Моя жизнь в астрономии

УДК 52(091)(470+571)«198/202»

ББК 22.6г(2)64

Ч-46

Редактор серии К. Иванов

А. М. Черепащук

Моя жизнь в астрономии / Анатолий Михайлович Черепащук. – М.: Новое литературное обозрение, 2024. – (Серия «История науки»).

В книге ведущего астрофизика Анатолия Михайловича Черепащука собраны воспоминания автора, с 10 лет полюбившего астрономию и посвятившего всю свою жизнь служению этой науке. Перед читателем разворачивается история развития астрономических исследований в России в поздние советские, перестроечные и постперестроечные годы, включая современный период. Мемуары ученого рисуют объемную картину современного состояния этой области научного знания – от выдающихся достижений и открытий, полученных мировой астрономической наукой за последние полвека, до институциональных проблем, с которыми приходилось сталкиваться автору вместе с коллективом руководимого им института. Анатолий Черепащук – академик РАН, научный руководитель Государственного астрономического института имени П. К. Штернберга МГУ.

ISBN 978-5-4448-2485-6

© А. М. Черепащук, 2024

© Д. Черногаев, дизайн обложки, 2024

© ООО «Новое литературное обозрение», 2024

Предисловие

В 2014 году в Издательстве Московского университета (МГУ) имени М. В. Ломоносова была опубликована книга воспоминаний под названием «Жизнь астронома», в которой я описал мою жизнь и деятельность начиная от школьных лет и кончая 2014 годом. К этому времени на Северном Кавказе было завершено создание новой высокогорной астрономической обсерватории (Кавказской горной обсерватории, КГО) с современным высокотехнологичным телескопом диаметром 2,5 метра. Создание этой обсерватории было инициировано мной как директором Государственного астрономического института имени П. К. Штернберга МГУ (ГАИШ МГУ) в начале 2000‑х годов при поддержке ректора МГУ академика В. А. Садовничего. К настоящему времени Кавказская горная обсерватория ГАИШ МГУ превратилась в эффективно работающий учебно-научный центр астрономических исследований как для ученых МГУ имени М. В. Ломоносова, так и для всей России.

Настоящая книга представляет собой расширенную версию книги «Жизнь астронома» и описывает события начиная с моих школьных лет до последнего времени (2024). За прошедшие десять лет произошло много важных событий в астрономической науке. Достаточно отметить открытие в 2015 году гравитационных волн от слияния черных дыр в двойных звездных системах, что обеспечило новый канал информации, идущей из космоса, и привело к прорыву в нашем понимании природы материи и пространства-времени.

Изложение в книге «Жизнь астронома» слегка подкорректировано, чтобы привести его в соответствие с новыми событиями 2014–2024 годов, а также добавлена новая, IX глава под названием «2014–2024 годы». Название книги также обновлено. Теперь книга называется «Моя жизнь в астрономии».

Закончить это предисловие я хочу цитатой из предисловия к моей книге «Жизнь астронома»:

Мне кажется, что читателю, особенно молодому, будут интересны откровения человека, с десяти лет полюбившего астрономию и посвятившего свою жизнь этой исключительно увлекательной и интересной области человеческих знаний.

Глава I. Детство

Я родился 7 июля 1940 года в городе Сызрани Куйбышевской (ныне Самарской) области. Единственный ребенок в семье. Моя мама – Черепащук (Воронина) Евдокия Васильевна, русская, имела четыре класса образования, работала санитаркой в Сызранском отделении скорой медицинской помощи. Умерла в 1991 году. Отец – Черепащук Михаил Григорьевич, украинец, военнослужащий. Погиб на фронте в октябре 1941 года в возрасте двадцати шести лет, когда мне было чуть больше года. Так что своего отца я не помню и знаю о нем лишь из рассказов моей мамы и родственников отца на Украине, живущих в Херсонской области.

