Астрономическая школа

Известно, что в уставах трех российских университетов - Московского, Харьковского и Казанского, поданных на подпись императору Александру I, только Казанский предусматривал учреждение кафедры астрономии.

Для организации кафедры в 1810 году был приглашен австрийский астроном профессор Йозеф Иоганн Литтров (1781-1840). Его целью было так высоко поставить преподавание астрономии в Казани, чтобы выпускать астрономов, вполне приготовленных для работы в больших обсерваториях. Планам Литтрова оснастить кафедру современными астрономическими инструментами и книгами помешала война 1812 года. И вскоре, в 1816 году, И.И.Литтров с семьей покидает Россию, указав на Ивана Михайловича Симонова (1794-1855) как на достойного своего преемника.

Астрономические инструменты И.М.Симонова

Преподавательская деятельность Симонова началась с 1814 года после присвоения ему звания адъюнкта физико-математических наук. В 1819 году Симонов был приглашен астрономом в знаменитую кругосветную экспедицию Беллинсгаузена и Лазарева, завершившуюся открытием нового материка - Антарктиды.

В отсутствие Симонова лекции по астрономии читал Н.И.Лобачевский. Свою любовь к астрономии Лобачевский сохранил до конца жизни. Будучи ректором, он немало способствовал ее развитию в университете, а в 1842 году сам участвовал в экспедиции по наблюдению полного солнечного затмения.

Роль Симонова в развитии Казанской и отечественной астрономии очень велика. Благодаря его инициативе и энергии казанские астрономы получили прекрасное здание обсерватории (1837), лучшие по тому времени инструменты. Симонов является основателем и магнитной обсерватории университета. Научные исследования Симонова принесли ему широкую известность в России и за рубежом. Сн состоял членом 16 научных обществ и академий.

В 1847 году И.М.Симонов был утвержден в должности ректора университета. Поэтому в 1850 году адъюнкт-профессором по кафедре астрономии был назначен приглашенный из Пулковской обсерватории Мариан Ковальский (1821-1884). Заведование обсерваторией было поручено астроному-наблюдателю М.В.Ляпунову.

Ковальский создал новые, замечательные по своей идее методы вычисления орбит малых планет и двойных звезд. Но самая его важная работа "О законах собственных движений звезд каталога Брадлея" посвящена решению весьма трудной задачи - исследованию собственных движений звезд. В ней был разработан и применен новый метод для определения движения солнечной системы в пространстве, известный сейчас под названием метода Ковальского-Эри, дана математическая постановка задачи о галактическом вращении - вращении, существование которого было окончательно установлено только в 1927 году, основательно опровергнута теория о центральном положении Солнца в Галактике.

Но поистине основателем Казанской астрономической школы стал Дмитрий Иванович Дубяго (1849-1918) - воспитанник Санкт-Петербургского университета, назначенный профессором астрономии в Казань после смерти М.А. Ковальского в 1884 году.

Делом первостепенной важности Дубяго считал привлечение талантливой молодежи к астрономическим наблюдениям. Штат обсерватории был увеличен, прибавилось два ассистента. При обсерватории были оставлены А.В.Краснов, М.А.Грачев, Я.П.Корнух-Троцкий. Был введен в строй пассажный инструмент, начаты наблюдения на гелиометре для исследования физической либрации Луны, выполнявшиеся варшавским астрономом А.В. Красновым (1866-1908). Обсерватория с 1892 по 1901 год выполнила пионерские наблюдения над изменяемостью широты. Дмитрий Иванович организовал систематические наблюдения малых планет, комет и двойных звезд. С 1893 года было начато издание " Трудов Казанской городской астрономической обсерватории".

Самой большой заслугой Дубяго является строительство в 1899-1901 годы второй астрономической обсерватории при университете в 20 км от города. Толчком к этому послужило пожертвование в 1897 году русским астрономом Василием Павловичем Энгельгардтом (1828-1915) инструментов своей частной обсерватории в Дрездене Казанскому университету. Новая обсерватория, торжественное открытие которой состоялось 21 сентября 1901 года, позже получипа имя Энгельгардта (кратко АОЭ).

