Охотники за затмениями

ПОЛНОЕ СОЛНЕЧНОЕ ЗАТМЕНИЕ НА АРХИПЕЛАГЕ ШПИЦБЕРГЕН

Полное солнечное затмение происходит примерно один раз в полтора года. Но территория, на которой можно наблюдать его с Земли, совсем невелика. По одной и той же точке тень Луны может проходить только один раз в 200-300 лет, а значит, даже за целую жизнь увидеть это захватывающее зрелище сидя дома вряд ли получится. Людей, готовых отправиться в любую точку земли, в любые условия, да ещё и привезти туда гору оборудования для съёмки события, которое длится всего пару минут, называют охотниками за затмениями. Наша экспедиция в марте 2015 года проходила совместно с компанией AXE, и её целью стала не просто охота за затмением, но и его «доставка» в Москву для показа в центре города всем желающим. В этом году тень луны проходила, в основном, по Атлантическому и Северному Ледовитому океанам. Лишь на двух небольших участках суши можно было наблюдать полную фазу затмения - на Фарерских островах и архипелаге Шпицберген. При этом Шпицберген имел больше шансов на безоблачное небо, а кроме того на норвежском Шпицбергене есть российский город Баренцбург, куда мы и решили направить нашу экспедицию.

Шпицберген, также Свальбард, Грумант — обширный полярный архипелаг, расположенный в Северном Ледовитом океане, между 76°26' и 80°50' северной широты и 10° и 32° восточной долготы. Значительную, по арктическим меркам, хозяйственную деятельность на архипелаге помимо Норвегии, согласно особому статусу архипелага, осуществляет только Российская Федерация, имеющая на острове Западный Шпицберген российский населённый пункт — посёлок Баренцбург, а также законсервированные посёлки Пирамида и Грумант.

В этот раз кроме задачи съёмки затмения с земли мы решили попробовать осуществить уникальную съёмку затмения из стратосферы, используя для этого шар-зонд. Вместе со съёмкой на борту зонда в стратосферу должны были подняться датчики, измеряющие температуру, влажность, уровень радиации и многие другие параметры, необходимые для нашей программы по изучению процессов, происходящих в атмосфере во время затмения. Осуществить такой полёт – крайне сложная задача в условиях суровой погоды крайнего севера, труднодоступной местности, очень ограниченной территории, пригодной для приземления, малой продолжительности полной фазы затмения (2.5 минуты), сложностей с получением разрешений для подобных полётов и массой других проблем. С самого начала нам говорили, что это вообще не возможно. Но так говорили многим изобретателям и первооткрывателям. :)

Собрав более 200 кг оборудования и полярной одежды, мы отправились на север. Чтобы добраться до Баренцбурга, нам пришлось совершить три перелёта на самолётах, перелёт на вертолёте и финальную заброску на снегоходах. Причём уже на этой стадии мы почувствовали суровость северной погоды – рейсы задерживали и переносили, а мы выгружали и заново сдавали наши 15 мест багажа.

Алексей: «На подходе к вертолету и ожидая взлета, я особенно почувствовал романтику путешествий в труднодоступные места. Новое и неизведанное было уже совсем близко».

Первое же знакомство с Баренцбургом преподнесло массу сюрпризов. По улицам бродят северные олени и пушистые белоснежные песцы. В городке на 500 жителей есть школа, в которой учатся 50 детей, спорткомплекс с бассейном, гостиница и даже пивоварня – кстати, самая северная в мире! Да и сам город выглядит очень интересно. Здесь памятник Ленину и коммунистические лозунги вполне гармонично смотрятся на фоне обшитых современными материалами зданий. Здание школы, представляющее из себя художественное полотно, расписанное сказочными персонажами, стоит бок о бок с брошенным лет двадцать назад домом с заколоченными окнами. А на детской площадке качели соседствуют с, отданными на растерзание детям, редчайшими аэросанями-амфибией Туполева. Но самое яркое и красивое здесь – это небо. Закатное солнце, пробивающееся сквозь серые тучи, долго гладит светом соседние горы, покрывая их причудливые склоны золотом. Или, уже спрятавшись за их вершины, подсвечивает низкие облака оранжевыми и красными оттенками. И такой закат здесь в межсезонье длится в течение нескольких часов.

