Двойной юбилей у астрономов МГУ

В 2021 году астрономы МГУ отмечают двойной юбилей: 190-летие Астрономической обсерватории Московского университета и 90-летие Государственного астрономического института имени П.К. Штернберга (ГАИШ), созданного в 1931 году на базе этой обсерватории. В предлагаемом очерке мы расскажем о некоторых страницах истории и современной жизни этих двух учреждений, сыгравших важную роль в развитии отечественной и мировой науки. Начнем с предыстории.

Преподавание астрономии в Московском университете началось в 1770–80-е гг. Студентов знакомили лишь с элементами этой науки в рамках курсов математики и физики. Как самостоятельный предмет в расписании астрономия появилась в 1800 году, а в 1804 году, благодаря стараниям попечителя Московского учебного округа Михаила Никитича Муравьева (1757–1807), в университете, на отделении физических и математических наук была организована кафедра «астрономии наблюдательной». В этом же году университет стал обладателем своей первой обсерватории. По распоряжению М.Н. Муравьева, на крыше главного здания университета на Моховой была сооружена деревянная башня, оснащенная необходимыми для наблюдений инструментами. К сожалению, эта обсерватория погибла в 1812 году, во время пожара Москвы.

Новую обсерваторию требовалось построить каменной, с мощным фундаментом, позволяющим устанавливать тяжелые высокоточные инструменты. Было также нужно подходящее для наблюдений место, расположенное на возвышенности, за городом, чтобы не мешали пыль и дым от печей, но не слишком далеко. Оказалось, что большинство таких мест давно занято, а оставшиеся свободными стоили слишком дорого для университета. Проблему помог решить купец-меценат Зой Павлович Зосима (1754–1827), который в мае 1827 года подарил университету для строительства обсерватории свою дачу, расположенную, как указывалось в документах, «на Трех горах, близ Пресненской заставы». Дача находилась на высоком берегу Москвы-реки, сравнительно недалеко от университета. Место идеально подходило для размещения на нем обсерватории.

Дмитрий Матвеевич Перевощиков, создатель Астрономической обсерватории Московского университета

Ее создателем и первым директором стал профессор астрономии Дмитрий Матвеевич Перевощиков (1788–1880) — ученый-просветитель, впоследствии ректор Московского университета, член Санкт-Петербургской академии наук. Строительство обсерватории началось в феврале 1830 года, а 29 ноября (11 декабря) 1831 года Министерство народного просвещения приняло годовой отчет Московского университета, в котором сообщалось, что «здание обсерватории приведено к окончанию» и на ней проведены первые наблюдения. В 2001 году Ученый совет ГАИШ МГУ постановил считать 11 декабря Днем ГАИШ.

Астрономическая обсерватория Московского университета на Пресне в начале ХХ века

15 мая 1979 года комплекс зданий обсерватории был поставлен на государственную охрану как памятник истории и архитектуры. Ныне она входит в состав ГАИШ и носит название Краснопресненской обсерватории. В ее помещениях располагаются некоторые научно-исследовательские лаборатории института и Музей истории университетской обсерватории и ГАИШ. Попадая на территорию обсерватории, посетители как бы переносятся в Москву XIX века. Особый интерес у посетителей музея вызывает интерьер главного здания обсерватории — винтовые чугунные лестницы, специальная полукруглая мебель, украшенные орнаментами стены, старинные приборы и инструменты, рабочие места известных ученых и многое другое. Ряд коллекций музея был в прошлом году включен в перечень Золотого фонда МГУ, и сейчас силами сотрудников музея ведется работа по созданию сайтов, позволяющих совершать виртуальные путешествия по залам обсерватории и знакомиться с хранящимися тут экспонатами.

Обсерватория сыграла важную роль в развитии астрономии в России. В XIX и начале XX вв. здесь работали выдающиеся ученые. Учеными обсерватории была открыта и исследована Московская гравитационная аномалия, что стало толчком к становлению отечественной гравиметрии. В 1870–80-е гг. Ф.А. Бредихин разработал первую полную механическую теорию кометных форм. Он также провел первые в России спектральные наблюдения ряда небесных объектов, положив тем самым начало формированию Московской научной школы астрофизики. В 1887 году В.К. Цераский открыл серебристые облака и совместно с А.А. Белопольским определил высоту их нахождения. В 1895 году В.К. Цераский впервые в мире измерил нижнюю границу температуры поверхности Солнца, а 10 лет спустя, также первым в мире, определил его видимую звездную величину. На рубеже XIXи XX вв. В.К. Цераским, совместно с С.Н. Блажко, Л.П. Цераской и П.К. Штернбергом, были заложены основы отечественной астрофотометрии и начат систематический поиск и каталогизация переменных звезд. С 1874 года в свет начали выходить тома «Анналов Московской обсерватории», в которых публиковались статьи на русском, немецком, французском и итальянском языках.

