«Успевать в свое время, а не опережать его»: Сергей Назаров о практических задачах астрономии
Сергей Назаров — научный сотрудник Крымской астрофизической обсерватории, астроном, популяризатор и человек, который вдохнул жизнь в уникальный телескоп «Синтез». Он проводит ночи за наблюдениями активных ядер галактик и астероидов, а дни — за чтением научных статей, работой со студентами и лекциями для любителей. Назаров уверен, что человечество найдет практическое применение и черным дырам, и гравитационным волнам, а задача современных астрономов — изучить их как можно лучше. Pro Космос поговорил с ним о науке, энтузиазме и развитии астрономии в XXI веке — несмотря ни на что.
Путь в астрономию
— Расскажите немного о себе. Как вы стали астрономом?
— Сейчас я работаю научным сотрудником Крымской астрофизической обсерватории. Пришел к этому через школьное увлечение астрономией. Это были 90-е годы, Севастополь. У нас тогда часто отключали уличное освещение — засветки не было, и даже в центре города прекрасно было видно звезды, Млечный Путь. Я стал ими интересоваться, просто потому что было красиво и непонятно, что это такое.
Отец поддержал мой интерес: подарил книгу, небольшой телескоп, оформил подписку на астрономический журнал. Потом я попал в астрономический кружок при Дворце детства и юности. Сейчас его уже нет — прежний преподаватель умер, а новый не пришел, поэтому кружок закрыли. Там я понял, что изучать небесные тела ужасно интересно.
Затем я попал в обсерваторию. Тогда я уже учился в университете. В какой-то момент узнал, что можно устроиться туда на работу. Поговорил с администрацией, и они сказали: «Когда сдашь кандидатские экзамены — тогда и приходи». Я сдал — и меня взяли. И в аспирантуру, и на работу.
— А где вы учились? Как вообще складывался ваш научный путь?
— Я учился в Севастопольском национальном техническом университете. Сейчас это Севастопольский государственный университет. Закончил в 2004 году, специальность — инженер-электромеханик. Потом немного поработал на Севастопольском морском заводе. И все — дальше уже начал поступать в обсерваторию. Формального образования по астрономии у меня не было: ни в школе, ни в университете астрономию мы не проходили.
— А аспирантура у вас была по какой специальности?
— Уже в обсерватории, по специальности «физика и радиоастрономия». Это были еще украинские годы, финансирование тогда было слабое. Поэтому все сводилось к тому, что я просто ходил по телескопам, по научным сотрудникам — и сам себе искал работу.
— Впервые слышу, что можно было поступить в аспирантуру прямо при обсерватории. Это был полноценный научный институт?
— Да. Это был Научно-исследовательский институт «Крымская астрофизическая обсерватория». При нем тогда действительно действовала аспирантура. И сейчас мы — научный институт в составе РАН. Мы как раз пытаемся восстановить программу подготовки аспирантов. В обсерватории идут обсуждения, есть такая инициатива.
От активных ядер галактик до астероидов: рабочие будни астронома
— Опишите ваш типичный рабочий день. И ведете ли вы ночные наблюдения?
— Да, наблюдения — это моя основная работа, я их веду постоянно. Работаю на нескольких телескопах, в первую очередь — на АЗТ-8 и «Синтез». Есть большой опыт работы на ЗТШ (Зеркальный телескоп имени академика Г. А. Шайна — прим. ред.). Это серьезные научные инструменты, сильно отличающиеся по характеристикам: каждый приспособлен под свой круг научных задач. Кроме того, я занимаюсь популяризацией науки. В обсерватории провожу экскурсии, читаю лекции, организую «Астроканикулы» — это бесплатный научно-популярный лекторий с образовательным уклоном и практическими занятиями. Сейчас мы проводим их четыре раза в год — весной, летом, осенью и зимой.
