Это случилось как раз через пять лет после того дня, когда Джейн Лу впервые рассказала мне о поясе Койпера и о том, что далеко за пределами орбиты Нептуна были найдены сотни крохотных небесных тел. Сразу стало ясно, что изучение этих только что обнаруженных объектов повлечет за собой появление новой области в астрономии. Крупные телескопы особенно хороши для исследования очень далеких, не очень ярких объектов, а тут в моем распоряжении оказался именно такой телескоп. «Дерзай!» - подумал я...
Однако я не бросился в омут с головой, а сделал лишь маленький шаг. Я решил дать себе немного времени и проверить одну гипотезу, которая уже долгое время витала в обществе астрономов: поверхность космических тел, населяющих пояс Койпера, была испещрена кратерами, образовавшимися, по-видимому, в результате серьезных столкновений, эти воронки были точь-в-точь похожи на те, что я видел на поверхности Луны. Вряд ли подтверждение или опровержение этой гипотезы будут расценены кем-либо как серьезное достижение, но этого было вполне достаточно для моего старта; и я действительно в нем нуждался. В конце концов, чтобы это проверить, я собирался провести три ночи подряд у пятиметрового телескопа, названного в честь Джорджа Хейла, и внимательно изучить несколько объектов из пояса Койпера, дабы убедиться в том, что их поверхность и впрямь покрыта огромными кратерами. Те три ночи, которые достались мне по графику, выпали как раз на выходные Дня Благодарения. Обычно такая «удача» - удел самых молодых астрономов студенческого блока. Но зато в эти три ночи небо было темное и чистое, и никакая Луна не могла помешать моей работе.
Накануне Дня Благодарения я три часа потратил на дорогу - я ехал на юг от Пасадены. Мой путь пролегал через фермерские земли (сейчас эти места уже застроены частными домами) пригорода Чино-Хиллз, через утонувшую в пыли территорию индейской резервации Пала (сейчас на этом месте находится многоэтажное здание казино), далее по лесу (ныне от него остались лишь сгоревшие пни) и прямиком к горе Паломар. Всю дорогу я посматривал в небо, в мыслях о случайно набегавших облаках и плохой погоде. В тот день не было ни того, ни другого. Все было значительно хуже: небо было сплошь затянуто облаками, а ужасная погода, казалось, не закончится никогда. Прогнозы были удручающими. Только не подумайте, что астрономы занимаются изучением погоды, глядя в свои телескопы, но когда ты молод и жаждешь открытий или, пускай, всего лишь хочешь сделать свои первые шаги в науке, ночи, в которые погода играет против тебя, больше всего врезаются в память.
Как только я добрался до вершины и подъехал к украшенному лепниной, мрачноватому и будто бы спящему монастырю (наглядная картинка того, что во времена, когда астрономия как наука только начинала развиваться, женщинам туда проход был запрещен), туман уже окутал гору. Я прошел к телескопу и принялся за работу Я провел под куполом телескопа, где не было окон, несколько часов, по десять раз перепроверяя и настраивая аппаратуру. Когда я, наконец, вышел на улицу и решил поужинать, пошел слабый снег. После ужина снег прекратился, и густой туман целиком похитил ночь. Я не спал, в надежде, что туман уйдет и я смогу снова приступить к работе. Казалось, он не исчезнет никогда. Наконец, я оставил телескоп и отправился обратно к монастырю, в это время уже начинало светать, и туман из густого и черного превратился в густой и грязно-серый. Я задернул шторы в моей маленькой комнате в монастыре и проспал до двух часов дня.
Проснувшись и выглянув в окно, я увидел, что туман стал еще гуще, а с неба валит влажный снег. Мне также сказали, что нет никакой надежды на то, что к вечеру погода изменится и я смогу поработать ночью: купол обсерватории замерз, и для того, чтобы снова начать работу нужно было ждать, пока лед не растает. Вот так, вместо того чтобы наскоро перекусить перед тем, как стемнеет и отправиться к телескопу, мы с коллегами застряли в монастыре и полностью предались празднику в честь Дня Благодарения. В монастыре не было ни телевидения, ни Интернет а, поэтому нам ничего не оставалось, как разжечь костер и окунуться в чтение научной литературы. Я все еще продолжал искать хоть какую-нибудь зацепку, которая могла мне подсказать, с чего я должен начать свой путь в астрономии. Каждый раз, когда в голову приходила идея, я мучил сидящих вокруг костра вопросами о тех телескопах, что находились в обсерватории, и о том, как я могу использовать их в том или ином случае.
«Насколько хорошо работает инфракрасная камера, что стоит на телескопе Хейла?» - «Очень хорошо», - последовал ответ. Больше никаких подробностей, и каждый снова вернулся к чтению.
