Руководитель Кировской метеорной группы

 

Исследование метеоров имеет сравнительно недолгую историю. Впервые ученые серьезно занялись метеорными явлениями в середине XIX века, и более ста лет главным методом наблюдения оставался визуальный.

В настоящее время, несмотря на бурное развитие инструментальных методов наблюдения метеоров, до сих пор имеют большое значение организованные и целенаправленные визуальные наблюдения метеоров. Дело в том, что наблюдения метеоров требуют огромных затрат времени, должны вестись из ночи в ночь из года в год, поэтому профессионалы занимаются фотографическими, спектрографическими, базисными наблюдениями метеоров и болидов эпизодически. Радиолокационные методы, хотя и позволяют регистрировать слабые метеоры, страдают большими погрешностями из‑за селективности антенного оборудования и дают лишь приблизительную общую статистику метеорной численности крупных потоков и фона. В последние годы ведется инструментальный подсчет метеороидов, попавших в специальные ловушки, на космических аппаратах, который также не дает должной статистики.

Таким образом, только визуальные наблюдения метеоров могут дать наиболее точные представления о распределении метеорных потоков как в пространстве, так и во времени, структуре и времени действия отдельных потоков, размерах и плотности роев метеороидов и флуктуаций внутри них, расстояниях между отдельными частицами, массах метеороидов, притоке метеорной материи на Землю и многом другом. Поэтому наблюдение метеоров – это одна из тех немногих областей астрономии, где любители могут принести ощутимую пользу науке. Данные, полученные из таких исследований, важны не только сами по себе для развития фундаментальных представлений о Солнечной системе, но в эпоху освоения космического пространства позволяют учитывать факторы «космической опасности», исходящей от метеороидов для искусственных спутников Земли и межпланетных космических станций.

Основными научными задачами метеорных исследований являются следующие:

– построение распределения межпланетной пыли в Солнечной системе и совершенствование моделей происхождения Солнечной системы;

– изучение верхних слоев атмосферы;

– проверка законов аэродинамики при больших скоростях взаимодействия со средой;

– исследования состава и движения комет;

– предотвращение «метеорной опасности» в связи с увеличением числа, продолжительности и дальности космических полетов;

– специальные вопросы физики метеорных явлений и других смежных дисциплин.

Для учебного коллектива подготовка квалифицированных наблюдателей метеоров – это апофеоз работы астрономического кружка. Такой наблюдатель не просто должен ориентироваться в звездном небе, но и знать границы и латинские названия созвездий, распределение и движение радиантов потоков, звездные величины опорных звезд и расстояния между ними в большинстве созвездий, уметь определять угловые расстояния на небе, наносить специфические обозначения метеоров и болидов на карты в специальной гномонической проекции, представлять геометрию метеорного потока, слаженно и быстро работать в коллективе. Полная обработка данных наблюдений строится на методах математической статистики и довольно трудоемка.

Сложно не отметить также эмоциональную составляющую подобных наблюдений, которые, как правило, организуются за городом в специальных экспедициях, проходят несколько ночей подряд от заката до рассвета с короткими перерывами. Романтика подобных экспедиций всегда привлекает творческие души молодых исследователей космоса.

Настоящий «метеорщик» непременно находит что‑то новое в таких наблюдениях: он видит, чем «живет и дышит» метеорное небо, ибо каждая ночь неповторима – одни потоки появляются, другие исчезают, а время от времени (иногда очень неожиданно) небо радует настоящим звездным фейерверком метеорного дождя. А пролет величественного и гипнотизирующего взгляд электрофонного («поющего») болида, рассыпающего на своем пути сонмы искр и оставляющего причудливый след в верхних слоях атмосферы, – событие для обсуждения на целый день.

Существуют различные методы наблюдения метеоров, но основным на сегодняшний день является метод многократного счета. Он имеет множество разновидностей типа двукратного счета, общего обзора всего неба, с подвижными и неподвижными ограничителями поля зрения и т. п. Только реализация на практике метода многократного счета в околозенитной области может считаться самой точной на сегодня методикой подсчета численности метеоров изучаемого потока, фона малых метеорных потоков и спорадических метеоров. Обычно группа из 2–8 наблюдателей располагается горизонтально и наблюдает блуждающим взглядом одну и ту же область неба. Все, кто заметит метеор, сообщают свою оценку его блеска секретарю, находящемуся тут же, на площадке, либо с использованием технических средств связи. Секретарь, опрашивая одного из наблюдателей, записывает до 20 (!) характеристик увиденного метеора. Таким образом, при обработке полученных результатов по специальным методикам уверенно идентифицируется принадлежность к потоку каждого метеора и распределение метеоров по блеску. Далее следует математическая обработка, представляющая полную картину пространственного распределения метеорной материи в атмосфере Земли и вклад в нее каждого из потоков.

