Специалисты разных стран мира уже многие десятилетия занимаются исследованием климатических изменений на Земле, используя различные методы и возможности. Петербургские ученые решили создать "Лунную обсерваторию", которая позволит более надежно прогнозировать и определять закономерности в глобальных изменениях климата на Земле. О новом проекте в интервью корреспонденту РИА Новости Анжелике Болмат рассказал автор проекта, заведующий сектором космических исследований Солнца Главной (Пулковской) астрономической обсерватории РАН Хабибулло Абдусаматов.
— Хабибулло Исмаилович, какие основные задачи этого проекта?
— Проект предполагает создание первой стационарной астрономической обсерватории на поверхности Луны с установкой вблизи экватора двух оптических телескопов. Прежде всего, это необходимо для более надежных измерений и исследований получаемого и расходуемого планетой солнечного излучения и на их основе установления физических причин климатических изменений. А также для мониторинга состояний всей поверхности, облачности, растительности, криосферы, аэрозолей, озона — зондирования Земли с поверхности Луны. Создание автоматической обсерватории поможет определять закономерности в глобальных изменениях климата и природы Земли.
В течение ближайших десятилетий высока вероятность ускорения изменений глобальных характеристик климата. Грядущее глубокое изменение климата неизбежно станет вызовом для всего человечества, определит события в политике, экономике и других важнейших сферах деятельности человечества на ближайшие десятилетия.
Проект "Лунная обсерватория" можно назвать прорывным. Исследование динамики глобальных климатических параметров Земли национальными средствами и собственными силами может формировать не только независимую позицию по климатической проблематике, но и обеспечить стратегические геополитические интересы России.
— Какое оборудование предполагается установить на Луне в рамках проекта?
— Для установки на поверхности Луны нами разработан компактный трехзеркальный осесимметричный специальный лунный телескоп с диаметром входного зрачка 300 миллиметров (СТЛ-300) и рабочим полем зрения 130 угловых минут. Наблюдения Земли будут вестись только в течение лунной ночи с помощью системы двух одинаковых оптических телескопов СТЛ-300. Телескопы будут установлены вблизи экватора видимой стороны Луны на заданном удалении друг от друга так, чтобы Земля всегда могла находиться в поле зрения телескопов. Проводимые обоими телескопами одновременные измерения во время и вблизи новолуния используется также и для ежемесячных калибровок их измерений между собой. Такой способ наблюдения Земли системой из двух одинаковых оптических телескопов обеспечивает проведение ее наблюдения в течение длительного времени лунной ночи. При этом измерения невозможны только в момент и вблизи полнолуния (когда видна ночная сторона Земли), когда оба телескопа будут подсвечены Солнцем.
— Почему необходимо устанавливать оптические телескопы именно на поверхности Луны для прогнозирования глобального климата, а не на борту орбитального космического аппарата в ближнем или даже дальнем космосе?
— Здесь нужно пояснить, что определяет вариацию климата Земли. Вариация глобального климата определяется долговременным изменением энергетического состояния Земли, то есть нарушением среднегодового энергетического баланса между поступающей во внешние слои земной атмосферы энергией солнечного излучения и уходящих в космическое пространство отраженной и рассеянной планетой энергии во все направления (альбедо Бонда) и собственной энергией теплового излучения планеты.
Равновесное состояние этого баланса определяет стабильность климата. А среднегодовой энергетический баланс Земли всегда находится в неравновесном состоянии, которое является естественным состоянием климатической системы. Если среднегодовая разность энергий на внешней границе атмосферы долговременно положительна — это к потеплению, а если отрицательна — к похолоданию.
Для более надежного прогнозирования грядущего климата необходим многолетний мониторинг отклонения среднегодового энергетического баланса Земли от равновесного состояния на внешней границе атмосферы. При этом, по моему мнению, наиболее надежные высокоточные прямые определения альбедо Бонда Земли требуют измерения из относительно дальнего космического пространства. И чем дальше от Земли в космос вынесена регистрирующая научная аппаратура, тем исследования точнее и достовернее. Однако прямые высокоточные определения альбедо Бонда с бортов любых орбитальных космических аппаратов, в том числе и из точки Лагранжа системы Солнце-Земля, не могут быть успешно выполнены. Единственной и перспективной точкой для более надежных высокоточных определений альбедо Бонда, а также измерений мощности собственного теплового излучения Земли является поверхность Луны, где существует идеальные условия для таких измерений.
— Реализуются ли сейчас на Луне подобные проекты другими странами? Или российские ученые будут первыми в этом направлении?
— Первый астрономический телескоп был доставлен на Луну командой "Аполлон-16" в 1972 году. Во время экспедиции астронавты на Луне в тени от лунного модуля (чтобы не перегревался) устанавливали небольшой 3-дюймовый позолоченный телескоп для наблюдений в ультрафиолетовом диапазоне спектра. Около двух сотен ультрафиолетовых изображений разных объектов было снято на пленку и доставлено на Землю. Это была прежде всего демонстрация возможностей. А вот китайский лунный ультрафиолетовый телескоп (LUT) — первый в истории исследования Луны стационарный оптический телескоп-робот с диаметром главного зеркала 150 миллиметров с реальной наблюдательной программой — уже работает на лунной поверхности в течение шести месяцев, и с его помощью получены более 50 тысяч изображений звезд. Китайский проект предназначен для ультрафиолетовых исследований звезд.
Наш же российский проект с системой из двух одинаковых стационарных оптических телескопов предназначен для мониторинга и исследования долговременных высокоточных измерений альбедо Бонда, мощности собственного теплового излучения и зондирования Земли с поверхности Луны. В этом важном направлении научных и прикладных исследований российские ученые будут первыми, я надеюсь.
— Утвержден ли уже ваш проект? Правильно ли я понимаю, что проект "Лунная обсерватория" предлагается включить в российскую программу освоения Луны и Федеральную космическую программу на 2016-2025 годы?
— На сегодняшний день наш проект поддержан Советом РАН по космосу. В частности, в письме председателя Совета, академика Льва Зеленого директору ГАО РАН говорится, что проект "будет дополнять планируемую российскую программу освоения Луны" и обладает "несомненным преимуществом перед другими космическими методами измерений глобальных климатических параметров". "Совет РАН по космосу считает необходимыми подготовку и проведение космических экспериментов, <…> в частности мониторинга отклонения среднегодового энергетического баланса Земли от равновесного состояния для прогнозирования глобального климата", — отмечается в письме. Надеюсь, что проект "Лунная обсерватория" будет достойно дополнять планируемую российскую программу освоения Луны и войдет в Федеральную космическую программу на 2016-2025 годы.
— Какой объем финансирования необходим для реализации проекта?
— Мы научно и технически разработали проект "Лунная обсерватория". Практически все главные требования к созданию, испытанию, установке и эксплуатации системы из двух оптических телескопов на поверхности Луны нами определены. Однако объем финансирования, необходимого для реализации всего проекта, определят в дальнейшем разработчики научной аппаратуры и средств доставки телескопов на Луну.
— Когда, в каком году проект может быть реализован? Началась ли уже подготовительная работа?
— Я ожидаю, что в начале следующего десятилетия актуальнейший проект "Лунная обсерватория" будет успешно реализован. Мы в соответствии с рекомендацией Совета РАН по космосу планируем с начала 2015 года более активно продолжать работы по подготовке и реализации этого проекта.
