Зодиакалды жарық пен түнгі аспанның жарықтығын бақылау

1941ж. 21 қыркүйекте Қазақ ССР территориясында Күн тұтылу Каспий теңізінен бастап, Қызылорда мен Алматыдан өтіп, Нарынқолғға дейін жерді қамтыды. Оны бақылауға академик В.Г.Фесенков басқарған арнайы комиссия КСРО ҒА президиумы қарамағында болған обсерваториялар дайындалды. Комиссия келісімді бақылау тематикасын жүйелеу, құралдар дайындау мен бақылау орындарында экспедицияларды ұйымдастыру жұмыстарын жүргізді. Күннің тұтылуын 28 жуық түрлі ұжымдар бақылайды делінген, бірақ әскери уақытқа байланысты бақылауға 7 ғана экспедиция шықты, олар Алматы мен оның төңірегінде орналасты. В.П.Эвельгард атындағы обсерваторияның экспедиция басшысы Д.Я.Мартынов өз естеліктерінде сол кезді былай суреттейді: ”Ең қызығы, 1941 жылы 21 қыркүйекте күн тұтылу бақылауына дайындық тоқтатылған жоқ. 1940 жылы аяғында 1941 жылдың алғашқы жартысында бақылауға дайындық комиссиясы пленумға екі рет жиналды, онда ғылыми сұрақтар, таспалар мен құрылыс заттарын бөлу, қаражатпен қамтамасыздандыру мәселелері қарастырылды. Соғыс басталғаннан кейін комиссиядан хабар келмеді, біз күн тұтылуын бақылауды ойлайтын кез емес деп шештік. В.Г.Фесенковтың Қазанға келуі менің ойымды терістеді. Оның айтуы бойынша, КСРО ҒА бастапқы зерттеулерді тоқтатпасын деген бұйрық алды, соның ішінде Күн тұтылуын бақылауға 20 шілдеде Техснаб КСРО ҒА Алматы қаласына бізге қажетті құрал — жабдықтардың барлығын жеткізгенін де хабарлады”.

Күн тұтылудың бақылау жұмысы жақсы өтті, барлық бақылау орындарында ауа райы тұрақты болды.

Тұтылудан кейін Алматыда эвакуация қызметін экспедицияның төрт қатысушылары атқарды: Мәскеу Университеті, Пулков обсерваториясы, Ленинград КСРО ҒА және Мәскеу планетарийінің астрономиялық институты.

Академик В.Г.Фесенков пен Қазақ мемлекеттік Университетінің профессоры В.Ф.Литвинова ұсынысымен Алматы қаласында астрономия және
1941жылы 21 қыркүйектегі Күн тұтылуы

физика институтының ашылуы көзделді. Институт құруда Мәскеу университетінен күн тұтылуды бақылау экспедиция мүшелері Н.Н.Парийский мен Б.А.Воронцов-Вельяминов қатысты. Астрономдарды КазФан төрағасының орынбасары К.И.Сатпаев қолдады. 1941 жылы қыркүйек айында Қазақ ССР Совнаркомына институт ұйымының құрылыс мақсаты мен болашақтағы басты ғылыми қызметінің бағыттары туралы хат жіберілді. 1941 жылы 10 қазандағы ҚазССР Совнаркомы ҚазФан құрамында Астрономия және Физика институтын ашуға шешім қабылдады. 1941 жылы 16 қазанда институттың ашылуын Қазандағы директоры В.Г.Фесенков болған КСРО ҒА президиумы қолдады. Пулков обсерваториясы мен КСРО ҒА астрономиялық институтын Күн тұтылуды бақылау туралы қызметшілер комиссиямын институт штатына ауыстыруға рұқсат берілді. ҚазФан құрамындағы Астрономия және Физика институты КСРО ҒА Президиумымен 1941 жылдың желтоқсанның басында бекітілді. Институттың ғылыми жұмыскерлер құрамына В.Г. Фесенков, Г.А. Тихов, Б.А. Воронцов-Вельяминов, Н.Н. Парийский, А.В. Марков, М.С. Зельцер, А.А. Калиняк, М.Д. Лаврова және ҚазМУ профессорлары В.Ф. Литвинов пен А.А. Рухман кірді.