Моя мама, оставшись одна в самом начале войны с годовалым ребенком на руках, хлебнула все тяготы военной и послевоенной жизни. Мы часто голодали и испытали много лишений. Помню День Победы 9 мая 1945 года. Мне было тогда почти пять лет. Радость и ликование людей на улицах. А моя мама и ее две сестры, тоже вдовы, рыдали от горя, от тяжелой утраты – потери любимых мужей. Ведь маме удалось пожить со своим мужем всего около двух лет. Она так и не вышла вторично замуж и посвятила всю свою жизнь моему воспитанию. Мама была уверена, что главное для меня – получить достойное образование. И всячески способствовала этому, за что я ей очень благодарен.

Учеба в школе мне давалась легко. Мама с меня строго спрашивала. Она не позволяла мне увлекаться улицей и повторяла: «Учись, сынок, учись – в этом твое будущее». И я старался учиться. Постепенно у меня выработалась привычка достигать максимального совершенства в любом деле, которое мне поручалось. При решении задач я старался проникнуть в суть дела, познать все до конца.

Илл. 1. Мои родители – Черепащук Евдокия Васильевна и Черепащук Михаил Григорьевич. 1939 г.

Илл. 2. Мне 12 лет. 1952 г.

Илл. 3. Мне 14 лет. В сызранском Парке имени Тимирязева. 1954 г.

В те времена (1940–1950) нам, школьникам, приходилось сдавать экзамены каждый год весной, начиная с четвертого класса включительно. Причем мы сдавали экзамены по каждому предмету, который проходили, так что иногда количество сдаваемых экзаменов в одну экзаменационную сессию достигало десяти. Никакой особой перегрузки мы не ощущали – это была нормальная работа, правда весьма ответственная, требующая собранности и трудолюбия. Сдавать экзамены по каждому изучаемому предмету казалось естественным – ведь во время подготовки к экзаменам мы освежали и приводили в порядок полученные знания. Это делало качество обучения весьма высоким. Как все это контрастирует с современной системой школьного образования в России!

Школу я окончил с серебряной медалью – получил четверку за сочинение на выпускном экзамене (сильно волновался и пропустил одну запятую). В школьные годы у меня появились два увлечения. Первое – это музыка, и связано это увлечение было с тем, что в то время по радио часто передавали классические произведения выдающихся композиторов (тогда такого понятия, как попса, вообще не существовало). Лет с десяти у меня появилось большое желание заниматься музыкой. Поскольку пианино было мне недоступно, я решил освоить гитару. Но как ее приобрести? Денег на покупку гитары у меня не было, и я решил смастерить ее сам. Изготовил гриф, поставил порожки, склеил короб, натянул проволоки вместо струн. Мама, видя это увлечение, в день моего рождения, когда я перешел в шестой класс, подарила мне настоящую гитару, что было для меня огромной радостью. Я быстро освоил игру на семиструнной гитаре. Играл с помощью самоучителя по нотам и на слух. Позднее, во время учебы в университете, я перешел с семиструнной гитары на шестиструнную, с которой не расстаюсь до сих пор. Приятно сознавать, что увлечение гитарой и музыкой перешло к моему сыну Мише. Ввиду увлечения музыкой я пел в школьном хоре и иногда выступал солистом. Особенно мне запомнилась исполняемая мной песенка на спортивную тему. Вот один из куплетов этой песни (музыка А. Г. Новикова, слова Л. И. Ошанина):

Мне очень нравилась строка «Удар короток – и мяч в воротах», и я всегда старался произносить эти слова с особым выражением, что нравилось слушателям.

Также мне запомнился наш школьный выпускной вечер, радостное ощущение взрослости и грустные прощания с учителями.

На этом вечере я аккомпанировал на гитаре самой красивой девочке из нашего класса Раечке Пармяновой, исполнявшей песню «Коимбра – чудесный наш город» из популярного в то время фильма «Возраст любви», где ее пела Лолита Торрес.

