Як працює українська наука під час війни: розповідь директора Радіоастрономічного інституту НАН України В’ячеслава Захаренка

Попри війну, скорочення ресурсів і фізичну небезпеку, українська наука не зупиняється. В умовах, коли наукові об’єкти опиняються під обстрілами, а частина лабораторій — під окупацією, окремі галузі продовжують генерувати результати світового рівня. Однією з таких сфер є радіоастрономія — напрям, у якому Україна досі має унікальні інструменти та напрацювання. Про стан радіоастрономічних досліджень, виклики, потенціал і сенс науки в умовах війни розповів директор Радіоастрономічного інституту НАН України В’ячеслав Захаренко.

Він вважає, що Радіоастрономічна обсерваторія імені С. Брауде, розташована на Харківщині, зазнала серйозних руйнувань: понад пів року об’єкт перебував в окупації, а потім на цій території відбувались бойові дії. Унікальний декаметровий телескоп світового рівня УТР-2 наразі не працює, оскільки його фазувальна система знищена вибухом. Практично вся апаратура або розграбована, або знищена російськими військами.

Захаренко зазначає, що проєкт відновлення УТР-2 вже підготовлений. Передбачено капітальний ремонт центральної будівлі обсерваторії, а також нову фазувальну систему, яка розширить частотний діапазон телескопа до 40 МГц. Це дасть змогу формувати поле променів і виконувати повноцінне картографування неба. Інший телескоп — ГУРТ — значно сучасніший і технологічніший. За словами директора інституту, його частково вдалося відновити: понад 30% антен були пошкоджені, але дві з одинадцяти секцій уже приведені до робочого стану. Частину обладнання перевезли до обсерваторії УРАН-2 у Полтавській області.

Вчений наголошує, що саме за допомогою УТР-2 було зафіксовано найнизькочастотніше випромінювання пульсарів, відкрито низькочастотні радіорекомбінаційні лінії вуглецю, а також явище аномально інтенсивних імпульсів пульсарів. Серед інших результатів — відкриття мікромасштабної структури блискавок в атмосфері Сатурна, яку не зафіксували зонди «Вояджер» та «Кассіні». Ці дослідження опубліковані у провідних рецензованих наукових виданнях.  Це лише фрагмент ширшої картини, оскільки радіоастрономія — це безперервний процес.

Пояснюючи відмінності радіоастрономії від оптичної астрономії, Захаренко зауважує, що радіоастрономія відкриває значно ширше «вікно у Всесвіт». Якщо оптичний діапазон охоплює трохи більше однієї октави, то радіодіапазон — близько 24. Зміна частоти навіть у 10 разів (що відповідає приблизно трьом октавам) відкриває зовсім інші явища. Спільне використання радіо-, оптичної, рентгенівської та гаммаастрономії дозволяє досліджувати Всесвіт найглибшим способом.

Захаренко зазначає, що октава в широкому розумінні — це діапазон, у якому верхня частота вдвічі перевищує нижню. Як приклад він наводить довжину хвилі фіолетового світла (приблизно 370 нанометрів) і червоного (близько 700 нанометрів). Ці частоти співвідносяться як 1:2 і охоплюють одну октаву. Класична астрономія працювала лише в межах цієї октави, тоді як радіоастрономія розширює спостереження на десятки октав — від сотень кілогерц до трьох терагерц. Це відкриває можливість бачити ті частини Всесвіту, які були недоступні в оптичному діапазоні.

Директор інституту розповідає, що перший український Т-подібний радіотелескоп УТР-2, побудований під керівництвом Семена Яковича Брауде, працює з 1971 року і досі залишається найбільшим декаметровим телескопом у світі з ефективною площею 150 тисяч квадратних метрів.При цьому ГУРТ є більш новим і широкосмуговим телескопом, який перебуває на середньому етапі створення. Всі інженерні та наукові рішення для нього вже знайдені, залишилось масштабувати проєкт. Телескоп складається із секцій, кожна з яких має 25 антен. Його можна поступово розширювати, секція за секцією. Потенційно ГУРТ може перевершити УТР-2 за площею. Вільна площа на території обсерваторії перевищує один квадратний кілометр. Антена з ефективною площею в один квадратний кілометр — це мрія всього світового астрономічного співтовариства.

Відносно фінансування, вчений розповів історію з 2016 року, коли до інституту звернулись представники підприємства «Південмаш» з запитом щодо розробки радара для дистанційного зондування Землі з космосу. Вони запитали, чи здатен інститут створити аналогічну технологію, яка вже використовувалась на німецькому супутнику з роздільною здатністю 25 сантиметрів на піксель. Захаренко відповів, що це можливо за умови фінансування на рівні приблизно пів мільярда євро. На це представники «Південмашу» зауважили, що німці створили свій радар за 3 мільйони. Однак німецькі розробники не продають ані сучасні, ані навіть учорашні технології. Придбати можна лише те, що морально застаріло. Якщо держава хоче залишатися на рівні позавчорашнього дня, вона купує. Якщо хоче жити в сьогоденні, то повинна інвестувати в науку. Саме фінансування наукової сфери робить державу сучасною і конкурентоспроможною.

На думку вченого, питання про те, чи потрібна Україні радіоастрономія, тотожне ширшому — для чого вона потрібна людству взагалі. Як наголошує вчений, ця галузь є інструментом пізнання Всесвіту, в якому ми живемо. Саме завдяки астрономії, зокрема її радіоастрономічній складовій, людство сформувало цілісне уявлення про будову й історію Всесвіту. Радіоастрономія — це та наука, яка дозволяє осмислити, де ми перебуваємо і ким є. Відповідно, її наявність у науковій системі України є не розкішшю, а необхідною умовою для національного розвитку.