Ярослав: «К этому событию и поездке мы начали готовиться несколько месяцев назад и, честно говоря, ни о чем не пожалели. К слову, я никогда не был в Арктике за полярным кругом. Зачекиниться на краю света – это уже дорогого стоит :)»

В Баренцбурге живут удивительные люди. Долгая полярная ночь, постоянный холод, лютый ветер – суровые условия для жизни. Так вот у нас сложилось необычное ощущение, что чем холоднее климат, тем теплее люди. С местом для ночёвки нам помогла компания «Арктикуголь», которая практически управляет городом Баренцбург. Они же помогли с доставкой гелия для зонда. А Российский научный центр, просто поразивший нас своим техническим обеспечением и дружественным приёмом, предоставил нам место для подготовки к запуску и помог с передвижением по архипелагу. Устроившись в научном центре, мы начали подготовку к затмению. Полная продолжительность затмения – 2 часа. Но самая интересная и впечатляющая полная фаза длится всего две с половиной минуты, и именно за этим зрелищем мы отправились на «край света». Любая заминка в эти две минуты – и вся программа наблюдений рушится. Чтобы быть уверенными в работоспособности наземного оборудования, мы провели тестовую сборку и проверку всей техники за день до затмения. Эта тренировка показала нам, что с севером шутить нельзя. Пару часов на морозе – и ветер выдул из нас всякие иллюзии о нашей одежде и нашей выносливости. Попытка поснимать на камеру всего лишь минуту без перчатки могла стоить отмороженных пальцев. И тут нам снова помог Российский научный центр, выдавший одежду, в которой можно было хоть ночевать на снегу.

Ярослав: «Очень понравилось количество снега и неописуемые краски бесконечно долгого заката. Не меньше порадовала теплота приёма жителями Баренцбурга при таких суровых холодах».