1941 жылдың аяғында Қазанға Парийский КСРО ҒА вице-президенті О.Ю.Шмидпен кездесуге жіберілді. Ондағы қарастырылған мәселе Астрономия және Физика институтын қаражатпен қамтамасыздандыру.

Алғашқы жылдар институт үшін ауырға түсті. Институт қызметкерлері үй-жаймен қамтамасыздандырылмады, бірақ олар қиыншылықтарға қарамастан, институтың жетілуіне бар күштерін салды. Әр аптада ғылыми отырыстар жүргізілді, онда астрономиядағы жаңалықтар, шет елдер журналынан хабарлар қарастырылды. Ал 1942 жылдан бастап мұндағы қаралған мәселелер Астрономиялық журналында басылып шықты. Қазанда, кейіннен Алматыда басылды. Көптеген ғылыми жұмыстар жүргізілді. Энгельгард атындағы обсерватория кітапханасының кітаптары түгелімен Институтқа сыйланды. 1942 жылдың басында академик Н.И.Лазаревтің оптикалық ғылыми құрылғылары алынды. ҚазМУ қалалық обсерваториясында төртінші коронограф, М.П.Леонтовский жүйесінің небулярлық спектографы үшін павильондар, траншеяда фотолабораториялар соғылды. В.Г.Фесенков пен К.Н.Шистовский Луммердің кубигі мен бейтарап клинді қолданып, қарапайым микрофотометрді құрастырып, оны негативті фотометрлеуге пайдаланды. 1941 жылы қарашада Институттың жақын уақытқа атқарылатын ғылыми бағыттары айқындалды. Олар:

1. Күн тұтылуды бақылайтын аппаратураны зерттеу.

2. Әуе күштері, шекара әскері, әуе күштеріне қарсы қорғаныс жұмыстары.

3. Соғыс алдында басталған теориялық жұмыстар.

1941-1942 жж. Институтта бар болғаны алты ғана адам жұмыс істеді. Оның ғылыми жоспары бойынша Пулков обсерваториясы мен КСРО ҒА Астрономиялық институтының қызметкерлері жұмыс істеді. 1942 ж. ортасында штатта 15 ғылыми және 7 техникалық жұмыс атқаратын адам болды. 1941ж. мен 1942-1943жж. есебі бойынша институттың ғылыми жұмыстары 14 тақырып бойынша жүргізілді, оның алтауы қорғаныс бағытында болды. 1941-1943 жж. жүргізілген жұмыс нәтижелері:

1. Көптеген кестелер, графиктер құрастырылды. (Б.А.Воронцов-Вельяминов, Н.Н.Дебронравин).

2. Схематикалық құрылғы модельдері жасалынды, олардың көмегімен жұлдыз уақытын, сағат бұрышын, биіктігі мен жарық азимутын өлшеуге болады. (Н.Н.Дебронравин).

3. Г.А.Тиховтың аэро суретке түсіру уақытында күннің биіктігі мен бұлттану түрін ескере отырып, экспедицияны есептеу әдісін ұсынды. Бұл үшін жер бетінің спектрлік жарықтандырылуы мен атмосфераның спектрлік түссіздігі зерттелді.

4. Н.Н. Парийский басшылығымен жылжымалы прожектор көмегімен қиыстырылған поляроидтармен көрінбейтін, тымшаланған байланыс әдісін жасап, тексерді. Сигналдар Морзе әдісі арқылы берілді.

5. Байланыс Министрлігі тапсырысымен А.В.Марков пен М.С.Зельцов түрлі-түсті целлюлоза ацетилі фильтрлерін алу әдісін үйренді.

