Премия Рунета-2020
Россия
Москва
+25°
Boom metrics
Наука
Эксклюзив kp.rukp.ru
28 июня 2024 0:20

Почему Маск торопится с полетом на Марс, как жить без теории относительности и стоит ли вернуть Санкт-Петербург в центр всех географических карт

Продолжение беседы с астрономом Николаем Железновым: о странных астероидах, теории относительности, и – почему все долготы мира отсчитывают от Лондона

Фото: Shutterstock.

Продолжаем нашу беседу с кандидатом физико-математических наук, старшим научным сотрудником Института прикладной астрономии РАН Николаем Железновым. Из первой части интервью мы узнали, поможет ли против опасных астероидов ядерное оружие, откуда берутся землетрясения, и правда ли, что вращение Земли постоянно меняется.

Сегодня мы посмотрим чуть дальше, и коснемся даже парадоксов пространства-времени теории относительности, но потом все равно вернемся на Землю, в Санкт-Петербург, от которого когда-то отсчитывали географические долготы, но потом перестали – так может, возобновить?

БИЛЕТ НА МАРС – В ОДИН КОНЕЦ

- Мы видим мельчайшие камни в космосе, но не видим чужих кораблей. Пришельцев все-таки нет?

- Астрономы допускают существование внеземных цивилизаций. Есть даже научная программа их поиска – SETI. Однако, фактов, которые подтверждали бы существование даже не цивилизаций, а хотя бы внеземной жизни, нет. Все остальное – конспирология.

Попадаются ли странные явления? Конечно. Но в первую очередь надо искать естественные объяснения. А на инопланетян валить лишь в последнюю очередь. Что интересно, рано или поздно все удается объяснить и без пришельцев.

- Странные явления?

- Взять недавний пролет мимо Солнца межзвездного астероида Оумуамуа. Он вытянутой формы, и вдобавок определили, что – для своего размера – у него слишком малая масса. Словно пустой внутри. Конечно, возникло предположение, что это межгалактический корабль, который совершил гравитационный маневр около Солнца. Но доказательств нет. Если вы ждете их от меня…

- … конечно, признания, что мы найдем пришельцев около Земли!

- Скажу так: надеюсь, что мы можем их обнаружить, хотя бы в виде микробов. Но это маловероятно.

- Вы не сказали «нет». Я счастлив. Вы верите, что человечество вот-вот, пусть в лице Илона Маска, окажется на Марсе?

- Маск торопится. Я был знаком с девушкой из Питера, которая очень радовалась, что попала в программу переселенцев, в первую партию, которая полетит на кораблях Маска и заселит Красную планету. Я пытался убедить ее в том, что это не увеселительная прогулка, это огромный риск погибнуть и ежесекундная борьба за выживание. Но она была очень воодушевлена, несмотря на то, что это билет в один конец.

Дьявол кроется в мелочах. Задача невероятно сложна технически, и некоторые проблемы до сих пор непонятно, как решить.

Взять радиационную защиту в процессе полета. Пока мы около Земли, мы защищены от жесткой радиации магнитным полем. Но вдали от родной планеты космонавт, во время выбросов радиации, подхватит даже не лучевую болезнь (с ней можно жить относительно долго), а дозу, которая убьет его практически молниеносно во время, например, корональных выбросов с поверхности Солнца.

Мы не сталкивались с таким, когда летали к Луне. Сам полет занимает примерно неделю. Можно проскочить между солнечными вспышками. На Марсе, если уж долетели, тоже: зарылись в грунт и сидим. А вот пока туда летишь… Это же полгода, и за это время может случиться что угодно.

Маска я уважаю за оптимизм и энергию, но все-таки я скептик. Флаг ему в руки, но я считаю, что надо подходить более фундаментально. Все этапы по много раз отрабатывать, и лишь потом посылать людей. Гонки, как в период «Времени первых», в 1960-е, вроде бы нет. Тогда, конечно, рисковали очень сильно.

Илон Маск.

Илон Маск.

Фото: REUTERS.

- И при этом потеряли не так много космонавтов, хотя каждая потеря – это боль.

- Потому, что события разворачивались рядом с Землей. А на Марсе на помощь никто не придет.

