Нобелевские перспективы: Как работает обсерватория в Тункинской долине Чем отличаются астрономические «кастрюльки» и «коробочки» за десятки миллионов евро

Нобелевские перспективы: Как работает обсерватория в Тункинской долине

В Тункинской долине, в 150 км от Иркутска, строится уникальная обсерватория TAIGA (аббревитуру придумали немецкие физики: Tunka Advanced Instrument for cosmic ray and Gamma Astronomy), которая станет крупнейшей гамма-обсерваторией в мире. Уже сейчас на ее счету несколько важных открытий, а после завершения строительства установки она имеет совершенно недвусмысленные нобелевские перспективы. В первую очередь потому, что если где-то в мире и откроют наконец природу «темной материи», то с наибольшей вероятностью это произойдет именно здесь, в Тунке, на трех с лишним квадратных километрах степи, окруженной горами и облюбованной для пастбища местными коровами.

The Village съездил на астрофизический полигон и выяснил, как иркутские аспиранты создают программное обеспечение на миллионы долларов, как выглядит телескоп с системой наведения зенитной установки, и почему приборы для космических исследований производятся на вентиляторном заводе и выглядят как кастрюли.

За минувшие три года на строительство гамма-обсерватории TAIGA на астрофизическом полигоне коллективного пользования Иркутского госуниверситета было потрачено порядка 300 миллионов рублей из различных российских грантов, в августе этого года на реализацию проекта ИГУ получил еще 170 млн от министерства образования и науки РФ. И еще около 200 млн в виде оборудование вложили зарубежные партнеры: проект реализует международная коллаборация, куда входят научные организации, институты и университеты России, Германии, Италии и Румынии. И это, по словам директора НИИ прикладной физики ИГУ Николая Буднева, исключительный случай в российской науке, когда зарубежные исследователи вкладываются в проект финансово и приезжают принять участие в исследованиях. Понятно, почему: проводимым здесь исследованиям прочат нобелевские премии. В целом, по расчетам Буднева, установка обойдется примерно в 800 млн рублей, и это практически в десять раз дешевле проектов европейских установок для тех же задач. Проектов, потому что аналогичной действующей в мире нет.


«Кастрюльки» соединены с «коробочкой», электроника для которой сделана в ЦЕРНе, которому принадлежит большой адронный коллайдер

«Зачем государство вкладывает в это деньги? В настоящий момент никакой практической пользы от этого нет, и будет ли она — неизвестно, — говорит Николай Буднев. — Но изучение совершенно непонятных поначалу вещей как раз приводит к открытиям, которые кардинально меняют жизнь человечества».

По словам Буднева, исследования, проходящие здесь, относятся к категории фундаментальных исследований природы, ее законов. Полученные знания могут найти применение на практике через десять лет, через сто, через тысячу, а может быть никогда. Например, большой адронный коллайдер — тоже чисто фундаментальное исследование явления, которое представляет для ученых большой интерес — природы частицы высокой энергии.

«До Солнца 150 миллионов километров. Оно согревает и освещает всю Землю — представляете, сколько это энергии? Но с точки зрения астрофизики это очень-очень слабенький объект, — рассказывает Николай Буднев. — Энергия частиц, которые летят от Солнца, в миллионы раз меньше, чем те энергии, до которых ускоряются протоны в большом адронном коллайдере. С другой стороны, уже больше ста лет мы наблюдаем, что из космоса к нам приходят и частицы, энергия которых в миллионы, миллиарды раз больше, чем у частиц в большом адронном коллайдере. И вы представляете: Солнце дает энергию в миллионы раз меньше, а там — в миллионы раз больше. Какой мощности эти объекты? Какие физические процессы в них происходят? Одна из важнейших задач фундаментальной науки — выяснить механизмы ускорения частиц до таких сверхвысоких энергий. И, возможно, перекликающийся с этим вопрос, а может быть и нет — точно пока никто не знает — это проблема так называемой «темной материи», существование которой доказано экспериментально, но о природе которой мы не знаем ничего.

Младший научный сотрудник НИИ прикладной физики ИГУ Александр Пахоруков описывает круг задач обсерватории, рисуя схемы Крабовидной туманости и принципов образования широких атмосферных ливней прямо на стареньком УАЗе. И объясняет для гуманитариев:  «Мы занимаемся изучением частиц максимально высоких энергий, которые рождаются при катастрофических процессах во Вселенной — взрывах сверхновых звезд или в ядрах галактик. При существующих технологиях мы не сможем получить частицы с таким зарядом, даже если построим адронный коллайдер размером с Землю».