«А как насчет эшелле-спектрографа с предщелевыми устройствами и резателями изображения?» - спросил я. «Нет»,- услышал я в ответ, и мы сразу стали размышлять о том, что небольшая корректировка сделает это возможным.
Мой следующий вопрос: «Кто-нибудь что-нибудь знает о новом тепловизионном приборе ночного видения, который должны выпустить в следующем году?» «Да, разумеется».
В течение того вечера я перепробовал и перепроверил все возможные комбинации работы телескопов, камер, спектрографов и всей аппаратуры - в общем, всего того, что находилось в нашем полном распоряжении в Паломарской обсерватории.
Вдруг один из тех астрономов, что сидели рядом со мной, спросил меня, не думал ли я воспользоваться 48-дюймовым (1,219 метра) телескопом Шмидта.
Я ответил, что нет. Честно сказать, я даже смутно представлял себе, где он находится. В конце одной из тех дорог, что ведут вниз и по которым я ни разу не спускался? Может быть, это как раз тот самый купол, который возвышается над водяной башней?
Тем не менее я прекрасно осознавал, что, когда более пятидесяти лег назад ученые создавали телескоп Хейла, они понимали, что даже самый огромный в мире телескоп не сможет помочь, если ты не знаешь, в какую область звездного неба его нужно направить (необходимость выбора существовала всегда, мне это было очень хорошо знакомо). Ученые решили, что необходимо создать подробную карту всего звездного неба - своеобразную маршрутную карту для большого телескопа. Вот поэтому ученые построили телескоп меньших размеров, известный как 48-дюймовый телескоп Шмидта (названный так из-за размера зеркала и из-за самого вида телескопа). Этот телескоп находился недалеко, вниз по дороге от монастыря. Ночь за ночью телескоп Шмидта делал снимки, пока однажды, и это был первый раз в истории астрономии, он не снял последний квадрат звездного неба. Как результат его работы - карты звездного неба Маунт-Паломарской астрономической обсерватории, известные во всем астрономическом сообществе. Одно время во всех астрономических библиотеках были открыты специальные комнаты, где находились стенды, на которых карта звездного неба Маунт-Паломарской обсерватории, от Полярной звезды (Северной звезды) и до созвездия Южный Крест, была сложена из квадратов, каждый со стороной около тридцати шести сантиметров, - снимков неба. Каждый элемент карты находился в отдельном стеклянном шкафчике. На каждом снимке был изображен участок неба размером с вашу вытянутую руку. Все изображение состояло из 1200 снимков.
Будучи аспирантом, я был посвящен в «таинство» правильного использования обзора неба Паломарской обсерватории, который был прозван настоящими ценителями ПОСС (POSS). Для того чтобы им воспользоваться, нужно было сначала пойти в астрономическую библиотеку, открыть стеклянные шкафчики; потом, учитывая координаты участка звездного неба, который вы хотели бы исследовать, и если вам удастся найти лестницу, забраться на самый верх (это в том случае, если вы желаете взглянуть на северное полушарие неба) или, если вам выпало счастье исследовать что-то, что находится прямо над головой, стоять и спокойно смотреть прямо перед собой. К счастью, сразу же можно было понять, что снимки находились в той же последовательности, в которой они и должны были быть: начиная с фотографий восточной части неба и заканчивая фотографиями западной части. Может случиться так, что вам не повезет и снимка нужного участка неба не окажется на месте, тогда вы гарантированно потратите на его поиски целый час. Но вот вы все-таки нашли нужный снимок. Тогда нужно достать его из специального конверта, положить на огромный стол в библиотеке и очень низко нагнуться над изображением, чтобы увидеть миллионы миллионов звезд и галактик, и тут не обойтись без ювелирной лупы, поскольку без нее будет невозможно точно найти желаемый участок неба. Наконец, вы достаете «Полароид», сделанный по особому заказу, и делаете снимок крошечного участка карты, за которым так долго охотились. Теперь эта фотография - ваша собственная карта.
