Труться об вісь ведмеді — обертається швидше земля?..

Землетрус у Японії зрушив земну вісь! На думку італійських учених, на 10 сантиметрів, а американських - на 15-17 сантиметрів. Такі повідомлення з’явилися на стрічках новин ЗМІ різних країн. З’явилися й «віщування», що у зв’язку з цим на нашу планету чатують різноманітні катаклізми...

Насправді для хвилювання причин немає. Названі цифри - розрахункові, теоретичні прогнози. Точні дані буде отримано приблизно через місяць. Після обробки та аналізу результатів спостережень, проведених радіотелескопами, розміщеними на різних континентах Землі в режимі радіоінтерферометрії з наддовгими базами. Проте вже тепер можна сказати, що прогнози не справдилися, - стрибків положення земної осі 11 березня не було.

Створена астрономами міжнародна мережа, яка на час спостережень перетворила розміщені в різних країнах радіотелескопи в єдиний інструмент завбільшки як земна куля, вперше дала можливість не теоретично, а в реальності відстежити поведінку земної осі після землетрусу. З її допомогою радіоастрономи різних континентів одночасно відстежували рух осі впродовж двох діб безперервно, починаючи з вечора 22 березня.

Активну участь у спостереженнях брали вчені НДІ «Кримська астрофізична обсерваторія» МОН України, яка має унікальний комплекс спостережних інструментів, що дозволяють проводити виміри зсуву земної осі з потенційною точністю 0,2 міліметра. Зокрема радіотелескоп РТ-22, який є національним надбанням України, за якістю, оснащенням устаткуванням та географічним розташуванням входить до п’ятірки найкращих антен світу.

Щоб зрозуміти, як радіотелескопи із дзеркалами, спрямованими на космічні об’єкти, можуть відстежити зсуви земної осі, згадаємо, що поверхня нашої планети - це понад десяток великих тектонічних плит, котрі непомітно для нас повільно рухаються в різних напрямках. Інколи ці плити зіштовхуються, викликаючи землетруси, цунамі, виверження вулканів. Для спостереження за геодинамічними явищами і процесами, які можуть призвести до зрушень окремих ділянок суші, руху полюсів Землі та нерівномірності її обертання, і створено міжнародну мережу спостережних станцій, а також центри збору й аналізу результатів спостережень.

Відомо, що секстант і логарифмічна лінійка дозволяють штурманові корабля визначати його координати, прив’язуючись до добре помітної неозброєним оком постійної точки, наприклад до яскравої зірки. Аналогічно з допомогою радіотелескопів, оснащених найскладнішою електронікою та спеціальними комп’ютерними програмами, вчені можуть визначати координати наших природних кораблів - рухомих материкових плит. Правда, швидкість руху плит набагато менша, ніж у корабля, тому точність вимірів має бути незрівнянно вищою. Роль Полярної зірки тут можуть відігравати далекі позагалактичні радіоджерела - квазари та активні ядра радіогалактик.

Спостереження на РТ-22 (міжнародна станція Simeiz), які проводили співробітники нашої обсерваторії, - доволі складний і точно вивірений процес. Кожні три хвилини під час експерименту 22-метрове дзеркало радіотелескопа автоматично повертається для наведення на певне радіоджерело в небі, а отриманий від нього сигнал записується на цифрові носії. Потім телескоп переводиться на наступне джерело, потім на наступне і так далі. Таким чином за дві доби спостережень (із невеличкою технічною перервою) кримські вчені відстежили понад чотириста компактних радіоджерел.

Так само проводив спостереження кожен із радіотелескопів, які входять до мережі, - AIRA (острови Японії), CHICHI10 (острови Японії), SIMEIZ (Україна), FORTLEZA (Бразилія), HOBART12 (Австралія), METSAHOV (Фінляндія), NYALES20 (острів Шпіцберген), TIGOCONC (Чилі), TSUKUB32 (острови Японії), URUMQI (Китай), VERAISGK (Японія), WETTZELL (Німеччина). Об’єднати в єдине ціле всі ці інструменти для роботи в режимі інтерферометра, тобто як єдиного радіотелескопа завбільшки як земна куля, вдалося з допомогою особливої технології спостереження. Вона полягає в тому, що спочатку результати спостережень записуються кожним із радіотелескопів окремо, а потім підсумовуються з допомогою спеціального пристрою-корелятора.

