Азуын айға білеген алпауыт елдер жерден тыс ғаламды зерттеп, ғарышқа спутник ұшырып, адамзатқа беймәлім әлемді адамзаттық игілікке айналдыру жолдарын қарастырып жатыр. Қазақстан да ғарышты игеру көшінен қалмай келеді. Елімізде өткен ғасырдың 40-жылдарынан бастау алатын астрономия және астрофизика саласындағы іргелі ғылыми зерттеулер осыған дәлел. Алматы маңындағы Астрофизика институтының ғалымдары 80 жылдық тарихында Ассы-Түрген, Каменск үстірті, Тянь-Шань астрофизикалық обсерваторияларында жер айналасындағы ғаламның ғажайыптарын зерттеп қана қоймай, көкке құлаш сермеген елдердің озық жетістіктерін, спутниктерін қалт жібермей қадағалап отыр.
Академик Қ.Сәтбаев бастауында тұрған институт
1941 жылы Күннің тұтылуын Қазақстан аумағында бақылау мақсатында кеңестік елдердің академиялық институттары ғалымдарынан 30-ға жуық экспедиция жасақталғаны белгілі. Алайда Екінші дүниежүзілік соғыс ғалымдардың жоспарына айтарлықтай кедергі келтірді. Сол кезеңдегі күрделі жағдайға қарамастан, Мәскеу мен Ленинград экспедициялары қалайда күннің тұтылуын бақылау үшін Алматыға табан тіреген болатын. Экспедиция жұмысының нәтижесінде «Эйнштейн эффектісіне» қатысты құнды деректер қоры жинақталды. Бірақ ғылыми зерттеулерге қатысқан ғалымдар соғысқа байланысты кері қайта алмай, республикада астрономия ғылымын дамыту ісін жалғастыру мақсатында қалып қойды. 1941 жылы академик Қ.Сәтбаевтың қолдауымен астрофизиканың негізін қалаушылардың бірі, академик Василий Фесенковтың жетекшілігімен Қазақстандағы астрономия ғылымында жаңа кезең басталды. Астрофизика институты құрылды. Жер айналасындағы ғарыштық кеңістік, Күн мен Жер байланысының физикалық және динамикалық үрдістерін зерттеуде тыңнан жол салынып, астроном-академиктер Гавриил Тихов, Төкен Омаров, Виктор Дробжев сынды аты әлемге әйгілі ғалымдар ұжымы қалыптасты.
Қазіргі кезде В.Г.Фесенков атындағы астрофизика институтына Қазақстандағы есептеу астрофизикасының негізін салушылардың бірі, физика-математика ғылымдарының кандидаты, профессор, ғылым саласындағы Мемлекеттік сыйлықтың бірнеше мәрте иегері атанған Шыңғыс Омаров басшылық етіп отыр.
Профессор Шыңғыс Омаров – Әл-Фараби атындағы Қазақ мемлекеттік университеті механика-математика факультетінің түлегі. 1994 жылы NASA-да, 1998 жылы Кливлендте Халықаралық ғарыш университетінде, 2001-2004 жылдарда Гейдельбергте Есептеуіш астрономия институтында тағлымдамадан өткен. 2007-2012 жылдары профессор Райне Шпурземен неміс-қазақ есептеу астрофизикасы, ал 2017-2019 жылдары профессор Райнер Шпурземен белсенді ғаламдардың ядролар динамикасын зерттеуде қазақ-қытай жобасына қатысты. Профессордың жетекшілігімен N-денелер мәселелерін модельдеу саласында халықаралық ғылыми-зерттеуде тәжірибесі бар жас ғалымдар тобы құрылды. Сондай-ақ Ш.Омаров АҚШ Қорғаныс министрлігінің штаб-пәтері Пентагонға Қазақстаннан шақырылған жалғыз ғалым саналады. Осы орайда профессор Шыңғыс Омаров ғарыш кеңістігін зерттеуде обсерваторияларда қолданып жатқан жаңа технологиялық мүмкіндіктер туралы айтты.
