Алғашқы жылдары институт қарамағында Ташкент обсерваториясы Кучино астрономиялық станциясы

Өмір жолының бастауы

В. Г. Фесенков 1889 жылғы 13 қаңтарда Новочеркасск қаласында математика және физика пәндерінің мұғалімі отбасында дүниеге келді. Балалық шағы Ростов-на-Дону маңындағы шағын қалашықта, дон казактарының ортасында өтті. Ол далада көп уақыт өткізетін, дені сау, шыныққан, сирек ауыратын бала болып өсті және ата-анасының мақтанышы болды.

Новочеркасск училищесінде оқыған жылдары оны жаратылыстану пәндері ерекше қызықтырды. Соған қарамастан, барлық пәндерді үздік меңгерді. Астрономияға қызығушылығы мектептен басталды: өзі телескоп жасап, үйінің шатырынан аспанды бақылаумен айналысты. 1906 жылы сол телескоптың көмегімен Финлея кометасын байқады. Сондай-ақ Нижегород өңіріндегі астрономиялық күнтізбе дайындайтын үйірме мүшелерімен байланыс орнатты.

Харьков кезеңі: алғашқы ғылыми жеңістер

1907 жылы училищені бітіріп, В. Г. Фесенков Харьков университетінің физика-математика факультетіне оқуға түсті және Харьков астрономиялық обсерваториясында жұмыс істей бастады. 1908 жылы, II курста жүріп-ақ, Күннің параллаксын анықтау әдісі туралы алғашқы жұмысын орындады.

Университеттің II курсында ол Морхауз кометасының орбитасын анықтаумен айналысты. Әлем обсерваторияларындағы бақылау деректерін пайдаланып, сегіз ай ішінде жұмысты аяқтап, университеттің алтын медалін алды. Теориялық зерттеулермен қатар, Эртель мен Мерц құралдарының көмегімен обсерваторияда бақылаулар жүргізді.

Ол кезеңде Харьков обсерваториясында астрофизика бағытындағы жұмыстар жүйелі түрде жолға қойылмаған еді. Соған қарамастан, Фесенков бастапқы жылдарда-ақ астрофизикалық зерттеулерді ұйымдастырудың бастамашысына айналды.

Париж мектебі және зодиакалды жарық

1911 жылы В. Г. Фесенков Харьков университетін алтын медальмен тәмамдап, профессорлыққа дайындалу үшін сонда қалдырылды. Бір жылдан кейін ғылыми біліктілігін арттыру мақсатында Парижге жіберілді. Екі жыл бойы Сорбоннада дәрістер тыңдап, Париж және Мон-Гро обсерваторияларында стажер ретінде жұмыс істеді. Ол А. Андуай, П. Аппель, Э. Борель, П. Пьеза секілді белгілі ғалымдардың дәрістерін тыңдады.

Парижде ол классикалық астрометрия мен аспан механикасының мықты мектебінен өтсе де, бұл салалар оның негізгі қызығушылығына айналмады. Оның таңдаған бағыты — сол кезде енді қалыптасып келе жатқан астрофизика еді.

Шетелде жүрген кезінде Фесенков зодиакалды жарықты зерттеуде ірі жұмыс атқарды. Ол мәселені фотометриялық тұрғыдан қарастырып, көмескі объектілерді тіркеуге қабілетті фотометр құрастырды. Құралды Медон обсерваториясындағы бақылауларда қолданып, алынған нәтижелерін 1914 жылы Париж университетінде қорғаған «Зодиакалды жарық» атты докторлық диссертациясына енгізді. Бұл еңбек зодиакалды жарықты фотометриялық бақылаудың кейінгі дәстүріне негіз болды.

Қайта оралу және ғылыми бағыттардың кеңеюі

1914 жылы Ресейге оралып, 1915 жылы магистрлік емтихан тапсырып, сол жылы Харьков университетіне приват-доцент болып қабылданды. 1915–1920 жылдары оқытушылықпен қатар Харьков обсерваториясында астроном-бақылаушы қызметін атқарды.

