О взаимосвязи Солнца и Земли человечеству было известно много веков назад. Но в 60-е годы прошлого века, с освоением космоса изучение Солнца стало острой необходимостью. Солнечные вспышки грозили жизням космонавтов, орбитальным спутникам – серьезными поломками. Электроприборы и люди на Земле также реагируют на солнечную активность. С 1964 по 1978 год директором СиБИЗМИРа был член-корреспондент АН СССР Владимир Евгеньевич Степанов, на тот момент один из самых известных ученых мира в области физики Солнца. Одной из его идей по развитию Института стал проект по строительству Астрофизической обсерватории для наблюдений за Солнцем.
Начались поиски оптимальных мест для строительства. Для этого в СибИЗМИРе АН СССР (ИСЗФ СО РАН) в 1966 году была создана лаборатория «Оптической нестабильности атмосферы», которую возглавил доктор физико-математических наук Шота Петрович Дарчия. За два года был изучен астроклимат восьми пунктов на юге Восточной Сибири: Большое Голоустное, Торей, Большой и Малый Ушканий острова, Монды, на льду в 15 километрах от берега Листвянки и в горах вокруг поселка.
– По отчетам, наилучшее место для солнечной обсерватории было на Ушканьих островах, но отдаленность от населенных пунктов и сильные ветра были минусом. В Листвянке условия астроклимата оказались очень хорошие. Близость Байкала влияло положительно на наблюдения – высокая прозрачность атмосферы над озером, своеобразный микроклимат, 224 солнечных дней в году, – вспоминает начальник Байкальской астрофизической обсерватории кандидат физико-математических наук Александр Васильевич Боровик.
Работой по поиску оптимального места для наблюдений лично руководил директор Института. Основной идеей была реализация уникального по тем временам проекта «Большого солнечного вакуумного телескопа».
– При наблюдениях на имеющихся к тому времени приборах Владимира Евгеньевича не устроило качество изображения. Его мысли были обращены в тонкую структуру солнечных образований крупномасштабных процессов, которые происходят на Солнце. Степанов стремился проникнуть в глубь физики Солнца. Для этого надо было иметь высокое разрешение, – рассказывает научный сотрудник ИСЗФ СО РАН доктор физико-математических наук Павел Гаврилович Ковадло.
Телескоп должен был отвечать самым высоким требованиям и по отдельным характеристикам превосходить существующие аналоги. Но первыми в обсерватории стали Горизонтальный солнечный телескоп АЦУ-24, на котором можно было фотографировать лишь четверть солнечного диска. С его помощью начались регулярные наблюдения за хромосферой Солнца и в 1970 году была зарегистрирована мощная солнечная вспышка длительностью в три с половиной часа. Для повышения разрешения, сотрудники Института рассчитали новую оригинальную оптическую схему телескопа. Электронную часть и механические детали были изготовлены в мастерских Института. Первый хромосферный телескоп полного диска Солнца был полностью разработан и изготовлен в СибИЗМИРе. Диаметр объектива телескопа составлял 180 мм, диаметр изображения Солнца составил 50 мм. Телескоп, изготовленный в оптической группе Института под руководством доктора физико-математических наук Валерия Иосифовича Скоморовского, не уступал по основным характеристикам американскому телескопу фирмы «Локхид» и превосходил германский телескоп фирмы «Оптон». Эта успешная разработка стала основой для разработки подобных телескопов на опытных заводах Академии наук Иркутска и Новосибирска для Астрономического института в Ташкенте, Астрономической обсерватории во Львове, Ашхабаде и Саянской астрофизической обсерватории СиБИЗМИРа.
Параллельно с 1969 года проводились работы над «сердцем» наблюдательного комплекса – Большого солнечного вакуумного телескопа (БСВТ). В тот год В.Е. Степанов создал группу конструкторов, где пришли к решению строить вакуумный телескоп, позволяющий уменьшить влияние турбулентности внутри оптической трубы.
– Место для телескопа было выбрано на вершине сопки вблизи поселка Листвянка. Форма телескопа напоминает букву Л с трубой длинной 42 метра. Объектив телескопа решили устанавливать на высоте 25 метров, часть горы пришлось взорвать и сделать двухступенчатую конструкцию, – рассказывает ведущий конструктор ИСЗФ СО РАН кандидат технических наук Александр Константинович Китов.
В то время создать или заказать оптику для солнечного телескопа было сложно. Почти все предприятия работали на оборонную промышленность.
– От качества стекла зеркал зависело качество изображения. Изготовленное на заказ стекло было второй категории, неприемлемое для решения поставленных задач. Под институтом в Иркутске для тестирования оптики была построена вакуумная труба – один к одному как на БСВТ. С помощью этой трубы мы смогли проконтролировать качество оптики. Вначале было сделано эталонное зеркало, для контроля объектива и зеркала телескопа, – рассказывает заведующий лабораторией строения солнечной атмосферы доктор физико-математических наук Валерий Иосифович Скоморовский.
На ученом совете СибИЗМИРа 25 апреля 1978 года было принято решение о создании Байкальской астрофизической обсерватории. За прошедшие годы были выполнены многочисленные наблюдения по солнечной и солнечно-земной физики по российским и международным научным программам. Все эти годы обсерватория непрерывно развивается. БСВТ управляется дистанционно и входит в центр коллективного пользования.
Благодаря уникальной лаборатории института и талантливым ученым, в ИСЗФ СО РАН производится и обслуживается по сей день сложнейшая оптика для созданных ранее телескопов. Кроме того, в Институте ведутся разработки солнечных телескопов нового поколения. В 2009 году в БАО начались наблюдения с Солнечного телескопа оперативных прогнозов, послужившего прототипом сети телескопов. Сейчас точно такие же, изготовленные в ИСЗФ СО РАН, работают в Уссурийске и Кисловодске.
Летом прошлого года на БАО был завершен монтаж Солнечного синоптического телескопа «СОЛСИТ».
– Это результат сотрудничества с Ленинградским оптико-механическим объединением «ЛОМО». Они разработали оптическую схему, создали большинство оптических и механических элементов. Экваториальную вилочную монтировку изготовили в нашем Институте, – рассказывает заместитель директора ИСЗФ СО РАН доктор физико-математических наук Михаил Леонидович Демидов.
Планируется, что «СОЛСИТ» этим летом будет детально измерять магнитные поля по всему диску Солнца в высоком разрешении, на уровне мировых образцов. Новые данные позволят исследовать связь активных областей с фоновыми магнитными полями, возникновение вспышек, временную эволюцию магнитных полей – все это связано с космической погодой, значение которой ощущается с каждым годом все больше и больше.
Сейчас БСВТ входит в десятку крупнейших солнечных телескопов мира. Оптические характеристики и используемый для наблюдений комплекс спектрофотометрической и поляриметрической аппаратуры позволяют проводить исследования физических процессов в атмосфере Солнца с высоким временным, пространственным и спектральным разрешением. Несмотря на новые возможности внеатмосферных исследований Солнца, Байкальская астрофизическая обсерватория остается надежным источником фундаментальных знаний о ближайшей к нам звезде.