Предел Бортля

Работа по созданию Большого оптического роботизированного телескопа, он же БОРТ, шла с переменным успехом. Проект сталкивался и с финансовыми, и с техническими трудностями, но к 2019 году телескоп был готов. Параллельно с этим шла работа по поиску места для новой обсерватории. Исследовался астроклимат и световая загрязненность различных удаленных уголков страны. В итоге выбор пал на предгорья горы Белухи в Горном Алтае. Возведение новой обсерватории началось летом 2018 года. Сергей, Андрей и их коллеги по кооперации занимались разработкой программного и аппаратного обеспечения для нового телескопа. Идеи и их реализация отрабатывались на двух малых телескопах-прототипах, что позволяло масштабировать полученный опыт для работ с БОРТом.

Пройдя во вторую комнату, Сергей увидел Андрея, сидящего в углу за длинным столом, на котором располагались сразу три монитора и несколько системных блоков, два из них были открыты и жутко гудели. Помимо этого, на столе Вязенцева лежали различные приборы, соединенные огромным количеством проводов, спутавшихся друг с другом. Все это походило на выброшенное на берег чудное морское чудовище. Андрей, как и большую часть рабочего времени, сидел в огромных наушниках и забавно двигал головой в такт музыке. Сейчас он выглядел в точности как тот персонаж, которого обычно представляет себе любой человек, когда речь заходит о программистах. Волосатые, часто неопрятные, постоянно с ужасающей скоростью стучащие по клавишам, в то время как на экране бегут зеленые строчки кода, иногда вспыхивая красными мигающими сообщениями. На самом же деле семьдесят процентов времени программиста занимают раздумья: как оптимально решить ту или иную задачу, как подойти к ней алгоритмически, как сделать решение надежным и по возможности максимально простым. Поэтому Андрея можно было часто увидеть прогуливающимся по скверу, вдоль которого полчаса назад шел Сергей. Обычный прохожий, увидев Вязенцева, подумал бы, что человек просто гуляет, но на самом деле он непрерывно работает. Ковалев, который тоже был программистом, хотя и не таким талантливым, как Андрей, который уже в школе выступал и побеждал на различных олимпиадах, отлично знал, что часто, очень часто решение приходит именно во время подобных прогулок. Ты мог целый день просидеть за рабочим столом, пробуя различные варианты, но так и не найти ответ, зато потом, когда ты просто идешь по улице или гуляешь в парке, правильное решение может внезапно само собой прийти в голову и заставить недоумевать, как ты не додумался до него раньше?! Андрей быстро набирал что-то, не глядя на клавиатуру, значит, в его голове родилось решение какой-то задачи, и прямо сейчас он воплощает его в бесчисленных строках кода.

Сергей подошел к коллеге и положил руки ему на плечи. Тот вздрогнул и быстро повернулся. Его широкое лицо расплылось в доброй улыбке.

– А-а-а, явился наконец-то, а я уже хотел звонить, не забыл ли ты о встрече, – с легким укором сказал он, протягивая Сергею руку.

– Извиняюсь-извиняюсь, – ответил Сергей, – бегал с документами, а там никогда не знаешь, сколько времени проведешь, хотя приехал я с запасом. Прошелся вдоль сквера, думал, ты там.

– Не, мне вчера пришла в голову отличная идея. Так и подмывало сесть и сразу ее закодить, но я дал себе зарок: на ночь – ни-ни! А то так и не усну. – Андрей засмеялся. За Сергеем тоже водился такой грешок. Мудрые мысли приходили к нему в постели, перед сном, но если ими увлечься, то сон как рукой снимет. Потом лежишь битый час, глядя в потолок, и пытаешься разогнать роящиеся в голове идеи.

– Ну, и что за идея?

– Фокусировка! Вот, вожусь с новым «железом». – Андрей положил руку на большой черный металлический цилиндр. – Она у нас вечно барахлит, вот и придумал новую концепцию автоматической фокусировки.

Сергей придвинул соседний стул и сел.

– Раньше у нас как это происходило? – склонив голову набок и чуть зажмурив один глаз, спросил Андрей.

– Ну, по звезде, как обычно.