На протяжении нескольких десятков лет астрономы по всему миру от телескопа к телескопу носили с собой такие вот полароидные фотографии. Когда вы вводите в телескоп координаты того участка неба, который хотите увидеть, на экране компьютера появляется ничем не примечательная область звезд. Только с помощью снимков, которые делает «Полароид», на том ничем не выделяющемся участке неба вы вдруг сможете обнаружить новую галактику, туманность или даже нейтронную звезду, которую как раз и искали. В комнате, где находится пульт управления любым телескопом, в любую ночь в году вы сможете увидеть ученого или группу ученых, держащих в руках полароидный снимок и не отрывающих взгляда от экрана компьютера. Очень часто случалось так, что картинка, сделанная телескопом, была в зеркальном отражении, либо изображение получалось вверх ногами, и тогда никто не мог сообразить, какая именно последовательность работы элементов оборудования телескопа зеркально отражала изображение. И вот тогда-то ночью, когда три или четыре астронома пристально всматриваются в монитор, на котором светится участок неба, полный звезд, а в руках одного - небольшой снимок с «Полароида», обязательно всегда наступает момент, когда этот кто-то перестает вертеть снимок в руках и восклицает: «Ага!!! Вот эта звезда должна быть здесь, а этот небольшой треугольник звезд здесь, это именно то, что надо!» Сейчас техническое оборудование стало намного проще в использовании, тем более что карту звездного неба или снимки некоторых его участков, сделанные в Паломарской обсерватории, можно найти в свободном доступе в Интернете, а те снимки, что хранятся в библиотеках, просто-напросто пылятся в стеклянных шкафчиках. Но именно потому, что вы не можете взять экран компьютера и повернуть его зеркально или вверх ногами, эта маленькая группка из трех-четырех астрономов и сейчас стоит и крутит головами во всех возможных комбинациях или направлениях, пока какой-нибудь счастливчик не воскликнет: «Ага!» - и тогда головы всех немедленно склоняются в одном направлении.
Несмотря на то что 48-дюймовый телескоп Шмидта в Паломарской обсерватории был известен среди астрономов всего мира, мне он не казался заслуживающим внимания по одной простой причине: на телескопе до сих пор использовалось примитивное фотографическое оборудование. Давным-давно, в то время, когда я даже еще не появился на свет, астрономы уже знали о фотографической астрономии: о том, как заряжать пленку в темноте, как правильно вставлять кассету, расположенную в верхней части телескопа, как правильно направлять телескоп в небо, как получить хороший снимок. Мое поколение астрономов впервые стало использовать цифровые технологии. В настоящее время на всех телескопах установлено цифровое оборудование и используются такие же (только немного в иной форме) технологии, что и в обычном цифровом фотоаппарате, которые распространены уже по всему миру. Перемены в мире астрономии оказались столь же драматичны, что и в мире фотографии. Простота и скорость, с которой сегодня можно делать снимки, изучать и проводить с ними всевозможные манипуляции, совершенным образом изменили методы исследования в астрономии. Поэтому я думал о 48-дюймовом телескопе Шмидта, скорее как о реликвии, сохранившей память об астрономии тех времен, когда она только начинала свое развитие.
Однако в ту снежную туманную ночь в Паломарской обсерватории на праздник Дня Благодарения я решил, что работа с реликвией, сохранившейся со времен древней астрономии, довольно неплохой, а даже более того, интересный способ провести несколько ночных часов. Разобравшись, куда двигаться, я стал спускаться вниз по темной, занесенной снегом дороге, которая пролегала через сосновый лес, миновал самый большой телескоп и вышел на незнакомую дорогу, которая вела прямиком к телескопу Шмидта. Внутри кто-то был. Этот кто-то наводил порядок в аппаратной, которая располагалась как раз под самим телескопом. Это была Джин Миллер. Я представился. Она убиралась, вместо того чтобы делать свою обычную ночную работу, которая заключалась в том, чтобы снова составить карту неба с помощью телескопа Шмидта и сравнить вновь полученные результаты с теми, что были сделаны ранее.
Работать с телескопом Шмидта? Но это ведь устаревшая модель. Почему до сих пор кому-то приходит в голову использовать все эти непонятные и громоздкие фотопластины? Ответ относительно прост. Даже несмотря на то что наука значительно продвинулась в своем развитии со времен, когда использовались фотопластинки, а цифровые камеры сделали работу астрономов несравненно проще и приятнее, не все изменилось только в лучшую сторону. Телескоп Шмидта был специально разработан для того, чтобы одновременно можно было наблюдать за большой областью неба. Каждый раз фотопластинка со стороной 36 сантиметров - которая на самом деле не что иное, как обыкновенная стекляшка, на одну сторону которой нанесена фотоэмульсия, - установленная с одной стороны телескопа и направленная в небо, делала снимок огромного участка неба. Цифровые камеры, напротив, хороши для съемок слабо видимых объектов, однако с их помощью невозможно сделать четкие снимки больших участков неба. Средний телескоп, оснащенный цифровой камерой, за один раз может сфотографировать область неба, в тысячу раз меньшую. Создание большей по размерам цифровой камеры могло бы быть вполне очевидным решением проблемы, однако для того, чтобы четко запечатлеть такой же участок неба, как при использовании телескопа с фотопластинкой, понадобилась бы 500-мегапиксельная цифровая камера. Даже при современных технологиях это гигантское число. В те времена, когда даже профессиональные фотографы имели цифровые камеры с одним мегапикселем, чтобы сделать точно такую же карту звездного неба, какая была составлена в 1950 году с помощью телескопа Шмидта, стоило смириться с трудностями использования фотопластины ради непревзойденной особенности снимать быстро и четко ночное небо.
