Наука під час війни – Що відомо про українську радіоастрономію
Віктор Конев Інтерв`ю з директором Радіоастрономічного інституту НАН України Вячеславом Захаренком
Наука у часи війни — це не розкіш. Це зброя. Це майбутнє. Коли країна воює, найпростіше сказати: «Давайте поставимо фундаментальні дослідження на паузу — виживання важливіше». Але без науки не буде сучасної армії, технологій і зрештою — держави. Можна купити у інших країн позавчорашні розробки, але лише свої вчені створять для нашої країни сьогоднішні. І є тому приклади.
Нині українські науковці продовжують працювати навіть під обстрілами. А радіоастрономія — одна з тих галузей, які опинилися буквально на лінії фронту в усіх сенсах цього слова — і завдяки своїм розробкам, і фізично. Два унікальні телескопи, що розташовані в Харківській області в Радіоастрономічній обсерваторії ім. С. Брауде, пережили окупацію і руйнування від обстрілів, але й досі залишаються частиною науки світового рівня. Це найбільший у світі декаметровий радіотелескоп УТР-2 і гігантський радіотелескоп — ГУРТ.
Про стан української радіоастрономії, технології майбутнього і сенс науки під час війни ми поговорили з директором Радіоастрономічного інституту НАН України Вячеславом Захаренком.
Вячеслав Захаренко
— Вячеславе Володимировичу, у якому стані зараз Радіоастрономічна обсерваторія?
— РАО перебувала в окупації більше ніж півроку, а потім на цій території йшли бої. Нині УТР-2 — радіотелескоп світового рівня — не працює, бо його «серце» — фазувальна система — зруйноване вибухом. Апаратуру практично повністю викрадено або знищено окупантами.
Зал РАО до лютого 2022 року 
Зал РАО — вересень 2022 року
— Чи є можливість відновити радіотелескоп УТР-2?
— Так. Ми підготували проєкт капітального ремонту центральної будівлі. З науково-технічного боку ми розробили нову систему фазування, яка суттєво розширить можливості радіотелескопа: до 40 МГц буде збільшено верхню межу частотного діапазону, а також з’явиться можливість формування поля променів для повноцінного картографування неба. ГУРТ — набагато технологічніший і сучасніший радіотелескоп. Наші співробітники змогли частково його відновити, а зруйновано або пошкоджено було понад 30 відсотків антен. До широкомасштабного вторгнення було оснащено апаратурою чотири секції ГУРТу з 11 встановлених. Наразі відновлено дві секції в РАО плюс частину апаратури перенесено в обсерваторію УРАН-2 у Полтавській області.
— Які відкриття зроблено за допомогою українських радіотелескопів?
— За допомогою УТР-2 було зареєстровано найнизькочастотніше випромінювання пульсарів, відкрито низькочастотні радіорекомбінаційні лінії вуглецю, явище аномально інтенсивних імпульсів пульсарів. Було відкрито також мікромасштабну структуру блискавок в атмосфері Сатурна, яку не побачили космічні зонди «Вояджер» і «Кассіні». Про це були публікації в топових рецензованих наукових виданнях. І це лише частина результатів, для прикладу, адже радіоастрономія, як і наука загалом, — це безперервний процес.
— Чим відрізняється радіоастрономія від оптичної?
— Радіоастрономія — це набагато ширше вікно у Всесвіт. Оптична астрономія обмежена вузьким спектром — трохи більше однієї октави. Радіоастрономія охоплює близько 24 октав: від сотень кілогерц до 3 ТГц. Зміна частоти хоча б у десять разів (приблизно три октави) дозволяє побачити зовсім інші «обличчя» Всесвіту. Разом з оптикою, рентген- та гаммаастрономією всехвильова радіоастрономія дає змогу досліджувати Всесвіт максимально широко та глибоко.
— Більшість людей знає термін «октава» лише в музиці — це інтервал, який охоплює сім послідовних нот.
