День республики № 75-76 от 30.05.2020

САО РАН. Начало создания

2 июня в 12:10
7 просмотров

1/4

Закрыть

В нашей стране первый крупный зеркальный телескоп вступил в строй в 1960 году. Это был телескоп Крымской астрофизической обсерватории с диаметром зеркала 2,6 м, по тем временам крупнейший в Европе. Несколько позже ещё один такой же инструмент был установлен в Армении. Однако эти телескопы не могли обеспечить изучение предельно удалённых и слабых объектов далёкого космоса методами астрофизики. Поэтому практически одновременно с окончанием их строительства начались проработки проекта инструмента, сравнимого по возможностям с крупнейшим в мире 5-метровым рефлектором, который уже работал на горе Маунт-Паломар.

Первое техническое задание на сооружение 6-метрового телескопа было сформулировано в 1959 г. А уже 25 марта 1960 г. по представлению Академии наук СССР Совет Министров принял Постановление: «О строительстве Специальной астрофизической обсерватории АН СССР (САО АН СССР) и сооружении для неё Большого оптического телескопа с диаметром главного зеркала 6 метров». Обсерватория строилась специально для 6-метрового телескопа, отсюда и её название – Специальная.

Один из популярных околонаучных мифов объясняет выбор диаметра зеркала стремлением выполнить известное обещание Н. Хрущева «догнать и перегнать Америку». Этот миф далек от действительности. Главный конструктор телескопа, лауреат Ленинской премии Баграт Константинович Иоаннисиани, отвечая в 1979 году на вопрос о выборе диаметра зеркала, подчеркнул: «Анализ возможностей промышленности СССР показал, что мы способны построить телескоп максимум с 6-метровым зеркалом. Именно это, прежде всего, а не чьё-то острое желание любой ценой перегнать США стало основой для выбора размера телескопа».

Следует помнить, что обсерватория – это не только телескоп, смонтированный в куполообразном павильоне (такие павильоны традиционно называют башнями), а целый комплекс зданий, сооружений и коммуникаций с соответствующей инфраструктурой. Плюс к этому необходима и соответствующая его возможностям светоприёмная аппаратура – спектрографы, фотометры, поляриметры и т.д. По масштабу задачи создание обсерватории с крупным телескопом относится к разряду мегапроектов и требует привлечения многих организаций, предприятий и научных коллективов. Официальное название 6-метрового инструмента определено как БТА – Большой телескоп азимутальный.

Почему азимутальный? Телескоп – это не просто оптическая труба. Для наблюдения небесных светил необходимо отслеживать их суточное движение по небесной сфере, причём отслеживать очень и очень точно. Для этого труба подвешивается на специальный механизм, который называется монтировкой – именно монтировка перемещает оптику, компенсируя вращение Земли вокруг оси. До БТА все телескопы в мире строились на так называемой экваториальной монтировке, когда оптическая труба подвешивается на одной наклонной оси, которая параллельна оси земной и вращается противоположно вращению Земли с суточной скоростью. Удобство такой конструкции в том, что слежение за объектом возможно с использованием лишь одного мотора (раньше использовались достаточно простые часовые механизмы). Однако чтобы такой телескоп работал устойчиво, нужно, во-первых, очень точно сбалансировать его движущиеся части; во-вторых – скомпенсировать разнонаправленные гнутия зеркала под собственным весом. Для этого используются массивные противовесы и сложные автоматические механизмы, что значительно увеличивает вес конструкции. Не вдаваясь в технические подробности, можно сказать, что такая схема крайне невыгодна, особенно для телескопов с большими, а значит – массивными зеркалами, поскольку компенсация веса таких зеркал в экваториальной системе представляет значительную сложность.

В азимутальной схеме труба телескопа подвешивается на горизонтальной оси, поворачиваясь вокруг неё «вверх-вниз», а вся эта конструкция устанавливается на вертикально стоящей «вилке», которая вращается относительно горизонта по азимуту «влево-вправо». Таким образом, суточное вращение Земли компенсируется сложением движений относительно двух осей одновременно. В этом случае зеркало испытывает весовые нагрузки лишь в вертикальной плоскости, механизмы компенсации веса можно упростить и значительно снизить массу всей конструкции, которая сразу же обретает изящество и становится лёгкой и гармоничной. Применение же традиционной монтировки для 6-метрового телескопа привело бы к общей массе не менее 3,5 тыс. тонн, в то время как азимутальная монтировка позволила создать инструмент, подвижная часть которого – не более 650 т, т.е. меньше почти в 5 раз! Для больших телескопов азимутальная монтировка была использована впервые в мире.

Но применение такой конструкции приводит к тому, что управление телескопом становится значительно сложнее, чтобы следить за небесным объектом, необходимо перемещение инструмента и по вертикали, и по горизонтали, поэтому для азимутального телескопа необходимо применение компьютера. Специалисты ЛОМО во главе с Е. Неплоховым блестяще справились с этой проблемой – они создали специализированную вычислительную систему, которая оказалась первым в мире компьютером, управляющим большим телескопом.

Выбор места строительства САО также оказался непростой задачей. Ещё в 1959 г., когда первые проектные проработки комплекса только начинались, в Главной астрономической обсерватории под руководством Н. Кучерова были организованы 16 экспедиций в различные районы СССР для поиска места будущей обсерватории. Исследовались Сибирь, Средняя Азия, Крым и Кавказ. Предстояло определить районы с наилучшим астроклиматом с учётом экономических, транспортных и других факторов. Под астроклиматом понимается комплекс условий, в который входят: количество безоблачных ночей в году, прозрачность атмосферы, степень запылённости и пр. Значимы и транспортные возможности, прежде всего потому, что к месту строительства необходимо доставить тяжёлые габаритные части телескопа, а также главное зеркало, масса которого по предварительным расчётам должна составлять 42 тоны. Следовательно, необходимо было учесть возможность прокладки дорог и их стоимость. В 1962 г. было окончательно решено, что 6-метровый телескоп будет установлен на Северном Кавказе, в Карачаево-Черкесии, на высоте 2070 м у горы Семиродники, что в 25 км от станицы Зеленчукской. Следующим этапом было начало строительства.

В. П. РОМАНЕНКО
кандидат технических наук, заслуженный работник культуры РФ, член Союза писателей России
Поделиться
в соцсетях
астрономия астрофизика история КЧР оптический телескоп БТА САО РАН станица Зеленчукская телескоп экскурсии по обсерватории