Ночью, если позволяет погода, наблюдаю. Днем — читаю и пишу статьи, обрабатываю данные с телескопов, ставлю научные задачи, обсуждаю их с коллегами — как у нас в обсерватории, так и в других институтах. Иногда работаю по грантам: либо мы подаем заявку, либо выполняем ранее полученный проект. Летом появляются студенты на практику — в последние годы их стало намного меньше, но с ними тоже работаем.
— А что именно вы сейчас наблюдаете?
— У меня несколько научных направлений. Первое — это активные ядра галактик. Этим я занимаюсь давно. Мы исследуем то как черная дыра взаимодействует с окружающим веществом. В первую очередь это аккреционные диски и джеты. Аккреционные диски — это такие диски из вещества, которое падает на сверхмассивную черную дыру. Изучаем, как это вещество движется, исследуем его физические и динамические характеристики, оцениваем массу черных дыр. Сейчас в рамках этого же направления мы изучаем джеты — выбросы вещества из окрестностей черных дыр. Смотрим на их структуру в разных масштабах и на то, как они связаны с самой черной дырой и влияют на окружающую среду.
Другое направление — это астероиды. Мы совместно с коллегами из АО «Нева Электроника» разработали собственное программное обеспечение для поиска астероидов. Сейчас они добавили функцию фотометрии — изучение изменения яркости астероида. А это, в свою очередь, дает возможность определять его период вращения, наложить ограничения на размер и даже приблизительно понять, как распределено различное вещество по поверхности. Сейчас мы модернизируем телескоп «Синтез» — у него будет метровое зеркало, и это позволит проводить более детальные наблюдения.
Еще одно направление — это покрытие звезд астероидами. Иногда астероид, двигаясь по небу, случайно проходит на фоне какой-нибудь звезды и на короткое время ее закрывает. Эти события трудно предсказать, но мы их наблюдаем. Такие наблюдения позволяют уточнять координаты астероида, его орбиту, а также оценивать его размеры. Даже размер звезды можно при этом уточнить.
И еще одно направление, которое мы надеемся запустить в ближайшее время — это поиск и исследование экзопланет.
— А крымская обсерватория занимается астероидно-кометной опасностью?
— Да, в какой-то степени мы этим тоже занимаемся. Если где-то обнаружен потенциально опасный астероид, мы можем участвовать в его подтверждении и уточнении орбиты. Например, был открыт астероид 2024 YR4. Ему приписывали высокую вероятность падения на Землю в 2032 году. Мы участвовали в его наблюдениях — на телескопе ЗТШ, наш сотрудник Василий Румянцев уточнял его орбиту. Эти данные, в том числе и из других обсерваторий, даже с космических, позволили исключить угрозу падения на Землю — но при этом увеличилась вероятность столкновения с Луной. Так что да, мы иногда участвуем в проектах по мониторингу астероидно-кометной угрозы. Плюс мы сами открываем новые астероиды, и среди них вполне может оказаться опасный.
— А можно ли с помощью ваших методов понять состав астероидов? Например, распознать, металлический он или углеродистый? Это ведь один из важных вопросов, особенно в контексте возможной добычи ресурсов в космосе.
— Безусловно. Есть два подхода. Первый — спектроскопия: когда мы раскладываем свет от астероида на спектр и анализируем его. Для этого нужен большой телескоп — с зеркалом два метра, а лучше 5-10. Если такого нет, можно использовать другой метод: наблюдать астероид в разных фильтрах и смотреть, как у него меняется кривая блеска в каждом диапазоне. Допустим, в зеленом фильтре будет провал, в красном — пик. Это значит, что на астероиде больше какого-то вещества, отражающего красный свет. Уже есть модели, по которым можно понять, с чем это связано — и сделать вывод о предполагаемом химическом составе. Можно оценить распределение вещества по поверхности, определить спектральный класс астероида и понять, к какому типу он относится: углеродистый, железный, силикатный и так далее.