– Күн жүйесін, қашықтағы ғарышты зерттеу еліміз үшін өте маңызды. Кейінгі уақытта ғылым мен технологиядағы жетістіктер Қазақстанның да өзге елдер сияқты ғарыштық әлеуетінің артуына ықпал етіп келеді. Осыдан 10 жыл бұрын ғарышқа ұшырған спутниктеріміз телекоммуникацияда нәтижесін беріп отыр. Геостационарлық «KazSat» және жерді ғарыштан бақылайтын «KazEOSat» спутниктері республика операторларының қажетін өтеп жатыр. Бүгінде Илон Масктің «SpaceX» компаниясы сияқты әлемнің көптеген елдері ғарышты игеруге спутниктерін ұшыруда. Адамзат үшін ғарышты зерттеудің игілігімен қатар кері әсерінің де бар екенін естен шығармауымыз қажет. Кейінгі уақытта ғарышта қоқыстар пайда болып, спутниктердің қақтығысу ықтималдығы жоғарылады. Осыған байланысты Астрофизика институтындағы робот-телескоптар ғарыштағы қолайсыз ахуалды да бақылау мүмкіндігіне ие. Институт ғалымдары робот-телескоптарға бағдарламалар әзірлеп, автоматты режімде өз спутниктерімізді, олардың айналасындағы қозғалыстарды бақылап, Республикалық ғарыш орталығына ақпарат беріп отырады. Тағы бір айта кететін жайт, ғалымдар интернетті қолдана отырып, бағдарламаны пайдалану арқылы робот-телескоптарды әлемнің кез келген нүктесінде отырып басқара алады. Бүгінде Қазақстан да әлемнің көптеген елі сияқты ғарыштық аппараттарды сүйемелдеу ісін өркендетуге атсалысып келеді. Былтыр Үндістан ғарыштық зерттеулер ұйымы «Чандраян-3» планетаралық стансасын айға ұшырған кезде Астрофизика институты ғалымдары спутник қозғалысын бақылап отырды. Мұнымен қоса ғаламды, жұлдыздар, планеталарды бақылауда, қараңғы материяны зерттеуде іргелі және қолданбалы астрономия және астрофизиканы дамыту ісіне белсенді атсалысып, астрономиялық бақылаулар, теориялық зерттеулер және компьютерлік модельдеуді іске асырып келеді. Ғалымдар үшін осы зерттеулердің нәтижесін халықаралық ғылыми журналдарда жариялау маңызды. Бүгінде Америка, Еуропаның рейтингтік журналдарында жарияланған мақалалар ғалымдарымыздың астрономия және астрофизикадағы жетістіктерін көрсетеді, – дейді профессор Шыңғыс Омаров.
Автоматтандырылған обсерваториялар
Алматыдан 75 шақырым қашықтықта, теңіз деңгейінен 2750 метр биіктікте орналасқан Ассы-Түрген астрономиялық обсерваториясында тұрақты бақылаулар 1981 жылдан бастап жүргізіле бастады. 1950 жылға дейін Таулы астрофизикалық обсерваториясы аталып келген Каменск үстірті обсерваториясында ғалымдар галактикалар, жұлдыздар, ғаламшарлар және геостационар жер серіктеріне бақылау жүргізеді. 1957 жылы тамыз айында Халықаралық геофизика бағдарламасы аясында құрылған Тянь-Шань обсерваториясы бұл күндері тұрақты бақылау стансасының қызметін атқарып отыр.
Профессор Шыңғыс Омаров Ассы-Түрген обсерваториясындағы ерекше астроклимат ғаламшар астрономиясы үшін өте қолайлы екенін айтады. 1975 жылы академик Төкен Омаровтың басшылығымен Ассы-Түрген таулы үстіртінде жаңа обсерваторияның құрылысы жанданған болатын. Профессор Григорий Идлистің жетекшілігімен жазған кандидаттық диссертациясында Төкен Омаров жұлдыз динамикасы мен аспан механикасының түйісуінде ғылыми бағытты қалыптастырған ғалым ретінде белгілі. Академиктің ғылыми жұмысы нәтижесінде динамикалық астрономия тарихына «Идлис-Омаровтың есебі», «Омаров-Хаджидеметриу элементтері» және «Гельфгат-Омаровтың есебі» сияқты ұғымдар енді. Академик өмірінің соңына дейін Халықаралық астрономиялық одақтың мүшесі әрі аспан механикасы және динамикалық астрономия жөніндегі комиссиясының, 2003 жылдан бастап БҰҰ жанындағы «WorldSpaceWeek» Директорлар кеңесінің құрамында жұмыс істегені белгілі. Бүгінде Ассы-Түрген обсерваториясы академиктің есімімен аталады.