6. В.Г.Фесенковтың зерттеулері көріністің теориялық және бақылау мәселелеріне арналған. Атмосфера тұманының оптикалық қасиеттерін жаңа әдіспен анықтау жасалынды. Зерттеулер әскери және астроклиматты тану мақсатында жүргізілді. В.Г.Фесенковтың тігінен көрініс теориясын 1944-1945 жж. атмосфера оптикасы бойынша қолданды.

Жұмыс нәтижелері Қазақстан қорғанысы Наркоматына, ПВО штабына және басқада мүдделі ұйымдарға берілді.

Алғашқы жылдары АФИ мүшелері қорғаныс тематикасымен қоса, басқада бағыттарды жетілдірді. В.Г.Фесенков зодиакалдық жарықтың динамикалық теориясын астероидтың жайменен бөліну өнімі ретінде қарастырып, жұмыс істеді; Н.Н. Парийский бұл жылдары Астрономиялық журналында Дж.Джинстың космогониялық теориясын сынап, мақала жазды. Б.А.Воронцов-Вельяминов жаңа жұлдыздар спектрофотометриясы жұмыстарын жалғастырды. 1942 ж. мамырда Институттың ғалымдар кеңесінде алғаш кандидаттық диссертацияны М.Н. Гневышев қорғады, бір жылдан соң А.А. Калиняк пен К.Н. Шистовский диссертацияларын қорғады.

Бақылау станциялары қалада мүлдем астрономиялық бақылау жүргізе алмайтыны айқындалды, өйткені жарық шағылысы, қала шаңы, смок, әсіресе қыста кедергі жасады. 1942 жылы жазда Мәскеу Институтының эксперименталдық биология кафедрасының мүшелері Н.П. Дубинин мен Н.Л. Навашин Бутаковка өзенінің бастауына, биік тауларға экспедицияға шыққанда, бақылау үшін жаңа тұрақты орын ізделді; резинамен туған қиындықтарды ескере отырып, биологтар онда каучук тасымалдаушыларды өсіруді қарастырды.

Бұл экспедиция кезінде АФИ мүшелері қорғаныс жұмыстарын жүргізді: құпия сигнализацияның жаңа әдісі жасалынды, стандартты объектілердің ауа тұманынан көрінісі мен контрастылығын зерттеді. Бұдан басқа астроклиматты бағалау жұмыстары басталды: 3-дюймдік ұлғайтқыш рефрактор көмегімен жұлдыздардың көрініс сапасы бақыланды, атмосфераның спектральдік мөлдірлігі мен түнгі аспанның жарықтығы анықталды. (Бұл мақсатта В.Г.Фесенковтың конструкциясының оригинал фотометрі қолданды). Бутаковкадағы бақылау станциясы қаладан 30 км қашықтықта, 2000 м биіктікте орналасты. Онымен байланыста болу қиынға соқты. Бақылаушылар көбіне жаяу жүрді, жүкті атпен тасымалдады.

1943 жылдан бастап астрономиялық обсерватория ашу институттың ғылыми жоспарына кірді. Ғалымдар кеңесінің отырыстарында обсерватория ашу мәселесі бірінші рет қарастырылды. Б.А. Воронцов-Вельяминов Қазақстан аудандарында метеорологиялық мінездемесін зерттеді: Алматы және оның маңы, Зайсан, Қарқаралы, Бурабай, Жаркент, Ащысай, Қаратау. Соңғы екі ауданның анық күндері көп; 1943 ж. жазында осы жерлерге Г.А.Тихов пен А.А.Калиняк жүргізген экспедиция жіберілді, олардың астроклиматты зерттеулері сол аймақтың атмосфера мөлдірлігі мен көрініс сапасының жоғары екендігін айқындады. Бірақ ол ауылға алыс болғандықтан, ол жерде обсерватория соғуға болмады.

