Неуничтожимая Урания

Первая российская академическая обсерватория с телескопом в своем составе появилась в 1725 году в одной из башен Кунсткамеры. До середины XVIII века в ней работали Михаил Ломоносов, Леонард Эйлер, Георг Крафт, Христиан Винсгейм, Августин Гришов и другие отечественные и европейские ученые первого ряда. Однако в 1747 году произошел пожар, в результате которого она была практически полностью уничтожена.

С тех пор все попытки восстановить обсерваторию терпели неудачу, пока в 1816 году перед учеными и военными не была поставлена задача точно определить государственные границы России на Западе. Сделать такое без объекта с мощным телескопом было практически невозможно: в качестве основы любой карты выступают точки с точными географическими координатами — широтой и долготой, которые определяются исходя из наблюдений звезд.

Строительство и оснащение новой обсерватории поручили астроному с мировым именем, академику Петербургской академии наук Василию Струве. Для ее размещения Василий Яковлевич выбрал вершину Пулковской горы, находящейся в 14 верстах к югу от Санкт-Петербурга, на высоте 75 метров над уровнем моря. Это позволило исключить создаваемую колесами карет вибрацию, а также помехи от сажи, копоти и прочих продуктов горения из городских печей.

Василий Яковлевич Струве (15.04.1793 – 23.11.1864 гг.) – выдающийся немецко-российский астроном и геодезист, заслуги которого признаны всеми ведущими астрономическими сообществами мира

library.nstu.ru

Архитектор Александр Брюллов, старший брат знаменитого живописца Карла Брюллова, разработал проект здания обсерватории, напоминавший античный храм. Три каменных строения были соединены деревянными галереями. Сверху над каждым из них надстроили круглые вращающиеся башни.

Строительство Пулковской обсерватории началось 4 июля 1835 года. На церемонии закладки фундамента присутствовал Николай I. Торжественное открытие состоялось спустя четыре года, 19 августа 1839-го. Стройка обошлась в немалую по тем временам сумму — 600 тысяч рублей серебром. Первоначально штат обсерватории состоял всего из четырех астрономов, смотрителя и директора. Первым директором стал сам Василий Струве.

На момент постройки Пулковская обсерватория не была единственной в стране. В 1810 году в Казанском университете на базе кафедры астрономии была основана Астрономическая обсерватория, также занимавшаяся соответствующими исследованиями. Однако только с постройкой Пулковской обсерватории начался расцвет русской и мировой астрономии. Сбылось пророчество великого Ломоносова о том, что «славнейшая из муз Урания (муза астрономии в древнегреческой мифологии. — “Стимул”) утвердит преимущественно жилище свое в нашем отечестве».

Архитектор Александр Брюллов, старший брат знаменитого живописца Карла Брюллова, разработал проект здания обсерватории, напоминавший античный храм. Гравюра Евстафия Бернадского с рисунка В. Петрова

struvearc.ru

Дуга Струве

В то время главной задачей Пулковской обсерватории было определение точных координат звезд и составление звездных каталогов. Для этого Струве разработал и ввел в практику раздельный метод наблюдений: прямые восхождения звезд определялись с помощью прибора, предназначенного для определения момента прохождения светила через небесный меридиан, а склонения — с помощью инструмента, употребляемого для измерения высот светил над горизонтом.

Струве научился измерять расстояния до звезд путем вычисления звездного параллакса — изменения координат звезды, вызванного изменением положения наблюдателя из-за орбитального движения Земли вокруг Солнца. Так он определил расстояние до звезды Вега в созвездии Лиры, результат оказался очень близок к последовавшим уже в XX веке более точным измерениям.

Параллельно было установлено, что звезды в нашей Галактике расположены неравномерно. По мере удаления к окраинам звездного «острова» расстояние между звездами увеличивается. Кроме того, сотрудники обсерватории обнаружили существование в нашей Галактике облаков межзвездной пыли, которые поглощают свет, идущий от звезд, и определили величину его ослабления.

Проводились исследования двойных звезд. Струве составил два каталога двойных звезд и доказал, что их движение относительно друг друга происходит в строгом соответствии с законом всемирного тяготения Ньютона.

Кроме изучения звезд в обсерватории шли работы по определению формы и размера Земли. Струве и военный геодезист Карл Теннер вели проект по градусному измерению дуги меридиана от Ледовитого океана до Дуная. Для этого была создана цепь из 265 триангуляционных пунктов — геодезических знаков с координатами и высотной отметкой, которая протянулась на 3000 километров от норвежского города Хаммерфест до побережья Черного моря. Она и получила название «дуга Струве».

Меридианный круг Репсольда. У инструмента София Васильевна Романская. 1920-е годы

Архив ГАО РАН

Звезды на южном небе

В 1912 году заработало отделение Пулковской обсерватории в крымском Симеизе, а функционировавшая с 1821 года Военно-морская обсерватория в Николаеве была передана под крыло главной обсерватории империи.

