Космофизик Ариан Ильич Кузьмин

КОСМОФИЗИКАРИАН ИЛЬИЧ КУЗЬМИН

Научная общественность республики отмечает 80-летие первого доктора физико-математических наук в Якутии, почетного академика АН РС(Я), заслуженного деятеля науки и техники Республики Саха (Якутия) и Российской Федерации Ариана Ильича Кузьмина. Он внес большой вклад в становление Института космофизических исследований и аэрономии Сибирского отделения Российской академии наук (ИКФИА СО РАН). А. И. Кузьмин приобрел мировую известность и высокий научный авторитет среди ученых, занимающихся физикой космических лучей и аэрономией.

Родился А. И. Кузьмин в 1922 г. в селе Иннях Олекмин-ского района ЯАССР в семье крестьянина-середняка Кузьмина Ильи Дмитриевича, умершего через два года после рождения сына.

Много душевных сил и забот вложила в воспитание двух своих сыновей простая якутская женщина, мать -Марфа Ефремовна. Старший сын - Валерий - стал летчиком, Героем Социалистического Труда, а младший - Ариан - ученым. С ранних лет Ариан проявлял недюжинные математические способности. Учился он в сельской школе, затем - на подготовительном отделении пушно-механического хозяйства, в 1938 г. поступил на физико-математический факультет Якутского педагогического института (ЯПИ). Война прервала учебу. В 1942-1944 гг. Ариан Ильич служил в войсках Забайкальского военного округа. Весной 1944 г. он защищал блокадный Ленинград в рядах войск ПВО в качестве командира зенитной батареи. В ноябре 1945 г. был демобилизован, а в 1946 г. он с отличием окончил ЯПИ и работал один год на Якутской мерзлотной научно-исследовательской станции АН СССР. Когда сформировалась Якутская научная база Академии наук СССР, А. И. Кузьмин перешел на работу младшим научным сотрудником станции космических лучей, для исследования которых была необходима специальная камера. Он поехал в Москву. Там, в мастерских ведущих институтов

Заслуженный деятель науки РФ и РС(Я'), профессор Ариан Ильич Кузьмин (1922-1996 гг.).

Г. В. Скрипин

страны, он в течение двух лет участвовал в изготовлении первой автономной ионизационной камеры космических лучей (АСК-1). Ему пришлось выполнять тончайшую техническую работу по нанесению слоя электрической изоляции на стальные полушария камеры. Всеми этими разработками руководил Юрий Георгиевич Шафер - основатель станции космических лучей в г. Якутске, первый директор Института космофизических исследований и аэрономии СО АН СССР. В результате их совместной двухлетней работы камера была готова. Впоследствии московский завод "Физприбор" изготовил по разработанной ими технологии целую серию подобных камер, различающихся только размерами.

Ионизационная камера космических лучей - это многотонный металлический шар, установленный на мощной металлической треноге. Он имеет две стальные оболочки. Между ними - слой свинцовой дроби, который пропускает наиболее энергичные и фильтрует менее активные частицы галактического и солнечного ветра. В камеру нагнетается чистый аргон (инертный газ) поддавлением 10 атмосфер. В центре шара - собирающий электрод. Камера АСК-1 - своеобразная ловушка частиц. Чувствительный электрод регистрирует ритмы (космический пульс) галактического и солнечного ветра. Показания непрерывно фиксируются на кинопленке. Полученные данные используются не только в институте, но и в других научно-исследовательских центрах страны и мира.

Первые непрерывные измерения космических лучей в Якутске начались в 1949 г. Позднее была создана сеть станций по всему Советскому Союзу. Со временем приборы выходят из строя. В настоящее время осталась лишь одна действующая камера. Удивительно, что она функционирует без сбоев уже около 50-ти лет. Причины такого долголетия некоторые усматривают в необычном "благословенном" расположении прибора - под куполом Богородской церкви г. Якутска (пр. Ленина, 61).

Следует сказать, что в настоящее время в связи с решением властей возвратить здание Богородской церкви и всю прилегающую к ней территорию Якутской Православной Епархии, камеру и подземный комплекс установок планируется перенести в другое место. Но при переезде камера может выйти из строя, и тогда прервется непрерывный многолетний ряд регистрации ценнейших наблюдений за вариациями космических лучей. Уникальная шахта с комплексом подземных телескопов (близ Богородской церкви) будет законсервирована, но власти обещают финансировать её перенос в другое место, а если потребуется, то и ремонт.