МОЖНО ЛИ ЖИТЬ БЕЗ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ

- Часто говорят: без теории относительности не работала бы система спутниковой навигации. Ведь на орбите время течет уже немного медленнее, потому что гравитация Земли слабее. GPS – лучшее доказательство правоты Эйнштейна. Это правда?

- Правда. На космических скоростях теория относительности уже проявляет себя. До субсветовой скорости нам еще не разогнаться, это технология будущего. Но даже на нынешних скоростях учитывать релятивистский эффект необходимо, если мы хотим добиться миллиметровой точности позиционирования.

- Все чаще читаю, что гравитационная постоянная не постоянна, и вообще мировые константы «плавают». Если так, то это слом устоев классической физики. Вы это видите?

- У нас была работа по определению массы астероидного кольца. И в той работе вроде бы было предположение, что гравитационная постоянная, в самом деле, может быть не постоянной.

Но речь идет об очень тонких эффектах. Все это проявляется скорее в масштабах всей Вселенной. Да и не стал бы я торопиться с выводами насчет постоянной.

- Верите ли вы лично в темную материю, которую якобы невозможно засечь принципиально, а не потому, что у нас слабые приборы? Я не очень верю, ведь проверить ее существование, получается, нельзя.

- Есть два указания на существование темной материи и темной энергии. Во-первых, Вселенная расширяется с ускорением. Во-вторых, это избыточное вращение галактик. Если рассматривать галактику как жидкость, скорость ее вращения должна падать к периферии. А она не падает – сохраняется. Словно галактика – твердое тело. Чего быть не может. Дополнительная масса – темная материя – вроде как и заставляет звезды на периферии быстрее лететь.

Все прочее – это уж или очень косвенные признаки, или гипотезы. Да и в целом, «темные» материя и энергия – все-таки гипотезы скорее, чем теории. Пока их не найдут, не докажут их существование, гипотезами они и останутся.

А НЕ ВОЗРОДИТЬ ЛИ ПУЛКОВСКИЙ МЕРИДИАН?

- До революции русские карты отсчитывали долготу не от Лондона (Гринвича), а от Пулкова под Санкт-Петербургом. Не время ли сейчас вернуться к Пулковскому меридиану?

- Считаю, что нет. Напомню историю.

В XIX веке не было единого начального меридиана. Были Пулковский, Парижский, Гринвичский и другие. Конечно, неудобно – у всех карты разные. Решили, что надо унифицировать нулевой меридиан. На международной меридианной конференции в октябре 1884 года в Вашингтоне из пяти предложенных меридианов выбрали Гринвичский. Просто потому, что это был самый западный из европейских. Таким образом, почти вся Европа оказывалась в восточном полушарии. С этим почти все согласились. А Пулковский меридиан не был даже в кандидатах, хотя от России представитель в конференции участвовал.

- Не происки англичан, стало быть?

- Нет, хотя англичанам было приятно, престижно. Сегодня, если мы распространим импортозамещение еще и на географию, то просто запутаемся. Пересчитывать каждое измерение из «нашей» системы в международную будет тяжело.

- Обсерватория в Пулково в конце XIX века считалась ведь чуть ли не астрономической столицей мира. Жалко, конечно, что сейчас на слуху другие обсерватории.

- Пулково славилось тем, что у этой обсерватории были очень длинные ряды астрометрических наблюдений. На десятилетия, да что там, почти на столетие. Пулковский телескоп все это время стоял на одном месте, его координаты не менялись и измерялись с большой точностью. Это было очень ценно.

Беда Пулково в том, что оно слишком близко к городу. Город расширяется, город светится. Я прекрасно понимаю сотрудников обсерватории, которые выступали за то, чтобы сохранить Пулково как наблюдательную станцию. Но градостроительные планы города не остановить. Та же судьба постигла обсерватории в Париже и в Гринвиче. Но у нас в Петербурге еще и не очень хороший астроклимат. Всего 20-25 полностью ясных дней в году. Так что наблюдения перенесли в другие обсерватории и наблюдательные станции.

