Заглянуть в глубины космоса: уникальный радиооптический телескоп Геруни

С чего все началось

Парис Мисакович Геруни (1933-2008) был советским ученым, радиофизиком, радиотехником, инженером и академиком Национальной академии наук Республики Армения (с 1996 года, член-корреспондент — с 1982-го), доктором технических наук, профессором, заведующим кафедрой антенн Ереванского политехнического института. В далеком 1964 году молодой и амбициозный Парис Мисакович, выпускник Московского энергетического института, занимавший должность заместителя директора по науке Института радиофизики и электроники АН Армянской ССР, предложил Сергею Королёву принципиально новую систему наблюдения за космическим пространством.

Макет Геруни, который увидел Королёв, поразил великого конструктора: армянский исследователь предлагал создать первый в мире радиооптический телескоп, в котором главное сферическое зеркало неподвижно, а прицеливаться нужно с помощью второго, вспомогательного зеркала.

Королёв одобрил предложение Геруни, и после различных бюрократических проволочек команде ученых под руководством Париса Мисаковича удалось начать строительство телескопа. РОТ-54/2.6 был спроектирован и построен в НИИ радиофизики (Ереван) в 1975-1985 годах на территории Арагацского научного центра НИИР, на высоте чуть более 1700 метров. РОТ имеет неподвижное сферическое радиозеркало диаметром 54 метра (изначально Геруни планировал сделать неподвижное зеркало диаметром 100 или даже 200 метров, однако согласовать финансирование удалось лишь по проекту меньшего размера) и оптическое зеркало диаметром 2,6 метра (отсюда — аббревиатура телескопа).

Разрешение на само строительство Геруни получил в 70-х, а с 1981 по 1985 год шла активная фаза постройки телескопа, которая тоже уникальна. При помощи взрывов на склоне горы Арагац создали котлован, затем в нем залили бетонную чашу. В нее «замуровали» 3600 щитов из высокопрочных сплавов на основе алюминия с добавками меди, магния и марганца, которые крепились на железных трубах. Особую техническую сложность представляла полировка щитов (со средним размером один на один метр), которыми вымощено зеркало телескопа, ведь от качества поверхности щитов зависит прием радиоволн в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах. Поэтому каждая панель зеркала была вручную отлита и обработана с точностью 70 микрон.

Чтобы реализовать эту трудоемкую задумку, построили литейный цех, в котором установили привезенный из России крупный карусельно-токарный станок для доводки поверхности отлитых щитов до нужной точности. Как рассказывает биограф Геруни Рубен Тер-Антонян: «В Ереване Геруни нашел старого мастера по литью алюминия, который уже вышел на пенсию, и убедил его, что он единственный, кто способен качественно отлить нужное количество щитов».

К 1987 году достроили всю необходимую инфраструктуру и телескоп был сдан в эксплуатацию, а чуть раньше, в 1986-м, Парис Мисакович Геруни получил патент № 1377941 с присвоением изобретению названия «Зеркальный радиотелескоп Геруни».

Открытия

После завершения строительства и начала эксплуатации антенны новые открытия не заставили долго ждать. Точные данные, полученные телескопом в первые годы работы, позволили сделать два крупных научных открытия мирового значения.

Во-первых, было обнаружено, что на звездах, которые принято именовать красными гигантами (относятся к спектральному классу K и M классу светимости III) происходит взрывная активность, хотя до этого подобные явления не фиксировали. Астрономы, работавшие с РОТ-54/2.6, случайно заметили вспышку — импульс на Эта Близнецов (η Geminorum). Так и произошло открытие.

Во-вторых, как писал сам Парис Мисакович в 2007 году: «Согласно распространенной теории Вселенная родилась в результате Большого взрыва, от которого сейчас должно существовать остаточное (реликтовое) излучение величиной в 2.7 К. Но, поскольку собственные шумы РОТ равны 2.6 К (а не 2.6+2.7=5.3 К), то это доказывает, что во Вселенной нет остаточного излучения, что, в свою очередь, свидетельствует о том, что во Вселенной не было никакого Большого взрыва».

Как считают сегодня ряд исследователей и ученых, поскольку диаметр полусферы телескопа во время строительных работ уменьшили с 200 до 54 метров от изначального проекта, получилось так, что итоговых параметров точности, заложенных в проект конструкции, достичь не удалось. Таким образом, телескоп не отличает рекордно низкая собственная шумовая температура, позволяющая регистрировать микроволновое излучение Вселенной, как думал Геруни. Именно поэтому проведенные им измерения дали отрицательный результат, хотя и на сегодня еще рано говорить, что в изучении реликтового изучения и теории Большого взрыва все точки над «е» будут вскоре расставлены.

