Чтение онлайн

Впервые в истории эксперимент по проведению радиозондирования атмосферы другой планеты – Марса – проводился американскими учеными с помощью космического аппарата «Маринер-4» в 1965 году. После обработки искажений радиосигнала ученые смогли измерить давление нижнего слоя марсианской атмосферы (в 200 раз ниже земного), его температуру (–90 °C), а также много других параметров. Последующие полеты станций «Маринер-6» и «Маринер-7» (в 1969 году) позволили измерить изменения температуры воздуха с высотой и оценить содержание углекислого газа.

Учеными нашей страны с 1971 года к Красной планете запускались аппараты серии «Марс», которые обследовали местную атмосферу в 13 областях. При этом «Марсы» измеряли перепады в давлении воздуха, связанные с колебаниями рельефа. Известно, что на дне впадин атмосферное давление выше, чем в горах. Станции серии «Марс» впервые составили карту высот Красной планеты.

В начале 1970-х годов отечественные и американские ученые приступили к радиозондированию атмосферы Венеры. В частности, нашими аппаратами «Венера-9» и «Венера-10» в 1975 году была зондирована воздушная оболочка планеты в 50 областях. В 1984 году спутники «Венера-14» и «Венера-15» обследовали уже 300 областей Венеры. При этом удалось обнаружить в венерианской атмосфере густой слой паров серной кислоты, находящийся на высоте около 40 км над поверхностью планеты. А на высотах от 55 до 65 км ученые открыли существование зоны вечных ураганных ветров. В каком-то смысле вся атмосфера Венеры охвачена непрекращающимся ураганом, и аппараты зафиксировали его наиболее активный слой, где скорость ветра достигает 100 м/с.

Вид Венеры с аппарата «Венера-13»

В 1974 году впервые проводилось затменное зондирование мощной газовой «шубы» Юпитера, этот эксперимент осуществлялся американскими аппаратами «Пионер-10» и «Пионер-11». Впоследствии ту же миссию выполнили «Вояджер-1», «Вояджер-2» (1979) и «Галилео» (1996). В 1976 году аппарат «Пионер-11» впервые прозондировал атмосферу Сатурна. А в 1980 году «Вояджер-1» совершил вираж, зайдя за диск Титана, и принес долгожданные сведения о необычайно густой атмосфере крупнейшего спутника Сатурна.

Атмосферы Урана и Нептуна впервые были прозондированы «Вояджером-2» в 1986 и 1988 годах соответственно. Эти измерения показали, что газовые оболочки планет-гигантов состоят преимущественно из водорода, который составляет более 80 % их состава.

Меркурий и большинство естественных планетных спутников не обладают плотной атмосферой, зато их окружает тончайший слой плазмы – сильно разреженного газа, который трудно изучать химическими способами, зато просто прозондировать методами радиозатменного просвечивания. Лунная плазма впервые была просвечена в 1973 и 1974 годах во время полетов к нашему спутнику станций «Луна-19» и «Луна-22». Оказалось, что Луну окружает слой газа с плотностью 600 частиц на 1 кубический сантиметр. В 1974 году подверглась изучению плазма Меркурия и Ио. Планету обследовал американский аппарат «Маринер-10», а спутник Юпитера – американская станция «Пионер-10». В числе прочего удалось установить, что благодаря вулканизму на Ио гораздо более плотная атмосфера, чем на Луне и Меркурии: ее толщина составляет 700 км, а плотность – 60 тысяч частиц на 1 кубический сантиметр.

Иначе проводится радиолокация планет и их спутников, когда поверхность облучается радиоволнами локатора. Радиолокация может быть наземной или космической. При наземной локации локатор находится на Земле и обращен к небесному телу. При космической локации радиоволны посылаются с антенны летательного аппарата (АМС).

Локатор посылает сигнал с передающей антенны, а затем принимает его отражение от поверхности планеты с помощью принимающей антенны. Путем такого сканирования изучается рельеф космического тела, свойства грунта, скорость и прочие особенности вращения планеты.