Кейінгі жылдары институт ғалымдары технологиялар мен цифрлы жетістіктердің нәтижесінде Ассы-Түрген обсерваториясының жерден қашық әрі жақын кеңістікті мониторингілеу және бақылау нәтижесінің жоғарылығына қарап, халықаралық хабқа айналу мүмкіндігі зор екеніне көз жеткізіп отыр. Профессор Шыңғыс Омаров атап өткендей, обсерватория толыққанды роботты, автоматты жүйеге көшірілген. Оның айтуынша, көнерген механикалық құрылғылардың барлығы дерлік жаңарды. Ғимаратта жөндеу жұмыстары жүргізілді. Келесі жылдан бастап институт ғалымдары инновациялық жобаларын «Астротехприбор» компаниясымен бірлесіп жүзеге асыруды көздеп отыр. Астрофизика институты астрономиялық мұрағаттарды халықаралық пайдалануға, стандарттар мен өзара әрекеттесу технологияларын дамытуға ықпал ететін Халықаралық виртуалды обсерваториялар альянсының мүшелігіне өтті. Ассы-Түрген обсерваториясында SSA ұлттық жүйесін өңдейтін SST ғарыштық бақылау және қадағалау жүйесі бар. Қазіргі кезде Ассы-Түрген обсерваториясы бірқатар ғылыми ұйымдардың роботталған телескоптарын орналастыру үшін астрохостинг қызметтерін көрсете бастады. Олардың қатарында Назарбаев университетінің энергетикалық ғарыш зертханалары, Берклидегі Калифорния университетінің ғарыштық зерттеулер зертханасы (Калифорния, АҚШ) бар. Оның нәтижесі еліміздегі астрономия және астрофизика саласындағы зерттеулерді әрі қарай дамытуға мүмкіндік береді. Бұл ұлттық, халықаралық жобалар мен ынтымақтастық аясында географиялық орналасуы және астроклиматтық жағдайымен ерекшеленетін Ассы-Түрген астрономиялық бақылау орталығын «AstroHub»-қа айналдыру келешегінің зор екенін көрсетіп отыр.
Бүгінде институттың Италия, Бразилия, Аустралия, Ресей, Жапония, Қытай, Еуропалық Ғарыш агенттігі сияқты көптеген орталықтармен жұмысы жанданған. Шетелдік ғалымдармен коллаборацияны дамыту Қазақстан үшін жас ғалымдардың білім алмасуына, оларды ғылымға тарту, жаңа нәтижелер шығаруға мүмкіндік берумен қатар заманауи телескоптарда жұмыс істеп, әлемнің алдыңғы қатарлы астрофизиктерін Алматыға тартуды көздейді. Ассы-Түрген обсерваториясы республиканың және халықаралық оптикалық телескоптарды, жерге жақын ғарыштық кеңістікті мониторингілеу кешенін, бақылау мәліметтерін жинауға, талдауға, сақтауға арналған аппараттық-бағдарламалық құралдарды байланыстыратын біртұтас экожүйені дамытуға мүмкіндік береді.
Алып компьютер және жасанды интеллект
– Президент Қ.Тоқаев Ғылым және технологиялар жөніндегі ұлттық кеңестің отырысында жасанды интеллектіні дамытатын институттар керек екенін айтқан болатын. Бүгінде жасанды интеллект күнделікті өмірімізге дендеп еніп барады. Жасанды интеллект қарапайым есептерді шешуде ғана емес, күрделі бағдарламаларды жасауда да өте маңызды. Әлемде жасанды интеллект саласында бәсекелестік дамып барады. Оны астрофизикада қолдану халықаралық астрофизика ғылымын жаңа бір сатыға көтеруге ықпал етіп, әлем елдері осы бағытта еркін пікір алмасып, бірлескен жобаларды жүзеге асыра бастады. Осы орайда биыл Назарбаев университетінде Астрофизика институты, Қытай ғалымдарының бірлесуімен «Есептеу астрофизикасы, суперкомпьютерлерді, жасанды интеллектіні қолдану» тақырыбында халықаралық конференция өткізу жоспарланып отыр. Ғалымдардың бұл басқосуы астрофизиктер, астрономдардың жасанды интеллект саласындағы озық тәжірибелерімен бөлісуге кеңінен мүмкіндік береді, – дейді профессор Шыңғыс Омаров.
Қазіргі кезде институтта өзге ғылыми-зерттеу орталықтарында кездесе бермейтін суперкомпьютер бар. Техникалық тұрғыда ФАФИ есептеу кластері деп аталатын алып компьютер сандық зерттеулер жүргізуде, модельді деректерді, бақылау ақпараттарын сақтауда қолданылады. Алып машина 15 градустық температуралық режімде, жеке бөлмеде орналасқан. Бұл кластер жұлдыздар мен галактикалардан бастап әртүрлі масштабтағы гравитациялық жүйелердің эволюциясын түсінуге бағытталған. Мұнда сандық есептеулер жүргізу үшін PCI карталары қолданылады.
