Откройте окно астроному
Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком
В последнее время астрономы нередко обнаруживают, что из разных уголков Вселенной несутся к нам загадочные радиоволны. Вот, например, Юпитер. Не так давно было открыто, что эта крупнейшая планета «выдает» вдруг по непонятной причине крутой всплеск радиоизлучения на декаметровых волнах. А иногда и безбрежные просторы самой Галактики внезапно оглашаются резко усилившимся «радиошумом» на частоте 3 мегагерца. Эти загадочные волны могли бы рассказать нам немало интересного. Могли бы, но не всегда рассказывают: проникновению радиоволн с низкой частотой сильно препятствует мощный отражающий щит ионосферы, особенно его высокий слой Р2, плотно укутывающий Землю со всех сторон.
Разумеется, уже были попытки обмануть неумолимого стража: на борту спутников, уходящих за пределы ионосферы, устанавливали чуткие приборы, которые улавливали сигналы с частотой между одним и шестью мегагерцами до того, как они достигнут запретных для них границ. Однако запуск спутника — дело сложное и дорогое. А главное, здесь нужны огромные антенны. И попытайтесь-ка вывести на орбиту некое устройство с «усами» в триста с лишним метров.
Но вот в руки американских астрофизиков М. Д. Папагианниса и М. Мендильо из Бостонского университета попали данные о том, как вела себя ионосфера в момент, когда ее пронзила ракета-носитель «Сатурн-5», занятая своим профессиональным делом — выводом на орбиту очередной американской межпланетной станции. Тогда-то и обнаружилось, что в небе над мысом Кеннеди в момент пролета «Сатурна» образовалась… дырка. По-видимому, выхлопные газы, выброшенные могучими двигателями, как-то повлияли на состав и свойства заряженного электричеством внешнего слоя земной атмосферы, «вымели» из него все свободные электроны.
Вскоре Папагианнис и Мендильо выступили с таким предложением: давайте запустим обычную зондирующую ракету, даже не столь мощную, как «Сатурн». А на ее борту забросим в ионосферу сто килограммов жидкого молекулярного водорода. И на высоте между пятьюдесятью и ста километрами, то есть непосредственно под «неумолимым» слоем ионосферы, этот водород выбросим за борт. Он поднимется прямо в зловредный слой и вступит в реакцию соединения с кислородом. Там немедленно образуются положительные ионы, которые объединятся с электронами.
В результате плотность свободных электронов, которые как раз и не пускают радиоволны к Земле, упадет чуть ли не на 95 процентов, и в ионосферном щите образуется на полчаса «отверстие» диаметром около двухсот километров. Даже не отверстие, а целый вертикальный тысячекилометровый тоннель, обращенный в космос. Потом естественные процессы восполнят запас свободных электронов, и «форточка» захлопнется. Но если как следует подготовиться, то и за это время можно выполнить необходимые наблюдения, уловив наземным оборудованием космическую информацию, переносимую «запретными» волнами с диапазоном частот между 1 и 6 мегагерцами. Вот тогда-то, уверяют Папагианнис и Мендильо, космос и заговорит с нами в полный голос.
Предложение их нашло немедленный отклик. Австралийский астроном Дж. Р. Эллис тут же высказался за то, чтобы его соотечественники запустили с полигона Вумера ракету, пронзающую ионосферу, а близлежащий крупный радиотелескоп настроил бы свое километровое «ухо» на соответствующий диапазон. «Мы и так отстали в изучении неба Южного полушария от астрономов Севера, — считает Эллис, — а теперь, наконец, предоставляется неожиданная возможность резко продвинуть вперед картографирование космических радиоисточников, о которых мы и вовсе ничего не знаем». Теперь слово за теми, кто должен принять важное решение.
Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала Познавайка
При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту pavelchaika1983@gmail.com или в Фейсбук, с уважением автор.