Обращенные к звездам. Прошлое, настоящее и будущее астрономии - Эмили Левеск

смысле ходить. Кульминацией моего лета в VLA стало то, что меня научили безопасно передвигаться по одной из антенн (не сходя со швов и тщательно следя за тем, чтобы не подобраться слишком близко к краю тарелки), а еще я смогла позвать своих родителей, Фила Мэсси и его семью на экскурсию в антенну. На радиотелескопе обсерватории Паркса в Австралии астрономы иногда развлекаются тем, что садятся на край антенны перед тем, как она «выпрямится в полный рост», и поднимаются вверх вместе с ней. Там это называется «аттракцион».

Во время урагана «Мария» телескоп в Аресибо вел наблюдение, даже несмотря на бурю (не помешало и то, что многие астрономы и другие сотрудники укрылись в обсерватории, пережидая ветер с порывами до 70 метров в секунду). Впоследствии, когда дороги расчистили, обсерватория стала центром оказания помощи местным жителям, обеспечивая их водой и удовлетворяя другие нужды, а также опорным пунктом Федерального агентства по управлению в чрезвычайных ситуациях, которому предоставила свою вертолетную площадку. К сожалению, телескоп все же пострадал. Линейный канал телескопа — радиоприемник длиной 30 метров, имеющий вид длинной трубчатой лестницы, — был оторван ураганным ветром и провалился сквозь решетчатую тарелку телескопа, пробив несколько отверстий.

Сама тарелка Аресибо подвешена над землей, и под ней достаточно места, чтобы ходить и ездить. Ее поверхность, которая издалека или на снимках с воздуха кажется монолитной, на самом деле решетчатая и пропускает свет, так что под телескопом стелется густой зеленый ковер растений. После урагана территорию под ним затопило, и сотрудникам пришлось позаимствовать каяк одного из астрономов, чтобы осмотреть тарелку снизу.

Впрочем, иногда радиотелескопы сталкиваются с теми же проблемами, которые преследуют другие обсерватории, только проявляются они иначе. Животные могут натворить в радиообсерватории немало бед, но у серьезных проблем оказываются совершенно неожиданные причины.

Самые известные вредители на радиотелескопах — это птицы, вернее, то, что они оставляют после себя. В 1964 году физики Арно Пензиас и Роберт Уилсон работали на чрезвычайно чувствительной радиоантенне и пытались понять, как избавиться от постоянного фонового шипения в данных. Основными виновниками они считали голубей, которые гнездились в телескопах и рядом с ними. Птицы производили слой того, что Арно деликатно именовал «белым диэлектрическим веществом», — для радиотелескопов оно представляет проблему, поскольку птичий помет хорошо проводит электричество и может сбить с толку детекторы. Арно и Роберт избавились от голубей и помета в надежде устранить фоновый шум. К несчастью, шипение никуда не делось. К счастью, это оказался космический микроволновый фон, электромагнитный реликт Большого взрыва — открытие, которое принесло двум физикам Нобелевскую премию.

Тем не менее отгонять стаи птиц подальше от радиотелескопов с тех пор стало приоритетной задачей, и обсерватории используют все средства, от металлических шипов и (радиопрозрачных) экранов GORE-TEX до различных шумов, пытаясь отпугнуть птиц и уберечь телескопы от помета. По иронии судьбы, Джодрелл-Бэнк, радиообсерватория в Англии, преуспела в этом благодаря паре диких сапсанов, которые обосновались на опорных башнях самого большого телескопа и отлично справляются с задачей отпугивания мелких птиц.

Борьба Аресибо с птицами носит несколько более драматичный характер, хотя это получилось непреднамеренно. Передатчики, приемники и другие оптические элементы телескопа размещены внутри большого купола с открытым основанием, подвешенного над огромной основной тарелкой. Птицы часто залетают под купол, а найти дорогу наружу подолгу не могут, и это не всегда заканчивается для них благополучно. Если птица окажется между оптическими элементами телескопа в неподходящий момент, то все равно что попадет в микроволновку. У большинства радиотелескопов такой проблемы нет, поскольку там оптические элементы не накрыты куполом, но и там бывают несчастные случаи: в одной радиообсерватории в Калифорнии включили передатчик именно в тот момент, когда рядом пролетал рой пчел, и все пчелы погибли.

Во время изучения радиоярких областей соседней галактики Норберт Бартел и его команда временно потеряли сигнал с одного калифорнийского радиотелескопа. В опубликованной работе Норберт сухо объяснил: «Потеря сигнала произошла из-за кнутовидной змеи (Coluber constrictor), попавшей на провода высокого напряжения (33 000 В), обслуживающие станцию. Однако… мы не считаем [змею] ответственной за потерю данных. Вероятнее всего, причиной стала некомпетентность краснохвостого сарыча (Buteo borealis), построившего гнездо без учета требований безопасности; данное гнездо упало с близстоящей опоры линии электропередач, и птенцы оказались выброшены на землю вместе со всем их запасом пищи, состоявшим из одной древесной крысы, одной кенгуровой крысы и нескольких змей, исключая вышеупомянутую, имевшую более высокую плотность»[28]. Среди необычных сообщений в отчетах наблюдателей такое описание происшествия, как «птица случайно уронила змею на провода», пожалуй, одно из самых странных.

В районе Аресибо также имеется большая популяция бездомных кошек, которые по понятным причинам привязываются к месту, где люди их подкармливают. Когда их численность стала выходить из-под контроля, несколько астрономов начали забирать котят и потихоньку раздавать их своим коллегам. Сеть тайного котооборота расширилась, в нее оказались вовлечены и другие близлежащие радиообсерватории. Однажды в здании обсерватории в Тусоне в поисках источника странного шума, который принимали за шебуршание крыс, кто-то сдвинул потолочную плитку, и оттуда выпали два котенка. Их сразу назвали Фобосом и Деймосом в честь спутников Марса. Сегодня у «астрономических котят» есть онлайн-представительство в Твиттере (@ObservatoryCats); этот аккаунт собрал средства на помощь домашним животным в Пуэрто-Рико после урагана «Мария» и отслеживает судьбу астрономических кошек, которые начали свой путь на телескопах.

Даже с учетом неприятностей в виде птичьего помета или пораженных током пчел жизнь в радиообсерватории кажется довольно приятной. Можно вести наблюдение в любую погоду, можно лазать по тарелкам, как по гигантской детской площадке, а для уюта еще и котята имеются.

Подвох кроется в помехах. Мы знаем, что у радиотелескопов свое, быть может, неожиданное представление о том, что считать «блестящим» зеркалом. Оказывается, и «темнота» для них определяется не менее странными критериями. Если бы радиоизлучение было видимым, то, где бы вы ни читали эту книгу, вы наверняка видели бы вокруг хаотичный набор странных сигналов. Я пишу этот абзац в городской кофейне, и если бы я могла своими глазами различать радиоволны разной длины, то видела бы облако сетей Wi-Fi, бесконечные потоки сигналов мобильных телефонов, редкие вспышки микроволновки и даже мигание свечей зажигания в двигателях машин на улице.

Радиотелескопы должны максимально ограждать себя от этих загрязняющих источников излучения. Поэтому целые диапазоны длин волн защищены на государственном и международном уровне и закрыты для любого использования (радиовещания, военной связи и т. п.), чтобы оставить их исключительно для научных исследований. И все же чем более изолирован радиотелескоп, тем лучше. Равнина, на которой расположена