астероиды».

Триумф «звездных патрулей» пришелся на 1990-е. К Земле в короткий период времени приблизились две яркие кометы. Первая была замечена американцами – Аланом Хейлом и Томасом Боппом, которые независимо друг от друга наткнулись на нее 22 июля 1995 года. «Томас Бопп ночью в слабенький телескоп просто рассматривал Галактику, – рассказывает Тимур Крячко. – И вот он увидел облачко, не обозначенное на картах. Он тут же отправил запрос в астрономический союз и буквально за один день стал знаменитым. Раньше у него была небольшая фирма по производству бетона. А теперь он ездит по США и читает в колледжах и университетах лекции по астрономии».

Вторая комета была открыта через полгода, 30 января 1996-го, японцем Юджи Хиакутаке с помощью мощного бинокуляра. Эти две кометы оказались самыми яркими за последние 150 лет, организовав на стыке тысячелетий незабываемое представление для жителей Земли. Оба небесных тела получили названия в честь своих первооткрывателей. Имена неизвестных доселе людей восторженно произносились теперь на всех языках мира. Вместе с тем появление сразу двух ярких комет не могло не вызвать суеверных страхов и панических настроений, подкрепляемых рассказами о приближении апокалипсиса. Подлила масла в огонь и необычная резвость кометы Хиакутаке, которая всего через пару месяцев после открытия предстала перед землянами во всей красе. В двадцатых числах марта 1996 года ее хвост вырос до поистине гигантских размеров. Возник вопрос: а не может ли комета врезаться в нашу планету? Особенно горячие головы тут же объявили, что может. Их утверждениям нашлись доказательства. И представили их опять же «звездные патрули».

В 1994 году разразился мощный космический катаклизм. Комета Шумейкер–Леви, тоже открытая двумя любителями астрономии, врезалась в Юпитер. Да еще как! Рассыпавшись на куски, с 16 по 21 июля она подвергла его массовой бомбардировке не менее чем двумя десятками отдельных осколков, летящих со скоростью 60 километров в секунду! Каждый удар отличался громадной мощностью – в тысячи раз большей, чем ядерный удар по Хиросиме. Возмущения в атмосфере Юпитера наблюдались еще в течение года. Именно эти события всколыхнули общественное мнение. Американские ученые, поняв, что на разговорах о кометной и астероидной опасности можно получить дополнительные ассигнования на исследования, стали выбивать из Конгресса США деньги для создания автоматических телескопов слежения. А в прессе развернулась широкая дискуссия об опасности космических странников.

«Американцы тут же смекнули, что при правильной подаче материала можно хорошо заработать, – рассказывает начальник отдела космической астрометрии НИИ астрономии РАН Лидия Рыхлова. – Начался целенаправленный пиар астероидной и кометной опасности. Снимались документальные и художественные фильмы, печатались сотни научно-популярных статей. И хотя за всю историю существования человечества еще ни один человек не был убит астероидом или метеоритом, Конгресс США все же выделил деньги на строительство глобальной системы слежения за малыми телами, и к 1998 году она была построена».

Сейчас на территории США и в других странах действуют шесть подобных систем. Наиболее известные из них LINEAR, Space Watch и LONEOS. Расположены они на базе крупных университетов в Аризоне, на Гавайских островах, в штате Нью-Мексико и в других местах. Несколько обсерваторий с телескопами диаметром от одного до четырех метров постоянно сканируют небосвод. Причем действуют они в автоматическом режиме, не требующем присутствия человека. Телескопы оборудованы чувствительными цифровыми ПЗС-матрицами. Снимки с помощью компьютера тут же сравниваются с уже имеющимися, и если в той или иной области появляется новая светящаяся звездочка, передвигающаяся относительно других звезд, скорее всего, это и есть астероид. По ряду снимков компьютер просчитывает его траекторию и размеры. Имена таким астероидам присваиваются по названию обнаружившей их системы (например, LINEAR и далее цифровой код).

«Американцы заявляют глобальную цель – отследить все крупные астероиды, вращающиеся между Марсом и Юпитером, – продолжает Лидия Рыхлова. – Утверждается, что к 2008 году будут найдены и отслежены траектории всех космических тел, превышающих в диаметре 1 километр. После этого телескопы будут усовершенствованы и начнется поиск тел с минимальным диаметром до 150 м. По некоторым оценкам, Тунгусский метеорит был размером примерно 50 м в поперечнике».

