«Придется переделывать»: кто ответит за кривой телескоп
Директор САО РАН рассказал, как получил кривое зеркало для телескопа
Павел Котляр 22.12.2019, 11:06         Эксклюзив
Кто ответит за поставку кривого зеркала для крупнейшего российского телескопа, почему Роскосмос не помогает наземным обсерваториям в космическом проекте «Спектр-РГ», рассказал директор Специальной астрофизической обсерватории РАН Валерий Власюк.
— Валерий Валентинович, последний год Специальная астрофизическая обсерватория РАН переживает не лучшие времена, и связано это с печальной историей замены зеркала на крупнейшем российском телескопе БТА, которое после нескольких лет трудов и огромных потраченных средств оказалось хуже, чем старое. Сколько денег было потрачено на эту историю?
— Я не согласен, что не самые лучшие времена. В 2007 году правительством на реконструкцию БТА было выделено 159 млн рублей. Эта программа включала в себя не только работу Лыткаринского завода, но и работы у нас на месте – подготовку системы охлаждения подкупольного пространства, реконструкцию нашего собственного оборудования.
Но основные деньги ушли на завод и через несколько лет там начались работы на полировальном станке. До этого были выполнены работы по реконструкции станка, на котором можно обрабатывать 6-метровое зеркало. Этот станок стоял недвижим с 1979 года и как говорится, покрылся мхом и паутиной.
Да, действительно, попытка обновить зеркало пока завершилась неудачей, мы вернулись к старому зеркалу, но эти годы потрачены не зря.
Мы получили новый опыт работы с разгрузками, как алюминировать зеркало. Да, мы вернулись на старое зеркало, но его характеристики после алюминирования в чем-то превосходят то, что у нас было до 2017 года. Без ложной скромности скажу, что, когда мы стали получать снимки на возвращенном зеркале, то качество оптики оказалось лучше, чем было последние 20 лет.
Да, в условиях контракта на новое зеркало было написано, что он будет закрыт, когда на зеркале будут получены результаты, которые удовлетворят астрофизиков на телескопе.

— И этого, очевидно, уже не произойдет.
— Это не произошло, данные нас не удовлетворили, и пока мы подписали соглашение о продолжении исполнения договора. Нас не удовлетворила именно форма главного зеркала. Надежды на то, что с помощью управления поверхностью зеркала через разгрузки можно что-то изменить, не оправдались.
Отклонения формы зеркала от предполагаемой превысили возможности регулировки. Мы с зеркалом отработали почти полгода, в части экспериментов ухудшение характеристик зеркала было несущественным, но в целом – качество оказалось хуже, чем у старого зеркала.

— Вам известно, почему такой брак произошел на заводе, имя которого когда-то было знаком качества в сфере оптических разработок (Холдинг «Швабе» уже более года не комментирует «Газете.Ru» случившееся)?
— Думаю, что да, ведь еще будучи заместителем директора САО, я участвовал в принятии многих решений. В 1970-е годы, когда делалось существующее зеркало, оно изготавливалось на том самом станке, но устанавливалось на технологическую оправу, которая фактически имитировала условия работы на телескопе.
Само полирование происходит в горизонтальном положении, но для контроля зеркало наклоняли на этой оправе. Сейчас такой возможности не было так как нет той самой оправы. Было понятно, что делать новую оправу – это еще несколько лет работы, и двукратное увеличение стоимости. Были надежды, что при помощи математического моделирования на суперкомпьютере можно будет все ошибки корректно учесть и исправить.

— Почему же контроль на заводе не выявил сильного отклонения формы?
— Математика подсказывала, что отклонения лежали в пределах требуемых допусков. Это был первый такой эксперимент, когда оптики ЛЗОС впервые попытались пойти по этому пути, и у них не получилось.
Тут можно искать виноватых, но у нас все-таки не 37 год…
То, что теперь придется переделывать – это сама полировка, а ее стоимость составляет порядка 10% стоимости всех работ.

— Теперь зеркало снова лежит рядом с телескопом и может там пролежать еще 10 лет?
— Все определяется финансированием. Для завершения работ потребуется найти средства на перевозку зеркала назад в Москву, изготовление оправы зеркала и собственно полировку поверхности.

