Страница 4 из 19
– Ну, хорошо, хорошо, – примирительно сказал Сергей, – а те изменения, что мы с тобой обдумывали по системе обработки кадров, их удалось реализовать? Я свою часть доделал и даже протестировал. Время обработки увеличилось, но сама идея подтвердилась. Процент детектирования в «густых» полях заметно подрос.
За этими, вряд ли понятными кому-то, кроме них самим, словами, стояла долгая и кропотливая работа. Андрей и Сергей уже продолжительное время старались усовершенствовать систему обработки снимков неба вблизи Млечного пути. Такие кадры отличаются большим числом звезд, попадающих в поле зрения телескопа. Иногда на одном снимке их может быть несколько десятков тысяч, а программе нужно выделить среди них медленно движущиеся, тусклые «звездочки», которые на самом деле могут являться неизвестными объектами.
В целом главный принцип поиска новых малых тел Солнечной системы за последние сто лет не поменялся. Далекие звезды, в отличие от гораздо более близких к нам астероидов и комет, по сути являются для наблюдателя стационарными объектами – их движение можно заметить, лишь наблюдая за ними продолжительное время – годы и столетия. Напротив, летящие по своим орбитам космические глыбы немного смещаются на небе уже в течение десятков минут. Поэтому – если сделать несколько последовательных снимков некоторой части неба с небольшим интервалом, то звезды фона останутся на своих местах, а все близкие к нам объекты сместятся. Раньше для обнаружения этого движения использовали специальные устройства – блинк-компораторы, которые позволяли быстро менять изображения двух фотографий. Для глаз астронома создавалось некое подобие анимации, на которой и можно было заметить это движение. Именно так в 1930 году американским астрономом Клайдом Томбо был открыт Плутон.
В наше время, когда телескопы получают уже цифровые снимки космоса, их можно обрабатывать на компьютере. Всю «черновую» работу выполняют специальные программы, которые, как и раньше, пытаются обнаружить движущийся объект и сопоставить его положение с каталогом известных астероидов и комет. Если объект неизвестный, то в дело вступает наблюдатель – он просматривает отобранных компьютером кандидатов и решает, реальный ли это объект или нет. Потенциальный астероид или комета вполне может оказаться цифровым шумом или отметкой от высокоэнергетических космических лучей, которые астрономы называют «космиками». Если обнаруженный объект яркий, то проблем с оценкой его реальности нет, и с этим может справиться и программа. Но так как подавляющее большинство новых и неизвестных объектов едва заметны, то эта задача становится совсем не простой. В последние годы для замены самого точного прибора на сегодня – глаза опытного астронома-наблюдателя – пробуют применять нейросети. Это перспективное направление, и, скорее всего, в недалеком будущем обученная машина сможет полностью заменить человека. Но сейчас лишь астроном-наблюдатель принимает окончательное решение – да или нет.
Андрей и Сергей работали над «черновой», первичной обработкой. Их задачей было увеличение процента обнаружения новых объектов на сложных кадрах с большим числом звезд. Изначально они применили классический прием – вычитание снимков. Телескоп получает несколько кадров одной области, и при их вычитании все неподвижные объекты «стираются», а остаются лишь те, что поменяли свое положение от кадра к кадру. Этот способ хорош на бумаге или для астрономических снимков, получаемых космическими телескопами, но с наземной обсерваторией, ведущей наблюдения сквозь толщу неспокойной земной атмосферы, данный подход может сыграть злую шутку. Дело в том, что земная атмосфера постоянно в движении, и она вносит свои искажения в каждый из получаемых снимков. Таким образом, все снимки одной поисковой площадки будут, пусть немного, но отличаться друг от друга. Вычитая их, астрономы неизбежно сталкиваются с артефактами или просто мусором, напоминающим «бахрому» вокруг звезд. Задача создателя программы обработки кадров – научить машину игнорировать такие помехи, исключать их из расчета или дополнительно удалять с изображения. Именно над этим ребята работали уже несколько месяцев и хотели опробовать в ходе предстоящей экспедиции. В спорах, а иногда и обидах, рождались новые алгоритмы и программы, которые должны были привести к новым открытиям.
Сергей посмотрел на часы – время близилось к обеду, а впереди у него были еще неотложные дела. Он потер глаза, уставшие от напряженного вглядывания в код программы и столбцы расчетов. За время работы, когда за одну ночь приходилось внимательно отсматривать сотни, а иногда и тысячи объектов, – его зрение заметно ухудшилось.