Бұл кезеңде ол Жердің альбедосын анықтау, ауыспалы жұлдыздардың жарықтылығын зерттеу, космогонияның кейбір мәселелерін талдау, планеталар табиғаты мен Айға қатысты сұрақтарды жүйелеу сияқты бағыттармен айналысты. 1916–1919 жылдары Цельнер фотометрін 4-дюймдік комета іздеушімен біріктіріп бақылаулар жүргізіп, кейін солтүстік аспанның 90° пен 79,5° аралығындағы аймағында 1155 жұлдыздан тұратын каталог жасады.

Мәскеу: астрофизикалық орталық құру

1920 жылы конкурс арқылы Дон политехникалық институтына механика профессоры, ал Новочеркасск педагогикалық институтына астрономия профессоры болып ауысты. 1922 жылы Мәскеуге көшіп, ғылыми және ұйымдастырушылық қызметін жаңа деңгейге көтерді.

Ол астрофизикалық орталық құру ісіне кірісті. Негізі 1921 жылы қаланған Астрофизикалық институт 1923 жылы Мемлекеттік астрофизикалық институт мәртебесін алды. Алғашқы жылдары институт қарамағында Ташкент обсерваториясы мен Кучино астрономиялық станциясы болды. Фесенков институттың тұңғыш басшысы атанды. Онымен бірге С. В. Орлов, В. А. Костицын, А. А. Михайлов секілді болашақ атақты астрономдар жұмыс істеді. Кейін ұжымға С. К. Всехсвятский, Г. Н. Дубошин, Р. В. Куницкий, Н. Д. Моисеев, Н. Н. Парийский, Е. В. Пясковская, К. Ф. Огородников, К. Н. Шистовский, Б. М. Щиголев сияқты ғалымдар қосылды.

Ұстаздық мәдениеті және ғылыми адалдық

Фесенков ғылыми зерттеулермен қатар оқытушылықты тоқтатпады. 1933–1948 жылдары Ломоносов атындағы Мәскеу мемлекеттік университетінде профессор әрі астрофизика кафедрасының меңгерушісі болды. Кафедрада ғылыми жұмысты ұйымдастырып, студенттердің зерттеуге қызығуын арттырды.

Ол студент бастамасын ешқашан тұншықтырмай, олардың дара қабілеттерін ашуға тырысты. Ең маңыздысы — студенттер мен әріптестерінің еңбегін өз атына жаздырмай, авторлық әділеттілікті қатаң сақтады. Өз жетекшілігімен алынған бақылау нәтижелерін орындаушылардың өзіне жетілдіріп, тез арада жариялауға ұсынатын; қажет болған жағдайда бұл нәтижелерді өз еңбектерінде де пайдаланатын.

1923–1964 жылдары ол «Астрономия ғылымының жетістіктері» басылымын редактор ретінде ұйымдастырып, КСРО-дағы астрономияның дамуына елеулі ықпал етті.

Академиядағы қызмет және Қазақстандағы институт

В. Г. Фесенков КСРО Ғылым академиясындағы жұмысқа да көп күш жұмсады. 1927 жылы корреспондент-мүше болып сайланып, 1935 жылы А. А. Белопольский мен В. И. Вернадскийдің ұсынысымен академияның толық мүшесі атанды. 1936–1937 жылдары КСРО ҒА Астрокеңесінің төрағасы, кейінгі жылдары мүшесі болды. 1939–1941 жылдары физика-математикалық ғылымдар бөлімшесі академик-хатшысының орынбасары қызметін атқарды.

Ұлы Отан соғысы басталғанда академиялық мекемелер эвакуацияланып, Фесенков алдымен Қазанға, кейін Алматыға көшті. Ол эвакуацияланған қызметкерлер мен мекемелерді тасымалдау және орнықтыру жұмыстарын ұйымдастырды.