Второе увлечение, определившее всю мою судьбу, связано с тем, что в нашем городе Сызрани на центральной улице Советской был чудесный книжный магазин, в котором имелся отдел научно-популярной литературы. Я туда часто захаживал и все карманные деньги, когда они у меня появлялись, тратил на покупку книг. В десятилетнем возрасте мне посчастливилось купить сразу две замечательные книги по астрономии: «Что и как наблюдать на небе» В. П. Цесевича и «Вселенная» Б. А. Воронцова-Вельяминова. Мог ли я предположить, что спустя десяток лет я буду слушать лекции профессора Б. А. Воронцова-Вельяминова по внегалактической астрономии, а член-корреспондент АН УССР, профессор Владимир Платонович Цесевич будет официальным оппонентом двух моих диссертаций – кандидатской и докторской! В этих книгах интересно и увлекательно рассказывалось об астрономии и об астрономических наблюдениях небесных тел. Прочитав эти книги, я влюбился в астрономию. Стал изготавливать собственные телескопы из стекол от очков и впервые увидел кратеры на Луне и пятна на Солнце.

Позднее мне удалось приобрести объектив от военного прибора перископа – двухлинзовый ахромат, диаметром 70 миллиметров. С ним я соорудил свой телескоп-рефрактор на экваториальной установке, с увеличением до ста раз. С этим телескопом я смог увидеть диски планет, детали на них, а также спутники Юпитера и кольцо Сатурна. Я часто «прогуливался» с этим рефрактором по ночному небу, наблюдал звезды Млечного Пути, двойные и кратные звезды, звездные скопления. Замечательным событием в моей жизни было приобретение книги М. С. Навашина «Самодельный телескоп-рефлектор». Прочитав эту книгу, я понял, что смогу сделать настоящий телескоп, пригодный для научных исследований. С тех пор идея изготовить собственный телескоп-рефлектор не покидала меня. Однако для изготовления главного, вогнутого зеркала требовались диски из толстого стекла. Мои многочисленные попытки достать такие диски не увенчались успехом. Мне удалось приобрести лишь лист толстого зеркального стекла, из которого нужно было вырезать круглые диски. После вышлифовывания одного диска диаметром 100 миллиметров я, при обработке его краев, сильно порезал правую руку в районе кисти и перерезал сухожилия. Мне была сделана операция, но большой палец правой руки у меня до сих пор не гнется. Так что в двенадцать лет я получил «травму на астрономическом производстве». Эта травма до сих пор мешает мне в моей игре на гитаре. Однако благодаря интенсивным упражнениям и специальной постановке правой руки мне удавалось исполнять на гитаре весьма сложные музыкальные пьесы.

После этой неудачи желание достать стеклянные диски для изготовления главного зеркала телескопа у меня еще более укрепилось. И тут мне помогла мама мудрым советом. Она сказала: «А почему бы тебе не написать письмо автору книги о телескопах Навашину и не попросить его о помощи». И я дерзнул написать такое письмо М. С. Навашину, абсолютно не надеясь получить ответ. Но через месяц пришла посылка от Навашина, в которой были два диска из иллюминаторного стекла диаметром в 180 миллиметров, а также очень теплое письмо, где Михаил Сергеевич желал мне удачи. Кроме того, в посылке была вторая книга М. С. Навашина «Телескоп астронома-любителя», причем с дарственной надписью! Окрыленный этой поддержкой, я немедленно приступил к работе по шлифовке и полировке главного зеркала телескопа.

Не буду останавливаться на детальном описании процесса изготовления главного зеркала телескопа. Чтобы изготовить одно вогнутое главное зеркало, необходимо тереть друг о друга (шлифовать) два стеклянных диска одинакового диаметра, используя специально приготовленный шлифовальный порошок (абразив, например карборунд или наждак). Один стеклянный диск (шлифовальник) необходимо закрепить на круглом столе или на днище бочки и смазать его поверхность мокрым абразивом. Обходя вокруг стола, нужно двигать взад и вперед верхний диск (будущее зеркало) по поверхности шлифовальника, попеременно смещая его относительно центра шлифовальника на ~ 0,3 его диаметра. Из-за перераспределения давления по поверхности шлифовальника и зеркала они постепенно приобретают приблизительно сферическую форму, причем шлифовальник при шлифовке становится выпуклым, а зеркало – вогнутым. Длительная и в общем-то утомительная процедура изготовления главного зеркала телескопа включает в себя несколько этапов: обдирка (придание поверхности зеркала грубой сферической формы с помощью абразива крупной фракции), грубая шлифовка, тонкая шлифовка (с помощью абразивов тонких фракций, так называемых минутников), изготовление смоляного полировальника на поверхности выпуклого нижнего стеклянного диска, полировка (с помощью специального полировального порошка, например окиси железа) и фигуризация – придание с помощью особого режима полировки поверхности зеркала нужной формы, близкой к параболической.

