Чтобы по достоинству оценить изменения, произошедшие в мировой астрономии в послевоенный период, было бы полезно уделить некоторое внимание и традиционной оптической астрономии, посмотрев на нее с высоты современных достижений, хотя и с риском пройти мимо значимых событий. Оптическая астрономия отнюдь не ушла в тень после того, как появилась радиоастрономия. К тому времени крупнейшим инструментом в этой области являлся большой 200-дюймовый рефлектор «Хейл» в Паломарской обсерватории, введенный в эксплуатацию в 1948 г. С самых первых дней его использовали в крайне важной работе – уже упомянутых исследованиях звездных населений, предпринятых Бааде, и в ряде исследований Сэндиджа. Начиная с 1950 г. Аллан Р. Сэндидж был ассистентом и аспирантом Хаббла, а в 1952 г. вошел в штат обсерваторий Маунт-Вилсон и Лас-Кампанас. После смерти Хаббла он унаследовал его программу глобального определения расстояний и скоростей разбегания галактик. Он получил важные данные, в частности численное значение замедления расширения, что оказало огромное влияние на космологические представления 1950‐х и 1960‐х гг. («параметр замедления» будет повторно рассмотрен нами в главе 20). Спустя некоторое время в Паломарской обсерватории Джесси Гринстейн выполнил исследование белых карликов, Эрик Э. Беклин и Дж. Нейгебауэр – инфракрасных источников, а Бааде, Цвикки и Минковский – остатков сверхновых.

В 1975 г., в те времена, когда если что-то и имело значение, так это размер, в Советском Союзе был введен в эксплуатацию альт-азимутальный оптический телескоп с еще большим объективом – 6 метров, или 236 дюймов. Одно только его зеркало, отливка и полировка которого производилась в Ленинграде начиная с 1968 г., изначально весило 70 тонн. Однако этот телескоп эксплуатируется в неблагоприятных условиях в районе Кавказских гор на юге России и ненамного превышает возможности ряда инструментов меньшего размера. Интересно отметить, что Исаак Ньютон в своей «Оптике» рекомендовал вершины гор как места, где можно избежать дрожания атмосферы. Однако есть и более убедительные соображения. На очень большой высоте содержание водяных паров в атмосфере значительно уменьшается, что делает возможным наблюдение в инфракрасном и субмиллиметровом диапазонах. Это преимущество не оценили по достоинству до тех пор, пока на горе Пик-дю-Миди во французских Пиренеях не была основана первая высокогорная обсерватория. Эта обсерватория, первоначально использовавшаяся только в метеорологических целях, находится на высоте 2877 метров. Работы на ней велись с 1882 г., но не регулярно, к тому же французское правительство сократило ее финансирование, и сегодня ее главная заслуга состоит в туристической привлекательности единственной в мире обсерватории, столь эффектно расположенной среди скалистых гор. В некоторых кругах принято называть «старейшей непрерывно действующей высокогорной обсерваторией» находящуюся на горе Гамильтон в Калифорнии, подчеркивая таким образом, что пальма первенства принадлежит ей (но она начала работать в 1888 г.). В 1889 г. Гарвард открыл более скромную станцию в Арекипе (Перу). Она оставалась там до 1927 г., после чего ее перенесли в Блумфонтейн (Оранжевая провинция в Южной Африке), а в 1966 г. окончательно закрыли. Первой обсерваторией, построенной на западе Соединенных Штатов под руководством астрофизика Дональда Мензела, стала высокогорная обсерватория в Клаймаксе и Боулдере (штат Колорадо). Открывшись в 1930 г., она стала в ряд его обсерваторий, снискавших похвальную репутацию, но эта обсерватория выделяется в силу оказанного ею существенного влияния. Мензел специализировался на получении внезатменных изображений солнечной короны, он постигал азы этого редкого мастерства непосредственно у Бернара Лио, обучаясь у него на Пик-дю-Миди.

Технология изготовления телескопов – это отдельная тема, но трудно пройти мимо ньютоновского замечания о дрожании атмосферы, не упомянув о способах, посредством которых Европейская южная обсерватория (ЕЮО) начала преодолевать это затруднение в 2006 г., используя для компенсации атмосферной турбулентности «адаптивную оптику». Адаптивная оптика – это метод видоизменения изображения путем контролируемой физической деформации зеркала. В небо посылается мощный пучок лазерного излучения в нужном направлении. Он возбуждает атомы натрия на высоте около 90 километров, создавая там слабую искусственную звезду, что позволяет измерять и автоматически исправлять атмосферные эффекты в заданном направлении.

Во второй половине XX в. потребность в площадках, пригодных для наблюдений в возможно более широком диапазоне длин волн, привела к основанию еще нескольких горных обсерваторий. Все новые большие телескопы к этому времени располагались на высоте порядка 2000 метров или выше – гораздо выше, если речь идет о Гавайях. Горные обсерватории были построены в Аризоне (Китт-Пик), на Гавайях (где располагаются канадско-франко-гавайский телескоп, инфракрасные телескопы НАСА и Великобритании и телескопы «Кек»), в Чили (одним из трех главных институтов там является Европейская южная обсерватория), в Австралии (с Англо-австралийским телескопом и телескопом системы Шмидта, принадлежащим Великобритании) и в Испании (включая Германо-испанский центр в Калар-Альто, а также рефлекторы «Гершель» и «Ньютон» на острове Пальма, входящем в группу Канарских островов в Атлантическом океане). С 2,5‐метровым телескопом «Ньютон» связана интересная история, поскольку сначала его установили в Королевской обсерватории в Херстмонсо (графство Суссекс в Англии) в 1967 г., но он не мог там полноценно работать из‐за английских погодных условий. После надлежащей многоплановой доработки телескоп перевезли на о. Пальма. Что касается 4,2‐метрового зеркала телескопа «Гершель» на о. Пальма, то и по сей день его можно считать объективом с наиболее точно выдержанной формой среди всех других астрономических зеркал в мире. Как и большинство других очень больших телескопов этого периода в рефлекторе «Гершель» используются преимущества альт-азимутальной монтировки с несмитовским фокусом. (См. изображение такой современной монтировки на ил. 195.) Интересно происхождение Европейской южной обсерватории: проект по ее созданию был инициирован усилиями Яна Оорта, но саму идею подсказал ему астроном немецкого происхождения сотрудник обсерваторий Маунт-Вилсон и Маунт-Паломар Вальтер Бааде во время своего двухмесячного пребывания в Лейденском университете в 1953 г.