— Какой урон науке нанесла эта эпопея?
— У нас пропал летний и осенний сезон наблюдений 2018 года, когда мы занимались установкой и экспериментами с зеркалом, и, отчасти, зимний сезон начала 2019 года, когда пытались наблюдать на новом зеркале. Но значительная часть плановых наблюдений проводилась без потери эффективности. Лишь на самых критичных экспериментах было сделано заключение, что такое зеркало нас не устраивает. Например, при получении изображений экстремально хорошего качества, получение самых слабых спектров в самую лучшую погоду.
Сейчас нас жалеет погода – стоит сухая зима с большим процентом хороших наблюдательных ночей, так что отчасти удается нагонять упущенное.

— На прошедшей конференции «Астрофизика высоких энергий сегодня и завтра» ваш коллега Сергей Додонов посетовал, что в России не велось никакой подготовки наземных телескопов к участию в нашем крупнейшем за последние годы космическом проекте обсерватории «Спектр-Рентген-Гамма», запущенном этим летом. На имеющихся телескопах нет современных приборов, и нет молодых профессиональных кадров. Справедливо ли это утверждение и для БТА?
— Что касается БТА, то у программы «СРГ» статус, равный другим научным программам. На следующий год от «СРГ» поданы две заявки, на 20 ночей. Для БТА это много, и это разовое решение, принятое Национальным комитетом по тематике российских телескопов, планирующим работу и БТА.
Наша позиция – существующих возможностей только САО РАН явно недостаточно для оперативного анализа гигантского объема данных, который начал поступать от миссии «Спектр-Рентген-Гамма». Лейтмотив выступления Сергея Николаевича – давайте сообща наращивать наблюдательные возможности российских телескопов и, если уж не строить новые телескопы, то давайте дооснащать имеющиеся новым эффективным инструментарием. И о кадрах тоже забывать не надо.

— Но если вспыхнет какой-то новый транзиентный источник, вы оперативно его отнаблюдать не сможете?
— Конечно же, сможем. Но речь не только о транзиентных источниках, проблема, о которой говорил Додонов, такая – ребята, вы хотите изучать сотни и тысячи объектов на телескопе, который недостаточно оснащен мультиобъектными приборами.
У нас много телескопов, которые могли бы делать то же самое, но тоже ими не оснащены.
Поскольку на это не было заказа со стороны команды «СРГ», поддержанного финансами, то мы не могли вкладывать в разработку аппаратуры свои средства. Поэтому наш призыв такой – хотите увеличить число изученных объектов из обзоров «СРГ» в десятки раз – вложитесь и заказывайте новые приборы для БТА, для однометрового телескопа, для 1,6-метрового телескопа в Саянах, для других.

— РАТАН-600, ваш крупнейший в России радиотелескоп. Он может быть задействован в наблюдении объектов по программе «СРГ»?
— Наблюдение быстропеременных, транзиентных объектов нашим программным комитетом поставлено в высшем приоритете. И на БТА и на РАТАНе прерывается текущая программа и наблюдается этот объект.
Что касается других российских обсерваторий, которые переживают еще более трудные времена, чем мы, в том числе Крымская, то это не вина, а беда людей.
И спасибо им, что они в эти трудные годы сохранили инструменты в рабочем состоянии.
Поэтому и была надежда на то, что такой громкий успешный космический проект, как «СРГ» позволил бы найти довольно скромные по сравнению с космическими средства, чтобы усилить наземную поддержку. Это – вульгарный вопрос финансовой поддержки наземного проекта «СРГ».

— А сколько на это примерно надо денег?
— Спектрограф для телескопа класса 1-2 метра, даже однообъектный, сейчас бы стоил порядка 20 млн рублей. Такой спектрограф мы могли бы изготовить для крымского 2,6-метрового телескопа, такого же телескопа в Армении, в Терсколе, в Узбекистане. Думаю, при наличии эффективной аппаратуры можно было бы получать время для исследований и в России, и в странах ближнего зарубежья.
Для БТА мультиобъектную приставку можно изготовить –вместе со вспомогательным оборудованием она обошлась бы миллионов в десять.
Есть еще проект создания гигантского мозаичного приемника для Саянского 1,6-метрового телескопа, специально построенного для получения изображений в больших полях. Специалистами САО такой прибор разработан, он сейчас работает в Сибири, но вместо мозаики из десятка чипов стоит только один. Причина все та же – средства.

