Зеркало Большого телескопа азимутального временно недоступно астрономам

Главная российская обсерватория временно приостановила программу наблюдений в оптическом диапазоне. Специальная астрофизическая обсерватория РАН в горах Карачаево-Черкесии перенесла старт исследований с 1 сентября на 15 октября. Такое решение было принято из-за проблем с шестиметровым зеркалом Большого телескопа азимутального. Изготовленное еще в СССР, последние десять лет оно проходило переполировку на заводе-изготовителе. После возвращения в обсерваторию выяснилось, что обновленное зеркало пока не может дать оптимального качества изображения. Ближайший месяц ученые будут проверять зеркало в рабочем режиме, после чего сделают окончательный вывод о его пригодности.

Специальная астрофизическая обсерватория (САО) РАН была открыта в 1966 году в Карачаево-Черкесии. Она до сих пор является крупнейшим в России и Евразии астрономическим центром наземных наблюдений. Основные ее инструменты — Большой телескоп азимутальный (БТА) и радиотелескоп РАТАН-600 с антенной диаметром 600 м. Заявку на наблюдения здесь могут подать ученые из любой страны.

До 1960-х годов строительство телескопов с диаметром зеркала более 5 м считалось технически невозможным, однако группа советских ученых под руководством Баграта Иоаннисиани разработала проект первого в мире шестиметрового зеркала. На Лыткаринском заводе оптического стекла была изготовлена заготовка, но через полтора года она лопнула. Следующая попытка оказалась удачной: стеклянная масса остывала два года, еще семь лет полировалась порошком из 12 тыс. карат природных алмазов, после чего на нее нанесли пленку из алюминия толщиной 1 микрон. Получившееся зеркало проработало на телескопе четыре года, несмотря на некоторые дефекты рабочей поверхности. Потом для него подготовили замену, более совершенное второе зеркало, оно работало более 40 лет. Ученым приходилось регулярно смывать с него старый слой алюминия и наносить новый. Из-за этой неизбежной процедуры, говорят в САО РАН, свойства стекла постепенно ухудшались, и все чаще поднимался вопрос о его замене. Но быстро создать новое зеркало сейчас уже невозможно, сказал “Ъ” замначальника научно-производственного комплекса Лыткаринского завода оптического стекла Владимир Патрикеев. «В сложные для нашего предприятия 1990-е годы была разобрана 514-тонная плавильная печь, в которой изготавливалась отливка для шестиметрового зеркала. Пришлось бы строить ее с нуля, притом что в настоящее время практически не существует ее завод-изготовитель»,— рассказал он.

Тогда ученые вспомнили про первое зеркало БТА, которое с 1979 года хранилось в специальном саркофаге. В 2007 году его привезли на завод для переполировки и устранения дефектов. Предполагалось, что процедура займет три года, но из-за перебоев с финансированием она растянулась на десять лет, стоимость работ превысила 250 млн руб. В феврале 2018 года обновленное зеркало вернулось в обсерваторию. “Ъ” подробно писал об этом: операция по доставке зеркала из Лыткарино в Карачаево-Черкесию заняла восемь дней. Особо хрупкий груз весил 42 тонны, причем вибрация зеркала внутри защитного контейнера не должна была превышать 3 мм. Из-за этого транспорт мог двигаться со скоростью не более 40 км/ч, а в горах — не более 10 км/ч.

Работы по замене старого зеркала на новое начались 3 мая и шли все лето. Астрономические наблюдения должны были стартовать 1 сентября, но этого так и не произошло: качество изображения оказалось далеко от идеала. «После установки зеркала в штатную оправу обнаружено, что отклонения поверхности от параболической формы слишком большие,— сказал “Ъ” замдиректора САО Дмитрий Кудрявцев.— Работы возможны, но наблюдается достаточно большой рассеянный свет, что вызывает опасения по поводу выполнимости некоторых программ, например выполнения точной фотометрии».

На прошлой неделе ситуацию с зеркалом обсуждал ученый совет обсерватории. Главный научный сотрудник САО РАН Виктор Афанасьев предложил «срочно возвращать в работу старое зеркало, пока еще не наступили холода и это технически возможно». Однако большинство членов совета проголосовали за то, чтобы продолжить работы по аттестации обновленного зеркала. Господин Кудрявцев указал, что зеркала будет крайне сложно поменять при минусовых температурах. «А главное, нельзя отказываться от результата многолетней совместной работы на основании неполного объема данных,— сказал он, напомнив, что зеркало пока не покрыли алюминием.— На телескопе работают пять различных научных приборов, некоторые из них имеют несколько режимов, и нельзя без всякой проверки сказать, можно сейчас вести те или иные наблюдения или нет. Поэтому зимой будут вестись наблюдения с обновленным зеркалом, а к весне картина станет максимально ясна».

Причина, по которой зеркало вызывает столько вопросов, пока не установлена. Но в обсерватории напоминают, что в советское время зеркала полировали, зафиксировав в стационарной оправе, имитирующей оправу БТА. Потом эта огромная конструкция весом в десятки тонн несколько десятилетий простаивала и была разобрана заводом. Поэтому было предложено зафиксировать зеркало для тестирования на специальных стальных лентах. «По-видимому, заготовка зеркала оказалась неоднородной по составу, в результате методика пересчета деформаций не оправдалась. Проконтролировать это на заводе было невозможно, только установка в штатную оправу телескопа могла показать окончательный результат»,— сказал “Ъ” Дмитрий Кудрявцев. Сейчас начало наблюдений перенесено на 15 октября. По словам руководства обсерватории, все астрономы, подававшие заявки на осенний период, предупреждены о сложившейся ситуации.

Юлия Бычкова, п. Нижний Архыз; Александр Черных