Крымская астрофизическая обсерватория (сокращено КрАО) находится на южном побережье Крыма. Первая обсерватория на полуострове была основана состоятельным любителем астрономии Николаем Сергеевичем Мальцевым в 1900 году горе Кошка вблизи поселка Симеиз.

История развития астрономии в Крыму в первой половине 20 века и первые открытия крымских астрономов

В 1906 году в Крым приехал Алексей Павлович Ганский из Пулковской обсерватории для изучения местного астроклимата. В ходе этой поездки А. П. Ганский обнаружил частную обсерваторию Н.С. Мальцева, которая состояла на тот момент из двух безтелескопных куполов. От сторожа обсерватории А.П. Ганский узнал, что её хозяин проживает в Царском Селе. После короткого общения любитель астрономии передал обсерваторию под ведение астрономов из Пулковской обсерватории.

Ещё до официального открытия в 1912 году, в 1908 году обсерватория получила компактный двойной астрограф с диаметром в 12 см, который был заказан ещё Н.С. Мальцевым. Этот инструмент позволил осуществить одни из первых астрономических открытий малых планет Солнечной Системы в России. 15 сентября 1911 года С. И. Белявский (первый директор обсерватории в 1909-1925 годах) открыл комету C/1911 S3 (Белявского). Другой астроном Пулковской обсерватории Г. Н. Неуймин (руководитель обсерватории в 1925-1931 и 1936-1941 годах) отметился открытиями первых астероидов в России. 14 марта 1913 года Г.Н. Неуйминым был открыт астероид (748) Симеиза. В 1908-1941 годы в Симеизе были обнаружены 149 ранее неизвестных астероидов и 8 комет. В 1912-1914 годах 12-см астрограф обсерватории занимал второе место в мире по числу открытых астероидов после 50-см астрографа в Гейдельбергской обсерватории в Германии. Среди открытых астероидов в те годы можно отметить (749) Мальцовия (открыт 5 апреля 1913 года и назван в честь основателя обсерватории) и (951) Гаспра (открыт 30 июля 1916 года и назван в честь крымского поселка, в котором долго жил Лев Толстой). Последний астероид стал первым астероидом вблизи которого совершил пролет космический зонд. Это событие произошло 29 октября 1991 года, а зонд назывался “Галилео“. Исторический пролет астероида Гаспра стал следствием катастрофы “Челленджера“, которая поставила крест на использовании жидкотопливного разгонного блока “Центавр” при запуске межпланетной станции с борта космического челнока (этот вариант предусматривал прямой перелет к Юпитеру). В итоге зонд “Галилео” был запущен с помощью твердотопливного разгонного блока IUS, и использовал для перелета к Юпитеру гравитационные маневры у Венеры и Земли. Следствием переноса запуска станции стало заклинивание главной антенны зонда.

После революции Николай Мальцев эмигрировал во Францию, где и умер, а Симеизская обсерватория при новой власти продолжила астрономические наблюдения. В 1925 году обсерватория получила 1,02-м рефлектор (изготовлен в Англии компанией Гребб-Парсонс). Это был первый телескоп в СССР, у которого диаметр превысил один метр. Так же на момент установки новый телескоп стал вторым по размеру в Европе. Новый инструмент в большинстве случаев использовался для спектроскопии. Одним из основных результатов телескопа стало измерение лучевых скоростей 800 звезд под руководством Григория Шайна. Эти же спектроскопические наблюдения звезд позволили Г. Шайну вместе с О. Струве определить, что звезды ранних спектральных типов вращаются значительно быстрее нашего Солнца. Другие инструменты обсерватории занимались изучением солнечной активности.

История Крымской обсерватории во второй половине 20 века

В ходе боевых действий во время Великой Отечественной войны Симеизская обсерватория была разрушена, а большинство её оборудования утеряно. В частности главный инструмент обсерватории (1,02-м рефлектор) позже был найден в Германии в неработоспобном состоянии (с поврежденным зеркалом).

В связи с этим было решено построить вторую обсерваторию на полуострове — на большом удалении от моря, в местности с лучшим астроклиматом. Первыми телескопами новой обсерватории стали 1.22-метровый рефлектор и 0.4-метровый двойной астрограф, которые были получены по репарациям из Германии. Первый из этих инструментов был изготовлен в 1924 году, и до войны эксплуатировался в Потсдамской обсерватории. Второй инструмент был создан в 1944 году и первоначально предназначался для итальянской обсерватории. Сегодня оба этих инструмента в Крымской обсерватории являются неработоспособными по причине сильного износа механических частей.

