Поездка на БТА. Приехали. Отчет.

[Hitman]

Спасибо.

З.Ы. впереди еще три части.

[Smart]

хочу третью серию!!!!!

[Hitman]

Часть 3. Уникальный город.

В лицо ударил шум, холод, ветер, и… ощущение огромной пустоты.
Это обрушивается на тебя в одну секунду и почти оглушает. Даже редкий и тусклый свет кажется осязаемым.
Блоки вентиляторов климатических установок, высотой в человеческий рост, создают ветер под сводами купола. Их гул заставляет замолчать. Их холод заставляет застегнуть куртку. Их мощь заставляет удивляться.
Их работа – неотъемлемая часть жизни телескопа. Их дыхание слышно еще на ступеньках.

В центре огромной башни, на двенадцатиметровой поворотной платформе возвышается уникальный во всех смыслах инструмент – БТА.



Эта 850-ти тонная громадина, верх инженерно-конструкторской мысли 60-тых годов прошлого века, до сих пор поражает воображение своими уникальными возможностями и фантастической конструкцией. Этот колосс долгое время удерживал абсолютное мировое первенство среди оптических телескопов. История не знала ничего подобного «до» и вряд ли будет знать в будущем.



Сейчас появились более современные инструменты, с бОльшим диаметром зеркала, с бОльшей точностью слежения, но такой огромной и сложной конструкции, таких уникальных конструкторских решений повторить не смогли нигде в мире. Видимо ему уготована участь долгими десятилетиями оставаться единственным в своём роде.
Я молча стою и смотрю на телескоп, который видел недоступное человеческому глазу. Он видел рождения и смерть звёзд, видел столкновения и гибель целых галактик. Он видел свет, который начал своё путешествие во Вселенной еще до рождения нашей Земли. Уже нет многих его создателей, уже сменились поколения и государства, а он всё так же каждую ночь поднимает свой «глаз» к звёздам.



Я не могу оторваться, я боюсь пошевелиться, я просто не хочу, чтоб эта минута заканчивалась…

В трёх вышенаписанных абзацах точек меньше, чем слов «уникальный». И это неспроста.
Я расскажу вам об уникальном городе под куполом.

Но сперва чуть-чуть теории.
Основная задача любого астрономического телескопа – собрать как можно больше света. Именно количество собираемого света (а не «увеличительная способность» ) главная определяющая величина астрономического инструмента. Чем больше света сможет собрать телескоп, тем более мелкие и удалённые объекты смогут увидеть учёные. А это очень важно. Например, глобальная система навигации, GPS, появилась именно благодаря мощным телескопам. Чтоб узнать своё местоположение GPS навигатор «привязывается» к спутникам на орбите Земли. Но ведь спутники в свою очередь тоже должны быть к чему-то «привязаны»? Их привязали к квазарам, далёким ярким объектам, чье местоположение условно можно считать постоянным. Квазары называют еще «маяками вселенной». А вот открыты эти квазары были именно благодаря большим телескопам. Потому как «яркие» они совсем не для человеческого глаза.
Больше зеркало – «глубже» видим. Точнее конструкция – и можно разглядеть на месте одного пятнышка две звёздочки.

Придуман и разработан Большой Альт-Азимутальный Телескоп был в шестидесятых годах двадцатого века.
Телескопостороение тех времен подошло к определенному пределу. Уже нельзя было строить бОльшие телескопы используя существовавшие на те времена технологии. Нужен был качественный скачок. Причем во многих областях науки и техники сразу.
До рождения БТА самым большим инструментом был телескоп имени Джорджа Хейла в Паломарской обсерватории (США) с диаметром зеркала 5м.

(фото Паломарской обсерватории)


Но принципы, заложенные в конструкции этого телескопа для постройки нового использовать было уже нельзя. Увеличение размера Главного зеркала вело за собой такое увеличение размера и массы всей конструкции, что создать подобное не представлялось возможным.
Советский Союз бросил своеобразный «технологический вызов» всему миру.
Планируемый телескоп должен иметь большое зеркало, относительно небольшую массу, быстрое и точное наведение на заданный объект, прецизионное слежение за выбранным объектом на протяжении длительного времени. Задачи вобщем-то, взаимоисключающие.
1. Большой диаметр зеркала тянет за собой и большой вес. Большой вес делает зеркало нестабильным, оно прогибается под собственным весом, теряет свою идеальную форму и искажает картинку. Так же стекло подвержено температурным изменениям – оно расширяется от нагрева и сжимается от охлаждения. А большое и толстое стекло из-за перепадов дневной и ночной температур вообще никогда не «успокоится». Оно нагреться не успеет как пора охлаждаться. Изменение формы зеркала на величину в половину человеческого волоса просто уничтожит картинку и сделает телескоп «слепым». (именно это и произошло с космическим телескопом Хаббл, ему пришлось доставлять на орбиту «очки»)
2. Большой вес зеркала требует соответственной мощной конструкции телескопа, которая смогла бы жестко и без прогибов держать зеркало в любом положении и не была бы требовательна в обслуживании.
3. Большая и тяжёлая конструкция требует соответствующих подшипников, на которых она будет установлена и мощных двигателей, чтоб смогли её сдвинуть. Ну, положим требуемые двигатели еще можно сконструировать. А вот прецизионных «царь-подшипников» для 650-ти тонной громадины в природе не существовало. Да и что сейчас такие есть - сомневаюсь.
Всё оборудование пришлось изобретать «с чистого листа». Уникальность его сохраняется и по сей день.