Такие грандиозные проекты все еще используют в том числе и неправительственное финансирование, что может быть проиллюстрировано большим количеством примеров, но к числу наиболее показательных относится обсерватория Кека, расположенная на вершине спящего вулкана Мауна-Кеа на высоте 4205 метров. Это место замечательно по нескольким причинам – отсутствие городских огней, сухая и прозрачная атмосфера и широкая термически устойчивая зона окружающего океана. Инструменты обсерватории (один из них был введен в эксплуатацию в 1993 г., а другой – в 1996 г.) – самые большие на сегодняшний день оптические и инфракрасные телескопы в мире. Высотой с восьмиэтажный дом, они весят по 300 тонн каждый, но при этом их наведение производится с чрезвычайной точностью. Главное зеркало каждого имеет диаметр 10 метров и состоит из 36 шестиугольных сегментов, действующих как единое целое. Обсерватория находится в ведении Калифорнийской ассоциации, поддерживающей с 1996 г. партнерские отношения с НАСА. Это монументальное предприятие обязано своим успехом серии грантов на общую сумму 140 миллионов долларов, выделенных фондом У. М. Кека.

Вот, пожалуй, и все, что можно сказать об оптической стороне дела, если не вдаваться в подробности. К началу 1990‐х гг. было всего лишь около дюжины оптических телескопов с зеркалами больше 3 метров в диаметре. К концу столетия их насчитывалось уже по меньшей мере двадцать пять, даже если считать за одно целое связанные друг с другом телескопы, расположенные в одном и том же месте и работающие как один инструмент. К 2006 г. шесть из них располагались на Мауна-Кеа, шесть – на горных склонах в Чили, и шесть – на континентальной территории Соединенных Штатов. В процессе строительства находится сегментный зеркальный инструмент (образцом для него послужили телескопы «Кек» на Гавайях) с объективом диаметром 10,4 метра и бинокулярный телескоп на горе Грэхэм в Аризоне с двумя зеркалами по 8,4 метра. Однако в первом десятилетии нового тысячелетия амбиции стали расти быстрее, чем зеркала. В США группа институтов приступила к планированию 25‐метрового Гигантского Магелланова телескопа, а совместное предприятие США и Канады нацелилось на постройку 30‐метрового телескопа. Лундская обсерватория в Швеции совместно с Испанией, Финляндией и Ирландией планирует построить 50‐метровый инструмент; а Европейская южная обсерватория – совместное предприятие, спонсируемое одиннадцатью правительствами и осуществляющее свою деятельность в Чили, – начинает подумывать о 100 метрах. Это зеркало планируется изготовить из сегментов какой-либо подходящей формы. (С технологической точки зрения представляется абсолютно невозможным построить монолитное зеркало, размеры которого превышали бы 8 метров в поперечнике.) Из всех сегодняшних действующих телескопов впереди всех с большим отрывом идет инструмент ЕЮО, носящий название «Очень большой телескоп» (Very Large Telescope, или VLT, всего лишь 4 × 8,2 метра); новый телескоп, видимо, будет называться «Ошеломляюще большой телескоп» (overwhelmingly large telescope, или OWL). Можно задаться вопросом, что ошеломляет сильнее – его название или количество выделяемых на него денег? Как бы то ни было, ревизионная комиссия, созданная для выработки решения по этому проекту, пришла к выводу о его осуществимости, но выразила озабоченность в отношении его стоимости, которая предварительно оценивалась в 1,5 миллиарда евро (1,9 миллиарда долларов). Проект урезали, и в результате приняли решение ограничиться диаметром главного зеркала в 42 метра с более скромным названием «Чрезвычайно большой телескоп» (Extremely Large Telescope, или ELD).

Что касается радиодиапазона, позволяющего проводить высококачественные исследования даже в таких климатических условиях, когда водяные пары блокируют волны оптического излучения, то мировые астрономических центры умножали количество больших радиотелескопов с еще большей скоростью, чем оптических, особенно в течение первых двух послевоенных десятилетий. Бегло просматривая историю финансирования послевоенных исследований, можно задаться вопросом: почему, несмотря на появление в Соединенных Штатах ряда важных пионерских достижений в этой области, они очень медленно наверстывали то, что давно было сделано в других странах – Великобритании, Нидерландах и, например, в Австралии? Щедрое финансирование в США оптической астрономии отчасти объясняет этот парадокс, а заинтересованность военных в создании обсерваторий, пригодных для использования в космосе, играла даже еще большую роль. Однако, когда выгоды от работы в радиодиапазоне начали становиться очевидными, ситуация быстро поменялась и дивиденды не заставили себя ждать.