Первый инструмент обсерватории стал знаменит благодаря открытию возможной вулканической активности на Луне (спектроскопические наблюдения Н. А. Козырева кратера Альфонс). Двойной астрограф благодаря супругам Черных (Николай Степанович и Людмила Ивановна) сделал Крымскую обсерваторию лидирующей по количеству открытых астероидов вплоть до середины 90х годов 20 века. На инструменте было открыто около 1,5 тысяч астероидов и три кометы.

Третьим телескопом новой обсерватории стал 0.5-метровый менисковый телескоп Максутова отечественного производства (изготовлен на заводе ЛОМО) с телевизионной трубкой. Новая технология позволила в 1964 году установить мировой рекорд: проницание в 20 звездных величин за 4 секунды. В 90х годах 20 века этот инструмент был использован Валентиной Владимировной Прокофьевой-Михайловской для обнаружения возможной тесной двойственности у пяти астероидов через частотный анализ их цветной фотометрии: в 1992 году у 87 Сильвия, в 1994 году у 423 Диотима, 4179 Таутатис и 1620 Географ, а так же в 2004 году у 21 Лютеция. Наблюдения в 2001-2004 годах с помощью адаптивной оптики телескопов Кек и VLT обнаружили у 87 Сильвия два спутника с параметрами орбит, отличными от предложенных В.В. Прокофьевой-Михайловской. С другой стороны детальные снимки показали сильную вытянутость центрального тела системы:

В связи с этим не исключено, что гипотеза крымских астрономов в дальнейшем может подтвердиться, и 87 Сильвия представляет собой систему сразу из четырех астероидов (вокруг тесной пары астероидов вращается два небольших спутника). В пользу этого говорит аномально низкая плотность центрального астероида вытянутой формы: 1.2 грамм на кубический сантиметр (значение получено из определения его массы через наблюдения за двумя спутниками). В настоящее время астероид 87 Сильвия занимает 8-ое место по размеру среди всех астероидов главного пояса. Если гипотеза крымских астрономов о двойственности центрального тела астероида 87 Сильвия в дальнейшем подтвердиться, то это может стать первым открытием спутника у астероидов. Для сравнения сейчас это достижение принадлежит станции “Галилео“, которая в 1994 году обнаружила спутник Дактиль у астероида 243 Ида. С другой стороны текущие детальные исследования исключили двойственность у трех других кандидатов в тесные двойные астероиды: у 4179 Таутатис и 1620 Географ (через радиолокацию), и у 21 Лютеция (с помощью снимков станции “Розетта”).

Ещё один новаторский телескоп был установлен в Крымской обсерватории в 1978 году: телескоп “Синтез“ (АСТ-1200), первичное зеркало которого представляло собой семь шестиугольных сегментов. Разработка этого новаторского телескопа проходила под руководством третьего директора обсерватории – Николая Владимировича Стешенко, который руководил обсерваторией в 1987-2005 годах. Кроме того в период руководства Н.В. Стешенко обсерватория осваивала технологию создания больших зеркал из синталла.

В 50-ые годы 20 века в обсерватории был составлен каталог эмиссионных туманностей, включающий 285 объектов.

В 1961 году крымская обсерватория обзавелась 2.6-метровым телескопом также отечественного производства (изготовлен на заводе ЛОМО). На тот момент этот телескоп был крупнейшим в Европе и СССР и находился на третьем месте в мире. За часовую экспозицию телескоп теоретически способен обнаруживать звезды до 25 звездной величины (фоновая яркость неба в обсерватории составляет около 22 звездных величин на квадратную угловую секунду). Ныне телескоп носит имя первого директора Крымской обсерватории – телескоп Шайна. Телескоп использовался для уточнения траектории первых советских межпланетных станций, запущенных к Марсу. Параллельно в обсерватории со временем появилось ещё несколько крупных оптических телескопов: в 1964 году 0.7-м телескоп АЗТ-8, в 1981 году полностью автоматический 1.25-м телескоп АЗТ-11, в 1983 году 0.8-м телескоп РК-800, в 1987 году метровый телескоп фирмы Цейс.