Щоб «зшивати», складати всі записи з різних інструментів, треба мати єдину часову доріжку. Хід часу забезпечувався спеціальним годинником на РТ-22, який за один мільйон років може дати похибку всього на одну секунду. Після завершення спостережень цифрові носії всіх телескопів, котрі брали участь у сесії, відсилаються в один зі світових кореляційних центрів, де провадиться їх технічна обробка, потім - у центри аналізу, один із яких розміщений у Головній астрономічній обсерваторії (ГАО) НАН України в Києві, і, нарешті, в центр даних. Після цього вони стають доступними для всіх користувачів Інтернету. Це складна, трудомістка й копітка робота, для виконання якої потрібні радіотелескоп із високою якістю дзеркала, сучасне оснащення та висококваліфікований персонал. Хотілося б відзначити бездоганну роботу головних інженерів Івана Стрепка, Михайла Позднякова та Івана Денисова, які протягом двох діб відповідали за готовність високочутливої приймальної апаратури, механізмів радіотелескопа і стандарту частоти й часу, а також операторів пульту управління телескопом, що забезпечували наведення на понад 400 досліджуваних об’єктів.

Щоб розпочати спостереження з міжнародних геодинамічних програм, понад десять років тому
РТ-22 було модернізовано в рамках співпраці між Україною (КрАО і ГАО) та США (NASA). Тепер наша команда працює на різні міжнародні проекти. У їх числі - спостереження активних ядер галактик та переміщень материкових плит, дослідження навколоземного простору, Марса, Венери, астероїдів, комет, космічного сміття і поверхні Місяця. Важлива частина діяльності кримських фахівців - спостереження за виведенням на космічні орбіти радіообсерваторій для створення наземно-космічного інтерферометра. 2011 року створено Міжнародний центр астрономічних і геокосмічних досліджень «Астрогеокосмос» для реалізації масштабних міжнародних наземно-космічних та космічних проектів між Україною і Росією.

Важливо підкреслити, що сучасна радіоастрономія має величезні можливості. Наприклад, під час проведення цього сеансу було використано пристрої, котрі здатні відчувати радіосигнал у мільярди трильйонів разів нижчої потужності, ніж потужність звичайної кімнатної лампочки.

Поряд із методом радіоінтерферометрії, використовуються й інші технології вимірювань параметрів обертання Землі. Так, на Південному березі Криму на базі станцій космічної геодезії та геодинаміки НДІ «Кримська астрофізична обсерваторія» і Кримської лазерної обсерваторії ГАО створено єдиний у Європі геодинамічний полігон «Сімеїз - Кацівелі», який має всі три типи станцій космічної геодезії та геодинаміки. Всі станції полігону інтегровані у відповідні міжнародні служби, а близьке розміщення (менше
3 км) дає можливість контролювати їхнє положення прямими геодезичними вимірюваннями. Завдяки об’єднанню трьох методів - радіоінтерферометрії з наддовгими базами, лазерної локації штучних супутників та GPS-технології - тут вирішуватимуться завдання базового координатно-часового забезпечення і поширення базових систем координат на територію України.

Радіоастрономічні дослідження для визначення параметрів обертання Землі надали спеціалістам цінну інформацію про вплив землетрусів на процеси, що відбуваються на планеті. Всі зазначені дослідження мають нас наблизити до можливості вийти на науково обгрунтовані передбачення землетрусів із точністю 50%. (Середньострокові прогнози - від року до п’яти років - справджуються лише на 70%. Короткострокові - кілька діб - на 10-15%.)

Підготовлено також програму створення регіональної системи геодинамічного та екологічного моніторингу Криму. На першому етапі заплановано створення геокінематичного моніторингу Криму для забезпечення як моніторингу повільних і масштабних тектонічних процесів, так і контролю «швидких» деформацій у локальних сейсмо- та зсувонебезпечних зонах Кримського півострова. Серед важливих функцій системи екологічного моніторингу - отримання даних про стан якості повітря на всій території Криму, дози сонячної радіації, зокрема ультрафіолетового випромінювання, оцінка фонової та сезонної зміни концентрацій основних забруднювачів.

Для довідки. Земна вісь - поняття умовне: це один із діаметрів нашої планети, що перетинається з її поверхнею у двох протилежних точках - на північному та південному географічних полюсах. І вона справді рухається, точніше - повільно «плаває» навколо полюсів, приблизно на 2-7 сантиметрів за добу, а за рік - до 10 метрів. Але причина цього руху - не землетруси, а те, що Земля не є ідеальною кулею. Існують також варіації обертання планети, пов’язані з пересуванням повітряних мас та морських течій, впливом Місяця і процесами в надрах самої Землі.