1941 жылы оның бастамасымен Қазақстанда Астрономия және физика институты құрылды. Соғыс жағдайының ауырлығына қарамастан, институт Фесенков басшылығымен маңызды нәтижелерге жетіп, әртүрлі зерттеулер жүргізді және Қазақстанға қажет ғылыми кадрларды даярлады. 1950 жылы институт екі дербес ұйымға бөлінді: ҚазКСР ҒА Физика институты және Астрофизика институты.

Экспедициялар географиясы және далалық тәртіп

Фесенков өмір бойы экспедициялық зерттеулерді кең көлемде жүргізді. Кавказда обсерваторияға орын іздеу мақсатымен астрономиялық және метеорологиялық бақылаулар жасалып, Крестов тауында ауқымды бағдарлама орындалды. Кейін экспедициялар Одесса маңында (Сухой Лиман, 1927), Китабта (1934), Қарадақта және Алматы маңындағы Бутаковкада (1943–1944), Лапот тауында, Талғар маңында (1946) өтті.

1947 жылы Сихотэ-Алин метеоритінің құлау орнын зерттеу экспедициясын басқарды. 1948 жылы Сары-Ишик-Отрау құмына экспедиция ұйымдастырылды. 1957 жылы жазда Алматы облысындағы Аксенгір өңірінде зодиакалды жарықты зерттеу үшін бақылаулар жүргізіп, сол жылдың күзінде Ливия шөліндегі зодиакалды жарықты бақылау мақсатымен Египетке аттанды. Египетте ол бақылаумен қатар ғылыми байланыстарды күшейтіп, Каир университеті мен Хелуан обсерваториясында дәрістер оқыды және зодиакалды жарықты одан әрі бақылауға мүмкіндік беру үшін Хелуан обсерваториясына экспедициялық электрофотометрді қалдырды.

Ол экспедиция кезінде тәртіп пен өнімділікті бірінші орынға қоятын. Бақылау материалын жылдам өңдеп, кідіріссіз жариялауға жіберетін. «Жұмыс істеу керек, Ай күтпейді!» деген сөзі экспедициялар кезінде жиі айтылатын.

Сихотэ-Алин метеориті: дерек, дәлел, қорытынды

Сихотэ-Алин метеоритін зерттеу барысында Фесенков Е. Л. Криновпен бірге Уссурий тайгасының күрделі жағдайында метеориттерді жинау, кратерлерді қазу және аумақты теодолитпен түсіру жұмыстарын ұйымдастырды. Жиналған деректер негізінде метеориттің планетааралық кеңістіктегі орбитасы анықталып, Жерге түскенге дейін оның астероидтық табиғаты болғаны көрсетілді.

Күн тұтылуы және фотометриядағы дәлдік

В. Г. Фесенков 1914, 1927, 1936, 1941 және 1945 жылдары толық Күн тұтылуын бақылауға арналған бес экспедицияға қатысты. Барлық жолы бірдей қолайлы бола бермеді: ауа райының құбылмалылығынан екі рет Күн коронасын толыққанды бақылау мүмкін болмады.

Мысалы, 1936 жылы Қостанай аспанын бұлт басып тұрғанына қарамастан, ол аспан фотометриясы арқылы тұтылудың толық фазасының ортасын 1 секунд дәлдікпен анықтады. Қандай жағдай болмасын, жұмысты соңына дейін жеткізе білуі оның кәсіби мінезінің айқын көрінісі еді.

Оқушылар мектебі және ғылымды насихаттау

Фесенков жастарды ғылымға тартуға ерекше мән берді. Оның жетекшілігімен А. Б. Северный, Э. Р. Мустель, А. Г. Масевич, Ю. Н. Липский, Г. Ф. Ситник, Д. А. Рожковский, Н. Б. Дивари, Г. М. Идлис, В. И. Мороз, З. В. Карягина және басқа да зерттеушілер жұмыс істеді. Ол ондаған аспирант тәрбиеледі.