Через несколько месяцев работа была закончена, и испытания зеркала методом Фуко из центра кривизны показали, что фигура зеркала вполне удовлетворительна. Наступила очередь для серебрения – покрытия поверхности зеркала тонким слоем серебра. Однако при серебрении я опустил холодное толстое зеркало (толщиной ~ 20 миллиметров) в горячий раствор химических реактивов. В результате мое зеркало треснуло. Пропали результаты тяжелой многомесячной работы, а главное – я не оправдал доверия моего учителя и взрослого друга – Михаила Сергеевича Навашина. Я был полон отчаяния, но мечта построить свой телескоп у меня лишь укрепилась. И вдруг, полгода спустя, я получаю посылку от Арсения Александровича Тарковского с очень теплым, ободряющим письмом. В посылке я нашел диск из огнеупорного стекла диаметром 200 миллиметров, два звездных атласа, популярные книги по астрономии и даже набор окуляров для телескопа!

Оказалось, что М. С. Навашин и А. А. Тарковский, как любители астрономии (по профессии первый – биолог, второй – поэт), часто встречались на заседаниях Всесоюзного астрономо-геодезического общества (ВАГО). На одной из таких встреч М. С. Навашин рассказал А. А. Тарковскому мою историю. И Арсений Александрович не остался равнодушным! Его рыцарский, благородный поступок поддержал меня в мои трудные дни. Все последующие годы жизни я старался брать пример с моих первых учителей в астрономии – Михаила Сергеевича Навашина и Арсения Александровича Тарковского. Какое счастье для меня, что такие замечательные учителя повстречались в начале моего пути в науку! Из стеклянного диска, присланного Тарковским, я изготовил главное зеркало моего телескопа и успешно посеребрил его. В качестве плоского диагонального зеркала (мой телескоп работал по схеме Ньютона) я использовал призму полного внутреннего отражения. Затем соорудил деревянную трубу и штатив для нее, и к лету 1956 года телескоп был готов. Из старых досок, оставшихся после ремонта крыши нашего дома, я соорудил во дворе дома будку с откатной крышей, где и разместил мой 200‑миллиметровый рефлектор. К этому времени я перешел в десятый класс Сызранской средней школы № 3. Начало наблюдений на новом телескопе было связано с некоторым конфузом.

Наблюдая звездное небо, я обнаружил в поле зрения телескопа туманный объект, похожий на комету. В «Справочнике астронома-любителя» П. Г. Куликовского, который был для меня настольной книгой, я прочитал, что сначала надо проверить, перемещается ли объект среди звезд, а затем следует послать телеграмму в Государственный астрономический институт имени П. К. Штернберга (ГАИШ) при МГУ. Убедившись, что мой туманный объект движется относительно звезд, я послал соответствующую телеграмму в ГАИШ МГУ. И вскоре получил ответ от директора ГАИШ профессора Д. Я. Мартынова: «Сообщите направление движения кометы». Я сообщил это направление и стал ждать результатов. Позднее выяснилось, что открытая мной «комета» была бликом в окуляре телескопа от близко расположенной яркой планеты Венера. Этот пример показывает, как непросто делать открытия в астрономии. Посылка моих телеграмм в Москву была связана с курьезной историей на Сызранском главпочтамте. Содержание этих телеграмм и молодой возраст отправителя вызвали у работников главпочтамта серьезные подозрения, и они, соблюдая бдительность, задержали отсылку моей первой телеграммы. Только позвонив директору моей школы и убедившись, что я действительно ученик 10 «Б» класса школы № 3, а не «английский шпион», сотрудники телеграфа отослали мою телеграмму о «комете».

