Вспомните, сколько сложностей и неудач сопровождало отрыв человека от поверхности планеты и выход в ближайший Космос - и все-таки космические корабли стартуют и сегодня. А сколько неудач и ошибок было в истории инструментальной и наблюдательной астрономии! Зеркало 6-метрового телескопа Специальной астрофизической обсерватории, например, получилось лишь с третьего раза - первые два так никогда и не увидели света звезд.
Людям свойственно ошибаться, иначе, как говорится, было бы не на чем учиться. Может быть, именно эти ошибки, как ничто другое, и подталкивают прогресс человеческого знания.
...Поздно вечером, в обычный ничем не выдающийся рабочий день (а это был вторник), сильный гул и скрежет внезапно потряс окрестности местечка Грин Бэнк, расположенного в американском штате Вирджиния. А буквально через несколько секунд, когда все стихло, на том месте, где только что красовалась антенна радиотелескопа, лежала лишь груда обломков.
Так 15 ноября 1988 года Национальная Радиоастрономическая обсерватория США в одно мгновение лишилась своего гигантского 91-метрового радиотелескопа. Такой молниеносный "коллапс" цельной антенны столь крупного радиотелескопа был вызван досадной ошибкой в одной из важнейших деталей его конструкции - большой клиновидной пластине, придающей необходимую жесткость всей опоре антенны.
Сегодня эту ошибку уже почти никто не вспоминает, ибо потеря этого телескопа закончилась рождением нового, доселе невиданного проекта. Эта ошибка, возможно, явилась той необходимой отсрочкой, которая позволила внести в конструкцию нового телескопа совершенно революционные технологии. И вот, спустя всего лишь 12 лет после того злополучного дня, на том же самом месте завершается строительство первого в мире радиотелескопа с "адаптивной оптикой"!
Чтобы обеспечить ювелирную точность поверхности вращающейся антенны, имеющей эффективную 100-метровую апертуру при реальном размере 100 на 110 метров и весе около 7000 тонн, и сохранить ее при любом положении телескопа, конструкторы разработали для каждой из 2209 панелей, образующих ее поверхность, специальные приводы. Эти приводы, корректируя положение панелей, будут постоянно поддерживать форму антенны близкой к идеальной параболе с точностью около 0.2 мм.
Откуда взялась такая цифра для допуска? Она естественным образом вытекает из хорошо известного критерия качества поверхности зеркала (АЛ 6) и того рабочего диапазона, в котором планируется использовать этот телескоп - до 100 ГГц (3 мм).
Кроме этого, в отличие от обычных радиотелескопов, у которых вся приемная аппаратура располагается на центральной оси антенны, прямо над ее поверхностью, зеркало телескопа в Грин Бэнк является совершенно открытым и лишенным центрального экранирования. Блок приемной аппаратуры установлен сбоку от приходящего пучка лучей - получается своеобразная аналогия с известной системой рефлектора Гершеля, в котором главное зеркало чуть-чуть наклонено, и фокус вынесен в сторону от трубы.
Между прочим, мало кто знает, что система Гершеля в действительности была впервые изобретена нашим с вами соотечественником Михаилом Васильевичем Ломоносовым. "Не загораживает большого зеркала и свету не умаляет, - писал он в 1763 году, - а кроме того, не тупеют и не путаются в малом зеркале (коего нет и не надобно) лучи солнечные, и тем ясность и чистота умножается". Все это в полной мере применимо и к радиотелескопу в Грин Бэнк. Его конструкция увеличивает полезную площадь телескопа, а главное, устраняет паразитную дифракцию и интерференцию, которые обычно усложняют форму принятого радиосигнала.
Однако планируемая производительность радиотелескопа будет достигнута не сразу. Сейчас, когда телескоп уже собран и проходит испытания, точность его поверхности в фиксированном первоначальном положении доведена до 1.08 мм. И лишь когда начнет функционировать новейшая система лазерного контроля формы антенны, приводы-компенсаторы будут непрерывно исправлять ее искажения, возникающие под действием силы тяжести, температурных колебаний и ветра. Тогда-то и предполагается довести точность параболической поверхности до планируемых 0.2 мм при любом положении телескопа.
Сегодня испытания телескопа уже начались, и ученые надеются, что к концу этого года он выдаст первые изображения высокого качества и разрешения. Новые гигантские телескопы с адаптивной оптикой уже позволили астрономам заглянуть в невиданные доселе глубины Космоса. Пожелаем же радиотелескопу в Грин Бэнк не отставать от своих оптических собратьев и будем ждать новых открытий в радиоастрономии!
А. И. Дьяченко
