Техника - молодёжи 1954-12, страница 19

■ течение длительного времени един-ственным окном в бесконечно* пространство •селенной был оптический телескоп.

И лишь недавно было открыто новое окно во вселенную, притом в совершенно другой части спектра электромагнит-иых колебаний — в области радиоволн.

Громадное сооружение, изображенное на первой странице обложки журнала, является новейшим типом астрономического прибора — радиотелескопом. В нем нет ни трубы, ни зеркала, ни объектива, столь характерных для обычных оптических телескопов. Решетчатая чаша этого телескопа напоминает гигантскую антенну радиолокатора.

Многие звезды нашей галактики, в том числе и Солнце, а также внегалактические тела излучают электромагнитные волны разной длины. Наиболее сильные волны исходят от Млечного Пути, а также от участков пространства с наибольшим скоплением видимых заезд. Эти излучения носят такой постоянный и закономерный характер, что позволили астрономам считать их столь же важными и ценными для познания вселенной, как и видимые световые, хотя »ти радиоизлучения и не дают нам возможности «видеть» в полном смысле этого слова их источник. Но это не всегда требуется.

Мы привыкли судить о далеких мирах по тому, что мы можем увидеть глазом. Это еще имеет под собой почву, когда речь идет о Солнце, Луне, планетах, отдельных гигантских галактиках и туманностях. В этом случае чем большее увеличение дает оптический телескоп, тем более увеличенное изображение этих небесных тел мы видим. Отсюда стремление строить сверхгигантские оптические телескопы, например, с зеркальным рефлектором диаметром 5 м и выше.

Однако какими бы мощными ни были эти телеснопы, звезды, удаленные от нас на десятки и больше световых лет, мы видим только ■ виде светящихся точек, мало что нам говорящих о том, как на самом деле выглядит то или иное небесное светило. Здесь познать что-либо о новом неведомом мире нам удастся, не обозревая его глазом, а при помощи спектрального анализа, фотометров, болометров, фотографирования через световые фильтры и других косвенных методов наблюдения.

Примерно то же можно сказать и о радиоизлучениях. Прием их позволяет рядом косвенных методов, подмечая те или иные закономерности, судить о некоторых доселе неизвестных данных. Например, о состоянии небесных тел. их движении ■ пространства и многом другом.

Конструкция радиотелескопа почти цр-ликом позаимствована от радиолокатора.

Радиоволны могут очень легко проникать сквозь космическую пыль и туманности без заметного поглощения и тем самым приносить нам сведения об участ. ках пространства и небесных телах, скрытых от нашего взора

сейчас во многих странах ученые при помощи радиотелескопов тщательно исследуют каждый участок неба, каждую заезду или туманность, нанося на карту

РАДИО ТЕЛЕСКОП

Инженер К* ГЛАДКО»

всв обнаруженные точки, излучающие радиоволны.

Установлено, что ни одна из так называемых «радиозвезд» — участков неба, сильно излучающих радиоволны. — не совпадает с местоположением ярких, видимых глазом звезд. В подавляющем большинстве «радиозвезды» не видимы. Карта неба, изображающая расположение звезд и точек пространства, излучающих радиоволны, показана на рисунке 1.

Изучение двух точек пространства, откуда идут самые мощные радиоизлучения, дало удивительные результаты.

Одно из таких мощных излучений исходит от крабоеидной туманности ■ созвездии Тельца (дзета Тельца), которая считается остатками гигантской сверхновой звезды, вспыхнувшей, то-есть взорвавшейся, в 1054 году, о чем повествуют дошедшие до нас записи китайских астрономов. В настоящее время этот непрерывно и с большой скоростью расширяющийся газообразный сгусток материи виден только в самые сильные телескопы, тогда как в течение некоторого времени после взрыва он сиял ярче Венеры.

В 1952 году радиотелескопом обнаружен самый мощный источник радиоизлучения на том месте, где когда-то находилась другая взорвавшаяся сверхновая звезда в созвездии Кассиопеи, наблюдав-

Карта звездного неба с указанием мест расположения небесных тел, излучающих радиоволны. Темная горизонтальная полоса, пересекающая карту в горизонтальном направлении, — контуры Млечного Пути. Размер кружков изображает относительную силу радиоизлучений звезд, галактик и межгалактических туманностей. Большой кружок, распоюженный поб.шзости от галактического экватора между 140 и 160? долготы, обозначает крабовидную туманность в созвеэдии Тельца (см. фото).

