Версия для печати
Вернуться к списку

Наука крупным планом: Саянская обсерватория – фундамент для больших открытий

Мир не остановился. И тем более не останавливается научный прогресс, разве что на время. Так что мы продолжаем рассказывать вам об Институте солнечно-земной физики СО РАН, ведь летом он отметит юбилей, и мы очень надеемся, что летом уже не придется переносить праздники.

На этот раз мы взяли интервью у Сергея Вячеславовича Латышева – заведующего Саянской солнечной обсерваторией отдела физики Солнца ИСЗФ.

Сергей Вячеславович в области науки и в обсерватории пока относительно новый человек. В институт попал во время учебы на последнем курсе. После брал перерыв, чтобы «посмотреть мир», но в 2015 году он продолжил работу в ИСЗФ, в обсерватории же работает с 2018 года, официально заведующим стал только в этом году, так что о своих заслугах пока предпочитает не говорить – слишком рано, а вот об обсерватории ему есть что рассказать, с ней он уже хорошо познакомился.

“Саянская солнечная обсерватория основана на рубеже 50-60-х годов. Это было время масштабных подвижек в науке и активного развития инструментальной базы наблюдений, период грандиозных строек и не менее грандиозных задач”.

Изначально, на площадке Иркутской магнитно-ионосферной станции в 1960 году был образован Сибирский институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн (СибИЗМИР), ныне именуемый Институт солнечно-земной физики. И уже на базе этого института развернулось строительство инструментальных исследовательских площадок, включая Саянскую солнечную обсерваторию.

“Стояла задача понять природу и механизм работы Солнца, связанных с ним явлений и процессов в околоземном космическом пространстве”.

Место под обсерваторию выбирал Геннадий Яковлевич Смольков, тогда еще молодой специалист, а сейчас заслуженный деятель науки и доктор физико-математических наук. Для размещения обсерватории требовалось “хорошее небо”, подходящие астроклиматические условия. Часовые сопки на высоте 2000 метров, вблизи поселка Монды на границе с Монголией, в окружении хребтов Восточных Саян и стали таким местом. До сих пор это место сохраняет первенство по качеству и эталонности астроклиматических параметров, рассказывает Сергей Вячеславович.

“Если говорить об изначальном развитии обсерватории, то это всецело связанно с именем Владимира Евгеньевича Степанова. Он прибыл по приглашению в 1962 году из Крымской астрофизической обсерватории и остался в Иркутске. Основав и развив не только саму обсерваторию и научную школу по физике Солнца, Степанов оставил большое наследие в виде своих учеников и последователей, в том числе, благодаря чему, считаю, мы обязаны развитию и жизни института, развитию науки в Сибири на данный момент”.

Отметим, что Владимир Степанов был председателем Президиума ИНЦ СО РАН в 1972–1977 годах.

Первые наблюдения в Саянской обсерватории относятся к 1962 году. Но только в 1963 году там начали закладывать первый стационарный телескоп. В 64-м начались регулярные наблюдения магнитных полей Солнца.

Пять телескопов

Сначала в обсерватории проводили только солнечные наблюдения. В 1968 году в Саянах появился первый звездный «ночной» телескоп АЗТ-14 (автоматизированный звездный телескоп). С этого момента уже развивались не только солнечное направление, но и звездное. На АЗТ-14 помимо фундаментальных научных задач решались задачи прикладного и оборонного характера. На нем отслеживали полеты космических аппаратов, спутников, в том числе вели наблюдение за запуском станции на Марс в 1971 году.

Далее ввели в эксплуатацию телескоп Цейсс-600. А уже на этой базе в продолжении развития звездных наблюдений, позже появился уникальный наземный астрономический комплекс, состоящий из телескопов АЗТ-33ИК (звездный телескоп инфракрасного диапазона, запущенный в 2005 году, и АЗТ-33ВМ (видимого диапазона). На нем проводятся уникальные научные исследования звезд, галактик, квазаров, и в том числе интересующих общественность области черных дыр.