Главной научной целью Ариана Ильича было исследование вариаций интенсивности космических лучей для получения сведений о процессах, происходящих в межзвездной среде, особенно в недоступных для космических аппаратов областях. Частотный спектр вариаций простирается от флуктуаций с периодом в несколько минут до многолетних. Если посмотреть на график изменения интенсивности космических лучей, то видна непрерывная пилообразная кривая. Интереснейшее явление - вспышка на Солнце. Она сопровождается выбросом громадного числа частиц солнечной плазмы. Кривая на графике в этом случае круто поднимается вверх, а затем приходит в норму по экспоненте. Через некоторое время отмечается спад кривой - свидетельство того, что Земля оказалась за каким-то магнитным экраном, куда частицам вход запрещен. Перед А. И. Кузьминым стояла задача диагностировать явления на Солнце и в космическом пространстве с помощью своеобразной кардио-гелиограммы. Первичные частицы проходят сначала через атмосферу Земли, атакуя ее и порождая целую лавину вторичных частиц, что, конечно, искажает истинную картину.

Для учета влияния атмосферы группа А. И. Кузьмина попыталась сначала вводить поправки, но это было трудно делать из-за недостаточной частоты измерения температуры на разных высотах. Тогда Ариану Ильичу пришла блестящая идея - исключить атмосферный эффект посредством системы скрещенных мюонных телескопов, размещенных на разных уровнях под землей. Для осуществления этой идеи он организовал инициативную научную группу "подземников". В фантастически короткие сроки (за два теплых сезона), с мизерными затратами (17 тыс. рублей) рядом с

Богородской церковью была вырыта шахта с отсеками на глубине 4,10 и 36 метров. Работы по проектированию, электрическому оттаиванию и механическому подъему грунта выполняли сотрудники группы. На тяжелых работах была занята бригада из пяти человек.

При сооружении шахты вечная мерзлота показала свой упрямый норов. Кайло и лопаты не брали ее. А. И. Кузьмин предложил проходить мерзлый грунт путем нагрева с помощью приспособления, получившего у космофизиков название «иглы Ариана» - изолированного метрового стержня с намотанной на нем вольфрамовой нитью, на которую подавался электрический ток. В мерзлом грунте отбойным молотком выбивались отверстия. В них вставлялись иглы. За ночь некоторый участок вечной мерзлоты оттаивал. Жидкую массу поднимали лебедкой на поверхность. Оставшиеся мерзлые перегородки затем взрывали динамитом.

По нынешним меркам только за проектирование комплекса подземных мюонных телескопов пришлось бы заплатить весьма кругленькую сумму, а тогда все это делалось бесплатно. Таков был энтузиазм труженников науки послевоенных лет.

Еще до окончания строительства деревянного сруба ствола шахты в 1954 г. на глубине 36 метров был запущен первый скрещенный мюонный телескоп. Он состоял из ориентированных в направлении "юг - север" под различными зенитными углами счетчиков заряженных частиц - мюонов. Для его установки и эксплуатации приходилось карабкаться по временным шатким лестницам или перемещаться в изготовленной из бочки бадье, как на лифте.

К 1958 г. установку запустили. До 1970 г. это был единственный в мировой практике комплекс, который регистрировал космические лучи в диапазоне ¡энергии от 10 до 300 миллиардов электрон-вольт. Впоследствии подобные комплексы появились в других развитых странах (Японии, США, Австралии и др.). Таким образом, под руководством А. И. Кузмина была создана уникальная установка, которая послужит еще не одному поколению космофизиков.

Накопленный за многие годы уникальный экспериментальный материал позволил Ариану Ильичу решить ряд важных теоретических задач. Были определены энергетические спектры вариаций космических лучей и их зависимость от солнечной

Работа с установкой скрещенных мюонных телескопов

активности, оценены средняя напряженность и конфигурация межпланетного магнитного поля, коэффициент диффузии и эффективная граница действий на космические лучи солнечного ветра. Чувствительным индикатором геометрии солнечного ветра и структуры поля в нем оказались суточные вариации, которые возникают из-за вращения Земли вокруг своей оси и обращения ее по орбите вокруг Солнца. Ариан Ильич со своим коллегой Гер-могеном Крымским (ныне академиком РАН) нашли теоретическое объяснение этим явлениям.

