Газета Троицкий Вариант # 49 - Газета Троицкий Вариант

Здания в центральной части города все еще рушатся при сильных повторных толчках. Так что некоторые улицы ввиду опасности отчасти перекрыты. Хотя подача электричества и воды постепенно восстанавливается, иногда случаются перерывы. Моим единственным источником информации на протяжении последних 7 дней была местная радиостанция Bio-Bio, которая даже координировала действия властей, когда люди сообщали о событиях, свидетелями которых они становились. Все вы, вероятно, были лучше информированы о нашей ситуации благодаря ежедневным новостям, чем мы сами, сидящие в тишине и без электричества. Лишь постепенно я осознавал масштабы катастрофы. Цунами, вызванное главным толчком землетрясения, уничтожило поселок Дичато, где работал наш (стационарный) GPS-приемник TIGO-сети. По моей информации, опорная колонна устояла, но о самом оборудовании у меня нет данных. Я не могу сам поехать туда без бензина и пропуска. В порту города Талкахуано волна цунами забросила морские контейнеры на дома, рыбачьи судна блокируют улицы. Судно длиной 175 м (водоизмещением 25 000 тонн), стоявшее на ремонте в доке, сейчас обосновалось на набережной. Я слышал, что волна достигала 13 м в высоту. По мере восстановления связи поступают все новые подробности катастрофы.

Вчера под армейским надзором и с жесткими ограничениями впервые началась продажа продовольственных пакетов. Их доставка производилась в основном в ночные часы, когда никому не позволено покидать дома. Это признак нормализации. Однако понадобятся годы, чтобы восстановиться после этого землетрясения (которое еще не закончилось из-за повторных толчков). Поэтому в заключение моего первого письма во внешний мир я хотел бы обратиться со следующей просьбой.

Когда мы решали, где будет работать проект TIGO, то рассматривали зону суб-дукции в Чили как место, где можно измерять геофизические явления, малодоступные в нашей родной обсерватории в Веттцеле, Германия. Совместными немецко-чилийскими усилиями мы сделали все возможное, чтобы собрать максимально полные данные более чем за 8 лет. Сейчас партнеры по германо-чилийскому проекту испытывают проблемы с финансированием TIGO. Тем не менее, я уверен, что обнаруженные пока повреждения оборудования можно устранить.

Пожалуйста, учтите, что научное сообщество имеет уникальную возможность получить полную картину данных до и после мегатолчка, если работу TIGO удастся профинансировать хотя бы на ближайшие 8 лет. Уникальность научных данных TIGO состоит в том, что благодаря международным службам (РСДБ, GPS, SRL. — Прим. перев.) они привязаны к глобальному контексту.

За несколько прошедших дней мы с коллегами вплотную столкнулись со смертью и разрушением. Последствия катастрофы будут сопровождать нас на протяжении месяцев, влияя на условия нашей работы и жизни. Мы то переживем. Но похожее землетрясение может повториться в другом месте в будущем. Если вы хотите помочь, то помогите нам сохранить TIGO в рабочем состоянии в ближайшие годы. Я хорошо осознаю, что необходимы многолетние исследования для того, чтобы научиться предсказывать землетрясения. Но даже если для этого потребуется еще 100 лет, наше поколение поступит верно, сделав хотя бы первые шаги в этом направлении. Закрытие обсерватории прямо сейчас будет означать ее закрытие именно тогда, когда человечество могло бы получить от ее работы наибольшую пользу. Это точно не тот момент, когда нужно сдаваться. Это время, чтобы продолжить действовать и добиться всего, что только возможно! Пожалуйста, помогите нам в этом.

Доктор Хайо Хасе, BKG, руководитель геодезической обсерватории TIGO (Консепсьон)

Пожалуйста, передайте это обращение всем, кого оно может касаться!

Геодезическая обсерватория TIGO

Главная задача немецко-чилийской обсерватории — участие в работе международных служб, измеряющих с предельно возможной точностью координаты квазаров и положения искусственных спутников. На основе этих данных строится опорная система координат, относительно которой определяются параметры вращения Земли, траектории навигационных спутников (GPS/ГЛОНАСС) и движение тектонических плит.

