"Милиметрон" ще търси отговори

Юрий Медведев

Руските специалисти започнаха създаването на уникалния телескоп "Милиметрон". Предполага се, че той ще стане пробив в астрономията. Очаква се, че той ще помогне да се отговори на много въпроси, натрупани за дългите години изучаване на космоса от най-различни земни и орбитални обсерватории. Дори простото изброяване на задачите, които предстои да реши този телескоп, е невероятно. Например да сложи точка в отдавнашния спор за черните дупки. Съществуват ли те наистина или са фантазия на учените. Та дори един от тях, който от много години се занимава с тези феномени, прочутият физик Стивън Хокинг, изненадващо заяви, че никакви черни дупки изобщо няма.
Търсенето им обаче е само един от повече от 30 мащабни проекта. В частност, проучвайки останалото след Големия взрив реликтово излъчване, телескопът може да погледне 13 милиарда години назад, да разбере как е станала еволюцията в нашата Вселена. На пръв поглед изглежда, че няма какво ново да се открие за този феномен, та нали за откриването на реликтовото излъчване през 2006 година вече бе получена Нобелова награда.
- Сега пред световната наука има нова задача - да се проучи това явление по-детайлно - каза академик Николай Кардашев, ръководител на проекта "Милиметрон". - Например бе открито, че това излъчване е нееднородно, в него има някакви тъмни и светли петна. Тоест на пътя към Земята има нещо, нещо поглъща и добавя излъчване. Но какво е това? "Милиметрон" ще търси отговора.
Трябва да се отбележи, че през последните години древната наука астрономия преживява второ раждане. Всяка година откритията в космоса влизат в петицата на най-гръмките научни достижения. И всичко благодарение на това, че в арсенала на учените се появяват супермодерни прибори. Ако преди космосът се изучаваше само с помощта на оптични телескопи, то сега го изследват на практика във всички диапазони на дължините на вълните: гама лъчи, рентгенови, оптични, инфрачервени, радиовълнови, гравитационни вълни, а също така елементарните частици на високите енергии и всепроникващите неутрино и др. И пред учените се разкриват неочаквани картини. Оказва се, че смятаният още неотдавна за празен космос буквално гъмжи от различни обекти. Но да се получат тези изображения е възможно само като се проучва участък на небето в строго определен диапазон на дължините на вълните. Например в далечния инфрачервен диапазон бе открито, че всеки участък от небето плътно е "опакован" с някакви ярки точки. Напомня червен хайвер в кутия.
- Засега не знаем какво е това - казва академик Кардашев. - Може би са протогалактики с протозвезди и протопланети, които тепърва се образуват. "Милиметрон" притежава уникални параметри, затова е в силите му да разбере какво е това явление. Още една задача е търсенето на органични молекули, основите на ДНК, а това означава - на всичко живо. А освен това той ще търси отговор на въпроса как е възникнала Слънчевата система, как са се сформирали нейните планети.
Основната сфера на интересите на "Милиметрон" е "студеният космос". Всичко, което е със стайна температура и по-ниска, чак до абсолютната нула. Това е много голямо "семейство". Тук, в частност, са приличащите на Земята екзопланети, астероиди, комети, междузвезден прах и газови облаци, от които могат да се образуват нови звезди и планети. Една от вълнуващите задачи, които стоят пред телескопа, е търсенето на извънземни цивилизации. Въпросът е в това, че приборът прихваща космическа информация именно в диапазона, който се смята за най-перспективен за такова търсене. Нещо повече, той ще може да регистрира следи от дейност на извънземни. Та нали силно развита цивилизация е напълно способна да обкръжи звездата си със система от конструкции, за да улавя енергията на светилото и да я използва за нуждите си. Тази технология "Милиметрон" ще може да види.
Какво обаче ще позволи на този уникален прибор да прави такива невероятни открития? Първо, той ще е най-големият космически телескоп, работещ на милиметрови, субмилиметрови и инфрачервени вълни (дължина от 0,02 до 17 милиметра). Най-близко до тези параметри е бил телескопът "Хершел". Той успя лекичко да приотвори вратата към много от космическите тайни. Предстои "Милиметрон" да я отвори широко. И това е напълно в силите му. Приборът ще притежава недостъпните досега за нито един телескоп два основни параметъра - изключително висока чувствителност и уникално ъглово разширение (милиардни от ъгловата секунда, което е милиард пъти повече, отколкото на човешкото око). Именно това ще позволи на телескопа да погледне в неизучения досега космос.
