Глава группы обработки изображений Института космического телескопа (STScI) Золт Левей — человек, благодаря которому миллионы людей увидели фотографии космического телескопа НАСА "Хаббл" в цвете и подробностях, недоступных невооруженному глазу. Уже 25 лет Левей преобразует данные телескопа в фотоиллюстрации, которые понятны людям по всему миру и помогают им понять красоту космоса. О том, как создавались легендарные фотографии "Хаббла" и можно ли сфотографировать черную дыру и внеземную жизнь, Золт Левей рассказал корреспонденту РИА Новости в Вашингтоне Алексею Богдановскому.
— "Хаббл" был одним из первых орбитальных оптических телескопов. Каковы его достижения для астрономии и общественного понимания науки?
— Вы присоединились к команде "Хаббла" в 1983 году…
— Я начал работать здесь, в этом офисе, в 1983 году. В то время я занимался разработкой программного обеспечения. Потом, примерно десять лет спустя, я стал работать больше в области связей с общественностью, в обработке изображений.
— Что побудило вас перейти к этой сфере?
— Меня всегда интересовали форматы данных, в которых поступают изображения с телескопа. В то время была необходимость в производстве таких изображений для публики, для пресс-релизов, чтобы проиллюстрировать открытия, которые делает "Хаббл". Новостное подразделение нуждалось в ком-то, кто, с одной стороны, понимал бы, как работать с данными, а с другой — как наилучшим образом представить изображения. Тут и появился я.
— Как бы вы назвали свою работу? Вы художник, популяризатор науки, специалист по связям с общественностью?
— Думаю, популяризатор науки — наиболее близкое определение. Мы берем научные данные и делаем их визуальными. Мы делаем фотографии из научных данных, так что мы ничего не придумываем и никоим образом не рисуем фотографии. Но мы стараемся делать это так, чтобы люди поняли, прежде всего, что на этих фотографиях. Чтобы они выглядели наилучшим возможным образом.
— Могли бы вы описать процесс создания фотографии? Как вы интерпретируете данные, чтобы сделать их наглядными?
— Есть две стороны в производстве фотографии. Это комбинация науки и технологии, и чуть-чуть — искусства. Научная сторона заключается, во-первых, в получении данных и в придании им визуальной наглядности. Потом есть цветовой аспект фотографий.
Камеры телескопа снимают не цветные фотографии, как мобильный телефон, а черно-белые. Но на камере есть фильтры, чтобы отделить свет, идущий с неба в разных цветах. Когда мы разделяем эти изображения на разные цвета, получаются разные изображения, так что мы можем реконструировать их в цветной формат. Этим мы, в сущности, и занимаемся.
— Вам нужно много фотографий, чтобы создать одну, и вы используете различные слои, чтобы добиться глубины изображения?
— Всегда есть много фотографий конкретной цели. Отчасти это делается по техническим причинам, отчасти для того, чтобы снять их в разных цветах. И когда мы снимаем фотографии в разных цветах света, можно реконструировать их в фотографии, которые мы видим в цвете.
— Пытаетесь ли вы сделать данные интересными, редактируя фотографии, или же, наоборот, сначала находите впечатляющие данные и потом пытаетесь показать их в выгодном свете?
— Без сомнения, второе. Данные и фотографии телескопа впечатляют сами по себе. Но мы пытаемся делать фотографии, которые понятны людям, показывать их наилучшим образом, показывать как можно больше информации, содержащейся в данных.
— "Хаббл" заставляет публику поверить, что космос красив, но некоторые говорят, что на самом деле космические объекты выглядят не так, как на фотографиях. Например, иногда используются данные из видимого диапазона, а иногда — нет. Обрабатывать данные так, чтобы их было легче воспринять, — это по-честному? Вы не "лакируете" космос?
— То есть вы переводите свет в тот спектр, который может увидеть человек?
— Да.
— И если бы мы были собаками или летучими мышами, видимый спектр был бы другим?
— Правильно. Мы кое-что видели бы по-другому. То, что видит телескоп, можно перевести так, чтобы его воспринимало любое живое существо.
— Может ли этот метод привести к новым научным открытиям, поскольку он представляет данные в визуальном формате, более подходящем и понятном для человеческого восприятия?