Впервые радиолокация была применена венгерскими и американскими учеными для исследования Луны в 1946 году. А в 1958 году американские физики впервые направили луч локатора на другую планету – Венеру. В нашей стране радиолокацию Венеры удалось в первый раз осуществить в 1961 году, что позволило уточнить значение астрономической единицы.

А уже в 1963 году наша страна поставила уникальный эксперимент по радиолокации на сверхдальнем расстоянии. Объектом исследований был выбран Юпитер. В 1964 году совместно с американскими физиками наши ученые поставили еще более впечатляющий эксперимент: расположенный в нашей стране локатор посылал сигнал к Венере, а отраженный сигнал принимал радиотелескоп в Соединенных Штатах.

Перечисленные исследования относятся к наземной локации, однако очень скоро радиолокационные эксперименты стали проводиться с использованием летательных аппаратов. При этом наиболее активно изучалась именно Венера. Программа радиофизических исследований в нашей стране осуществлялась аппаратами «Венера» с номерами 9, 10, 15 и 16. Их орбитальные модули работали в качестве искусственных спутников этой планеты и просканировали два района в высоких широтах и пять районов на экваторе. Полную карту Венеры удалось составить в 1990–1991 годах после полета американской станции «Магеллан», которая провела сканирование 90 % поверхности планеты.

Если бы не радиолокация, астрономы никогда ничего не узнали бы о близкой соседке Земли: ведь Венера окружена невероятно плотной атмосферой, через которую совершенно ничего не видно. Из-за этой атмосферы ученые не знали, как и с какой скоростью вращается Венера и каким рельефом обладает.

Мысленно охватывая разнообразие инструментов, служащих астрономам, мы видим, что на протяжении последних четырех столетий человек в науке постепенно «отступал» перед все более совершенными устройствами. Астрономическая техника проделала долгий и сложный путь – от подзорной трубы к астрографам, орбитальным обсерваториям и межпланетным станциям с радиолокаторами на борту. Однако «господство» техники мнимое: сложнейшее оборудование совершенно беспомощно без участия ученых.

Сегодня развитие астрономических инструментов в определенной мере приостановилось, поскольку даже самые хитроумные устройства не обладают человеческим умом, смекалкой, логикой и наблюдательностью. Один геолог, полчаса поработав на Марсе, расскажет нам о Красной планете в сотни раз больше, чем десятки марсоходов, орбитальных модулей и телескопов.

А значит, новая эпоха в развитии астрономии будет связана со строительством космических и планетарных баз. Поселения колонистов станут новыми центрами исследования Галактики: здесь появятся обсерватории и метеостанции, вырастут частоколы антенн радиоинтерферометров. Начнут работать космические геологические экспедиции; в помощь людями-сследователям будут созданы принципиально новые роботы. Человек заглянет во Вселенную с новых рубежей, и самые фантастические гипотезы современности померкнут в свете невероятных открытий завтрашнего дня.

«Хаббл» . Назван в честь американского астронома Эдвина Хаббла (1889–1953), доказавшего звездную природу других галактик.

Рентгеновские лучи. Названы в честь немецкого физика Вильяма Рентгена (1845–1923), открывшего этот вид излучения.

«Магеллан» . Аппарат назван в честь португальского мореплавателя Фернана Магеллана (1480–1521), совершившего первое кругосветное путешествие, в ходе которого был открыт Магелланов пролив.

Астрономы с радостью принимают помощь любителей. Конечно, астрономия необычайно сложна, и тем не менее в ней найдется немало направлений исследований, которые не требуют особой подготовки. Необходимы лишь усидчивость, терпение, старание и большое желание познать Вселенную. История астрономии знает немало случаев, когда обычные люди и даже дети вели серьезные наблюдения за небесными объектами, помогая ученым в их непростой работе.

