Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://www.gao.spb.ru/russian/lg/articl/pu-obs.doc Дата изменения: Mon May 21 17:43:00 2007 Дата индексирования: Tue Oct 2 00:17:09 2012 Кодировка: koi8-r Поисковые слова: оптический диапазон

Пулковская обсерватория в новом тысячелетие

"Что приобрести и добыть было трудно, то,
пожалуй, сохранить еще труднее"

Ливий

Пулковская гора является одной из самых известных точек в
ландшафте южных окрестностей С-Петербурга. Она интересна своим уникальным
гидрогеологическим строением, с ней связаны многие страницы истории
отечественной науки и архитектуры, важнейшие исторические события. Роль
Пулковской горы (75 метров над уровнем моря) в организации окружающего
пространства чрезвычайно велика, ее географическое положение на границе
Ижорского плато и Приневской низменности обеспечивает обширную зону
визуального влияния, радиус которого достигает линии горизонта.
Стараниями наших дальновидных предшественников, имевших в виду
уникальность географического положения и астроклимата (совокупность
природных факторов, определяющих пригодность места для производства
высококачественных астрономических наблюдений), в 1839г. была основана
Пулковская обсерватория (ныне ГАО РАН), являющаяся одной из старейших
действующих обсерваторий мира. Место для ее строительства выбиралось долго
и тщательно, а охранная зона, установленная вокруг обсерватории после ее
открытия, способствовала сохранению астроклимата, что наряду с
первоклассным оснащением и отличными специалистами принесло Пулковской
обсерватории славу астрономической столицы мира.
Цели, поставленные перед Пулковской обсерваторией при ее
основании, были высоки и ответственны: ее Устав, утвержденный в 1838 году
императором Николаем I, не только предписывал проведение здесь сугубо
научных исследований, "клонящихся к преуспеянию астрономии", но
руководители государства утвердили за новой обсерваторией Академии наук
России важнейшую функцию национального центра прикладных астрономо-
геодезических работ, необходимых для "развития географии и мореходства" в
империи, или, говоря современным языком, для координатно- временного
обеспечения (КВО) работ государственного значения [1].
На протяжении уже более 160 лет с небольшими перерывами, в Пулковской
обсерватории продолжаются прецизионные наблюдения геодинамического,
геофизического и геодезического планов. Накоплен уникальный по составу банк
ценнейших результатов исследований десятков отечественных и зарубежных
ученых и инженеров, следствием которых являлось неоднократное установление
здесь геодезических, нивелирных и гравиметрических исходных пунктов (нуль-
пунктов) регионального и общегосударственного значения [2]. И хотя эти
результаты использованы еще далеко не в полной мере, их ценность
неподвластна действию времени.
Интенсивное освоение региона, рост города, строительство крупных
объектов уже привели к изменению физических свойств окружающей среды, к
увеличению техногенных помех, к ухудшению астроклимата. Кроме того,
неоднократные противоправные нарушения охранной трехкилометровой территории
(парковой зоны) вокруг ГАО РАН (сооружение объектов цветочного питомника в
2,5км к югу от обсерватории, создание в 1км от обсерватории водохранилища,
строительство заправочных станций) еще более усугубили ситуацию. Для
обсерваторского комплекса, располагающегося в Пулкове (ГАО РАН, филиал
Специальной астрофизической обсерватории РАН и сейсмостанции "Пулково" ИФЗ
РАН) возникшие проблемы могут быть сведены к следующим [3]:
1. Фон неба является фактором шума, именно он, как и качество
изображения, принципиально ограничивает проницающую силу телескопов.
Очевидно, что космические компоненты фона неба незначительны по сравнению с
фоновыми засветками от нового комплекса аэропорта, тепличного хозяйства
фирмы "Лето", теплиц цветочного питомника, освещения Пулковского и
Кузьминского (дорога на г.Пушкин) шоссе, переменных источников света на
автомагистралях.
В нашем случае фоновые засветки возросли за последние 10-15 лет почти в
5 раз и привели к потере двух звездных величин при фотографических
наблюдениях (с 17-ой до 15-ой звездной величины), в 1.5 раза возросли
среднеквадратические ошибки в определении положений планет [4,5]. Массовое
вытеснение ламп накаливания более экономичными металло-галоидными
люминесцентными лампами приводит к "загрязнению" фона неба спектральными
линиями, отсутствующими в естественном излучении атмосферы.
2. Сейсмические шумы техногенного происхождения в районе обсерватории
обусловлены наличием Киевского шоссе, дороги на г.Пушкин, аэропорта,
железнодорожной магистрали. Эти шумы приводят к дрожанию изображений звезд
в полосе частот от 0.1 до 0.001гц и амплитудой колебания до 0.2" (отдельные
всплески до 1.0"), а низкочастотная составляющая - к трудноучитываемым
квазипериодическим микронаклонам наблюдательных инструментов [6], влияют на
долгопериодическую стабильность нуль-пунктов региональных и государственных
сетей.
По данным сейсмостанции "Пулково" ИФЗ РАН (ряды наблюдений за
колебаниями земной поверхности с 1906г.) уровень фоновых помех за последние
45 лет возрос в два с половиной раза. Так, в 1956г. уровень техногенных
помех равнялся 0.2мкм, в 1985г. он достиг 0.4мкм, в 2001г.- 0,56мкм при
периодах колебаний порядка 1сек. Отношение средней амплитуды помех в
рабочие дни к средней амплитуде в нерабочие дни составляет в летние месяцы
1.13, в зимние месяцы - 1.45. Сейсмические шумы техногенного происхождения
ограничивают возможности применения современных прецизионных
геодинамических, геофизических методов наблюдений и аппаратуры.
3. Атмосфера, поглощая и рассеивая свет от небесных светил, уменьшает
их блеск и вызывает также преломление лучей - рефракцию, которая влияет на
определение положений светил на небе. Мощные искусственные источники тепла
такие, как городская свалка, котельная, тепличное хозяйство Цветочного
питомника и водохранилище совхоза "Шушары" вызывают рефракционные искажения
систематического характера доходящие до 0.2" в зависимости от направления
ветра. По данным наблюдений только за послевоенный период на
фотоэлектрических инструментах, регулярно наблюдающих в режиме службы,
именно по этой причине точность единичного наблюдения ухудшилась с 0.11" в
50-е годы до 0.18" в настоящее время
4. Прозрачность атмосферы - наиболее корректно определяемый фактор
астроклимата. В астрономической практике в качестве величины,
характеризующей оптические свойства атмосферы, используется коэффициент
прозрачности P, т.е. процент света, приходящего после ослабления
(поглощения) в апертуру телескопа. Учет спектрально-временных характеристик
прозрачности необходим, т.к. от их величины и стабильности зависят предел
обнаружения слабых объектов и точность фотоэлектрических наблюдений.
Атмосферное ослабление обусловлено как естественными, так и
техногенными причинами. Oсновными поглощающими компонентами на пути света
от космических объектов являются озон и водяной пар. Поглощение света
крупными аэрозолями, не зависящее от длины волны, может существенно
меняться как от ночи к ночи, достигая 0.2 - 0.4 , так и в течении одной
ночи, кажущейся визуально совершенно ясной [7].
Наблюдая небесные объекты через земную атмосферу, астрономы одними из
первых столкнулись с документальными свидетельствами присутствия в ней
веществ, которых в ней быть не должно. Загрязнение атмосферы, увеличение
числа аэрозолей и, особенно, водяного пара привели к заметному уменьшению
коэффициента прозрачности. В 1928г. по исследованиям В.Б.Никонова был
получен визуальный коэффициент прозрачности Р = 0.84 [6], а более поздние
спектрофотометрические измерения в том же диапазоне длин волн уже дали
соответственно: 1956г.- 0.75, 1979г. - 0.58 [8].
5. Развитие систем радио-, телекоммуникаций, неконтролируемое, порой,
заполнение эфира передающими и ретрансляционными станциями в
непосредственной близости от обсерватории создает труднофильтруемые помехи
для работы ПЗС-камер регистрации звездных положений, работы приемной
аппаратуры спутниковых навигационных систем (ГЛОНАС, NAVSTAR),
радионавигационных станций системы LORAN-C, посредством которой
осуществляется привязка национальной шкалы атомного времени к
международным.
Радиоастрономический комплекс филиала Специальной астрофизической
обсерватории, ведущей исследование Вселенной в радиодиапазоне и в настоящее
время испытывают определенные трудности от помех в диапазоне частот от 1500
до 13000МГц. С переходом на новое поколение приемников предполагается
расширение частотного диапазона: от 540 до 31000МГц.