«В одиночку тяжело»: как привлечь молодежь в астрономию
— С какими трудностями вы сталкиваетесь в своей работе?
— Основная трудность в том, что техника у нас мягко говоря не самая новая. Последний звездный телескоп в нашей обсерватории — это АЗТ-11, и построен он был в СССР в 1981 году. Это самый молодой из действующих телескопов, ему уже 44 года. Остальным — 50, 60 лет и больше. То есть мы работаем на советском оборудовании, которому несколько десятилетий.
А в мире, между тем, новые телескопы строятся каждые 5–10 лет. Мы сильно отстаем по возможностям. Нам приходится компенсировать это программным обеспечением, новыми методами обработки данных, чувствительными приемниками... В общем, выкручиваемся как можем, но это, конечно, сильно ограничивает.
Еще одна большая проблема — это почти полное исчезновение астрономии из школьной программы. То есть единственный предмет, на котором дети могли бы узнать, как устроена наша Вселенная в целом, ликвидирован. И лишь в отдельных школах астрономию проходят как часть физики. И как правило этим занимаются не астрономы, а преподаватели других специальностей. В итоге в школах детям просто не рассказывают про звезды, а значит, они даже не знают, как это интересно — наблюдать небо и заниматься астрономией. С ростом городов засветка растет, звезд не видно, кружков почти нет... Молодежи, которая могла бы прийти в нашу науку, просто неоткуда взяться.
— Что насчет кадров?
— Кадров не хватает. И этот кризис тянется еще с 90-х годов.
— А где сейчас вообще можно учиться на астронома в России?
— На всю страну — по сути, четыре вуза. Это Санкт-Петербургский государственный университет (СПбГУ), Московский государственный университет (МГУ), Уральский федеральный университет (УрФУ) и Казанский (Приволжский) федеральный университет. На 150 миллионов человек — четыре места, где выпускают астрономов.
— А что с детскими кружками? Вы говорили, что раньше в Севастополе был кружок, но его больше нет. Сейчас детям в Крыму есть, где учиться астрономии?
— Кружок закрылся: преподаватель умер, а новых не появилось. Это закономерно — потому что, опять же, в школах астрономии нет, а значит, откуда взять заинтересованных молодых специалистов? В Симферополе есть детская обсерватория при Малой академии наук — она действует. Мы с ней сотрудничаем. Я туда иногда езжу, читаю лекции. Весной и летом они устраивают выездные астрошколы, и вот буквально пару недель назад привозили ко мне детей. Мы вместе смотрели в телескоп, говорили о звездах. Так что контакт есть, и это радует.
— Какие навыки особенно важны для молодых астрономов?
— Критическое мышление. Сейчас этому нигде не учат. И если ребенка не научили дома анализировать информацию, то все — он просто верит на слово. Этим активно пользуются астрологи, гомеопаты и прочие представители лженаук. А без критического мышления науку не сделаешь. Можно делать вид, что ты занимаешься наукой, но на деле — нет. Это одна из главных проблем сегодня.
— А если, скажем, к вам в обсерваторию придет молодой специалист — выпускник, бывший аспирант, — что будет для вас определяющим при принятии на работу?
— Смотрю, что человек уже пробовал делать. Насколько он умеет проводить исследования — самостоятельно или в команде. Какие у него наработки, над чем работал, что у него получилось, что не получилось. Чего хочет достичь, какие цели ставит. Это важнее всего.
— А вы имеете в виду опыт работы именно с оборудованием и специализированным софтом? Или вас больше интересует смысловая часть проекта — что человек наблюдал, к каким выводам пришел?
— Конечно, технические навыки важны, но это можно освоить по ходу дела. А вот гораздо важнее — научная составляющая. Чтобы человек умел ставить научные задачи и понимал, как их решать. Чтобы умел читать и разбирать научные статьи, следить за тем, какие направления сейчас актуальны, какие устаревают. И, главное, понимал, как при помощи нашего оборудования можно решать конкретные задачи.