В ту ночь Джин рассказала мне о последних исследованиях и объяснила, как были созданы и усовершенствованы фотопластинки. Она также рассказала мне о том, как после нескольких лег работы в другой обсерватории она оказалась в обсерватории на горе Паломар. Тогда же, глубоко задумавшись, она сказала мне, что дни легендарного телескопа Шмидта почти сочтены. Вторая карта - результат исследования звездного неба Паломарской обсерватории - была почти завершена, и Джин предчувствовала, что вряд ли еще кто-либо будет работать на этом телескопе и использовать фотографические пластинки. Все осеннее небо было уже сфотографировано, и похоже, уже никто не собирался использовать этот телескоп в течение всего будущего сезона.
Расписание всех самых крупных телескопов мира составляются с учетом того, что на них будут работать каждую ночь все дни в году, за исключением Рождества, хотя я в первый день Рождества провел много времени за работой. Сама мысль о том, что телескоп хоть на какое-то время останется без работы, была для меня глубоко болезненной. Несомненно, нет ничего хорошего в том, что ты не можешь взяться за работу из-за неисправности телескопа или просто-напросто потому, что погода делает для этого все возможное, но нет ничего хуже, если телескоп стоит без дела только потому, что к нему утрачен интерес. Да, фотографические технологии, в которых использовалась фотоэмульсия, уже устарели и не так просты в использовании, но стоит признать, что 48-дюймовый телескоп Шмидта был и остается самым лучшим телескопом в мире хотя бы потому, что с его помощью можно делать четкие снимки больших участков неба.
Большой участок неба! Это было именно то, что нужно! Изучение пояса Койпера, которое еще находилось в начальной стадии, было затруднено тем, что ученые использовали для поиска новых объектов в поясе Койпера цифровые камеры, которые, как мы уже знаем, способны за раз сделать снимок небольшого участка неба. Им, конечно же, удавалось находить новые объекты, но все они выглядели маленькими и отражали очень мало света. Представьте, что вы хотите исследовать океан и населяющие его живые существа, но все, что у вас есть, - это маленький сачок Если вы несколько раз подряд опустите сачок в воду, вы, разумеется, обнаружите множество различных микроорганизмов и криль, но вы никогда не узнаете о существовании дельфинов, акул и тем более таких редких животных, как киты. В отличие от цифровых камер, которые сейчас используют астрономы, фотопластинки, установленные на 48-дюймовом телескопе Шмидта, не такие чувствительные. Их можно сравнить с сетью настолько крупной, что крохотные микроорганизмы и криль просто не попали бы в нее, а прошли насквозь, однако на самом деле эта сеть так велика, что может захватить весь океан со всеми его жителями - большой рыбе негде будет спрятаться.
Когда мне в голову пришла эта мысль, я задумался о самой «большой рыбе».
К этому времени я уже размышлял о том, что Плутон мог быть далеко не единственной планетой пояса Койпера, и есть шанс открытия новых планет. Было совершенно очевидно, что телескоп Шмидта может мне в этом помочь. Однако существовала большая проблема. Последний раз, когда я держал в руках настоящую фотопленку, я учился в третьем классе. Тогда мы с отцом оборудовали специальную темную комнату, чтобы проявлять снимки, которые сами делали с помощью камеры с диафрагмой. Да. Похоже было, что я не смогу удачно закончить этот проект. Все время я осторожно пытался выведать у Джин, что она собиралась делать следующей осенью, когда телескоп будет стоять без дела. Она не знала. Вероятно, всю следующую осень ей и ее коллегам по работе придется заниматься другими мелкими делами в обсерватории. Тогда я поинтересовался, а что, если кому-то понадобится телескоп. Ее лицо вдруг просветлело, и она воскликнула: «Я уверена, что все в обсерватории будут взволнованны - мы с радостью поддержим новый проект и того, кто захочет работать на этом телескопе».
Потом она спросила: «Думаете, мы можем обнаружить новую планету?»
