«Солнечные космические лучи — моя любовь…»
Все знают, что Долгопрудный — это Московский физико-технический институт, знаменитый Физтех. Но есть здесь ещё одно, внешне почти незаметное, однако для науки крайне важное научное учреждение — Лаборатория физики Солнца и космических лучей Физического института им. П. Н. Лебедева. Долгопрудненская научная станция была основана Сергеем Николаевичем Верновым в 1946 году для изучения различных компонент вторичных космических лучей. Уникальную научную аппаратуру поднимали в атмосферу с помощью связки шаров, наполненных водородом. С 1957 года лёгкие радиозонды космических лучей стали запускать в атмосферу ежедневно на нескольких географических широтах. Данные измерений, получаемые с помощью аппаратуры, кажущейся примитивной в наши дни, позволяют изучать галактические и солнечные космические лучи, а также вторжения в атмосферу магнитосферных электронов. Об исследованиях, которые проводились и ведутся сейчас, рассказывает главный научный сотрудник Лаборатории физики Солнца и космических лучей ФИАН, доктор физико-математических наук Галина Базилевская.
— Галина Александровна, вы изучаете космические лучи, можно сказать, всю сознательную жизнь, причём не меняя место работы! Как получилось, что вы попали сюда — в Лабораторию физики Солнца и космических лучей?
— Я училась на физическом факультете МГУ и мечтала стать физиком-ядерщиком, работать на ускорителях. Но меня туда не взяли. В тот момент вышло какое-то постановление, чтобы женщин с ядерной тематики убрали. Мы с подругой — нас было две девочки в группе — пошли к Илье Михайловичу Франку, просили, чтобы нас оставили в группе «ускорителей». Подругу оставили, потому что она уже была замужем, её муж окончил физфак на год раньше нас и распределился в Дубну. А меня перевели на космические лучи. Поначалу я страшно расстроилась. Практику проходила в «Курчатнике», мне там понравилось, и я очень хотела попасть туда. Но потом постепенно как-то втянулась, стало интересно. Теперь я думаю, что это замечательно. Интерес к природе, геофизике, экспедициям — у меня всё сошлось.
— Кого считаете своими учителями?
— Александр Евгеньевич Чудаков — можно сказать, это икона для всех, изучающих космические лучи. Он у нас в группе вёл занятия. Вообще он женщин не жаловал. Но, видимо, удивлялся, на меня глядя. А здесь, в Долгопрудном, был заведующим Агаси Назаретович Чарахчьян, он вёл на физфаке практикум по электронным приборам, но не в нашей группе. И, видимо, Чудаков меня порекомендовал. Чарахчьян сказал: «Ещё посмотрим, какие у вас отметки». С отметками у меня было всё в порядке. И я пришла сюда — на Долгопрудненскую научную станцию ФИАН, которая теперь называется Лабораторией физики Солнца и космических лучей ФИАН имени академика С. Н. Вернова.
Это был 1959 год. С тех пор тут мало что изменилось — те же стены, замечательная зелёная территория, но вокруг выросли кажущиеся огромными новые корпуса МФТИ. А мы затерялись среди них, как маленькая планетка среди планет-гигантов. Шестьдесят четыре года в одном месте — это целая жизнь. Наверное, это плохо. Надо для развития менять время от времени место работы. Но это место я очень люблю.
— С чего начались ваши научные исследования?
— В лаборатории, куда я пришла, занимались изучением вариаций космических лучей. После «высоких проблем» ядерной физики мне показалось это не очень интересным. Правда, меня сразу подключили к обработке данных третьего советского искусственного спутника Земли — совершенно нового эксперимента на переднем крае науки, в котором участвовал А. Е. Чудаков. Моя работа заключалась в руководстве группой из десяти лаборантов. Целый день я ходила между ними, как прораб, не было времени заняться чем-то другим.
Эта работа мне не нравилась, стала думать, как оттуда уйти. Завела разговор в ФИАНе, чтобы перейти к Сергею Леонидовичу Мандельштаму. Встретилась с ним и уже договорилась. Но в этот момент все здешние «светила» стали уговаривать меня остаться — и Чудаков, и Чарахчьян, и Вернов.
