Ученые НИТУ «МИСиС» при помощи уникальных мюонных датчиков, установленных в ноябре 2020 года, обнаружили в подвальных помещениях церкви Похвалы Божией Матери неизвестные пустоты, отсутствующие на плане БТИ. Найденные подземные полости могут быть как погребами и подвалами, так и древними погребальными криптами монахов и подземными ходами.
Ученые НИТУ «МИСиС» и Физического института им. П. Н. Лебедева РАН в содействии с Комиссией по работе с вузами и научным сообществом при Епархиальном совете г. Москвы получили результаты исследования неизвестных помещений Данилова монастыря в городе Переславле-Залесском методом мюонной радиографии. При помощи серии уникальных датчиков, установленных в ноябре 2020 года, в подвальных помещениях церкви Похвалы Божией Матери конца XVII века были обнаружены неизвестные пустоты, отсутствующие на плане БТИ. Найденные подземные полости могут быть как погребами и подвалами, так и древними погребальными криптами монахов и подземными ходами.
Старинный город Переславль-Залесский, основанный в 1152 году князем Юрием Долгоруким на берегу Плещеева озера, известен своими памятниками древнерусской архитектуры XII-XVII веков. Свято-Троицкий Данилов монастырь — самый молодой из сохранившихся монастырей, был основан в 1508 году известным местным подвижником Даниилом. Его ансамбль, состоящий из храмов и келий XVI — начала XVIII века, производит впечатление цельности, гармонии и тишины.
Из построенных при преподобном Данииле храмов только Троицкий собор дошел до нас без существенных переделок. Церковь в честь Похвалы Богородицы была перестроена в 1695 году, потом здание неоднократно ремонтировалось и подвергалось изменениям (наиболее существенно в 1720 и 1849 годах). Старинные документы, в том числе планы помещений, утеряны, и здание нуждается в специальном изучении.
Одной из задач коллектива физиков и материаловедов стало исследование на предмет наличия неизвестных подвальных помещений и фундамента здания церкви Похвалы Божией Матери. Решить эту проблему доступным, неинвазивным и безопасным способом — без разрушения строений при раскопках — позволяет метод мюонной радиографии на основе эмульсионных трековых детекторов.
Мюоны — элементарные частицы космического происхождения, достигшие уровня моря, могут проникать в грунт на глубину до 2 км. Эта особенность распространения атмосферных мюонов позволяет использовать их для «удаленного» исследования структуры природных и промышленных объектов километрового масштаба.
«Регистрация изменений плотности вещества внутри объекта осуществляется путем воздействия проходящего через объект ионизирующего излучения на специальные детекторы (в нашем случае — на фотоэмульсионные слои), чувствительные к этому излучению. Анализ интенсивности и углового распределения мюонов после прохождения через объект, находящийся выше или сбоку от детектора, дает возможность сделать заключение о составе вещества этого объекта, а также о наличии неоднородностей его внутренней структуры. Таким образом, можно составить некий объемный „скан“ подземных помещений, не проникая в них», — рассказала д.ф-м.н Наталья Полухина, ведущий эксперт НИТУ «МИСиС» и главный научный сотрудник Физического института им. П. Н. Лебедева РАН, научный руководитель проекта.
В конце мая 2021 года ученые отсканировали данные всех детекторов с экспозиции в здании Похвалы Божией Матери, произвели физический анализ результатов и представили экспериментальные результаты в виде 3D-модели здания. В подвальных помещениях храма Похвалы Божией Матери обнаружены пустоты, отсутствующие на плане БТИ.
«Возможно, при строительстве корпуса с церковью Похвалы Богородицы в конце XVII века древний храм был не полностью разрушен, и ныне доступные подвальные помещения относятся к XVI веку. Поскольку нынешний корпус больше древнего в два-три раза и по высоте, и по площади, то можно предположить, что какие-то подземные полости могут относиться либо к древним примыкавшим погребам, либо к созданным при строительстве подвалам, которые по каким-то причинам были впоследствии закрыты. Можно вспомнить и о традиции погребальных крипт под храмами и о легендах про подземные ходы, овевающих практически все старинные монастыри. В любом случае, знание о наличии подземных пустот очень важно для исследований по истории монастыря и для работ по сохранению этого здания», — поделился своими размышлениями игумен Пантелеимон (Королев), настоятель Свято-Троицкого Данилова монастыря Переславля, кандидат богословия.
Мюонная радиография находит свое применение во многих прикладных исследованиях во всем мире, в частности, как перспективное дополнение к геофизическим и геологическим методам при анализе вулканических, сейсмических и карстовых процессов, в разведке полезных ископаемых, в области ядерной безопасности для радиационного мониторинга установок ядерно-энергетического комплекса, для осуществления неразрушающего контроля промышленных объектов.
