Під тихими зорями

Астрономічна обсерваторія Львівського національного університету імені Івана Франка цьогоріч святкує своє 240–річчя. На час свого заснування в 1771 році вона була сьомою за рахунком обсерваторією, яку звели в Європі, й мала величезне наукове значення. Зараз обсерваторія також посідає визначальне місце в науковому астрономічному житті України та світу. І це доводить хоча б те, що праці львівських учених регулярно публікують провідні вітчизняні і зарубіжні наукові видання. А з 2008 року науково–дослідний комплекс апаратури для вивчення штучних небесних тіл ближнього космосу обсерваторії включено до Державного реєстру наукових об’єктів, що є національним надбанням України. Окрім активної наукової діяльності, в обсерваторії також проводять екскурсії для всіх охочих. А їх насправді так багато, що працівники ледь встигають задовольнити такий попит.

Льодовиковий період і позаземне життя

Екскурсія починається ввечері. На астрономічному майданчику, що над дахами університетських корпусів по вулиці Кирила і Мефодія, у цей час — справжня казка. Серед безхмарного і чистого неба запалали зорі, а весь Львів видно, як на долоні. На невеликому майданчику, до якого ведуть ще австрійські металеві гвинтові сходи, — три павільйони з телескопами. В одному — астрокамера Цейса для фотографування ділянок зоряного неба, в іншому — рефрактор Цейса для спостережень окремих об’єктів зоряного неба, а в третьому — вертикальний сонячний телескоп зі спектрографом подвійного відбивання. Він — на вигляд найменший, але це — лише частина айсберга, бо прилад займає ще два нижні поверхи. У павільйоні тільки гідуюча установка з целостатною групою дзеркал, що передають зображення Сонця вниз. Цей телескоп — гордість обсерваторії, адже саме у Львові в далекому 1952 році Володимир Степанов, який очолював тоді відділ фізики Сонця, разом iз колегами створив перший на теренах СРСР вертикальний сонячний телескоп із спектрографом подвійного відбивання. Він став прообразом телескопів, створених пізніше в Головній астрономічній обсерваторії Академії наук СРСР (Пулково), Головній астрономічній обсерваторії Академії наук УРСР (Київ), Кримській астрофізичній обсерваторії АН СРСР (село Наукове) тощо.

  Тож фізику Сонця наші науковці вивчали здавна і знають про небесне світило дуже багато. Навіть кажуть, що глобальне потепління скоро може змінитися глобальним похолоданням. «Два роки тому закінчився попередній 11–річний цикл Сонячної активності, — розповідає «УМ» Богдан Новосядлий, директор обсерваторії. — Це був 23–й цикл, який вирізнявся підвищеною активністю. Упродовж нього відбувалися найпотужніші спалахи за увесь час спостережень за Сонцем. Але він закінчився, і після нього незвично довго тривав мінімум сонячної активності. І вже 24–й цикл розпочався із запіз­ненням. Крім того, він почався незвичайно спокійно, на відмінну від усіх попередніх циклів. Тож учені не виключають, що в найближчі кілька десятиліть нас чекає похолодання через спад сонячної активності. Таке вже було в історії Землі з 1645 по 1715 роки. В цей час було похолодання по всiй земній кулі, тому його ще називають «малий льодовиковий період». І, можливо, вже зима 2011—2012 років буде першою у цьому періоді. Тож нас чекають затяжні морозні зими й багато снігу. Окрім того, можна припускати, що під час періоду «сонячного мінімуму», земна куля зможе саморегулюватися, і парниковий ефект, про який зараз так багато говорять, буде компенсований. Льодовики зможуть повернутися до своїх оптимальних розмірів».  

  Поки директор обсерваторії розказує про останні спостереження фізики Сонця, зорі й Місяць уже добре видно. «До нас часто приходять школярі на екскурсії і дивуються, що зорі навіть у телескоп виглядають лише як цятки. Аби зрозуміло пояснити чому так, наведу просту аналогію. Поверхню Сонця чи Місяця ми можемо розглядати дуже детально, тому що вони дуже близько до нас у порівнянні навіть iз найближчими зорями. Із Землі кутовий діаметр Сонця має приблизно півградуса, а з найближчої зорі — одна десятитисячна частка дугової секунди. Неуявно мала величина! Це все одно, що 5–копієчну монету розглядати з відстані 700 кілометрів! Тому зорі навіть у найпотужніших телескопах світу виглядають як цятки. І мерехтять, на відміну від планет».