Башня телескопа.

Это отнюдь не просто металлическая крышка для гигантского инструмента, это целый город под куполом.



Высота этой башни 53 метра, диаметр – 45. У неё два разных, не соприкасающихся друг с другом фундамента. Один для самой башни и купола, другой – только для телескопа. Зачем это нужно? Возле телескопа можно плясать и прыгать, но стоит одной ногой ступить на его платформу и звезда буквально «выпрыгнет» из поля зрения. 650-ти тонная подвижная часть настолько точно сделана и настолько чувствительна, что бурно отреагирует на такое ничтожное касание. Чтобы никакие передвижения и работы персонала не мешали работе телескопа его «выселяют» на собственный фундамент.

В нижних этажах башни находятся:
- мастерские, (практически всё оборудование для БТА изготавливается тут же, вручную, в единственном экземпляре)



- огромный грузовой лифт (он способен вместить и поднять к телескопу грузовик)



- два пассажирских лифта
- масляная станция (правильно она называется «система маслопитания телескопа», именно она дает возможность всей конструкции двигаться)
- системы для поворота и удержания телескопа (огромные механизмы которые работают с самого первого дня)
- лаборатории



- центральный пульт управления телескопом. Да. Вот такой вот он маленький. Состоит всего лишь из одного компьютера (второй-вспомогательный - интернет, погода, метеостанция). Совершенно не в пример старому Главному Пульту. Тот занимал несколько больших комнат со всеми своими машинами и вычислительными системами.



- лаборатории для проведения наблюдений (различная аппаратура телескопа подключена к «своим» компьютерам, это дает возможность проводить совместные наблюдения различным группам не мешая друг другу, это так же сильно упрощает процесс смены и перенастройки аппаратуры)



- комнаты отдыха для наблюдателей (работать всю ночь очень непросто, нужно и кофе попить и отдохнуть где-то)
- кинозал
- центральный холл

Верхние этажи занимает:
- зал телескопа



- установка для напыления алюминия на зеркала,
- старый пульт управления





- и обзорная площадка для экскурсий.

Увенчивает конструкцию тысячетонный купол. Его забрало, весом около 36 тонн, полностью откидывается назад примерно за 25 минут и открывает проём в куполе шириной 11 метров. Несмотря на просто фантастический вес, купол настолько плавно и бесшумно двигается вслед за телескопом, что определить начало его движения и остановку непросто находясь даже на самом куполе. Когда же купол разгонится передвигаясь на большое расстояние, то встав на его дорожку можно увидеть необычную картину - ты стоишь на месте, а громадный телескоп вместе с башней крутятся внизу. Еще необычней становится когда купол и телескоп вращаются синхронно (а они это хорошо умеют), тогда, встав на дорожку купола или на платформу телескопа можно подумать, что стены «сошли с ума» и куда-то уезжают.
(приводы купола)




Телескоп.

Сам телескоп занимает всю башню. Он как бы пронизывает её сверху донизу.



Впервые большой телескоп имеет «вилочную» конструкцию, или правильно «альт-азимутальную монтировку». До этого (в связи со сложностью ведения объекта по двум осям сразу) в больших инструментах применялись различные вариации экваториальной монтировки.
Условно конструкцию телескопа можно разделить на две части. Опорно-поворотная занимает нижние этажи, а основная часть «начинается» на уровне третьего этажа башни – это «первый» этаж телескопа, пол подкупольного пространства. Тут находится двенадцатиметровая поворотная платформа, «стол» - основа подвижной части всей конструкции.
Две четырёхэтажные колонны поддерживают сорокаметровую «трубу» телескопа.



На одном конце которой в специальном кожухе покоится «зеница ока» - Главное Зеркало с механизмами разгрузки. На другом конце трубы находится кабина наблюдателя, в которой давно уже «наблюдает» только сверхчувствительная техника.



В первые годы работы телескопа в этой кабине находился астроном-наблюдатель. Он обеспечивал точную наводку всей системы на объект. С появлением новой аппаратуры человек избавился от необходимости мёрзнуть всю ночь на высоте пятидесятиметровой высоте.
В обоих колоннах телескопа, на всех четырёх этажах, размещается научная аппаратура. Правую колонну целиком занимает Основной Звёздный Спектрограф, все четыре этажа.
(светоприёмники внутри колонны на четвертом этаже)



Если присмотреться к низу колонны, можно увидеть небольшой округлый выступ – это кожух двухметрового зеркала одной из камер спектрографа. (для сравнения, самый большой телескоп в нашей Голосеевской обсерватории имеет зеркало диаметром 70 сантиметров). Этот прибор остался практически неизменным со времени постройки БТА.
В обоих колоннах есть лифты для подъема персонала и оборудования.

Система вращения и удержания телескопа представляет особый интерес.
Огромная и сверхтяжёлая конструкция должна не просто стоять на чём-то и меть возможность поворачиваться, но и делать это сверхплавно и с прецизионной точностью. Никакие колебания, толчки, раскачки, вибрация не должны мешать работе светоприёмной аппаратуры. Вся конструкция должна ходить «как по маслу».
Вот по маслу она и ходит. В буквальном смысле. Это было единственное решение проблемы, но какое!