Развитие астрономии в 1920–30-е гг., а также необходимость решения широкого круга прикладных задач потребовали существенного расширения масштабов проводимых научных исследований и объединения усилий специалистов различных направлений. Важным шагом для достижения этих целей стало образование ГАИШ на основе решения Коллегии Наркомпроса РСФСР от 29 июня 1931 года, утвержденного 29 октября 1931 года СНК РСФСР. Институту присвоили имя астронома-большевика Павла Карловича Штернберга (1865–1920), который более 30 лет работал в Астрономической обсерватории и с 1916 по 1920 гг. являлся ее директором. Ранее, с 1922 года, Астрономическая обсерватория носила имя П.К. Штернберга . С 1931 по 1954 гг. ГАИШ располагался в помещениях обсерватории на Пресне. В 1954 году институт переехал в новое здание на Ленинских (ныне Воробьевых) горах, где он и находится по сей день.

Новое здание ГАИШ на Воробьевых горах в конце 1950-х гг.

Создание ГАИШ в 1931 году означало появление в СССР нового мощного научно-исследовательского института. В его штат в 1930-е гг. входило более полусотни сотрудников, работавших по разнообразной тематике, включавшей небесную механику, космологию, астрофизические исследования, звездную астрономию, в том числе изучение переменных звезд, гравиметрию. Сотрудники ГАИШ выполнили немало важных исследований. Отметим лишь некоторые из них.

Е.Я. Бугославская провела пионерские исследования структуры солнечной короны и по материалам наблюдений полного солнечного затмения 1936 года выявила вращение короны, как целого, вместе с Солнцем. С.Н. Блажко, Б.В. Кукаркиным, П.П. Паренаго и другими были продолжены работы по изучению переменных звезд, начатые в конце XIX века В.К. Цераским. В 1932 году на базе ГАИШ в АН СССР была образована Центральная комиссия по всестороннему изучению переменных звезд, объединяющая все исследования переменных звезд, ведущиеся в СССР. Комиссия приняла обширный «план Паренаго», предусматривавший интенсивные исследования в 176 площадках неба переменных звезд, важных для изучения строения нашей Галактики. Достижения советских, прежде всего московских, астрономов в изучении переменных звезд были столь велики, что в 1946 году Международный астрономический союз возложил на московский коллектив исследователей в ГАИШ и Астросовете АН СССР ответственность за составление единого Каталога переменных и списков обозначений переменных звезд. В августе 1948 года, под руководством Б.В. Кукаркина и П.П. Паренаго, было осуществлено первое издание «Общего каталога переменных звезд», содержавшее около 11 тысяч объектов.

Наряду с изучением переменных звезд сотрудники ГАИШ добились серьезных успехов и в других областях исследований. Широкую известность получили астрометрические работы М.С. Зверева по созданию Каталога слабых звезд и А.Я. Орлова по изучению движения полюсов Земли. Важные результаты в небесной механике были получены Н.Д. Моисеевым, Г.Н. Дубошиным, Б.М. Щиголевым. Эти результаты в немалой степени подготовили последующие достижения в области исследования динамики движения искусственных и естественных спутников планет (Е.П. Аксенов, Е.А. Гребеников, В.Г. Дёмин, Г.Н. Дубошин). Быстрыми темпами в ГАИШ развивалась гравиметрия, в том числе первые в СССР (вторые в мире) морские гравиметрические измерения (Л.В. Сорокин). Существенное усовершенствование работы Службы времени ГАИШ позволило 1 сентября 1931 года начать подачу сигналов точного времени через широковещательные радиостанции Москвы.

В годы Великой Отечественной войны многие сотрудники ГАИШ ушли на фронт. Десять из них погибли, защищая Родину. В ночь с 9 на 10 апреля 1944 года, совершая свой 645-й боевой вылет, героически погибла штурман 46-го гвардейского бомбардировочного авиаполка, сотрудница ГАИШ и студентка астрономического отделения МГУ Евгения Максимовна Руднева, удостоенная (посмертно) звания Героя Советского Союза.

