Техника - молодёжи 1955-09, страница 5

мических связей и изучению природы последних.

Радиоспектроскопические методы начинают применяться для качественного и количественного химического анализа смесей газов; отличительной чертой этих методов является быстрота проведения анализа, возможность осуществления непрерывного контроля процессов и работа с очень малым количеством вещества, необходимым для производства анализа (микрограммы).

Радиоспектроскопия позволяет обеспечить высокую степень стабилизации частоты генераторов сверхвысоких частот при помощи узких спектральных линий поглощения энергии электрических колебаний высокой частоты молекулами; на этом принципе основано изготовление первичных эталонов частоты (времени), так называемых молекулярных часов.

Представляют большой интерес работы одного из институтов Академии наук СССР в области радиоспектроскопии, в частности работы по созданию новых видов генераторов и усилителей с малым коэффициентом шума,, (при помощи молекулярных пучков — потока ионизированных молекул газа), так называемых молекулярных генераторов и усилителей, что позволит в дальнейшем создать предельно точные эталоны частоты.

Исследования в области радиоспектроскопии получили очень большой размах за границей; за истекшие 10 лет опубликовано уже много научных работ в этой области.

Успехи радиоспектроскопии привели к развитию методов генерирования и умножения частоты в области наиболее коротких радиоволн и, таким образом, способствовали быстрому развитию этой новой области радиоэлектроники. Радиоспектроскопические исследования уже ведутся на волнах длиной в доли миллиметра.

Благодаря огромной пространственной разрешающей способности узкона

правленных пучков самых коротких радиоволн открывается возможность подхода к решению проблемы прямого видения при помощи радиоволн.

РАДИОАСТРОНОМИЯ

Астрономия — одна из самых древних наук. На протяжении тысячелетий астрономы наблюдают видимый свет, излучаемый небесными телами.

При наблюдении за звездами злейшим врагом астрономов является атмосфера, окружающая земной шар. Солнечный свет, рассеиваемый в атмосфере, препятствует наблюдению других светил в дневное время. Воздушные потоки, вызывающие, например, мерцание звезд, ухудшают качество изображения, получаемого в астрономических приборах. Облачность и осадки могут полностью сорвать наблюдения. Поэтому для постройки обсерваторий выбирают такие места, где атмосфера более прозрачна и где имеется наибольшее количество ясных ночей.

Атмосфера поглощает большую часть падающей на нее электромагнитной энергии. Поглощаются первичные космические лучи, лучи Рентгена и в значительной мере короткие ультрафиолетовые лучи — словом, почти все электромагнитные волны, более короткие, чем волны фиолетового цвета. Поглощаются также почти все инфракрасные лучи, кроме самых близких к красной части видимого спектра.

В распоряжении астрономов остается только узкая щель — небольшое смотровое «окно» во вселенную, лежащее в пределах частот одной-двух октав вблизи спектра видимого света.

Подавляющая часть весьма ценных сведений о физическом состоянии, химическом составе и положении небесных тел получена астрономами в лучах видимого света или близких к нему.

Оснащенная точнейшими приборами оптическая астрономия развивалась и совершенствовала методы своих на

блюдений. Вплоть до минувшей войны казалось, что никаких серьезных изменений в разработанных приемах и методах работы ожидать не приходится.

Однако случилось иначе.

В начале минувшей войны на восточном побережье Англии были расположены мощные радиолокационные станции, работавшие в метровом диапазоне радиоволн и предназначенные для об? наружения немецких бомбардировщиков, летевших с моря, с востока.

Иногда немецкие самолеты появлялись низко над водой в утренние часы, и тогда оказывалось, что радиолокационные станции их не обнаруживают, а на экранах происходит что-то непонятное: они оказывались покрытыми хаотическими помехами, на фоне которых совершенно терялись сигналы от самолетов.

После длительных исследований было установлено, что в этих случаях наблюдались исключительно мощные радиопомехи, исходящие от Солнца, то-есть Солнце оказалось источником радиоизлучения.

Интенсивное и систематическое исследование радиоизлучения Солнца и Луны, а также межзвездного газа и так называемых «радиозвезд» началось в послевоенные годы, хотя первые данные о наличии внеземного радиоизлучения, исходящего из Галактики, были обнаружены на метровых волнах еще за 10——15 лет до этого.

Так началась новая эра в астрономии — зародилась радиоастрономия.

В настоящее время радиоастрономия является одним из самых мощных средств изучения вселенной; ее успехи открывают новые пути к разрешению многих фундаментальных проблем астрономии, физики и космогонии, таких, как строение Солнца и звезд, состав и распределение межзвездной материи, происхождение космических лучей и т. п.

Земная атмосфера прозрачна не только для узкого участка волн вблизи спектра видимого света. Радиоволны длиною dT 1 см до 15—20 м также проходят до поверхности Земли, пронизывая всю толщу атмосферы.

Таким образом, в земной атмосфере имеется не одно, а два окна: одно— оптическое шириною в одну-две октавы, и второе — радиоокно, пропускающее около десяти октав радиоволн. Радиоастрономические наблюдения возможны в любую погоду, днем и ночью, то-есть часто именно тогда, когда визуальные методы наблюдения затруднены или исключены, поэтому радиотехнические методы оказались весьма плодотворными, и применение их открывает в астрономии широкие горизонты.

Как уже было сказано, радиоизлучение Солнца было впервые обнаружено на радиолокационных станциях метрового диапазона. Дальнейшие исследования показали, что весь диапазон волн, используемый в радиолокации, от сантиметровых до метровых волн, именно тот диапазон волн, для которого наша атмосфера почти прозрачна, интересен и для радиоастрономии. Таким образом, радиоастрономия получила от радиолокации хорошее аппаратурное оснащение и могла развиваться на базе достижений радиолокации в области антенных устройств, чувствительных радиоприемников и индикаторов.

Однако в связи со слабостью радиоизлучения космических источников радиоастрономам понадобилось значительное улучшение приемных устройств.

3