27–31 января в Коуровской астрономической обсерватории УрФУ проходит 53-я научная конференция «Физика космоса». Поговорить о звездах собрались ведущие ученые и свыше 150 студентов из 23 астрономических организаций России и Китая. На протяжении нескольких дней участники конференции выступали с докладами о последних научных достижениях в таких сферах, как астрохимия, астрофизика, освоение космоса, космические угрозы и поиск признаков внеземной жизни. Новости с просторов от земной орбиты до центра вселенной — в материале «АиФ-Урал».
Светила звездных наук
Конференция «Физика космоса» проводится ежегодно уже более 50 лет, чтобы двигать науку совместными усилиями состоявшихся ученых и молодых талантов. Для студентов это - шанс значительно расширить и углубить свои познания, выступить со своими изысканиями перед опытными коллегами, получить обратную связь, а возможно и приглашение к сотрудничеству.
«В нашей стране сильные астрономические школы есть в нескольких городах, и конференций проводится немало, но только на Урале – молодежная. Даже великие ученые, наши почетные гости, посещали конференцию, будучи еще студентами. Формат мероприятия постепенно меняется, например, мы рассматриваем включение углубленных семинаров по отдельным темам в дополнение к основной программе. Но основная цель неизменна: наладить конструктивный диалог между поколениями исследователей и влюбить молодежь в науку», — рассказал и.о. директора обсерватории Вадим Крушинский.

С недавних пор в числе участников ежегодной «космической» конференции – школьники, которые участвуют в образовательном проекте Фонда некоммерческих инициатив «Траектория». Каждые несколько лет в астрофизическую школу отбираются сильнейшие и наиболее заинтересованные в предмете девятиклассники страны, чтобы до окончания старших классов получать знания и готовиться к поступлению на естественнонаучные кафедры вузов. Как пояснил исполнительный директор и соучредитель фонда Михаил Юрик, в нынешнем наборе, как и в предыдущих, есть и уральские ребята, например, из Екатеринбурга, Челябинска, Магнитогорска.

«Для ребят важно не просто теорию изучать, а почувствовать себя сопричастными реальной научной работе, стать соавторами серьезной статьи. За последние годы вышли семь таких публикаций в рецензируемых научных журналах России. И участие в молодежной конференции в настоящей обсерватории для них тоже ценный опыт», — отметил Михаил Юрик.
Вести с космических «полей»
Большой вклад в научный прорыв вносят новая техника и технологии для обработки данных. По словам научного сотрудника Крымской астрофизической обсерватории Сергея Назарова, искусственный интеллект помогает ученым анализировать данные: отбирать потенциально важные результаты наблюдений, которые уже сам исследователь проверяет и уточняет.
«Глобальные научные темы, которые сегодня захватывают умы, в том числе молодежи, — черные дыры, темная материя, темная энергия, траектории полета звезд и галактик. В этих расчетах помогают алгоритмы, в которые мы вносим известные данные, а они создают модели. Вообще, развитие фундаментальных наук рано или поздно приводит к появлению прикладных технологий, и астрономия не исключение. Есть смысл использовать наши территории с хорошим астрономическим климатом — Горный Алтай, регион Байкала — для размещения обсерваторий. Большим шагом станет запуск в 2029 году российского радиоинтерферометра "Миллиметрон": он позволит наблюдать сверхмассивные черные дыры в центрах других галактик так детально, как пока не может даже Телескоп горизонта событий», — добавил Сергей Назаров.
Пока самым мощным интерферометром является комплекс радиотелескопов ALMA — сегодня в него удается детально рассмотреть «холодную» Вселенную: процессы формирования звезд, ранние галактики, протопланетные диски и молекулярный состав газа. Интерферометр делает снимки с разрешением, в десять раз превышающим возможности космического телескопа «Хаббл».
«В холодных оболочках звезд происходят не ядерные, а химические реакции, которые порождают большое разнообразие молекул, включая органические, необходимые для зарождения жизни. А поскольку такие звезды эффективно теряют вещество, оно распространяется в космическом пространстве. И однажды может попасть в молекулярное облако, где рождаются новые звезды. А при них формируются планетные системы, куда могут оседать органические молекулы», — сообщил главный научный сотрудник Института астрономии РАН Дмитрий Вибе.