“То, что не видно и спрятано от глаз, эти телескопы способны разглядеть и отследить. Поработать на этих телескопах приезжают коллеги не только нашего института, но и отечественные астрономы со всей страны, каждый со своими задачами и открытиями. Достаточно набрать в интернете, например, АЗТ-33ИК и слово «открытие», то сразу станет понятно, какие «плоды» даёт инструмент и ученые, которые на них работают. При хорошей погоде тот же АЗТ-33ИК позволяет видеть объекты до 22 звездной величины. Для сравнения, телескоп Хаббл видит до 30 звездной величины, а в Пулково, если не ошибаюсь, проницаемость отмечена до 19 звездной величины”.

Одна из задач обсерватории – отслеживание искусственных спутников земли (ИСЗ) и космического мусора. Если какой-то спутник не отвечает на сигналы с земли, или необходимо понять, что с ним происходит – это можно увидеть и отследить с земли с телескопа.

“На комплексе звездных телескопов АЗТ-33ИК, АЗТ-33ВМ, АЗТ-14 работают каждую ночь по 3-4 наблюдателя, в течение всего года. У каждого свои задачи и наблюдения. Они каждый вечер заступают на смену и всю ночь ведут наблюдения, если позволяет погода. Что касается дневных наблюдений, ситуация обстоит примерно также. Объем солнечных наблюдений поменьше, так как объект исследования только один – Солнце, но наблюдатель также поднимается и работает”.

Фактически на балансе обсерватории 5 солнечных телескопов, но сейчас часть из них находится на реконструкции и в ожидании новых задач.

В активной работе сейчас – солнечный телескоп оперативных прогнозов (СТОП), который изучает крупномасштабные фоновые (слабые) магнитные поля на Солнце. Он решает не только фундаментальные задачи в науке, но и прикладные, к примеру, с его помощью составляется прогноз геомагнитной возмущенности и параметров среды в околоземном космическом пространстве.

Четвертый телескоп – автоматизированный солнечный телескоп (АСТ), входящий в число крупных солнечных телескопов мира. Он оснащен спектрографами и магнитографами, которые позволяют видеть процессы и эволюции солнечных образовании, пятен, факелов, флоккул. Фактически телескоп позволяет решать задачи связанные с солнечной активностью и солнечной атмосферой.

И пятый телескоп – Большой внезатменный солнечный коронограф. Он призван изучать солнечную корону и солнечную атмосферу вне затмений. Именно благодаря ему накоплен большой объем информации о физике и характеристиках корональной плазмы, а также о характеристиках хромосферы.

Станция космических лучей

Еще один объект в составе обсерватории – станция космических лучей, которую по другому можно назвать нейтронным монитором. Образно говоря это не просто станция, а комплекс станций, состоящий из 3-ех детекторов. Один детектор располагается непосредственно на территории обсерватории, на Часовых сопках (2000 м.), второй детектор находится напротив обсерватории на горе Хулугайша (3000 м.), а третий детектор находится в Иркутске на 450 м. Кстати, про иркутский мы рассказывали в нашем фоторепортаже здесь.

“Благодаря такому расположению по пространству и по высоте комплекс позволяет более полно изучать космические лучи различных энергий, их вариацию и физические механизмы. Для обывателя мы можем фактически говорить об изучении «частиц» – галактических космических лучей, приходящих не только от солнца, но и прилетающих к нам из глубин далекого космоса”.

Оборудование на станциях помогает изучать элементарные частицы, а также прогнозировать космическую погоду, скорость ионизации и радиационные дозы в атмосфере Земли и околоземном пространстве – нужная информация для экипажей воздушных судов и космонавтов.

Также на территории обсерватории дополнительно проводятся разноплановые исследования, касающиеся смежных областей астрономии и астрофизики. Есть магнитная станция, ведущая наблюдения за магнитными токами земли.