1943 ж. көктем мен жазында Каменский платосына (8 км қаладан, 1400 м биіктікте) экспедиция ұйымдастырылды. Б.А.Воронцов-Вельяминов, сол кезде директор қызметінде, Қазақ шаруашылық институты территориясынан жер алды. Сол жерде басшылық келісімімен үйшік салынды, кейіннен ол зертхана болды. 1943 ж. күзде Каменский платосында бақылау базасын ұйымдастыруға рұқсат берілді; кейіннен ол Таулы станция атуына ие болды. Жылда жаз сайын осы жерге экспедиция ұйымдастырылды. Бақылаушылар және директор палаткаларда тұрды. Құралдар үшін өз қолдарымен столбтар мен фанерден павильондар соғылды. 1943 ж. жазда астроклимат зерттеулері басталды: жұлдыздардың көрініс сапасы бағаланды, түнгі аспан жарығы мен атмосфераның спектральді мөлдірлігі анықталды, ал В.Г.Фесенков зодиакалды жарықты бақылады. Қазақ астрофизикалық обсерваториясының алдында қойылатын астроклимат зерттеулерінің нәтижелері мен ғылыми тапсырмалары 1947 ж. Қазақ ССР ғылыми академиясының жаңалықтары , Астрономиялық және физикалық сериясында басылып шықты. 1942 ж. жазында Г.А.Тиховтың басшылығымен ноносфералық бұлттардың жарықтануына зерттеулер жүргізілді.

Фабри эталоны көмегімен 5577А сызығындағы 35-46n экспозициясы түнгі аспан суреті алынды, ал М.Д. Лавровтың қатты жарықты спектрографымен түнгі аспан спектрі 33-100n экспозициясымен алынды. Бұл түнгі аспан спектрін зерттеудегі алғаш жұмыстар еді, институтағы бар қарапайым құралдармен, экспедиция ұйымдастырудағы көлік қиыншылықтарымен Тұйықсу метеостанциясына қаладан 40 км қашықтыққа жету оңай болған жоқ.

1943 ж. ақпан-сәуірінде Б.А. Воронцов-Вельяминов қатты жарықты камера (объектив Гелиос 1:2) көмегімен Тевзадзе II 1942 каметасын бақылады, камера ағаштан жасалған экваториалды штатифте бекітілген. Камера мен штатифті Б.А. Воронцов-Вельяминов өз қолынан жасаған, штатифті жасауда тек екі металл қолданылған — дөңгелек подшипник сағат осі үшін және теодолиттің микрометрлік винті. Осы құраммен камета құйрығы суретке түсірілді, көрініс кезеңі бойы бинокльмен визуалды фотометрлік бақылау жүргізілді. Жұмыс нәтижесі сол жылы Астрономиялық журналында басылып шықты. В.Г. Фесенков Ай атмосферасының тығыздығын анықтау жұмысын бастады. Теориялық өлшемдер мен алғаш бақылау жұмыстары жасалынды. 1943 жылдың отчетінде осы жұмыстың мазмұны жазылған: Тақырып А I-3. Поляризациялық мәліметтер бойынша ай атмосера тығыздығын анықтау. Орындаушы В.Г.Фесенков.

Ай дискісінің жарық түспейтін бөлігінде, терминаторға жақын орналасқан диффуздық жарықтың поляризация дәрежесімен байланыстыратын теория жетілдірілді. Ай мен Жердің химиялық құрамы бірдей деген ұйғарымнан Ай атмосфера тығыздығының Жердікіне қатынасы шығады…

Тақырып А II-3. Айдағы шағылысу әсерін тексеру. Орындаушы               В.Г.Фесенков.

Бақылаудың мақсаты терминаторға жақын орналасқан Айдың жарық түспеген бөлігінің поляризация дәрежесін анықтау. Жұлдыз көрінісінің дірілдеуін бақылаған телемикроскопқа Луммер кубигі бар фотометр және салыстыру үшін жарық шамы орналастырылды. Бірнеше кештер бойы терминаторға жақын аспан жарығын бақылау жұмыстары жүргізілді, ал көмекші объектив алдындағы поляроидтың орналасуын өзгертіп отырды. Алынған нәтиже теріс болды – терминатор жанынан диффузиялық жарықтың еш өзгерісі байқалмады.