Вся масса телескопа покоится на шести специальных подушках.



Когда телескоп «включают», мощные насосы нагнетают масло в каналы этих подушек под давлением около 70-ти атмосфер. И 650-ти тонная поворотная часть телескопа… всплывает на высоту около одного микрона.



Теперь его можно провернуть просто хорошо надавив рукой.



Каждая подушка имеет четыре отверстия для выхода масла, четыре нагнетающие форсунки и системы контроля и уравнивания давления. Этим достигается одинаковая толщина масляной плёнки на всей площади всех шести подушек. Телескоп движется ровно и плавно.



С какой высочайшей точностью сделано огромное сферическое кольцо телескопа, опирающееся на эти подушки, можно только догадываться. Ведь «гора» в пару-тройку микрон стала бы для такой системы непреодолимой преградой.
Тут же, на площадке поворотной части расположены двигатели лифтов колонн и маслопроводы систем наклона телескопа.



Точно так же организовано вращение трубы телескопа вокруг горизонтальной оси – её наклон.

Этажом ниже расположены механизмы, которые, собственно, и вращают телескоп. Причем одинаково плавно на всех скоростях. Все они так же выполнены с прецизионной точностью.



Уникальная высокоточная червячная пара диаметром почти 6 метров обеспечивают перемещение подвижной части телескопа с точностью до десятых долей угловой секунды.



В самом низу находится «пята» телескопа.



Но не подумайте, конструкция на ней не стоит. Назначение «пяты» - точно ориентировать всю конструкцию по вертикали. Такой себе «строительный уровень». Примерно раз в год, во время планового обслуживания телескопа с помощью этого механизма центруют вертикальную ось, если в этом возникает необходимость.

Главное Зеркало.

Самая точная и самая сложная часть телескопа. Его диаметр – 6 метров. Его масса – 42 тонны. Его задача – собирать свет звёзд. Весь свет, отраженный поверхностью зеркала величиной 25 м2, собирается в точку площадью 0,01 мм2. Отступления от теоретической формы параболоида не превышает 0,5 мкм.



Установлено на телескопе в специальном контейнере с закрывающимися ламелями. Там же установлены датчики температуры, системы продувки контейнера и т.д.




Изготовлено оно из специального сорта оптического стекла, устойчивого к температурным деформациям.
Однако вес зеркала настолько велик, что при любых перемещениях, оно меняет свою форму, деформируется, искривляется. Для предотвращения потери формы с нижней стороны зеркала просверлено 66 глухих отверстий. В них установлены специальные рычажные механизмы разгрузки, которые как бы поддерживают каждую часть зеркала изнутри. Они работают при любых наклонах зеркала и предотвращают его искривление.

(фото САО РАН)



Чтоб зеркало лучше отражало свет, на него в вакууме напыляют тончайший слой алюминия. Раз в несколько лет эту процедуру необходимо повторять.

Их было всего три.
Самое первое раскололось еще на этапе изготовления – слишком быстро охлаждали. Фактически оно «зеркалом» так и не стало. Так что отсчёт мы поведём с «состоявшихся» зеркал.
Первое было установлено на телескоп и служило до установки второго, более «свежего» зеркала. Долгое время первое зеркало хранилось в специальном герметичном саркофаге рядом с башней БТА. В 2007 году оно отвезено в Лыткарино на переполировку.

(фото САО РАН)





Службу несет второе, последнее зеркало.

На сегодняшний день в мире существует только два зеркала такого диаметра и такого веса.
Процесс изготовления каждого занимает 11 лет. 4 года – отлив, 7 лет – обработка, шлифовка и полировка.
В печи отжига применялась шестиметровая платиновая труба диаметром 13 сантиметров .
Для обработки зеркала было использовано более 12 тысяч! карат натуральных алмазов.
Было построено уникальное оборудование (печи отжига, карусельный станок размером с дом, шлифовальники).




Был построен специальный трёхстенный цех, в котором на всём протяжении изготовления зеркал точно поддерживалась заданная температура и влажность.
Заготовка зеркала весила около 70-ти тонн, и в результате обработки «похудела» на 28 тонн.
В июне 1974 года первое зеркало было готово к государственной аттестации.

Сейчас изготовить подобное зеркало не представляется возможным. Уже нет того оборудования да и людей, собственно, тоже. Новые зеркала изготовляются по совершенно другим технологиям и не имеют ни таких размеров, ни веса. В связи с таким плачевным положением дел становится неясной судьба первого зеркала, отправленного на переполировку.
А ведь второе зеркало уже совсем не молодо и «видит» далеко не так как раньше.

Техническое обеспечение.

Рядом с башней телескопа расположен техблок.
Он соединяется с ней подземным ходом, внутри которого проложены все коммуникации.



В техблоке размещены:
- трансформатор (это, наверное, единственный ввод электроэнергии на гору)
- система аварийного электропитания – мощный генератор на корабельном дизеле, выдает около 500 кВт. Работать на нём нельзя, но для завершения наблюдений, отключения техники и закрытия купола его вполне хватит.



