Астрономы наблюдают
Шрифт:
За пять дней работы на орбите с помощью «Ориона-2» были получены многие тысячи спектрограмм слабых звезд (до 13-й звездной величины). Выявлено много «ультрафиолетовых» звезд, свечение которых в невидимом глазом ультрафиолете особенно сильно. Впервые снята «ультрафиолетовая» спектрограмма одной из планетарных туманностей и изучены атмосферы ряда холодных звезд. Словом, получен богатейший эмпирический материал, обработка и изучение которого продолжается.
В апреле 1973 г. в Советском Союзе был запущен советско-польский спутник «Коперник-500». Эта орбитальная астрофизическая обсерватория собрала много ценных данных о физике Солнца и характере солнечно-земных связей. Немалых успехов добилась и аналогичная американская
Орбитальные Астрономические Обсерватории разных типов, размеров и назначения прочно вошли в повседневную практику современной космонавтики. Предстоит и более диковинная задача — создание астрономических обсерваторий на небесных телах.
В Договоре о принципах деятельности государств по исследованию и использованию космического пространства, включая Луну и другие небесные тела, в частности, говорится:
«Все станции, установки, оборудование и космические корабли на Луне и на других небесных телах открыты для представителей других государств — участников настоящего договора на основе взаимности» («Правда», 28 января 1967 г.). Вот почему вполне своевременным выглядит проект Лунной Межпланетной Лаборатории (ЛМЛ), разработанной Международной Астронавтической Академией. Этот проект, по мнению его авторов, может быть осуществлен совместными усилиями ряда стран и в первую очередь СССР и США не позже 1985 года. Среди главных задач ЛМЛ — астрономические и астрофизические наблюдения с Луны [14] .
14
Подробнее см. сборник «Будущее науки», «Знание», 1975.
Перспективы наземной астрономии
Успехи космонавтики в изучении тел Солнечной системы весьма внушительны. Люди и автоматы многократно побывали на Луне, доставили на Землю лунный грунт — наряду с метеоритами единственное пока внеземное вещество, исследованное в земных лабораториях. Лунный мир мы теперь знаем куда более досконально, чем до начала космической эры.
Космонавтика принесла и разочарование. Вопреки надеждам, планеты земного типа Меркурий, Венера и Марс оказались гораздо более похожими на Луну, нежели на Землю. Нигде в Солнечной системе не найдено следов жизни. Пришлось свыкнуться с мыслью, что человечество одиноко в околосолнечном пространстве и внеземные цивилизации остается искать где-то в звездных далях. В лучшем случае будущие исследователи планет Солнечной системы, быть может, где-нибудь встретят лишь низшие формы жизни.
Зато космонавтика открыла в окрестностях Солнца много нового. Это и неизвестные до того спутники планет-гигантов, и мощные извержения на них, и удивительное строение кольца Сатурна, и кольца других планет. Радикальному пересмотру подверглись прежние взгляды на физическую природу Марса и Венеры. Предстоят и новые, непосредственные исследования всех тел Солнечной системы, и несомненно, что в этом направлении результаты превзойдут все то, что может быть достигнуто наземными астрономическими инструментами.
У некоторых несведущих лиц все эти достижения породили наивные сомнения: а нужна ли вообще астрономия? Не заменит ли ее полностью космонавтика, и астрономия в конце концов за ненадобностью просто отомрет?
Думать так может лишь тот, кто не представляет себе масштаба Вселенной. Еще очень долго (если не всегда) космические полеты будут ограничены пределами Солнечной системы. Дальний же космос, мир звезд и галактик, останется предметом астрономических исследований с поверхности Земли или с орбитальных обсерваторий.
В настоящее время неизвестны способы и средства достижения
Популярные одно время фотонные ракеты, увы, не решают проблему. Их стартовые массы нереально велики, и вряд ли когда-нибудь они вообще будут построены. Не спасают дело и межзвездные прямоточные самолеты, засасывающие межзвездную среду, — заборники таких самолетов должны иметь поистине астрономические размеры. По-видимому, реактивный принцип движения, столь блестяще оправдавший себя в окрестностях Солнца, для межзвездных перелетов непригоден. Из нереактивных способов движения нам пока что известен лишь «солнечный парус». Но он относится к двигателям «малой тяги» и тяга эта быстро уменьшается с удалением от Солнца.
Ко всем перечисленным трудностям добавляются сложнейшие проблемы обмена информаций со «звездолетчиками». Обмен растягивается по меньшей мере на годы и десятилетия, а в случае релятивистских фотонных ракет связь в полете с Землей и вовсе становится практически неосуществимой. Наконец, полеты в ракетах с малой скоростью и сменой на них поколений космонавтов не только выглядят нелепой утопией, но просто невозможны, так — как неясно, где взять для таких полетов горючее.
Таким образом, не будем преувеличивать роль космонавтики в познании космоса. Как бы ни была велика эта роль, космонавтика никогда не заменит астрономию, и наземные средства исследования Все ленной должны совершенствоваться и впредь. Предстоит, конечно, набирать силу и орбитальным обсерваториям.
Земная поверхность — твердая, надежная опора для астрономических инструментов. Обеспечить стабильность на орбите куда труднее, чем на Земле. Но наземным наблюдениям мешает атмосфера. Этого «фильтра» вне атмосферы, естественно, нет.
Не следует, однако, думать, что с орбитальных обсерваторий небо выглядит совершенно черным и ничто не мешает наблюдениям. Исчезает свечение воздуха, вызванное разными причинами, но, увы, остается рассеянный свет межпланетной и межзвездной пыли. Бомбардировка микрометеоритами и частицами космических лучей портит оптику орбитальных телескопов, тогда как в наземных условиях этой помехи нет.
И все же астрономические наблюдения с орбит прежде всего ценны тем, что они свободно могут вестись в ультрафиолетовой и инфракрасной частях электромагнитного спектра. А ведь именно в этом диапазоне излучают некоторые загадочные космические объекты (пульсары, облака газа, втягивающегося в «черные дыры», сверхновые звезды, ядра галактик и др.).
Примером современной заатмосферной обсерватории может служить советская автоматическая станция «Астрон», выведенная на околоземную орбиту в марте 1983 года. Высота апогея орбиты «Астрона» 200 000 км, что дает возможность 90 процентов времени вести наблюдения вне тени Земли и радиационных поясов. Главный инструмент станции — двухзеркальный телескоп «Спика» с диаметром главного зеркала 80 см. Оба зеркала имеют гиперболическую поверхность, что обеспечивает большое и высококачественное поле зрения.
В фокальной плоскости телескопа установлен ультрафиолетовый спектрометр, а приемниками света служат три фотоумножителя. В роли искателя для наведения на объект используется небольшой менисковый телескоп. Труба телескопа герметична, а вся конструкция сделана из материалов, практически не расширяющихся при нагревании. Точность наведения на объект 0,3 секунды дуги, что соответствует углу, под которым человеческий волос виден с расстояния 200 метров.
В дальнейшем будут, конечно, выводиться на орбиты и большие инструменты. Проектируется (в США) сооружение трехметрового орбитального телескопа, рассчитанного на работу в течение 10 лет. Стоимость его, однако, огромна (примерно миллиард долларов), а работа с ним потребует участия космонавтов.