есть выходы, но это не дедает ненужными поиски других средств связи.

Поэтому внимание привлекли силы тяготения, не знающие преград. Если бы удалось использовать их для связи, то лучшего, кажется, нельзя было бы и желать. Они проникают сквозь любую преграду и должны быть свободны от помех.

В литературе можно найти много статей о волнах тяготения. Некоторые ученые считают вообще необоснованными высказывания о волнах тяготения, поскольку реальность их еще не подтверждена. Столь же условными являются и кванты тяготения - гравитоны, которые иногда привлекаются к участию в попытках представить себе физическую сущность тяготения. Такая двойственность теперь вполне правомерна: если электромагнитные волны могут быть одновременно и потоком частиц - фотонов и представлять собой колебательный процесс, то такой же двойственной природой могут обладать и силы тяготения. Во всяком случае могущественный арсенал средств современной науки обращен на исследование и изучение гравитационных сил, причем одной из важных целей этого изучения является использование их для организации сверхдальней связи.

В чем состоит основное затруднение? В трудности возбуждения волн тяготения достаточной мощности. Из теории относительности вытекает, что эти волны возникают, когда тело движется ускоренно или же вибрирует, колеблется. Чем больше масса тела и частота колебаний, тем сильнее будут волны. Зависимость между частотой и мощностью гравитационного излучения выражается шестой степенью. При удвоении частоты мощность излучения возрастает в 64 раза. Но чем больше масса, тем труднее заставить ее колебаться с высокой частотой. А при малой массе излучение получается слабым. Подсчитано, что огромный Юпитер при своем обращении вокруг Солнца излучает гравитационные волны мощностью всего в 450 вт.

Однако предварительные работы постепенно завершаются. Ученые считают, что дело находится уже в преддверии эксперимента, который многие называют Большим экспериментом, поскольку удача его будет иметь огромное значение. В США готовится приемник для приема гравитационных волн, приходящих из мирового пространства. Он в общих чертах представляет собой полуторатонный алюминиевый цилиндр, помещенный в вакуумированную ка-258

меру. На торцах цилиндра находятся пьезодатчики. При воздействии на цилиндр волн тяготения он должен начать колебаться, что будет зарегистрировано пьезодатчиками. Уже удалось зарегистрировать смещение торцов всего на 10 ** (10~** микрона). Предполагается, что чувствительность удастся повысить еще на один порядок - до 10 * мм. Генератор гравитационного излучения устроен в общем так же. Его алюминиевый цилиндр приводится в колебания пьезоэлементами. Частота 1 650 гц.

Другой предложенный способ основан на отклонении светового луча полем тяготения. Основная суть его состоит в следующем. Два взаимно перпендикулярных световых луча пересекаются с гравитационной волной. Если затем совместить световые лучи, то должна будет возникнуть интерференционная картина. Смещение полос интерференции будет происходить с частотой гравитационной волны. Этим способом, как ожидают, можно будет обнаружить волну даже с очень большим периодом, таким, как одно колебание в год или в 10 и даже в 100 лет. Смещение полос будет незначительным, но физика располагает способами обнаружения самых малых смещений, например смещении в 100 электронных диаметров, т. е. примерно одну тысячную часть поперечника атома.

Недавно астрономы обсерватории Маунт-Паломар обнаружили двойную звезду в созвездии Стрельца, одна из которых обращается вокруг другой с фантастической скоростью: полный оборот она делает за 81,5 мин. Астрономы полагают, что если масса второй звезды не меньше одной сотой массы главной звезды, то исходящие от них гравитационные волны можно будет обнаружить.

Между прочим, отсутствием у нас достаточно чувствительной аппаратуры для приема волн тяготения иногда пьп-аются объяснить тот факт, что на Земле до сих пор не удалось принять какие-либо организованные сигналы с других планет. При этом рассуждают так. Очевидно, делать попытки связаться с другими планетами могут только высокоразвитые обитатели иных миров, где наука и техника достигли соответствующего расцвета. Им должно быгь известно, что радиоволны и световые лучи мало пригодны для целей дальней (в космических масштабах) связи, поэтому они и пользуются гравитационной связью, мы же ее сигналы пока не принимаем.

Надо отметить также, что гравитационные волны не единственные, на которые возлагаются большие надежды в отношении организации дальней связи. В запасе еще держат нейтринную связь. Как известно, нейтрино представляют собой наименьшие материальные частицы, не имеющие заряда. Малые размеры их и отсутствие заряда обеспечивают им феноменальную проникающую способность. Нейтрино беспрепятственно проникает через чугунную плиту, толщина которой в миллиард раз больше расстояния от Земли до Солнца. Все пространство пронизано потоками нейтрино. Солнце до 10% своей энергии излучает в виде нейтрино. Через нас, конечно, тоже непрерывно пролетают тучи нейтрино. Подсчитано, что через тело человека за его жизнь проходят триллионы триллионов нейтрино, но застревает в нем из всей этой массы всего одно нейтрино.

Очень соблазнительна использовать такую всепроникающую частицу так же, как, например, фотоны. Нейтрино можно было бы использовать и для получения новых сведений о Вселенной и для связи. Но, к сожалению, нейтрино, как и волны тяготения, пока не дается в руки. Из этих двух предполагаемых кандидатов в средства связи, по-видимому, больше надежд подает пока тяготение. Тут хоть что-то на-щупывается, есть какие-то (пусть слабенькие) перспективы.

А нейтрино в самом буквальном смысле слова не замечает нас. Он проносится через нас самих и весь земной шар, как через пустое место.