– Вот! – Улыбка Андрей стала шире, чем у Чеширского кота. – И у нас часто были проблемы с близкими звездами, так?

– Так. – Сергей пока не понимал, куда клонит Андрей, но такая проблема и правда была. Автоматическая фокусировка телескопа – одна из самых важных процедур, от которой напрямую зависит общая эффективность его работы. Если он плохо сфокусирован, то энергия падающих на матрицу камеры фотонов не концентрируется, а распределяется по большой площади. Из-за этого падает и проницание телескопа, то есть тот уже не сможет увидеть более слабые и тусклые объекты. А ведь в их работе эти объекты как раз и важны! При нынешней системе автофокусировки телескоп сам выбирал звезду, исходя из ее яркости, а если говорить научно, – блеска по звездному каталогу. Дальше он снимал один кадр и рассчитывал диаметр изображения этой звезды на снимке. Потом сдвигал камеру с помощью фокусировочного устройства и снова измерял контрольную звезду. Теперь автоматическая система могла определить правильное направление сдвига камеры и, получив таким образом несколько кадров, рассчитать точку наилучшей фокусировки – там, где размер изображения звезды будет минимальным, то есть в меньшей площади будет заключена вся энергия фотонов, совершивших умопомрачительное путешествие длиной в сотни или даже тысячи световых лет и попавших на матрицу астрономической камеры. Проблема заключалась в том, что если рядом с измеряемой звездой есть другая, пусть и не такая яркая, то измерения будут неверными, и телескоп не сможет правильно сфокусироваться. Конечно, его система управления достаточно умна, чтобы понять, что фокусировка прошла неудачно, но главный ресурс любого телескопа – его наблюдательное время – будет потрачен впустую и безвозвратно.

– Ну вот, – возбужденно продолжал Андрей. – Систему в любом случае нужно было усовершенствовать. Либо исключать двойные и кратные звезды, либо – он сделал драматическую паузу, – либо брать в расчет все звезды сразу! Весь ансамбль[2] звезд! И даже не нужно никуда специально перенаводиться. Мы просто делаем кадр, фильтруем звезды по блеску и морфологии, убираем вытянутые объекты вроде галактик и прочего, и проводим вычисления по всем звездам. Статистически должен получиться достоверный усредненный результат. Я думаю, что сработает, но нужно тестировать. – Андрей откинулся на спинку кресла, соединив вместе пальцы обеих рук и, как он это часто делал, ожидая контраргументов в научном споре, надул щеки.

– Да, идея интересная. Если получится – сможем выиграть наблюдательное время, да и общая стабильность системы должна будет повыситься, – после небольшой паузы заключил Сергей. – Ну, а по «железу», новый фокусировочный узел готов? Ты его здесь протестировал?

– Ага, погонял, адаптировал софт для работы с датчиками-энкодерами. В тепличных условиях все работает, но нужно проверять «на горе». – Андрей немного погрустнел, вспомнив о грядущей экспедиции. Он, в отличие от Сергея, который всегда первым вызывался куда-то поехать, был до мозга костей домоседом. Чтобы вытащить его «в поля», требовались недюжинные усилия. А после своей первой, длительной командировки на обсерваторию, которая еще только готовилась к открытию и приезду высокопоставленных гостей, Вязенцев и вовсе потерял последнее желание любоваться красотами Горного Алтая. Сейчас быт на обсерватории уже более-менее наладился, но все равно оставался достаточно спартанским.

– Ехать, как я вижу, ты не хочешь? – заметив реакцию друга, Сергей улыбнулся.

– Не-а, чего я там еще не видел? Опять трястись туда и обратно столько часов в этой «Пожарке»…

«Пожаркой» они между собой называли служебный УАЗик ярко-оранжевого цвета, который и доставлял их на обсерваторию.

– Не поехал бы, если бы не было нужно. Удаленно я все там не настрою, будете сами копаться и все еще хуже сделаете, – распалялся Андрей. Сергей понял, что он зря заговорил об этом, и решил пропустить тираду друга мимо ушей, сменив тему разговора, кроме того, в словах Андрея была доля правды.

2

Принятое в астрономии именование большой группы объектов.