Обращенные к звездам. Прошлое, настоящее и будущее астрономии - Эмили Левеск

НАСА быстро привыкли к велосипедам, украсили их наклейками с названиями программ и в любое время дня и ночи ездили на них до стартовой площадки и обратно. Привычной картиной в темное время суток на крошечном отдаленном тихоокеанском острове стали ученые-ракетчики НАСА, увлеченно крутящие педали и включившие велосипедные фары — будто очень крупные подростки сбежали ночью покататься с научным снаряжением за спиной или на багажнике.

Воздушная, стратостатная и ракетная астрономия, по общему признанию, расширяет границы того, что мы могли бы назвать наземной астрономией, но я не хотела бы отделять их от наших наземных телескопов. Сами данные могут быть получены на высоте многих миль над планетой, но все амбициозные проекты начинаются и заканчиваются на земле, а наблюдателям либо везет, либо приходится отчаянно ловить каждую драгоценную секунду во время наблюдений.

Однако самым впечатляющим наземным телескопом, несомненно, стоит признать телескоп Джорджа Каррутерса — хотя и с небольшой натяжкой. Разработанный им ультрафиолетовый телескоп Far Ultraviolet Camera/Spectrograph («камера/спектрограф для дальнего ультрафиолета») всеми тремя ногами стоял на поверхности — только не Земли, а Луны. Оператором телескопа был астронавт Джон Янг, который управлял им во время пребывания «Аполлона-16» на Луне в 1972 году. Джордж был одним из пионеров создания ультрафиолетовых детекторов, он запатентовал первую ультрафиолетовую камеру, а также проводил первые наблюдения ультрафиолетового излучения с помощью зондирующих ракет. Миниатюрный трехдюймовый телескоп он сконструировал специально для работы на Луне и получил с его помощью необычайно ценные данные. Джордж и его коллеги опубликовали несколько выдающихся работ по результатам этих исследований, включая данные об атмосфере и магнитном поле Земли, поскольку они первыми в истории смогли взглянуть в телескоп на нашу собственную планету.

У маленького телескопа также были свои причуды. Астронавты то и дело спотыкались о кабели, соединяющие телескоп с батареей, а саму батарею нужно было оставлять на солнце, чтобы она нагревалась. При низких лунных температурах смазка, которая должна была облегчать вращение телескопа, также начинала замерзать, что затрудняло наведение телескопа. Астронавтам приходилось повоевать с телескопом, чтобы заставить его поворачиваться, а после каждого движения его нужно было выкапывать из лунной пыли и восстанавливать правильное положение, что отнимало драгоценное время и кислород. Тем не менее использование телескопа было признано успешным, и позднее Джордж отправил аналогичный ультрафиолетовый телескоп на орбитальную станцию «Скайлэб» в 1970-х годах.

Высадки на Луну еще кое в чем помогли астрономии. Во время миссии «Аполлона-11» Нил Армстронг и Базз Олдрин разместили на поверхности Луны специальное зеркало, предназначенное для отражения лазеров, запускаемых на Луну телескопами. Благодаря этому астрономы смогли измерить расстояние между Землей и Луной с точностью до нескольких миллиметров. В результате мы узнали, что Луна на самом деле удаляется от нас со скоростью 3,8 сантиметра в год. «Аполлон-14» и «Аполлон-15» доставили на Луну еще несколько зеркал, и обсерватория Апач-Пойнт до сих пор ими пользуется для лазерных экспериментов на Луне.

Если не считать Луны, то самое удаленное место, где мы в настоящее время можем построить и использовать телескоп, — это Южный полюс. На станции Амундсен-Скотт на Южном полюсе, расположенной недалеко от географического Южного полюса, в самом сердце Антарктиды, находится телескоп Южного полюса — десятиметровый радиотелескоп, который работает на субмиллиметровых длинах волн и служит одним из элементов общепланетного радиоинтерферометра, используемого для получения изображений черной дыры. Не случайно это звучит похоже на описание субмиллиметровой обсерватории ALMA в пустыне Атакама. Южный полюс по сути представляет собой высокогорную пустыню: телескоп Южного полюса находится на высоте более 2700 метров над уровнем моря, и на этом участке выпадает очень мало осадков. Фотографии с Южного полюса, на которых видно нечто похожее на буран, на самом деле обычно запечатлевают снег с земли, поднятый сильным ветром. Кроме того, поскольку на полюсах атмосфера Земли тоньше, воздух здесь разреженный, и на информационном табло на станции, где каждый день перечисляются погодные условия, есть пункт «ощущается как такая-то высота над уровнем моря».

С астрономической точки зрения Южный полюс — впечатляющее, но непростое место. Антарктические зимы, естественно, суровы, и восемь месяцев в году самолетам слишком опасно летать на континент и с континента. Зимовщикам приходится оставаться там все это время, и не каждый способен выдержать такое испытание — особенно на относительно безлюдной станции Амундсен-Скотт (в отличие от аванпоста Макмердо, находящегося ближе к побережью). Рупеш Оджха, который перезимовал там, ведя наблюдения на телескопе Южного полюса, рассказал, как, готовясь к поездке, помимо своего обычного списка научных задач, просчитывал точное количество зубной пасты и крема для бритья, которое нужно взять с собой, чтобы хватило на всю зимовку. А еще в глубине континента отчаянно не хватает свежих впечатлений: вокруг белым-бело (а зимой еще и темно), еда после нескольких месяцев однообразного питания начинает казаться безвкусной, а обоняние тоскует по запахам, непохожим на ледяной и сухой антарктический воздух. Рупеш вспоминает, как радовался запаху бананов и, как ни странно, свежих яиц, когда после зимовки прибыла новая партия продуктов, и как по возвращении из экспедиции сошел с самолета в Новой Зеландии и вдохнул насыщенные ароматы мокрой земли, растительности и освежающего дождя.

Вы напрасно думаете, что исследователи Южного полюса развлекаются, любуясь милыми детенышами тюленей и стаями пингвинов. Дикие животные Антарктики в основном обитают в прибрежных зонах континента, поскольку добывают себе пищу в океане, так что вблизи станции Амундсен-Скотт животных практически нет. Хотя первые исследователи приезжали на континент с собачьими упряжками, теперь Договором об Антарктике запрещено привозить на остров каких-либо животных. Поэтому обитатели станции рады любой живой твари. Рупеш вспоминает маленького зеленого червячка, который в кочане салата добрался до кухни станции. Когда повар с удивлением объявил, что червячок живой, половина обедающих побежала на него смотреть. В конце концов червячка окрестили Оскаром, и он даже некоторое время прожил на кухне. На станции также есть робот-пылесос Roomba, которого ласково зовут Берт; он поддерживает чистоту в коридорах даже в долгие зимние месяцы, когда на станции остается минимальное число сотрудников. В таком отдаленном месте, что иногда не верится, будто оно находится на Земле, ученые хватаются за любые привычные маленькие радости, даже если это всего лишь бесстрашный червячок или домашний робот-пылесос.

У меня оставалась последняя крупица надежды на SOFIA. За несколько месяцев до моих неудачных февральских попыток полетать на самолете-телескопе в качестве журналиста я подала заявку на телескопное время на нем же, надеясь получить ответ на один из моих давних вопросов о красных сверхгигантах. Я хотела больше узнать о пыли, окружающей эти умирающие