За всю историю наблюдательной астрономии лишь несколько групп опытных «метеорщиков» параллельно с многократным счетом метеоров потока/фона из общего фона выделяли ВСЕ действующие в данную ночь малые потоки, численность которых составляла иногда менее одного метеора в час!

К таким группам наблюдателей по праву относилась кировская группа наблюдателей метеоров, или КМГ («кировская метеорная группа»). На ее счету десятки тысяч зарегистрированных метеоров, десятки болидов, в т. ч. электрофонных, большое число метеорных экспедиций по области, России и Украине, множество научно‑популярных и научных публикаций в прессе.

Первые наблюдения метеоров и организационное оформление Кировской метеорной группы произошло в далеком 1983 году. Костяк ее составили уже опытные любители астрономии, телескопостроители, к тому времени уже опробовавшие себя во всех доступных им областях любительской астрономии – С. В. Ворожцов, А. В. Мальцев, М. В. Горшечников.

Позднее к ним присоединился М. В. Исупов, ставший одним из активнейших наблюдателей метеоров в 80‑е годы. В те годы закладывались организация наблюдений, экипировка, разрабатывались тесты на внимательность, был налажен контакт с Кировским планетарием, в котором происходили регулярные тренировки, разрабатывались даже специальные диеты для наблюдателей. Особенности экипировки в зимнее время, когда в мороз –30º и ветер приходилось неподвижно лежать на раскладушках, укутанными в тулупы между двумя ватными матрацами, всю длинную ночь, с короткими перерывами всего по 10 минут, как, например, на потоке Геминиды в декабре.

Серьезные изменения в составе и организации группы наблюдателей произошли в 1986 году, когда благодаря поддержке заведующего астрономической обсерваторией Кировского пединститута Е. И. Ковязина метеорная группа перебазировалась в пос. Чижи в только что построенный за городом новый учебный корпус.

Предметом гордости явилась проведенная и настроенная диспетчерская связь: 5–8 наблюдателей во главе со старшим группы (на один метеорный поток состав, как правило, не менялся) находились на крыше, а секретарь записывал продиктованные ему параметры каждого метеора в журнал наблюдений и на магнитофон, находясь в теплой диспетчерской комнате. Регистрация времени осуществлялась автоматически, с помощью кнопок у наблюдателей, при нажатии на которых делалась отметка на печатающем хронографе в диспетчерской с точностью до 0,01 с. В свободное время секретарь успевал подготовить горячий крепкий чай, так необходимый для продрогших на крыше наблюдателей в их короткие перерывы в 10 минут.

Такого рода оборудование групп визуальных наблюдателей метеоров в СССР было предложено только одной аналогичной группой в пединституте г. Арзамаса (рук. Сизонов), и, насколько нам известно, более никем не было реализовано в мире.

Естественно, при такой организации регулярных исследований метеорных потоков по различным программам наблюдений Кировская метеорная группа стала ведущим коллективом исследователей метеоров в СССР. Делегации КМГ были постоянными представителями на многочисленных слетах, съездах, собраниях, конференциях любителей астрономии, откуда всегда возвращались с признанием и заслуженными сотнями бессонных ночей наградами.

По предложению Р. Л. Хотинка, многолетнего куратора общенациональных метеорных программ, с 1987 года центром, куда стекалась вся информация по любительским наблюдениям метеоров в стране, стал г. Киров. На базе Кировской метеорной группы с 1994 года происходит обработка всех произведенных в стране визуальных наблюдений метеоров.

В апреле 1991 года в рамках Вторых Всесоюзных Циолковских чтений в Кирове впервые прошел первый семинар наблюдателей метеоров СССР, на который съехались десятки коллективов и отдельных любителей со всей страны.

Наблюдения комет

 

Используя специальные методики, с помощью бинокуляров ТЗК и БМТ в г. Кирове поиском комет активно занимались на базе астрономической обсерватории тогда еще педагогического иститута М. В. Исупов и М. В. Горшечников.

Сотни часов, проведенные у окуляров, в том числе в морознейшие бессонные ночи, хоть и не увенчались официальным открытием новой кометы, но все‑таки дали некоторые интересные результаты.

