Ужгород на перехресті космічних трас

І першою, професійно зареєстрованою точкою сліду супутника на карті зоряного неба, в Центрі управління польотами космічних апаратів була визнана саме та, яку наніс на карту тодішній студент III-го курсу, а пізніше професор фізфаку УжНУ І.Алєксахін..
Так почалася славна історія діяльності єдиного на Закарпатті наукового підрозділу, пов’язаного з космічною тематикою. Наукова тематика Лабораторії космічних досліджень (ЛКД) УжНУ по суті віддзеркалює 50-річний розвиток вирішення прикладних і фундаментальних проблем, розв’язок яких базується на результатах спостережень за штучними космічними об’єктами в оптичному діапазоні. В перші роки космічної ери перед колективами організованих в СРСР станцій оптичних спостережень, до числа яких входила і Ужгородська, ставилася одна задача – контроль за пересуванням штучних супутників Землі (ШСЗ) по орбіті. Для цього були задіяні спочатку невеликі астрономічні трубки, але досить швидко їх замінили на більш досконалі, так звані ТЗК (трубки зенітного командира).

Спостереження ШСЗ зводилися до візуального нанесення видимої траси супутника на карту небесної сфери з відповідною її прив’язкою до зірок та шкали часу. Точність визначення положення ШСЗ була низькою – до декількох дугових мінут по кутових координатах і 0.2 секунди по часу. Такі результати використовувалися Центром управління польотами довгий час – майже до середини 70-х років, поки повсякденний контроль за рухом ШСЗ не став одним із основних завдань військових РЛС.

Та вже на початку 60-х років стали вимальовуватися нові перспективи використання результатів позиційних спостережень за супутниками для розв’язку цілого ряду задач геодезії, геодинаміки, геофізики, фізики земної атмосфери.

В середині 60-х років в СРСР для спостережень ШСЗ створюється спеціальна чотиривісна фотокамера АФУ-75. І другий екземпляр камери був переданий ужгородським спостерігачам для дослідження її можливостей. Оцінивши перспективи фотографічних спостережень ШСЗ, фундатор і незмінний, до 2001 року, науковий керівник колективу проф. М.В.Братійчук націлює підлеглих на участь у наукових програмах, зокрема ставить задачу вивчення астроклімату над пунктом Ужгород, залежного від антропогенних чинників, таких як розвиток промисловості, інтенсифікація економічної діяльності та ін. Розв’язок цієї задачі допоміг не лише оформити “астрокліматичний паспорт” пункту спостережень в Ужгороді, але і започаткував, поряд з високоточними позиційними спостереженнями ШСЗ, новий напрям наукових досліджень в ЛКД – вивчення впливу атмосфери на розповсюдження в ній світлового, а пізніше і радіо- випромінювання, що надходить від штучних космічних об’єктів. Згодом дослідження в цьому напрямку були доповнені вивченням впливу на спостереження ШСЗ свічення нічного неба в регіоні, особливо штучного походження, та вимірами загального вмісту озону над пунктом Ужгород шляхом реєстрації спектрів випромінювання Сонця на спеціальному озонометрі. Як підсумок – фотографічні спостереження спеціальних ШСЗ дозволили визначити координати станції в міжнародних проектах “Стандартна Земля 1, 2, 3 ” (керівник проектів - США) з найвищою на той час точністю +—6 м. З тих пір Лабораторія космічних досліджень (ЛКД) УжНУ задіяна в усіх державних і міжнародних проектах становлення і розвитку космічних систем визначення місцеположення.

Підключення лазерних спостережень ШСЗ в СРСР для розв’язку геодезичних, геодинамічних і інших прикладних задач теж було почато з території ЛКД у 1972 році в рамках радянсько–французького експерименту. Як наслідок – точність визначення координат пункту спостережень зросла до +— 30 см.

Значне зростання числа запущених ШСЗ ускладнило контроль за рухом об’єктів та збільшило ймовірність виникнення аварійних ситуацій на орбітах. Актуальною стала і проблема розпізнавання космічних об’єктів, яку можна вирішити, вивчаючи особливості змін у поведінці ШСЗ.

Нові задачі вимагали відповідно підготовлених кадрів. З 1969 року в УжДУ, на базі ЛКД, відкривають спеціалізацію і аспірантуру з астрофізики по навчанню кадрів для ЛКД та інших наукових і освітянських установ України.