В итоге астрономы-любители практически лишились возможности открыть новый астероид. Конкурировать с роботизированными системами поиска в новом веке оказалось невозможно. На фоне десятков комет и тысяч астероидов, ежегодно записываемых на счет LINEAR или Space Watch, достижения любителей выглядят весьма скудно: это единицы небесных тел (в 1950–1970-е годы из 20–30 новых небесных тел, обнаруживаемых ежегодно, 10–15 приходилось именно на «звездные патрули»). Между тем ряд астрономов решили побить автоматы их же способом: появилась новая разновидность «звездных патрулей», открывающих кометы, не вставая из-за компьютера. Такие астрономы могут даже не иметь телескопа – они работают со снимками, поступающими с борта солнечной обсерватории SOHO, выведенной в космос в 1995 году.

Дело в том, что на снимках SOHO фигурирует не только Солнце, но и прилегающие к нему области пространства. Именно там обнаруживаются десятки комет, не замеченных ранее. «Практически вся информация, собираемая космической обсерваторией SOHO, становится доступна через интернет с небольшим запаздыванием относительно реального времени. И любой желающий может детально их изучить, – говорит Тимур Крячко. – Как только в сети появляются новые снимки Солнца, тут же начинается гонка. Астрономы пытаются ‘на время’ рассмотреть на них крошечную букашку рядом с Солнцем и как можно быстрее оповестить Центр малых планет МАС об открытии. Это напоминает игру, популярную на многих развлекательных радиостанциях: свяжись с нами первым и получи приз».

За 11 лет пребывания в космосе с помощью SOHO было открыто более тысячи комет. Эта затея стала настолько популярной, что NASA и Европейское космическое агентство объявляли конкурс-тотализатор для тех, кто желает отгадать день и час, когда 1000-я по счету комета появится на фотографиях SOHO. Юбилейная комета была открыта 5 августа 2005 года итальянским учителем средней школы Тони Скармато (он получил поощрительный приз).

Между тем, несмотря на мощные системы слежения за астероидами, ученые-профессионалы не собираются совсем отказываться от услуг любителей. В начале этого года палата представителей в США одобрила законопроект, в соответствии с которым астрономы-любители, обнаружившие новые астероиды, пролетающие недалеко от Земли, будут получать от NASA денежное вознаграждение в размере $3000. Смитсоновская обсерватория США с 1999 года присуждает премию им. Эдгара Уилсона астрономам-любителям, открывшим в течение года одну или несколько новых комет, используя при этом только собственное любительское оборудование. Сумма в 20 тыс. долларов делится поровну между открывателями. Если никто из любителей в течение года не откроет новой кометы, то премия будет присуждена тому, кто активно участвовал в пропаганде изучения комет.

Кроме того, в 2002 году американские астрономы-профессионалы обратились к любителям за помощью в поиске сверхновых, а также в обнаружении планет, вращающихся в других звездных системах. Этот проект получил название Transitsearch. Его организаторами стали Тим Кастеллано из Исследовательского центра им. Эймса космического агентства NASA и Грег Лафлин из Калифорнийского университета. Вдохновил их на это финский любитель Арто Оксанен, который самостоятельно обнаружил одну такую планету, вращающуюся вокруг звезды HD 209458. Когда планета проходит по диску своей звезды, наблюдатель, находящийся на Земле, может в телескоп заметить временное и периодическое затухание звезды. Оборудование для астрономии становится все более совершенным, а его цена все доступнее. Поэтому даже такие сложные задачи становятся любителям по плечу. Так что работы у «звездных патрулей» еще множество.