Двенадцатого октября 1985 года в 21 ч 50 мин всемирного времени М. В. Горшечниковым и М. В. Исуповым в созвездии Персея в точке с координатами α = 2 ^h 35, 5 ^m, δ = + 42,6 °, недалеко от скопления М34, был зафиксирован подозрительный туманный объект с центральной конденсацией. «Отождествившись» по звездным каталогам, наблюдатели решили, что открыли новую комету, о чем на следующий день сообщили в Международный центр астрономических телеграмм, и приготовились продолжить наблюдения в следующую ночь. Увы! Погода резко испортилась, и целую неделю небо было затянуто облаками. Не пришел ответ и из США. Таким образом, вопрос, что за объект мы наблюдали и была ли это новая комета, до сих пор остается открытым.

 

 

Поиск метеоритов

Е. И. Ковязин

Начало серьезным поискам метеоритов в Кировской области было положено в 1981 году, когда над Кировской и соседними областями пролетел ярчайший болид, закончивший свой путь выпадением осколков в тайге на севере Кировской области. В течение 1981–1985 годов множество экспедиций было организовано в различные уголки области, были получены сотни сообщений о наблюдениях болида. Были опрошены десятки очевидцев с выездом на место наблюдения, в результате чего было рассчитано предполагаемое место падения метеорита. Оно оказалось на севере Белохолуницкого района около д. Каменное, в тайге и болотистой местности. Реальным руководителем работы по поиску этого метеорита был М. В. Горшечников – тогда студент физического факультета КГПИ.

Несколько экспедиций, в том числе комплексных, с участием студентов физмата КГПИ, ярославских и московских астрономов, к сожалению, не дали положительного результата.

Экспедиции устраивались пешие, автобусные, на легковых и грузовых автомобилях. Даже полеты на вертолете над ареалом рассеяния не дали результатов, хотя, по самым скромным оценкам, на землю выпало более 60 тонн метеоритного вещества.

Десятки экспедиций и просветительская работа среди населения области, в том числе через прессу, позволили собрать достаточно большую коллекцию (более 50 образцов) псевдометеоритов и необычных камней, которая хранится в кабинете астрономии ВятГГУ. Некоторые из них представлены на фотографии (рис. 1).

В астрономической обсерватории ВятГГУ поступило множество артефактов, но, к сожалению, только однажды нам улыбнулась удача, когда житель г. Советска обратил внимание известного в нашем городе краеведа И. А. Фоминых на необычный камень массой 30–40 кг, который валялся у него во дворе. Небольшой скол его был доставлен в Комитет по метеоритам Академии наук СССР. Проведённый там анализ подтвердил, что это железо‑каменный метеорит. Нам было предложено переправить его в Москву в Комитет по метеоритам (в то время метеориты считались собственностью государства). К сожалению, И. А. Фоминых отказался сообщить нам, где находится данный метеорит, и пообещал доставить его в астрономическую обсерваторию самостоятельно. Дальнейшая судьба этого метеорита выглядит очень странно. Со слов И. А. Фоминых, при погрузке метеорита на машину его уронили и от него откололись два небольшие осколка. Оставшуюся часть массой примерно 30–35 кг он привёз в пединститут, но поскольку это было в субботу, он оставил этот метеорит прямо на улице у стены здания, расположенного напротив пединститута по улице Красноармейской. В понедельник метеорита на месте не оказалось.

Позднее нам удалось узнать, что настоящим автором находки был житель г. Советска И. Метелёв.

Сохраненные осколки метеорита были переданы в Комитет по метеоритам. Там ему было присвоен имя «Вятка» (по месту находки). Это единственный метеорит, найденный на территории Кировской области за всё время их поисков. Небольшой образец его хранится в кабинете астрономии ВятГГУ (рис. 2).

В экспедиционной деятельности было немало интересных случаев, встреч, наблюдений множества необычных явлений от рядовых болидов до шаровых молний и чечевицеобразных облаков.

Один из образцов имел особо странную историю. Очевидец из пос. Каменное (глухой деревеньки на севере области), работая на тракторе, услышал какой‑то шум в небе, выскочил из трактора и увидел, как с неба упал на кабину какой‑то камень. Когда он его поднял, камень был теплый.

Он передал образец на исследование. Форма образца впечатлила всех: плотный очень прочный темный металл был правильной центрально‑симметричной формы в виде тетраэдра с оплавленными гранями, размером чуть больше спичечного коробка. Кусочек отпилить от него не получилось, и весь образец был, как обычно, направлен в Комитет по метеоритам. Каково же было удивление исследователей из Кирова и Ярославля, когда по прошествии полугода оказалось, что образец «официально в КМЕТ не поступал», а в экспедиции следующего года встретиться с тем самым трактористом‑очевидцем уже не удалось: вскоре после находки он погиб на охоте в тайге. Что это был за образец, так никто и не узнал.