Именно так я начал заниматься поиском новых планет. Год спустя я уже успел хорошо узнать Джин и ее товарища по работе Кевина Рикоски, поскольку каждую ночь, за исключением так называемых светлых ночей, когда в небе появлялся мой заклятый враг, я обсуждал с ними, какую область неба лучше исследовать. Каждую ночь мы вдоль и поперек обсуждали местоположение и фазу Луны, возможность выпадения снега или появления тумана, а также удачу или провал сделанных накануне фотографий. Везде, куда бы я ни шел, со мной была огромная записная книжка в твердом переплете, в которой было записано все, что мы успели исследовать, а также находились различные карты и календари. Каждую ночь, независимо от того, в каком часовом поясе или на каком континенте я находился, ровно за тридцать минут до наступления заката (время, в которое я всегда делал записи в блокноте) я связывался с телескопом Шмидта. Я помню, как однажды звонил в обсерваторию из телефона-автомата поздно вечером на одной очень оживленной улице в Беркли, утром рано из гостиницы в северной Италии, далеко за полночь из дома моей матери в Алабаме, но чаще всего из моей хибары в лесу.
Я до мелочей продумал алгоритм своих действий. Каждый месяц мы успевали исследовать пятнадцать отдельных квадратов неба, или один участок, который составлял один процент всего неба. Возможно, это кажется не такой уж и большой площадью, однако за один месяц мы должны были исследовать площадь неба, намного большую, чем та, которую ученые, «охотившиеся» за новыми объектами в поясе Койпера, успели изучить за предыдущие пять лет. Однажды ночью мы решили попытаться осмотреть три, а то и четыре квадрата неба. Для этого Кевин или Джин должны были покинуть тускло освещенную аппаратную комнату, до отказа набитую компьютерным оборудованием, и подняться по шатающимся лестницам на этаж, где находился сам телескоп. Зайдя внутрь, нужно погасить весь свет, прежде чем начать распаковывать светонепроницаемые коробки, в которых хранились фотографические пластинки. Я помнил, что во времена фотоаппаратов с диафрагмой фотопленку проявляли при красном свете ламп, поскольку пленка к нему нечувствительна. Однако фотопластинки, установленные на телескопе, были чувствительны именно к красному свету, так как объекты пояса Койпера можно было увидеть именно так. Поэтому всю работу с этими пластинками приходилось выполнять в полной темноте. Когда фотопластинка распакована, нужно было дойти до телескопа и установить ее. Только после этого затвор телескопа открывался, и лучи света, исходящие с неба, попадали на фотопластинку? Тридцать минут спустя другому человеку нужно было отправляться наверх в полной темноте, достать пластину и идти к другой стороне темного купола, затем поместить ее на небольшой подъемник с ручным управлением и с его помощью передать пластинку тому, кто ждет в темной комнате внизу. Пока тот, кто находится рядом с телескопом, ждет следующую пластинку и исследует новый участок неба, человек, находящийся внизу, должен подготовить фиксирующий раствор для пластинки. Когда будет сделан следующий снимок, новая пластинка появится на крохотном подъемнике. Утром, перед тем как отправиться спать в тот день, Джин и Кевин взглянули на стопку фотографий, сделанных ночью. Некоторые из снимков получились смазанными, на некоторых была повреждена фотоэмульсия - их придется выбросить. Удачные снимки были промаркированы, сложены в шкаф и внесены в мой список. Следующей ночью мы собирались еще раз обсудить то, что произошло предыдущей ночью, будущий прогноз погоды, еще раз выругаться на появившуюся в небе Луну и вновь приступить к работе.
Для меня эта работа оказалась изнурительной, и я, похоже, был единственным из нас троих, кто действительно спал ночью.
Мы поставили перед собой цель сделать по крайней мере по три хороших снимка каждого из пятнадцати квадратов в течение всего месяца. Если все сложится удачно, их можно сделать за три ночи подряд. Моя же работа заключалась в том, чтобы внимательно изучать каждый снимок и, точно так же как астрономы, занимавшиеся этим на протяжении сотен лет, искать объекты, которые двигались.
Я думаю, Кевин и Джин должны были быть очень рады тому, что Луна существует, поскольку «светлое время» были единственными днями, когда у них были выходные. Я же не причислял себя к ее фанатам. Я был очень взволнован: месяц прошел стадии «серого» и «темного времени» и уже приближалось «светлое время». По мере того как месяц неизбежно приближался к концу, мы понимали, что отстаем от графика из-за неприятностей с погодными условиями или фотографическими пластинками. Я заранее просчитывал количество ночей, оставшихся до того, как наступит «светлое время», и почти всегда приходил к выводу, что все шло превосходно или что мы можем не успеть сфотографировать один квадрат; и каждый раз, думая об этом, я понимал, что, если где-то далеко в космосе и могла находиться новая планета, теперь у нее было полно места, чтобы «спрятаться» от нас. У нашей «сети» появятся «дыры». Уже ближе к концу месяца Кевин и Джин всегда работали сверхурочно. Я же не мог ничего делать, кроме как сидеть в Пасадене, таращиться на Луну и не находить себе места.
