Полвека планетных исследований в Казахстане

Я живу на улице имени Тихова в Алматы. Она замысловато петляет в районе ипподрома, разветвляясь по обе стороны от крупной транспортной магистрали, улицы Жансугурова. Гавриил Адрианович Тихов — академик, изучавший планеты и звезды. Где, как не в Алматы, быть улице, носящей его имя, поскольку именно здесь и жил один из основоположников научной астрономии в советском Казахстане Тихов, как и другой прославленный академик Василий Григорьевич Фесенков, основавший Астрофизический институт.

Полвека планетных исследований в Казахстане

А на днях мне довелось познакомиться с тем, кто был и остается учеником и Тихова, и Фесенкова, легендой казахстанской астрономии, доктором физико-математических наук Виктором Германовичем Тейфелем. Три года он был президентом комиссии по физике планет Международного астрономического союза, шесть лет — вице-президентом комиссии, многие годы состоял членом рабочей группы по номенклатуре тел Солнечной системы Международного астрономического союза и более полувека возглавляет лабораторию физики Луны и планет Астрофизического института имени В.Г. Фесенкова (АФИФ). Собственно, полувековой юбилей, который в нынешнем году отмечает лаборатория — замечательный повод вспомнить, как все начиналось.

Официально годом открытия лаборатории принято считать 1970-й, когда на основании решения ученого совета института Президиум академии наук КазССР вынес соответствующее постановление. Но работами по теме коллектив всемирно признанных исследователей планет к тому времени занимался уже около десяти лет! А в 1968 году группа сотрудников участвовала в большом международном совещании по планетам и в последующие годы выполняла исследования в интересах ряда космических организаций Советского Союза.

Для чего нужно изучать планеты и другие космические тела?

С полетом первого человека в космос и последующими космическими экспедициями чисто научный интерес дополнился уже вполне прикладным значением. Теперь следы событий, что происходят в космосе, мы обнаруживаем в жизни и эволюции здесь, на Земле. Исследования процессов, происходящих в атмосферах планет, в том числе планет-гигантов, позволяют проводить сравнение с климатическими процессами на нашей планете и выделить роль космических факторов, которые могут влиять не только на Землю, но и на другие объекты Солнечной системы.

В последние десятилетия многие исследователи ищут так называемые экзопланеты — планеты за пределами Солнечной системы, которые подобно Земле и известным нам планетам вращаются вокруг своих солнц, обладают атмосферой. Изучая их, можно кое-что узнать и о нас самих, и о том, что нас, возможно, ждет в каком-то условном необозримом завтра.

Начало научных астрономических наблюдений в Казахстане однозначно связано с полным солнечным затмением 21 сентября 1941 года, полоса которого проходила через Алма-Ату. Это событие послужило поводом для приезда в Казахстан группы ученых, которые к тому же обнаружили в горах замечательный астроклимат, то есть очень хорошие атмосферные и климатические условия для наблюдений за небом и звездами. С середины 50-х и в 60-е годы исследования планет успели получить международную известность и признание.

Более чем за полвека методика наблюдений прошла эволюцию от бессменных фотографий до фотоэлектрической фотометрии и спектрофотометрии, которые расширили диапазон наблюдений. Революционные же возможности наблюдательной астрофизике принесли цифровая и компьютерная техника. Как результат — новые обширные исследования атмосфер планет-гигантов.