“Ведутся исследования астро- и микроклимата региона. Со стороны коллег из ЛИН СО РАН проводятся длительные наблюдения за качеством и загрязнением атмосферного воздуха. К слову стоит сказать, что район обсерватории считается территорией с эталонным качеством воздуха, отсюда и такой интерес к экологическим исследованиям в данном регионе. Отдельно проводятся исследования атмосферного электричества и доплеровские исследования ионосферы”.

Кстати, Монды располагаются в сейсмоактивной зоне. Так что обсерватория позволяет проводить исследования сейсмических явлений в их связи с геофизическими процессами.

Мы создаем фундамент для открытий

“В популярной астрономии и в прессе сейчас много разговоров идет о поиске экзопланет, планет пригодных для жизни. До этого времени много разговоров было о черных дырах, квазарах и далеких галактиках. Большие телескопы, запроектированные на ближайшие 10-летие, проекты в Чили и на Гавайях, одной из задач ставят, в том числе, поиск и исследование экзопланет и планет пригодных для жизни. Но если спуститься с небес на землю, то у нас остается много вопросов и нерешенных задач в нашем, околоземном пространстве. В первую в области физики солнца и солнечной активности. До сих пор нет стройной теории, которая позволила бы делать точный прогноз поведения нашего светила. Много точечных задач в области околоземного пространства. Для любого открытия необходимо накопление данных. Если образно говорить, то любое открытие или стройная теория это как цельная постройка, со своим фундаментом и стенами. Сам фундамент для грядущих открытий, несомненно, закладывался еще с прошлого века и ранее, в области физики солнца и астрономии, но чтобы получить цельную теорию и ответы, необходимы «кирпичики», из которых вырастают полноценные открытия. Каждый ученый по шаг за шагом нарабатывает и вкладывает свои труды в постройку теорий и открытий”.

Как мы писали ранее, еще не в полную меру в мире проводятся исследования малых солнечных вспышек. Кроме того, еще до конца непонятны процессы, протекающие в магнитном поле Солнца, в частности, механизмы перехода магнитной энергии в другие формы энергии, природа оптического излучения вспышек, механизмы ускорение частиц и другие.

Также крайне важно исследование околоземного космического пространства и прогнозирование, так называемой, «космической погоды». Кстати, этим займется строящийся сейчас Национальный гелиогеофизический комплекс РАН, о котором мы неоднократно рассказывали. Напомним, что в его составе будет комплекс инструментов, один из них расположится на территории Саянской солнечной обсерватории. Это запроектированный «Крупный солнечный-телескоп коронограф» КСТ-3. Большое пространственное и спектральное разрешение телескопа позволит ответить не только на фундаментальные задачи в области физики солнечной атмосферы и магнетизма, солнечной активности, но и позволит подойти к разработке прогноза солнечной активности.

“Конечно, для меня, как заведующего обсерваторией, это является одной из самых актуальных задач, и мы возлагаем большие надежды на реализацию этого проекта”.

Кроме того, Саянская обсерватория сейчас покупает оборудование для комплексных исследований и мониторинга нижнего (пограничного) слоя атмосферы. В этом направлении ИСЗФ будет работать совместно с ИГУ, в рамках развития базовой кафедры ИГУ географического факультета и ИСЗФ СО РАН.

На вопрос, не угрожает ли будущий Национальный комплекс закрытию Саянской обсерватории, Сергей Вячеславович говорит, что, напротив, обсерватория будет лишь развиваться.

“Тут однозначно можно сказать, что обсерватория это тот функционал, та база, без которой сами по себе такие проекты работать не могут. Обсерватория это и электричество, и вода, и транспорт, и питание, технический персонал, и много еще тех моментов, без которых сам по себе отдельный телескоп работать не может. Тут как машина с двигателем, коробкой передач, кузовом и прочее. Сам по себе двигатель не поедет, если не будет кузова, куда его можно установить. Также и кузов без двигателя, это уже не машина. Вот в нашем случае кузов, база, это и есть обсерватория, с кучей деталей и механизмов. А двигатель, это инструменты, телескопы, благодаря которым и двигается машина науки, развивается обсерватория, говоря образно. Одно без другого смысла не имеет. Поэтому самой обсерватории необходимы рабочие и новые инструменты, а инструментам необходим рабочий функционал обсерватории”.

