Міжнародна конференція «Тіла Сонячної системи — від оптики до геології» відбулася в НДІ астрономії Харківського національного університету імені В.Каразіна. Її проведено в рамках святкування 200-річчя астрономії в ХНУ. Під час ювілейних торжеств було також відкрито пам’ятник академіку М.Барабашову, музей історії астрономії в Харківському університеті і презентовано книжку «200 років астрономії в Харківському університеті».
У роботі конференції взяли участь учені Європи, США, Росії, Індії, Японії. Серед них — репрезентант Європейського космічного агентства Августин Чикаро, завідувач лабораторії Інституту космічних досліджень РАН Леонід Ксафомаліті, провідний співробітник Годдардівського космічного центру Національного космічного агентства США (НАСА) Теодор Костюк, представник Інституту космічних досліджень США Алан Харріс, провідний співробітник Інституту астрономії РАН Олександр Багров.
Людина змінює образ Місяця
— Юрію Григоровичу, від якої події веде відлік 200-ліття астрономії в Харківському університеті? — запитую директора НДІ астрономії ХНУ, доктора фізико-математичних наук Ю.Шкуратова.
— Усе розпочалося 1808 року, коли професор Йоганн Сигізмунд Гут заснував при університеті кабінет астрономії. 1824 року було створено кафедру астрономії, а ще за 80 років завдяки старанням професора Левицького з’явилася справжня обсерваторія. Йому вдалося переконати ректора виділити п’ять тисяч карбованців на купівлю меридіанного кола та його установку в університетському саду, а власника оптичної крамниці Едельберга — інвестувати у проект ще шість тисяч карбованців. На той час це були солідні гроші, і університет зміг придбати меридіанне коло для астрономічних вимірів у знаменитих німецьких майстрів — братів Репсольд. 2002 року на основі обсерваторії було створено Науково-дослідний інститут астрономії ХНУ ім. В.Каразіна.
За століття, що минуло відтоді, вчені університетської обсерваторії зробили вагомий внесок у науку про космос. Так, астрономи вперше провели фотометричні дослідження Місяця та найближчих планет. Микола Барабашов, творець усесвітньо відомої харківської школи планетознавства, першим сказав про можливість висадки на Місяці космічного десанту, — доти вважалося, що поверхня нашого природного супутника вкрита шаром пилу, в якому будь-який апарат «потоне». Дані про поверхню Місяця, поверх-
ню й атмосферу Марса та інших планет, отримані в Харкові, зіграли особливо важливу роль на першому етапі їх досліджень засобами ракетно-космічної техніки. Астрономи Харківського університету брали участь у підготовці й опрацюванні результатів усіх радянських експериментів з вивчення Місяця, Венери, Марса та комети Галлея. Вони першими в СРСР розпочали вивчення малих планет.
— На яких наукових напрямах спеціалізуються університетські астрономи зараз?
— Ми продовжуємо дослідження тіл Сонячної системи, а також явища гравітаційного лінзування, займаючи чільні позиції в СНД у сфері досліджень поверхні Місяця, Марса та астероїдів. В інституті працюють чотири лауреати Державної премії України та чотири лауреати премії НАНУ імені академіка М.Барабашова. Учені підтримують широкі зв’язки з багатьма науковими установами різних країн. 32 об’єкти в Сонячній системі — кратери на Місяці, Марсі й Венері, а також малі планети — названі іменами астрономів Харківського університету. Слід додати, що когерентнооптичний обчислювач для опрацювання астрономічних зображень НДІ астрономії ХНУ внесений до реєстру наукових установок, які становлять національне надбання України.
— Харківські вчені продовжують досліджувати Місяць?
— Так, продовжують. Тепер, зокрема, ми працюємо над двома проектами спільно з Європейським космічним агентством. Один із них — політ апарата Smart-1 на Місяць. Наші співробітники ввійшли до міжнародної команди, яка опрацьовує й аналізує отримані дані, — це кілька десятків тисяч знімків найцікавіших ділянок нашого супутника. Ми розробили методику, що дозволяє знаходити і досліджувати аномалії в структурі місячної поверхні. За фотознімками американського апарата Clementine ми досліджували також місце посадки «Аполона-15» на Місяць. На звичайних знімках ця ділянка нічим не вирізнялася, проте після обробки її методом побудови зображення фазових відношень виділили явну аномалію — зміну мікрорельєфу на цій ділянці. Поверхню засипав пил, який піднявся від робочих двигунів і замаскував нерівності рельєфу.
— Тобто людина вже почала змінювати місячний образ?
