Пионеры цифровой съемки в космосе
– Вы только посмотрите: уже к 2015 году изучать Солнце можно будет с разрешением в 10 раз больше, чем сейчас, – доктор физико-математических наук Николай Чхало демонстрирует нам снимки самой яркой звезды небосклона, сделанные при помощи оптики, разработанной нижегородскими физиками.
Сегодня структуру дневного светила российские исследователи могут изучать с разрешением в 1,5 тыс.км. Нижегородские физики обещают, что уже через два года масштаб сократится до 130, а потом и до
50 км. Это позволит разглядеть самые труднодоступные места на Солнце. И, скорее всего, нашим исследователям это удастся сделать первыми в мире.
Первые разработки в области создания самой точной оптики были проведены еще сотрудниками отделения физики твердого тела Института прикладной физики (ИПФ) РАН (на базе этого отделения в 1993 году и был основан Институт физики микроструктур). Тогда, в середине 1980-х, нижегородские физики создали многослойные рентгеновские зеркала, способные отражать диапазон сверхкоротких волн. За это открытие ученые получили Государственную премию СССР.
Научившись управлять самым интересным диапазоном волн, служители науки решили перенести на этот масштаб почти все, что можно было тогда делать в современной оптике. Первый революционный прорыв не заставил себя долго ждать: в
1988 году в СССР был создан рентгеновский телескоп для изучения Солнца, на котором были установлены многослойные рентгеновские зеркала, созданные учеными закрытого Горького. Благодаря уникальной оптике, впервые в мире осуществлена цифровая регистрация Солнца. Началась новая эра – астрофизики смогли не просто увидеть, как выглядит поверхность небесного светила, но и как происходят вспышки на Солнце, в реальном времени проследить, как возрастает его активность. Космические съемки на пленку ушли в историю.
Субнанометровая точность
Дальнейшие исследования в области создания сверхточной оптики нижегородские физики продолжили уже в стенах Института физики микроструктур. В то время, когда финансирование науки достигало наноразмеров, некоторые ученые паковали чемоданы в поисках лучшей доли, здесь под одной крышей собрались десятки светлых голов и занялись разработками в сфере нанотехнологий. Спустя годы, когда приставка “нано” стала невероятно модной в нашей стране и побила все рекорды по количеству употреблений, ученые института уже перешли на субнанометровые категории. Именно такой точности требует сегодня астрофизика.
– Все космические спутники, которые запускает сегодня Россия, оснащены именно нашей оптикой, – говорит директор института профессор Захарий Красильник. – И в мире не так много мест, где есть такие же успехи в этом направлении. Пересчитать подобные лаборатории хватит пальцев на одной руке.
Измеряет точность зеркал специальный прибор – интерферометр. Подобное оборудование есть только в нескольких крупных научных центрах мира. И далеко не в каждом интерферометр покажут посторонним людям. Специалистам ИФМ удалось создать интерферометр, который обеспечивает точность в 100 раз выше всех приборов, которые предлагает сегодня мировой рынок. И при этом стоит в разы дешевле. Благодаря ему, о точности, которой добиваются нижегородские физики при создании оптики, чуть ли не легенды ходят. Больше всего не дает покоя секрет ее достижения главным многолетним конкурентам в космической сфере – разработчикам из США. Точность измерений поверхности создаваемых ими зеркал пока уступает нашим. Для раскрытия тайны американцы готовы пойти на серьезные финансовые затраты. Но нижегородские ученые держат свое ноу-хау в строжайшем секрете.