– Так, ну хорошо, – сказал он, вставая из-за стола. – Не все обсудили, но нужно двигаться дальше, так что оптимизируем алгоритм уже на месте. Осталось совсем чуть-чуть.
– Да, остались нюансы, думаю, времени у нас там будет много – посмотрел прогноз на июнь, обещают много дождей…
Андрей тоже встал из-за рабочего стола и потянулся, состроив смешную рожицу.
– Ну, если не удастся ловить астероиды – будем ловить рыбу, – засмеялся Сергей.
– Пойдем, я тебя провожу, а то что-то голова уже очумела, нужно проветриться.
Вдвоем они вышли во двор института. Напротив проходной поговорили еще пару минут, условились о встрече в аэропорту и пожали друг другу руки.
3 июня 2023 года, 15:10 UTC+3
Перед встречей с Викой Сергей заехал в гости к родителям, в квартиру, где он родился, провел все свое детство и юность. Как и многие улицы этого района Москвы, находившегося совсем близко к ВДНХ, его родная улица носила имя одного из героев становления космонавтики и будущего штурма Космоса. Сергей иногда задавался вопросом – было ли это простым совпадением? Все свое детство он гулял по улицам с космическими названиями и сам в итоге безнадежно заболел космосом. Хотя нет – все же его осознанное увлечение началось в младших классах школы, с двух книг, которые он случайно, а может и вполне закономерно, просто следуя своей судьбе, нашел на книжной полке. Он читал про далекие звезды, галактики и квазары. Про населяющие Солнечную систему кометы и астероиды. Он листал огромную книгу о космонавтике, внимательно разглядывая прекрасно оформленные иллюстрации и фотографии ракетоносителей и аппаратов межпланетных миссий. На десятилетие родители подарили ему первый телескоп. Начав наблюдать Луну, Солнце, рассеянные звездные скопления, Ковалев постепенно стал больше тяготеть к астрономии. А 2007 год стал для Сергея годом комет.
На зимних каникулах он с друзьями пошел на крышу соседнего дома наблюдать одну из самых ярких комет последних десятилетий – комету МакНота. Их нехитрыми оптическими инструментами были небольшой телескоп-рефрактор и морской бинокль Сергея, а также подзорная труба и раритетный латунный театральный бинокль двух его друзей. Доступ на крышу, строго в своем присутствии, им давал пожилой дворник, бывший некогда инженером. Он, видя, с какой страстью ребята увлечены наукой, часто соглашался помочь, тем более что и ему самому было интересно слушать Сергея, который мог часами рассказывать об астрономии, поражая слушателей неизвестными им фактами. В тот вечер наконец-то выдалась хорошая погода. Небольшие облака висели на востоке, а на западе, куда всего несколько минут назад погрузилось Солнце, небо оставалось чистым, с небольшой прозрачной дымкой лишь у самого горизонта. Комета МакНота была видна невооруженным глазом. Ее яркая голова находилась совсем низко, как раз в просвете между соседними домами. Прямой хвост уходил вверх и вправо. Комета как будто купалась в красивом красно-оранжевом закате. За те пятнадцать минут, пока она не зашла за горизонт, ребята и старый дворник успели посмотреть на нее и в телескоп, и в подзорную трубу, но самое потрясающее зрелище подарил им бинокль. Комета и ее мощный пылевой, еще не изогнутый хвост были видны как на ладони. Казалось, протяни руку, и ты сможешь ее схватить! Сергей был счастлив – он впервые наблюдал комету невооруженным глазом, и это было потрясающе! Папа рассказывал, как он вместе с сыном, тогда еще сидящим в коляске несмышленышем, наблюдал нависшую над Москвой весной 1997 года великую комету Хейла-Боппа, но, конечно, сам Сергей этого не помнил. Закат постепенно угасал, и ему чудилось, что гаснет и сама комета, погружаясь в туманную дымку. Она медленно уходила на южное небо, где, обогнув Солнце, предстанет одной из самых красивых комет, виденных человеком, а ее веерообразный хвост покроет полнеба. Вернувшись домой, Сергей загадал желание – во что бы то ни стало открыть свою комету, такую же красивую, как и Большая комета 2007 года.