«Видите эти кругленькие «кастрюльки»? Это уникальная установка — аналогов ей в мире нету — которая позволяет исследовать заряженные частицы, — рассказывает Буднев. — Это очень сложный прибор, их здесь 175 на три квадратных километра. В мире нет установок, электроника которых позволяла бы проводить измерения с такой точностью, как эта «кастрюлька» — прибор «Тунка-133». С точки зрения электроники и методики она единственная в мире. Говорите, с виду никогда бы не подумали? А вот поэтому у нас все и дешевле. Есть такое предприятие, иркутский вентиляторный завод, там делали. А регистрирующие фотоумножители, которых тут 300 штук, и каждый стоит около двух тысяч евро, — это вклад Италии. Схема такая: семь «кастрюлек» соединены вот с такой «коробочкой», там вся информация собирается и по оптическому кабелю передается для обработки. Так вот, вся электроника сделана в ЦЕРНе, которому принадлежит большой адронный коллайдер. И все датчики времени на всех устройствах на площади в три квадратных километра синхронизированы с точностью до одной наносекунды».

Кроме «кастрюлек» в обсерватории есть «ящики» — телескопы новой установки «Тунка-HiSCORE», которых сейчас 60 штук на площади 0,6 квадратного километра, а к концу следующего года будет в два раза больше. Добавится и еще два «черенковских» телескопа: в таком одно зеркало стоит около трех тысяч евро, а их в машинах размером с трехэтажный дом установлено 29 штук. И среди всего этого, как и сейчас, будут пастись коровы. Как и в Аргентине, на самой большой в мире, площадью 3200 квадратных километров, установке для регистрации заряженных частиц. Там, кстати, вскоре будут «донашивать» оборудование из Тункинской долины.


Спутник увидел вспышку, передал на телескоп, там нажимают кнопки, телескоп разворачивается, это занимает час — все уже погасло

«В космосе постоянно происходят вспышки в гамма-диапазоне, и их источники даже не в нашей галактике, причем один такой источник за одну вспышку выдает энергии больше, чем вся наша галактика, в которой 200 миллиардов звезд. После таких гама-всплесков бывают видимые глазом излучения. Но наблюдать их раньше было невозможно, представьте: спутник увидел вспышку, передал информацию на большой телескоп, там поворачивают ручки, нажимают кнопки, телескоп разворачивается, это занимает час — все уже погасло. Была очень важна автоматическая система, которая по сигналу спутника наводит телескоп со скоростью зенитной установки на нужную зону, — рассказывает директор астрономической обсерватории ИГУ Сергей Язев. — Для этого в МГУ была инициирована программа создания телескопов-роботов, которым для наведения не требуется участие человека».

Так появился МАСТЕР — мобильная автоматическая система телескопов-роботов. Участие в разработке самой системы и программного обеспечения для нее, принял выходец из Иркутска Евгений Горбовской. По словам Язева, то, что они, студенты и аспиранты МГУ, «практически «на коленке» за стипендию и зарплату соорудили, на самом деле стоит не один миллион долларов». Сейчас такие телескопы стоят в Подмосковье, на Урале, здесь в Тункинской долине, в Благовещенске, в Кисловодске и в Крыму. На одном из островов Канарского архипелага рядом с огромными испанскими телескопами стоит телескоп МАСТЕР. Такой же установлен в ЮАР, где теперь тоже открывают массу объектов в Южном полушарии. И на спутнике «Ломоносов», который создан в МГУ, установлен небольшой телескоп, включенный в эту систему.

«Наш телескоп много раз первым в мире наводился на объект, за которым затем наблюдали в разных точках планеты, у него масса открытий, — говорит Язев. —Астроном может прийти утром и увидеть, что телескоп зафиксировал вспышку, уже ушла автоматическая телеграмма в научный центр, несколько больших телескопов по всему миру наблюдают явление, а мы все это открыли».

Кроме того, когда нет вспышек, телескоп просто систематически просматривает весь небосвод, открывая новые кометы, угрожающие Земле астероиды или сверхновые звезды в других галактиках. «В следующем году здесь будет установлена более мощная оптика, а эти трубы поедут в Аргентину», — рассказывают ученые.