Последняя из экспедиций с участием кировских и московских исследователей была организована в 2004 году и тоже закончилась безрезультатно.

За активную работу по поиску метеоритов астрономическя обсерватория была награждена образцом Сихоте‑Алиньского метеорита (рис. 3).

В последние годы местный энтузиаст В. Н. Полухин, являясь своеобразным сталкером, продолжает поиски метеорита в одиночку.

Некоторые интересные факты из жизни и работы станции ИСЗ

1. О фотометрических наблюдениях ИСЗ «ЭХО‑1»

 

За почти 25‑летнюю историю работы этого студенческого научного кружка произошло немало интересных, запоминающихся событий. Попробую рассказать о некоторых из них.

Одно из первых таких ярких событий было связано с запуском американцами спутника под кодовым названием «ЭХО‑1». Он представлял из себя 30‑метровый шар, изготовленный из очень тонкой и прочной плёнки, хорошо отражающей свет и радиоволны. По‑видимому, с его помощью пытались выяснить возможности его использования как пассивного ретранслятора. Для нас это был очень яркий точечный объект, достаточно медленно двигающийся на фоне звёзд, поэтому старшие смен часто использовали его для обучения новичков.

Самое интересное состояло в том, что данный спутник выводился на орбиту в сложенном виде, а его наполнение газом происходило уже после выхода на орбиту. Кроме того, ожидалось, что наполнение оболочки газом будет происходить на таком участке его траектории, который можно наблюдать с нашей станции. Поскольку в то время наши знания о параметрах верхней атмосферы Земли были далеко не полными, была предпринята попытка организации фотометрических наблюдений этого спутника с нашей станции. Фотометрические наблюдения – это наблюдения за изменением яркости (точнее – звёздной величины) объекта. Ожидалось, что если удастся измерить характер изменения блеска (яркости) спутника в процессе его наполнения газом, то можно будет достаточно точно определить давление атмосферы на той высоте.

Для организации фотометрических наблюдений на нашу станцию приехал научный сотрудник и аспирант Одесской обсерватории О. Е. Мандель. Эта обсерватория в то время была куратором визуальных фотометрических наблюдений переменных звёзд, а её директор – В. П. Цесевич – наиболее авторитетным специалистом в этой области астрономии.

О. Е. Мандель провёл с наблюдателями нашей станции несколько занятий, посвящённых методам визуальных оценок блеска переменных звёзд (это методы Пикеринга, метод Блажко‑Нейланда и метод степеней).

Насколько я помню, в дату запуска стояла плохая погода и наблюдений не проводилось. Тем не менее на следующие сутки при хорошей погоде мы наблюдали прохождение этого спутника над городом, проводили оценки его блеска, но никаких вариаций его яркости не обнаружили. Это естественно – его заполнение газом произошло, конечно, сутками раньше. Однако подобные наблюдения были для нас совершенно необычными и поэтому запомнились.

 

2. История со станций СЛЮТ‑7

 

В одно время мы получили странную телеграмму: «Срочно наблюдайте объект Сириус. Очень важно. Возможны дневные не очень точные наблюдения. Особое внимание обратите на изменение блеска объекта».

По этим кодовым названием скрывалась станция «Салют‑7». До этого времени мы её наблюдали очень редко. Но не потому, что объект был не интересный. Совсем не так. Этот объект был очень яркий и достаточно быстро двигающийся на фоне звёзд. Поэтому он мог бы стать хорошим «тренажёром» для обучения молодых наблюдателей. Но всё дело в том, что плоскость его орбиты была наклонена к плоскости земного экватора под углом 56 градусов. А географическая широта Кирова – 58,6 градусов. Значит, эту станцию мы могли видеть только в такой единственной ситуации, когда при своём вращении вокруг Земли дальше всего от земного экватора она будет находиться на географическом меридиане Кирова. Но и в этом случае её можно будет увидеть очень ненадолго и очень низко над горизонтом в южной части неба. Как правило, низкие прохождения спутников очень трудны для определения их видимых координат потому, что большинство звёзд, по которым определяется положение объекта, видны очень плохо (если видны вообще) из–за сильного поглощения света звёзд дымкой вблизи горизонта. Поэтому такая телеграмма нас удивила, и мы высказывали различные предположения по этому поводу.

