На смену «РадиоАстрону» придет «Миллиметрон»
Накануне лекции Юрия Ковалева о проекте «РадиоАстрон» на «Полит.ру» 30 января мы поговорили с одним из инициаторов этого проекта, руководителем Астрокосмического центра ФИАН, академиком РАН Николаем Семеновичем Кардашевым. Беседовала Наталия Демина.
Как появилась идея «РадиоАстрона»? Кто является ее автором?
Над этим проектом работало очень много людей, и я вряд ли могу всех их назвать. Большую роль, конечно, сыграли наши соотечественники, почти что с самого начала радиоастрономии. Вначале радиотелескопы строились так: чем больше радиотелескоп, тем лучше. Потом оказалось, что все-таки по сравнению с тем, что видно в оптические телескопы, радиотелескопы получают худшее по качеству изображение. Потому что угловое разрешение у них низкое. Качество изображения очень сильно зависит от длины волны – чем длиннее волна, тем хуже качество. А длина волны, принимаемой радиотелескопом, на 4-5 порядков больше, чем у оптического.
Для того, чтобы изображения стали сравнимыми по качеству с оптическими телескопами, сразу пришла в голову идея создать интерферометр. Так называется объединение нескольких радиотелескопов, совместно наблюдающих один объект. Такое объединение позволяет получить более четкое изображение. Вначале интерферометры представляли собой радиотелескопы, соединенные друг с другом с помощью проводов, так чтобы информация, приходящая от этих телескопов по проводам, обрабатывалась так, чтобы получалось цельное изображение. Но провода можно было тянуть на расстояние, скажем, лишь нескольких километров.
А как сделать так, чтобы расстояние между телескопами было еще большим? И тут в голову пришла идея, что современная на тот момент техника позволяла сигнал передавать не только по проводу, но и записывать его на магнитофон, а потом магнитные ленты или теперь магнитные диски можно было привезти в пункт обработки информации, данные синхронизовать и обработать, в резултате получить изображение. Это было главной технической идеей, которая была опубликована (Ред. в 1965 году, авторы этой идеи – советские ученые Л.И. Матвеенко, Н.С.Кардашев и Г.Б. Шоломицкий).
Потом уже пришла в голову идея, что две антенны можно разнести на еще большие расстояния, межконтинентальные. Пошли первые сеансы между Советским Союзом, США и Европой. В дальнейшем оказалось возможным запустить один радиотелескоп в космос, передавать сигналы, записывать их в цифровом виде с помощью современных компьютеров, обрабатывать и получать изображение.
Расстояние между радиотелескопами может быть очень большим! И эта идея была опубликована еще в конце 1960-х – начале 1970-х годов. Тогда стало понятно, что можно настолько разнести радиотелескопы и наземные и космические, что станет возможным фактически наблюдать объекты во всей Вселенной, если такие объекты найдутся, и определять расстояние до этих далеких объектах. В этих статьях говорилось, что «тогда вся Вселенная окажется в ближней зоне».
"Спектр-Р". Подготовка к запуску
С помощью «РадиоАстрона» такие большие расстояния удалось впервые реализовать на практике. У нас работает космический радиотелескоп «Спектр-Р», который является самым большим космическим инструментом, из всех которые были когда-либо созданы. И нам удалось исследовать излучение от компактных областей самых разных объектов.
Юрий Юрьевич [Ковалев] наверняка вам уже рассказывал, что «РадиоАстрон» обнаружил компактные источники радиоизлучения и в ядрах других галактик, и от пульсаров и от областей звездообразования. Сейчас мы создаем еще больший инструмент, который будет называться «Миллиметрон».
Он придет на смену «РадиАстрону»?
Он будет расположен в пять раз дальше, чем «РадиоАстрон». Соответственно, у него на тех же длинах волн будет в 5 раз более высокое угловое разрешение. К тому же, он будет работать на более коротких волнах, вплоть до десятых долей миллиметра, что даст выигрыш в угловом разрешении еще в 30 раз. В итоге, качество изображения возрастет в 150 раз. Мы надеемся, что в конце этой десятилетки «Миллиметрон» уже начнет работать.