А в Тунке останутся зеркальные «черенковские» телескопы, мозаика «кастрюлек» и «ящичков», соединенных под землей оптоволоконной сетью. Пасущиеся коровы. Кот — «потомственный научный сотрудник». И вопросы «темной материи».


Фотографии: обложка, 1 — Владимир Смирнов; 2, 3, 4, 5, 6, 7 — Иркутский государственный университет

Share
скопировать ссылку

Читайте также:

Итоги 2013: Главные слова и фразы уходящего года (Часть 1)
Итоги 2013: Главные слова и фразы уходящего года (Часть 1) 3D-принтер, абажур из либералов, песня столичного градоначальника и другие слова и явления, оказавшиеся в лексиконе горожанина в 2013 году — The Village собрал первую часть традиционного словаря.
Итоги 2013: Главные слова и фразы уходящего года (Часть 1)

Итоги 2013: Главные слова и фразы уходящего года (Часть 1)
3D-принтер, абажур из либералов, песня столичного градоначальника и другие слова и явления, оказавшиеся в лексиконе горожанина в 2013 году — The Village собрал первую часть традиционного словаря.

Учёные — про северное сияние и солнечное затмение в Петербурге
Учёные — про северное сияние и солнечное затмение в Петербурге Представители Пулковской обсерватории и Петербургского планетария — о том, увидим ли мы полярное сияние и сегодня вечером, а также о том, можно ли будет сфотографировать солнечное затмение 20 марта
Учёные — про северное сияние и солнечное затмение в Петербурге

Учёные — про северное сияние и солнечное затмение в Петербурге
Представители Пулковской обсерватории и Петербургского планетария — о том, увидим ли мы полярное сияние и сегодня вечером, а также о том, можно ли будет сфотографировать солнечное затмение 20 марта

Тэги

Новое и лучшее

Эксклюзив The Village: Запрет на выезд из России можно проверить на черном рынке

Бывший студент ИТМО годами преследует учительницу химии

Кафе Birds в Белграде

Криптовалюта — все еще удобный способ вывода денег. Варианты для уехавших

Проблемы диаспоры. Лев Левченко — о том, почему русские в эмиграции не здороваются друг с другом

Первая полоса

Цены на мандарины в Петербурге выросли более чем на 50%. Почему подорожали цитрусовые?

Доброго понедельника! Какую погоду стоит ожидать в Москве, Петербурге, Тбилиси, Ереване и Белграде на этой неделе?

Силовики под видом покупателей на «Юле» задержали москвича и отвезли в военкомат

Где он сейчас?

Как лейтенант КГБ спал с мужчинами, а затем пытался сдать их начальству
Как лейтенант КГБ спал с мужчинами, а затем пытался сдать их начальству Отрывок из книги «Закрытые. Жизнь гомосексуалов в Советском Союзе»
Как лейтенант КГБ спал с мужчинами, а затем пытался сдать их начальству

Как лейтенант КГБ спал с мужчинами, а затем пытался сдать их начальству
Отрывок из книги «Закрытые. Жизнь гомосексуалов в Советском Союзе»

Полицейские силой забрали студентов Финашки из общежития в военкомат

Где они находятся сейчас?

Жительницу Казани оштрафовали за плакат «Я люблю своего папу»

В отделе полиции силовики издевались над девушкой

В челябинском детсаду попросили не одевать детей в Бэтмена на новогодние утренники

И предложили альтернативу

Матвиенко предложила оснастить все сельские клубы баянами и гармонями за госсчет

Сколько это может стоить?

Как Паша Техник раз за разом выбирает смерть, потому что хочет жить вечно

Как Паша Техник раз за разом выбирает смерть, потому что хочет жить вечноПолная история

Как Паша Техник раз за разом выбирает смерть, потому что хочет жить вечно

Как Паша Техник раз за разом выбирает смерть, потому что хочет жить вечно Полная история

Театр в ДНР украл пьесу у ижевского драматурга
Театр в ДНР украл пьесу у ижевского драматурга Директор считает, что отказ дать права — это «геноцид детей Донбасса»
Театр в ДНР украл пьесу у ижевского драматурга

Театр в ДНР украл пьесу у ижевского драматурга
Директор считает, что отказ дать права — это «геноцид детей Донбасса»

Как отреагировали коллеги Алексея Коростелева на его увольнение с «Дождя»

А также что сказал главред телеканала Тихон Дзядко и сам Коростелев

Глава СК Бастрыкин получил премию «юрист-правозащитник года»

Угадайте, какую премию получил чиновник из «ДНР»?

