Відкрийте вікно астроному
Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.
Останнім часом астрономи нерідко виявляють, що з різних куточків Всесвіту несуться до нас загадкові радіохвилі. Ось, наприклад, Юпітер. Не так давно було відкрито, що ця найбільша планета «видає» раптом з незрозумілих причин крутий сплеск радіовипромінювання на декаметрових хвилях. А іноді і безмежні простори самої Галактики раптово оголошуються різко посиленим «радіошумом» на частоті 3 мегагерци. Ці загадкові хвилі могли б розповісти нам чимало цікавого. Могли б, але не завжди розповідають: проникненню радіохвиль з низькою частотою сильно перешкоджає потужний відбиваючий щит іоносфери, особливо його верхній шар Р2, який щільно укутує Землю з усіх боків.
Зрозуміло, вже були спроби обдурити невблаганного вартового: на борту супутників, що йдуть за межі іоносфери, встановлювали чуйні прилади, які вловлювали сигнали з частотою між одним і шістьма мегагерцами до того, як вони досягнуть заборонених для них кордонів. Однак запуск супутника – справа складна й дорога. А головне, тут потрібні величезні антени. І спробуйте-но вивести на орбіту якийсь пристрій з «вусами» в триста з гаком метрів.
Але ось в руки американських астрофізиків М. Д. Папагіанніса і М. Мендільо з Бостонського університету потрапили дані про те, як поводилася іоносфера в момент, коли її пронизала ракета-носій «Сатурн-5», зайнята своєю професійною справою – виведенням на орбіту чергової американської міжпланетної станції. Тоді-то і виявилося, що в небі над мисом Кеннеді в момент прольоту «Сатурна» вийшла … дірка. Мабуть, вихлопні гази, викинуті могутніми двигунами, якось вплинули на склад і властивості зарядженого електрикою зовнішнього шару земної атмосфери, «вимели» з нього всі вільні електрони.
Незабаром Папагіанніс і Мендільо виступили з такою пропозицією: давайте запустимо звичайну зондуючу ракету, навіть не настільки потужну, як «Сатурн». А на її борту закинемо в іоносферу сто кілограмів рідкого молекулярного водню. І на висоті між п’ятдесятьма і ста кілометрами, тобто безпосередньо під «невблаганним» шаром іоносфери, цей водень викинемо за борт. Він підніметься прямо в шкідливий шар і вступить в реакцію з’єднання з киснем. Там негайно утворюються позитивні іони, які об’єднаються з електронами.
В результаті щільність вільних електронів, які як раз і не пускають радіохвилі до Землі, впаде мало не на 95 відсотків, і в іоносферному щиті утвориться на півгодини «отвір» діаметром близько двохсот кілометрів. Навіть не отвір, а цілий вертикальний тисячокілометровий тунель, звернений в космос. Потім природні процеси заповнять запас вільних електронів, і «кватирка» закриється. Але якщо як слід підготуватися, то і за цей час можна виконати необхідні спостереження, вловивши наземним обладнанням космічну інформацію, переноситься «забороненими» хвилями з діапазоном частот між 1 і 6 мегагерцами. Ось тоді-то, запевняють Папагіанніс і Мендільо, космос і заговорить з нами в повний голос.
Пропозиція їх знайшла негайний відгук. Австралійський астроном Дж. Р. Елліс тут же висловився за те, щоб його співвітчизники запустили з полігону Вумера ракету, що пронизує іоносферу, а довколишній великий радіотелескоп налаштував би своє кілометрове «вухо» на відповідний діапазон. «Ми і так відстали у вивченні неба Південної півкулі від астрономів Півночі, – вважає Елліс, – а тепер, нарешті, надається несподівана можливість різко просунути вперед картографування космічних радіоджерел, про які ми і зовсім нічого не знаємо». Тепер слово за тими, хто повинен прийняти важливе рішення.
Автор: Павло Чайка, головний редактор журналу Пізнавайка
При написанні статті намагався зробити її максимально цікавою, корисною та якісною. Буду вдячний за будь-який зворотний зв'язок та конструктивну критику у вигляді коментарів до статті. Також Ваше побажання/питання/пропозицію можете написати на мою пошту pavelchaika1983@gmail.com або у Фейсбук.