С приездом в АОЭ молодых астрономов наблюдения на всех больших инструментах стали проводиться регулярно. На рефракторе В.А.Баранов вел позиционные наблюдения малых планет, комет, туманностей, переменных и двойных звезд. На меридианном круге выполнялись очень трудоемкие большие программные работы. Регулярные наблюдения на гелиометре были начаты польским астрономом Тадеушем Банахевичем. Эти наблюдения открыли многолетний непрерывный ряд исследования фигуры Луны.

В 1914 году в состав сотрудников АОЭ входит воспитанник Казанского университета А.А.Яковкин и остается в ней до 1931 года. С 1917 по 1928 год в АОЭ работал К.К.Дубровский (1888-1956), воспитанник Петербургского университета, возглавлявший кафедру геодезии с 1925 по1931 год, позднее профессор Нижегородского университета. В 1921 году в АОЭ поступает на работу И.А.Дюков, воспитанник Одесского университета.

Со смертью Дубяго заканчивается дореволюционная эпоха в развитии астрономии в Казанском университете, обрывается на некоторое время единое административное руководство городской и загородной обсерваториями.

После смерти Д.И.Дубяго два его ученика, Грачев и Баранов, возглавили АОЭ и городскую обсерватории. Директорство Грачева пришлось на трудные времена: революция, гражданская война, голод разрушение моральных и хозяйственных устоев России. Но небольшая горстка сотрудников смогла уберечь здания и инструменты от разграбления и даже продолжала систематические наблюдения. На меридианном круге И.А.Дюков (1889-1961) приступил к большой работе - наблюдению склонений звезд Нового фундаментального каталога по международной программе.

С осени 1925 года АОЭ возглавил Авенир Александрович Яковкин (1887-1974). Кроме вычислений, начались постоянные наблюдения на меридианном круге, рефракторе. А.А.Яковкин возобновил астрофизические наблюдения, благодаря приобретению в 1929 году 120-мм объектива фирмы Цейсс и объективной призмы для получения спектров звезд.

После ухода Яковкина АОЭ возглавил молодой и энергичный Дмитрий Яковлевич Мартынов (1906-1989). Назначение Мартынова совпало с переводом АОЭ в научно-исследовательский институт при Казанском университете со своим отдельным бюджетом и штатами. В АОЭ работали: В.А.Крат, написавший здесь диссертацию на тему "Проблемы равновесия тесных двойных звезд" за которую ВАК присудил ему, минуя кандидатскую, степень доктора наук, А.Н.Нефедьев - организатор Китабской широтной станции, Б.М.Кадомский, С.Н.Корытников, А.Д.Дубяго (сын Д.И.Дубяго), совмещавший работу в Энгельгардтовской обсерватории с преподаванием на кафедре астрономии.

Начиная с 1926 года, кафедра и АОЭ включились в работы по заданиям хозяйственных организаций нашей страны. Результаты многих экспедиций дали научное обоснование работам по выявлению новых нефтяных, угольных и других баз нашей страны.

Огромную работу выполнил В.А.Баранов по организации астрономо-геодезического отделения в университете. Резко возросло количество студентов. В штат АОЭ принимается в 1918 году сын Д.И.Дубяго - Александр Дмитриевич Дубяго, совмещавший работу с учебой в университете. Событием в научной жизни университета стало открытие А.Д. Дубяго двух комет: первой - в 1921 году, второй - в 1923 году. В дальнейшем А.Д.Дубяго вырос в крупнейшего ученого и основоположника школы кометной астрономии в КГУ. С 1924 года ассистент Дубяго и студент Д.Я.Мартынов приступили впервые в Казани к систематическим наблюдениям переменных звезд. В дальнейшем Д.Я.Мартынов стал одним из крупнейших специалистов в этой области.

В июле 1941 года в связи с тяжелым заболеванием профессора Баранова заведование кафедрой астрометрии и астрономической обсерваторией взял на себя И.А.Дюков. Заведование кафедрой геодезии и гравиметрии было поручено профессору А.Д.Дубяго. В 1939 году в КГУ открывается кафедра астрофизики, которую возглавил Д.Я.Мартынов (одновременно являясь и директором АОЭ), в 1945 году - кафедра теоретической астрономии под руководством профессора А.Д.Дубяго.

