Читать интересную книгу Космос. Все о звёздах, планетах, космических странниках - Абрамова Оксана Викторовна

По результатам численного моделирования и анализа гелиоцентрического движения ОКО установлено, что за несколько лет до тесного и опасного сближения с Землёй происходят их менее тесные сближения с нашей планетой. В эти периоды предварительных сближений и желательно обнаружить потенциально опасный объект. Расчёты, в частности, показывают, что зона контроля космического пространства радиусом 1 5 млн. км гарантирует обнаружение большинства АСЗ за 10 лет до столкновения. Опасные астероиды на предыдущих оборотах могут быть замечены и на гораздо меньшем расстоянии.

Опыт сотрудников ИНАСАН показывает, что с помощью сравнительно небольших телескопов (с диаметром зеркала от 60 см), оснащённых современными светоприемниками с проницающей силой до 18-й звёздной величины, можно обнаруживать тела десятиметрового размера на расстоянии нескольких миллионов километров от Земли. В этом случае время до столкновения составит более суток. Этого будет достаточно, чтобы принять срочные меры защиты. Однако для своевременного обнаружения более крупных, но удалённых потенциально опасных объектов необходимо использовать проницающую силу самых крупных телескопов. Сейчас в мире их несколько десятков, причём, как правило, они располагаются в местах с наилучшими для наблюдений природными условиями. Одно из мест с прекрасным астроклиматом — Гавайские острова.

Над вершиной Мауна-Кеа Большого острова Гавайского вулканического архипелага опрокинута чаша тёмного сухого безоблачного неба. Поэтому там на высоте более 4000 м возникло настоящее созвездие крупнейших астрономических инструментов. Достаточно назвать лишь некоторые из них: два телескопа «Кек» с 10-м зеркалами, телескоп «Джемини» («Близнецы») северный с зеркалом размером 8,1 м; инфракрасный телескоп NASA и инфракрасный телескоп Великобритании, японский телескоп «Субару».

Обсерватория на острове Мауна-Кеа на Гавайях Башня телескопа «Субару» на острове Мауна-Кеа

«Субару» введён в строй в 1999 г. Диаметр его зеркала составляет 8,2 м. Телескоп установлен на высоте 4 139 м над уровнем моря. Адаптивные устройства телескопа отслеживают, как при поворотах изменяется форма главного зеркала, и минимизируют возникающие искажения. Кроме того, специальные меры помогают избавиться от «размывания» изображения, вызываемого струением атмосферы. Компьютерная система управляет цилиндрическим куполом обсерватории, что заметно снижает тепловое перемешивание воздуха. Как и в других крупнейших обсерваториях, во время наблюдений сотрудники не заходят в подкупольное помещение, чтобы не создавать дополнительных вибраций и тепловых потоков. Специалисты находятся в комнате операторов. Управление телескопом «Субару» можно вести и по сети Интернет.

Благодаря прекрасному астроклимату и использованию высоких технологий уже на этапе наладки телескопа «Субару» достигнуто разрешение 0,2” (две десятых угловой секунды!). Замечательно, что инструмент позволяет вести наблюдение и в ультрафиолетовой, и в видимой, и в инфракрасной областях спектра.

На обсерватории Мауна-Кеа получают самые качественные астрономические снимки на Земле. Во многих проектах обеспечения космической безопасности предлагается в случае необходимости использовать всю мощь наземных обсерваторий.

Для надежного патрульного обзора всего небосвода необходимо создать международную службу мониторинга на базе наземных и космических телескопов.

Реализуемые проекты и программы наблюдений

Существует множество масштабных и эффективных программ и проектов мониторинга опасных космических объектов. Часть из них успешно реализуется.

Реальные и систематические меры для обнаружения опасных объектов предпринимают в США.

В 1980 г. в лаборатории Луны и планет Университета Аризоны (США) профессор Том Герелс и доктор Роберт Мак-Миллан организовали научную группу, которую назвали «Spacewatch» («Космический дозор»). Одной из главных задач группы стал поиск астероидов и комет, опасно сближающихся с нашей планетой. Эта группа, работающая в обсерватории Стюарда Аризонского университета, первой освоила ПЗС-технологию наблюдения за малыми телами Солнечной системы. Для наблюдений используется старейший в обсерватории 90-см телескоп (1921 г.). Он находится на высоте более 2000м.С 1983 г., на оснащённом ПЗС-приемниками телескопе, ведутся систематические наблюдения по программе «Космический дозор». Почти половину новых астероидов, сближающихся с Землёй, в конце XX в. открывали на этом инструменте. Уже к середине 1 995 г. группа Герелса открыла 94 АСЗ. В дальнейшем удалось обнаружить в непосредственной близости от Земли глыбы размером всего в несколько метров!

Телескоп «Сара» в обсерватории Китт-Пик в пустыне Сонора, США 

На рубеже веков «Космический дозор» был усилен: 90-см телескоп оснащён современной электронной системой построения и обработки изображения и новой ПЗС-камерой. Но главное, весной 2001 г. введён в строй новый телескоп с зеркалом диаметром 1,8 м. Этот инструмент был сконструирован и оснащён с учётом многолетнего опыта использования 90-см телескопа.

Одним из ведущих мировых центров наблюдений комет и астероидов с применением ПЗС является Смитсонианская астрофизическая обсерватория (Кембридж, США). Астрометрические наблюдения проводятся под руководством Б.Г. Марсдена с помощью полутораметрового телескопа-рефлектора.

В последние годы ушедшего столетия в США была создана служба, включающая несколько специальных наземных телескопов, оснащённых оригинальной чувствительной приёмно-анализирующей аппаратурой. Служба призвана учесть все опасные объекты поперечником больше 1 км и предсказывать, хотя бы за десятилетие, возможность их столкновения с Землёй.

На примере телескопа «Субару» можно судить, насколько эффективно использование адаптивной оптики. Система с адаптивной оптикой, управляемая компьютером, способна изменять формы входящих в неё оптических поверхностей при изменениях изображения объекта. Так достигается более высокое разрешение, позволяющее получить более полную информацию о наблюдаемых объектах.

С использованием передовых методов и высоких технологий реализуется проект Pan-STARRS.

В соответствии с ним в январе 2007 г. на острове Мауи (Гавайи) начались практические испытания нового телескопа Pan-STARRS I (PS 1). Цифра 1 в названии инструмента не случайна. Телескоп представляет собой опытный образец, оснащённый одной зеркальной системой диаметром 1,8 м. Он установлен в одной из башен высокогорной обсерватории Халеакала (Haleakala) Института астрономии Гавайского университета. Уникальная светоприёмная ПЗС-камера обеспечивает возможность цифровой съёмки небывало больших участков ночного неба. Программа испытаний и научных исследований с такой камерой обзора рассчитана на 3,5 года. Испытания должны подтвердить эффективность новых технологий обзорных астрономических наблюдений. После этого планируется создать полный вариант телескопа — Pan-STARRS 1. Он будет составлен из четырёх индивидуальных оптических систем, каждая с 1,8-м зеркалом. Все зеркала одновременно наблюдают одну область неба. Каждое зеркало будет иметь поле зрения 3 градуса и цифровую ПЗС-камеру с 1,4 млрд. (!) пикселов. Зеркало каждого телескопа будет передавать в камеру данные объёмом 1,4 млрд. мегабайт. Количество данных, произведённых Pan-STARRS, будет настолько большим, что вместо архивирования всех получаемых изображений придется извлекать из них лишь существенные данные.

Телескоп Pan-STARRS 1 на о. Мауи в архипелаге Гавайских островов