Однако каким-то непонятным образом мы успели. За два года исследований неба с помощью 48-дюймового телескопа Шмидта мы действительно успели сделать снимки каждого участка неба из тех, что мы запланировали. За исключением одного. Мы буквально боролись с Луной. Окончательный счет: 48-дюймовый телескоп Шмидта - 239 квадратов, Луна - один. Эти 239 участков неба составляют пятнадцать процентов от всей площади неба, но это были «хорошие» пятнадцать процентов. Луна и планеты находятся на огромном расстоянии друг от друга, но тем не менее все они вращаются вокруг Солнца. Мы, крохотные создания, можем наблюдать за ними четыре месяца подряд, что для них является лишь одной третьей от полного пути вокруг Солнца. Итак в то время когда мы наблюдали за сравнительно небольшой областью неба, для нас она оставалась самой любопытной и огромной частью неба, даже по сравнению с тем регионом, который мы изучили ранее. Выражаясь фигурально, мы не смогли накрыть сетью весь океан, однако теперь мы узнали, «где больше всего любят плавать киты», и мы только подбирались к этому месту.
Исследование самого крупного региона неба, который кто-либо когда-либо исследовал ранее и пытался в нем найти новые объекты, принадлежащие поясу Койпера, было для нас таким волнующим событием, что я с трудом мог сдерживаться. Я знал, что нас ждут великие открытия, и ночь за ночью, делая новые снимки с перерывом только на время полной Луны, я находился в невероятном напряжении. Я говорил с друзьями о существовании других планет. Я размышлял о том, какие я мог бы дать им имена. Я также читал лекции на тему о возможности существования новых планет... Я делал все, что мог, кроме одного: я никак не мог найти то, что уже давно ищу, - планету.
Разумеется, я не только болтал по телефону и справлялся о том, сделаны ли фотографии. После того как партия снимков была сделана, мы складывали фотографические пластинки в огромные деревянные коробки и спускали их с вершины горы в мой офис, которой находился в Пасадене, как раз там, где я начал свою деятельность астронома. Я непременно должен был обнаружить на тех снимках планету.
Семьдесят лет назад Клайд Томбо обнаружил Плутон, занимаясь почти тем же самым, чем занимаюсь сейчас я, за исключением одного: он делал все в одиночку. Он не спал целыми ночами, занимаясь исследованием неба. Днем он внимательно изучал снимки в поисках новых движущихся объектов. Он брал две фотографии, на которых был изображен один и тот же участок неба, затем загружал их в специально сконструированный аппарат, который был размером с большой чемодан. Это устройство называлось «блинк-компаратор». Свет внутри него просвечивал одну из фотографических пластинок, как будто она была огромным слайдом. Томбо мог видеть оба фотоснимка в один окуляр. Особенностью блинк-компаратора было зеркальце, которое находилось внутри. С помощью зеркальца, которое было устроено таким образом, что могло перекидываться («блинковать») вперед и назад, Клайд Томбо мог поочередно видеть в микроскоп блинк-компаратора то одну, то другую из заложенных пластинок Он добивался такого расположения пластинок в приборе, что изображения звезд, галактик, туманностей сливались, и при перекидывании зеркальца все оставалось на месте. Однако если какой-нибудь объект на снимке сместился, то при перекидывании зеркальца он начинал «моргать».
Раньше в Паломарской обсерватории был такой же аппарат, какой использовал Клайд Томбо в свои молодые годы, но был разобран на запчасти пару десятков лет назад. Но даже если такая штуковина где-то и осталась, то вряд ли она мне поможет. Видите ли, из-за того что телескоп Шмидта намного мощнее того телескопа, что использовал Клайд Томбо, когда обнаружил Плутон, на каждом сделанном мною снимке было зафиксировано в сто раз больше звезд, тем самым мне потребовалось бы в сто раз больше времени, чтобы изучить их своими собственными глазами. На раннем этапе моей исследовательской работы я рассчитал, что, для того чтобы изучить каждую звезду на каждой фотографической пластинке, мне потребовалось бы провести за микроскопом блинк-компаратора сорок лет подряд, медленно сравнивая фотографии одних и тех же участков неба.
Не желая ждать сорок лег, тем более что я жил в 1998 году, а не в 1930-м, я переложил всю работу на компьютеры. Для начала нужно было просканировать фотопластинки, чтобы получить цифровое изображение, а дальше компьютер делал все остальное. Сканирование не заняло много времени, поскольку машины для сканирования астрономических фотопластинок были довольно больших размеров, а главное - они уже в то время существовали. Тем не менее обработка изображений на компьютере заняла намного больше времени. Программу, позволяющую искать планеты, еще не придумали. Я должен был написать ее сам. Я понятия не имел о том, что такое эмульсия, проявитель и закрепляющий раствор, но написать программу было в моих силах. В этом я разбирался достаточно неплохо. Когда я еще учился в старших классах, я писал несложные компьютерные программы, с помощью которых можно было изучать звезды, другие планеты, Луну, а также вычислять их местоположение и следить за ними в ночном небе. Это будет моя первая серьезная программа.