В 1938-1940 годы в АОЭ пришли Ш.Т.Хабибуллин, А.А.Нефедьев, К.В.Костылев, А.Ш.Гайнуллин и другие. Кроме традиционных работ по астрометрии и фундаментальных исследований фигуры Луны активизировалась астрофизическая тематика (Мартынов, Некрасова, Чудовичев). Возобновились и гравиметрические экспедиции, начатые в свое время В.А.Барановым и продолженные в двадцатые годы Дюковым и Дубровским. Экспедиции направляли в различные районы страны, составляя основу для обширной гравиметрической съемки.

Развитию астрофизики в АОЭ способствовало создание отличного телескопа-рефлектора системы Шмидта. Этот телескоп и другое имевшееся в АОЭ оборудование позволяло вплотную и на современном уровне заняться фотометрическими, спектрофотометрическими и - позднее - звездно-астрономическими проблемами. Стали изучаться переменные звезды, главным образом затменно-переменные. Началось составление библиографии затменных переменных звезд которая продолжалась в течение многих лет. В этой работе большую роль сыграл С.Н.Корытников, составляя библиографию затменно-переменных и спектрально-двойных звезд а также лучевых скоростей звезд. Он же был и биографом кафедры и АОЭ.

В годы Великой Отечественной войны в Казань была эвакуирована АН СССР. В здании городской астрономической обсерватории разместился Институт теоретической геофизики АН СССР, директором которого являлся академик О.Ю.Шмидт. В то время он разрабатывал свою космогоническую гипотезу и впервые выступил с сообщением о ней в 1943 году во 2-ой астрономической аудитории.

В военные годы АОЭ осталась одной из немногих действующих на территории СССР. Несмотря на огромные, порой просто непереносимые трудности, астрономы продолжали свою работу. За военные годы получены сотни фотопластинок звездных полей, комет, малых планет. На меридианном круге и на гелиометре сделаны длинные ряды наблюдений. А 21 октября 1941 года несколько сотрудников АОЭ под руководством Д.Я.Мартынова успешно пронаблюдали полное солнечное затмение в Алма-Ате, выполнив ряд важных спектральных наблюдений. Во время ВОВ АОЭ взяла на себя руководство Бюро астрономических сообщений АН СССР, а также издание "Астрономического циркуляра".

Основной характер научной работы АОЭ первых послевоенных лет определялся имеющимися там астрометрическими инструментами. Но систематические астрофизические наблюдения начались существенно позднее во времена директорства Д.Я.Мартынова, главным образом в области изучения переменных звезд.

В послевоенные годы наблюдается подъем научно-исследовательских работ. Мировое признание получили работы А.Д.Дубяго по теории движения комет. Александр Дмитриевич Дубяго (1903-1959) - сын Д.И.Дубяго - очень рано начал заниматься астрономией. В возрасте 12-13 лет он уже наблюдал переменные звезды, а в 14 лет одним из первых заметил новую звезду в созвездии Орла. Будучи студентом, приобрел известность, открыв две новые кометы, получившие его имя. К сожалению, в расцвете творческих сил тяжелая болезнь надолго приковала к постели этого замечательного человека и ученого.

На новом уровне было возрождено звездно-астрономическое направление исследований. На основе наблюдаемого на небе распределения звезд началось изучение структуры нашей Галактики. Здесь особо следует отметить работы Ш.Т.Хабибуллина (1915-1996), который предложил свой метод звездных подсчетов в двух лучах для определения структуры Галактики. А другой предложенный им метод изучения темных туманностей вошел в учебники по звездной астрономии как метод Хабибуллина.

Продолжались работы по традиционной для казанских астрономов теме селенодезии. Был разработан способ однозначного определения параметра физической либрации Луны. Еще до запуска первого ИСЗ был разработан метод определения местоположения на Луне (Ш.Т.Хабибуллин).

После отъезда в 1954 году профессора Д Я.Мартынова в Москву в ГАИШ директором АОЭ стал профессор Анатолий Алексеевич Нефедьев (1910-1976) - крупный специалист в области лунной тематики. Это была целая эпоха в жизни АОЭ. Очень активно и плодотворно в эти годы работают все отделы обсерватории:

астрофизический (зав. Р.А.Боцула), звездно-астрономический (зав. Л.А.Урасин), астрометрический (зав. доктор ф.-м. наук А.И.Нефедьева) и радиолокационный (зав. К.В.Костылев). Своим возникновением отдел обязан организаторскому таланту К.В.Костылева.

