Платформа співпраці: Харків-США

ВІД РЕДАКЦІЇ.  У першому номері цього року ми писали про наукові досягнення групи Каразінських астрономів, які здійснили прорив у дослідженнях позагалактичних джерел випромінювання Всесвіту у рамках співпраці з італійською астрономічною  спільнотою. Цього разу наша зустріч з науковцями  обумовлена проектом співпраці та підписанням угоди з Дослідницькою лабораторією армії США. Читайте інтерв’ю з  доцентом кафедри астрономії та космічної інформатики, директором Інституту астрономії В. Г. КАЙДАШЕМ про те, які саме наукові дослідження зводять нації разом, які наукові здобутки харківських астрономів викликають світову зацікавленість та дають поштовх масштабним  проектам.

Проект співпраці з Дослідницькою лабораторією армії США

– Вадиме Григоровичу, співпраця з великими міжнародними колективами, доступ до міжнародної астрономічної інфраструктури – відкриває перед нашими вченими великі можливості. Як щодо україно-американської співпраці?

– Астрономи Каразінського університету впродовж останніх п’яти  років співпрацюють з Дослідницькою лабораторією армії США за кількома проектами. До 2018 року спільно працювали над проектом «Метод фазових відношень для гранично жорсткуватих поверхонь із застосуванням для  ідентифікації  людської присутності». Під цією назвою треба розуміти  розвиток методів дистанційного зондування, в тому числі аерокосмічної зйомки. Справа в тому, що варіації яскравості будь-якої планетної поверхні при зміні фотометричних умов пов’язані із жорсткістю поверхні. Це можуть бути зсуви ґрунту в районах із значною топографією (схили, вали, тектонічні розломи та ін.). Сейсмічні події внаслідок землетрусів або вибухів призводять до струсу/руйнування структури поверхні та її переміщення, тобто, до змін її оптичної жорсткості. Таким чином, наш інструментарій має практичну користь при обробці аерозйомки земної поверхні для пошуку проявів сейсмічної/тектонічної активності, оцінки масштабів та ступеня порушень поверхні. Зміни структури чинниками антропогенного/техногенного походження (падіння та вибухи снарядів, бомб у зоні бойових дій, зсуви ґрунтів, селі, каменепади і т.п.) можуть бути детектовані за допомогою розроблених в цьому проекті алгоритмів.

Іншими словами, наші спеціальні методи обробки дозволяють досліджувати як трансформується структура та склад поверхні під впливом певних місцевих, природних або штучно створених факторів. Знаходити на планетах докази слідів падіння великих метеоритів, різноманітні утворення ударних кратерів, вибухові заглибини. Якщо мова йде про дослідження космічними апаратами, то це свідчення змін поверхні Місяця під дією людини, точніше,  яким чином техногенна складова космічних досліджень людства впливає на поверхню планети. Ми застосовували ці дослідження в природних зонах, таких як пустеля. З американцями ми ведемо спільні роботи на основі космічних та ландшафтних даних, внаслідок чого розробляємо методику, яку можна буде застосовувати як в космічних,  так і земних масштабах.

Проект співпраці з Міністерством оборони США « Метод фазових відношень для гранично жорсткуватих поверхонь із застосуванням для  ідентифікації  людської присутності» був успішний та результативний, внаслідок чого каразінські астрономи отримали фінансову підтримку з Пентагону у розмірі 60 тис. доларів. Така ж сума була виділена Харківському університету і минулого року.

Полігон досліджень – Місяць

– Яка ланка обрана дослідним полігоном? Робота каразінських науковців у даному проекті?

- Наша робота полягає у побудові, розробці фотометричних моделей, які застосовують до отриманих зображень  планетних поверхонь. Астрономічним полігоном для перевірки відпрацьованих на Землі космічних технологій обрано Місяць в зв’язку з тим, що сучасні астрономічні та космічні огляди  містять безліч якісних фотографій  єдиного природнього супутника нашої планети. Більш того, Місяць – найбільш досліджуване тіло Сонячної системи: там побували люди, звідти привезли зразки місячного ґрунту. Ми маємо безпосередню експериментальну базу для перевірки наших методик. Таким чином, низку виключно астрофізичних питань найкраще ми можемо дослідити саме на нашому супутнику. 

Людина на Місяці. Це не фантастика?

– Вадиме Григоровичу, відкрийте таємницю космосу: були сліди життя на Місяці?

– Харківські вчені займалися питанням вивчення місць посадок космічних апаратів, модулів на Місяці, з метою перевірки наших експериментальних методик. Так от, ми чітко простежуємо  техногенні зміни місячної поверхні, тобто сліди астронавтів космічних апаратів, обладнання, знаходимо багато доказів на підтвердження присутності людей на Місяці.

– Повернемося до Пентагону. Які дослідження заплановано у 2019 р. у рамках американської співпраці?

– У цьому році в рамках співпраці з Пентагоном ми плануємо розпочати новий проект «Розсіювання світла на поверхнях, що складаються з частинок Максвелла» та  вже підписали угоду з Дослідницькою лабораторією США.  Сама фундаментальна фізична задача –  завдяки відбитому поверхнею випромінюванню зробити певні висновки щодо того, що саме там знаходиться – надзвичайно складна і аналітичного вирішення вона не має. Не існує на даний час жодної аналітичної теорії, яка дозволяє визначити структуру, розмір, пористість, склад часток тощо тієї ж місячної поверхні лише за фотознімками. Тому застосовується теоретичне комп’ютерне моделювання, власне, ми будуємо  ряд моделей, які мають бути максимально наближені до того, що є у природі.  Зауважу, частинки Максвелла – одне із потужних аналітичних наближень планетного ґрунту, що дозволяє зробити майже точну модель  для опису спектральних та хімічних властивостей  поверхні. Американські колеги у цьому зацікавленні, адже вони не мають такої теоретичної бази. Проект розраховано на три роки.

Ліна ТИМАРСЬКА.

Малюнок. Мікрофотографія фрагмента поверхні планетного грунту (зверху) та модельні форми частинок планетного грунту (внизу), отримані каразінськими астрономами за допомогою алгоритма частинок Максвелла. Новітній алгоритм дає можливість зробити майже точну модель поверхні.