Если обратиться к истории планетных исследований в мировой науке в довоенные и послевоенные годы, то придется констатировать, что эта тема была не особенно популярна у большинства астрофизиков. Куда больше ученых интересовали объекты звездного мира и отдаленных галактик, чему способствовало появление больших телескопов, открывших новые возможности для проникновения в ранее недоступные нашему взору глубины Вселенной. Публикации же по планетам в те годы исчислялись единицами. На первых порах и в Астрофизическом институте исследовать планеты было практически не на чем, поскольку единственным мало-мальски пригодным инструментом для таких работ оставался только 50-сантиметровый рефлектор Герца. И на нем в 1956 году, в период великого противостояния Марса, были выполнены электрофотометрические наблюдения красной планеты. Даже для научного мира еще экзотика, поскольку электрофотометры только входили в практику астрофизических наблюдений. Местный прибор, к слову, изготовил астрофизик Василий Иванович Мороз и вместе с коллегой Андреем Владимировичем Харитоновым измерил отражательные свойства нескольких областей Марса. В будущем В.И. Мороз, автор ряда монографий по планетам, работая в Москве, стал пионером в инфракрасных наблюдениях планет и участником космических исследований Венеры и Марса.

Любопытно, что будущий основатель Астрофизического института Василий Фесенков еще в 1917 году в Харькове издал монографию по исследованию Юпитера, основанную на его магистерской диссертации. Это, пожалуй, первая в мире монография, касающаяся физической природы планеты-гиганта солнечной системы Юпитера, а затем он на протяжении всей своей научной деятельности сохранял интерес и к планетам. В 1955 году он опубликовал в издававшихся тогда в Москве «Трудах Астрофизического института АН КазССР» большую статью о зональных особенностях облачного покрова Юпитера, предположив, что темное вещество облачных поясов самой большой планеты Солнечной системы выносится конвективными течениями из более глубоких слоев атмосферы. Еще в первой своей монографии Фесенков предполагал наличие высокой температуры в недрах Юпитера. Значительно позже это подтвердили радиометрические измерения.

Во второй половине 50-х активно наблюдали Луну и планеты в Секторе астроботаники АН КазССР, созданном по инициативе Тихова. Исследования Тихова привлекали даже далеких от астрофизики специалистов, поскольку Гавриил Адрианович интересовался проблемой существования жизни на других планетах. Однако коллегам он оставил ряд направлений астрофизики, в которые еще в начале века внес ряд важных методических рекомендаций. Он же был и одним из авторов первого трехтомного советского курса астрофизики, изданного в 20-е годы пулковскими астрономами под редакцией А.А. Белопольского.

В середине 50-х Сектор астроботаники располагал двумя астрономическими инструментами – Бредихинским астрографом с двумя объективными призмами и установленным в 1956 году 20-сантиметровым менисковым телескопом АЗТ-7. Этот телескоп был снабжен фотокамерой, электрофотометром и спектрографом и оказался удобным по тем временам инструментом, пригодным для самых различных наблюдений! Как вспоминает Виктор Германович, изучение полученных на нем спектрограмм лунной поверхности позволило составить обширный каталог спектроколориметрических характеристик участков Луны. Тогда же были начаты исследования планет-гигантов Юпитера, Сатурна и Урана и появились первые публикации, в том числе зарубежные. Также были получены снимки и спектрограммы двух ярких комет Аренда-Ролана (в 1956-м) и Мркоса (в 1957-м).

Как это часто случается, после ухода Тихова Сектор астроботаники расформировали. Но при поддержке В. Фесенкова и Г. Идлиса всем работавшим там астрономам предложили продолжить исследования уже в Астрофизическом институте. К тому же в 1964 году обсерватория института обзавелась 70-сантиметровым телескопом-рефлектором АЗТ-8. Его в качестве планетного телескопа заказал на одном из ведущих предприятий оптической промышленности СССР, ЛОМО, еще Гавриил Адрианович Тихов. Начались активные исследования планет-гигантов.

Тейфель Виктор Германович

Планетную группу института пополняли выпускники вузов Алма-Аты, Казани, Свердловска, Челябинска. Как правило, еще студентами они уже проходили практику в Астрофизическом институте, участвовали в наблюдениях планет. И теперь приносили свои научные темы. В условиях доброжелательной атмосферы со стороны «стариков» формировался научный коллектив будущей лаборатории исследователей планет и Луны.