  Серед безхмарного і зоряного неба добре видніється яскраве світило, яке не мерехтить. Це Юпітер. Аби роздивитися його ближче, заходимо в павільйон iз телескопом–рефрактором Цейса. Богдан Степанович відкриває щілину сферичного купола, наводить телескоп і запускає годинниковий механізм, який «веде» телескоп за світилом. «Ось так виглядає Юпітер із Землі, — каже Богдан Степанович, пропонуючи глянути у телескоп. — А поруч iз ним — його чотири галілеївські супутники: Іо, Європа, Ганімед, Калісто. Найцікавіший iз них — Європа. Уся поверхня супутника вкрита стокілометровим шаром льоду. І на ньому практично немає кратерів від зіткнень з астероїдами. Це дуже дивно, адже майже всі планети та їхні супутники в Сонячній системі вкриті кратерами. Також було виявлено, що лід на Європі — рухається. Ці два факти доводять, що під поверхневим льодом — водяний океан. А отже, можливо саме там колись виявлять позаземне життя».

Спіймати супутник у телескоп

Телескопи у Львові використовують здебільшого в навчальному процесі та для екскурсій. Спостереження для наукових цілей тут проводити зараз неможливо — заважає засвітка та задимленість неба містом. Тому основні телескопи обсерваторії розташовані на заміській станції спостережень у селищі Брюховичі. Тут ведуть спостереження за Сонцем, зорями та штучними супутниками Землі. «Насправді й тут уже засвітка заважає, — розповідає інженер–астроном Костянтин Мартинюк–Лотоцький. — У рік відкриття станції найближчі будинки були на кілометрових відстанях і місто менше світило. А тепер Львів світиться так яскраво, як новорічна ялинка, а житлові будинки побудували на відстані кількох сотень метрів від павільйонів із телескопами. Це заважає спостереженням. Адже проводяться вони лише вночі за ясної погоди».

Заходимо до першого павільйону. На великій 300–кілограмовій платформі стоїть телескоп «ЛД–2». Цей «красень» може розгледіти супутник iз блиском так званої 14–15–ї зоряної величини. Для порівняння: неозброєним оком видно лише до 5–ї зоряної величини. Завдяки «ЛД–2» можна визначати координати супутника та розрахувати орбіту, по якій він рухається. Це дуже важливо, адже довкола Землі обертається багато космічного сміття — відпрацьовані супутники i їхнi фрагменти. Усе це треба виявити, визначити орбіти й записати в спеціальний каталог. Це роблять для того, щоб запускати супутники на безпечні орбіти, де б вони не натрапляли на космічне сміття. Наприклад, 10 лютого 2009 року над територією Росії на висоті 789 км робочий супутник зіткнувся­ з космічним сміттям і це вивело його з ладу. А ось інший випадок: російський штучний супутник «Космос–2251» (непрацюючий з 1995 року), зіткнувшись з американським «Іридіумом–33» (супутник оператора телефонного зв’язку), повністю зруйнував останній. «Іридіум» масою 600 кг проти однотонного «Космосу» просто не мав шансів. Натомість у результаті того зіткнення утворилося близько 600 уламків.

Спостерігати за супутниками не так уже й просто. Наведення на об’єкт і його супровід визначає комп’ютер. Але «бачити» супутник астрономи можуть лише дуже короткий час. Навіть з урахуванням усіх вищезгаданих факторів спостерігати можна лише ті супутники, які освітлені Сонцем. Але супутник пролітає «видимою зоною» за кілька хвилин. Для прикладу, український супутник «Січ–2 М», який вивели на орбіту в серпні цього року, можна бачити лише чотири хвилини. Тому його появу спостерігачі вираховують дуже ретельно.

Зорі у дзеркалі

Переходимо до наступного приміщення із зсувним дахом, в якому розташувались два телескопи–рефлектори. Один із них — лазерний віддалемір, який є одним із найсучасніших таких приладів в Україні. Основою цього телескопа є ввігнуте дзеркало з діаметром в один метр. Дзеркальне покриття головного дзеркала приладу треба оновлювати раз на два роки. І саме воно найбільше «страждає» від впливів навколишнього середовища: навесні пилок сосни прилипає до дзеркала. Відмити його, щоб не пошкодити, неможливо.

Віддалемір «стріляє» коротким імпульсом лазерного випромінювання в супутник, той відбиває його назад і за часом виходу імпульсу і його поверненням у телескоп вираховують відстань до супутника з точністю до сантиметра. І так п’ять разів за секунду, поки супутник є в полі зору телескопа. Всі реєстрації та вимірювання здійснюються досить складним та дорогим обладнанням, яке займає іншу окрему кімнату, а обрахунки здійснює комп’ютер за програмами, складеними нашими фахівцями.

Отримані в обсерваторії результати спостережень відразу відсилають у центри збору таких даних. Що дають такі спостереження? Перелік завдань дуже великий — це і уточнення параметрів орбіти супутника, і визначення параметрів обертання та форми Землі, рух тектонічних плит тощо. «Наприклад, ми встановили, що реперна точка (тобто точка відрахунку. — Ред.) обсерваторії змінює свої координати, — продовжує пан Костянтин. — Отже, ми рухаємось на півсантиметра по горизонталі в північно–східному напрямку та на три міліметри по вертикалі за рік».