В 1957 году заведующим кафедрой астрономии становится Ш.Т.Хабибуллин. Прежде всего, он задался целью, учитывая реалии времени, создать на кафедре новое направление - теоретическую астрофизику, причем собственными силами. Для этой цели он организует аспирантуру, куда принимаются выпускники кафедры Е.Беляева и Н.Сахибуллин. В дальнейшем Наиль Абдуллович создает рабочую группу по звездным атмосферам, на кафедре читаются различные спецкурсы, отдельные студенты специализируются по теоретической астрофизике, остаются в аспирантуре и вливаются в ряды кафедры.

При Ш.Т.Хабибуллине кафедра одной из первых в университете начинает вести курсы по программированию на ЭВМ, дает возможность студентам осваивать самые прогрессивные языки программирования (доценты Е.Е.Беляева, Н.А. Сахибуллин). В эти годы на кафедре преподают доценты Л.Я.Ананьева (небесная механика и астрометрия), М.И.Лавров (общая астрофизика), Ю.В.Евдокимов и старший преподаватель И.В.Степанов (геодезия), Л.С.Назарова (внегалактическая астрономия), профессора А.А.Нефедьев (теория фигуры Земли), А.И.Нефедьева (фундаментальная астрометрия) - автор учебников по фундаментальной астрометрии и службе точного времени, Ш.Т.Хабибуллин (звездная астрономия).

Непрерывный рост Казани в западном направлении и связанное с этим увеличение освещенности неба постепенно становится помехой при астрономических наблюдениях не только в городе, но и в загородной обсерватории. Стало очевидным, что надо строить высокогорный филиал обсерватории в одном из южных пунктов страны. После поисков был выбран участок, примыкавший к территории Северокавказской астрономической обсерватории, в 1/5 км от крупнейшего в мире телескопа с d=6m. Благодаря инициативе и большим усилиям Ш.Т.Хабибуллина и ассистента Ю.А.Чиканова была построена северо-кавказская астрономическая станция Казанского университета. В 1976 году СКАС вступила в строй. После отъезда Чиканова в Ижевск станцией руководили Ф.А.Гараев, В.П.Мережин, М.И.Шпекин. На СКАС был установлен астрограф Цейсс-400/2000, построены лабораторный корпус и павильон, в котором несколько лет работал принадлежавший АОЭ телескоп Шмидта.

На телескопе системы Шмидта (на высокогорных экспедициях) и телескопе системы Максутова (в АОЭ) был получен огромный фотографический и спектральный материал - более 30000 звезд на основе которых была исследована структура рукавов Галактики. Наряду с работами по структуре Галактики исследовались такие случайные объекты, как Новые и Сверхновые звезды, кометы, квазары, велась служба наблюдений малых тел солнечной системы.

С 1976 года при кафедре астрономии функционировал специализированный совет по присуждению ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.03.01 - астрометрия, небесная механика и звездная динамика. Таких советов было в стране только 5. Существование в нашем университете специализированного совета свидетельствует о большом авторитете казанских астрономов.

После тяжелой продолжительной болезни в 1976 году скончался А.А.Нефедьев и директором АОЭ становится доктор физико-математических наук О.И.Белькович - специалист в области метеорной астрономии.

А в 1991 году в Энгельгардтовскую Обсерваторию пришел новый директор, Наиль Абдуллович Сахибуллин, профессор, заведующий кафедрой астрономии КГУ (вскоре он стал и академиком Академии наук Татарстана). Он так же, как и первый директор АОЭ - Д.И.Дубяго, в одном лице объединил руководство обеими обсерваториями - городской (кафедра астрономии) и АОЭ.

В 90-е годы появляется много новых спецкурсов и учебных пособий, вместо традиционной подготовки астрономо-геодезистов кафедра стала готовить геодезистов, знающих земельный кадастр и законы землеустройства. Активно используются данные космических исследований, причем не только в астрономии, но и в геодезии: вводятся такие курсы как "Космическая геодезия" (профессор Р.А.Кащеев), "Космическая фотограмметрия" (доцент В.М.Безменов). Появляются спецкурсы, связанные с научными интересами преподавателей: "Методы моделирования в астрофизике" (Н.А.Сахибуллин), "Физика межзвездной среды" (Л.И.Машонкина), "Нестационарные звезды" (Г.В.Жуков), "Фотограмметрия" (В.М.Безменов). За эти годы написаны монографии по фундаментальной астрометрии (А.И.Нефедьева "Астрономическая рефракция" в 3-х частях и А.Ю.Яценко "Теория рефракции") и теоретической астрофизике (Н.А.Сахибуллин "Звездные атмосферы". Ч.I. "Методы моделирования в астрофизике". Ч.II. "Определение фундаментальных параметров звезд").