Непростой получилась и поездка на снегоходах в горы для разведки мест расположения телескопов. Езда по крутому скользкому горному склону привела к опрокидыванию снегохода. К счастью, это произошло на небольшой скорости и никто не пострадал. Зато сверху открылся потрясающий вид на город и на фьорд, окруженный горами. Оттуда мы увидели треугольный мыс, наиболее удобный для наблюдений, на котором впоследствии и расположились. Кроме подготовки к наземной съёмке мы занимались сборкой стратосферного зонда. Нужно было не только найти все необходимые запчасти в горе наших чемоданов, но и собрать их в единую конструкцию, испытать, запрограммировать, учитывая изменения прогноза ветров и расчётной траектории. Прогноз, кстати, менялся каждый день от полной ясности и безветрия до трёхслойной облачности и пурги. Кроме того, параллельно мы продолжали утрясать все юридические формальности. Несмотря на то, что Баренцбург российский город, воздушное пространство над ним полностью управляется норвежцами. Необходимо было получить разрешение на полёт у службы безопасности Норвегии, у центра управления воздушным движением, у губернатора Шпицбергена и согласовать весь полёт с диспетчерами местного аэродрома. Это было очень непросто. Но мы это сделали. И вот наступил день затмения. Точнее для нас он не наступил, а плавно перетёк из предыдущего дня через бессонную ночь. Упаковав всё оборудование и одевшись не хуже покорителей полюсов, мы отправились на точки съемки. Сначала всей группой приехали на мыс Финисет, где развернули наземную установку с камерами, фотоаппаратами и системой слежения за солнцем, а также установили антенны для приёма видеосигнала, телеметрии и управления стратостатом. До начала затмения оставался час. Холод около 20 градусов ниже нуля нас не пугал, а вот надвигающаяся облачность была серьёзной угрозой. Чтобы подстраховаться, мы разделились на три группы. Два человека остались на мысе с наземной монтировкой, двое поехали к Российскому научному центру готовить к запуску шар, и один самоотверженный участник отправился на соседнюю гору с резервной камерой, чтобы увеличить наши шансы снять затмение в просвете между облаками. В 10 часов 11 минут по местному времени началась частная фаза затмения. На видимом диске Солнца начал появляться вырез, закрываемый Луной. При ясной погоде увидеть это можно только через специальные очки, но сквозь облака даже невооружённым глазом можно было наблюдать, что солнце приобретает форму месяца. Часть камер начали съёмку вместе с началом частной фазы. Им предстояло снимать видео и делать фотографии на протяжении всего затмения (более двух часов), а в таком холоде не каждая камера способна с этим справиться. Поэтому к камерам были подключены внешние аккумуляторы, которые весили по полкилограмма каждый, чтобы даже с учётом холода запаса энергии хватило на всю съёмку. Кроме того, использовались пульты, управляющие съёмкой в автоматическом режиме. Вся конструкция из телескопа и пяти камер размещалась на монтировке, оборудованной системой, следящей за Солнцем и компенсирующей вращение Земли, что позволило без нашего вмешательства удерживать Солнце в кадре. В это время в ангаре Российского научного центра происходила финальная подготовка к запуску стратостата. Предстартовый план состоит из 20 пунктов, выполнить которые нужно точно по расписанию. Когда целью запуска является событие, длящееся всего две минуты, сам запуск должен быть осуществлён с точностью до секунды. И вот включены 4 маяка, передающие координаты прямо на спутник, работают два бортовых компьютера, началась запись показаний двух десятков различных датчиков, идёт передача телеметрии по радиоканалу, запустилась система трёх осевой стабилизации камер, система передачи видеосигнала, система наземного управления… И всё это на шаре, еле-еле прошедшем в створ ворот ангара, отрывается от земли и со скоростью 5 метров в секунду устремляется в арктическое небо. Нашему коллеге удаётся запечатлеть этот взлёт с горы, а на наземной станции мы начинаем получать данные телеметрии и видеосигнал. До начала полной фазы затмения остаётся пара минут. Запускаются камеры, настроенные на съёмку только полной фазы. Несмотря на то, что от солнца остался лишь небольшой серпик, его света всё ещё может хватить для перегрева матриц камер, но окружающий холод по нашим расчётам должен помочь не допустить фатальных повреждений. Как бы тщательно мы ни готовились к этому событию, но дыхание перехватывает, когда солнечный день за пару секунд проваливается во тьму. В том месте, где светило привычное солнце, появляется «чёрная дыра» с необычной светящейся короной. Природа затихает, слышны лишь крики людей, в которых сложно отделить восторг от первобытного страха, испытываемого нашими далёкими предками во время затмений. Нам же некогда поддаваться эмоциям, и как только удаётся восстановить перехваченное дыхание, мы принимаемся за работу. Проверка камер даёт понять на каких камерах картинка будет резкой, а где не удалось предугадать фокусировку в условиях облачного неба. Но трогать ничего уже нельзя: малейшие вибрации при попытке настроить одну из камер приведут к испорченным кадрам на всей установке. Проверяем телеметрию с шара-зонда – всё в норме. Подстраиваем приёмную антенну. Видеосигнал рассыпается в помехах, но его достаточно, чтобы подкорректировать направление съёмки. Видно, что наша система стабилизации отлично справляется со своей задачей несмотря на то, что зонд уже летит на высоте, где температура воздуха опускается до 40 градусов ниже нуля. В нижней части кадра, передаваемого с шара, виднеются облака и пики Шпицбергенских хребтов, а над ними – затмение в своей главной фазе. Переключаю камеру на шаре в режим круговой съёмки для последующей сборки сферических панорам и позволяю себе хотя бы пару секунд полюбоваться на необычайное зрелище, разыгрывающееся в небе. Над нами летят облака, но просветов достаточно, чтобы отчётливо разглядеть красочную солнечную корону, а значит, можно считать, что сегодня с погодой нам повезло.

