«Вести» побывали у рижских хранителей времени.

Каждую ночь из центра Риги стреляют в космос лазерным лучом — по спутникам. Не верите? А то, что географический центр нашей столицы находится аккурат на территории Ботанического сада, расположенного в Задвинье, знаете? Здесь стоят деревянные сарайчики и будочки… с аппаратурой, без которой деятельность Вооруженных сил Латвии потеряет смысл, суда в море не смогут получать точные данные для навигационных приборов, и вообще все мы потеряемся во времени и пространстве…

И это не фантастика! Здесь, на окраине Ботанического сада, за деревянной калиткой напротив троллейбусной остановки «Кулдигас», где еще лет пять назад возвышался странный серебристый купол — словно над обсерваторией, работают ученые из Института астрономии ЛУ. Именно они, вооружившись уникальными приборами, каждую ясную ночь стреляют в космос зеленым лучом по искусственным спутникам, что периодически видят жители окрестных домов, если мучаются от бессонницы и смотрят в окно.

Потом наши ученые, получив информацию из космоса, вместе с зарубежными коллегами, обобщив данные, изучают магнитное поле Земли, исследуют, как перемещаются массы воды в Мировом океане, двигаются тектонические плиты и тают льды на полюсах планеты. Причем в деревянных домиках, внешне напоминающих времянки огородников, считают за честь работать исследователи из США и Кубы!

Свет лазерного дальномера

Эта часть Ботанического сада — место историческое, причем в масштабах всего бывшего СССР. Именно здесь впервые латвийские ученые начали наблюдать за космосом, а точнее — за спутниками. А за нашими специалистами, в свою очередь, наблюдали коллеги из разных уголков Союза! Это место передали Институту астрономии тогда еще ЛГУ в 1957 году — вскоре после запуска в космос первого искусственного спутника Земли. В то время здесь была самая окраина Риги, дальше — поля и заливные луга, ни домов, ни деревьев, а теперь тут действительно географический центр нашей столицы.

В конце 1960–х и в начале 1970–го в странах соцлагеря в рамках сотрудничества ученых по программе INTERKOSMOS создали рабочую группу «Лазерный спутниковый дальномер». В нее входили ученые Венгрии, ГДР, Польши, Чехословакии и Советского Союза. Программу координировал Астрономический совет Академии наук СССР, но создание уникального лазерного дальномера велось под руководством ученых Чехословакии.

Тогда каждый из участников изготовил определенные аппаратурные блоки для комплектации лазерного дальномера. Например, чехословаки сделали лазерный импульсный генератор и выполняли монтажные работы, поляки поставляли оборудование для точного измерения интервалов времени, венгры — осциллоскопы, немцы — устройства для регистрации данных. А в СССР изготовили оптическую систему телескопа и механизм слежения, причем монтаж поручили выполнить специалистам из Астрономической обсерватории ЛГУ. Она уже тогда вела наблюдения за спутниками и начинала изготавливать подобные системы.

За неполных пару лет, к 1972 году, создали первый лазерный телескоп INTERKOSMOS (LD–1) — его установили в обсерватории Ондржейове в Чехословакии, а спустя три года переправили в польскую Познань. Генератор производил световой импульс длиной 12 наносекунд, мощностью 100 мегаватт и радиусом действия до 3 000 километров. Эту модель с небольшим усовершенствованием вместе со всей вспомогательной аппаратурой в 20–тонном грузовом контейнере привезли в апреле 1973–го в обсерваторию ЛГУ и установили на территории Ботанического сада.

Сам лазерный телескоп поставили на специальную платформу, которая с помощью гидравлической системы могла быстро его поднять и опустить на нужную позицию. Работа с этим дальномером положила начало лазерной астрометрической эре в Латвии! Да, потом на некоторое время аппарат из Риги перевезли в 1974–м — в Египет, а в Латвии стали работать над созданием собственного лазерного дальномера…

Не ожидали узнать о таком «из Ботанического сада»? И это далеко не все! Ведь теперь без работы наших ученых не могут обойтись ни в одной стране Европы.