Официанты и бармены остались без работы

Почему сейчас ресторанному бизнесу не нужны новые сотрудники?

Кто такие Лена и Катя, написавшие «Лето в пионерском галстуке»?

Кто такие Лена и Катя, написавшие «Лето в пионерском галстуке»?Харьков, каминг-аут, лесопилка и хейтеры

Кто такие Лена и Катя, написавшие «Лето в пионерском галстуке»?

Кто такие Лена и Катя, написавшие «Лето в пионерском галстуке»?
Харьков, каминг-аут, лесопилка и хейтеры

Сайты Elle, Elle Girl и Elle Decoration прекратят работу

Московские рестораны из списка Michelin не смогут подтвердить свой статус в 2023 году

Смогут ли они упоминать об уже полученных звездах?

«Счастлив это рвать»: В Хабаровске уничтожили книги, «пропагандирующие ЛГБТ»

Что говорят об этом сами активисты?

«Тайны ФИФА»: Лев Левченко — о том, как смотреть чемпионат мира во время войны
«Тайны ФИФА»: Лев Левченко — о том, как смотреть чемпионат мира во время войны И сериале Netflix про коррупцию в ФИФА
«Тайны ФИФА»: Лев Левченко — о том, как смотреть чемпионат мира во время войны

«Тайны ФИФА»: Лев Левченко — о том, как смотреть чемпионат мира во время войны
И сериале Netflix про коррупцию в ФИФА

Эксклюзив The Village: Библиотеки прямо сейчас прячут от читателей книги иноагентов

Их уже нельзя заказать онлайн и взять на месте

В России появятся казачьи факультеты

Какие предметы будут изучать студенты новых направлений?

10 главных ресторанных открытий Москвы 2022 года
10 главных ресторанных открытий Москвы 2022 года Очереди в Sangre Fresca, атмосферная «Библиотека» в Переделкине и Amy на месте Saxone + Parole
10 главных ресторанных открытий Москвы 2022 года

10 главных ресторанных открытий Москвы 2022 года
Очереди в Sangre Fresca, атмосферная «Библиотека» в Переделкине и Amy на месте Saxone + Parole

Бар в Петербурге уволил официанта, который носил жетон с символикой ВСУ

Как быстро отреагировало руководство заведения и при чем тут «Мужское государство»?

И нашим, и вашим: Что не так с non/fiction№24?
И нашим, и вашим: Что не так с non/fiction№24? «Восемь. Донбасских. Лет», истории об аутизме и автофикшн Эми Липтрот
И нашим, и вашим: Что не так с non/fiction№24?

И нашим, и вашим: Что не так с non/fiction№24?
«Восемь. Донбасских. Лет», истории об аутизме и автофикшн Эми Липтрот

Что делать в Белграде? Выпуск № 5, декабрь
Что делать в Белграде? Выпуск № 5, декабрь Смотреть аналоговое кино, слушать группу «Интурист» и дарить новогодние подарки детям беженцев
Что делать в Белграде? Выпуск № 5, декабрь

Что делать в Белграде? Выпуск № 5, декабрь
Смотреть аналоговое кино, слушать группу «Интурист» и дарить новогодние подарки детям беженцев

Можно ли отказаться идти на войну через суд?

Собрали все известные случаи

Как пытают в Москве?

Как пытают в Москве?Можно ли вообще добиться правосудия? Исследование «Команды против пыток» и The Village

Как пытают в Москве?

Как пытают в Москве? Можно ли вообще добиться правосудия? Исследование «Команды против пыток» и The Village

Что делать в Тбилиси? Выпуск № 5, декабрь
Что делать в Тбилиси? Выпуск № 5, декабрь Изучать коррупцию и ездить на велосипеде
Что делать в Тбилиси? Выпуск № 5, декабрь

Что делать в Тбилиси? Выпуск № 5, декабрь
Изучать коррупцию и ездить на велосипеде

Какие фильмы поддержит Минкульт в 2023 году в первую очередь

У метро «Проспект Просвещения» в Петербурге появился шар, который подозрительно похож на фигуру с Alibaba

Показываем куски манги «Человек-бензопила»

Показываем куски манги «Человек-бензопила»Петр Полещук выясняет: это безумный слэшер или религиозная притча?

Показываем куски манги «Человек-бензопила»

Показываем куски манги «Человек-бензопила» Петр Полещук выясняет: это безумный слэшер или религиозная притча?