Георгий: “Я встречал затмение на некотором удалении от основной группы, на склоне соседней горы, в компании трех оленей. Это было незабываемое ощущение – до самого последнего момента без специального фильтра ты не замечаешь, что значительная часть солнца уже закрыта диском луны. Вокруг сильный ветер, легкая метель, холод. Где-то внизу шумит работающая шахта поселка. И тут буквально за несколько секунд солнце «выключается», вся округа погружается во мрак. Природа вокруг тебя как будто замирает – ветер стих, олени на соседней горе застыли, а один из них от испуга рухнул в снег. И только радостные вопли охотников за затмением из дружественной Японии откуда-то снизу нарушали наступившее на две минуты безмолвие. Когда солнце засияло вновь, я понял, какое сильное чувство должны были испытать индейцы Ямайки, у которых Колумб сначала «украл», а затем «вернул» солнце.”

Ярослав: «Первый раз я испытывал чувства, которые так сложно передать словами! Солнечное затмение – явление настолько удивительное и красивое, что от него по-настоящему захватывает дух. В момент полной фазы сложилось такое впечатление, что весь мир вокруг замер: остановились облака, смолкли волны и стих ледяной ветер. Время как будто тоже остановилось. Ну или это просто мозг остановился, потому что хотелось кричать и хлопать ластами от восторга  Удивительное и необычное природное явление. А казалось бы, просто тень от луны пробежала по поверхности земли в очередной рассчитанный астрономами период».

Алексей: «Теперь я понимаю чувства наших далеких предков, не обремененных знаниями о строении Вселенной. До этого момента я не знал, почему люди радуются и хлопают при появлении первого лучика солнца после двух минут темноты. Теперь это чувство живет и во мне».