— А почему они вас так уговаривали?
— Потом уже выяснилось, что в этот момент на Чарахчьяна кто-то написал донос. Если бы и молодой специалист вдруг ушёл, это было бы нехорошо. Вот они со мной носились как с писаной торбой: хотите заниматься теорией? Хотите работать с радиозондами? И предложили новую работу, от которой я не могла отказаться.
— Что же вам предложили?
— Мне предложили исследовать фотонную компоненту широких атмосферных ливней. Когда очень высокоэнергичная частица галактических космических лучей падает на границу атмосферы, то, проходя через воздух, она порождает многочисленные каскады вторичных частиц, разлетающихся на большие расстояния, — так называемые широкие атмосферные ливни. Вторичные частицы покрывают площадь в десятки квадратных километров. До сих пор эта тематика развивается — в мире построено несколько установок широких атмосферных ливней, которые ищут источники высокоэнергичных космических лучей во Вселенной. В России такая установка сейчас работает в Тункинской долине в Бурятии.
Моя дипломная работа в МГУ в лаборатории Георгия Борисовича Христиансена была как раз о широких атмосферных ливнях. А у Чарахчьяна, к которому я пришла работать, была тогда идея о том, что содержание фотонной компоненты в атмосфере не согласуется с каскадной теорией. Должен быть избыток фотонов в ливнях. И Чарахчьян решил проверить это экспериментально с помощью маленькой установки, измеряющей каскады фотонов.
Тогда была прекрасная традиция: молодой специалист приходил и к нему прикрепляли инженера. Ко мне «прикрепили» Александра Фёдоровича Красоткина. У него не было высшего образования, но он был мастер на все руки. А мне очень хотелось заниматься экспериментом. Мы построили установку из нескольких сцинтилляционных счётчиков, чувствительных к рентгеновскому излучению и включённых на совпадения сигналов. Александр Фёдорович учил меня культуре эксперимента. Мы тщательно следили за установкой, регулярно проводили профилактику и скрупулёзно записывали в журнал полученные результаты.
— Это было здесь, на Долгопрудненской станции?
— Сначала да, а потом мы стали ездить на Тянь-Шаньскую станцию ФИАН, расположенную на высоте больше 3000 метров, так как вторичное излучение зависит от того, насколько вы поднимаетесь над уровнем моря. Мы приезжали на Тянь-Шань со своей аппаратурой. Александр Фёдорович строил из досок времянку. Там мы работали, раздвигая счётчики на разные расстояния, и получали новые результаты. В горы ходили. Меня это очень увлекало. В общем, замечательная школа была.
— Нашли избыток фотонов?
— Не нашли. После этого я вернулась к вариациям космических лучей. Первая моя научная публикация была о том, как мы зарегистрировали вспышку от солнечных космических лучей на третьем советском спутнике Земли. Это была вообще первая публикация в мире о наблюдении вспышки солнечных космических лучей за пределами атмосферы. Потом, спустя годы я посмотрела статью — она была неумелая, из неё ничего толком понять нельзя было. Но тем не менее сам факт регистрации первой вспышки очень важен.
— Почему это важно?
— Потому что раньше вспышек в космосе не регистрировали. Наземные возрастания излучения регистрировали начиная со вспышки 1942 года. В нашей лаборатории под руководством А. Н. Чарахчьяна в 1957 году обнаружили возрастание потоков частиц солнечного происхождения в атмосфере. Таких событий было сравнительно мало: частицы, ускоренные на Солнце, в большинстве случаев можно наблюдать только в космосе.
В 1962 году меня подключили к основной работе, ведущейся на Долгопрудненской научной станции с 1957 года, — частому стратосферному зондированию космических лучей, которое проводится до сих пор. В атмосферу на метеорологической оболочке запускается радиозонд, передающий на землю сведения о потоках ионизирующей радиации от уровня моря до высот порядка 30 км. Инициатором эксперимента был Сергей Николаевич Вернов, который в 1934 году первым измерил поток космических лучей в атмосфере с помощью радиозонда, а «душой» этой работы стали Агаси Назаретович и Таисия Никаноровна Чарахчьяны.