Так что каждый способен многого добиться в изучении Вселенной. Одним из наиболее увлекательных и полезных занятий является, например, поиск метеоритов . Напомним, что метеоритами называются каменные или металлические обломки астероидов, упавшие на земную поверхность. Пока такой обломок несется в межпланетном пространстве со скоростью 20 км/с, он называется не метеоритом, а метеороидом . Как правило, эти космические тела проносятся мимо нашей планеты. На каждые 40 тысяч метеороидов приходится лишь один, который сталкивается с Землей и становится метеоритом.

Внешний вид метеорита

Пролетая через атмосферу, от трения о воздух метеороид нагревается до +3000 °C. Из-за столь сильного разогрева обломок разрушается и частично сгорает, отчего упавшие на земную поверхность кусочки обычно очень малы. Всякий метеорит составляет не более 10 % веса летевшего к Земле метеороида.

За всю историю изучения метеоритов их было обнаружено примерно 9 тысяч штук, из которых свыше 7 тысяч собрано за последние 30 лет. На территории нашей страны первый метеорит («Палласово железо») был открыт в середине XVIII века. С тех пор на территории России, составляющей восьмую часть суши, удалось отыскать всего-навсего 200 метеоритов.

Между тем изучение космических визитеров крайне важно для астрономов, планетологов, геологов, химиков и многих других ученых. Поэтому изучением космических обломков занимается особое направление астрономии – метеоритика . Это одновременно и древняя, и молодая наука.

Метеориты привлекли к себе внимание еще первобытного человека. Примерно 4 тысячи лет назад в верховьях реки Енисей произошло падение метеорита Чинге, которое, как предполагают историки, было зарисовано местными племенами на стенах одного из Саянских каньонов. Однако начиная с XVII века люди перестали замечать метеориты. Ученые отказывались признавать их существование: раз падение камней с неба нельзя объяснить, значит, метеоритов не бывает!

И только в конце XVIII века немецкий физик Э. Хладни (1756–1827), исследовав Палласово железо, догадался о космической природе этого тела. А в 1803 году во Франции выпал целый дождь метеоритов, так что научный мир был вынужден признать их существование и приступить к изучению таких объектов. Первая книга о метеоритах на русском языке «О воздушных камнях и их происхождении» была написана в 1807 году харьковским профессором А. И. Стойковичем (1773–1832). А к 1830 году метеоритика окончательно утвердилась как наука.

Она исследует движение метеороидов, их взаимодействие с земной атмосферой, химический состав и прочие свойства. Метеориты рассказывают людям о том, как выглядело и как себя вело первичное вещество Солнечной системы, из которого формировались планеты и их спутники.

Гости с неба могут упасть в любой точке земного шара. Многие из них безвозвратно пропадают на дне океанов, морей, рек и озер. Другие теряются в лесах, пустынях, на ледниках. Найти небольшой внеземной камешек очень трудно. Даже если астрономы всего мира прервут свои исследования и наблюдения, отключат свои компьютеры и забросят телескопы, то этой армии ученых не хватит, чтобы отыскать и половину упавших на Землю метеоритов. А вот экспедиции энтузиастов могут оказать заметную помощь в поиске и сборе метеоритов.

Метеорит Гоба

Подготовка экспедиции включает в себя предварительное ознакомление с отличительными признаками метеоритов, а также с типичными горными породами той местности, где будет проводиться поиск. Обидно будет насобирать кучу ничем не примечательных земных камней, приняв их за обломки астероида. Метеорит совершенно не похож на земные породы. Он плотен, тяжел и покрыт, словно свечным воском, тончайшей корой плавления. На разломе метеорита видны либо шаровидные зернышки, либо рисунок в виде сложной металлической сеточки.

Любое название на географической карте – это топоним (от греч. топос – «место» и онома – «имя», название), термин, используемый географами. Например, слова «Урал», «Волга», «Алтай», «Камчатка» – топонимы, которые помогают нам ориентироваться на земном шаре. Любые названия небесных объектов объединяются в группу космонимов (или астронимов ). Названия больших и малых планет, комет, звезд, галактик и прочих небесных тел – это космонимы, позволяющие описывать Вселенную по мере ее изучения.