В переносе органических молекул участвуют межзвездные льды. Недавно уральские ученые представили прорывное открытие: они обнаружили в ледяных мантиях на межзвездных пылевых частицах «веселящий газ» — закись азота (N2O). В газе межзвездных облаков, из которых образуются звезды и планеты, известно более 300 молекул: от простых до относительно сложных органических. В твердой же фазе было достоверно идентифицировано лишь восемь молекул, а теперь появилась девятая. Также местные исследователи заявили о предварительном обнаружении еще одной молекулы — изоциановой кислоты (HNCO).

«Молекула закиси азота может участвовать в химии более сложных азотсодержащих молекул, включая аминокислоты, необходимые для строительства белков — основы для живых организмов. И на поверхности планет легче попасть веществу из межзвездного льда, а не из разреженного межпланетного газа: скажем, ледяное ядро кометы может упасть и принести на молодую планету достаточно много органического материала. Это дает основания ожидать, что при определенных условиях где-то еще во вселенной могла зародиться жизнь, и возможно когда-то нам удастся ее обнаружить. Но это не означает, что мы найдем цивилизацию, подобную нашей», — объяснил зав. научной лабораторией астрохимических исследований УрФУ Антон Васюнин.

Коуровская обсерватория, где совершают открытия уральские астрономы, сегодня оснащена пусть не по последнему слову техники, но все же достаточно современно. Многие наблюдения уже ведутся роботами. Хотя заметные достижения есть и на счету более простой техники, включая телескоп АЗТ-3 — ветерана, который сегодня не участвует в исследованиях и служит для обучения студентов и проведения экскурсий.


Так, в нашей обсерватории в 2018 году впервые в России обнаружили экзопланету, подобную горячему Юпитеру. Она получила название KPS-1b (Kourovka Planet Search). Вращается вокруг звезды, похожей на Солнце, в созвездии Большой Медведицы.
Современными телескопами, добавила зав. отделом физики эмиссионных звезд и галактик государственного астрономического института МГУ Ольга Сильченко, ученые видят на просвет практически всю вселенную. Это позволило обнаружить похожие на Млечный Путь галактики на более ранних этапах развития вселенной, чем считалось ранее — порядка 12 против 8 млрд лет назад. Изучение эволюции таких галактик позволяет прогнозировать, что может ожидать нашу. Правда, проверить правильность расчетов человечеству вряд ли удастся.
Плата за прорыв
Сегодня перед космической отраслью во всем мире встает проблема: количество спутников на орбите Земли уже достигло 11 тысяч, и темпы запуска новых аппаратов растут, поскольку технология становится доступнее, в том числе менее развитым странам. Отслужившие свой срок, неисправные космические аппараты суммарно создают порядка 10 тысяч тонн космического мусора. По словам научного руководителя Института астрономии РАН Бориса Шустова, мусор несет угрозу действующим аппаратам и может препятствовать выводу новых спутников.
«Масса мусора не так важна, как его количество. Маленький элемент размером в сантиметр и массой в несколько граммов может разрушить космический аппарат при столкновении. Он двигается с очень высокой скоростью, около восьми километров в секунду (на низких орбитах), и несет энергию, сравнимую с небольшим снарядом. Если космический мусор продолжит размножаться такими темпами, как сейчас, может наступить синдром Кесслера, и выход в космос для нас будет закрыт. На некоторых, самых населенных, орбитах ситуация уже близка к патовой», — выразил беспокойство ученый.

Астроном добавил, что на эту проблему обращают внимание на высоком международном уровне. К примеру, ООН вырабатывает требования к странам и компаниям, запускающим аппараты, но их пока выполняют не все. Это требует дополнительных затрат, чтобы уводить аппараты на орбиту захоронения, где они не будут сталкиваться с действующими спутниками, или на спуск отслужившего спутника в плотные слои атмосферы, где он сгорит. Регулирование этой деятельности должно быть под более жестким контролем, подчеркнул Борис Шустов.