Как внезапно наступает темнота, так же внезапно Луна приоткрывает маленькую часть звезды по имени Солнце – и даже этой маленькой части достаточно для возвращения дня. Снова слышны радостные крики: «конец света» продлился так недолго. Полная фаза закончилась, хотя ещё в течение часа Луна будет продолжать движение по диску Солнца. Но Ярослав уже достал пару флешек из камер, прыгнул на снегоход и помчался на базу для скачивания, монтажа и обработки материалов, которые ждут в Москве. Оставшиеся на площадке наблюдений собрались у мониторов телеметрии и видеотрансляции со стратостата. Для приземления оборудования мы заранее определили конкретную площадку, до которой можно было добраться на снегоходах. Достигнув заданного района бортовой компьютер должен передать по радио каналу сигнал на устройство отцепки, расположенное под шаром. После этого, отделившись от шара, вся нагрузка спускается и приземляется с помощью парашютов. Вот этого момента отцепки нам и оставалось ждать. Расчётное время начала спуска подошло, но шар продолжает подниматься. Проверяем данные телеметрии и видим, что сигнал на отцепку уже был отправлен, но расстыковки не произошло. Причём эти команды запрограммированы на цикличное повторение на случай помех. Но даже после многократных попыток реакции нет. Стратостат продолжает лететь и набирать высоту. Быстрый подбор оборудования уже был невозможен, оставалось лишь надеяться на то, что удастся приземлиться на сушу, пусть даже и в труднодоступной части архипелага. Лишь спустя полчаса после запланированного времени с борта приходят данные, сообщающие о начале спуска. За это время шар набрал лишних 10 километров высоты и 70 километров дальности. Скорость спуска говорила о штатной работе парашютов. Когда конструкция опустилась до высоты около 5 км, дальность была уже более 100 км. Приём сигналов телеметрии прекратился из-за окружавших нас гор. Теперь оставалось лишь ждать координаты приземления, переданные через спутник. К этому же моменту Луна сошла с диска Солнца, закончив и частную фазу затмения, а небо полностью заволокло облаками. Быстро разобрав монтировку с камерами и приёмную станцию, мы выехали на базу. Нужно было максимально быстро подготовить материал к отправке, ведь интернет в Баренцбург приходит через спутник и его скорость и работоспособность очень не постоянны и зависят даже от погоды. Счет шёл на минуты. Наша комната выглядела как военный командный пункт, где напряжение висело в воздухе, а фразы были короткие и лаконичные. Просматривая материал, мы поняли, что не зря в разных режимах и на разной крупности плана вели съёмку не одной, не двумя, а более чем десятью камерами. Это позволило нам настроить разные камеры на разные погодные условия с разной прозрачностью неба, а соответственно и освещённостью, и при учёте налетевшей облачности получить довольно резкие и контрастные кадры. Выбрали лучший материал, порезали, сконвертировали в необходимый формат – и «бегом» в интернет. С погодой и тут повезло: за полчаса удалось передать видео в Москву. Завершив выполнение основной задачи, мы начали собирать данные со спутников. Тут-то и выяснилось, что шар не приземлился - он приводнился в Северном Ледовитом океане в 120 километрах от нас и в 15 километрах от берега, и при этом Гольфстрим его уносит ещё дальше. Падение электроники в солёную воду обозначает её гибель. Но флешки с данными измерений и фото-видеосъёмками ещё могли сохраниться: бывали случаи, когда удавалось считать всю информацию с флешек из камер, пролежавших на дне более года. Пока маяки продолжали передавать свои координаты, сохранялся шанс вернуть остатки зонда. Сначала выяснилось, что в округе практически нет плавсредств, способных дойти до точки с учётом ледовой обстановки. Единственное судно, которое могло бы осуществить такой переход, принадлежит норвежскому губернатору острова. Но губернатору было не до нас: он был занят выяснением обстоятельств нападения белого медведя на других наблюдателей затмения. Многие люди искренне хотели нам помочь. Случайным образом выяснилось, что есть контейнеровоз, в тот самый момент идущий из Норвегии в сторону Шпицбергена. Теория шести рукопожатий сработала: нам даже удалось связаться с его капитаном. Но найти в океане среди льдин небольшую конструкцию, упакованную в серый пенопласт, оказалось слишком сложной задачей. Ещё в течение суток мы продолжали получать координаты дрейфующего оборудования, но это нам не помогло. Скорее всего, волны разбили корпус и конструкция, побывавшая в стратосфере и хранящая в себе уникальные кадры затмения, отправилась на дно океана. Осуществить такую съёмку кроме нас планировала одна крупная европейская компания, специализирующаяся на стратосферных полётах. Но даже они за день до запуска отказались от своих планов. В их конструкции изначально расчёт был только на случайное везение с направлением и силой ветра. А вот технические решения нашего аппарата в теории вполне позволяли ему справиться с задачей полёта. Но на практике при отличной работе многих узлов, которые изначально вызывали сомнения, отказ сравнительно надёжной системы отцепки привел к потере всей полезной нагрузки. Задача аэросъёмки и измерений над островом посреди Северного Ледовитого океана видимо изначально была слишком амбициозной. Но то, что мы смогли провести её юридическую часть, и то, что нам в довольно короткие сроки удалось собрать и запустить аппарат, реально осуществивший съёмку затмения на гиростабилизированную камеру, это уже повод для гордости. Но, как и в случае со многими первооткрывателями, открыть Америку не достаточно – нужно ещё вернуться живым и с материальными доказательствами своего открытия. А у нас нет ничего кроме записи технического видео, переданного с борта для целей управления системой наведения. Но несмотря ни на что мы выполнили основную задачу экспедиции. Мы «привезли» затмение в Москву, вовремя передав качественную запись редкого астрономического явления, снятую почти что на краю земли, которую москвичи смогли увидеть в центре столицы на огромном экране.

Ярослав: «Если сказать одной фразой – это было невообразимо!»