— Нет, я бы сказал, что нет. Ученые используют те же данные, что и мы на наших фотографиях, но по-другому, в основном в виде цифр. Ученые измеряют данные. Конечно, они изучают вещи визуально, видят их, но реальная наука происходит в измерениях. Наша обработка фотографий не подходит для научного анализа. Ученым не нужно смотреть на эти цветные фотографии, чтобы производить анализ, — это достигается с помощью программного обеспечения, цифровых методов. Но это не значит, что ученые не способны оценить и не используют изображения. Они публикуют их в научных журналах — но не для глубокого анализа. Я не практикующий ученый, не публикую статей. Но мы пытаемся представить публике результаты того, чего добился "Хаббл". Для этого мы и используем иллюстрации.
— Какой баланс вы находите между точностью научных данных и необходимостью представить фотографии людям удобным для них образом? Приходится ли вам жертвовать данными?
— Нет, нам совсем не нужно жертвовать данными. Думаю, что те интерпретации, которые делаем мы, хотя и не являются абсолютно точными в значениях, хорошо отражают данные. Например, на фотографиях ("Хаббла" — ред.) есть очень широкое расхождение в яркости, намного более широкое, чем можно адекватно представить на одной фотографии. Мы используем методы, чтобы отобразить всю информацию — например, на наиболее темных частях фотографии есть детали, и мы можем их сделать более яркими, показать их так, чтобы люди могли увидеть все части фотографии. Например, фотография "Столпов творения" (скопления межзвездного газа в туманности Орел, активная область формирования звезд — ред.) сделана с помощью четырех панелей, четырех отдельных наведений телескопа и трех отдельных фильтров. На каждой панели и фильтре делалось по крайней мере две экспозиции. То есть это ряд отдельных экспозиций, объединенных в одну фотографию.
— Сейчас "Кеплер" и другие телескопы охотятся за планетами за пределами Солнечной системы. Мы пока что не можем их увидеть с помощью телескопа — видны только "подмигивания" и колебания траектории звезд. Можно ли будет их увидеть в будущем? Как вы относитесь к технике визуализации, когда художник просто рисует эти планеты?
— Сейчас технологии таковы, что мы не можем создать детальные изображения планет других звезд. Они слишком малы и далеки. В будущем, возможно, получится построить телескопы, которые смогут это делать. Они должны будут быть намного крупнее и сложнее, чем нынешние. Так что у нас есть только информация, которую можно получить из измерений, например, как это делает "Кеплер" — по прохождениям планет по звездам или по измерению позиции, отклонения звезды под влиянием обращающейся вокруг нее планеты. На основе этой информации мы можем представить, как может выглядеть такая планета. У нас есть достаточно информации: как далеко она от звезды, насколько горяча звезда, каковы масса и вес планеты. Основываясь на наших обширных знаниях о планетах Солнечной системы, можно делать выводы о том, каковы эти планеты и как они выглядят.
— То есть это вполне правомерный способ?
— Конечно, совершенно правомерный. Разумеется, вы не можете сказать, что на планете есть континенты и океаны, как на Земле, определить как они выглядят, какого они цвета. Сейчас мы этого знать не можем.
— Этот способ далеко не столь прочно базируется на данных, как ваш?
— Наш метод основывается целиком на данных. Тот способ основывается на данных лишь частично, и остальное — предположение на основании имеющихся знаний. Это две точки большого спектра. В какой-то момент они могут сойтись, но пока что они очень далеко друг от друга.
— Не чувствуете ли вы себя путешественником во времени, поскольку объекты, которые вы наблюдаете, находятся в миллионах и миллиардах световых лет от нас? Не напоминает ли это путешествие во времени, но в одном направлении — назад, к источнику света?