У 1972 році співробітниками ЛКД було виготовлено за допомогою одеських астрофізиків спеціалізований супутниковий електрофотометр для наземної фотометрії штучних об’єктів. Згодом на ньому почали проводити колориметричні та поляризаційні спостереження ШСЗ, що започаткували ще один науковий напрям досліджень в ЛКД – застосування розв’язку обернених задач для ідентифікації космічних об’єктів, вивчення впливу на ШСЗ збурень з боку оточуючого космічного середовища. Наземні поляризаційні спостереження ШСЗ, проведені в Ужгороді у 1978 році, як стало відомо пізніше, були першими в тодішньому СРСР.

Незабаром колектив ЛКД УжНУ зайняв провідні позиції в області розпізнавання невідомих космічних об’єктів. За 25 років в каталог ЛКД включено 2416 записів проходжень 163 ШСЗ. Для більше ніж 50 об’єктів встановлені їх динамічні та поверхневі характеристики. Біля 30, раніше не відомих для вітчизняних спеціалістів ШСЗ, повністю ідентифіковані. Такі комплексні спостереження космічних об’єктів стали доволі інформативним джерелом про природу збурень, які впливають на власне обертання цих тіл. Розроблені з часом в лабораторії методики дозволяють підступитися і до розв’язку оберненої задачі – вивчення стану фізичних полів в навколоземному космічному просторі, в тому числі моніторингу за сонячною активністю.

Встановлення потужної фотокамери СБГ та вчасне розроблення спеціальних методик, дозволило колективу ЛКД більше 15 років, практично до 2002 року, залишатися на ведучих позиціях в мережі спостережень геостаціонарних супутників (ГСС), яка існувала на теренах бувшого СРСР. За цей час було визначено біля 15 тисяч положень різноманітних ГСС з необхідною на той час точністю.

Коли вітчизняна промисловість на початку 80-х років випустила партію лазерних віддалемірів ЛД-2, один з них отримав Ужгородську прописку. Пізніше Міносвіти України було закуплено декілька потужних телескопів з об’єктивами діаметром 1м під лазерні віддалеміри третього покоління. І знову один з них розмістили на заміському пункті спостережень ЛКД в урочищі Деренівка (15 км на схід від Ужгорода).

Створений апаратурний комплекс дозволив колективу лабораторії проводити дослідження ще в одному напрямку – це фотографічні і фотометричні спостереження малих тіл Сонячної системи та явищ покриття зір Місяцем, планетами, астероїдами. Найбільші ряди спостережень небесних тіл з відповідною їх обробкою були отримані по кометах Галлея, Когоутека, Хейла-Боппа та по астероїдах Ерос і Таутатіс.

Таким чином, на початку 90-х років минулого століття ЛКД стала чи не єдиним колективом, на теренах бувшого СРСР, з таким унікальним за складом апаратурним комплексом і відповідною різнобічною тематикою, яка добре відповідала вимогам часу в області спостережень ШСЗ та використання їх результатів.

Проблеми, які виникли перед українською наукою після розпаду СРСР, не обминули і колектив ЛКД. Різке зменшення фінансування на наукові дослідження та зміна їх пріоритетів, в тому числі і в області наукових досліджень навколоземного космічного простору, привели до скорочення особового штату ЛКД більш як наполовину. Практично припинився притік молодих кадрів. Нема ніякого прогресу в закупівлі нового обладнання. Майже повністю вичерпані накопичені раніше астрофотоматеріали, необхідні для спостережень штучних і природних небесних об’єктів на наявному в ЛКД обладнанні.

Прийшлося змінювати акценти в тематиці ЛКД, зберігаючи поки що її основні наукові напрями. Менше стало спостережень, але більше нових методичних розробок в області обробки результатів спостережень і їх впровадження в кінцевий продукт. Доведені практично до завершення розв’язки кількох обернених задач. Наприклад, в цьому році на базі розробленого в лабораторії методу контролю за збуреннями в обертанні ШСЗ, вдалося провести оцінку меж зміни сонячної постійної (сумарного сонячного випромінювання) на інтервалі 21-го циклу сонячної активності. Вже майже 100 років ведеться наукова дискусія, наскільки стабільне загальне випромінювання Сонця, особливо на 11-річних циклах його активності. Оцінки учених цих змін коливаються в межах від 0,3% до 2,5% з різною мірою точності. В ЛКД отримали величину 0,8% з точністю біля 0,1%. Запропонований тут метод оцінки не має аналогів у світовій практиці. По точності ми повторили американських вчених. Але вони її досягли, проводячи надзвичайно дорогі заміри з борту ШСЗ на коротких інтервалах часу порядку 5-ть місяців. В ЛКД можуть відсліджувати зміни в сонячному випромінюванні безпосередньо через наземний контроль за обертанням некерованих ШСЗ практично на всьому 11-річному циклі. І вартість його проведення в десятки тисяч разів нижча.