Кстати, он постоянно находится на "горячем" старте. А непрерывный подогрев его обеспечивает новая система на солнечных элементах, установленная рядом с техблоком.

(её пульт управления)


- старая (еще с «рождения») система продувки и термостатирования подкупольного пространства. Занимала практически всё пространство техблока. Сейчас отключена и постепенно демонтируется. Именно её выходы можно увидеть в виде чёрных люков в полу у телескопа.





- новая современная система продувки и термостатирования. Она намного меньше и гораздо эффективней.





Ну, вот.
Краткое "техническое" путешествие по обсерватории окончено.
Теперь мы имеем представление о том как всё это работает и из чего состоит.

Самое время вернуться под купол и начать готовиться к наступлению ночи, к тому, для чего и создан этот исполинский инструмент.
К наблюдениям.



Продолжение следует...

[Smart]

Хитмен!!! Пишите книгу!!!

[AnSansey]

Хитмен, понимаю, я знаю что такое быть чем то увлечённым!
Респект ВАм и уважеха.
ЗЫ я непонял шо это на гедзе Черкасские номера? Земляк шоле? :shock:

[Hitman]

Таки да!

[Oleg]

Очень увлекательно, мы бы поехали с женой, но на Славуте не хочется - утомительно было бы проехать 1600 км в одну сторону. Вышли бы в конце пути как зомби. Тут после 800 км устаешь непрерывной дороги в Крым. А без кондишена, фильтра салона и в шумном вибро-авто? Не захотели.
В след году начнем Европу посещать на другом авто 8)

Думаю многие отказались бы по той же причине.

[Coder]

ты хдрки со штатика снимал с брекетингом или из одного рава вытягивал?

[Smart]

А нельзя ли в этой теме удалить весь мусор и оставить неимоверно офигенный бестселлер Хитмена!!!???

[Struk]

Сообщение от Smart

А нельзя ли в этой теме удалить весь мусор и оставить неимоверно офигенный бестселлер Хитмена!!!???

Всё можно.
Причем, если камрад Хитман попросит, то я так и сделаю.
Но может наши каменты нужны для оттенения.

[andreybelov]

респект хитмен! на такое путешествие мало кто решится. Но согласитесь эра наземных телескопов уходит и остаётся ими восхищаться как старыми красивыми авто типа чайки или правительственных зилов. В горах хоть и немного, но есть атмосферы, но до соплей обидно когда ты приходишь посмотреть как тень венеры идет по диску солнца а тут набегает тучко и ты смотришь на коллег а потом вы с горя бухаете технический спирт . Будущее за потомками Хаббла или обсерваториями на Луне.

[Hitman]

Сообщение от andreybelov

Но согласитесь эра наземных телескопов уходит и остаётся ими восхищаться как старыми красивыми авто типа чайки или правительственных зилов.

Ты скажи это тем , кто практически недавно ввёл в строй GTC, братьев КЕК, Джемини, LBT, VLT.
Тот же VLT "видит" в несколько раз лучше чем... Хаббл. Удивлен?
Когда LBT заработает "в полную силу" (когерентная картинка с обоих зеркал), то Хаббл тоже во многих случаях посоперничать уже не сможет.
А по части интерферометрии космическим телескопам пока что вообще отдыхать приходится.

20-го апреля сего года было завершено Главное Зеркало GTC диаметром 10,4 м. Ждём результатов...

Как бы ни был хорош Хаббл. Но сравнивать 2.4 метровое зеркало и 10,4 метровое, адаптивное, прямо скажем, трудновато.
Тем более, что на современных телескопах (расположенных высоко в горах для максимального снижения влияния атмосферы) применяются системы учета и "исправления" влияния колебаний воздуха.

Эра наземных телескопов не прошла. И еще долго не пройдёт. Иначе строительство новых давно бы уже забросили.
Они становятся всё совершеннее и результаты их работы еще долго не перестанут нас удивлять.

[labkapapka]

Да, за отчет Мегареспект.
У меня вопрос... юзерский...
а в чем прикол собрать весь свеь с 25кв.м. и направить в 0,02 кв. мм., что это даст?!

[Hitman]

это значит, что точность изготовления зеркала очень высока.
светоприемная аппаратура, ессно, имеет нормальные площади входных отверстий и матриц.

пример.
после запуска Хаббла обнаружилось, что его двухметровое зеркало неточно изготовлено. отклонение составляет всего два микрона с краю относительно центра. телескоп оказался "слепым" и "видел" хуже чем большие наземные телескопы. просто размытые пятна вместо звёзд.

а что это "даст"?
ну... можно светом Луны выжечь своё имя на дощечке.

[labkapapka]

Сообщение от Hitman

а что это "даст"?
ну... можно светом Луны выжечь своё имя на дощечке.

так а что суть всего этого получить как можно ярче свет?! или все таки рассматривать созвездия и т. д.?

[Hitman]

суть всего этого - увидеть "невидимое"
очень много объектов на небосводе мы попросту не видим по двум причинам:

-они слишком малы и излученного(звезда) или отраженного(планета) света слишком мало, чтоб глаз смог его увидеть.
(кошка видит в темноте, а мы нет )

-звезда (или планета) настолько далека от нас, что свет её настолько ослабевает пока дойдет до земли, что мы, опять же, его не можем заметить.