Ғалым көпшілікке ғылыми білімді жеткізуді маңызды деп санады: мақалаларын журналдарда жариялап, клубтар мен еңбек ұжымдарында дәрістер оқыды. Экспедициялар жергілікті халыққа түсіндіру дәрісінсіз өте бермейтін.

Космогония: ротациялық гипотеза және астероидтар туралы түсінік

О. Ю. Шмидт 1944 жылы планеталар жұлдызаралық шаң материясынан түзілді деген гипотеза ұсынды. Фесенков бұл көзқараспен келіспей, Күн жүйесінің пайда болуы эволюцияның заңды, сыртқы күш әсерінсіз жүретін процесі деген ойға сүйенген ротациялық гипотезаны ұстанды. Бұл бағытқа ол 1919 жылдан басталған көпжылдық зерттеулер нәтижесінде келді.

Гипотеза бойынша Күн мен планеталар газ тұманынан бір уақытта түзілді. Алғашында барлық планеталардың химиялық құрамы ұқсас болды, кейін Күнге жақын планеталар жеңіл элементтерін (сутегі, гелий) жоғалтып, ауыр элементтерді сақтап қалды. Ал алып планеталар бастапқы құрамын көбірек сақтап, қазіргі кезде де сутегі мен гелийге бай.

Фесенков астероидтар Күн жүйесіндегі бір гипотетикалық планетаның жарылуы нәтижесінде пайда болды деген пікірді жақтады және оны жаңа деректермен негіздеуге тырысты. Әсіресе Сихотэ-Алин метеориті жөніндегі мәліметтерді пайдаланып, метеориттік заттың ішкі кристалдану арқылы түзілгенін көрсететін құрылымдық-химиялық дәлелдер келтірді. Оның пайымдауынша, мұндай масса бір кездері Марс пен Юпитер орбиталарының арасында орналасқан денеде болуы мүмкін; жарылыс нәтижесінде ірі бөліктері астероидтар белдеуін құрап, ұсақ фрагменттердің бір бөлігі Күн жүйесінің шет аймақтарына дейін шашыраған.

Планеталар фотометриясы: Юпитер, Венера, Марс

Фесенков студент кезінен-ақ зерттеу жұмыстарына белсенді кірісті: Юпитердің көрінетін детальдарын қағазға түсіруден бастап, дифракцияны, Жер атмосферасындағы жұтылуды және басқа факторларды ескере отырып, планеталардың жоғарғы қабаттарының фотометрия әдістемесін жасады.

1924 жылы Юпитердің ішкі құрылысына теориялық зерттеу жүргізіп, оның сығылуын және экваторлық жылдамдығын қарастырды. 1952 жылы Юпитер белдеулерінің пайда болу гипотезасын ұсынды: сыртқы қабатта конденсация әртүрлі сатымен өтіп, күшті турбуленттік төменгі қабаттағы затты жоғарыға көтереді де, атмосфера фонында жолақ түрінде көрінеді.

1922 жылы Венера «мүйізінің» ұзаруын зерттеп, оның себебі рефракция емес, планета атмосферасында жарықтың таралуы екенін анықтады. 1925–1927 жылдары Кучинода 7-дюймдік рефрактормен Сатурнды бақылап, сақина жүйесінің жарықтылығының шығыс және батыс бөліктеріндегі айырмашылықтарын сипаттады.

Марсқа арналған еңбектерінде ол қолда бар деректерді талдап, 1926 жылы атмосфералық жұтылудың әсері мен жарықтың дискі бойымен таралуы туралы құнды нәтижелер алды. Ультракүлгін диапазонда контрасттың төмендеуіне сүйене отырып, атмосфера мөлдірлігінің коэффициентін анықтады; спектрдің әр аймағында көрінетін диаметрдің өзгерісін есептеулермен дәлелдеп, Марс атмосферасында шаң бар екенін көрсетті. 1944 жылы жарық таралуының дәлірек теориясын жасап, Марс шөлдерінің көрінісі Жердегі қызыл құмдарға ұқсас екенін байқады. Сондай-ақ температура таралуын бағалап, Күн энергиясы жеткіліксіз болғандықтан Марста өсімдік болуы мүмкін емес деген қорытындыға келді.