Сгорбившись перед монитором компьютера в своем кабинете, я провел большую часть того года, беспрестанно проводя различные тестирования, хмурясь, начинал снова, яростно набирая на клавиатуре разные символы и думая над тем, какова будет следующая команда. Для человека, который занимается поисками планет, я проводил слишком много времени, таращась в машинные коды и цифровые выходы результатов моей работы. Вместо того чтобы по ночам смотреть на небо, я смотрел на цифры и компьютерные программы, а также пытался заставить эти программы работать. Я должен был убедиться в том, что мои программы точны и при работе не будут допущены никакие ошибки. Я также должен был быть уверенным в том, что в программе нет никаких глупых ошибок, из-за которых я мог пропустить планету, не увидев ее буквально перед моим носом.
Работа компьютера начиналась с того, что программа распознавала три одинаковые просканированные фотопластинки. Далее она изучала каждую яркую точку на каждом из трех снимков, сделанных три ночи подряд. Все видимые звезды, галактики, туманности на этих трех пластинках имели одинаковые координаты, таким образом компьютер быстро идентифицировал их как «недвижущиеся объекты» и переходил к следующим. Тем не менее случалось так что порой некоторые объекты на одном изображении выглядели как пятна, в то время как на двух других в том же самом месте было чистое небо. Программа запоминала это. Этими пятнами могло быть что угодно. Иногда звезды выглядят ярче и появляются там, где раньше их не было видно. Бывало также, что от спутника, двигающегося по своей орбите вокруг Земли, вдруг исходил яркий свет, тогда он был похож на звезду. Иногда случалось так, что пыль с улицы попадала в открытую щель купола телескопа и оседала на очень чувствительной эмульсии фотографической пластинки, создавая тем самым иллюзию случайной звезды. Однако иногда на снимках проявляется что-то, чего раньше там никогда не было, поскольку это самое что-то медленно движется в небе, и достаточно всего одной секунды, чтобы запечатлеть этот новый объект на пластинке. В таком случае на снимке, сделанном следующей ночью, этот объект будет немного удален от того места, где он был обнаружен ранее. Я использовал третью пластинку для контрольной проверки. Когда на контрольном изображении программа обнаруживала объект, похожий на два предыдущих, она заносила его в список потенциально новых планет и переходила к следующей точке. Все эти операции занимали не более миллисекунды. Чтобы обработать все снимки, на которые мы потратили два года, программе понадобилось всего около двух часов.
Так, после того, как Кевин и Джин потратили все эти ночи на установку и проявку фотопластинок, я - год на создание программы, а компьютер - два часа на обработку всех собранных нами данных, я наконец-то держал в руках список всех объектов, которые могли оказаться планетами. Я ждал этого момента. Я собирался найти новую планету, и Солнечная система навсегда бы перестала быть такой, какой мы привыкли ее видеть. Когда я в первый раз открыл список на компьютере и стал прокручивать страницы, я с трудом мог восстановить дыхание: список состоял из 8761 так называемого кандидата в планеты.
Я знал, что компьютер будет чересчур старательно искать возможные планеты; по правде сказать, я создавал программу чтобы быть уверенным в том, что она будет сверхточной. Тогда я решил, что запрограммирую компьютер так, что он будет запоминать даже те объекты, которые были отдаленно похожи на планеты, а я, в свою очередь, впоследствии еще раз перепроверю то, что обнаружила программа. Однако самостоятельная проверка 8761 объекта займет слишком много времени.
Я начал медленно просматривать список Когда я нажимал нужную кнопку на клавиатуре, передо мной на экране высвечивались три изображения одного и того же небольшого участка неба, сделанные три ночи подряд, на них маленькими стрелочками указывалось, где может находиться новая планета. Я заметил огромное количество помех, которые могли ввести программу в заблуждение. Из-за небольших царапин на фотопластинках компьютеру могло показаться, что звезда, видимая на одном снимке, вдруг исчезала на другом. Любой человек, вглядывающийся в снимок, поймет, что это всего лишь царапина, однако для компьютера это место на фотопластинке выглядит как темное небо. Иногда свет, исходящий от очень яркой звезды отражался в телескопе немыслимое количество раз и оставлял на всем изображении неба блики. Посмотрев на снимок, вы бы увидели их схожесть со звездами, но признали бы, что это были всего лишь яркие звезды, оставившие блики, однако для компьютера блик выглядел как незаметная ранее звезда.