но если сделать наш зрачок размером с персик, он сможет поймать (собрать) больше света. значит увидит более слабые вещи. а если размером с арбуз...
самый яркий пример - "Тонкий лори." Огромные глаза этой маленькой животинки делают ее способной видеть в темноте.

Вот телескоп и есть нашим "большим глазом".
Его зеркало своей площадью собирает слабый свет звезд и направляет его в одну точку. Как бы "усиливает яркость" картинки.

Есть такое понятие - звёздная величина.
Оно отображает сколько света от объекта приходит в точку, где находится наблюдатель.
Другими словами - насколько звёздочка яркая.
Чем больше яркость - тем меньше это значение.
(величина логарифмическая!)

Солнце - -26 единиц.
Луна в полнолуние - -12 единиц
Марс - -3 единицы
Туманность Андромеды - +3,5 единицы.
Человеческий глаз способен различить примерно +7 единиц.
Квазар (вспомните, я писал про "привязку" GPS спутников) - +13 единиц.
Самый слабый объект, снятый в 8-метровый наземный телескоп - +27 единиц.
Самый слабый объект, снятый в космический телескоп Хаббл - +30 единиц.
Наглядно видно насколько "усиливает" наше зрение большой телескоп.

Но "поймать" много света это полбеды. Нужно еще различить что там такое.
Поэтому телескопы и их оптика изготовляются с прецизионной точностью.
Если взять два одинаковых по собираемому свету, но разных по качеству оптики телескопа, то один "заметит" в небе светлую точку, а другой различит в этой точке две звезды.

[Smart]

хорошо, а расскажите пожалуйста Хитмен, как определяют расстояние до звезды? Увидеть это хорошо, но на сколько далеко или близко она от нас находится? Ведь звезды бывают разные по яркости и та что дальше, может светить ярче чем та что ближе.

[Hitman]

параллактический метод достаточно точен для объектов в 100 парсеках от Земли.
если дальше, то по "красному смещению"
(сдвиг в спектре звезды. основа метода-эффект Допплера)

[labkapapka]

Сообщение от Hitman

параллактический метод достаточно точен для объектов в 100 парсеках от Земли.
если дальше, то по "красному смещению"
(сдвиг в спектре звезды. основа метода-эффект Допплера)

это пипец...
Кто ты? по профессии? по образованию?
Кто по призванию мы уже поняли....

[Hitman]

профессия моя к астрономии отношения не имеет.

[andreybelov]

кстати какая диагональ пзски на бта?

[Hitman]

Сообщение от andreybelov

кстати какая диагональ пзски на бта?

Цифровых камер на БТА много.
Даже на двух телескопах-гидах стоят камеры подсмотра тоже на неплохих матрицах.
Для каждого вида наблюдений устанавливается своя камера.
(одна снимает чётко, другая быстро, третья в ИК диапазоне )
Поэтому размер, кол-во пикселей и чувствительность камер разная.
В основном же в астросъёмке используются матрицы с кол-вом пикселей 1024х1024, 2048х2048, 4096х4096 и азотным охлаждением.
Физические размеры колеблются от 15х15 мм до 24х36 мм.
Для больших приборов заказываются специальные матрицы в единичном исполнении.
Отдельный вопрос-цена.
Например "полупрофессиональная" матрица
Apogee AP16 ISA 4096x4096 будет стоить порядка 48 тыс. долларов.

[LiaL]

Hitman, с большим удовольствием почитал, посмотрел! Молодец! Тебе бы книги писать!

[Trio]

Отлично написано! Фотки кайф - вспомнил прям те края...
А продолжение будет?

[Hitman]

Часть 4. На пороге.

Погода не обещала нам ничего хорошего. Вокруг облака. Небо затянуто «от края до края». Моросит дождь.



Погодные спутники обещают небольшое «окно» часам к трём ночи и в надежде на это команда начинает готовиться к наблюдениям.

Каждую ночь, хорошую или плохую, на БТА дежурят люди. Востребованость этого телескопа в три раза больше чем возможность проводить на нём наблюдения. Другими словами, нужно еще два БТА для удовлетворения аппетитов астрономов. Так что учёные могут попасть в план наблюденный на БТА только выиграв конкурс, только если их программа окажется интересней и значимей для науки. И каждая ночь вынужденного «простоя» это чьё-то потерянное время.
Вот и дежурят тут астрономы и техники. Даже небольшая возможность провести наблюдения будет использована полностью. Есть различные программы. Одни не требуют много времени. Астроному, например, нужно провести быструю фотометрию какой-либо звезды. Это займёт минуту. И за отведенное ему время исследователь сможет получить данные по многим звёздам.
А для другого исследования необходимо накапливать свет объекта в течение нескольких часов. В этом случае приходится ждать большой благоприятной ночи. Или «висеть на хвосте» у тех, чьи наблюдения коротки.
Такая же ситуация возникает если для одних наблюдений лунный свет помехой не является, а для других такая засветка «смерти подобна».
Сегодня у нас похожая ситуация. Два группы исследователей будут проводить наблюдения вместе. Первая будет работать с телескопом от того момента как позволит погода до захода Луны. Лунный свет не помеха для этих наблюдений. Вторая же начнёт работу как только скроются последние лучики лунного света и наступит кромешная тьма.
Вы знаете, что такое «кромешная тьма» высоко в горах? Когда на многие километры не видно ни одного огонька? Я тоже не знаю.