Летом 1956 года свершилось великое противостояние Марса. Была объявлена Всесоюзная программа наблюдений этой красной планеты. К тому времени я вступил в члены ВАГО (Всесоюзное астрономо-геодезическое общество) и активно переписывался с председателем Куйбышевского отделения ВАГО Иваном Владимировичем Матвеевым. По его совету я включился в программу наблюдений Марса. В свой 200‑миллиметровый рефлектор я отчетливо видел полярные шапки Марса и ряд крупных деталей на его поверхности. В те годы визуальные наблюдения планет считались наиболее эффективными. Из-за искажений в земной атмосфере фотоснимки планет, сделанные с длительной экспозицией, получались размытыми. В то же время, наблюдая поверхность планеты визуально, исследователь может выбирать редкие моменты успокоения всей толщи земной атмосферы и по частям регистрировать (зарисовывать) детали на поверхности планеты с достаточно высоким угловым разрешением.

В течение трех летних месяцев 1956 года я проводил зарисовки поверхности Марса. Позднее был объявлен конкурс рисунков Марса, и для выявления субъективных систематических ошибок в рисунках ВАГО опубликовало в 1961 году «Атлас рисунков Марса» (составитель В. А. Бронштен, главный редактор академик АН УССР Н. П. Барабашев). В этот Атлас вошел ряд моих рисунков Марса (наряду с рисунками, выполненными И. Д. Новиковым, Л. М. Озерным и другими ныне известными учеными). Приятно сознавать, что одна из моих первых опубликованных астрономических научных работ была выполнена, когда мне было всего шестнадцать лет. Другая научная работа, выполненная мной в школьные годы, касалась визуальных наблюдений полного лунного затмения. В данном случае для ослабления света Луны я использовал перевернутый телескоп – наблюдал Луну не в окуляр, а в объектив телескопа. Затем, сделав привязку к соседним звездам, а также к планете Юпитер, я построил полную кривую интегрального блеска Луны во всех фазах затмения. Результаты этой работы были опубликованы в «Ученых записках Куйбышевского пединститута» в 1962 году. Помимо описанных наблюдений, я с помощью моего 200‑миллиметрового рефлектора наблюдал переменные звезды, Луну, Солнце, Юпитер, Сатурн, Венеру, а также двойные звезды, планетарные туманности, звездные скопления и галактику Андромеды. Изучил созвездия северного неба, наблюдал яркую комету Аренда–Ролана. Все эти увлекательные «прогулки» по звездному небу доставляли мне большую радость и удовольствие.

Илл. 4. Наш учитель физики Степан Митрофанович Подольский с учениками на первомайской демонстрации. Сызрань, 1955 г.

Разумеется, не только астрономия привлекала мое внимание в школьные годы. Я любил русский язык и литературу. Любил писать диктанты по русскому языку и редко допускал ошибки в них. Это и делало написание диктантов привлекательным для меня. Любил писать сочинения на свободные темы. У нас была чудесная учительница по литературе – Зинаида Георгиевна Сергиевская. Она учила нас думать, анализировать события и принимать правильные решения в сложных жизненных ситуациях. По окончании школы мы, ее ученики, долго переписывались с ней. Любил я также математику и физику. Занятия по физике вел прекрасный педагог – Степан Митрофанович Подольский. По математике за время учебы в школе у нас сменилось несколько учителей. Помню, когда я в девятом классе спросил учителя по математике, что такое интеграл, он серьезно посмотрел на меня и сказал, что мне еще рано об этом думать. Тем не менее идею предельного перехода и основы дифференциального и интегрального исчисления я освоил уже в конце девятого класса. В конце последнего, десятого класса я изготовил для школы большую подвижную карту звездного неба, которая как демонстрационный прибор прослужила несколько лет. Я не буду описывать другие мои детские увлечения, такие как рыбалка, плавание (летом), коньки (зимой), турпоходы по берегам Волги, танцы на танцплощадках и в клубах, первые знакомства и свидания с девочками и т. п. Такие увлечения типичны для детей школьного возраста. Но любовь к астрономии, к творчеству всегда была преобладающей в моей жизни.

