Земля — Космос — Земля
Исследователи Вселенной умеют сегодня не только улавливать и переводить на доступный человеку язык световые лучи и радиоголоса космоса. Они научились сами с помощью радиолуча, направленного с Земли, «прощупывать» поверхность других небесных тел и принимать астрономические сигналы.
Еще в предвоенные годы советские ученые Л. И. Мандельштам и Н. Д. Папалекси теоретически обосновали возможность радиолокации Луни. В 1946 г. подобный опыт был впервые, независимо друг от друга, осуществлен американскими и венгерскими учеными. С помощью специального радиолокатора в направлении Луны был послан мощный радиоимпульс. Примерно через 2,5 секунды приборы отметили слабый ответный сигнал — «радиоэхо», отраженное лунной поверхностью. Впоследствии подобные опыты повторялись неоднократно. Но только в мае 1959 г. была осуществлена первая передача «через Луну». Сообщение, отправленное из Англии азбукой Морзе, отразилось от лунной поверхности и было принято по другую сторону Атлантического океана в США. На следующий день опыт был повторен. Однако на этот раз передача велась уже не точками и тире — у микрофона выступил директор одной из английских обсерваторий, профессор Ловелл. Его голос, «перепесенный» радиоволнами на огромное расстояние около 800 тыс. км, был достаточно хорошо слышен на другом конце этой необычной радиолинии.
В дальнейшем передачи радиосообщений через Луну и Венеру проводились советскими учеными, а также совместно советскими и английскими радиофизиками.
Но поверхность другого небесного тела — не просто космическое «радиозеркало». При отражении радиолуч испытывает различные изменения, зависящие от физических свойств отражающей поверхности. Поэтому, вернувшись на Землю, такой луч может многое рассказать о далеком небесном теле. Космическая радиолокация — активный способ научного исследования, важное дополнение к обычным астрономическим методам. Он позволяет не только определять точное расстояние до космического объекта в момент наблюдения, но и измерять скорость его движения, выяснять особенности собственного вращения и т. п.
Физические принципы космической радиолокации ничем не отличаются от обычной земной радиолокации, позволяющей обнаружить в любую погоду самолеты и суда, «видеть» сквозь облака и туман, определять расстояния до различных объектов.
Однако в техническом отношении космическая радиолокация намного сложнее. Главная трудность заключается в том, что мощность отраженного сигнала, который поступает па приемную антенну радиолокатора, ослабевает пропорционально четвертой степени расстояния. Нетрудно представить, какая требуется колоссальная мощность передатчика и высокая чувствительность приемных устройств, чтобы обеспечить успех космической радиолокации.
Поэтому не удивительно, что на первых порах попытки радиолокации планет оканчивались неудачей,. Так, например, в 1958 г. американские ученые сделали попытку осуществить радиолокацию Венеры. В направлении Венеры с помощью радиосигналов был передан ряд «точек» с равными интервалами. Но хотя для эксперимента была использована самая мощная радиолокационная установка, имевшаяся тогда в Соединенных Штатах, отраженные сигналы оказались чрезвычайно слабыми. Чтобы «выловить» их из океана помех, попробовали призвать на помощь кибернетику. Специальные счетные машины сортировали поступавшие с приемных устройств сигналы и автоматически отделяли помехи. Но, как выяснилось впоследствии, несмотря на все это, за отраженные сигналы были приняты случайные шумы, и только в 1961 г., одновременно в Советском Союзе, США и Англии удалось провести первые успешные опыты радиолокации Венеры. В нашей стране эти опыты осуществлялись с помощью уникальной радиолокационной установки, специально созданной для радиозондирования далеких небесных тел.
В дальнейшем советскими учеными была осуществлена радиолокация и ряда других планет солнечной системы: Меркурия, Марса и Юпитера.
Радиосигналы, направленные с наземных станций, уже не раз «прикасались» к дневному светилу и, отразившись от слоев внутренней короны, возвращались обратно. Анализ таких сигналов может сыграть важную роль в изучении солнечных явлений.
Радиолокационный метод исследования небесных тел имеет весьма широкие перспективы. Радиоэлектроника быстро развивается, растет мощность передатчиков, чувствительность приемников, совершенствуются методы борьбы с помехами. И, видимо, уже в сравнительно недалеком будущем станут возможными радиолокационные исследования дальних планет, а также спутников Марса и Юпитера.
На помощь обычным радиоустройствам пришла лазерная техника. Проведены первые успешные опыты по локации Луны с помощью тонкого оптического луча, созданного квантовыми генераторами. Преимущество такого метода состоит в том, что лазер позволяет сконцентрировать большую энергию в очень узком пучке.
|
|
Читайте в рубрике «Изучение Вселенной»: |