— Да, это немного напоминает путешествие во времени, но, как вы и сказали, оно идет только в одном направлении. Но, действительно, интересно подумать о том, что все, что мы видим, представляется не таким, каково оно сейчас, а таким, каким было в прошлом — от нескольких минут в масштабах нашей Солнечной системы, нескольких лет для ближайших звезд, тысяч лет для нашей галактики до многих миллионов, сотен миллионов и миллиардов лет дальше во Вселенной. Я не часто думаю об этом именно так, потому что даже на подобной временной шкале космос не так сильно меняется. Звезды меняются на протяжении миллионов и сотен миллионов лет, так что мы не можем видеть эволюцию отдельных звезд. Но интересный аспект астрономии в том, что у нас так много данных, так много наблюдаемых звезд, что мы можем выстроить картину того, как отдельные звезды меняются со временем, основываясь на нынешнем внешнем виде многих звезд. Продвигаясь дальше в отдаленные галактики, мы видим звезды такими, какими они были очень давно. Так что мы можем делать выводы о том, как изменяются со временем галактики.
— То есть мы можем каким-то образом двигаться во времени и вперед, делая прогнозы? Например, о "Столпах творения" некоторые ученые говорили, что они разрушились примерно 6 тысяч лет назад и мы увидим это где-то через тысячу лет.
— Да, конечно, основываясь на наших представлениях о том, как эти объекты меняются и развиваются, мы можем предсказать, какими они будут в будущем. "Столпы творения" на самом деле очень изменчивый феномен. Эти объекты колоссальны, высотой в световые годы. Так что любые изменения должны происходить на широкой шкале времени. Сейчас, за то небольшое время, что мы смотрим на них, для изменений недостаточно времени. Но мы знаем, что изменения должны будут происходить, потому что это очень динамичная система. Там много энергии, горячие звезды, газ, пыль, огромная энергия звезд, ветер, подталкивающий эти объекты, так что в будущем они обязательно будут меняться — мы это знаем.
— Каким образом фотография получает статус легендарной? Например, "Столпы творения" — вероятно, наиболее известная фотография "Хаббла". Дело во внешнем виде, впечатлении, которое производит фотография, или в истории объектов — что, может статься, мы их видим уже после того, как они были уничтожены?
— Я думаю, это в основном из-за их истории. Люди реагируют на истории. С другой стороны, это и эстетическая привлекательность. Эти два фактора помогают друг другу. Оригинальная фотография появилась в тот период работы "Хаббла", когда еще не было большого числа таких фотографий. Так что это одно из первых свидетельств того, что "Хаббл" действительно может снимать такие фотографии и производить такого рода научные данные. Важно то, что это первая такого рода фотография, что она драматична, что у нее есть привлекательная история. Все это сочетается и дает "вирусный" эффект. Я думаю, что интернет здесь тоже играет роль. "Хаббл" создавался в чем-то параллельно интернету. Полагаю, отчасти поэтому намного больше людей смотрят и воспроизводят фотографии "Хаббла", чем какие-либо другие астрономические фотографии. Такие фотографии, в том числе и выдающиеся, существовали уже давно в астрономии, но тогда еще не было интернета.
— Фотографии "Хаббла", без сомнения, стали объектами массовой культуры. Можете ли вы вспомнить о каком-либо их использовании, которое вас удивило?
— Да, фотографии где только не появляются. Только один пример: я иногда занимался варкой пива на дому. Однажды я смотрел каталог соответствующего оборудования, и на этом оборудовании оказалась фотография "Хаббла", совершенно ни к чему не имеющая отношения — не знаю, почему они использовали эту фотографию.
— "Наше пиво унесет вас к звездам"?
— Да, что-то в этом роде. Не знаю. Иногда они вдохновляют людей, пишущих музыку. Мы получаем компакт-диски, которые люди посылают нам, с фотографиями "Хаббла" на обложке.
— Кстати, какая музыка, по-вашему, подходит к этим фотографиям? Обычно считается, что это стиль нью-эйдж, но, может быть, у вас другие предпочтения?
— Да, это первое, что приходит в голову, "космическая" музыка, нью-эйдж. Я любитель классической музыки. Но я считаю, что к некоторым фотографиям, в принципе, подходит любая музыка.
Некоторым образом фотографии "Хаббла" работают лучше других, потому что в них есть элемент абстрактности, в отличие, например, от фотографий людей, гор, вещей, которые людям привычны. Они более абстрактны, как и музыка. Люди приписывают музыке определенные настроения, чувства, образы, но в целом она очень абстрактна.
— Но на ваш вкус была бы предпочтительна классическая музыка из фильма "2001 год: Космическая одиссея"?
