Возможно, это звучит издевательски, но превосходным астроклиматом отличаются центральные районы Антарктиды. На американской антарктической станции Амундсен-Скотг, находящейся на Южном географическом полюсе, имеется телескоп средних размеров «всего» с полутораметровым зеркалом. К сожалению, он может обозревать лишь южное полушарие неба.
Этого недостатка лишены инструменты, установленные ближе к экватору, например уже упоминавшиеся VLT (Чили) и им, Кека (Мауна-Кеа), 8,2-м японский «Субару» (там же), 9,1-м телескоп им. Хобби-Эберли с составным главным зеркалом (Техас) и др. Некогда крупнейший в мире российский 6-м телескоп БТА теперь, увы, находится во втором десятке среди крупнейших оптических инструментов.
27
Постройка столь крупных наземных инструментов стала альтернативой Космическому телескопу им. Хаббла (рис. 6) с зеркалом 2,4 м. Выведенный на орбиту в 1990 г. и вышедший на полную «мощность» в 1994 году после устранения дефектов, этот инструмент за долгие годы работы вне атмосферы, так мешающей наблюдениям, показал выдающиеся результаты. Правда, и стоимость его, по мнению американцев, оказалась чересчур высока. В настоящее время на замену старичку «Хабблу» готовится космический телескоп им. Джеймса Уэбба с 7-м зеркалом.
А что же на Земле? «Забьет» ли новый космический телескоп наземные инструменты по всем статьям? В этом нет уверенности. Всерьез обсуждается вопрос о постройке в Европе телескопа с 40-м зеркалом разумеется, составным и адаптивным. И это еще паллиатив существует проект юо-м телескопа!
4. НЕ ТОЛЬКО ОПТИЧЕСКИЕ
Во время немецкого «воздушного наступления» на Англию британцы, буквально «только что» создавшие и разместившие на юго-восточном побережье новейшие средства обнаружения самолетов противника радиолокаторы,
были озадачены. Каждое утро начиналось с ложной тревоги. В определенном положении приемной антенны экраны показывали сплошную засветку, как будто к Британии приближалась немецкая воздушная армада, чего на самом деле не было. «Виновник» паразитной засветки нашелся скоро Солнце. То, что видимый свет составляет лишь часть спектра излучения нашего светила, было, разумеется, известно задолго до Второй мировой войны, но знать это в теории и обнаружить на практике разные вещи.
Первыми радиоастрономами оказались, пусть случайно, офицеры радиолокационной службы. После войны, когда некоторые из них пришли в науку, а чувствительность приемных устройств была увеличена, открытия космических источников радиоизлучения посыпались, как из рога изобилия.
Человеку, разбирающемуся в радиотехнике, схема радиотелескопа кажется простой до отвращения. Параболическая «тарелка» вроде спутниковой, только побольше, приемное устройство, усилитель сигнала да анализатор спектра (заурядный радиотехнический прибор, в качестве которого можно использовать доработанный осциллограф) вот и все. Но это только на первый взгляд. Если за дело возьмется любитель со спутниковой «тарелкой», анализатором спектра и грудой радиодеталей, то результатом, надо полагать, станет разочарование. Почти наверняка любителю удастся зафиксировать радиоизлучение Солнца, но и только. Стоило городить огород ради того, чтобы узнать, что Солнце существует!
Прежде всего: насколько велика должна быть приемная антенна (та самая параболическая тарелка)? Ее диаметру следует
29
намного превышать длину волны принимаемого излучения, и чем он больше, тем выше (в потенциале) чувствительность и разрешающая способность инструмента совсем как у оптических телескопов. Чувствительность зависит еще от уровня собственных шумов приемного устройства если он велик, то полезный сигнал «утонет» в шуме и не будет замечен. Основной шум аппаратуры тепловой, вызываемый хаотичными движениями заряженных частиц. Ясно, что чем выше температура, тем интенсивнее эти движения и тем выше уровень теплового шума. На практике входные контуры приемных устройств радиотелескопов охлаждают жидким гелием, добиваясь шумовой температуры в единицы кельвинов.
Наконец, точное наведение огромной параболической чаши (прикиньте хотя бы ветровую нагрузку!) на небесный объект само по себе непростая инженерная задача. Результаты наблюдений, полученные на первых радиотелескопах, не отличающихся ни высокой точностью наведения, ни хорошей разрешающей способностью, не раз ставили астрономов в тупик. Обнаружен новый источник радиоизлучения, но где прикажете его искать? Площадь, в пределах которой он мог находиться, зачастую составляла десятки квадратных градусов! Хорошо, если в пределах этой области находился объект, сразу бросающийся в глаза в оптическом диапазоне, ну а если нет? Как назло, многие источники радиоизлучения (например, квазары) выглядят в оптических лучах, мягко говоря, невыразительно. Отождествление некоторых космических источников радиоизлучения растянулось на годы...
Однако детский возраст той или иной научной дисциплины тем и хорош, что свойственные ему болезни проходят вместе с ним, а открытия, сделанные с помощью пока еще весьма несовершенных инструментов, поражают воображение. Радиоастрономия резко расширила границы познаваемости мира. В самом деле, наблюдая Вселенную в ничтожно узком диапазоне видимых длин волн (400-800 нм), не уподобляемся ли мы тому слепцу из индийской притчи, который трогал