«Мать «Хаббла» Нэнси Грейс Роман (1925–2018)
Самым знаменитым телескопом со времен Галилео Галилея, впервые использовавшего этот прибор в наблюдениях за небосводом в 1609 г., стала автоматическая обсерватория (космический телескоп) «Хаббл» (КТХ), запущенная NASA и Европейским космическим агентством на околоземную орбиту в 1990 г.
Всякий телескоп не просто астрономический – он еще и музыкальный инструмент. Ведь наблюдая за звёздами, астроном поневоле видит-слышит музыку сфер и еще много чего невиданного и неслыханного дотоле. С помощью «Хаббла» была открыта «темная энергия» и установлен возраст Вселенной – 13,82 млрд лет. Этих двух открытий уже хватит, чтобы признать КТХ уникальным созданием рук человеческих, а там есть еще много и других.
Назван так телескоп в честь американского астронома Эдвина Хаббла, открывшего расширение Вселенной. В создании КТХ – от идеи до запуска на орбиту – приняла участие первая женщина-астроном в NASA и первая женщина на руководящих должностях этого агентства доктор Нэнси Роман, получившая прозвище «Мать «Хаббла».
Нэнси родилась в семье геофизика-математика и учительницы музыки – чем не музыка сфер? Родители приохотили дочь к своим профессиям: Нэнси всю жизнь занималась наукой и посещала концерты. В 11 лет девочка организовала астрономический клуб и еженедельно проводила встречи «коллег»-одноклассников с чтением книг о кометах и созвездиях.
Всепоглощающий интерес к астрономии подгонял Нэнси: по ускоренной программе она за три года окончила Высшую школу в Балтиморе и поступила в частный Суортмор-колледж (штат Пенсильвания), славившийся своими выпускниками. На факультете астрономии девушка принялась работать на двух полусломанных студенческих телескопах, получая, по ее признанию, «удовольствие от изучения их устройства и игры с методами наблюдения».
Со второго курса студентка работала в обсерватории Спроула, находящейся в этом же городе. «Выбила» из деканата для себя индивидуальный курс астрономии.
Нэнси Грейс Роман
В 1946 г. Нэнси получила степень бакалавра по астрономии и поступила в аспирантуру Чикагского университета. Там, по своему обыкновению, она не желала терять время на знакомые ей дисциплины и вынудила трех профессоров озадачить ее проектами по наблюдательной астрономии. Один из них, будущий директор Йеркской обсерватории Уильям Уилсон Морган, «предоставил проект наблюдений с использованием 12-дюймового телескопа… Хотя Морган изначально пренебрежительно относился к Роман, даже не разговаривал с ней в течение 6 месяцев, он поддержал ее исследования». В 1949 г. настырная Нэнси получила степень доктора философии по астрономии, защитив диссертацию «Движущаяся группа Большой Медведицы».
По приглашению У. У. Моргана новоиспеченный доктор осталась работать в Йеркской обсерватории. Сотрудничала с обсерваторией Макдональда в Техасе. Важным открытием Роман стало то, что звёзды, состоящие из водорода и гелия, движутся быстрее, чем звёзды, состоящие из других, более тяжелых элементов. Не менее значительным было обнаружение ею внеземных планет и определение местоположений созвездий.
Своими наблюдениями и публикациями по звёздной спектроскопии и звёздам с высокой скоростью (Нэнси свела их в единый каталог) Роман приобрела авторитет в астрономическом сообществе. Одно напрягало ее сослуживцев-мужчин – неженское упорство Нэнси в достижении своих целей. Впрочем, без своего характера она не стала бы тем, кем стала. Недаром она вошла в сотню лучших молодых ученых Америки. В одной из научных статей Роман опубликовала свои фундаментальные наблюдения за структурой галактик и доказала, что «не все обычные звёзды были одного возраста», чем сломала прежнее представление ученых о развитии Вселенной. Эта статья была выбрана «Астрофизическим журналом» как одна из 100 самых важных статей за 100 лет.
Из-за нехватки в университете штатных должностей, доступных в то время для женщин, доцент Роман не могла стать профессором, вследствие чего перешла в Военно-морскую исследовательскую лабораторию, возглавив отдел микроволновой спектроскопии, где занялась новой областью исследований – радиоастрономией.
Затем, получив приглашение от NASA, Нэнси перешла в агентство и в должности начальника отдела астрономии в Управлении космической науки занялась созданием программы космической астрономии. Роман сменила еще несколько руководящих должностей в космическом агентстве: возглавляла отдел астрономии и физики Солнца, отдел астрономии и теории относительности и др.
Нэнси Роман 21 год занималась в NASA научными исследованиями и организационной деятельностью: разрабатывала бюджет космических программ, организовала коллективы учёных, принимала участие в запуске на орбиту солнечных и астрономических обсерваторий, астрономических и геодезических спутников, зондов-разведчиков для измерения релятивистского гравитационного красного смещения и т. д.
Нэнси также сослужила великую службу двум ранее разобщенным лагерям ученых – астрономам и представителям космических профессий. Она соединила их в группу единомышленников под крышей NASA. Так, одним из ее заявлений, претворенных ею в жизнь, стало: «Фундаментальной частью всех планов космического агентства является участие в них всего астрономического сообщества. NASA будет действовать как координирующее агентство, позволяющее астрономам получать необходимые им основные наблюдения из космоса».
Главным космическим детищем Роман стал телескоп «Хаббл», концепцию которого Нэнси начала прорабатывать чуть ли не с первого дня в NASA. Своим упорством и верой в удачу она переборола предубеждение ученых и чиновников, сомневавшихся в успехе этой затеи. При этом Нэнси не просто проталкивала свою идею, но и предложила использовать в наблюдениях на космическом телескопе метод, основанный на вращающейся коронографической маске (это один из астрономических инструментов). Нэнси и в агентстве осталась верна своей «упрямой и реалистичной манере одобрять или отвергать исследовательские проекты» (Роберт Циммерман).
Роман разработала структуру программы будущего орбитального телескопа, выступала на конференциях и ездила по стране, убеждая ученых «земных профессий» в необходимости космического телескопа, свою идею она сделала общественным достоянием, сплотила астрономов и деятелей NASA в кулак, который выбил из конгресса США необходимую для его создания астрономическую сумму.
Телескоп «Хаббл» взлетел в 1990 г. Он стал первой из «великих обсерваторий» NASA. За 30 с лишним лет с помощью «Хаббла» было сделано несколько важнейших открытий в астрономии. Кроме упомянутых в начале очерка «Хаббл» помог астрономам уточнить характеристики Вселенной, обнаружить планеты вне Солнечной системы и определить их химический состав. КТХ показал картину столкновения кометы Шумейкер-Леви-9 с Юпитером, прослеживает историю взрыва сверхновой 1987А в Большом Магеллановом облаке, обнаружил «странные молодые звёзды на окраине Туманности Андромеды», запечатлел наиболее далекие (а значит, самые древние) галактики. Благодаря «Хабблу» появилась концепция «ускоряющейся Вселенной» – «ускоренное расширение началось примерно 5 млрд лет назад, а до того момента оно тормозилось».
Почетный доктор многих колледжей, лауреат нескольких премий и кавалер медали за выдающиеся научные достижения NASA, Нэнси Грейс Роман умерла 25 декабря 2018 г. в Джермантауне (штат Мэриленд) в возрасте 93 лет.
В 2020 г. NASA объявило, что новый мощный космический телескоп, который запустят в 2027 г., назовут в честь женщины, которая первой продумала и обосновала существование подобных космических обсерваторий, – «Телескопом Нэнси Роман».