Космос в шалаше

Если вы бывали на экскурсии в ИЗМИРАНе, то могли приметить здание с острой крышей. «Шалаш!» – называют его все. Постройка примыкает к корпусу Отдела космических лучей, где находится Центр прогнозов космической погоды, куда в основном и водят гостей. А в «шалаш» не заглядывают. Хотя именно там находится нейтронный монитор «Москва», который проводит измерения с 1958 года, не пропустив за 60 с лишним лет ни дня!

Нейтронный монитор в ИЗМИРАНе входит в «Российскую национальную наземную сеть станций космических лучей», внесённую в 2016 году в Реестр уникальных научных установок России. И подобно тому, как метеостанции по всей Земле помогают прогнозировать обычную погоду, наблюдение космических лучей даёт знания о «климате» вне нашей планеты. Как именно – рассказывает завотделом космических лучей, кандидат физ.-мат. наук Виктор Янке.

«Крёстным отцом» установки стал Николай Васильевич Пушков. Лаборатория космических лучей открылась в НИИЗМе
11 апреля 1944 года, а новый старт получила в 1950-м, когда в разгар антисемитизма Пушков принял туда трёх учёных-космиков: Льва Дормана, Наума Каминера и Якова Блоха. В 1957-м Дорман выпустил монографию «Вариации космических лучей», заложив основы этой науки. И тогда же проходил Международный геофизический год, в институте собрались учёные всего мира и решили, в частности, создать сеть станций по наблюдению космических лучей. И уже 6 января 1958-го монитор в ИЗМИРАНе заработал. Приборы были попроще, в другом помещении, это построили в 1970-х.

Исторический анекдот: в 1960 году советские учёные подавали заявку на новую сеть, запросили два миллиона, а в 1961-м случилась деноминация, и получили два – но в 10 раз более полновесными рублями! Построили прекрасные станции по всему Союзу. Сейчас в российском сегменте участвуют восемь НИИ с 14 установками, а в мире их 62. Гордость ИЗМИРАНа – полярные наблюдения. Институт восстановил и эксплуатирует монитор в Антарктиде, на станции «Мирный». Другой сделали для обсерватории в Баренцбурге (Шпицберген). Ещё один собирают для антарктической станции «Восток», но там пока реконструкция, и установка ждёт в контейнере у входа в институтский корпус. «Один детектор весит 60 тонн, – показывает Янке. – Немаленькая коробочка!»

Что он наблюдает? Космические лучи – частицы высоких энергий, среди них выделяют (по возрастанию энергии) солнечные, галактические и внегалактические. Последние очень редки и интересны астрофизикам сами по себе, чтобы их обнаружить, строят километровые установки типа «Ковёр» (как на Баксане). А вот первые два типа – частые, для них хватит квадратных метров, и важны именно их изменения (вариации). «Если мы хотим разобраться, что происходит на Солнце, мы смотрим солнечные [космические лучи], если понять, что происходит во всей гелиосфере – галактические, –
поясняет Виктор Янке. – Эти частицы выступают как зонд: они модулируются, то есть подвергаются воздействию солнечного ветра, и попадают на Землю».

Регистрируются нейтронная и мюонная компоненты. Нейтронный монитор Кармайкла, разработанный в 1964 году, состоит из свинцового слоя, полиэтиленового замедлителя (он уменьшает энергию частиц) и счётчика на гелие-3. Выглядит это как цилиндр, в установке «Москва» их 24, четыре блока по шесть, пятый – для экспериментов, чтобы не рисковать основными данными. Кстати, для чего нужна острая крыша: замедлитель – любой материал, где есть водород, это и обычный снег, мешающий измерениям. И, в отличие от магнитологов, космикам городские помехи не вредят, поэтому ценность «Москвы» от прихода Москвы не уменьшается, а точность измерений, 0,12% –
по-прежнему рекордная. Даже с появлением измерений в космосе (магнитный спектрометр AMS-2 работает на МКС) важность станций на Земле не уменьшилась: они не заменяют, а дополняют друг друга. «В астрономии атмосфера мешает, а мы используем атмо-сферу и магнитосферу, чтобы достичь нужных нам результатов», –
поясняет Виктор Янке.

Система регистрации, сделанная в 1989 году, работает как часы. А новые детекторы даже не требуют ПК: всё в маленьком контроллере. Раз в минуту мигает синяя лампочка – блок данных отправляется на сервер. ИЗМИРАН первым в мире в 1997 году сделал визуализацию данных в сети. На cr0.izmiran.ru/mosc можно получить график хоть за ближайший час, хоть за 60 лет! Видны 11-летние солнечные циклы, а ещё – то, что по сравнению с бурным Солнцем XX века нынешнее куда спокойнее. Ждёт ли нас новый «Малый ледниковый период», как в 1600-х, и что будет с нашим земным климатом, если Солнце вдруг «замолчит»? Как раз об этом новая публикация Виктора Янке и коллег.

Владимир МИЛОВИДОВ,

фото автора