— Любопытно, учитывая, что примерно в 10 млн рублей обходится полет Дмитрия Рогозина на космодром Восточный на ведомственном бизнес-джете.
— Деньги на это должно дать государство. Надо доказать руководству страны, что это важнейший проект и у научного руководителя проекта «Спектр-РГ» академика Рашида Алиевича Сюняева это всегда хорошо получалось. Мы же готовы воплотить эти средства в работающую аппаратуру. Это послужит и «СРГ», и будущим проектам, и для равноправного участия российских обсерваторий в мировой науке.

Россия и КНР обсуждают строительство в космосе большого телескопа
МОСКВА, 14 янв - РИА Новости. Специалисты России и Китая подготовили совместную концепцию проекта первого в мире крупного космического телескопа, сборку которого необходимо вести на околоземной орбите под присмотром космонавтов роботизированными манипуляторами, а для запуска элементов потребуется сверхтяжелая ракета, рассказал РИА Новости заместитель директора Института астрономии РАН Михаил Сачков - один из исполнителей проекта.
"Китайские коллеги обратились в наш институт, чтобы мы стали научной организацией телескопа, который они собираются продвигать. От нас они хотели бы получить научное обоснование проекта, а также участие научными приборами. То есть телескоп делают они, а спектрограф - Россия. У нас задел по научной аппаратуре имеется", - рассказал Сачков.
По его словам, Китай со своей стороны вложит в проект технологии производства зеркал для космического телескопа и технологии сборки крупных структур в космосе. Соответствующий опыт КНР планирует получить в ближайшие годы во время развертывания на своей орбитальной станции двухметрового телескопа, пояснил Сачков.
Проект российско-китайского телескопа On-orbit Assembling Space Telescope (OAST) разрабатывается Институтом оптики, точной механики и физики Китайской академии наук и Институтом астрономии РАН. Телескоп должен стать своеобразным ответом на американский телескоп James Webb Space Telescope (создается на замену Hubble Space Telescope), пояснил Сачков.
Ученый рассказал, что создание 10-метрового космического телескопа пока не включено ни в китайские, ни в российские космические программы, поэтому не имеет финансирования и выполняется учеными двух стран в инициативном порядке.
"Пока мы готовим инженерную записку по проекту, чтобы потом ее предложить "Роскосмосу" и РАН", - сказал Сачков.
"В проекте нужно участвовать, потому что если Китай взялся, то он в любом случае сделает, но самостоятельно", - сказал ученый.
Создание телескопа, по словам Сачкова, займет не менее 10 лет, соответственно, он может быть создан в 2030-х годах.
"Крупный космический телескоп оптического, ультрафиолетового и инфракрасного диапазонов, безусловно, будет одним из ключевых инструментов для исследования Вселенной в этот период", - говорится, в свою очередь, в совместном докладе специалистов двух стран (с соавторством Сачкова), опубликованном в научном журнале "Вестник НПО им. Лавочкина".
OAST должен будет вести наблюдения в диапазонах от ближнего ультрафиолета до среднего инфракрасного. Общим с американским телескопом James Webb у него станет принцип сборки - большого зеркала из шестигранных сегментов. Если у американского телескопа их 12, объединенных в 6,5-метровое зеркало, то российско-китайский телескоп должен быть 10-метровым и состоять из 36 сегментов.
Такие габариты, по данным ученых, невозможно собрать и протестировать на Земле, поэтому сборку и юстировку впервые в истории предлагается проводить на орбите под присмотром экипажа рядом находящейся космической станции. Саму сборку предполагается вести с помощью двух роботизированных манипуляторов. После этого уже готовый и протестированный телескоп будет отправлен в точку либрации L2 системы Земля-Солнце, где гравитация планеты и звезды равносильны, а значит, космический аппарат все время находится в одной точке.
Для запуска составных частей телескопа OAST на околоземную орбиту потребуется, по расчетам ученых, один пуск разрабатываемой в России сверхтяжелой ракеты, либо три пуска ракеты тяжелого класса. К таким ракетам относятся российские "Ангара" и "Протон", однако ученые в качестве примера указывают возможный запуск на китайской ракете CZ-5B.
В случае успешной сборки и работы телескопа в космосе для его обслуживания, ремонта и модернизации предлагается отправить специальный обслуживающий космический аппарат. В этом случае срок службы телескопа превысит 30 лет, говорится в статье.
При этом для обзора всей видимой Вселенной телескопу хватит одного года. Помимо общего обзора неба, ученые планируют получать снимки разнообразных астрофизических объектов в разных диапазонах, изучать экзопланеты (планеты у других звезд) и атмосферы у экзопланет, подобных Земле и Венере.