Подготовка такого огромного инструмента к работе занятие не простое.
Нужно установить в фокусы телескопа соответствующую аппаратуру. Настроить ее и проверить работу.
Мне выпало счастье увидеть весь этот процесс своими глазами.

Итак, первая группа – МАВРы. Ну почти мифические существа! В миру - "Методы Астрономии Высокого Разрешения - МАВР", используют высокоскоростную съемку объектов (около 20 микросекунд) методом спекл-интерферометрии для достижения практически предельной разрешающей способности телескопа в 0,02 угловой секунды. Во загнул!
Для нас важно, что они будут фотографировать звезду специальной высокоскоростной фотокамерой размещенной в Главном фокусе телескопа. В той самой «кабине наблюдателя».




С телескопом сегодня работает исследователь этой группы Владимир Дьяченко. Остальным же не обязательно присутствовать под куполом, всё, что происходит на телескопе будет передаваться им по оптоволоконной линии.

Вторая группа будет исследовать очень молодую массивную звезду. Звезда эта очень тусклая (по человеческим меркам) и в 100 раз слабее чем может различить наш глаз. Цель – найти и исследовать оболочку звезды методом спектроскопии. Для этого будет использоваться Основной Звёздный Спектрограф – ОЗСП (тот самый, что занимает всю правую колонну телескопа). Наблюдения будет вести Евгений Семенко.

Две группы работают на разном оборудовании, расположенном в разных частях телескопа. Нам нужно успеть всё закончить до возможного начала наблюдений.

Первыми настраиваются МАВРы. Владимиру будет не так удобно как Евгению. Аппаратура МАВРов находится в Главном фокусе и чтоб до нее добраться нужно опустить телескоп в горизонтальное положение и подогнать на балкон обслуживания. Из-за определенных технических особенностей телескоп выполняет это достаточно медленно, приходится ждать пока огромная труба со «стаканом» не опустится к площадке. В таком положении выполняются серьезные работы – замена и установка камер, заправка их жидким азотом и т.д.



Больше так опускать телескоп не будут, времени на это нет.
После установки оборудования телескоп ставят практически вертикально, на «разгрузку». В таком положении нагрузки на Главное Зеркало и узлы исполинского прибора минимальны.
Именно так он будет дожидаться того часа, когда можно будет начать работу.

Мы с Володей и Женей вышли в подкупольное. Я, несмотря на тёплую куртку, поёжился от прохладного ветра. Климатическая система работала «на полную». Нужно было максимально уравнять температуру в подкупольном пространстве с предполагаемой ночной температурой, зеркало должно успеть охладиться. Если перепад температур будет около 10 градусов, автоматика не даст открыть телескоп. Смотрю на ребят – одеты легко, но и бровью не повели даже, привыкли. Дружно идем… нет, не к телескопу, а к лестнице у стены. Поднимаемся на высоту 3-х этажей, к вращающейся части купола.



- Нужно включить и настроить камеру.
Я понимаю, что это Володя, но не понимаю ОТКУДА? Звук так сильно отражается от огромного купола, что даже лёгкие шаги по линолеуму кажутся ударами молота. Очень необычно. Ничего подобного я раньше не слышал.
- Теперь понимаешь почему нельзя незаметно зайти в подкупольное? (Это уже смеется Женя) С любого места отчётливо слышно любой шаг, любое слово.

Мы подходим к небольшой железной двери в основании купола. Я замечаю, что телескоп тронулся с места и начинает поворачиваться в нашу сторону. Заходим. Оказывается в пространстве между внешней и внутренней оболочками купола совсем не тесно. Просторно даже.



Я вижу совершенно несуразную надпись «НА ПОСАДКУ», проход и длинную лестницу наверх. Прям как в фантастическом фильме!



Мы дружно поднимаемся вверх.
- Помнишь, под куполом, у самого верха маленькая площадка? «Ласточкино гнездо» или АП «по научному».
- Помню конечно.
- Вот именно туда мы и идём. Если что-то нужно подправить в аппаратуре Главного фокуса, нет нужны опускать весь телескоп, достаточно пристыковать его к «ласточкиному гнезду» и перейдя в стакан выполнить настройки.
- А как же мы там все поместимся?
- А никак. Только по одному. Кстати, надпись «на посадку» осталась еще с тех времен, когда во время наблюдений астроном обязан был находится в этом стакане и всё время контролировать работу аппаратуры.




Евгений по ходу объясняет мне происходящее. Вопросов у меня много и я рад, что парни охотно на них отвечают. Правда Володю понять мне иногда совсем непросто. Приходится просить его заменять обилие спецтерминов и математических выкладок более удобоваримыми высказываниями. А ведь я тоже "где-то там физик!"

Пока мы по узкой лестнице поднимались к верхней площадке, телескоп успел занять позицию строго напротив «ласточкиного гнезда». В любом другом случае автоматика не даст ей открыться. Я последним выхожу из лестницы и меня сразу же охватывает жутковатое ощущение. Единственная тусклая лампочка освещает небольшой портик с маленькой наклоненной дверью, огнетушителем и служебным телефоном.