Совфед одобрил закон о запрете митингов у зданий органов власти и церквей

Сотрудники склада Ozon в Подмосковье заболели менингитом. Госпитализировано более 10 человек

Совфед одобрил пакет законов о запрете «пропаганды» ЛГБТ, педофилии и смены пола в кино, книгах, рекламе и СМИ

Сырки «Б. Ю. Александров» вернутся на прилавки

Popcorn Books больше не издают и не продают квир-книги. Завтра последний день, когда их можно купить

«За него все подписали и теперь везут в военную часть в Твери». Данила Шершева из «Кружка» забрали в армию

В «Черную пятницу» россияне потратили более 13 миллиардов рублей

На обвиняемую в распространении «фейков» про армию России Викторию Петрову давят в СИЗО через ее сокамерниц

«Забрать свой цинк». История Ольги Гуровой
«Забрать свой цинк». История Ольги Гуровой Психолог лаборатории опознания трупов из Чечни теперь работает с жертвами войны в Украине
«Забрать свой цинк». История Ольги Гуровой

«Забрать свой цинк». История Ольги Гуровой
Психолог лаборатории опознания трупов из Чечни теперь работает с жертвами войны в Украине

Бывший студент ИТМО годами преследует учительницу химии

Бывший студент ИТМО годами преследует учительницу химииЧто ей делать?

Бывший студент ИТМО годами преследует учительницу химии

Бывший студент ИТМО годами преследует учительницу химии Что ей делать?

«Почта России» запустила доставку одежды из Европы. Также стало известно, кто займет место H&M в торговых центрах

МИД закупил подарки для оставшихся в России иностранных дипломатов — Baza

«Яндекс» запустил тариф «Вместе» для поездок с незнакомцами в такси

Сколько пожертвовали москвичи на строительство православных храмов за 12 лет

Спрос на iPhone 14 в России упал в 2,5 раза по сравнению с продажами гаджетов предыдущей модели

В Minecraft появился постсоветский зимний двор — с пятиэтажками, гаражами и турниками

Какая погода ожидается в Москве, Петербурге, Тбилиси, Ереване и Белграде в начале декабря

В 1976 году Путин провел обыск за надпись «Вы распинаете свободу, но душа человека не знает оков» на Петропавловке

Студентку, рассказавшую о принудительных гуманитарных сборах, исключили из техникума

«Мама, я дома»: Как мать наемника ЧВК ждет сына с фронта
«Мама, я дома»: Как мать наемника ЧВК ждет сына с фронта Ужасно, когда на войне погибают, но порой еще хуже, когда с нее возвращаются
«Мама, я дома»: Как мать наемника ЧВК ждет сына с фронта

«Мама, я дома»: Как мать наемника ЧВК ждет сына с фронта
Ужасно, когда на войне погибают, но порой еще хуже, когда с нее возвращаются

Гид по рынкам Тбилиси
Гид по рынкам Тбилиси Продукты на Дезертирке и в Глдани, антиквариат на «Навтлуги», фуд-корт на Bazari Orbeliani, а еще цветочный рынок и «Золотая биржа»
Гид по рынкам Тбилиси

Гид по рынкам Тбилиси
Продукты на Дезертирке и в Глдани, антиквариат на «Навтлуги», фуд-корт на Bazari Orbeliani, а еще цветочный рынок и «Золотая биржа»

В парках Москвы открылся 21 каток с искусственным льдом

«ВКонтакте» заблокировала группу «Совета матерей и жен военнослужащих»

Ведущая «Спокойной ночи, малыши» предложила привезти на фронт Хрюшу со Степашкой и попросить украинцев «остановиться»

РПЦ безвозмездно получила здание петербургской РАНХиГС. Студентов чуть не выселили

В ноябре число объявлений о срочной продаже квартир в России достигло рекорда

Little Big покинули двое музыкантов. Похоже, что группа распалась

Петербургскую тюрьму «Кресты» выставят на продажу

Московские кинотеатры «Факел», «Юность» и «Звезда» откроются в новом году

В Белграде тоже можно быть полезным. Вот наш гид по волонтерству
В Белграде тоже можно быть полезным. Вот наш гид по волонтерству Антивоенные сборы, борьба с патриархатом на Балканах и зоозащитники
В Белграде тоже можно быть полезным. Вот наш гид по волонтерству

В Белграде тоже можно быть полезным. Вот наш гид по волонтерству
Антивоенные сборы, борьба с патриархатом на Балканах и зоозащитники