Обсерватория в Симеизе стала первой в России астрофизической обсерваторией, применяющей новый на то время метод исследований — астрофотографию: фотографирование небесных тел. В ней был установлен астрограф — специальный телескоп с фотокамерой, позволявший получать снимки не только отдельных небесных светил, но и целых участков звездного неба.

Астрофотография позволила открывать малые планеты, которые нельзя разглядеть с помощью обычного телескопа. Дело в том, что при фотографировании по мере увеличения выдержки на пластинках проступают изображения все более слабых небесных светил, которые нельзя обнаружить при визуальном обзоре.

Первая малая планета была открыта 14 марта 1913 года в Симеизе астрономом Григорием Неуйминым. Всего Неуймин открыл 74 астероида, поставив, таким образом, рекорд по их обнаружению среди отечественных астрономов, продержавшийся до 1980-х годов.

Николаевская обсерватория занималась определением точных координат южных звезд в приэкваториальной области звездного неба. По этим звездам астрономы устанавливают положение небесного экватора и точки весеннего равноденствия, использующиеся для отсчета координат небесных светил.

Коллектив Пулковской обсерватории в июне 1914 года у башни 30-дюймового рефрактора. Пятый слева сидит А. А. Белопольский

Архив ГАО РАН

Солнце и кольца Сатурна

В 1916 году директором Пулковской обсерватории стал Аристарх Белопольский, пришедший в нее на должность адъюнкта еще в 1888 году.

Белопольский одним из первых в России начал исследования физики Солнца. Наблюдал солнечные протуберанцы, первым получил фотографии спектра солнечной короны и впервые установил ее вращение. В 1892 году он провел обширные исследования вращения Солнца по движению солнечных факелов — ярких полей, которые окружают солнечные пятна. С помощью собственноручно сконструированного уникального солнечного спектрографа исследовал поверхность Солнца и наблюдал за солнечными затмениями: в 1896 году на Амуре и в 1907 году в Туркестане. При нем в 1904 году была создана Российская комиссия по исследованию Солнца.

Много времени он уделял изучению планет Солнечной системы — Юпитера и Сатурна. Так, он показал, что знаменитые кольца Сатурна представляют собой скопления мелких космических тел, обращающихся вокруг планеты. Исследуя вращение Юпитера, он доказал, что скорости его вращения на экваторе и в высоких широтах не равны.

Аристарх Аполлонович стал родоначальником совершенно новой области астрономии — астроспектроскопии. Модернизировав купленный за границей звездный спектрограф, он измерил лучевые скорости около 200 цефеид — переменных звезд. Установив, что изменение лучевых скоростей цефеид происходит параллельно с изменением их блеска, он доказал, что решающее влияние на блеск оказывают периодические пульсации, вызываемыми внутренними физическими причинами.

Виктор Амазаспович Амбарцумян — армянский и советский астрофизик, астроном, один из основоположников теоретической астрофизики, основатель школы теоретической астрофизики СССР. Академик АН СССР. Академик АН Армянской ССР и её президент, президент Международного астрономического союза

ambartsumian.sci.am

Точное космическое время

Пережив лихолетье Гражданской войны, коллектив Пулковской обсерватории вернулся к научной деятельности. Для решения задачи определения точного времени на территории СССР 24 июня 1924 года при обсерватории был образован Комитет службы времени. Впоследствии на его основе возникла Государственная служба времени.

12 октября 1926 года в обсерватории было учреждено Бюро долгот. Его основными задачами стали определение наиболее точных методов определения долгот, а также способов астрономических наблюдений и приема радиосигналов времени. В 1932 году была создана служба изучения Солнца.

В 1930-е годы астрономы Борис Герасимович, Виктор Амбарцумян и Николай Козырев вели исследования по теории звездных атмосфер, внутреннего строения звезд и звездной статистики. Под руководством Николая Циммермана был создан «Каталог геофизических звезд». Другие специалисты изучали влияние Солнца на условия распространения радиоволн, физику верхних слоев атмосферы Земли, ее ионосферы и магнитосферы.

Пулковская обсерватория в январе 1944 года

TASS

Великое испытание

В годы Великой Отечественной войны многие сотрудники Пулковской обсерватории сражались в рядах Красной Армии, остальные вместе с оборудованием были эвакуированы в Алма-Ату и Ташкент. Само здание обсерватории было практически полностью уничтожено бомбежками и артобстрелами.

Решение о восстановлении обсерватории было принято еще в сентябре 1943 года, в самый разгар боев под Ленинградом. После того как в январе 1944 года блокада города была снята, специальная комиссия провела обследование, которое показало, что все здания обсерватории, в том числе в Симеизе и Николаеве, полностью разрушены, а на фронте погибло тринадцать сотрудников. Президент Академии наук СССР Сергей Вавилов записал тогда в своем дневнике: «Надо сделать все, чтобы Пулково воскресло. Нельзя терять такое — человеческое достоинство требует».