Я часто спрашивал себя, почему меня охватила эта всепоглощающая страсть к науке, к астрономическим знаниям? Скорее всего, это было связано с интригующей мировоззренческой сущностью астрономии и моей привычкой стараться познать все до конца, до последней точки. Астрономия раскрывает перед нами необъятные просторы Вселенной, ставит самые острые вопросы о том, как произошла Вселенная, какова природа звезд и галактик, есть ли жизнь вне Земли. Эти вопросы интересуют миллионы людей на нашей планете, но лишь в редких случаях они составляют смысл жизни отдельных людей. Такое, по-видимому, случилось со мной. Таких людей в наше время принято называть чудаками – к сожалению, в новой, капиталистической России наука не в почете. Но я счастлив оттого, что оказался одним из таких чудаков.

Глава II. Студенческие годы

Окончив среднюю школу с серебряной медалью, я решил поступать в вуз, и у меня было два варианта, связанных с астрономией (другие специальности мной не рассматривались).

Первый вариант – поступление в университет на кафедру астрономии (Московский, Ленинградский, Казанский). В этом случае мне нужно было сдавать один вступительный экзамен.

Второй вариант – поступление в Куйбышевский государственный педагогический институт на физико-математический факультет, где было отделение математики и астрономии. В этом случае я, серебряный медалист, мог поступать без экзаменов. Соблазнившись этой возможностью, я решил поступать в пединститут. Существенную роль в этом моем решении сыграло и то обстоятельство, что Куйбышев расположен недалеко от Сызрани и каждый час из Куйбышева в Сызрань и обратно ходят электрички (время в пути четыре часа). Это давало мне возможность часто навещать маму, которая после моего отъезда на учебу оставалась одна. Кроме того, в те годы (1957) профессия учителя была очень уважаемой, и стать учителем астрономии для меня, провинциала из маленького городка Сызрани, считалось уже большим достижением.

И вот с 1 сентября 1957 года я – студент физико-математического факультета Куйбышевского пединститута. Здесь я проучился три года. На нашем отделении математики и астрономии особенно хорошо преподавались математические курсы: математический анализ, теория чисел, дифференциальная геометрия, проективная геометрия, дифференциальные уравнения, а также такие непростые курсы, как элементарная математика и основания геометрии, специфичные для педвуза. Кроме того, мне пришлось слушать и сдавать курсы педагогики, методики математики и т. п. Я уж не говорю об обязательных для того времени курсах истории КПСС и марксистско-ленинской философии. К сожалению, физика и астрономия на нашем отделении читались лишь в объеме общих курсов.

Илл. 5. Студент 2‑го курса Куйбышевского пединститута, 1958 г. Подготовка фотокамеры для наблюдений за серебристыми облаками

Всегда с теплотой вспоминаю мою первую наставницу по астрономии – доцента института Марию Тихоновну Емельяненко, а также моих однокурсников и друзей Мишу Маршака, Витю Носова, Славу Зыня, Сашу Тарновского и Борю Свойского. Начало моей учебы в институте было связано с выдающимся событием в жизни нашей страны. 4 октября 1957 года был запущен первый советский искусственный спутник Земли. Я вступил в члены Научного студенческого общества института и участвовал в наблюдениях за последней ступенью ракеты-носителя спутника. Приезжая на побывку к маме в Сызрань, я также наблюдал эту ступень. В Куйбышеве я часто встречался с председателем Куйбышевского отделения ВАГО И. В. Матвеевым и принимал участие в работе этого отделения. С членом этого отделения, любителем астрономии Николаем Архиповичем Барышевым, инженером по профессии, мы подружились. 1957 год был объявлен Международным геофизическим годом. И. В. Матвеев предложил мне поработать в загородной обсерватории отделения, расположенной в поселке Зубчаниновка, по программе наблюдений серебристых облаков. Эти облака располагаются на очень больших высотах, до 80 километров, поэтому они долго подсвечиваются Солнцем и видны в течение значительной части ночи как серебристые ажурные образования на небе со сложной тонкой структурой. Природа этих облаков тесно связана с выпадающими на Землю из межпланетного пространства микрометеоритами, которые, нагреваясь от трения об атмосферу, сгорают и испаряются на больших высотах. Частицы оставшейся метеорной пыли при этом служат центрами конденсации влаги, что, по-видимому, и приводит к формированию серебристых облаков.