В последние двадцать пять лет в АОЭ и на кафедре продолжались традиционные научные исследования. Исследования фигуры Луны, ее либрации и создание нелинейной теории ее движения (профессора Ш.Т.Хабибуллин и Н.Г.Ризванов) - это главные достижения группы селенодезистов Казани этого периода. На кафедре астрономии возникло новое научное направление -исследования в области теоретической астрофизики. В этих работах был применен метод моделирования звездных атмосфер с целью интерпретации звездных спектров. Позднее профессор Н.А.Сахибуллин внедрил новый метод моделирования, не использующий традиционного предположения и выполнения в звездных атмосферах состояния локального термодинамического равновесия. Это позволило ему объяснить некоторые особенности в спектрах звезд,. которые не поддавались интерпретации при традиционном подходе.

В 90-х годах доцентом Машонкиной (в 2003 году с успехом защитившей докторскую диссертацию) с использованием этого метода удалось выявить особенности в химической эволюции вещества в нашей Галактике.

Метод моделирования был распространен и на другие астрономические объекты, например, на аккреционные диски (В.Ф.Сулеймановым). Эта методика позволила выявить отличия между атмосферами дисков и атмосферами звезд. С ее использованием проведено моделирование рентгеновских спектров квазаров и определены их массы.

В.Ф.Сулеймановым разработана (совместно с Н.А.Сахибуллиным и А.А.Ибрагимовым) компьютерная программа для расчетов моделей атмосфер и спектров излучения очень горячих (до миллиона градусов) белых карликов. Ее применение позволило определить параметры атмосфер и физические параметры ряда сверхмягких рентгеновских источников, в том числе недавно открытых космической обсерваторией Chandra в галактике М81 (совместно с учеными НАСА).

В.В.Шиманский (совместно с Н.А.Сахибуллиным) использовал метод моделирования для звезд, внешние слои которых облучаются внешним излучением. Эти работы были удостоены Премии за лучшие статьи, опубликованные в центральном "Астрономическом Журнале" за 1998 год.

Большое внимание в последние десятилетия было уделено развитию наблюдательной астрономии. Продолжались наблюдения на 40-см рефракторе СКАС, который более 20 лет активно использовался как для выполнения научных задач по астрометрии и астрофизике, так и для учебных практик студентов.

В 1976 году был заказан на ЛОМО (Санкт-Петербург) универсальный оптический телескоп АЗТ-22 с диаметром зеркала 1.5-метра. Телескоп был изготовлен в 1990 году и в соответствии с Соглашением между КГУ, Институтом космических исследований РАН (Москва) и Комитетом по научно-техническим исследованиям Турции (ТЮБИТАК) установлен в 1999 году на территории Турецкой национальной обсерватории. Научный руководитель этого проекта Н.А.Сахибуллин пригласил из Специальной астрофизической Обсерватории РАН кандидата физико-математических наук И.Ф.Бикмаева. В настоящее время телескоп АЗТ-22, благодаря его усилиям, а также Р.И.Гумерова, активно используется для выполнения совместных международных научных проектов по исследованию рентгеновских скоплений галактик, гравитационных линз, тесных двойных звездных систем, каталогов звезд. Архивные данные предоставляются студентам для выполнения курсовых и дипломных проектов.

Прошло почти 200 лет истории казанской астрономии. Но как справедливы оказались слова ректора тех лет и одновременно известного астронома Д.И.Дубяго, которые он писал в своем письме В.П.Энгельгардту: "Пусть рассеются Ваши сомнения - русские астрономы есть, и между ними есть хорошие, делающие добросовестно и успешно свое дело. Конечно, работают астрономы в особенно неблагоприятных условиях - учителей мало, школ для образования еще меньше: но люди есть и еще больше будут". Мы специально выделили последнюю фразу, ибо она является ключевой, если вести речь о будущем казанской астрономической науки. Именно эти люди - и ветераны, и молодые выпускники - определят ее будущее.