Телескопы за пределами атмосферы
С помощью высотных ракет, спутников, автоматических межпланетных станций и космических зондов уже были получены важные сведения о Солнце, Луне и ближайших планетах Венере и Марсе.
Возможности заатмосферной астрономии расширятся в еще большей степени, когда к околоземном космическом пространстве будут созданы крупные обитаемые орбитальные станции, оборудованные разнообразной астрономической аппаратурой, предназначенной для изучения космических излучений в их первозданном, не измененном атмосферой виде. И тогда наши знания о процессах, протекающих в глубинах космоса, совершат небывалый скачок.
Но самой лучшей космической обсерваторией, бесспорно, со временем станет Луна. Наша небесная соседка полностью лишена атмосферы и благодаря этому представляет собой идеальную обсерваторию. Ни облачности, ни воздушных течений; всегда, в любое время черное идеально чистое небо. О чем еще может мечтать астроном?
На поверхности Луны более благоприятны, чем на Земле, и условия для приема радиоголосов космоса. Ведь у нашего естественного спутника нет ионосферы — тех электропроводящих слоев воздуха, которые оказывают существенное влияние на распространение радиоволн. Поэтому лунные радиотелескопы, вероятно, будут обладать гораздо большей чувствительностью. К тому же на Луне значительно меньше помех радиоприему, чем на Земле.
У «лунной астрономии» есть еще одно важное преимущество. На поверхности нашего естественного спутника все предметы, как известно, весят в шесть раз меньше, чем на Земле. В этом «облегченном» мире возможно сооружение телескопов таких размеров, о которых «наземная» астрономия не может и мечтать. Недаром один из зарубежных ученых заметил в шутку, что если бы существовал бог, он должен был бы тех астрономов, которым предназначено попасть в рай, направлять на Лупу...
Луна не только чудесная обсерватория, но и уникальная физическая лаборатория. Сама природа создала здесь тот идеальный вакуум, который так нужен физикам в их опытах и установках, например, в гигантских ускорителях ядерных частиц. Химики и биологи получат возможность исследовать в лунных лабораториях, как протекают различные процессы при пониженной силе тяготения.
Разумеется, помимо надежного освоения лунной трассы, создание научной станции на Луне потребует от ученых решения многих трудных проблем. В первую очередь надо будет обеспечить нормальные условия жизни для людей — сотрудников станции.
Строителям и проектировщикам лунных сооружений предстоит решать довольно сложные и необычные задачи. Постройки на Луне должны быть предельно простыми по конструкции, прочными, герметичными, они должны служить надежной защитой от различных космических излучений, от ударов метеорных частиц и даже крупных метеоритов.
Вероятно, основные сооружения, в том числе жилые помещения, лучше всего разместить под лунным грунтом на некоторой глубине, которая будет зависеть от характера поверхностных слоев в данном районе. Возможно, что необходимые для этого внутренние полости будут создаваться с помощью глубинных взрывов. Уплотненные взрывом стенки таких полостей послужат достаточно надежной защитой от различных внешних воздействий.
Некоторая часть рабочих помещений, по-видимому, будет располагаться и непосредственно на лунной поверхности. В связи с этим неизбежно возникнет задача противометеоритной защиты подобных сооружений. Один из возможных вариантов — создание специальных защитных «зонтов» или «козырьков». Такие приспособления, вероятно, будут вполне достаточными для небольших помещений, в которых людям придется бывать эпизодически. Как показывают наблюдения на искусственных спутниках Земли и космических станциях, вероятность прямого «пробойного» метеоритного попадания не так уж велика.
Однако большие сооружения, в которых люди должны находиться длительное время, видимо, надо будет защитить сплошными непроницаемыми многослойными куполами. Такие же купола прикроют и места различных работ, производимых на лунной поверхности: строительные площадки, горные выработки и т. п.