Изучение списка заняло несколько месяцев. На экране компьютера у меня были специальные кнопки: «нет», «может быть» и «да!», на которые я нажимал сразу же, как только заканчивал изучение каждого снимка. Если бы это были кнопки на клавиатуре, надпись на кнопке с командой «нет» давно бы уже стерлась. На кнопку с надписью «может быть» я нажимал не так уж и часто. Иногда, глядя на три одинаковых изображения, я не видел заметных причин, из-за которых компьютер мог бы ошибиться в своих расчетах, но я хотел быть полностью уверенным в том, что он занес в список то, что существовало на самом деле. Эмульсия на фотографической пластинке была не всегда ровно нанесена, и из-за этого обыкновенный, ничем не примечательный участок неба мог показаться компьютеру более ярким. Крохотное пятнышко могло оказаться «слабой» звездой, но я не был до конца в этом уверен. Во всех похожих случаях, когда я был не совсем уверен, я нажимал кнопку «может быть».
Кнопка «да!» была припасена для исключительных случаев. Каждый день, когда я начинал работу, я думал, что, может быть, сегодня как раз тот день, когда я нажму «да!»; и каждый день я проводил бесконечные часы перед монитором компьютера, нажимая «нет» и изредка «может быть». Кнопка «да!» так и оставалась нетронутой. Итак, когда весь список потенциально возможных объектов был проверен, я ни разу так и не нажал заветную кнопку. Конечный счет: «нет» - 8734, «может быть» - 27, «да!» - 0.
Сложно было не чувствовать себя подавленным. А что, если «там высоко» на самом деле не было больше никаких планет? Что, если три года, потраченные на поиски планеты, так ни к чему и не приведут? Что, если всплеск моей карьеры как молодого профессора Калифорнийского технологического института так и закончится, не успев начаться? Три года я безустанно твердил, что занимаюсь поисками новой планеты и что действительно собираюсь найти ее. Что, если никаких планет вовсе нет?
Я все же надеялся на те двадцать семь «может быть». Я провел в Паломарской обсерватории более половины осени 2001 года, пытаясь вычислить их. Каждый месяц я ездил на вершину горы и проводил там несколько ночей подряд. Я приезжал туда очень рано, чтобы заранее составить план действий на будущую ночь, подготовить телескоп, поужинать перед тем, как Солнце успеет зайти, и набить сумку по-настоящему отвратительными бутербродами, чтобы хоть как-то не давать себе уснуть, а потом пойти в аппаратную 60-дюймового (1,524 метра) телескопа.
На этом телескопе была установлена современная цифровая камера, следовательно, она была очень чувствительна, но могла делать снимки небольших участков неба. Время, когда я собирался наблюдать за небом, было четко мною спланировано, так что я мог спокойно провести большую его часть, глядя на небо и ожидая ответа от тех двадцати семи «возможных» вариантов. С тех пор прошел уже год, и если там что-то и было, то объекты успели сместиться, и поэтому я не мог точно определить, где они должны были находиться. Таким образом, у меня не оставалось другого выхода, нежели тратить драгоценные часы на повторное изучение больших участков неба, делать снимки, через час возвращаться на то же самое место и делать новый снимок. Даже создание программы не принесло мне столько хлопот. Я просто повторно рассматривал те же самые фотографии на экране моего компьютера. Каждую ночь я делал фотографии, отодвигал телескоп, немедленно принимался за следующую фотографию. Делая новый снимок, я разглядывал предыдущий; так продолжалось до рассвета. Закончив работу, медленно и устало я плелся больше полутора километров по ветреной тропинке к монастырю, по пути спугивая охотящихся лис и рысей. Около полудня я просыпался, завтракал и начинал все заново.
В течение первых нескольких месяцев я с нетерпением ждал захода солнца и предвкушал предстоящее исследование.
«Это должно случиться сегодня!» - каждый раз думал я.
Осень шла, а я становился все более подавленным.
Я провел в обсерватории так много времени той осенью, что, когда меня просили прочитать лекцию группе из Калифорнийского института, я не думал дважды. Почти каждую ночь я оставался в обсерватории, поэтому вполне мог остаться там еще на одну ночь и прочитать лекцию. В своем ежедневнике я делал надпись: «Лекция». Группа должна была прибыть в обсерваторию на автобусе где-то после полудня, пойти на экскурсию по огромному телескопу Хейла, поужинать и выслушать мою лекцию, стоя прямо под телескопом. Звучит забавно. Мне нравилось читать лекции группам молодых ученых.
В тот день когда должна была приехать группа студентов, я ждал их в темном помещении на нижнем этаже обсерватории, пока не услышал стук в дверь. Я открыл и был ослеплен дневным светом. Когда мои глаза смогли снова нормально видеть, я наконец увидел организатора всей этой затеи.