"Большая астрофизика" в Казахстане: Новые проекты, исследования и коллаборации

В Казахстане космическая наука развивается в различных направлениях. Одним из более развитых и успешных является астрофизика. Астрофизика занимается определением физических характеристик космических объектов и их взаимодействия. Без астрофизики не было бы практических результатов космической деятельности, а ученые‑астрофизики сталкиваются с существенными ограничениями в своей работе, так как не могут проводить эксперименты. Многие из сил, действующих в космосе, проявляют себя лишь на огромном расстоянии или при наличии гигантских по массе и объему объектов, но, если бы не эта наука, мы бы не узнали, что такое спутниковая передача данных. С чего началась казахстанская астрофизика? История астрономических исследований в Казахстане берет начало с Астрофизического института имени Фесенкова в Алматы, который основан в 1941 году. В институте проводят астрономические наблюдения, теоретические исследования и компьютерные моделирования. Астрономические наблюдения проводятся на трех наблюдательных базах, расположенных в горах вокруг Алматы – это обсерватория на Каменском плато, Тань-Шанская высокогорная обсерватория, обсерватория Ассы-Тургень. Сам институт находится на Каменском плато, где не только работают ученые и специалисты, а также расположена научная и образовательная база. О будущем казахстанской астрофизики, научных проектах и международном сотрудничестве корреспонденту Елорда Инфо рассказал заведующий отделом наблюдательной астрофизики Астрофизического института им. Фесенкова Александр Серебрянский. Проекты Астрофизического института

Одним из важных проектов для института является разработка виртуальной обсерватории в Казахстане, куда включена автоматизация наблюдательной базы, модернизация телескопов, установка нового оборудования. [caption id="attachment_74159" align="aligncenter" width="640"] Источник: gorodpavlodar.kz[/caption]

Кроме того, в коллективе института работают над тем, чтобы включить возможность проведения больших численных экспериментов. В таком случае научный центр или студенты казахстанских университетов могли бы пользоваться компьютерным кластером института.

Также в институте накоплен гигантский массив данных за предыдущие 50 лет работы. Огромную библиотеку с пленками, астронегативами необходимо перевести в современный единый формат, специально разработанный в астрофизике, для того, заинтересованные лица могли ими воспользоваться.

Институт преследует еще одну амбициозную цель – интегрировать возможности своих обсерваторий в образовательные центры. Глава отдела утверждает, что через виртуальную обсерваторию можно поднять общий уровень образования в области астрофизики, так как обсерватории – это основополагающая часть многих университетов за рубежом, на их основе большое количество специалистов обучаются различным областям знаний, начиная с опций оптики, заканчивая электроникой, роботизацией, цифровизацией и информационными технологиями. [caption id="attachment_74160" align="aligncenter" width="1024"] Источник: tengrinews.kz[/caption]

Вместе с тем в институте продолжат реализацию фундаментальных исследований в таких областях как активные ядра галактик, звездная эволюция, поиск оптических компонент от источников гравитационных волн, гамма всплесков, то есть высокоэнергичных событий, происходящих во Вселенной. Пандемия и астрофизические исследования Пандемия коронавируса вынудила множество проектов и исследований определить в иное русло либо приостановить, но в Астрофизическом институте обратная ситуация. За год пандемии ни одна наблюдательная ночь не была пропущена. Исходя из анализа отдела наблюдательной астрофизики за 2020 год, запланированные результаты были даже перевыполнены.

Обсерватория Ассы-Тургень – одно из лучших мест в северном полушарии

Астрофизика – довольно затратная наука, что вызвано затруднениями в содержании сразу трех обсерваторий. На данный момент у института в приоритете развитие обсерватории Ассы-Тургень, поскольку там уникальный астроклимат. Обсерватория находится на одноименном высокогорном плато на высоте 2750 метров над уровнем моря. [caption id="attachment_74164" align="aligncenter" width="798"] Источник: Астрофизический институт им. В.Г. Фесенкова[/caption]

По словам астрофизика, Ассы-Тургень - одно из лучших мест в северном полушарии на нашей долготе. Сейчас у ученых в планах подтянуть инфраструктуру обсерватории до мирового уровня, то есть обеспечить постоянный дистанционный доступ к телескопам, часть телескопов автоматизировать, перевести в синхронный режим часть оборудования и с телескопами других обсерваторий. Одним из технических нюансов является то, что телескоп закрыт в павильоне, но при синхронизации купол должен открываться по команде от сервера одновременно с телескопом.

Ученые утверждают, что на базе астрофизической обсерватории в Ассы-Тургень, где будет создаваться автоматизированный комплекс, любой университет сможет через виртуальную систему института заказывать данные. Главной фишкой в модернизации системы астрофизики называют получение не только наблюдательных данных, но и данных симуляции. Автоматизация обсерватории и образование для студентов В Астрофизическом институте на регулярной основе принимают студентов для прохождения практики в обсерватории. Студенты, интересующиеся теоретическими исследованиями, могут проходить практику в стенах института, а тем, кто интересуется инструментальной частью нужно выезжать в обсерваторию. Процесс выезда в обсерваторию специалисты называют затруднительным. Александр Серебрянский считает, что в идеале необходимо создавать лаборатории, конструкторские бюро для студентов. Но в целом у обучающихся будет возможность наблюдать за процессами в дистанционном формате и в то же время учиться автоматизировать систему.

Международное сотрудничество

Сейчас делать «большую астрофизику» в одиночку нереально, считает Александр Серебрянский. Поэтому исследователи со всего мира ставят перед собой задачи, которые можно выполнять сообща. Первой задачей астрофизиков является наблюдение за объектами, которые требуют непрерывных наблюдений даже в дневное время, в противном случае возникают проблемы интерпретации данных. Поэтому все мировые центры стараются интегрироваться в единую сеть, чтобы по эстафете передавать этот объект исследований. Вторая задача – исследовать внезапные события, как гамма-всплески, сразу несколькими обсерваториями на разных диапазонах электромагнитного излучения. На сегодня Астрофизический институт Казахстана ведет непрерывную коллаборацию с Институтом космических исследований и Институтом прикладной математики в России. В том числе поддерживается на постоянной основе контакт с Северной Каролиной (США), Германией, Китаем в плане работы по компьютерным симуляциям, с Тайванем, японской обсерваторией, Южной Кореей в рамках коллаборации исследования астероидов и Мексикой.

В ближайшем будущем институт планирует подписать определенные соглашения по выходу на телескопы южноамериканских стран как Чили, Мексика, для того, чтобы перекрывать недостающее звено информации из южного полушария. Соответствующие работы также ведутся с австралийскими организациями, Италией и Францией. Каков уровень казахстанской астрофизики?

[caption id="attachment_74161" align="aligncenter" width="1001"] Фото из открытых источников[/caption] При этом астрофизик утверждает, что без развития фундаментальной науки трудно представить полноценное развитие прикладной ее части.

Что мешает развиваться казахстанской астрофизике?

По мнению астрофизика, одной из критических точек в развитии казахстанской астрофизики является отсутствие широкополосного интернета на удаленных обсерваториях.