— Что бы вы посоветовали школьникам и студентам, которые интересуются астрономией и хотят ею заниматься профессионально?
— Первое — найти единомышленников. Компания в таком деле очень помогает. Астрономия — вещь непростая, в одиночку тяжело. Так что — искать кружки, сообщества. Второе — устанавливать контакты с университетами, которые готовят астрономов. Я уже упоминал: МГУ, СПбГУ, УрФУ, Казанский университет.
И, конечно, читать. Начать с научно-популярной литературы. Например, Сурдин, Попов, Еленин — у него уже три книги вышло. Эти авторы хорошо объясняют, как устроена астрономическая наука, как проводятся исследования. Читая, можно почувствовать: откликается ли это тебе? Нравится ли? Готов ли ты ради сопричастности к космосу бороться с бюрократией, нехваткой денег, санкциями? Даже оборудование для наблюдений порой достать тяжело. Профессиональным астрономам приходится постоянно преодолевать трудности.
— Что бы вы сказали родителям, чьи дети хотят стать астрономами? Особенно тем, кто боится, что ребенок выберет науку в качестве профессии и умрет от голода.
— А вы много видели скелетов погибших от голода астрономов? Вроде вдоль дорог они не лежат (смеется). Конечно, редко когда астроном работает строго в одном месте. Обычно все где-то подрабатывают: читают лекции, преподают в университетах, участвуют в разных научных и научно-популярных проектах. Альтернативную занятость обязательно находят.
Астрономия — это ведь созидательная вещь. Это наука, которая создает новое знание, новое понимание Вселенной. Это развивает мозг, настраивает на позитивное, на конструктивное мышление. Когда ты работаешь с такими масштабами, когда ты понимаешь, как устроены звезды, черные дыры, галактики — бытовые проблемы как-то отходят на 23-й план.
Правда, приходится бороться с окружающей средой. Очень многие просто не понимают, что такое астрономия. Говорят: «А, ну вы же, наверное, гороскопы составляете? Ну-ка, составь мне». Вот с этим мы и живем.
— А какие практические задачи сегодня решает астрономия?
— Тут надо понимать: астрономия — это фундаментальная наука. Прикладные задачи в ней не ставятся. Их решение — бонус, который возникает позже. Иногда — через десятки или даже сотни лет.
Вот физики в XIX веке возились с электричеством. Полвека ковырялись — никто не понимал, зачем. А потом появился Максвелл, собрал все в единую теорию — и дальше пошли Герц, Маркони, Попов, радио, электричество, телеграф, промышленность... Вот так и у нас будет. Сегодня мы исследуем, скажем, черные дыры или гравитационные волны. Через сто лет это, возможно, начнут применять на практике.
А если я сейчас вместо сбора данных по гравитационным волнам буду думать, как применить их в быту, я просто потрачу свое время зря. Надо успевать в свое время, а не опережать его.
А если говорить о прикладных вещах прямо сейчас — это, например, спутниковые технологии, изучение космического мусора, защита от астероидно-кометной опасности, добыча полезных ископаемых на астероидах. Исследования Солнца — тоже вполне прикладная область, ведь солнечная активность напрямую влияет на нас. Или, скажем, ориентирование в глубоком космосе по пульсарам и квазарам — это уже близко к практике.
— А что самое интересное вам доводилось наблюдать за смену в обсерватории?
— С точки зрения профессиональной науки — это, пожалуй, вспышка сверхновой 2023ixf в галактике Мессье 101, в созвездии Большой Медведицы. Она была открыта японцами, но когда мы проанализировали наши архивы, то обнаружили, что наши снимки были сделаны раньше. Возможно, это вообще одни из самых ранних измерений вспышки сверхновой за всю историю человечества. Мы смогли зафиксировать ее буквально в первые моменты — получилась отличная, передовая статья в самом престижном астрономическом журнале в мире Nature Astronomy.