Но главное, что заставляет говорить о роли Пулково в прошедшем времени – то, что сегодня актуальнее измерения из космоса, а не с земли. Наземная оптическая астрометрия, на стационарно стоящих телескопах, имеет меньшую точность. Наблюдения со спутников дают гораздо более точные данные. Не мешает атмосфера, нет дня и ночи. Очень качественные изображения дают телескопы Хаббла, Джеймса Уэбба. Наземные, даже с адаптивной оптикой, просто не сравнятся с ними.

Для наземных телескопов нашли выход – оптическая интерферометрия. Это когда несколько, а то и несколько десятков телескопов на одной территории работают синхронно, как единое целое. Пример – «Очень большой телескоп» в Чили.

Наблюдения с Земли в радиодиапазоне имеют свои преимущества - не мешают облака, можно наблюдать днем. И вот тут Россия – в первых рядах мировой науки, могу это смело сказать.

- Насколько сильно сказалась изоляция, в которую нас затолкали западные политики?

- Конечно, сказалась. Мы обменивались данными и с Европейской РСДБ службой, и со Всемирной. РСДБ – радиоинтерферометрия со сверхдлинной базой. Теперь общение с европейцами затруднено, наше участие в некоторых программах приостановлено, но не во всех. Американцы тоже еще поддерживают контакты.

Но, даже если нас изолируют полностью, мы все равно сможем позиционировать наши спутники с приемлемой точностью. Ведь всего на Земле 15 станций колокаций, снабженных несколькими средствами наблюдений, у России – три, будет четвертая. Как раз надо минимум три. К сожалению, это означает, что они без нас будут точнее измерять положение спутников, чем мы без них. Но ничего страшного не произойдет. Когда заработает четвертая наша станция под Уссурийском, точность измерений вырастет процентов на 20.

А рано или поздно кооперация восстановится, даже не сомневаюсь в этом.

- Из того, что делает ваш институт, что сейчас самое прорывное, самое интересное?

- Это как раз строительство радиотелескопа РТ-13 в Уссурийской астрофизической обсерватории, нашей станции на Дальнем востоке. Надеюсь, наблюдения начнутся уже через несколько лет.

Вообще, наша основная задача – обеспечить связь земных и небесных систем координат. Мы наблюдаем квазары и спутники, определяем поправку времени, координаты полюса. Все это важно для безупречной работы спутников ГЛОНАСС. Для этого у нас создан радиоинтерферометрический комплекс «Квазар-КВО – три станции, в Светлом (Приозерский район Ленинградской области), в Зеленчуке (Северный Кавказ), и в Бурятии. Четвертая – под Уссурийском, как уже сказал. На станциях работают радиотелескопы РТ-32, РТ-13, лазерные дальномеры и другие приборы. А в главном здании на набережной Кутузова в Петербурге установлен коррелятор. С его помощью сигналы с квазара, полученные на разных станциях, обрабатываются для получения необходимых поправок.

С помощью сложной и тонкой технологии мы можем узнать точнейшее расстояние между станциями и изменения этих расстояний, а также координат станций со временем.

Вы наверняка слышали, что Крым медленно, на несколько миллиметров в год, смещается в сторону России. А вся плита, на которой стоит Европейская часть страны, тоже смещается на восток. Все эти эффекты мы видим.

Кроме того, ИПА РАН разрабатывает собственную планетную теорию EPM. Выпускаем также астрономические ежегодники, в том числе и для нашего военно-морского флота, занимаемся астероидной опасностью. Штат у нас не такой уж большой, молодых кадров, конечно, не хватает. Как и финансирования – но это общая проблема фундаментальной науки. Делаем, что можем. Надеюсь, что делаем мы немало.

СПРАВКА КП

Институт прикладной астрономии РАН — один из крупнейших астрономических институтов мира, ведущий исследования в области новых методов астрометрии и геодинамики, эфемеридной астрономии, классической и релятивистской небесной механики, радиоастрономии и радиоинтерферометрии, космической геодезии и фундаментального координатно-временного и навигационного обеспечения. Находится в Санкт-Петербурге, основан в 1987 году.

ПЕРВАЯ ЧАСТЬ ИНТЕРВЬЮ

Вся надежда на ядерное оружие: астроном рассказал, как человечеству бороться с одной из главных угроз для Земли

Влияет ли глобальное потепление на вращение планеты, как Луна улетает от Земли и насколько серьезна проблема космического мусора - рассказывает астроном Николай Железнов (подробнее)