Осыған ұқсас бақылаулар 3-дюймдік рефрактор көмегімен жүргізілді. Онда поляроид көз бен окуляр арасына қойылды. Кешкілік аспан фонына приборды орналастырғанда поляроидтың бұрылғандығы фон жарығының өзгерісі поляризация әсерінен екенін байқауға болады. Бұл жағдайда Ай үшін ешқандай әсер байқалмады. Осыдан қорытынды, Ай атмосферасының тығыздығы жердің миллионнан бір атмосфера тығыздығынан аса алмайды .

Осындай реферактар 1941-1944 жж. отчеттарында барлық тақырыптарға келтірілген. Олар дәлдігімен, туралығымен, әдістемесі және зерттеу нетижесімен ерекшеленеді.

Соғыстың соңғы жылдарында АФИ ғылыми зерттеу бағыты біршама өзгерді, олардың мазмұны жеңіспен аяқталатын соғыстың жақындағанын көрсетті. Зерттеудің негізгі бағыттары мынадай болды:

1. Атмосфераның оптикалық қасиеттерін тану, аэрофотосуреттеу мен қашықтан көруді бағалаумен байланысты светомаскировканың жаңа әдісін жетілдіру;

2. Зерттеудің фотосуреттеу әдістерін жетілдіру;

3. 1945 ж. 9 тамызда күн тұтылуды бақылауға дайындық;

4. Қазақ астрофизикалық обсерваториясының құрылыс проектісін жетілдіру;

5. Зодиакалды жарық пен түнгі аспанның жарықтығын бақылау.

Осы бағыттардың ішінен светомаскировканың жеткілікті әсерлі және қарапайым әдісі ұсынылып, тексерілді.

Көптеген бақылаулардың нәтижелі болғанынан, таулы станцияны жетілдіру жүзеге асты. Қызметкерлер мен аспиранттар көмегімен жол жөнделді, электр желісі жүргізілді, аккумулятор зарядтау құрылғылары жиналды т.с.с.

1945 ж. болатын күн тұтылуды бақылауға дайындық жүргізілді. Мұнда      1941 ж. қолданылған құралдарды пайдаланды, олар: үлкен күн спектрографы, төртінші коронограф, Леонтовский жүйесінің небулярлық спектрографы, Сафир-Бойе камерасы. Бұл құралдар столбтар мен павильондар соғылған Таулы станцияда тексерілді. Әсіресе А.А.Калиняк небулярлық спектрографын юстировка жасағанда көп күш жұмсады.

Күн тұтылуды бақылаудың ғылыми бағдарламалары ғылыми кеңесте талқыланды, бір отырысында экспедицияның шаруашылық жабдықтармен қамтылуы жайлы айтылды. Г.А. Тихов оптиканы қымтап ұстау керектігін айтты, ол бос сөз болмады.

Күн тұтылуды бақылау үшін 2 экспедиция ұйымдастырылды : біріншісі-В.Г.Фесенков пен Г.А. Тихов басқарған, 10 адам құрамындағы Иваново қаласында, екіншісі — В.С. Соколов пен М.М. Маркович құрамындағы Қызылорда қаласында. Біріншісі ауа райының құбылмалығына байланысты еш нәтижеге жете алмады, ал екіншісі стандартты коронографпен күн коронасының суретін алды.

Экспедиция құрал — жабдықтары Иваново қаласына және кері қарай поездің тауар тасымалдайтын вагонымен тасымалданды, ол А.А. Калиняк пен аспиранттар бақылауында болды. Олар жоқта балалар вагонға кіріп, ондағы спектрограф призмаларын алып, майда бөліктерге сындырған. Мұны білген   В.Г. Фесенков қатты ашуланды. Бұл оқиғадан кейін А.А. Калиняк Ленинградқа ауысты. Институт үшін бұл шығын болды, өйткені 1943-1944 жж. Б.А. Воронцов-Вельяминов пен Н.Н. Парийский Мәскеуге кеткен болатын.

