Техника - молодёжи 1946-05-06, страница 15

В. БОЛХОВИТИИОВ

Астрономия — старейшая из наук. Долгие века карты неба были точнее и подробнее географических карт. Древние астрономы уже знали различия между звездами и планетами, открыли закономерности в их движениях, умели вычислять положение планет среди звезд, предсказывали солнечные и лунные затмения.

Уже в древнейшие времена астрономы пытались определять 'расстояния до небесных тел и в первую очередь, конечно, до Солнца и Луны. Вопрос о размерах мира, окружающего Землю, живо интересовал человека с самого Зарождения культуры К

Расстояние до Луны измерялось не раз. Астрономы меряют расстояние до Луны сложным и кропотливым способом. Выбираются два, как можно более отдаленные друг от друга пункта наблюдения, лежащие на одном меридиане. В эти пункты снаряжаются две экспедиции. Когда в середине XVIII века Лаланд и Лакайль производили один из первых точных промеров расстояния до Луны, их экспедиции помещались одна в Берлине, а другая на мысе Доброй Надежды.

Луна и пункты наблюдения образуют вершины гигантского, вытянутого вверх треугольника. Основанием его служит линия, соединяющая пункты наблюдения- Углы, прилежащие к основанию, обе экспедиции должны определить, строго одновременно визируя своими угломерными приборами одну и ту же точку Луны. Определение расстояния до Луны сводится к вычислению длин больших сторон треугольника, т. е. к тригонометрической задаче.

Астрономы, меряя расстояние до Луны тригонометрическим способом, добились огромной точности, примерно равной 1/30000 измеряемого расстояния.

Но даже, несмотря на такую завидную точность обычных астрономических методов, они все же не удовлетворяют ученых: ведь и 1/30000 лунного расстояния составляет порядочную погрешность—в 10—15 км. Ясно, что всякая возможность дальнейшего повышения точности определения расстояния до Луны представляет интерес для астрономов, изучающих теорию движения Луны. Особенно ценным был бы для астрономов метод, позволяющий быстро и из одного пункта определять расстояние до Луны и непрерывно следить за его изменением во времени.

Такой метод, пришедший Hia смену громоздкому, сложному и кропотливому старому методу, открыл бы перед астрономами новые перспективы.

* О способах измерения расстояния до небесных тел смотри статью С Альтшулера в журнале «Техника — молодежи» М> 9 за 1945 год.

В основу его мог бы быть положен принцип эха. На таком принципе работает, например, морской эхолот. Звуковой сигнал, посланный излучателем, отражается от морского дна и, отразившись от него, улавливается приемным устройством. Зная скорость звука и время запаздывания эха, нетрудно определить глубину моря.

Но чем воспользоваться для получения эха от Луны? О звуке, конечно, и речи быть не может. В безвоздушном мировом пространстве звуки не могут жить.

Свет? Свет не звук — в пустоте ему даже свободнее лететь, чем сквозь атмосферу. Идея получить световое эхо, «зайчик», от Луны высказывалась не раз. Но детальных расчетов того, каков должен быть источник света для осуществления заметного на Земле «зайчика» от Луны и какими способами регистрировать этот «зайчик», никто до самого последнего времени, не производил. Трудностей же для производства такого расчета немало. Луна далека,— и даже современный прожектор в миллиард свечей с Луны был бы различим, как слабенькая звездочка шестой величины.

В конце XIX века гениальный Попов открыл радио. Радио сразу же стало завоевывать пространство. Уже в 1901 году радиодепеша, перелетев через Атлантический океан, пришла из Европы в Америку. Но радиоволна не может распространяться беспрепятственно ©верх. Уже сама эта первая передача на столь далекое расстояние заставила призадуматься над тем, почему же она возможна,—почему ра-

Авыационный радиолокатор *

* Все фотографий заимствованы из журнала «Популер меканикс», октябрь 1945 г.

диоволны огибают земную поверхность, вместо того чтобы уходить в бесконечность? Пришлось предположить, что верхние слои атмосферы подобны проводящей оболочке и, точно зеркало, отражают радиовопиы, заставляя их менять свое направление и огибать Землю.

Гипотеза об особом, подобном металлической оболочке слое атмосферы подтвердилась, когда для связи стали применять короткие радиоволны. Чем короче волна, тем сильнее у нее выражены лучевые свойства; очень короткая радиоволна становится такой же направленной, как световой луч. Дальняя связь на коротких волнах прямо доказала, что они отражаются от верхних слоев атмосферы. Коротковолновая станция не слышна в близких к станции местах, в так называемой «мертвой зоне», и прекрасно слышна в очень отдаленных областях, куда падает отраженная незримым зеркалом — ионосферой — радиоволна.

В 1925 году для исследования ионосферы был применен метод радиоэха.

Коротковолновый передатчик излучал вверх радиоимпульсы, эхо которых регистрировалось приемным устройством. По запаздыванию и силе эха можно было определить высоту отражающего слоя и его свойства. Установка Брайта и Тюва была по сути дела прообразом современных радиолокаторов. Она тоже обнаруживала препятствия на пути радиолуча и измеряла расстояние до этой преграды. Такой преградой был слой ионосферы. Для регистрации радиосигналов в приемнике этой установки, как и в радиолокаторе, использовался катодный осциллограф. Под действием приходящего радиосигнала пучок летящих электронов вычерчивает на экране осциллографа светящийся острый зубец, как бы всплеск радиоволны. Была, правда, разница между установкой Брайта и радаром, заключающаяся в том, что радар способен обнаружить такие относительно малые преграды, как танк или самолет, а установка Брайта и Тюва регистрировала только сигналы, отраженные от невидимой крыши Земли— сплошной ионосферной оболочки.

Чтобы повысить чувствительность первой локационной установки и превратить ее в сильнейшее оружие, сыгравшее огромную роль во второй мировой войне, потребовалось 15 лет упорной работы конструкторов и ра дио-физиков.

Изучение ионосферы показало, что tieM короче волна, тем глубже она проникает в ионосферу, тем от более высоких слоев ее она отражается.

В 1928 году Штермер и Ван дер Поль, исследуя ионосферу, заметили странное явление. Скорость радиоволн равна 300 000 км/сек. Двойной

13