Операция: измерить гравитацию

Сейчас в обсерватории на территории Ботанического сада активно работает научный сотрудник Института астрономии Калвис САЛМИНЬШ вместе с коллегами из Кубы и США. Казалось бы, удивительно: сидят они в небольшом домике, где даже отопление печное, лестница внутри деревянная, винтовая, скрипит, маленькие окна почти не открываются из–за мощных решеток, но… Западные ученые считают за честь работать в этом месте!

— Они к нам приехали по программе обмена учеными, — говорит «ВЕСТЯМ» Калвис Салминьш. — А кроме того, мы недавно выиграли проект «репатриации специалистов»: возвращаем научных работников, которые когда–то уехали из Латвии по приглашениям за границу, где им платили больше. Я тут теперь отвечаю за работу станции, закрепленной за Институтом астрономии ЛУ, который сейчас вошел в Ассоциацию Fotonika–LV, созданную совместно с Институтом атомной физики и спектроскопии ЛУ и Институтом геодезии и геоинформатики ЛУ.

Мы недавно победили в крупном европейском конкурсе — и на эти деньги здесь теперь все и обновляем. Еще несколько лет назад люди, проходившие вдоль забора сада или проезжавшие мимо на машинах, видели за оградой большой серебристый купол на башне из туфовых блоков. Когда–то под ним стоял зенитный телескоп, а ниже была шахта глубиной десять метров. Но недавно этот купол мы снесли, поскольку телескопа под ним давно уже нет, жесть проржавела, в помещения стала затекать вода. Теперь потолок мы ремонтируем…

К тому же купол создавал помехи закрепленному рядом передатчику, который отправляет и получает сигналы, работая в любой системе позиционирования — хоть западных GPS и Galeleo, хоть разных китайских, хоть российской «Глонасс». А поскольку от нашей работы зависят буквально все — от Национальных вооруженных сил до рядовых водителей, пользующихся в машине навигаторами, то мы должны устранять любые помехи, — подчеркивает ученый…

Вместе с Калвисом Салминьшем мы спускаемся в десятиметровую шахту по винтовой лестнице. В советские годы эти подземелья использовали в том числе и для настройки и измерения точности часов, поскольку на такой глубине фактически не бывает механических помех и «излучений окружающей среды». В 1950–60–е Риге в главном здании ЛУ располагалась Национальная служба времени, связанная с Институтом астрономии. Ее сотрудники передавали точное время на железную дорогу и почту.

Но как удалось в 1950–е прорыть шахту на ТАКУЮ глубину (трехэтажного дома!), ведь Рига в основном на песке построена? Оказывается, именно здесь чуть ли не единственное место под столицей, где на такой глубине — стабильный и толстый слой доломита.

Здесь же — не только географический центр Риги, но, оказывается, и всей Латвии, а значит — и центр координатной сети. Сейчас отсюда идет отсчет всех координат в стране, а на крыше, увенчанной ранее серебристым куполом, находится упомянутая станция GPS, подключенная к глобальной системе позиционирования координат.

— К нам сюда регулярно приезжают еще и специалисты из Финского института геодезии: измеряют изменения гравитационного поля Земли при помощи гравиметра, — говорит Калвис. — Прибор интересный, представляет собой точные пружинные или крутильные весы. С его помощью измеряют, как отличается ускорение силы тяжести — по изменению деформации пружины или угла закручивания упругой нити, компенсирующих силу тяжести небольшого грузика. Поняли, о чем я? Ну да ладно. Информация все равно для специалистов довольно узкого профиля… К слову, этот «часовой погреб» используют и сотрудники Ботанического сада: хранят луковицы растений, поскольку здесь температура стабильная и летом, и зимой.

А что за штука такая — зенитный телескоп, который стоял под серебристым куполом? Он предназначен для наблюдения объектов на относительно малом отклонении от зенита. Использовали его для измерения астрономической широты, отслеживания точного положения Северного полюса Земли и, соответственно, положения оси вращения планеты. Когда–то в серебристом куполе открывался люк, и в небо целилась пушка телескопа… Сейчас в наших планах — восстановить систему зенитного телескопа…

Все тайны в «гараже»

Вокруг здания с куполом стоят, казалось бы, обычные гаражи. Но они только с виду такие обычные. В советские годы их поставили лишь на некоторое время и разместили внутри всевозможную точную аппаратуру для работы телескопа, а потом планировали сделать большое каменное здание. Но так они и стоят по сей день. Верно, что нет ничего более постоянного, чем временное… Между прочим, эти «гаражи» и все внутри строили ученые и студенты ЛГУ своими руками.