Солнечная активность

“Мой научный профиль – это исследование и механизм солнечной активности, так называемый механизм солнечного динамо. В двух словах, в узком смысле, сам механизм солнечного динамо позволяет объяснить процесс цикличности и вариации солнечной активности. В широком же смысле сама солнечная активность интересна тем, что оказывает влияние на очень многие аспекты нашей жизни. То, что часто упоминают, как солнечные выбросы могут вызывать геомагнитные возмущения на земле, магнитные бури, выход из строя электроприборов, исследование о влиянии на здоровье, на популяции видов, на ту же ширину колец деревьев, это я думаю, слышали многие.

Но вот, что интересно для обывателя, и на что обращаешь внимание, это то, как солнечная активность также тесно коррелирует с социальными процессами и обществом. Например, мировые экономические кризисы очень часто приходятся строго на минимумы 11-летних циклов. Пик «великой депрессии» пришелся на год 1933, мировой кризис в 2008 году, и текущий кризис за окном в 2020. Все это, как для примера, года минимума 11-летнего цикла солнечной активности. А вот войны, революции, какие-то движения, связанные с активностью широких народных слоев – это наоборот годы максимума активности. То есть, чисто статистически мы можем сказать – да, наша звезда Солнце влияет на всё вокруг нас.

К этой работе я отношусь как к долгу, службе

Сергей Вячеславович с большим удовольствием рассказывает об обсерватории. “Как уже говорил, работаю не так давно. Но могу сказать, что работу свою уважаю, и сказал бы даже иначе. К этой работе я отношусь как к долгу, службе. Потому как любить-не любить это понятие изменчивое, сегодня настроение у тебя хорошее и ты всему рад, а завтра навалятся проблемы и ты уже совсем иного мнения. А тут я понимаю, что я делаю, зачем и для кого. Если поручили работу – надо её выполнять. Ну а в целом мне повезло и с местом и с коллективом считаю, работать мне приятно и работа сама приносит радость”.

Кстати, обсерватория – это огромный хозяйственный объект. Только один автопарк состоит из 15 машин. Чтобы все функционировало, в обсерватории трудятся порядка 20 человек из постоянно присутствующего технического персонала. Это водители, техники, повара, столяр, слесарь, сторожа, специалисты отдельные. Без них науке тоже не обойтись. Но также не обойтись без молодых ученых, которые будут продолжать труды уже заслуженных докторов наук. По словам заведующего обсерваторией, сейчас чувствуется дефицит молодежи, но это вопрос не только отсутствия кадров и зарплат, но также вызов времени и данность, часть работу, которую раньше выполняли вручную, теперь выполняют компьютеры.

“То, что обсерватория расположена далеко от города и там всё работает и «крутится», это благодаря людям, которые там работают постоянно, следят и поддерживают работу. Это те, кто живет непосредственно в самом поселке Монды и каждый день поднимается на работу. На их плечах лежит весь труд по поддержанию и работе обсерватории”

Сам Сергей Вячеславович живет на два объекта – работает и в самом ИСЗФ в городе Иркутске и на станции в Саянах.

“Как правило, в начале недели работаю в институте, а далее уезжаю на 3 дня в обсерваторию, и в конце недели возвращаюсь в город, к семье и детям”.

О развитии наук

“Наука, так или иначе, нужна в любое время, и от неё в ближайшем будущем явно не отвернутся. Да, могут меняться приоритетные направления, могут быть перекосы и перегибы, но в целом – наука, как и медицина и образование, это то, что нужно всегда”. Сейчас есть все для больших открытий. Тем более строятся новые инструменты, целые комплексы. “Для нашего поколения оставили большое распаханное и удобренное поле, где уже посажены семена предстоящих больших достижений. Нам необходимо только проявить усердие и дать взойти этим семенам”.