Уральский следопыт, 1979-04 - Журнал «Уральский следопыт»

от Солнца со скоростью в несколько сотен километров в секунду. Там, где магнитосфера принимает на себя напор солнечного ветра, образуете: ударная волна – узкая область повышенной концентрации частиц и их температур… В какой-то степени она напоминает ударную волну, возникающую при полете самолета со сверхзвуковой скоростью. Фронт ударной волны отстоит от нашей планеты примерно на расстоянии порядка десяти ее радиусов по линии, соединяющей центр Солнца и Земли. Магнитосфера образует магнитный шлейф – как бы след «пролета» Земли в космическом пространстве. Протяженность шлейфа окончательно пока не установлена, но при полете наших автоматических станций серии «Марс» он регистрировался бортовой аппаратурой на удалениях порядка сотен земных радиусов.

Под воздействием порывов солнечного ветра или изменения излучения Солнца меняются границы магнитосферы, населенность частицами радиационного пояса, состав и плотность верхней атмосферы Земли, возникают магнитные бури, полярные сияния и связанные с ними нарушения в радиосвязи. Изучение многочисленных механизмов взаимодействия излучения Солнца с земной магнитосферой и атмосферой пока далеко от завершения. Еще менее понятен механизм явлений, разыгрывающихся на самом Солнце, которые приводят к изменению. интенсивности корпускулярных потоков, магнитных полей и электромагнитного излучения нашего светила. Но новые средства исследований сулят такой прогресс в этой области науки, что, очевидно, уже в недалеком будущем можно будет заблаговременно предсказывать все эти изменения.

Информация о коротковолновом излучении Солнца, которая доставляется нам средствами космической техники, вместе с совершенствованием математических методов позволит построить теории эволюции – климата на Земле и предсказывать далеко вперед метеорологическую обстановку, прогнозировать засухи и годы избыточной влажности. Решение этой проблемы принесет человечеству огромные плоды и полностью окупит средства, затрачиваемые на космические исследования.

До начала космических попетое все наши знания об эволюции Земли были основаны лишь на геологических соображениях. С запуском автоматических планетных станций возникла возможность изучать строение Земли с точки зрения эволюционной планетологии, то есть сопоставления Земли с другими планетами.

За период менее двух десятилетий мы узнали о природе планет Солнечной системы, пожалуй, больше, чем за сотни лет астрономических наблюдений до начала космической эры.

Ракеты, вынесшие приборы за пределы атмосферы нашей планеты и магнитосферы, позволили преодолеть основную слабость наземной астрономии – невозможность наблюдений с поверхности Земли большей части спектра электромагнитных волн, поскольку они полностью поглощаются в толще воздушной оболочки. На наших глазах произошло рождение новых направлений древней науки – рентгеновской гамма-астрономии. Стал доступным для изучения спектр излучений, посылаемых Вселенной. Мы видим только начало этой революции, на даже первые результаты говорят о том, что этот переворот в технике астрономических исследований даст открытия первостепенной важности.

В космическом пространстве от окрестностей нашей планеты до самых удаленных областей Вселенной самой природой «ставятся эксперименты», изучение которых позволяет понять фундаментальные законы строения материи. Быть может, среди космических объектов будут найдены такие, которые описываются неизвестными нам законами физики; Может быть, в каких-то космических телах происходят совершенно неведомые процессы и именно они ответственны за выделения тех огромных количеств энергии, которые мы получили возможность наблюдать с помощью приборов, установленных на борту космических аппаратов. Ведь именно астрофизики еще до первых лабораторных работ на основе астрономических наблюдений сделали вывод о существовании термоядерных реакций. И уже сегодня мы можем нанести на карту звездного неба свыше двухсот новых объектов, о существовании которых раньше не было известно, в том числе так называемых дискретных источников рентгеновского излучения. Такого рода излучение обычно возникает при каких-либо ядерных превращениях и может дать очень важную информацию об экстремальных, немыслимых в земных условиях состояниях вещества.

Космос уже давно служит и практическим нуждам человека. С 1967 года в нашей стране действует космическая служба метеорологии. Теперь ни один прогноз погоды не обходится без использования информации, переданной спутниками «Метеор». Экономический эффект этой службы исчисляется многими миллионами рублей. Благодаря спутникам связи и наземным станциям «Орбита» в короткие сроки аудитория Центрального телевидения расширилась на десятки миллионов людей, живущих в самых удаленных районах нашей страны. И с каждым годом сфера применения спутников неизменно расширяется.

Наконец, следует отметить, что за прошедшие двадцать лет качественно изменилось лицо самой космической техники. Если ракеты-носители, с помощью которых выводились на орбиты первые спутники, и сегодня могли бы считаться вполне современными во многих отношениях, то полностью обновилась вся радиоэлектронная начинка космических аппаратов. Поток информации, передаваемой на Землю, увеличился в тысячи, а иногда и сотни тысяч раз. Спутники стали сложными кибернетическими устройствами с собственной бортовой ЭВМ, по своей производительности в ряде случаев опережающей те ЭВМ, которые работали на Земле 20 лет назад. Значительно уменьшились габариты спутников, произошла микроминиатюризация всех их систем.

Корреспондент:

– Пройдены определенные этапы, создана соответствующая техника, накоплен опыт. Это что, по Вашему мнению, следует направить усилия в космосе в первую очередь, какие задачи решать!

Академик Петров:

Думаю, что основной объем научных исследований, по-прежнему, будет выполняться на тех же самых околоземных орбитах, на которых летали и первые спутники. При этом от отдельных, часто весьма эффективных проектов и экспериментов, постепенно будет осуществляться переход к комплексным программам, таким, например, как программа долгоживущих околоземных лабораторий, предназначенных, прежде всего, для проведения фундаментальных исследований.

Орбитальные станции, способные поднять в космос сложное оборудование, существенно расширяют возможности внеатмосферной астрономии. Уже сегодня не видно неразрешимых проблем, которые не позволили бы в ближайшее десятилетие поместить на околоземной орбите телескоп с диаметром зеркала в несколько метров.

С применением интерференционной методики удастся достигнуть «сверхразрешения» изучаемых объектов Вселенной. Суть в том, что наблюдения должны проводиться одновременно двумя радиотелескопами, удаленными друг от друга на большое расстояние. В этом случае угловое разрешение, то есть возможность наблюдать самые удаленные объекты, определяется базой наблюдательной системы – расстоянием между телескопами. При вынесении одного из них в космос мы сможем довести угловое разрешение до одной стомиллионной секунды дуги. Чтобы яснее была эта величина, достаточно сказать, что угол, под которым мы «видим» с Земли луноход на поверхност1 Луны, на много порядков больше.

Также получит развитие метод синхронных наблюдений. Он заключается в том, что облака плазмы, которые имеются в межзвездном пространстве, расположенные между источником излучения и радиотелескопом, могут служить некой эффективной линзой огромных масштабов, создающей около Земли изображение исследуемого источника. Задачей космического радиотелескопа станет измерение интенсивности и временных изменений этого изображения.

Простейший вариант системы синхронных наблюдений состоит из двух антенн с переменной по величине и направлению базой между ними. Для последующего этапа необходима работа трех космических радиотелескопов. Наконец, в плане перспективы может рассматриваться создание на круговой околоземной орбите многоантенного кольца.

Конечно, это потребует создания крупных антенных систем. В их монтаже,