— Так. Ми вперше побачили результат втручання людини в образ нашого супутника. Якщо почнеться освоєння Місяця, його образ змінюватиметься, і ми назавжди втратимо ту картину, яку люди бачили протягом тисяч років. Щоб цього не сталося, треба дуже інтенсивно досліджувати поверхню Місяця. Вивчення поверхні нашого супутника, яким він був до техногенного втручання людини, — це гуманітарна складова таких досліджень. До речі, ця праця після публікації в одному з міжнародних астрономічних журналів мала й несподіваний для нас резонанс. Американські ЗМІ дійшли висновку, що «харківські вчені довели: американські астронавти побували на Місяці». Це було в той період, коли в засоби масової інформації запустили «качку», що перебування американських космонавтів на Місяці — всього лише павільйонні зйомки. Правду кажучи, ми про це й не думали, оскільки сумніватися в тому, що «Аполлон» побував на Місяці, немає жодних підстав.
— Які ще напрями досліджень Місяця вважаються пріоритетними?
— Певно, це сейсмічні експерименти, до яких готуються Японія та Росія. Річ у тому, що сейсмічність Місяця створюють його надра, а також удари космічних тіл об його поверхню. Проектом передбачається скинути на Місяць так звану апертуру сейсмометрів, які ляжуть великим колом на місячну поверхню і працюватимуть одночасно. Таким чином можна буде визначати центри й осередки «місяцетрусів» і за проходженням сейсмічних коливань через тіло планети визначити, чи є в Місяця рідке ядро, чи немає. Від цього залежить відповідь, як утворилося це небесне тіло. Місяць — наш найближчий сусід, проте ми знаємо про нього далеко не все. Ці знання знадобляться також, коли настане час споруджувати бази на Місяці, — такого роду проекти вже розробляються.
В астероїдів теж є супутники
— Дмитре Федоровичу, з 70-х років, відколи розпочалося систематичне дослідження астероїдів, учені дізналися про них багато нового й навіть зуміли посадити на один із них космічний апарат... — запрошую до розмови завідувача відділу астероїдів і комет НДІ астрономії ХНУ доктора фізико-математичних наук Д.Лупишка.
— І все ж малі планети не перестають підносити сюрпризи. Так, 1998 року американський космічний апарат «Галілей» передав на Землю знімок астероїда Іда, на якому вчені несподівано виявили ще й зображення його супутника. Він отримав назву Дактил. А через кілька років супутники астероїдів стали виявляти з допомогою земних телескопів фотометричним методом, тобто за зміною блиску тієї чи іншої малої планети. Небесні камені зазвичай мають неправильну форму і, обертаючись, описують у часі криву блиску з певним періодом. З’ясувалося, деякі криві дуже складні; це змусило припустити, що тут не обійшлося без «втручання» супутника. Зокрема таким чином ученим нашого інституту вдалося виявити супутник в одного з невеличких астероїдів головного поясу й оцінити його параметри.
— Як довго існують супутники астероїдів?
— Це залежить від того, наскільки стабільні орбіти, але в будь-якому разі вони живуть менше, порівняно з самими астероїдами. Не вирішено ще й питання їхнього походження. Є різні гіпотези: астероїд захоплює тіло, що пролітає мимо, супутником стає осколок астероїда, що виник внаслідок його зіткнення з іншим тілом, сильно розкручений астероїд ділиться на дві частини, і менша з них стає супутником. Дальші дослідження покажуть, котра з гіпотез правильна. Зараз уже виявлено близько 200 супутників малих планет.
— Який прогрес учених у розв’язанні проблеми астероїдної небезпеки?
— 1998 року американські вчені поставили завдання — виявити до 2008 року не менше 90% астероїдів більших за кілометр. Кілометрові тіла, зіштовхнувшись із Землею, можуть викликати катастрофу планетарного масштабу. За оцінками фахівців, потенційно небезпечних небесних тіл такої величини близько тисячі. На сьогодні їх виявлено вже близько 850, тобто рік-два — і цю проблему буде вирішено. Отож із погляду астероїдної небезпеки ситуація зараз не просто краща — вона якісно інша. Адже 15 років тому були відомі орбіти тільки трьох відсотків великих астероїдів.
Торік було поставлено нове завдання — у найближчих 10–15 років виявити до 90% астероїдів діаметром понад 140 метрів, які, зіштовхнувшись із Землею, можуть викликати регіональну катастрофу. Їх набагато більше, ніж кілометрових, — не тисяча, а сотні тисяч. Технічно питання нейтралізації небезпечного астероїда так чи інакше розв’язати можна; проблема в тому, що багато їх ще не виявлено. Коли стануть відомі малі тіла величиною за 140 метрів, ситуація опиниться фактично під контролем, і значних катастроф на Землі можна буде уникнути.
