Бастион астрономии против многоэтажек: 5 фактов о Пулковской обсерватории

Пулковская астрономическая обсерватория (Главная обсерватория РАН), точность наблюдений которой некогда превосходила показатели ведущих обсерваторий мира, сегодня редко мелькает в заголовках СМИ. Про нее вспомнили 6-7 лет назад, когда ученые выступали против строительства жилых многоэтажек поблизости от обсерватории. Дома в итоге все же возвели, что усложнило работу астрономов.

«Вокруг света» вместе с сотрудником музея Пулковской обсерватории Виктором Горшковым рассказывает об истории научного учреждения и текущих исследованиях, которыми занимаются ученые.

Почему обсерваторию построили в самом дождливом городе России

Пулковскую обсерваторию возвели в 1839 году по указу Николая I. Ее первым директором стал астроном Фридрих Георг Вильгельм Струве, немец по происхождению, до этого  возглавлявший университетскую обсерваторию в Дерпте Российской империи (нынешний Тарту, Эстония).

Здание расположилось на самой высокой точке по дороге из Петербурга в Царское село — 75 метров над уровнем моря. Через центр обсерватории проходит Пулковский меридиан, который до начала XX века использовался в качестве нулевого меридиана для отсчета географических долгот на картах Российской империи. Центр Петербурга он пересекает в районе Троицкого моста.

К слову, в Санкт-Петербурге не слишком благоприятный астроклимат — всего 65-70 ясных ночей в году, однако обсерватория появилась именно здесь. Дело в том, что до XX век астрономические обсерватории обычно возводили вблизи крупных индустриальных городов, чтобы оперативно подвозить на место телескопы и другую высокоточную технику. 

Астроклиматические исследования стали актуальны позже, когда начали строить крупные и дорогие телескопы, эффективность использования которых сильно зависит от количества ясных ночей. При этом резко возросли требования к прозрачности атмосферы и отсутствию источников засветки.

В советские годы в структуре Пулковской обсерватории существовали несколько высокогорных центров наблюдения за астрономическими объектами: в Таджикистане, Узбекистане, Нахичевани и на Северном Кавказе, где ученые из обсерватории работали вахтовым методом. Сейчас остался только один такой центр, он находится недалеко от Кисловодска.

Как наблюдать небо в пасмурную погоду

Сейчас все телескопы в Пулковской обсерватории полностью автоматизированы, и эффективность наблюдения значительно выросла. Так, в 2015 году был поставлен рекорд — 150 наблюдательных ночей, когда использовался любой внезапно открывающийся кусочек ясного неба в течение ночи.

Работает это так: когда специально предназначенный для слежения за ясным небом небольшой телескоп ночью распознает звезды, он посылает сигнал на компьютеры, которые управляют работой всех телескопов обсерватории. При этом открываются купола, телескопы наводятся на нужный участок неба и начинаются наблюдения. Информация фиксируется и отправляется в базы данных — все происходит автоматически, и сотрудники обсерватории могут месяцами не заглядывать в телескопы.

К слову, в таком режиме сейчас работают почти все обсерватории мира. Астрономы же обслуживают технику, если это необходимо, и работают иногда в  лабораториях, которые занимаются обработкой данных.

Чем сейчас заняты пулковские астрономы

За 183 года своего существования Пулковская обсерватория внесла огромный вклад в изучение астрономических объектов. Ученые определяли скорости вращения больших планет, экспериментально подтверждали фрагментарность колец Сатурна, проводили астрофизические исследования Марса.

Как астрономы участвуют в программе поиска опасных астероидов

Еще одна программа Пулковской обсерватории — наблюдение за динамикой тел Солнечной системы, в частности, за астероидами, которые опасно сближаются с Землей. Совершенно в духе нашумевшего недавно фильма «Не смотрите наверх» ученые отслеживают орбиты объектов, которые представляют угрозу для планеты.

И это не шутки: когда размеры астероида достигают 20 метров — речь идет о локальной катастрофе, как в истории с челябинским метеоритом. Более 100 метров — это региональная катастрофа, типа Тунгусской. Более чем километровый объект — это конец цивилизации и исчезновение большинства видового многообразия жизни на Земле. Многие ученые считают, что 65 млн лет назад на Землю упал метеорит диаметром 10-15 км, что привело к вымиранию динозавров.

Отслеживание астероидов — ежедневный и кропотливый труд. Если к концу ХХ века количество обнаруженных и каталогизированных небесных объектов в поясе астероидов  было около 5 тысяч, то сейчас число астероидов с уверенно определенной орбитой превышает 600 тысяч. Правда, лишь немногие из них относятся к опасно сближающимся с Землей — таковыми считают объекты, подлетающие к Земле меньше чем на 7,5 млн км (0,05 астрономической единицы).

В 2008 году ученые Пулковской обсерватории обеспечили почти треть всех наблюдений Земли за астероидом размером с автофургон. По наблюдениям за 20 часов до его падения было предсказано, куда и когда рухнут его фрагменты, так как такие астероиды большой опасности не представляют и разваливаются на куски при столкновении с атмосферой. Мелкие же астероиды падают каждый день, не нанося никаких повреждений.

Самые крупные астероиды каталогизированы и непрерывно отслеживаются — исследователей интересует, на каком они сейчас расстоянии и когда пролетят мимо нашей планеты. К одному из опасных астероидов сейчас относят, например, Апофис: раз в семь лет его орбита приближается к орбите Земли. Следующее сближение на 38 тысяч километров ожидается в 2029 году, тогда его можно будет увидеть как объект третьей звездной величины.

Данные о потенциально опасных астероидах общедоступны — в том числе и для оборонных ведомств всех стран, способных решить задачу по их уничтожению или изменению их орбит. И чем раньше это сделать, тем меньше рисков для Земли.

Чем Пулковской обсерватории мешают новостройки

Когда беседа заходит о новостройках неподалеку, ученые вспоминают, что в Великую Отечественную войну немецкие окопы подобрались к обсерватории на 900 метров. Сейчас на расстоянии 600 метров возвышаются многоэтажки.

— Во времена губернатора Георгия Полтавченко стройка была законсервирована, но с новой администрацией Петербурга найти взаимопонимание не удалось. Теперь все, что уже могло произойти, произошло. Там живут люди, есть детские сады, школа, магазины. Мы слышали, что Следственный комитет намерен разобраться в законности застройки, но после драки кулаками не машут, — говорит Горшков.

Жилые здания не должны приближаться к обсерватории ближе, чем на 3 километра — это было зафиксировано императорскими указами и подтверждено всеми органами при советской власти вплоть до перестройки. Ученые жалуются, что из-за новых многоэтажек они перестали видеть многие звезды — проницающая сила телескопов упала на 1-2 звездные величины.

Дело в том, что жилая застройка засвечивает небо, и этот эффект проявляется сильней в условиях запыленной городской атмосферы. Понятная аналогия — на даче звезды в небе всегда выглядят ярче, чем в городе.

Кроме того, жилые дома служат источниками тепла и влияют на турбулентность атмосферы. Так, если зимой приоткрыть форточку, можно заметить, дрожь объектов за окном. Тот же эффект мешает использовать оптические телескопы — восходящие потоки воздуха размывают изображение наблюдаемых объектов.

Наконец, жилая застройка повышает уровень загрязнения воздуха. В совокупности все эти факторы ухудшают астроклимат и влияют на проницающие способности телескопов, увеличивая вероятность ошибок наблюдений.