— Она отлично бы сгодилась. Я думаю, использование этой музыки в данном фильме было гениальным. Это один из моих любимых фильмов, отчасти благодаря тому, как эти партитуры "сработались" с фильмом, почти не имея связи с ним, — классические партитуры и атмосфера высоких технологий.
— "Хаббл" — один из самых известных космических инструментов в истории, и новому телескопу "Джеймс Уэбб" будет нелегко его превзойти. Как вы считаете, чего удастся добиться новому телескопу?
— "Джеймс Уэбб" будет способен делать вещи, на которые "Хаббл" не способен. В частности, заглянуть дальше во Вселенную, глубже в то время, когда формировались первые галактики. "Хаббл" не может этого — спектр цветов "Хаббла" очень широк, но имеет определенные ограничения, то есть его приборы могут определять инфракрасный свет определенного диапазона, а "Джеймс Уэбб" пойдет дальше. По мере того как Вселенная расширяется и приходит свет наиболее удаленных объектов, мы заходим так далеко, что красное смещение переходит в инфракрасный диапазон. Так что нужно все глубже погружаться в инфракрасный диапазон, и это и будет делать "Джеймс Уэбб". Это также будет новый шаг в изучении планет за пределами Солнечной системы. Можно будет узнать, из чего они состоят, изучить их атмосферу в более подробных деталях, чем это может делать "Хаббл".
Есть и другая большая космическая лаборатория НАСА "Спитцер", которая работает в инфракрасном диапазоне, и "Джеймс Уэбб" будет большим скачком по сравнению с ней в том, что касается разрешения фотографий и чувствительности камер.
— Как глубоко мы можем увидеть Вселенную в оптическом диапазоне?
— Рекорд — несколько сотен миллионов лет (со времени Большого взрыва — ред.), почти во время формирования первых галактик.
— Хочу задать несколько менее научных вопросов. Правда ли, например, что "Хаббл" — это на самом деле технология спутников-шпионов времен 70-х? А что будет, если мы запустим для исследования космоса современный спутник-шпион?
— Я в этом не эксперт, ничего не знаю о спутниках-шпионах. Но, насколько я понимаю, основная конструкция "Хаббла" аналогична конструкции некоторых разведывательных спутников, которые были запущены в 70-е и 80-е.
— Просто "Хаббл" смотрит в другую сторону?
— Ну да. Это технология телескопа — собственно, а как иначе сделать телескоп? Была такая конструкция, они ее использовали, ничего злонамеренного. Приборы — другое дело, я ничего не знаю о приборах, использующихся в спутниках-шпионах. Но, в принципе, они должны быть аналогичны тем, что использует "Хаббл", поскольку это наиболее продвинутая технология. Первые приборы, которые были установлены на "Хаббле", были вершиной технологии на то время, это один из первых случаев применения твердотельной цифровой электроники для фотографирования.
— Можно ли сказать, что военные технологии являются движущей силой космических технологий?
— Да, конечно. Все хотят самое лучшее — военные, разведчики и астрономы. Может быть, есть что-то секретное, к чему не имеют доступа ученые, но что касается наивысшего уровня технологий, то использовать нужно все самое лучшее.
— Можно ли сказать, что новая холодная война пошла бы на пользу ученым, поскольку спровоцировала бы космическую гонку?
— Да, очевидно, что конкуренция — это движущая сила. Холодная война была двигателем программы "Аполлон", это было своего рода суррогатом настоящей войны, и польза от этого была в том, что не нужно было воевать на настоящей войне, чтобы конкурировать.
— Какой ваш любимый миф о "Хаббле"?
— Ну, я думаю, это про сокрытие информации об инопланетянах. Истории о том, что мы не показывали некоторые фотографии, видели какие-то необычные свидетельства существования инопланетян и не показывали их. Эти мифы часто появляются.
— Но вы ведь на самом деле не скрываете инопланетян?