Международное признание

Планетные исследования Астрофизического института в начале 60-х получили довольно широкое признание. Планетные исследования были представлены на международных симпозиумах в Ленинграде, Льеже, на Генеральной ассамблее Международного астрономического союза в Гамбурге в 1964 году. А при Астрономическом совете Академии Наук СССР даже создали рабочую группу по изучению планет-гигантов, председателем которой назначили нашего собеседника Виктора Германовича Тейфеля. Ученые из Алма-Аты достойным вкладом влились в Международную программу сотрудничества наблюдений планет. Ту же монографию Виктора Тейфеля «Атмосфера планеты Юпитер», выпущенную в 1969 году издательством «Наука», годом позже издали в США в серии переводов NASA, так же как и изданный в Алма-Ате справочник по планетам-гигантам, подготовленный сотрудниками только что созданной лаборатории.

Неоднократно АФИФ и лабораторию посещали зарубежные исследователи планет. В Алма-Ате проходил целый ряд совещаний по планетам, в том числе международных. Последнее в советской Алма-Ате Всесоюзное совещание по физике планет-гигантов и Пленум секции «Солнечная система» Астросовета АН СССР, собравшие давних коллег из братских республик, состоялись в самом конце 80-х годов. К слову, Пленум Астросовета АН СССР был посвящен столетию академика Фесенкова.

Наблюдения планет и другие исследования в интересах московских космических организаций (ЦНИИМАШ, НПО имени Лавочкина, Института космических исследований АН СССР), связанные с разработкой перспективных программ изучения планет-гигантов, продолжались до 1990 года.

Как-то Центральное телевидение снимало в Алма-Ате передачу научно-популярной серии с участием сотрудников планетной лаборатории АФИФ и космонавта Юрия Глазкова. О той истории напоминает запись, которую оставил летчик-космонавт в альбоме лаборатории: «Телепередача «Звездочет» познакомила меня с замечательными людьми — тружениками Астрофизического института АН Казахской ССР и особенно с научными сотрудниками лаборатории физики Луны и планет. Вы замечательные, добрые, умные люди, люди с большой душой и горячим сердцем. Встреча с Вами не только приятна, она обогатила меня и некоторыми знаниями, и человеческой добротой. Спасибо Вам. Вы прокладываете нам путь в космические дали, Вы предвидите наши трассы, Вы — наши первопроходцы! Летчик-космонавт СССР, Герой Советского Союза Ю. Глазков».

Несмотря на все трудности последних десятилетий, лаборатория физики Луны и планет не прекращает своей работы по исследованию планет-гигантов и участию в международных программах. В частности, лаборатория регулярно участвовала в международной кампании, проводимой раз в шесть лет по наблюдениям взаимных соединений и затмений галилеевых спутников Юпитера. Раз в шесть лет плоскость орбит спутников Юпитера оказывается ориентированной точно ребром по отношению к Земле. Это позволяет осуществить фотометрические наблюдения взаимных явлений в системе спутников.

Географическое расположение обсерваторий Казахстана позволяет наблюдать те астрономические события, которые недоступны обсерваториям Европы и Америки.

Эти наблюдения носят прикладной характер, так как предназначены для уточнения движения этих спутников. А это важно для будущих космических миссий к этим спутникам. Дело в том, что такие миссии планируются, в частности, для поиска возможной жизни в подледном океане спутника Юпитера Европа. Россия, хотя и в отдаленном будущем, намечает миссию на спутник Юпитера Калисто. Исследования же планет предусмотрены также Законом о космической деятельности Республики Казахстан.

Так что актуальность планетных исследований, проводимых в республике, у специалистов не вызывает сомнений.

Справка МК

Астрофизический институт имени В.Г. Фесенкова (АФИФ) — ведущая научная организация по исследованиям в области астрономии и астрофизики в Казахстане. Организован в 1941 году Василием Григорьевичем Фесенковым, с 1989-го носит его имя. В 2020 году АФИФ как самостоятельное научное учреждение отмечает 70 лет со дня основания. Входит в состав АО «Национальный центр космических исследований и технологий» Казкосмоса.