Сейчас все «гаражи» пусты (и некоторые вообще, наверное, скоро снесут), кроме одного, где, собственно, и стоит лазерная пушка, стреляющая по спутникам. Этот аппарат поставили тут в 1984–м, а работать он начал с 1988–го.

Ученый отодвигает при помощи длинной палки на опоре крышу гаража, и в небо тут же поднимается мощная пушка — больше метра в диаметре. Управляют ею при помощи исключительно точной аппаратуры, которую, опять же, «от и до» делали в Риге. Весь «гараж» напичкан разными приборами: в одном лазерный генератор, в другом прибор для наведения луча и «глазок» за наблюдением за ним. Все отделения в «гараже» обиты войлоком — это термозащита, поскольку стреляют по спутникам и зимой, когда на улице температура минус 20.

Вы спросите, не видят ли зеленый луч из окон домов, построенных за забором сада? Видят! Зеленый луч можно наблюдать в ясную ночь — иногда на пару минут, а порой и часами. Луч, импульс, посылается из обсерватории, отражается от спутника, возвращается обратно «в пушку» с зеркалами. Некоторые жители соседних домов даже делали фотографии, когда снимали на очень длинной выдержке. Получалось что–то сюрреалистическое: из обычного гаража в Ботаническом саду бьет в небо яркий, кислотного цвета луч. Ну как тут не поверить в сверхсекретные программы по контакту землян с инопланетянами!

Пришельцы не заходили…

— Инопланетяне здесь не ходят! Мы тут вообще серьезными вещами занимаемся, — подчеркивает Калвис Салминьш. — Мы измеряем время, за которое луч проходит туда и обратно, с точностью 6–7 пикосекунд (в 1 секунде — 1 000 000 000 000 пикосекунд), и расстояние, на которое он отклоняется, пока направляется к спутнику и отражается обратно.

Благодаря этой информации, которая автоматически включается в глобальную систему и обобщается (таких станций, как у нас, в мире около 40 в 16 странах), можно узнать об изменении гравитационного поля Земли, перемещении огромных масс воды в Мировом океане и подвижках тектонических плит, о толщине льда на полюсах планеты и еще о многом другом.

Кроме того, мы помогаем при осуществлении функционирования глобальной навигационной системы — когда важно максимально точно знать время, а наша аппаратура это позволяет делать…

Мы видим изображение спутника на фоне звезд, координаты которых нам известны. И, исходя из этого, можно точно определить, где двигается спутник. Отсюда фиксируем и все геодезические спутники, и даже военные, но последние нас совершенно не интересуют. Кстати, насколько точно наведение лазерного луча, можно судить по тому, что мы попадаем даже в спутники диаметром 8,5 сантиметра и не промахиваемся в диапазоне от 300 километров до 23 тысяч!

Сейчас, поскольку мы выиграли в международном конкурсе и можем себе позволить новую аппаратуру, будем работать не только в ясные ночи, но и днем, когда нет густых облаков. А в процессе большого ремонта собираемся измерить предельно точно бетонную площадку, на которой стоит телескоп. Эту площадку три на три метра и еще на четыре в глубину построили в 1969 году в рамках Всесоюзной геодезической программы, и теперь нам важно узнать: а вдруг в силу тех или иных причин она сдвинулась или осела?

И если сдвиг случился, тогда нужно соответственно отрегулировать все приборы. Ведь иначе можем промахнуться мимо спутника и тогда… Ну представьте себе, что вдруг корабли в море и весь транспорт на суше, в Латвии, получат неверные навигационные данные? Поэтому, думаю, вы поняли, насколько важна наша работа? Пусть кому–то и кажется, что ничего серьезного не может делаться в «обычном гараже», — замечает Калвис Салминьш…

3 апреля 2014. №14

Целим в космос!