Российские ученые предложили проект "космического дротика" для исследования межзвездных тел
      Химки. 31 января. ИНТЕРФАКС - Российские ученые предложили концепцию космического аппарата для исследования межзвездных объектов, который будет проникать в их грунт по принципу дротика, сообщил ведущий специалист НПО им. Лавочкина Александр Багров на академических чтениях по космонавтике.
       Межзвездные объекты или межзвездные скитальцы - это космические тела, блуждающие в межзвездном пространстве и не привязанные силой тяготения к какой-либо звезде, или планете. На данный момент учеными было обнаружено два таких объекта, пролетевших в пределах Солнечной системы.
       Согласно материалам доклада, космический аппарат должен столкнуться с поверхностью тела на огромной скорости - около 50 километров в секунду - и войти в его грунт на глубину около 250 метров с помощью специального сверхпрочного пенетратора. Такие экстремальные условия приземления вызваны высокой скоростью перемещения межзвездных тел.
       "У нас имеется пенетратор, частью которого при соударении мы жертвуем. Она расходуется на взаимодействие с мишенью, но хвостовая часть с научной аппаратурой полностью сохраняется", - сказал Багров в своем выступлении.
       Чтобы сохранить работоспособность аппаратуры зонда ученый предложил использовать технологию монолитной заливки. Для защиты аппаратуры от повреждений при столкновении с объектом все внутренние полости зонда предлагается заполнить криогенным льдом, который обладает плотностью, сравнимой с плотностью алмаза.
       "Как только аппаратура доставлена, а скорость погашена, вода в условиях вакуума легко испаряется. И в результате полного испарения вся аппаратура будет освобождена и сохранена в полной мере", - рассказал ученый.
       Основным предметом изучения межзвездных тел является их химический состав, поскольку в руки ученых пока еще ни разу не попадали объекты из других звездных систем. Кроме того, в перспективе интерес ученых вызывает возможность обнаружения на таких телах примитивных форм жизни.
       "Конечно вопросы панспермии и распространения жизни - это важный вопрос. Но вряд ли его можно будет изучать с помощью такого пенетратора, потому что в процессе внедрения в скитальца вся среда вокруг аппарата будет подвержена чудовищным нагрузкам. Никакие живые организмы этого не выдержат", - сказал Багров.

В России создали зеркало для солнечной обсерватории "Кортес"
МОСКВА, 17 февраля. /ТАСС/. Российские физики создали важнейший элемент спектрогелиографа солнечной обсерватории "Кортес", которая будет установлена на Международной космической станции для изучения солнечной активности, – молибден-кремниевое зеркало. Об этом пишет пресс-служба РАН.
Зеркало создано для работы в диапазоне длин волн от 17 до 21 нм. Именно в этом спектре излучает солнечная корона. Оно нужно для спектрогелиографа солнечной обсерватории "Кортес". Этот прибор позволяет регистрировать спектры излучения солнечных вспышек, микровспышек и выбросов корональной массы.
Наблюдения за солнечной короной, которая излучает в рентгеновском и экстремальном ультафиолетовом диапазонах, очень важны, так как, Солнце – это единственная звезда, которую сегодня детально могут изучать астрономы. Полученные таким образом данные помогут пролить свет на многие вопросы космологии, в частности о внутренней динамике звезд. Кроме того, солнечная атмосфера оказывает сильное влияние на околоземную среду.
Эксперименты, которые позволяют изучать корону Солнца, ведутся с 1980-х годов. Для этого используют в основном многослойные интерференционные зеркала. Новые задачи, стоящие перед учеными, предъявляют все более высокие требования к качеству таких зеркал.
Главной проблемой, которая стояла перед учеными при создании зеркала для "Кортеса" состояла в том, чтобы обеспечить одинаковый коэффициент отражения в широком спектральном диапазоне. Ученые выяснили, что лучше всего для этих задач подходит молибден-кремниевая структура из трех периодических зеркал.
В августе 2019 года представитель разработчика аппаратуры для "Кортес" из Физического института им. П. Н. Лебедева РАН сообщил, что эксперименты по изучению солнечной активности с МКС начнутся не ранее 2024 года.