50-см телескоп TIGO для лазерной локации спутников

В мире около трех десятков станций, подобных обсерваторий TIGO, причем большая часть из них находится в США и Европе. В Южной Америке всего две опорных обсерватории (вторая находится в Бразилии). Особая ценность TIGO в том, что она расположена в зоне высокой тектонической активности. Важно также, что в обсерватории TIGO сочетаются все три основные астрокосмические системы определения координат: РСДБ (VLBI, IVS), GPS/ГЛОНАСС и SLR.

РСДБ. В обсерватории есть антенна, участвующая в международной сети радиоинтерферометрии со сверхдлинной базой. Несколько радиотелескопов на разных континентах синхронно наблюдают один квазар. Сопоставление записанных сигналов позволяет определить координаты квазара с точностью до десятитысячных долей угловой секунды, а положение станции на земле — с погрешностью не более нескольких миллиметров.

6-метровый РСДБ-телескоп обсерватории TIGO

GPS/ГЛОНАСС. В обсерватории есть стационарный пункт спутниковой навигационной системы GPS/ГЛОНАСС. Координаты этого пункта определяются по спутникам, и на основе полученных данных уточняются параметры движения самих спутников. Осуществляется привязка спутниковых систем координат к системе координат, связанной с квазарами.

SLR (satellite laser ranging) — это еще одна система точного измерения движения спутников, основанная на их лазерной локации. Специальный телескоп посылает в сторону спутника короткий лазерный импульс, а затем принимает сигнал, отраженный ретрорефлектором. По времени возврата импульса определяется расстояние до спутника.

Для обеспечения высокой точности измерений на станции используется система атомных часов, включающая три водородных стандарта частоты. Штат обсерватории составляет около 10 человек.

Материал подготовлен Александром Сергеевым

Экзопланеты (современные факты)

Борис Штерн

Миры вне Солнечной системы издавна были одной из областей естествознания, которые в наибольшей степени волнуют широкую публику. Если бы этого интереса не было, человеческий род не стоил бы ни гроша: что может быть естественней, чем попытки понять, уникален наш мир или нет, попытки представить или даже найти другие обитаемые миры.

Джефф Марси (справа) и Пол Батлер

В 1992 г. надежно зарегистрировали планетную систему у пульсара. Это гораздо легче, чем найти планету у нормальной звезды: пульсар излучает строго периодические всплески радиоизлучения. Если скорость пульсара по лучу зрения (по направлению к нам) изменилась, фаза импульсов начнет смещаться. При этом можно отлавливать изменения скорости в десятки сантиметров в секунду. Далее, если планет несколько, эти перемещения остается разложить на сумму кеплеровских орбит. Однако планеты у пульсара — не нормальные планеты.

Cистема звезды HR8799 c тремя планетами, непосредственно наблюдаемыми в телескоп (Кек, инфракрасный диапазон). Расстояние от звезды до ближайшей планеты – примерно такое же, как от Солнца до Урана, до второй – как до Нептуна, третья, по нашим маштабам, находится за Плутоном

Пульсар — нейтронная звезда, образовавшаяся при взрыве сверхновой. Нормальная планетная система при взрыве разрушается. Эти планеты образовались вокруг нейтронной звезды уже после взрыва — из части выброшенного вещества. Так что они — нечто совершенно экзотическое, не имеющее никакого отношения к вопросу о других мирах, пригодных для обитания.

Прорыв в поиске экзопланет произошел в 1995 г. Сначала расскажем о методе, с помощью которого был совершен прорыв и который по сей день является основным в поиске планет у других звезд. Как и в случае с «пульсарными» планетами, он основан на измерении скорости по лучу зрения.

Планета и звезда вращаются вокруг общего центра тяжести. Солнце под влиянием всех планет описывает сложную траекторию, но главный элемент этой траектории — эллипс (почти круг) от тяготения Юпитера, скорость движения Солнца по этому кругу 12 м/с. Нельзя ли измерить эту скорость благодаря доплеровскому смещению спектра звезды: в случае Юпитера — на одну тридцатимиллионную длины волны. Проблема в том, что в случае с обычной звездой нет идеальных частот, как в случае пульсара. Есть спектральные линии поглощения света в звездной атмосфере. Но они довольно широкие. Звезда вращается, ее верхние слои и атмосфера в движении. А главное — все атомы хаотически движутся со скоростями многие километры в секунду, поскольку атмосфера горячая. А надо почувствовать изменение средней скорости атмосферы звезды на метры в секунду. То есть вылавливать смещения спектра меньше, чем на одну тысячную ширины линий и одну стомиллионную длины волны! И это делается!