Подскажите, что было главной трудностью при работе над «РадиоАстроном» и что вы считаете наибольшим успехом на текущий период?
Наверное, самое трудное было связано с созданием специальной техники, прежде всего, самого телескопа. Такой телескоп никому пока не удавалось создать, и для этого потребовалось освоение совершенно нового типа материалов, специального углепластика, который сохраняет свои свойства в условиях космоса, не деформируется.
Как сделать такую конструкцию, чтобы она автоматически раскрылась в космосе? Ведь 10-метровый телескоп, конечно же, в раскрытом виде в ракету не влезет. Это одна из технических трудностей, которую удалось преодолеть.
Кроме того, был решен целый ряд других технически важных вопросов, например, создан очень стабильный водородный генератор частоты, для того, чтобы принимаемые космические сигналы можно было привязать ко времени и к частоте, чтобы их потом можно было обработать на Земле. Такой стабильный генератор был создан в Нижнем Новгороде организацией «Время Ч», с которой мы тесно сотрудничаем уже более 10 лет. И впервые Российский водородно-атомный стандарт полетел на спутнике, и сейчас успешно работает на протяжении около 3 лет, давая возможность получать уникальную научную информацию.
Очень важны также приемники излучения, которые были созданы и за рубежом, и в нашей стране, обладающие очень малыми шумами и позволяющие регистрировать очень далекие сигналы. Необходимо было создать систему высокоточной ориентации телескопа в космосе, что и было великолепно сделано. Не менее важным было создать систему приема огромного количества информации со спутника на Землю. Сейчас передается 144 млн бит информации в секунду! Такая система была создана.
Одну из самых существенных ролей сыграло создание самого спутника, который обеспечивает работу всех систем. НПО им. Лавочкина оказало большое содействие в разработке такого специального спутника. И это – большое достижение.
Над проектом работало очень много организаций и у нас и за рубежом, возникла хорошая международная кооперация. И сейчас с нами сотрудничает огромный международный коллектив. Все крупнейшие телескопы мира, какие только есть, с удовольствием работают как наземное плечо космического интерферометра, который обеспечивает те результаты, о которых Юрий Ковалев будет рассказывать.
Извините за детский вопрос. Может ли «РадиоАстрон» содействовать воплощению мечты Карла Сагана в поиске внеземной цивилизации? Понятно, что это не ваша главная цель, но все-таки?
Я не думаю, что что-то получится. Но случайные открытия могут быть. Мы изучаем много самых разных источников, и если вдруг обнаружим какие-то аномальные сигналы, то там может что-то оказаться. Специальные исследования в этой области в программе «РадиоАстрон» не обозначены, а в программе «Миллиметрон» может быть будут специально поставлены.
Когда будет готов «Миллиметрон»?
Сейчас срок его запуска запланирован на 2019 год. Создание всей обсерватории должно быть закончено в течение этой пятилетки.
Могут ли «РадиоАстрон» и «Миллиметрон» работать вместе, или «РадиоАстрон» тогда уже выйдет из строя?
Такая возможность совместной работы как раз предусмотрена, если окажется, что «РадиоАстрон» будет работать. Общий диапазон их волн 1,3 см, при которой они могли бы совместно работать. Но будут ли работать или нет зависит от очень многих условий, прежде всего, от того, не выйдет ли из строя какая-то аппаратура. В космосе и метеориты летают, и космический мусор в большом количестве, и аппаратура очень сложная. На его работу могут повлиять самые разные причины, включая, не забудем, космическую радиацию. Но будем надеяться, что все будет хорошо.
Большое спасибо за интервью!
Лекция Юрия Ковалева состоится 30 января 2014 года (четверг) в 19-00 в кафе ZaVtra. Адрес: Москва, ул. Сретенка 26/1 (м. "Сухаревская"). Вход бесплатный. Подробности см. в разделе "Лекции" на сайте "Полит.ру".