В последнее время стали появляться мнения и высказывания о том, что радиооптический телескоп РОД-54/2.6 не работал и не может работать ни в дециметровом, ни тем более в микроволновом диапазоне волн из-за многочисленных переотражений от металлических конструкций. В таком случае возникает вполне логичный вывод: если телескоп не работал, каким образом Геруни и его команде удалось ввести в заблуждение и держать в неведении как минимум десяток лет всех специалистов в Советском Союзе? Да и с какой целью? Создавать видимость работы, чтобы просто получать зарплату? Согласитесь, если бы телескоп не функционировал, вряд ли Геруни удалось бы скрыть этот факт. К тому же на знаменитый склон горы Арагац наведывались не только отечественные, но и иностранные специалисты.

Телескоп Геруни изменил не только мир науки. Строительство и эксплуатация антенны привели к улучшению жизни населения местных сел, многие жители участвовали в возведении площадки для телескопа и окрестных строений, а сегодня они водят экскурсии для всех желающих увидеть первый радиооптический телескоп.

К селам Оргов и Тегер пролегла асфальтированная дорога. Рядом с РОТ-54/2.6 постепенно вырос ГЭЦАИ — Государственный эталонный центр по антенным измерениям. Этот институт выполнял важные военные заказы, в том числе для активно развивающихся средств ПВО. Различные антенны, чтобы исследовать их параметры, в том числе так называемым облетным методом, размещенные на вертолетах, везли сюда со всего Советского Союза.

За годы бурного развития комплекса на его территории появились немало строений и антенн. В непосредственной близости от именитого радиотелескопа находится недостроенный концентратор солнечной энергии АРЕВ, названный в честь персонажа из армянской мифологии, который является персонификацией Солнца.

В фокусе АРЕВ планировали построить турбинный преобразователь, а на макете, находящемся в пультовой РОТ 54/2.6, можно увидеть старшего брата радиооптического телескопа Геруни, который должен превышать РОТ 54/2.6 ровно в два раза. Его строительство, к сожалению, так и не осуществили. Развал Советского Союза и смена вектора развития науки кардинально поменяли планы академика Геруни, навсегда оставшиеся запечатленными на макете.

Внутри корпусов с лабораториями, которые расположены недалеко от телескопа, можно встретить расписные стены на тему научных открытий. Перед пультовой РОТ 54/2.6 установлен солнечный календарь из магматической породы — красного туфа: он не только отвечает основным требованиям науки, но и представляет культурную ценность. Это дань памяти древним армянским астрономам, чей след в истории так старательно хотел подчеркнуть академик Геруни. Над украшением этого солнечного календаря работал известный скульптор Арсен Паносян.

Светлое будущее?

Несмотря на то что с 1995 по 2010 год провели работы по реструктуризации вычислительной системы управления радиотелескопом, настройке и программированию нового специального программного обеспечения, а также программу по научному сотрудничеству с Астрономическим обществом России и Национальным техническим университетом Афин, на сегодня более половины строений на территории ГЭЦАИ заброшены, а РОТ 54/2.6 перестали эксплуатировать с 2012 года.

Потому что для дальнейшей эксплуатации телескопа нужно обновить систему управления, провести комплексную юстировку, сменить устаревшие аналоговые датчики на цифровые, модернизировать систему обработки данных. Все это обойдется, по оценкам экспертов, в сумму около $25 млн. Государство на данный момент не может выделить требуемые средства, поэтому весь исследовательский комплекс находится на консервации. Из года в год появляются новости, что скоро начнутся восстановительные работы и, возможно, в ближайшее десятилетие РОТ 54/2.6 снова заработает. Но остается лишь надеяться, что средства найдутся, а планы по восстановлению и эксплуатации уникального телескопа претворятся в жизнь.

Если функционирование зеркального телескопа Геруни будет восстановлено, этот инструмент может стать важнейшим звеном международной сети радиотелескопов со сверхдлинной базой. Кроме того, антенну телескопа вполне можно использовать для таких задач, как космическая связь, радиолокация небесных объектов (чтобы составить новый каталог радиоисточников), управление космическими полетами, ну и, конечно, в качестве наземной инфраструктуры ГЛОНАСС.