— Октава у ширшому розумінні — це частина спектра, видимого, звукового або радіо, у якого відношення верхньої частоти до нижньої дорівнює двом. Наприклад, довжина хвилі фіолетового кольору становить приблизно 370 нанометрів, а червоного — близько 700, вони співвідносяться саме як 1:2 і складають октаву. Тривалий час тільки через це вузьке вікно розміром в одну октаву класичні астрономи спостерігали Всесвіт і робили дивовижні відкриття. А тепер перед радіоастрономом відкривається сцена завширшки 20 з чимось октав — від сотень кілогерц до 3 ТГц. Це колосально.
— Розкажіть детальніше про українські телескопи.
— Перший український Т-подібний радіотелескоп УТР-2, який будувався під керівництвом батька української і світової радіоастрономії Семена Яковича Брауде, було запущено ще 1971 року. Але він донині — найбільший декаметровий радіотелескоп у світі. Його ефективна площа дорівнює 150 тисяч квадратних метрів.
ГУРТ — більш новий, технологічний і широкосмуговий. Він перебуває зараз на «середньому» етапі свого створення. Тобто всі наукові та інженерні рішення вже знайдено, залишилося масштабування. Цей телескоп складається з окремих секцій по 25 антенних елементів, але може нарощуватися секція за секцією. У перспективі ГУРТ може перевершити за площею навіть УТР-2. На території РАО вільна площа становить понад 1 квадратний кілометр. А антена з ефективною площею 1 квадратний кілометр — це мрія астрономічної спільноти всього світу.
Так виглядає найбільший у світі декаметровий радіотелескоп УТР-2
— А як щодо фінансування? Чи є розуміння зараз, що ви потрібні?
— Як відповідь розповім одну історію. У 2016-му приїхали до нас люди з «Південмашу» і питають: «Ви можете радар зробити для дослідження Землі з космосу? Зараз супутник літає з німецьким радаром, у якого роздільна здатність 25 сантиметрів на піксель — можете такий самий розробити?» А ми відповідаємо: забезпечуєте фінансування приблизно в півмільярда євро — буде радар. Нам відповідають: «Так вони ж там за 3 мільйони щось таке роблять…» Відповідаємо: «Що ж, купіть у них». А люди з «Південмашу» кажуть: «Вони не продають не тільки сучасну технологію, а навіть учорашню». Я ось про що: купити можна тільки позавчорашню технологію або банани. Хочемо жити в позавчора —то купуємо, хочемо жити сьогодні — інвестуємо в науку і технології. Саме фінансування науки дає можливість державі бути сучасною та конкурентоспроможною.
— Чому радіоастрономія потрібна Україні?
— Це як питання, для чого вона потрібна людству взагалі… Це пізнання Всесвіту, де ми живемо. Завдяки астрономії та радіоастрономії зокрема ми досить добре уявляємо собі і Всесвіт, і його історію. Ось для того, щоб було розуміння, де ми перебуваємо і хто ми, наука такого роду, як радіоастрономія, дуже потрібна.
— Як можна оцінити науковий потенціал України?
— Це багатогранна проблема, порівняння наукових потенціалів країн. Зазвичай беруть кількісні показники: кількість нобелівських та інших престижних премій, кількість опублікованих статей тощо. Оцінка за такими критеріями виявляється тісно пов’язаною з економічним потенціалом країни. Експертна думка спирається на більший комплекс показників, які можуть варіюватися у різних експертів. Але за різними оцінками Україна має високий науковий потенціал, а низькочастотна українська радіоастрономія, що перебуває на передньому краї науки, продовжує генерувати нові наукові результати, проводити дослідження в дуже складних умовах, розробляти нову апаратуру та методи спостережень.
— Яке місце України в радіоастрономії?
— У низькочастотній радіоастрономії — одне з провідних місць у світі.
— Що потрібно робити і чого не робити, щоб таланти йшли в науку?
— Цікавість — одна з основних рис людини. Інтерес до пізнання бажано підтримувати змалечку і формувати його в суспільстві за допомогою популяризації досягнень сучасної (і не тільки) науки. І не в останню чергу — через оцінку суспільством результативності наукових досліджень та їхніх авторів (премії, статус, визнання). Для цього потрібне створення відповідного оточення, формування суспільного інтересу до пізнання світу. З інтелектом в українців усе гаразд. Але він вкрай потребує інвестицій.