шаяся Тихо Браге еще в 1572 году. Остатки этой звезды сейчас еле видны в самые мощные оптические телескопы. Сильное радиоизлучение исходит из того места а созвездии Лебедя, где, по мнению астрономов, имело место столкновение двух галактик.

Таким образом, первые же наблюдения при помощи радиотелескопа дали замечательные результаты: самые сильные радиоизлучения исходят от звезд, погиб, ших в грандиозном взрыве.

Все эти остатки космических катастроф, как полагают астрономы, состоят из громадных масс газообразного водорода, находящегося в сильном движении.

В 1944 году датский астроном Ван де Хулст и советский ученый И. С. Шкловский предсказали, что водородные атомы можно будет отыскать не только вблизи звезд, где они возбуждены и светятся, но и в чрезвычайно холодных и удаленных от звезд пространствах вселенной. Эти атомы водорода в результате изменений в уровне их энергии должны излучать энергию в виде радиоволн на частоте I 420 мегагерц (длина волны 21 см).

Обзор небесных пространств при помощи радиотелескопа в 1951 году подтвердил это предположение. Все точки вселен, ной, где наблюдения обнаруживают следы разреженного водорода, излучают радиоволны точно на частоте 1 420 мегагерц.

Громадным достижением в оптической астрономии, как известно, было установление длин волн ряда спектральных линий. Сдвиг линий в спектре небесных тел позволяет судить о движении их относительно Земли.

Установление первой спектральной линии в области радиоизлучений на частоте 1 420 мегагерц дает в руки ученых возможность по сдвигу спектра принимаемых частот в область более длинных или коротких волн (эффект Дрпплера) судить и об относительном движении невидимых «радиозвезд» во вселенной.

Радиотелескоп оказывает неоценимые услуги астрономам и при изучении более близких и нам миров — нашей собственной галактики.

Каи известно, самая большая концентрация звезд в нашей галактике, ее центр, плотно закрыт от нашего взора массами космической пыли и газов, вследствие чего мы не видим больше 90*/| всех звезд, составляющих нашу галактику. Видимый нами Млечный Путь — ее крайне разреженная внешняя часть.

Исследования вселенной при помощи радиотелескопа открыли еще и другие важные закономерности.

Теперь вернемся к нашему рисунку на обложке. Что же представляет собой радиотелес коп?

Сердцевиной радиотелескопа является небольшая дипольная антенна длиной в несколько сантиметров, соединенная высокочастотным кабелем с весьма сложным и чувствительным приемником, позволяющим точно установить длину принимаемых волн, отделить их от окружающих радиопомех, измерить их интенсивность и записать принимаемые сигналы. Г ромадная решетчатая чаша с диаметром, измеряемым десятками метров, — это рефлектор, позволяющий концентрировать и направлять на антенну максимально возможное количество улавливаемой энергии электромагнитных волн, приходящих к нам из мирового пространства.

Почему приходится делать столь большой рефлектор?

Применение рефлектора огромных размеров позволяет собрать на антенне сигналы в сотни тысяч раз более сильные, чем могла бы принимать сама антенна без рефлектора.

В обыкновенном оптическом телескопе поверхность рефлектора должна быть тщательно отполирована. Ведь этому рефлектору приходится отражать чрезвычайно короткие световые волны. Рефлектору же радиотелескопа надо отражать излучения, длина волны которых измеряется сантиметрами и метрами. Рефлектор сделан из довольно густой сетки. Для радиоволн поверхность этой сетки оказывается столь же гладкой, как обычное зеркало для световых волн. Большие размеры рефлектора обусловлены еще и тем, что разрешающая способность телескопа зависит в прямой степени от размеров рефлектора, то-есть от угла охвата антенны.

Радиотелескоп может служить и пере, датчиком радиоволн. В этом случае к нему подводятся такие же импульсы радиочастот. как и в обычной радиолокационной станции. Благодаря острой направленности луча установка может быть с успехом использована для обнаружения метеоритов, исследования атмосферы в высоких слоях и, наконец, для посылки сигналов и приема их отражений от планет нашей солнечной системы.

17