Метровый телескоп обсерватории используется в начале 21 веке для измерения лучевых скоростей звезд с точностью в несколько сотен метров, что позволяет уточнять характеристики тесных двойных звездных систем. В целом же на территории Крымской обсерватории находится более десяти телескопов и работает около сотни научных сотрудников. В последнее время в обсерватории создаётся электронная библиотека на базе оцифровки старых фотопластинок, полученных в середине 20 века в ходе реализации т.н. плана академика Шайна.

По соседству с КрАО находится Крымская станция ГАИШ, которая основана в 1958 году. В её состав входят 1.25-м, 0.6-м 0.5-м, 0.48-м, 0.4-м, 0.18-м телескопы. Хотя сегодня большинство телескопов этой обсерватории оборудованы ПЗС-матрицами, её архив располагает более 20 тыс. фотопластинок, сделанных в 20 веке.

Южное побережье Крыма является густозаселенным районом с большим туристическим потенциалом. В связи с этим астрономам крымских обсерваторий приходится бороться с попытками жилой застройки вблизи телескопов.

Участие крымской астрономии в развитии внеатмосферной астрономии и всеволновых наблюдениях

Крымская обсерватория обладает высококачественной лабораторией для производства оптических инструментов для космических аппаратов. В ней были созданы: фотометр излучения неба для “Лунохода-2“ и 0.8-м ультрафиолетовый телескоп для обсерватории “Астрон“. Сегодня обсерватория участвует в проекте создания 1.7-метрового космического телескопа “Спектр-УФ“. С другой стороны обсерватория принимала участие для создания оборудования для космических аппаратов с целью изучения Солнца: в ультрафиолетовых лучах (“Спутник-3”, “Космос-166”, “Интеркосмос-16”), а также инструменты “КДС-3” и “ОСТ-1” для пилотируемой орбитальной станции “Салют-4“. Также в обсерватории размещено несколько лазерных дальномеров с диаметром телескопов до 1 метра, которые использовались для лазерной локации “Луноходов” и околоземных спутников.

Кроме оптической астрономии, Крымская обсерватория освоила и другие области электромагнитного диапазона. Осенью 1967 года на Симеизском пункте был размещен 22-метровый радиотелескоп РТ-22. Этот радиотелескоп используется в составе РСДБ для совместных наблюдений вместе с аналогичной антенной в Пущино. Подобные наблюдения позволяли достигать углового разрешения в 2 угловые микросекунды на длине волны в 1.35 см. Также на Симеизском пункте в 1959 году был размещен временный радиотехнический пункт приема первых снимков обратной стороны Луны со станции “Луна-3“.

Активно в Крымской обсерватории развивалась и гамма-астрономия. Сначала в 1972 году для этой цели было установлено четыре 1.5-метровых зеркала. Позже к 1989 году установка была расширена до варианта ГТ48, состоящего из 48 зеркал диаметром по 1.2 метра с общей эффективной площадью в 54 квадратных метров. Эта установка смогла зарегистрировать гамма-излучение от молодой близкой нейтронной звезды Геминга, и двух галактик с активными ядрами (3С 66А и BL Lac).

Изучение Солнца в Крыму

Количество ясных дней на полуострове составляет примерно 170 в год, поэтому в Крыму активно развивается солнечная астрономия и энергетика. Пять телескопов Крымской обсерватории специализируются на изучении Солнца, их диаметр заключен в диапазоне от 0.21 до 1.2 метров. Сначала в 30х годах 20 века обсерватория специализировалась на ежедневном мониторинге количества и площади солнечных пятен. С 1938 года начались визуальные наблюдения солнечной хромосферы в линиях водорода. Это позволило ежедневно определять количество и интенсивности флоккулов и волокон, отслеживать эволюцию хромосферных вспышек и оценивать их мощность. После войны началось использование киносъемки для регистрации быстрых процессов на Солнце и получения их детальной картины развития. С 1955 года началась регистрация магнитных полей солнечных пятен. В 70х годах 20 века обсерватория начала осваивать новое направление – гелиосейсмологию (науку о колебаниях поверхности Солнца). Толчком к развитию этого направления послужило открытие крымским астрономом А.Б. Северным (второй директор обсерватории в 1952-1987 годах) в 1976 году 160-минутных колебаний поверхности Солнца. Благодаря спектроскопии появилась возможность измерять лучевые скорости поверхности Солнца с точностью до 1 метра в секунду. Это позволило получить новые сведения о внутреннем строении Солнца и вращении его глубинных слоев.