Ищут астероиды, сравнивая несколько последовательных снимков участка звездного неба. На фоне звезд (монтировка телескопа компенсирует вращение Земли) астероиды выглядят маленькими черточками, а не точками. Изображения сравнивают либо с помощью блинк-компаратора (фотопластинки), либо программно (цифровые изображения). По нескольким последовательным положениям астероида определяют его координаты и отправляют их в Международный центр малых планет, минимальные требования которого – две ночи наблюдения подряд, по два снимка с разницей в 30 минут (первая пара снимков для уверенного обнаружения, вторая – для вычисления орбиты). Там вычисляют орбиту астероида и, если астероид новый, присваивают ему предварительное обозначение типа 1995EO2 (год наблюдения и буквенный код). Получение окончательного порядкового номера – долгий процесс, для этого требуется подтверждение и уточнение орбиты через год-два-три. С момента присвоения окончательного порядкового номера первооткрыватель может подать заявку в комиссию номер 20 МАС о присвоении астероиду имени. Как уже было сказано, нельзя называть астероиды в честь живых политиков и крупных военных деятелей. Если предлагается назвать астероид в честь человека, нужно перечислить его заслуги перед обществом. Как правило, со времени подачи заявки до присвоения имени проходит несколько месяцев. Официальное сообщение с текстом заявки на название публикуется в Международном циркуляре малых планет. С этого момента астероид получает имя, равное по статусу именам больших планет.

Телескоп диаметром 80 мм позволит увидеть кратеры на Луне, пятна на Солнце, пояса на диске Юпитера и четыре его крупных спутника, фазы Венеры, наличие колец Сатурна, компоненты двойных звезд с расстоянием между ними 2,5 секунды дуги (2,5»; эта величина называется разрешающей силой телескопа), слабые звезды до 10-й звездной величины (10m; проницающая способность, речь о визуальном наблюдении), самые яркие туманности и галактики: галактику Андромеды, Большую туманность Ориона, прекрасный вид Плеяд и двойного скопления в созвездии Персея.

Астероиды обычно имеют звездные величины около 16m–18m, поэтому для их обнаружения с помощью фотосъемки приходится использовать длительные экспозиции (какие именно – зависит от комбинации телескопа, матрицы и астероида). Матрицы, применяемые в астрофотографии, несколько отличаются от матриц для бытовых цифровых фотокамер. Астрономические матрицы, как правило, имеют бЧльшую чувствительность (астрономические объекты – довольны тусклые). Еще одно существенное требование для матриц – это «малошумность», что важно при длительных экспозициях. Добиваются этого как с помощью сложных математических алгоритмов обработки данных, так и чисто физическими способами – например, принудительным охлаждением с помощью вентиляторов, эффекта Пелтье или даже криогенных систем на жидком азоте. Стоят подобные устройства недешево: Meade DSI II Pro (монохромная матрица, позволяющая снимать с экспозицией до 1 часа) c разрешением 752х582 пикселей обойдется в $980. Матрицы SBIG или Apogee обойдутся существенно дороже – в несколько тысяч долларов. Цена профессиональных матриц начинается обычно с $10–20 тысяч.
Бизнес на астероидах

В отличие от комет, называемых только по имени своих первооткрывателей, астроном, обнаруживший астероид, имеет право дать ему любое имя. Основные правила: новое название не должно дублировать уже существующие; должно состоять из одного слова (не более 16 символов); никаких «сальных» словечек и непристойных имен. Запрещены названия в честь военных и политических событий. Фамилии политиков и генералов могут предлагаться не ранее чем через 100 лет после их смерти. Не приветствуются названия в честь домашних животных. Принятые имена становятся официальными после их опубликования в специальных циркулярах Центра малых планет. Давать имена малым телам первооткрыватель может когда угодно.

В коллекции Тимура Крячко только шесть тел имеют свои имена, другие пять ждут своей очереди. Первый астероид, открытый в 1995 году и получивший цифровое обозначение 6465, Тимур назвал в честь журнала «Звездочет». Потом были небесные тела, названные в канун 1000-летия Казани в память татарской царицы Сиюмбике. Один из астероидов носит имя Павла Буре – Тимур лично вручил сертификат хоккеисту в 2000 году. «В последнее время развивается бизнес на астероидах, – рассказывает председатель московского астрономического клуба «Астрофест» Андрей Остапенко. – Ученые и астрономы-любители за деньги предлагают назвать астероид в честь какого-нибудь бизнесмена. Обычно небесные тела преподносят в подарок директорам крупных фирм. Правда, чтобы астрономический союз утвердил название, бизнесмена именуют выдающимся деятелем финансовой науки. В этом случае претензий со стороны МАС не возникает. Стоимость астероида начинается от $5000».