— Мы ничего не скрываем. На самом деле, как часто говорят сами ученые, было бы невозможно скрыть эту информацию, если бы она была. Ученые по природе своей, как правило, хотят рассказать о том, что они нашли. Они не скрытны. Те, кто руководит учеными, может хотеть от них скрытности. Когда мы готовим пресс-релиз, мы иногда хотим назначить его на конкретный день по какой-либо причине, если нам выгодно, чтобы информация не появлялась раньше конкретного срока. Так что мы призываем ученых не говорить о результате, пока мы не выпустим пресс-релиз, который часто совпадает с выходом их статьи. Но для ученых это порой трудно. Они хотят говорить о том, что они обнаружили. Если бы кто-нибудь нашел доказательства существования инопланетян, было бы просто невозможно это скрыть.
— А вообще в телескоп можно увидеть внеземную жизнь?
— Нынешние технологии нам этого не позволяют. Я не эксперт в этой области, но из того, что я читал об экзопланетах и внеземной жизни, есть определенные маркеры того, что планета заслуживает изучения. Маркеры, которые есть в случае наличия жизни. Представьте, как жизнь изменила Землю. Это может быть и на других планетах. Речь не только о людях, а о жизни вообще. Например, развитие растений путем эволюции полностью изменило атмосферу Земли.
— И это можно заметить из космоса?
— Это можно легко заметить из космоса, хотя, возможно, не с очень больших расстояний. Проблема еще и в том, что расстояния настолько велики, а свет настолько тускл, что нужны исключительно сложные технологии для того, чтобы измерять подобные вещи на таком расстоянии. Похоже, что почти у всех звезд есть планеты. Но звезды отделены друг от друга таким расстоянием, что подобные измерения очень сложны.
— Можно ли сфотографировать черную дыру?
— Саму черную дыру — нельзя, но можно измерить и сфотографировать свидетельства ее присутствия, влияния на окружающее пространство. Из-за экстремальной гравитации вокруг черной дыры происходят процессы высокой энергии. А эти вещи относительно легко измерить.
— То есть свет не может покинуть черную дыру, так что ее саму увидеть нельзя, но можно увидеть, как она, скажем, разрывает на части близлежащие звезды?
— Верно. Например, газ, вращающийся вокруг черной дыры, — видны очень большие температуры и много света. Свет, который вы видите, исходит не от самой черной дыры, он идет из ее ближнего окружения. Так что в каком-то смысле вы видите черную дыру — вы просто не видите свет, исходящий из нее.
— Что вы думаете о возможности межзвездных путешествий? В рамках известной нам физики это, похоже, невозможно, но, может быть, будет возможно в будущем?
— Очень трудно об этом говорить. Можно представить, что мы откроем какие-то аспекты физики, которые позволят путешествовать каким-то способом, который мы не знали до этого. Но это трудно представить, потому что у нас есть хорошее понимание многих аспектов физики. На данном этапе это выглядит очень сложным. Даже одно понимание того, сколько энергии нужно, чтобы покинуть Землю. Потребуется огромный объем энергии, чтобы покинуть притяжение Солнца. Но, в принципе, да, это представимо.
— Когда люди смотрят на космос с эстетической точки зрения, например через линзы "Хаббла", человеческое любопытство побуждает разделить это с кем-нибудь. Вы будете разочарованы, если люди придут к выводу, что высокоразвитой разумной жизни во Вселенной нет и мы не можем с ней разделить эту красоту?
— Вероятно, то, как мы понимаем окружающий мир, изменится, если мы сможем подтвердить наличие разумной жизни. Но я не думаю, что все так уж сильно изменится. На таких расстояниях очень сложно общаться. Пока что у нас есть несколько миллиардов человек, с которыми мы можем этим поделиться, у нас есть целая планета, которую мы надеемся поддерживать в таком состоянии, чтобы продолжать жить на ней.
Было бы удивительным событием, если бы мы смогли обнаружить разумную жизнь. Трудно представить, что ее нет, просто из-за чисел, статистики. В нашей Галактике есть несколько сотен миллиардов звезд, у большого числа из них есть планеты, большое число этих планет в какой-то степени обитаемы. И это не считая всех других галактик. Это физическая проблема, технологическая проблема коммуникации. Расстояния настолько чудовищно огромны, что просто невозможно общаться. Но почти немыслимо, чтобы в космосе не было никакой жизни. Кости бросали столько раз, что можно предположить, что они снова выпадут так же, и что-то подобное возникнет вновь. Но мы можем и не признать это жизнью, поскольку это может быть слишком непохоже на нас.