Астрономиядағы жаңалықтар көптеген архив деректерін өңдеумен тығыз байланысты. Осыған орай институт ғалымдары күнделікті ауқымды деректерді өңдейді, сүзгіден өткізеді. Профессор Шыңғыс Омаровтың айтуынша, Ұлттық виртуалды обсерватория құрылып, Қазақстан Халықаралық виртуалды обсерваториялар альянсы құрамына кірді. Ондағы мақсат – астрономиялық зерттеулердің мүмкіндіктерін арттыру, жақын және қашықтағы ғарыш нысандарын зерттеу үшін астрономияда үлкен деректерді өңдеу, сақтау және талдау, «Big Data» әдістерін дамыту. Бұл жобаны нәтижелі іске асыру Астрофизика институтында жүргізілетін бақылау және сандық зерттеулердің тиімділігін арттырады. Осы бағытта ақпараттарды пайдаланушылар үшін цифрлық портал құрылып, бағдарлама бойынша барлық инновациялардың нәтижелері жарияланған. Веб-ресурс пластина, фотопленкаларда сақталып, сандық жүйеге көшірілген ақпараттармен толыққан. Ғылыми құндылығымен ерекшеленетін деректер қоры студенттерге, ғалымдарға, сондай-ақ шетелдік қызығушыларға да қолжетімді. Енді институтта жұмыс істеп тұрған алып компьютерді күшейту міндеті тұр.
Бүгінде Астрофизика институты бюджеті ғылыми зерттеулерді іске асыруға толыққанды мүмкіндік береді. Ғалымдардың 40 пайызға жуығын жастар құрайды. Әл-Фараби атындағы ҚазҰУ, Ғ.Дәукеев атындағы Алматы энергетика және байланыс университеті, Қ.Сәтбаев атындағы ҚазҰПУ, Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінің студенттері тәжірибеден өтіп, жұмысқа орналасу мүмкіндігіне ие. Болашақ мамандардың шетелдерде тәжірибеден өтуі де жан-жақты қарастырылыпты.
Астероидтардан қандай қауіп бар?
Әлем астрономдары біраз жылдан бері Апофис астероидының Жермен соқтығысу мүмкіндігін қарастырып келеді. Ғылыми болжамдар диаметрі 300 метр болатын астероидтан ғаламдық қақтығыс болуы мүмкіндігін жоққа шығармайды. Ғалымдар астероидтың қозғалыс траекториясын зерттеп, өте қауіпті екенін анықтаған болатын. Оның қозғалысын қалт жібермей отырған ғалымдардың айтуына қарағанда, астероид 2029 жылға қарай жерге жақын геостанционарлық орбита кеңістігіне жақын ұшып өтеді. Келесі жылдан бастап Халықаралық астероидтар қауіпсіздігі жүйесіне енген Астрофизика институты ғалымдары астероид траекториясын бақылауды жалғастырады. Бұған дейін Астрофизика институты ғалымдары АЗТ-20 телескобында астероид спектрін бақылай алған. «NASA» аэроғарыш агенттігі деректеріне сүйенсек, әзірге Апофистен қауіп жоқ. Осы орайда профессор Шыңғыс Омаров ғарыштық технологиялар өндірісін дамыту еліміздің ғарыштық державалар көшінен қалмай, іргелі зерттеулерге серпін беретінін атап өтті. Алдағы уақытта Астрофизика институты ғалымдары «Galam» бірлескен кәсіпорнымен ғарыш аппараттарын шығаруды жоспарлап отыр.
Астрономиялық туризм дамиды
Қазіргі кезде Каменск үстіртінде 4 телескоп жұмыс істеп тұр. Телескоптар елімізде астрономия мен астрофизиканы насихаттау мақсатында қолданылады. Олардың ең көнесіне – 123 жыл. Бұл телескоп XIX ғасырдың аяғында Германияда жасалып, Потсдам обсерваториясынан әкелінген. Телескоп тұрған күмбез тәрізді ғимараттың төбесі ашылады әрі айналып тұрады. Мұнда келген туристер, студенттер, мектеп оқушылары жұлдыздар мен аспан денелерін тамашалап, ғалымдар тарапынан ғарыш әлеміне қатысты танымдық лекциялар тыңдайды. Профессор Шыңғыс Омаров атап өткендей, ғасырға жуық ғылыми әрі танымдық маңызы жоғары обсерваторияға туристерді тарта отырып, Қазақстанның астрономия және астрофизикадағы жетістіктерін насихаттауға болады. Қай елге сапар шексеңіз де туристердің баратын негізгі орны – обсерваториялар. Астрономия саласын дамыту жаңа білімді, жаңа технологияларды игеруге мүмкіндік береді. Астрономиялық туризмді дамыту – өркениетті елдің белгісі. Бүгінде Алматыны астрономиялық туризм орталығы ретінде дамытудың барлық алғышарты бар.
Астрофизика институты базасындағы обсерваториялар мектеп оқушыларынан бастап шетелдік туристер үшін де тартымды. Осы бағытта 10-нан аса туристік агенттікпен келісім жасалыпты. Қазіргі кезде институт басшылығы іргелі ғылымды дамытумен қатар астрономиялық турзим бағытында да заманауи қадамдар жасап жатыр.
АЛМАТЫ