В начале войны ГАИШ был эвакуирован в Свердловск, где, несмотря на тяготы военного времени, сотрудники продолжали заниматься научными исследованиями.

В Москве остались сотрудники Службы времени, бесперебойная работа которой была жизненно важна для нужд оборонной промышленности и фронта. Эта работа не прекращалась даже тогда, когда враг стоял под Москвой и астрономические наблюдения приходилось вести под бомбежками. Вскоре после войны сотрудницы Службы времени М.А. Смирнова и А.С. Миролюбова были награждены орденами Ленина за мужество и героизм, проявленные в годы войны.

Послевоенные десятилетия стали временем расцвета ГАИШ. Число сотрудников института возросло по сравнению с довоенным периодом почти в десять раз. ГАИШ превратился в один из крупнейший в мире центров астрономических и астрофизических исследований, результаты которых получили высокую оценку как в СССР, так и за рубежом. Послевоенному расцвету ГАИШ способствовали, с одной стороны, высокий авторитет в СССР физико-математических наук, с другой — общая ситуация в астрономии, где в это время произошла настоящая научная революция, приведшая к открытию в 1950–60-е гг. квазаров, пульсаров, космических мазеров, радиогалактик и реликтового излучения, был достигнут прогресс в изучении процессов звездообразования и многое другое. Выход человека в Космос сделал возможным непосредственное изучение планет Солнечной системы. Мощный импульс к развитию получили и традиционные разделы астрономии — небесная механика, благодаря использованию ЭВМ, и оптическая наблюдательная астрономия, где вместо фотопластинок начали использовать гораздо более эффективные приемники. Новейшие тенденции в развитии мировой астрономии нашли отражение в научной работе ГАИШ. При этом, в связи с тем, что астрономам требовалась всё более основательная подготовка в различных областях современной физики, астрономическое отделение МГУ в 1956 году было переведено с механико-математического факультета на физический.

Исключительно важную роль в научной работе ГАИШ сыграло создание наблюдательных станций: Тянь-Шаньской высокогорной станции вблизи Алма-Аты (1957) и Южной станции в Крыму (1958). В 1974 году в отделе радиоастрономии ГАИШ была образована лаборатория РАТАН–600, находящаяся при 600-метровом радиотелескопе Специальной астрофизической обсерватории (САО) АН СССР (Сев. Кавказ). В 1975 году была создана высокогорная Среднеазиатская экспедиция ГАИШ (хребет Майданак, Узбекистан), на базе которой в 1980-е гг. началось строительство обсерватории и установка на ней 1,5-метрового рефлектора и других инструментов. В 1994 году отделом гравитационных измерений ГАИШ была образована высокогорная Баксанская станция (Сев. Кавказ), располагающая 100-метровым лазерным интерферометром.

2,5-метровый телескоп Кавказской горной обсерватории (КГО) ГАИШ МГУ

К сожалению, после 1991 года ГАИШ лишился обсерваторий в Казахстане и Узбекистане, а судьба Южной станции вплоть до 2014 года висела на волоске. Чтобы компенсировать эти потери, в 2005 году по постановлению Правительства РФ МГУ были выделены средства на строительство новой высокогорной обсерватории в Карачаево-Черкесии, в 20 км от г. Кисловодск. Главным инструментом стал 2,5-метровый телескоп французской фирмы SAGEM-REOSC, изготовление которого завершилось в конце 2011 года. В июле этого же года началось строительство основных зданий обсерватории, а 13 декабря 2014, после прохождения тестовых испытаний, Кавказская горная обсерватория (КГО) ГАИШ МГУ была официально открыта.

Первые научные исследования, проведенные в КГО с 2,5-метровым телескопом, сразу охватили широкий класс астрономических объектов — от тел Солнечной системы до активных ядер галактик. В 2019 году в КГО заработал в полную силу второй исследовательский телескоп — 60-см фотометрический инструмент, управляемый дистанционно. На нем в непрерывном режиме из Москвы проводится фотометрический мониторинг переменных звезд, вспышек сверхновых, активных ядер галактик.

