Техника - молодёжи 1955-09, страница 6

Благодаря специальным техническим приемам удалось добиться того, что современные приемники радиоастрономических станций (типа радиометра) способны принимать сигналы из мирового пространства, в сотни раз более слабые, чем собственные, так называемые флюктуационные шумы аппаратуры.

Одним из основных объектов радиоастрономических наблюдений является Солнце. Систематические наблюдения его радиоизлучения, продолжающиеся во многих странах на протяжении 10 лет, все углубляются и расширяются. Оказалось, что Солнце излучает радиоволны длиною от нескольких миллиметров до 10—15 м, что интенсивность его излучения меняется в весьма широких пределах и достигает наибольшего значения в годы максимума солнечной деятельности. В эти периоды радиоизлучение Солнца на метровых волнах в тысячи раз превосходит радиоизлучение спокойного Солнца.

Было установлено, что «радиосолнце» не является сферическим телом, а скорее большим эллипсоидом вращения, вытянутым в экваториальной плоскости. Наиболее интенсивное излучение метровых волн происходит из областей солнечной короны, далеко отстоящих от его поверхности. Излучение сантиметровых радиоволн происходит главным образом из более плотной хромосферы.

Систематическое исследование радиоизлучения Солнца является весьма эффективным способом изучения его атмосферы. Особенно большое значение приобрели исследования радиоизлучения «возмущенного» Солнца, позволяющие разрешить важные вопросы связи солнечных и земных явлений.

В частности, как известно, магнитные бури на земле и сильные «возмущения» в земной ионосфере, в значительной мере нарушающие радиосвязь на коротких волнах, тесно связаны с повышением активности Солнца. Они связаны по времени также с резким возрастанием интенсивности солнечного радиоизлучения, наблюдения за которым могут поэтому стать мощным средством радиопрогнозов.

Многие явления, происходящие в солнечной атмосфере, были подробно изучены советскими теоретиками и экспериментаторами. Так, в 1946 году теоретики показали, что радиоизлучение спокойного Солнца объясняется тепловым излучением солнечной атмосферы. В 1947 году во время полного солнечного затмения советские исследователи, проводившие наблюдения

Фотография крабовидной туманности.

у берегов Бразилии (на теплоходе «Грибоедов»), впервые экспериментально подтвердили, что радиоизлучение на метровых волнах исходит из солнечной короны.

В последующие годы советскими учеными был проведен ряд интересных исследований солнечной короны радиоастрономическим методом, в частности путем «просвечивания» ее излучением, исходящим от расположенных дальше «радиозвезд».

Около 10 лет тому назад было обнаружено тепловое радиоизлучение Луны на волне длиной 1,25 см. Было установлено, что это радиоизлучение мало меняется с изменением фазы Луны, несмотря на то, что температура поверхности Луны, в зависимости от того, освещена ли она Солнцем или находится в тени, меняется в довольно широких пределах. Повидимому, радиоизлучение Луны на волне в 1,25 см происходит из слоев, расположенных на небольшой глубине (до 50 см под поверхностью).

За последнее время советские ученые исследовали радиоизлучение Луны на более длинных сантиметровых волнах и установили, что колебания в интенсивности радиоизлучения на этих волнах еще меньше.

Особое место в радиоастрономии занимает радиоизлучение Галактики, а также метагалактики. Методами радиоастрономии за истекшие 10 лет было обнаружено более сотни точечных источников радиоизлучения.

Появление таких источников, часть которых не сразу была отождествлена С источниками видимого излучения, получивших название «радиозвезд», вызвало чрезвычайно большой интерес.

В настоящее время в значительной мере благодаря работам советских физиков и астрономов выяснено, что такие точечные источники радиоизлучения либо представляют собой излучение далеких галактик, либо возникают в результате космических катастроф (например, вспышек сверхновых звезд). В последнем случае радиоизлучение связано с движением весьма быстрых (близких к скорости света) электронов. На месте одного из мощных источников радиоизлучения в созвездии Лебедя, посылающего поток радиоизлучения больший, чем световой поток, ученые обнаружили две сталкивающиеся галактики.

Можно считать весьма вероятным, что общее радиоизлучение Галактики в метровом диапазоне волн, помимо точечных источников, обусловлено тепловым излучением ионизированного межзвездного газа, а также излучением очень быстрых электронов, движущихся в межзвездных магнитных полях.

Не меньший интерес представляет активная радиолокация небесных тел, основанная на облучении их радиоволнами и регистрации получаемого отражения. Такова, например, радиолокация Луны, планет и метеоров. Эта новая область называется радиолокационной астрономией.

Академики Л. И. Мандельштам и Н. Д. Папа-лекси уже в 1928 году изучали возможности радиолокации Луны, а в 1942 году, задолго до практических опытов.

проведенных в 1946 году в Венгрии и США, обосновали эту задачу техническими расчетами. Недавно было сообщено, что в 1943 году в Германии были зарегистрированы отражения радиоволн от Луны. Расстояние до Луны, измеренное методом радиоэхо, хорошо согласуется со значениями, полученными другими способами.

Теоретически возможно применить радиолокацию и для изучения крупных астероидов, приближающихся к Земле на небольшие расстояния, а также ра-диолоцировать большие планеты солнечной системы.

Серьезные научные результаты достигнуты в радиолокации метеоров.

Скорость, с которой метеорные тела влетают в атмосферу Земли, зависит от относительного движения этих тел и Земли. Так как скорость Земли при ее движении по орбите вокруг Солнца равна 30 км/сек, а скорость метеорнь» тел по отношению к Земле достигает 42 км/сек, то скорость метеорных тел по отношению к Земле лежит в пределах от 12 до 72 км/сек.

При попадании в верхние области атмосферы Земли поверхность метеорных тел подвергается интенсивной бомбардировке частицами газов, энергия этих ударов превращается большей частью в тепло, и в результате вещество метеорного тела испаряется. Атомы вылетают с тепловыми скоростями относительно метеорного тела, и энергия их при скорости около 40 км/сек относительно тела достигает 100—1 000 электрон-вольт. При столкновении с частицами воздуха атомы метеорного тела производят ионизацию. В результате за метеорным телом тянется ионизированный след, имеющий форму цилиндра или нити диаметром около 20 см и длиной до 10 и более километров.

Известно, что метровые радиоволны хорошо отражаются от областей, содержащих ионизированный газ, и поэтому метеорный след легко обнаруживается радиолокационными станциями метрового диапазона.

В метеорной радиолокации применяется тот же активный метод обнаружения отражающего тела (в данном случае столба ионизированного газа), что и в радиолокационной технике, то-есть радиолокационная станция излучает короткие импульсы радиоволн и принимает импульсы, отраженные от метеорного следа.

Радиолокация метеоров, позволяющая вести наблюдения за ними на протяжении круглых суток и в любых условиях видимости, во многом помогла изучению этого интересного явления, так как оказалось возможным наблюдать гораздо большее количество метеоров, чем это могло быть сделано визуально. Открыты неизвестные ранее обильные дневные метеорные потоки. Доказана принадлежность метеорных тел к солнечной системе. Было измерено время существования метеорного следа в атмосфере: оно оказалось для метеорных следов, обнаруживаемых только радиолокаторами и невидимых глазом, в пределах десятых долей секунды, а для метеоров, видимых глазом,— значительно больше.

Изучение следов метеоров в верхних слоях атмосферы позволило начать систематическое исследование скорости ионосферного ветра, достигающей на высоте 100 км 200 км/час.

Все это привело к значительному расширению наших познаний по строению и составу верхних слоев атмосферы.

(Продолжение следует)