Заключение.

Реквиемом по Дудергофско-Таицкому историко-ландшафтному комплексу
явилось открытие крупнейшей в Европе Южной городской свалки и крупнейшего в
Европе Южного кладбища, расположенного к тому же в зоне регионального
водосбора (!).
Расширение, а не перенос в обход Пулковской горы Киевского шоссе (М-20)
приведет к обрушению и так уже перегруженной соседней (4-6км) региональной
экосистемы, свертыванию ряда работ Пулковской обсерватории, порче и утрате
нуль-пунктов государственных геодезических сетей. А есть ли у нас в
Отечестве что-то равновеликое Пулковской обсерватории по научному вкладу,
по весу в научном мире? И не надо обольщаться, что когда-нибудь и где-
нибудь (как разбогатеем) будет построена наисовременнейшая астрономическая
обсерватория, в данном случае имеет значение и место, и астрономическая
школа, которая может быть утрачены навсегда. Воистину: "Что имеем - не
храним, а потерявши - плачем".
Скудость средств в послевоенный восстановительный период уже привели к
тому, что вопреки здравому смыслу и мировой практике градостроения
компактный поселок разделен скоростной магистралью на две части, за это
сотрудники обсерватории и жители поселка уже заплатили по крайней мере
двумя десятками жизней за последние тридцать лет.

Литература:
1. Абалакин В.К., 150 лет Пулковской обсерватории, Л., "Наука", 1989, с.
137 - 152.
2. С.Г.Верещагин, В.Б.Капцюг, В.А.Наумов, А.А.Попов, А.В.Юськевич.
Координатно-временная основа для развития фундаментальных астрономо-
геодезических работ в Пулковской обсерватории, Изв. ГАО РАН ?213,
1998, с. 301-314.
3. А.А.Попов, В.Л.Горшков. Астроклимат Пулковской обсерватории и
техногенный фактор. Изв. ГАО РАН ?213, 1998, с.296-300.
4. Н.М.Бронникова, Н.А.Шахт. О точности измерений галактик и звезд
АGК3. Изв.ГАО РАН ?204, 1987, с. 52 - 55.
5. Н.М.Бронникова и др. Точные положения Урана на 1968-1974г.г. по
фотографическим наблюдениям в Пулкове, с.23 - 25.
6. В.Л.Горшков, В.Г.Львов, Н.И.Немчиков. Исследование
наклонности пассажного инструмента с помощью электронного уровня.
Изв.ГАО N 207, 1991, 87 - 88.
7. Г.А.Алексеева, В.Б.Новопашенный, Д.Е.Щеголев. Эффективность
применения астрономических телескопов для
электроспектрофотометрических работ в условиях различного
астроклимата. В кн.: "Астроклимат и эффективность телескопов", Л-д,
"Наука",1984
8. Ш.П.Дарчия. Об астрономическом климате СССР, М., "Наука",1985