Важную роль в наблюдательной работе ГАИШ играет система МАСТЕР (Мобильная Астрономическая Система ТЕлескопов-Роботов), созданная для автоматической регистрации оптических транзиентов (вспышек) от гамма-всплесков. Система МАСТЕР начала формироваться в 2002 году под руководством В.М. Липунова. С 2008 года проект получил государственную поддержку. Сеть телескопов начала быстро расширяться и ныне включает в себя 8 телескопов: 5 в России (на КГО, в Крыму, на Урале, вблизи Благовещенска и Иркутска) и 3 за ее пределами (в обсерваториях в Аргентине, ЮАР и на Канарских островах). Сегодня сеть телескопов МАСТЕР ищет не только оптические транзиенты от гамма-всплесков, но и оптические сигналы от слияния нейтронных звезд, от источников нейтрино сверхвысоких энергий и коротких радио-всплесков. Телескопы сети также проводят обзор неба, в ходе которого обнаруживаются новые астероиды и кометы, открываются переменные звезды, включая новые и сверхновые.

В настоящее время Государственный астрономический институт им. П.К. Штернберга (ГАИШ) — один из ведущих научно-исследовательских институтов Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова. В состав ГАИШ входят: здание на Воробьевых Горах; Кавказская горная обсерватория (Северный Кавказ); Крымская астрономическая лаборатория им. Э.А. Дибая; Баксанская станция с установкой ОГРАН для поиска гравитационных волн (Северный Кавказ); сеть роботов-телескопов МАСТЕР; а также Краснопресненская обсерватория. В состав института входит 11 научных отделов и 7 лабораторий, работающих по 23 научным темам госзадания.

ГАИШ МГУ является крупнейшим центром подготовки научных кадров в России. Наряду с научной работой, ГАИШ, совместно с Астрономическим отделением физического факультета МГУ, ведет подготовку специалистов-астрономов широкого профиля. Современный ГАИШ является уникальным научно-образовательным центром, где эффективная научная работа сочетается с подготовкой астрономических кадров высокой квалификации. В ГАИШ работает около 150 научных сотрудников, в том числе 42 доктора наук и более 100 кандидатов наук. Каждый год сотрудниками ГАИШ публикуется около 240 научных статей в рецензируемых журналах, десятки учебников, учебных пособий, различных монографий, каталогов, атласов и других научных изданий. Среди сотрудников института есть лауреаты международных и российских научных премий, 56 сотрудников являются членами Международного Астрономического Союза, 28 — членами Европейского астрономического общества. ГАИШ был учредителем Евразийского Астрономического общества. В 2000 году в ГАИШ МГУ был успешно проведен съезд Европейского астрономического общества, а в 2004 и 2021 гг. — Всероссийские астрономические конференции. Исследования, ведущиеся в ГАИШ, охватывают практически все направления современной астрономической науки. Объединенная научная школа ГАИШ «Физика звезд, релятивистских объектов и галактик» два года подряд — в 2018 и в 2019 годах — выигрывала конкурс ведущих научных школ МГУ. Сейчас ГАИШ вместе с другими подразделениями МГУ — факультетом космических исследований, физическим факультетом, механико-математическим факультетом, НИИ ядерной физики, НИВЦ — участвует в научно-образовательной школе МГУ «Космос». Сотрудники ГАИШ участвовали в ряде международных программ, связанных с космическими экспериментами. Камеры, созданные в ГАИШ в рамках системы МАСТЕР, работали на самом крупном спутнике МГУ, запущенном в 2016 году, — на спутнике «Ломоносов».

Наряду с научной работой и преподаванием, многие сотрудники ГАИШ активно занимаются научно-просветительской деятельностью. Ю.Н. Ефремов, В.М. Липунов, К.А. Постнов, М.Е. Прохоров, М.В. Сажин, В.Г. Сурдин стали лауреатами международных и отечественных конкурсов на лучшие научно-популярные работы. Широкую известность получил астрономический сайт ГАИШ «Астронет» (О.С. Бартунов, М.Е. Прохоров). В научно-просветительской работе активно участвует Музей истории университетской обсерватории и ГАИШ (Ю.Л. Менцин), созданный в конце 1950-х годов известным астрономом и историком науки П.Г. Куликовским. Студентам Астрономического отделения читают спецкурс «История и методология астрономии» (А.И. Еремеева).

Полный вариант статьи помещен в журнальном варианте газеты.

Мнении Ю.Л. к.ф.-м.н., зав. Музеем истории университетской обсерватории и ГАИШ

Сильченко О.К. д.ф.-м.н., зам. Директора ГАИШ по научной работе