Оставшиеся в живых специалисты переместились в Арктический институт в Ленинграде. Параллельно началось восстановление обсерватории и ее филиалов на прежнем месте. На это правительство СССР выделило 150 млн рублей.

Работа шла восемь лет, и в мае 1954-го состоялось торжественное открытие нового здания обсерватории. Ее площадь возросла в шесть раз, были восстановлены филиалы в Симеизе и Николаеве. Впоследствии отделение в Симеизе было передано новой Крымской астрофизической обсерватории.

В послевоенное время развитие Пулковской обсерватории продолжилось. Были созданы новые отделы: радиоастрономии и астрономического приборостроения, организована большая оптико-механическая мастерская. Появились новые приборы: Большой Пулковский радиотелескоп, ставший прообразом крупнейшего в мире радиотелескопа РАТАН-600, а также БТА (Большой телескоп азимутальный) — крупнейший в Евразии оптический телескоп с 6-метровым диаметром главного монолитного зеркала.

Директор Пулковской обсерватории в 1964–1979 годах Владимир Крат развил новое направление в астрономических исследованиях — баллонную астрономию. К одному или нескольким аэростатам подвешиваются оптические телескопы, которые, поднимаясь на высоту 30‒40 км, где влияние атмосферного излучения минимально, делают максимально четкие снимки. Благодаря этой технологии были получены уникальные изображения солнечной грануляции и солнечных пятен, а также их спектры, изучены вариации диаметра Солнца.

В 1950-х годах в Пулковской обсерватории инженером-эксплуатационником по счетно-аналитическим машинам работал будущий знаменитый фантаст Борис Стругацкий. Как считают исследователи творчества братьев Стругацких, именно Пулковская обсерватория стала прототипом НИИ ЧАВО из «Понедельник начинается в субботу». После смерти Стругацких, согласно их последней воле, тела были кремированы, а прах развеян над Пулковской обсерваторией.

Директор Главной (Пулковской) астрономической обсерватории доктор физико-математических наук Назар Ихсанов

ГАО РАН

Она опять выжила

В безвременье 1990-х Пулковская обсерватория испытала на себе все те же последствия радикальных социально-экономических реформ, что и другие научные институты: массовый отток сотрудников, сокращение программ научных исследований, устаревание и выбывание из строя инструментальной базы.

Однако обсерватория опять выжила. В первую очередь благодаря тому, что получила статус памятника истории и культуры. С 1990 года она входит в состав охраняемого ЮНЕСКО объекта «Исторический центр Санкт-Петербурга и связанные с ним комплексы памятников». В 1997 году ее включили в Государственный свод особо ценных объектов культурного наследия народов Российской Федерации.

С 2011 года Пулковская обсерватория является структурным подразделением РАН в особом статусе и входит в Отделение физических наук. У нее есть одна действующая наблюдательная станция — Кисловодская горная астрономическая станция.

«За 185 лет на базе Пулковской обсерватории были созданы практически все современные отечественные обсерватории (Крымская астрофизическая обсерватория, Специальная астрофизическая обсерватория, Институт прикладной астрономии), а также Одесская обсерватория, Николаевская обсерватория, и национальные обсерватории бывших советских республик», — говорит нынешний директор Пулковской обсерватории Назар Ихсанов.

Тематика современных исследований в обсерватории обширна. Это моделирование пыли в Галактике, изучение тонких квантовых эффектов (например, эффекта Казимира), исследование молодых звезд. По-прежнему идет изучение процессов, связанных с Солнцем: физика Солнца, солнечно-земные связи, вспышечные процессы. Традиционно сильна школа космической погоды, продолжаются астрометрические исследования спутников больших планет, астрофизики, радиоастрономию, небесной механики, астрометрии.

Поменялся подход и к использованию инструментальной базы. Теперь ставка делается не на создание собственного оборудования, тех же телескопов, а на совместное использование приборов и инструментов, которыми располагает мировая астрономия, так называемый шеринг телескопов.

«Наши сотрудники в своих исследованиях используют данные со всех телескопов мира вне зависимости от их формальной принадлежности (большинство астрономических баз данных сегодня полностью открыты). Выбор того или иного телескопа определяется научной задачей. Пулковская обсерватория использует методику шеринга телескопов и занимает в этом показателе одно из лидирующих положений», — рассказывает Назар Ихсанов. 

«Ни один астроном не может считать себя вполне усвоившим современную наблюдательную астрономию в ее наиболее разработанной форме, если он не познакомился с Пулковской обсерваторией», — сказал еще в XIX веке директор Гринвичской обсерватории Джордж Эри. Эти слова актуальны и в наше время.