- Невероятните възможности на прибора могат да се покажат на примера на черните дупки - казва академик Кардашев. - Защо учените все още не могат с пълна убеденост да кажат, че те съществуват? Една от причините е в това, че техните околности не са прозрачни за радиовълните, на които работят днешните телескопи. Обвивката около тези обекти е такава, че тези вълни не могат да проникнат вътре, ние виждаме само яркото сияние на обвивките от газ, обкръжаващи централния обект. Необходими са къси вълни, най-добре субмилиметрови, за да се преодолее тази граница. И "Милиметрон" предоставя такава възможност. А това може да стане пробив в изучаването на този феномен.
Приборът ще работи в два режима: единичен и като общ инструмент със земни телескопи (режимът на интерферометър). В първия случай предстои да се проучат големи космически обекти изцяло или техни големи части. Във втория във фокуса на апарата ще бъдат например "черни дупки" или отделни звезди.
За да стане телескопът толкова чувствителен и "виждащ", учените трябва да решат безброй изключително трудни научни и инженерни задачи.
Преди всичко трябва да се създаде огледало с диаметър 10 метра, това е три пъти повече, отколкото имаше най-голямата космическа обсерватория "Хершел". Огледалото ще се състои от 24 листенца, при това всяко от тях ще е от още три парченца. Повърхността на гигантското огледало трябва да се изработи с изключителна точност, отклонението не трябва да е повече от 10 микрона. Но и това не е всичко. Всички листенца и елементите им в орбита трябва да имат възможност да се местят едно спрямо друго, за да може при необходимост да се коригира системата на телескопа. Но пикът на сложността на прибора, разбира се, е системата за охлаждане на огледалото почти до температурата на абсолютната нула - до минус 268 градуса по Целзий. Защо са необходими тези сложности?
- Самото огледало се нагрява от слънчевите лъчи, а това означава, че излъчва топлина - обяснява Николай Кардашев. - Този "шум" е хиляди пъти по-силен от сигналите, които идват от космоса. Приборът ще чува само себе си. Ние трябва да прихванем излъчването на "студени" планети, а също така да изучаваме реликтовото излъчване, чиято температура е близка до абсолютната нула.
Затова на огледалото му е необходимо много голямо охлаждане. То ще бъде закрито от Слънцето с щит от пет екрана. Но те няма да могат да докарат температурата на огледалото до необходимата величина. Това е поръчано да направи мощна охлаждаща машина. Тя трябва да охлажда и огледалото, и цялата система от приемници на информация. Слънчеви батерии ще зареждат с енергия този хладилник.
Преди да попадне в орбита, телескопът ще премине изпитания. Приборът ще отиде в космоса под формата на пашкул и ще се разтвори, след като излезе в орбита. Той ще работи в точката на Лагранж (тук гравитационните сили се уравновесяват от центробежната) на разстояние 1,5 милиона километра от Земята. Проектът на обсерваторията е разработен в Астрокосмическия център "Лебедев", а основната организация за създаването й е на НПО "Лавочкин". Сега специалистите от предприятието "Информационни спътникови системи "Акад. Решетньов" започнаха да сглобяват опитните образци и макетите на бъдещата обсерватория. Изстрелването е планирано в началото на двадесетте години.

Научните задачи на обсерваторията "Милиметрон"

1. Изучаване на черните дупки.
2. Изучаване на процесите в междузвездното пространство, формирането на Слънчевата система, търсене на екзопланети във Вселената.
3. Еволюцията на галактиките. "Милиметрон" ще може да види как са се образували най-далечните галактики, появили се след Големия взрив.
4. Изследване на "тъмната материя" и "скритата" енергия - основните загадки на съвременната наука. Природата им засега е неизвестна.


Обсерваторията ще даде възможност за получаването на уникална информация за глобалната структура на Вселената, за строежа и еволюцията на галактиките, на техните ядра, за звездите и планетните системи