Прежде всего, было ясно, что вычислительный центр «Космос» «потерял её». В противном случае, как это было всегда, в телеграмме были бы указаны координаты двух точек звёздного неба и времена прохождения объекта по этим точкам. Этого не было. Значит, не работал канал телеметрической связи станции с Землей. Обычно, если станция летала в беспилотном режиме, Земля могла периодически «запрашивать» условия на её борту и её положение на орбите.

Кроме того, настораживала фраза о том, что особенное внимание нужно было обратить на возможное изменение блеска объекта. Мы хорошо понимали, что периодическое изменение блеска объекта означает, что он вращается вокруг своей оси с таким периодом, с которым изменяется его блеск.

Насколько я могу судить, система стабилизации этой станции была активной, а не пассивной, т. е. она в процессе работы потребляла определенное количество электроэнергии. Обычно конструктивно такие системы представляют из себя набор из трех так называемых гиродинов, оси вращения роторов которых образовывали 3‑осную систему координат. Гиродины можно рассматривать как достаточно мощные электродвигатели, магнитные роторы которых раскручены и постоянно вращаются. Если со статорных обмоток такого двигателя снимать определенную мощность, заставляя гиродин работать в качестве генератора, то за счет реактивного момента корпус гиродина (а значит, и всей станции) будет медленно поворачиваться в строну, противоположную направлению вращения ротора данного гиродина. Система из трёх гиродинов позволяет поддерживать постоянную ориентацию станции в пространстве или изменять её необходимым образом.

Зная это, мы уже тогда предположили, что возможной причиной отказа системы стабилизации могли стать неисправности в системе питания гиродинов. Как оказалось впоследствии, дело оказалось ещё хуже – неисправности системы электропитания станции не позволили солнечным батареям подзаряжать буферные аккумуляторы, и вся аппаратура станции (а не только гиродины системы стабилизации) оказалась обесточенной.

Мы также хорошо понимали, что если по периодическому изменению блеска будет обнаружено быстрое вращение станции – это сделает стыковку с ней невозможной.

Таким образом, понимая всю важность наблюдения этого объекта, мы приступили к его поиску на южной части небосвода. Дело обещало быть не особенно трудным, потому что мы хорошо знали этот объект по нескольким предыдущим наблюдениям – это был самый яркий из всех, ранее наблюдавшихся.

Удача улыбнулась довольно быстро. В одно из дежурств наш самый опытный наблюдатель А. С. Ситяков обнаружил станцию и с большим трудом сумел отметить несколько её положений относительно еле видимых звёзд очень низко над горизонтом. После отождествления звёзд, которое также оказалось сложным, результаты наблюдений были посланы в вычислительный центр «Космос». В нашей телеграмме также сообщалось, что никакого изменения блеска мы не зарегистрировали.

За эти наблюдения коллективу станции была объявлена благодарность Астросовета и он был отмечен денежной премией, на которую для коллектива станции был куплен цветной телевизор. В то время это была очень «весомая» награда.

Почему‑то в памяти осталось, что всего три станции Астросовета АН СССР смогли «поймать» этот объект. Откуда я получил эту информацию – не помню, поэтому не могу ручаться за её достоверность. Зато хорошо помню, как на одном из рабочих совещаний начальников станций ИСЗ председатель Астросовета (в то время А. Г. Масевич) сказала, что если бы мы знали фамилию человека, распорядившегося отметить коллективы станций, наблюдавших Салют‑7 в такой сложной ситуации, то благодарственную телеграмму нужно было повесить в красном углу в отдельной рамочке.

 

 

Песни и стихотворения наблюдателей ИСЗ

 

В одну облачную‑преоблачную ночь Андрюша Изергин выдал такой шедевр:

Небо хочет показаться,

Скоро спутник полетит

И придётся на работу

Полусонными идти.

 

«Дурной» пример заразителен. На станции стихийно родился конкурс поэтов, выявивший немало талантов:

      Сергей Гаевский

Скоро солнышко взойдёт,

Скоро птичка запоёт.

И заря уже в разгаре,

Ну а мы ещё не спали.

                                                   Неизвестные авторы

Они вдали от нас на миллионы километров.

И ничего нет дальше этих звезд и выше.

Они – негаснущие маяки Вселенной,

И ничего роднее нет для нас и ближе.

 

А по ночам нам снятся звезды,

А по ночам нам небо снится,

Когда приходит непогода,

Тогда нам просто сладко спится.