В 90-ті роки в ЛКД засновані два пункти GPS-спостережень ШСЗ – с. Деренівка і дах корпусу ЛКД в Ужгороді. Американська глобальна позиційна система (GPS) базується на постійних спостереженнях 24-ох навігаційних супутників в радіодіапазоні. Координати наявних в ЛКД антен GPS-приймачів визначені в міжнародній геодезичній системі ITRF з точністю  3-5 мм. Такого порядку і точність визначення віддалей між антенами, розташованими на базових пунктах спостережень в Європі. В Західному регіоні України подібного рівня станція, як в УжНУ, єдина. У майбутньому планується через неї прив’язка до міжнародних геодезичних систем Закарпатської регіональної GPS-системи.

Сьогодні з Ужгородської станції регулярно спостерігаються ШСЗ космічної системи “Навстар” в рамках Державної служби єдиного часу та з метою розв’язку геодинамічних і прикладних задач. Вона також є кандидатом в Державну мережу моніторингу навігаційних супутникових систем GPS / ГЛОНАСС / EGNOS / GALILEO для інформаційного забезпечення керування різноманітними рухомими об’єктами.

Кадровий потенціал лабораторії протягом 50-ти років забезпечувався переважно випускниками фізичного та, частково, математичного факультетів УжНУ. На 90% це учні члена Міжнародного астрономічного союзу (МАС) професора Братійчук М.В, на жаль нині покійної. З нею починали, ще будучи студентами, перші спостерігачі ШСЗ – І.Швалагін, І.Алєксахін, В.Добош, І.Туряниця, П.Фельцан, Г.Мілкіс та ін. Дехто з них вже помер, дехто на заслуженому відпочинку, інші ще працюють. В подальшу розбудову лабораторії і результати її діяльності зробили вагомий внесок:

— С.Миронюк, який практично з початку функціонування станції і до останньої миті свого життя ніс персональну відповідальність за матеріальну базу лабораторії;

— Г.Москальова (випускниця Ленінградського держуніверситету) та А.Кириченко, які забезпечували позиційні спостереження ШСЗ, впроваджували спеціальні методики їх обробки;

— І.Швалагін та І.Мотрунич, які розробили “атмосферний паспорт” пункту спостережень в Ужгороді;

— Я.Мотрунич, В.Єпішев та І.Найбауер, які поставили фотометричні, а з часом і колориметричні спостереження ШСЗ, та розробили методи їх обробки і інтерпретації;

— С.Ігнатович та Т.Ласло, які заклали базис для спостережень далеких геостаціонарних супутників;

— К.Кудак і знову Т.Ласло, які провели першу лазерну локацію ШСЗ для наукових потреб з території СРСР в рамках радянсько-французського договору про співдружність;

— віртуозні спостерігачі ШСЗ: В.Рябов – на камері АФУ-75, І.Горщак – на камері СБГ, М.Мацко – на лазерному віддалемірі ЛД-2;

— М.Осипенко, Г.Мацо, Е.Новак, які забезпечували і забезпечують великий фронт обробки результатів спостережень і їх приведення до (наукового впровадження) “товарного виду”.

— В.Клімік та І.Ісак – математики, які розробляли програми обробки результатів спостережень ШСЗ, а також вели роботи по вимірюванню яскравості і свічення нічного неба в різних пунктах та визначенню вмісту атмосферного озону в пункті Ужгород.

В кращі роки в ЛКД працювало до38 співробітників. Та становим хребтом колективу були саме ті, прізвища яких названі вище. Нехай ця публікація буде їм великою подякою за їх безкорисливу, часто за рахунок вихідних, сну і сім’ї, але потрібну державі і науці, працю та достойний вклад в імідж університету, міста і регіону.

Теги:

4 Коментувати

Ділитись

На головну

Додати в закладки

Версія для друку

Переслати