Планета аралық зат пен зодиакалды жарықтың В.Г. Фесенков жүргізген зерттеу жұмыстарын бақылаулармен салыстыру қажет болды. 1943 ж. басталған бірнеше жылдың бақылаулары Таулы станциясында және басқа экспедиция кезінде жүргізілген. Бұл тапсырманың басты мақсаты зодиакалды жарықтың нағыз жарықтығын анықтау, бақылаудағы атмосфера жарықтығы мен галактика құрамаларынан басқа, атмосфера құрамаларын есептеу үшін түнгі аспан жарығының ерекшелігін анықтау қажет болды. Бұл үшін арнайы фотометрлер көмегімен бақылау жүргізілді және көптеген материал жиналды. Фотометрлік бақылаулар жайлы туған дискуссиялар В.Г. Фесенков үшін түнгі аспан жарқылдауының қайталанбас теориясын жасауына мүмкіндік туғызды. Теория бойынша аспанның әр нүктесіндегі атмосфера құрамаларының жарықтығын бағалауға болады, егер Леонтов жүйесінің спектрографымен анықталған атмосфера мөлдірлігі, жарық эффектісінің жоғарылығы, полюсте бақыланған аспан жарықтығы белгілі болу керек. Зерттеулер нәтижесі В.Г. Фесенков монографиясында жазылған.

Соңғы әскери жылдары Е.В. Пясковская-Фесенкованың жер атмосферасының оптикалық қасиеттерін зерттеу бойынша жұмысы жанданды. Таулы станцияда да, экспедицияларда да көптеген фотометрлер көмегімен жүргізілді. Күн маңы ореалдары мен аспан жарықтығы бойынша атмосфера мөлдірлігі коэффициентін анықтау тікелей және жанама әдістері жетілдірілді. Әр жерден түрлі метеорологиялық жағдайларда алынған бақылау материладары жер атмосферасының оптикалық құбылыс заңдылықтарын айқындауға, оның оптикалық қасиеттерінің тұрақтылық ұранын табуғу, күндізгі аспанның жарықтық кестесін құрастыруға көмек болды.

1943 ж. қыркүйекте Алматы маңынан Астрофизикалық обсерватория ұйымдастыру үшін Каменко плато ауданынан жер бөлуге шешілді. Сондықтан 1944-1945 жж. АФИ тапсырмаларының бірі — обсерватория құрылысының проектісі болды. 1944 ж. сәуірдің соңында В.Г. Фесенков Мәскеудегі КСРО ҒА Астрокеңесінде келешек құрылыс пен Қазақстанда астрономия дамуы туралы айтты. Кеңес Институт жоспарын қолдап, зерттеулер актуалдығын байқады, Таулы астрофизикалық обсерватория құрылыс проектісі 1944-1945 жж. Архитектура академиясымен жасалынып, КСРО Министрлер Кеңесімен бекітілді. Осы жылдың жазында құрылыс басталды.

АФИ қажетті тапсырмаларының ішінде аспирантура арқылы ғылыми жұмыскерлер дайындығы да бар екенін көрсетуіміз қажет. Бұған Ғалымдар Кеңесінің әсері болды, кейіннен институт кандидаттық диссертациялар қорғауға құқық алды.

1942 жылдан бастап Алматыда Астрономиялық журнал басылымы жалғастырылды, онда зерттеулер нәтижесімен қоса, шетелдік журналдарынан рефераттар да басылып шығарылды; осыған орай біздің астрономдар шет мемлекеттердегі астрономиялық жаңалықтармен таныс болды. АФИ қарапайым құралдармен жабдықталғанына қарамастан, соғыстан кейін жалғасын тапқан ғылыми тапсырмалар зерттелді (В.Г. Фесенков пен Г.А. Тихов басшылығымен): зодиакалды жарық зерттеуі, түнгі аспан жарықтығы, Ай атмосферасы мен Жер атмосферасының оптикалық қасиеті.