А если говорить про интересное для любителей — было много впечатляющих событий. Например, наблюдали, как ступень Falcon 9 сбрасывала над нами горючее. Это было в ночь с 1 на 2 мая прошлого года. Образовалось огромное облако, очень красивое зрелище.
12 мая того же года было фантастическое полярное сияние. Настолько яркое, что зеленое свечение было видно даже в Крыму — совершенно потрясающе. Такого я не помню раньше.
А 22 апреля этого года мы наблюдали ярчайший болид из метеорного потока Лириды. Он был, наверное, по яркости как полная Луна — а может, даже ярче. Моими камерами удалось его заснять, получилась феноменальная картинка. Болид пролетел над Черным морем, и, кроме меня, его, похоже, никто не сфотографировал. Мы не знаем, куда он упал — может быть, на дно моря, может, в другом месте.
И вот буквально пару недель назад было еще одно интересное наблюдение. В поле зрения телескопа попал спутник на геостационарной орбите — и рядом с ним двигалось пятно, очень похожее на облако газа, выброшенного со спутника. Спутник мы опознали, а вот что это было за пятно — не поняли. После этого оно больше не наблюдалось. Что это было — не знаем.
В ночь с 18 на 19 мая над обсерваторией пролетел редчайший метеор-грейзер. Он пересек всё небо с востока на запад на большой скорости и скорее всего вылетел обратно в космос.
— Раз уж мы заговорили про спутники, можно вспомнить Илона Маска. Мешает ли растущая плотность околоземного «населения» наблюдениям? «Старлинки» не закрыли все небо?
— Пока не закрыли. Есть у них одна особенность: они летают на низких орбитах — от 200 до 500 километров. И видны, когда их подсвечивает Солнце, которое над горизонтом. А ночью Земля для них — это такой экран, она закрывает Солнце. Поэтому, особенно зимой, с октября по май, над Крымом они почти все время в тени, и только у северного горизонта могут коротко вспыхивать. Это не мешает.
А вот летом — да, летом Солнце низко, и оно долго подсвечивает эти спутники. Тогда они могут попадать в кадры. Я пару лет назад считал: примерно 0,3% кадров приходилось выбрасывать из-за «Старлинков». Сейчас, может быть, стало 0,5%. Это не критично.
Засветка от городов, для сравнения, влияет примерно в тысячу раз сильнее.
— А с ней как обстоят дела? Засветка в Крыму растет? Или все на том же уровне?
— Растет. Причем фантастическими темпами. Регион развивается экономически, поэтому постоянно что-то строят и все это радостно переливается огнями, как новогодняя елка. Всем хорошо — и гостям, и жителям полуострова, кроме астрономов. Я думаю, Крым сейчас обгоняет половину планеты по скорости роста светового загрязнения. Ну, может, только в Белогорске хуже — там супер-теплицы поставили, так они ночью светят так, что кажется, будто день наступил.
Животные в основном избегают освещенных мест, не могут спать. На людей избыток света тоже влияет. Засветка нарушает естественные циклы в организме и выработку гормонов, вызывает бессонницу, депрессию и хроническую усталость, способствует преждевременному старению.
— А как у нас с прозрачностью атмосферы? Какие еще есть параметры астрономического климата?
— Прозрачность у нас, в целом, хорошая. Но и тут появились проблемы. В последние годы рядом с обсерваторией — в поселке Скалистое и на объездной дороге между Бахчисараем и Тавридой — запустили камнедробилки. Вся пыль поднимается в воздух, и летит во все стороны.
Пыль сильно рассеивает свет, соответственно растет фон неба, падает контраст и телескопы теряют чувствительность. То есть конкурентоспособность и научная значимость одной из крупнейших обсерваторий России и Европы снижается только из-за того, что кто-то решил сделать рядом бизнес.