Она зародилась..., трудно сказать, когда именно она зародилась. Ее создатели считают, что она существует уже около 4-х лет. По всей вероятности, историки будут считать, что первые основы этой науки были заложены в 1946 г., но по настоящему ее началом надо считать 1961 г.

Так или иначе, она совсем молода, настолько молода, что ей еще не придумали названия. Ее называют и активной радиоастрономией, и планетной радиолокацией, и космической радиолокацией. Если предметом астрономии является изучение Вселенной с помощью приходящих к нам оттуда световых волн, а радиоастрономия делает то же, исследуя радиоволны, доходящие до Земли из Космоса, то радиолокационная астрономия не ждет, пока до Земли что-нибудь дойдет. Она сама посылает в Космос электромагнитные импульсы, принимает отражение их от космических тел и, исследуя эти отражения, получает такие сведения, которые иными путями получить или очень трудно, илн совсем невозможно.

Отсюда и эпитет активная . Астрономия и радиоастрономия довольствуются тем, что они получают из Космоса. Активная радиоастрономия сама посылает электромагнитные колебания и улавливает их отражение.

Впервые радиолокационные сигналы были посланы в 1946 г. на Луну. Это был просто опыт с целью выяснить - дойдет или не дойдет. Сигналы до Луны дошли, отразились от нее, вернулись на Землю и были приняты. Это оказалось не слишком.трудным: все-таки Луна находится очень близко, всего около 400 тыс. км. В последующие годы опыт был повторен, а в 1958 г. в США и в 1959 г. в Англии были сделаны попытки лоцировать Венеру, но они не были удачными. Первая успешная радиолокация Венеры была произведена одновременно в СССР, США и Англии в 1961 г. Эту дату с каким-то правом и можно считать началом новой науки, охватывающей вопросы, связанные с лоцированием планет.

Только что написанная фраза о новой науке внимательному читателю покажется излишне сложной. Не проще ли

прямо назвать новую науку одним из ее имен? Но делать это не хочется, потому что тогда трудно обойтись без'слова радио , а тут приходится иметь в виду не только радио. На стр. 234 помещен материал о первой вылазке в Космос лазера. Это тоже локация, но световая, своего рода светолокации. Ее цель та же, что у радиолокации, да и техника, грубо говоря, такая же. Вероятно, новая наука возьмет в свой арсенал и радиопередатчики, и лазеры, и ее название должно будет как-то это отразить, тем более, что лазерам по их возможностям нельзя отводить вторую роль. Может быть к ней подошло бы название космическая эхолокация ? Успехи молодой науки, развивающейся у нас под руководством группы ученых, возглавляемой акад. В. Котельниковым, очень многообещающи. Уже лоциро-ваны Венера, Меркурий, Марс и даже Юпитер. Получены интереснейшие данные о характере поверхности этих планет и уточнены расстояния до них. Установлено, что расстояния, определенные ранее доступными тогда средствами, были неточны. Разница эта такова, что если бы космический корабль устанавливал свой курс с Земли на Марс по старым данным, то он разошелся бы с планетой на 125 тыс. км.

Очень интересна локация Юпитера. Радиолокационным импульсам пришлось в этом случае проделать путь в 1 млрд. 200 млн. км. Даже быстролетным радиоволнам потребовалось на преодоление такого расстояния больше часа. Если жителям Земли придется когда-нибудь разговаривать с Юпитером по радио, то этот разговор, очевидно, не будет особенно оживленным! Вернувшиеся на Землю радиолокационные сигналы были исключительно слабыми и, вообще говоря, целиком перекрывались помехами. Из этих помех их надо было вытащить . И надо отдать должное и великолепной современной технике, и нашим первоклассным ученым и инженерам. Они сумели вытащить сигналы.

Для этого был применен метод накапливания. Его суть заключается в общих чертах в следующем. Помехи хаотичны. Они могут быть сильными, но частота их постоянно меняется. В любой отдельный момент они перекрывают сигнал. Но сигнал идет все время на одной и той же частоте. Если накапливать сигналы вместе с помехами в течение какого-то времени, то сигнал в конце концов вылезет , окажется больше помех и его можно будет выделить. 262

Понять это, вероятно, поможет рисунок. Сигнал здесь помечен буквой с и показан заштрихованным прямоугольником. А помехи показаны на частотах от а до з , они зачернены. Высота прямоугольника характеризует уровень.

Всего показано шесть соотношений между уровнем сигнала и уровнем помех на различных частотах (от которых нельзя отстроиться) для шести отдельных мгновений. В любом из этих шести случаев уровень помех превосходит уровень сигнала. Например, в первом случае превосходят помехи в , д и 3 , во втором - б и е , но попробуем сложить их. Результат сложения представлен на седьмом соотношении. Как видим, сигнал уже вылез , он на пол квадрата превышает уровень самых сильных помех.

Чем слабее сигнал и чем сильнее помехи, тем дольше должен продолжаться процесс накапливания, чтобы вытянуть сигнал. Чем длительнее будет этот процесс, тем все помехи по теории больших чисел будут приближаться к одинаковой величине, которую сигнал превысит.

Сколько же времени приходилось накапливать отраженный сигнал при локации Юпитера? Невероятно долго - 20 часов! Можно представить себе, насколько ювелирно должна работать вся установка, чтобы проделать все это. Между прочим, интересно отметить, что в установках для лоцирования планет применяются парамагнитные усилители (см. стр. 218). Для иллюстрации поразительной чувствительности установок для приема подобных сигналов можно привести сравнение, сделанное одним из ведущих работников этой области науки. Если в океан вылить один стакан кипятка и воду в океане размешать, то вода станет несколько