Весьма своеобразна и проблема освещения лунных помещений. Вряд ли целесообразно применять прямое освещение солнечными лучами. Уже не говоря о том, что вследствие отсутствия атмосферы Солнце на Луне чрезвычайно яркое и для защиты глаз потребуются специальные светофильтры, прямой свет Солнца — это поток биологически опасных излучений. Но, с другой стороны, нельзя переходить целиком и на искусственное освещение. Дело не только в экономии энергии, но и в том, что длительное пребывание в подобных условиях может вредно сказаться на здоровье людей.
Вероятно, решение вопроса будет заключаться в том» чтобы вводить солнечный свет по особым каналам — световодам и, после того как он пройдет через систему специальных фильтров, направлять его на своды помещений.
Таким образом, строительство на Луне будет связано с преодолением целого ряда трудностей. Но, с другой стороны, «лунная стройплощадка» обладает и некоторыми преимуществами. Так, например, известно, что большинство строительных материалов гораздо лучше работает на «растяжение», чем на «сжатие». Однако в земных конструкциях это обстоятельство не всегда удается использовать. На Луне же стены наружных сооружений, которые, видимо, будут иметь куполообразную форму, будут всегда работать на растяжение. Это является прямым следствием разности внутреннего и внешнего давления. Снаружи—вакуум, внутри — давление воздуха, необходимое для жизни, т. е. близкое к атмосферному.
Весьма возможно, что удобными .конструкциями для некоторых лунных помещений окажутся аэростатические, т. е. надувные купола. Если в земных условиях их широкое использование осложняется ветровыми и снеговыми нагрузками, то на Луне эти затруднения сами собой отпадают. На Земле сложно также поддерживать внутри надувного сооружения необходимое избыточное давление. На Лупе же внутренние помещения так или иначе должны обладать герметичностью, а для входа и выхода должны существовать шлюзовые устройства.
Весьма благодатны лунные условия и для создания экономичных систем отопления. Тепло, накопленное во внутренних помещениях, здесь практически совсем не будет теряться. Внешний вакуум совершенно нетеплопроводен, а пористый лунный грунт также является плохим проводником тепла. Единственный путь отвода тепла — излучение с внешних поверхностей лунных сооружений.
Но это излучение легко можно регулировать, подбирая соответствующим образом характер покрытий.
Монтажные работы в вакууме интересны еще и в том смысле, что открывается заманчивая возможность так называемой холодной сварки. В принципе, гладко отшлифованные металлические поверхности здесь можно скреплять непосредственным плотным соединением за счет того, что в безвоздушном пространстве отсутствуют «жировые пленки», покрывающие металл.
Одной из самых трудных проблем, которые придется решать при создании лунной станции, вероятно, будет проблема стройматериалов. Ведь доставлять их с Земли и дорого и долго. Придется использовать местные ресурсы. Главное слово здесь, вероятно, будет принадлежать химикам. Им предстоит разработать специальные строительные материалы, которые можно было бы производить из лунного сырья. Вероятно, особенно широкое применение в лунном строительстве получат легкие и прочные материалы типа пластмасс.
Конечно, не одни год понадобится для надежного освоения человеком трассы Земля — Лупа и тем более для создания лунной станции. По эти задачи обязательно будут решены наукой и техникой. Придет время и на поверхности нашей космической соседки возникнет научный город...
Но, вероятно, еще задолго до того, как начнет работать лунная станция, в околоземном космическом пространстве появятся орбитальные обсерватории. Это будут грандиозные сооружения, собранные по частям из деталей и узлов, доставленных многочисленными ракетами. На борту орбитальных станций разместятся телескопы и разнообразная аппаратура для астрономических исследований. На первых порах это будут обсерватории-автоматы. Все исследования здесь будут проводиться по заранее намеченной программе. В нужный момент аппаратура настроится на определенную планету или звезду и проведет серии необходимых наблюдений и измерений. Результаты будут записаны на магнитную пленку, а затем по радио- или телевизионному каналу переданы па Землю. А потом, вероятно, появятся и многочисленные орбитальные станции с людьми.
Человек будет обживать космос, а вместе с этим процессом будет развиваться и заатмосферная астрономия.
|
|
Читайте в рубрике «Астрономические наблюдения»: |