На службе у войны: негласный союз астрофизики и армии - Эвис Лэнг

Перенесемся теперь обратно в США времен холодной войны. Повсюду установлены баллистические ракеты. Уже выполнены широкоохватные фотографические обозрения неба, но в инфракрасных волнах еще ничего не сделано. И в 1963 году ВВС создает в своих исследовательских лабораториях отделение физики инфракрасных лучей: начинаются работы по программе «Инфракрасный фон неба».

Не все исследователи обращались за финансированием непосредственно к ВВС. Например, в 1965 году два предприимчивых астрофизика из Калтеха приступили к обозрению неба в инфракрасных лучах на длине волны 2,2 миллионных доли метра – на астрофизическом языке это 2,2 микрона, а один микрон – это одна двадцатая часть толщины человеческого волоса. В этой спектральной полосе атмосфера Земли на 80 % прозрачна. Кое-какое оставшееся с войны оборудование, наземный телескоп – самодельный пятифутовый рефлектор и деньги NASA позволили исследователям составить каталог 5600 ярчайших объектов Северного полушария неба: многие из них никогда не наблюдались в оптический телескоп, многие оказались поразительно огромными и далекими. В 1969 году эта работа была опубликована NASA под названием «Двухмикронный обзор неба».

Следующее крупное инфракрасное обозрение, «Инфракрасный обзор неба AFCRL», действительно было санкционировано ВВС. Выполненное в конце 1960-х – начале 1970-х, оно было истинным примером сотрудничества военных и астрофизиков. Руководила работой Кембриджская научно-исследовательская лаборатория ВВС на базе ВВС Хэнском в штате Массачусетс, а частично спонсировало ее Агентство по перспективным исследовательским проектам. На сей раз телескоп был построен компанией Hughes Aircraft. Обозрение выполнялось с ракет, построенных и запущенных ракетным испытательным полигоном Уайт-Сэндс Морского артиллерийского управления США. Небо наблюдалось в трех спектральных полосах, на более длинных волнах, чем в предыдущих обозрениях, – четыре, одиннадцать и двадцать микрон. В результате был составлен каталог 3200 объектов в области, покрывающей почти 90 % всего неба. Здесь проявилось одно из многочисленных преимуществ орбитального телескопа: он способен наблюдать все небо, как Северное, так и Южное полушария. Достойной упоминания особенностью как этого, так и предыдущего обозрения стало то, что опубликованные отчеты не были засекречены и все ученые, независимо от предмета своих исследований, имели доступ к полученным данным. То же можно было сказать и об исчерпывающе полном исследовании, опубликованном в 2003 году: новом «Двухмикронном обозрении всего неба» (2MASS), покрывшем 99,998 % неба и содержащем ИК-яркость и координаты 471 миллиона объектов.

Стефан Прайс, соавтор «Инфракрасного обзора неба AFCRL», пишет, что на протяжении большей части своей полувековой карьеры в области инфракрасной астрономии он пользовался поддержкой ВВС, главным образом через AFCRL – и был этому рад, не только потому, что мог работать «на переднем крае научных исследований, что приносило ему большое личное удовлетворение», но и потому, что находил «связанные с его работами практические задачи космической разведки, стоящие перед ВВС, интересными и творческими». Написанная им подробная история тесного послевоенного партнерства между астрофизиками и военными пестрит упоминаниями корпораций, университетов, отраслей Министерства обороны, выдающихся исследователей, значительных открытий и сложных хитросплетений военных нужд и астрофизических поисков. Прайс также с дотошностью летописца вспоминает постоянные бюрократические перетасовывания и переименования оборонных научно-исследовательских структур, а также роль, которую сыграла «поправка Мэнсфилда» в принятии Закона FY1970 о санкционировании военных поставок (Military Procurement Authorization Act), в соответствии с которым Министерство обороны не имело права использовать свои фонды «для финансирования каких-либо научно-исследовательских проектов или исследований, за исключением случаев, когда таковой проект или исследование имеет прямую и очевидную связь с конкретной военной функцией». Принятая в конце 1969 года во время Вьетнамской войны «в контексте глубокого общественного разочарования в деятельности как ученых, так и вооруженных сил того времени», эта поправка, целью которой было ужесточение контроля оборонных расходов, быстро привела к сокращению персонала и реорганизации зон ответственности. Зато новый «Закон об ассигнованиях»

FY1971 основывался на диаметрально противоположном по отношению к поправке подходе: теперь принятие решения о финансировании должно было основываться на «мнении министра обороны». Министру, который был членом президентского кабинета, предоставлялась свобода решать, имеет ли тот или иной проект «потенциальное отношение к оборонным функциям или операциям», а слова «прямой», «очевидный» и «конкретный» из текста закона исчезли.

Какова бы ни была истинная роль поправки Мэнсфилда, рассказ Прайса свидетельствует об устойчивой, сильной и масштабной поддержке военными как фундаментальной, так и прикладной науки о космосе. Мало было проектов, результаты которых настолько прямо использовались бы как военными, так и астрофизиками, как в случае с инфракрасной картой неба, хотя, конечно, поддержкой со стороны армии пользовались и другие инфракрасные проекты: до, во время и после внесения поправки.

Мартин Харвит, бывший директор Национального музея авиации и астронавтики, профессиональный астроном, специализировавшийся на инфракрасных наблюдениях, пишет, что развитие инфракрасных приемников – инструментов, без которых ИК-астрономия не могла бы существовать, – «было в огромной степени результатом не усилий астрономов, а оборонных нужд, таких как “ночное видение", техника, позволяющая различать теплые объекты в темноте». С этим согласен историк науки Рональд Даль, он, в частности, упоминает американские исследования земной атмосферы, через которую приходится проходить каждой баллистической ракете:

Выполнение этих программ привело к появлению астрономов в оборонных агентствах, готовых финансировать астрономические исследования. Покровительство со стороны военных помогло сохранить работоспособность американских обсерваторий в трудные 1946 и 1947 годы. Однако финансирование оборонных контрактов способствовало и тому что исследователи стремились предлагать задачи, которые обещали быстрое решение. Те же проекты, что не обещали немедленных результатов, рисковали быть сокращенными или вовсе закрытыми, вне зависимости от их научного значения. В условиях углубления холодной войны это еще больше привязывало исследователей к оборонным задачам.

Источником наиболее крупномасштабных данных были обозрения неба. Инфракрасная карта неба обеспечивала знание постоянного космического фона, на котором требовалось в реальном времени различить приближающуюся угрозу, будь то баллистическая ракета или астероид. И в военное, и в мирное время эти данные были и остаются жизненно важными для национальной безопасности.

Вообще-то обозрения неба приобрели столь большое оборонное значение не только в инфракрасной области спектра. Возьмем SDSS: Слоуновский цифровой обзор неба, беспрецедентное широкоугольное обозрение, в рамках которого для сотен миллионов звезд и галактик собраны измерения блеска в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях, а для нескольких миллионов – еще и спектры. Для выполнения обозрения SDSS используется специально выделенный только для этой работы телескоп в обсерватории Апачи-Пойнт в штате Нью-Мексико, создана уникальная система калибровки измерений и проложена линия передачи данных. Начатое в 1990-х (в 2018 году вышла уже четвертая версия обозрения) и частично финансируемое Фондом Альфреда Слоуна, это грандиозное предприятие, в котором участвуют сотни исследователей и десятки институтов по всему миру, опередило все предыдущие наземные обозрения неба по точности, масштабу и значению для астрофизики.