Окрім астероїдів, що зближуються з Землею, про які астрономи знають уже досить давно, останніх п’ять-вісім років стало відомо про існування астероїдів, орбіти яких містяться повністю всередині орбіти нашої планети. Вони також становлять небезпеку можливого зіткнення з Землею (хоча й мають невеликі розміри), але спостерігати їх можна тільки на денному небі і тому вони майже недоступні для виявлення. З цією метою передбачається використовувати радарні методи спостережень і спостереження з космічних апаратів.
— Яка ймовірність того, що відкриті астероїди спокійно літатимуть своїми орбітами, а не звернуть убік, прямо до Землі?
— Це залежить від маси конкретного астероїда — чим він більший, тим стабільніша його орбіта, чим менший, тим легше піддається впливу інших тіл. Після того як астероїд відкрито і обчислено його орбіту, до справи беруться небесні механіки. Вони прораховують еволюцію орбіти кожного нововідкритого малого небесного тіла і роблять прогноз, чи є в нього шанс зіштовхнутися з Землею, чи немає.
Наприклад, астероїд Апофіз виявили 2004 року. Небесні механіки вирахували еволюцію його орбіти й визначили, що є велика ймовірність зіткнення цього небесного «кругляка» з нашою планетою 13 квітня 2029 року. Після уточнення орбіти з допомогою радарів з’ясувалося, що він пройде мимо, хоча й дуже близько — всередині орбіти Місяця. Наступного разу він зблизиться з нашою планетою 2036 року і, судячи з доповіді, представленої на нашій конференції, ймовірність його зіткнення з Землею дорівнюватиме одній сорокатисячній.
«Ймовірність не така вже й велика…»
— Важить не так ймовірність, як рівень ризику, тобто добуток ймовірності на рівень втрат. Навіть при невеликій ймовірності рівень ризику може бути великий за рахунок можливих втрат. Оскільки орбіта цього астероїду пролягає між Землею та Місяцем, не можна нехтувати можливістю зіткнення Апофіза з нашою планетою внаслідок впливу гравітаційних сил. До речі, назву затвердив Міжнародний астрономічний союз на честь Апофіза — це грецька форма імені єгипетського бога Апопа, що уособлював пітьму й хаос. Орбіту Апофіза буде уточнено 2012 року, коли він пролітатиме порівняно недалеко від Землі.
— З допомогою яких методів ви вивчаєте астероїди?
— З допомогою фотометрії та поляриметрії. Це спостереження, під час яких досліджуються оптичні характеристики об’єкта, пов’язані з його спектром. Таким чином, ми отримуємо інформацію про структуру астероїдів і тип речовини, із яких вони складаються. Виділено кілька основних типів малих планет, зокрема S-тип (силікатні), С-тип (вуглисті) і М-тип (металеві). Наприклад, Сіхоте-Алінський метеорит, що впав 1947 року, — це частина астероїду М-типу, який складався на 94% з заліза і майже на 6% — із нікелю. Зауважу: астероїди, що зближаються з Землею, не тільки становлять небезпеку. Можливо, в майбутньому вони стануть для людства джерелом сировинних ресурсів — металів, кисню, вуглецю і т.д. Астрономічна астероїдна наука з суто теоретичної науки перетворюється на прикладну.
— Американський астроном Эдвард Боуелл, один із найвідоміших у світі фахівців із виявлення та вивчення астероїдів, назвав вашим ім’ям один із виявлених ним астероїдів головного поясу 3210 Lupishko. Ви співпрацювали з ним?
— Ні, на той час ми були знайомі лише за публікаціями. До речі, Едвард до 200-річного ювілею Харківського національного університету зробив нашому закладу ще один подарунок: назвав один із відкритих ним астероїдів 10685 Kharkivuniver. Цей небесний камінь розміром 10 кілометрів належить до головного поясу астероїдів, який міститься між орбітами Марса та Юпітера. Тепер у нашого відділу астероїдів і комет НДІ астрономії, що складається з семи осіб, є сім «власних» астероїдів: шість персональних і один — 15898 Kharasterteam, названий чеськими колегами на честь усієї нашої групи.
Теодор Костюк, головний співробітник Годдардівського космічного центру Національного космічного агентства США (НАСА):
— Окрім наукових інтересів, я приїхав в Україну, у Харків, ще й тому, що мій батько, Григорій Костюк, родом із Кам’янець-Подільського, з 1929-го по 1935 рік викладав історію літератури в Харківському університеті. Згодом він виїхав, і я вже народився не в Україні, проте, як і більшість американців українського походження мого віку, вільно спілкуюся українською. До речі, в Києві, а перед тим – у Канаді, вийшла друком книжка його спогадів, — приблизно третину сторінок у ній присвячено харківському періоду його життя. Зараз мій батько – іноземний член НАНУ.