Я понимаю, что мы практически под самым куполом. Звукоизоляция очень хорошая - работу климатизаторов практически не слышно. Володя открывает дверь и я вижу малюсенькую, длиной в один шаг, площадку с невысокими (чуть выше колена) бортиками. Прямо передо мной стоит стакан Главного фокуса, в его центре небольшая дверца.



Но стоит поднять голову и внутри всё сжимается. Я нахожусь под самым куполом башни БТА. Передо мною гигантское верхнее кольцо телескопа, в центре которого, на трубах-растяжках подвешен стакан Главного фокуса. Стоит только взглянуть за бортик «ласточкиного гнезда» и сразу становится страшно. Нет, страааашно. Представьте себе почти 50-ти метровую, ничем не ограниченную высоту. Ни перил, ни ограды. Только низенький бортик и вокруг пустота.




Володя открывает дверь стакана телескопа, вползает внутрь и делает несколько переключений на камере. Все. Аппарат готов к работе.



Я, пользуясь таким случаем, беру фотоаппарат и делаю несколько снимков с «ласточкиного гнезда». Сделать большой панорамный снимок мешает громадина телескопа, находящаяся прямо передо мной.



Побывать на БТА и не побывать в его «сердце» - это я не смог бы пережить. Спросив разрешения я влезаю в стакан. Внутри он не такой уж и маленький как казался на первый взгляд. Вращающееся кресло для наблюдателя давно демонтировано, так что сидеть можно только на корточках упираясь ногами в железную перекладину. Все стены стакана увешаны аппаратурой и автономными компьютерами, куда-то вниз уходит большой жмут оптоволоконных кабелей. В самом центре стакана, в его полу небольшое отверстие на котором установлен деротатор поля - механизм исправляющий вращение трубы телескопа вокруг своей оси. На плиту деротатора установлена высокоскоростная камера МАВРов. Если снять эту камеру, то подняв телескоп к звёздам можно своими глазами увидеть многие сокровища неба.
Вот только никто не разрешит этого сделать.
Интересное ощущение – находится в том самом месте, где на протяжении многих лет «фокусировались открытия».
Хочется верить, что мне еще представится возможность «прокатиться» под куполом в этом стакане, когда-нибудь…

Кабина с аппаратурой занимает только половину всего стакана. Остальную часть занимает фокусирующая оптика и дополнительное откидное зеркало. Оно служит для того, чтоб направлять собранный пучок света вниз, для аппаратуры в балконах телескопа. Еще одно зеркало, наклонное, находящееся на растяжках между колоннами телескопа, перехватывает этот отраженный пучок света и направляет его через отверстия в колоннах непосредственно в светоприёмники.



Именно так «видит» Основной Звёздный Спектрограф.
Сейчас ни одно из зеркал телескопа не увидеть, открываются они только для наблюдений.

Наше пребывание на АП закончено. Мы гуськом выстаиваемся на площадке перед дверью «ласточкиного гнезда», закрываем ее и двигаемся вниз. Нам предстоит работа!




Теперь Евгений займётся подготовкой ОЗСП.
Мы спускаемся на первый этаж подкупольного пространства – «пол» телескопа. Сейчас нам нужно подняться на самый верх правой колонный БТА к Основному Звёздному Спектрографу. Володя понимается лифтом, а Женя (решив сделать мне «экскурсию») тащит меня через узкую дверь по лестнице. Так я смогу увидеть все внутренности ОЗСП. Свободного места там, скажем прямо, немного. Развернуться практически негде. Всё возможное пространство плотно заставлено техникой. Все внутренности выкрашены в чёрный цвет, чтоб не было никаких бликов и отражений.





Мы останавливаемся на третьем этаже колонны. Сейчас Жене предстоит заправить одну из матриц ОЗСП жидким азотом. Только при таком охлаждении она может работать нормально.
Сперва из большого «термоса» (сосуд Дьюара) азот нужно налить в обычную кружку с носиком.



На самом деле это сложный процесс. Азот кипит при нормальной температуре и направить кипящую, извивающуюся и брызжущую струю в небольшое горлышко кружки непросто. Туман начинает застилать пол. Стоя в полумраке, внутри колонны с чёрными стенами, полом и потолком, с одной лампочкой в руке, глядя как азотный туман подбирается к твоим ногам, поневоле передёргивает.



Это на фотографии со вспышкой всё так красиво, а вот когда светит только одна лампочка и при этом стены сразу же «съедают» её лучи, эффект получается немного другой.

Кружка наполнена, теперь можно заливать собственно саму фотокамеру.
Процесс идёт медленно, лить быстро нельзя. Кружка и лейка мгновенно покрывается инеем и мы все дружно следим, чтоб азот не полился из дренажного отверстия. Это будет означать полную заправку камеры.





Еще раз наполняется кружка и процесс окончен. Азота в камере с избытком.




Теперь нам надо подняться на четвертый этаж и настроить светоприемник.



Я где-то понимаю, что именно делает Евгений, но почему «это» надо сделать «именно вот так», а не иначе, для меня всё равно загадка.