Впервые группой А. И. Кузьмина была открыта новая асимметричная суточная вариация. Из поведения данной вариации следует, что секторное межпланетное поле не симметрично относительно солнечного экватора и что средняя скорость солнечного ветра составляет несколько сотен километров в секунду. Эти факты впоследствии подтве-рились результатами измерений космическими летательными аппаратами.

В 1971 г. в поведении суточных волн были обнаружены интересные явления. Наблюдался сдвиг фазы физических волн. Сдвиг усиливался тем больше, чем глубже под землей велись наблюдения. Объяснялось это наличием двух компонент: одна - азимутальная - изменяется с периодом в 11 лет, другая - радиальная - с периодом в 22 года. У волн фиксировались различные спектры. Космо-физиками был выдвинут ряд версий о причинах этого различия, но дискуссии по этому вопросу продолжаются до сих пор.

А. И. Кузьмин обобщил полученные результаты исследований в своей кандидатской диссертации, которую защитил в 1961 г., а затем - докторской в 1969 г. А. И. Кузьмин написал 3 монографии и более 200 научных статей. Результаты своих исследований он докладывал на многих международных конференциях. За создание якутского комплекса подземных мюонных телескопов Ариану Ильичу присуждена Государственная премия РС(Я) в области науки и техники. Под его руководством защищено 5 кандидатских диссертаций, он консультировал также будущих докторов наук.

Вместе с научным признанием расширялась сфера его научно-организаторской и общественной деятельности. Будучи заместителем директора ИКФИА СО АН СССР (1966-1970 гг.), он возглавил работы по строительству установки широких атмосферных ливней (ШАЛ) - одной из самых оригинальных в мире. В период работы заместителем Председателя Президиума ЯФ СО АН СССР по научной работе (1970-1973 гг.) он приложил много усилий для организации Института физико-технических проблем Севера (ИФТПС) СО АН СССР. Академик В. П. Ларионов - нынешний директор этого института - вспоминает это время: «У нас в отделе хладостойкости машин и металлоко-

нструкций периодически начали собираться доктор физмат, наук профессор А. И. Кузьмин, доктор технических наук Н. С. Иванов и П. Г. Яковлев. Велись разговоры об организации Института физико-технических проблем. Возникали различные варианты. Начали готовить множество учредительных документов. Наконец, вышло распоряжение Сибирского отделения АН СССР об организации ИФТПС СО АН СССР».

Работая с 1973 по 1986 гг. ректором Якутского госуниверситета, А. И. Кузьмин не терял связи с родным институтом. К нему всегда можно было обратиться за советом и помощью. Известно, что Ариан Ильич уделял большое внимание студентам, дипломникам, аспирантам, вникая во все вопросы. Профессорско-преподавательский состав с восторгом вспоминает о его эрудированности, разносторонности интересов, большой воспитательной и организаторской деятельности. Под его руководством университет значительно расширил свою материальную и техническую базу. Были построены новые учебно-административные корпуса и студенческие общежития. Увеличилось количество кафедр и факультетов университета и улучшилось качество их работы. Однако события 1986 г. значительно подорвали здоровье этого замечательного человека. Газета «Социалистическая Якутия» писала: «В начале апреля 1986 г. в Якутске имели место факты хулиганских действий и нарушений общественного порядка со стороны части подростков, рабочей молодёжи и студентов ЯГУ. В ходе разбирательства отдельными студентами и другими лицами, помимо недовольства неоперативностью милиции, были допущены отдельные идейно незрелые высказывания по вопросам межнационального общения. Ректор госуниверститета А. И. Кузьмин привлечён к строгой партийной ответственности и освобождён от занимаемой должности». Но никакого отношения к этим событиям Ариан Ильич не имел. Во время этих событий его не было в г. Якутске. Он находился на коллегии Минвуза СССР в Москве. Ариан Ильич не согласился со всеми обвинениями, выдвигаемыми в его адрес и боролся стойко, до конца. Он был свободным и сильным духом человеком.

Ариана Ильича отличало постоянное стремление к новому, трудолюбие, желание быть полезным обществу. Он был человеком неравнодушным, остро реагирующим на происходящее. Свой долг видел в воспитании достойной смены. Для учеников он был не только наставником, но и искренним другом. Многие обязаны ему действенной помощью, определившей их дальнейшую жизнь. Целеустремленность, основательность, энергичность, преданность науке, щедрость души Ариана Ильича Кузьмина - этого Человека, Ученого, Гражданина - навсегда останутся в памяти тех, кто его