Марстағы су мәселесін талдай отырып, диаметрі 300 метрден үлкен ашық су айдындары болса, Күн сәулесінің шағылысуы телескоппен байқалуы тиіс екенін айтты. Мұндай шағылысулар байқалмағандықтан, ірі ашық су қоймалары жоқ деген тұжырымды бекітті.

Айды зерттеу: жарықтылық, поляризация және жылулық қасиеттер

Фесенков Айдың гипотетикалық атмосферасының тығыздығын анықтау әдісін ұсынды: Ай дискісінің терминатор маңындағы, Күн сәулесі тік түспейтін аймақтарының поляризациясын өлшеу арқылы бағалау. Бұл тәсіл Жер атмосферасынан 10⁻⁶ есе тығыздыққа дейінгі деңгейлерді ажыратуға мүмкіндік берді; оны кейін Ю. Н. Липский және француз астрофизигі Б. Лио қолданды.

Айды жүйелі зерттеуді ол 1920-жылдардың басында Кучинода Н. М. Штауде және П. П. Паренагонымен бірге бастады. Ташкент обсерваториясында қарапайым астрографпен түсірілген Ай фотосуреттерін пайдаланып, Ай «материктерінің» фазаларға тәуелді жарықтылығын сипаттайтын эмпирикалық формула шығарды. 1941 жылы Ай бетінің жылулық қасиеттерін талдап, үстіңгі қабаттың жылу өткізгіштігі өте төмен, майда түйіршікті заттардан тұратынын және бұл қабаттың Ай түнінде жылуды сақтауға жағдай жасайтынын көрсетті.

Күн және корона: әдіс, бақылау, дәл өлшеу

Күнді зерттеуге Фесенков ерекше көп уақыт бөлді. 1913 жылы Күннің айналуы мен эволюциясы мәселесіне арналған алғашқы еңбегі жарияланды. 1934 жылы Күн дақтары мен факелдердің жарықтылығы бойынша температураны анықтау әдісін жасап, фотосуреттер арқылы дақ пен факел температурасының Күн дискісіндегі орнына тәуелсіз екенін көрсетті.

Күн радиациясын зерттеу үшін ол бірнеше тәсіл ұсынды: Күн дақтарының сәуле бөлуін өлшеу, Күн тұрақтысын бағалау, Күннің жұлдыздық шамасын анықтау. Толық Күн тұтылуы кезінде коронаны фотометриялық бақылауды жақсарту үшін Жер атмосферасы шашыратқан жарықты есепке алып, коронаның «нағыз» жарықтылығын шығаратын есептеу әдісін жасады.

1926 жылы ұшақтан толық Күн тұтылуын бақылап, Күннен алыс бұрыштық қашықтықтарда коронаның жарықтылығын өлшеу арқылы корона мен зодиакалды жарық арасындағы ықтимал байланысты тексеру идеясын ұсынды. Мұндай бақылаулар толық түрде 1941 жылғы тұтылу кезінде жүзеге асып, арнайы камерамен Күн шетінен 8° қашықтықта коронаның абсолютті жарықтылығы алғаш рет өлшенді.

1914 жылғы тұтылуда С. Н. Блажко түсірген корона суреттерін талдай отырып, коронаның поляризация дәрежесінің бұрышқа тәуелділігін анықтады және «сфералық симметриялы корона» туралы қарапайым түсініктің әрдайым дұрыс еместігін көрсетті. 1934 жылы поляризация дәрежесін және поляризация бұрышын анықтауға арналған поляроидты үш қалыпта орналастыру әдісін ұсынып, оны корона, жұлдыздар және зодиакалды жарық сәулеленуін зерттеуде кең қолданды.