Процесс точной установки щели спектрографа – нужно выделить определённую длину волны из получаемого спектра.
В конце концов все приготовления окончены. Нам всем пришлось не раз подняться и опуститься по всей колонне. Настройки требовали разные компоненты в разных частях этого четырёхэтажного прибора.




Спускался я уже на лифте. Интересные тут эти лифты – у них отсутствует передняя и задняя стенки. Так что когда едешь в нём нужно следить, чтоб ничего не зацепилось.

Ребята пошли в лаборатории готовить компьютеры и проверять связь с оборудованием телескопа. Смысл в том, что каждый наблюдатель не только управляет «своим» прибором со своего компьютера, телескоп на время наблюдения тоже переходит под полный контроль наблюдающего.
Я остался в подкупольном. Один.
Мне тоже надо готовиться: посмотреть где лучше поставить штатив, немного «пристреляться» фотоаппаратом.
Хотя больше всего хочется просто спокойно посидеть и посмотреть на телескоп. Никуда не бегая и ничего не рассматривая.
Просто посмотреть на этого исполина пока есть возможность, «объять» его целиком.
В такие минуты он особенно красив. Тусклый свет подкупольного пространства только добавляет объём и так огромному залу. Закрыта башня и закрыты все двери. Гул климатической установки только дополняет картину.
Телескоп установлен на АП («ласточкино гнездо») и я думаю, что именно в этом положении он наиболее эффектно смотрится.




БТА не поднят вертикально (так не очень угадывается высота его трубы) и не лежит на точке обслуживания (так он кажется изрядно меньше чем есть на самом деле). Небольшой наклон придаёт всей конструкции какую-то лёгкость и изящность, при этом подчёркивая грандиозный размер инструмента. Глядя сейчас на БТА трудно поверить, что перед тобой 650-ти тонная конструкция, настолько гармоничны его пропорции. Телескоп настроен и полностью готов к работе. Сейчас он больше похож на готовый к старту космический корабль, чем на неторопливый оптический инструмент.
Я сижу и смотрю на него задрав голову. Глядя перед собой можно увидеть только двери лифтов да поворотный стол, так что к такому положению поневоле начинаешь привыкать.

Но время не ждёт. Чем ближе полночь, тем большее возбуждение охватывает всех, кто сегодня дежурит на БТА, а меня, особенно. Все мы ждём того момента, когда можно будет начать процедуру подготовки к наблюдениям. Минуты текут очень быстро, а команды всё нет… Подошедший Евгений говорит, что боятся «проклятия телескопа» - облако. На такой высоте облака плавают везде: выше, ниже, на уровне башни. Если вдруг в раскрытое забрало купола «заплывёт» тучка – будет катастрофа. По сути в подкупольном пространстве осядет… дождь. Не прольётся, а именно осядет. Всё в момент станет мокрым: купол, конструкция телескопа, приборы, а главное – Главное Зеркало. Инструмент на длительное время выйдет из строя. Допустить такого нельзя ни в коем случае. И предотвратить «в момент» не удастся. Тучку не остановишь и сорокатонное забрало башни быстро не закроешь. Потому и ждут чтоб облачность на уровнях телескопа полностью рассеялась.
Гудит «климат», выхолаживает внутреннее пространство купола, уравнивает температуры… и вдруг, замолкает. Буквально через секунду, в резко наступившей абсолютной тишине, раздаются звонкие ритмичные удары. Я пытаюсь определить откуда идёт звук и вспоминаю, что тут это бесполезно. Евгений показывает мне на лифт третьего этажа и я вижу идущего человека. Это шаги! Невероятная акустика купола превратила шаги в удары молота. Техник обсерватории идёт к щиту управления забралом - значит погода над нами сжалилась и подарила еще пару часов чистого неба. Сейчас откроется купол, телескоп «проснётся» и начнёт искать свою первую на сегодня звезду.

Несколько щелчков и тишину нарушает мерный гул мощных моторов, поднимающих забрало купола.



Конструкция столь тяжела, что «на подъём» двигатели работают только первое время. Потом моторы наоборот, своей мощностью удерживают 40-ка тонное забрало от падения на другую сторону купола. А однажды не удержали… В одно мгновение огромная конструкция превратилась в большую железную лепешку, лежащую по другую сторону башни. Работа телескопа остановилась надолго. Одиннадцатиметровый проём в срочном порядке завесили брезентом, а потом наглухо заварили листами железа. Пришлось долго ждать пока не изготовили новое забрало.
Техник поднимается по маленькой лестнице и выходит на малюсенький портик на внешней стороне купола – оттуда хорошо видно как идёт забрало и как работают его механизмы. Многотонная конструкция медленно ползёт вверх, открывая телескопу широкую полоску неба. На полное открытие проёма нужно около получаса. Я заворожено смотрю на этот процесс и не замечаю как двинулся сам телескоп. Чтоб не терять времени, он заранее «подъезжает» к нужной позиции. Но делает это настолько плавно и бесшумно, что если не смотришь на него – никогда не догадаешься, что эта махина движется.
Наконец забрало открылось полностью и я смотрю теперь на оправу Главного Зеркала. Я очень хочу увидеть как же открываются лепестки и в ГЗ начинают «тонуть звёзды». И тут с отчётливым щелчком, прям как в голливудском фильме, гаснет свет.

Продолжение следует…