Ещё эта пыль оседает в легких и вызывает болезни — она оттуда не выводится. Так что это и медицинская, и научная проблема одновременно.
— Расскажите, пожалуйста, зачем вы решили восстанавливать телескоп «Синтез» и как проходил этот процесс?
— Я нашел «Синтез» (он же АСТ-1200) где-то в 2010 году. Он стоял в заброшенном состоянии. Я понял, что передо мной сегментированный телескоп, в котором используется несколько меньших по размеру зеркал, собранных в массив и работающих как единое целое. Начал расспрашивать коллег и узнал его историю. Оказалось, что это один из первых — если не самый первый — реально построенных в мире сегментированных телескопов. Не лабораторный макет, а настоящий, рабочий телескоп в обсерватории.
И самое главное — проект был успешным: телескоп заработал, изображения получали. Там очень интересное зеркало — семь сегментов по 40 см каждое. А потом развалился Советский Союз, финансирование прекратилось, и в начале 90-х телескоп забросили. Он ржавел много лет. Комната наблюдателя сильно пострадала, но сам телескоп сохранился более-менее.
Я решил: такой проект нельзя оставлять в забвении. Во-первых, потому что мир должен знать — сегментированная оптика реализовывалась у нас, в нашей обсерватории. Это серьезный отечественный проект. А во-вторых, мне хотелось, чтобы телескоп начал приносить настоящие научные данные. Потому что изначально он был экспериментальный, а до полноценной науки дело не дошло.
По ходу работы стало ясно: зеркала у него были действительно экспериментальные и не очень точные. Сейчас мы автоматизировали управление телескопом и крышей, сделали новую систему управления. Следующий шаг — заменить ему «глаза», то есть установить современную оптику. Мы над этим сейчас работаем. А пока проводим исследования на временных телескопах — один установлен на трубе «Синтеза», второй рядом.
— А расскажите немного про астротуризм.
— Астротуризмом я не занимаюсь. У меня — астроканикулы, и это не туризм в привычном смысле. Тур — это всегда про коммерцию, а мои мероприятия некоммерческие. Это важно, потому что сейчас в школах астрономии нет, в вузах — почти нет. Людям, которые вдруг заинтересовались звездами, просто некуда идти.
Вот человек увидел Луну, загорелся — а что дальше? Куда копать, где найти нормальные источники? Вот моя задача — помочь таким людям. Рассказать, где искать знания, какие книги читать, как использовать телескоп, даже любительский. Какие бывают направления в астрономии и как можно подключиться к настоящим исследованиям.
— Кто составляет вашу основную аудиторию? Приезжают взрослые или дети?
— В основном взрослые. Все рассчитано на любителей астрономии. То есть человек увлекся — и, пожалуйста, я готов с ним работать. Когда я сам в 90-е годы заинтересовался, податься было некуда. Нормальных книг в продаже не было, телескопы не продавали, кружков почти не существовало. Астроканикулы призваны хотя бы частично компенсировать эту нехватку астрономической среды.
— Посещают ли вас профессиональные астрономы?
— Да, приезжают, но по своим делам — командировки, проекты, преференции. Астроканикулы — все-таки мероприятие для любителей, не для профессионалов.
— И напоследок: как вы оцениваете состояние астрономии в Крыму после 2014 года? Что успели сделать и что, по-вашему, еще нужно?
— Из позитивного — улучшилось финансирование. Удалось заменить многие коммуникации в обсерватории, сделали нормальную дорогу, провели ряд ремонтов. Много полезного сделали. Из позитивно-негативного — много чего в регионе строят, жизнь в Крыму кипит. Из-за этого выросла засветка и запыленность, а они вредят наблюдениям. И, конечно, мы мечтаем о новых телескопах. В советское время их построили 20 штук за 20 лет только в нашей обсерватории. А по всей стране это число превышало сотню! Отличная традиция — ее надо продолжать.
Самое популярное
