Планеты продолжали двигаться по своим орбитам, новое «астрономическое окно» на Венеру открывалось в конце 1965 года.После запусков 64-го остались три станции, предназначенные для исследований Марса: две пролётные и одна со спускаемым аппаратом. Было решено переделать их под Венеру. В частности, оснастить вместо «марсианского» «венерианским» спускаемым аппаратом, подобным тем, что улетели в прошедшем году. Но вскоре всё изменилось – и вновь под вопросом оказался запуск станций.
По научно-популярным статьям, особенно написанным в последние годы, в нашей с вами современности, очень сложно понять, кто же вынудил планетологов отбросить столь привычную ионосферную теорию. Кто-то ставит это в заслугу США, вспомнив полёт «Маринера-2»,кто-то – СССР, отдавая пальму первенства станциями серии «Венера». И в этом есть свой резон. Эти станции предоставили достаточно интересные данные. Но финальный результат – результат, по которому, например, представители Академии наук СССР изменили и своё отношение, и техническое задание на «венерианские» станции, – принадлежит всё-таки не им. Коснёмся этой истории подробнее.
Одним из тех, кто с советской стороны стоял у истоков радиолокационной планетологии, был Аркадий Дмитриевич Кузьмин из Физического института Академии наук, знаменитого ФИАНа. Кузьмин был человеком довольно своеобразной судьбы: за его плечами была война, он прошёл её вплоть до Берлина. На развалинах Рейхстага была и его подпись. Затем он участвовал в войне с Японией. После войны Кузьмин продолжил учёбу и вскоре «заболел» радиоастрономией. Он был весьма грамотным наблюдателем, одним из лучших. Например, его книга (написанная совместно с А. Е. Саломоновичем) о радиоастрономических методах измерения параметров антенн была переведена и выпущена на английском языке буквально через два года после того, как её напечатали в СССР.
Ещё в 1961 году Келдыш поручил ФИАНу провести как можно более полное изучение Венеры радиотехническими методами, чтобы точно знать, какая из венерианских теорий ближе к истине. Для этого на радиотелескопе РТ-22 началась серия экспериметов для определения уровня излучения на разных длинах волн. О некоторых исследованиях по этой программе уже упоминалось в данной книге. Это был достаточно сложный и долгий процесс, но к 1963 году он был завершён. Был построен спектр излучения Венеры в диапазоне от 70 см до 4 мм (рис. 50). Увы, теоретики довольно
быстро выяснили, что под эти кривые подходят как парниковая, так и ионосферная теория. Но в 1964 году Кузьмин предложил новый эксперимент – эксперимент, который точно мог показать природу излучения. В чём же была его суть?
Эксперимент по потемнению краёв оказался слишком простым и, главное, не давал абсолютно верного ответа даже при успешном своём ходе. Возникал новый вопрос: а нет ли какого-либо другого способа решить эту задачу? В частности, нельзя ли точно определить, от чего идёт сигнал – от твёрдой поверхности или нет? Оказалось, можно. Для этого нужно было определить не уровень сигнала, а степень его поляризации.
Из-за различия коэффициентов отражения поверхности планеты для вертикальной и горизонтальной поляризаций наблюдаемое излучение должно быть поляризовано на краях видимого диска. Величина поляризации зависит от диэлектрической проницаемости материала поверхности и позволяет оценить и этот параметр. Если же излучение идёт от ионосферы, то никакой поляризации наблюдаться не должно.
Звучит довольно просто, но подобный эксперимент был на пару порядков сложнее эксперимента по изучению потемнения краёв, так как требовал построить карту распределения поляризации поверхности Венеры.
Дело в том, что указанный эффект проявляется лишь при больших углах выхода излучения, т. е. на краях видимого диска планеты. Угловой размер планеты, даже при максимальном приближении к Земле в нижнем соединении, составляет всего около 1 угловой минуты. Для реализации такого эксперимента был необходим радиотелескоп с угловым разрешением, по крайней мере, не хуже одной десятой углового радиуса, т. е. 0,05 угловой минуты, и с достаточно большой чувствительностью. Таких радиотелескопов в Советском Союзе тогда не было.
Но он имелся у США! Это был радиоинтерферометр Калифорнийского технологического института (рис. 51).
Радиообсерватория, находящаяся в долине реки Оуэнс, уже упоминалась в нашем рассказе. Именно здесь за два года до описываемых сейчас событий был получен результат, из которого следовало, что потемнения к краям Венеры нет, а сигнал приходит из области на 15% большей, чем видимый диск Венеры, тем самым подтверждая ионосферную теорию.
Радиоинтерферометр Оуэнс-Вэлли представлял систему из двух радиотелескопов диаметром 27,4 метра. Оба эти телескопа были установлены на железнодорожные пути, что позволяло разводить их на расстояние до полукилометра. Зачем это было сделано? Совместная обработка сигналов с двух разведённых антенн позволяла получить
информацию, эквивалентную той, что могла быть получена с телескопа, размеры которого были бы равны расстоянию между этими составными частями. То есть получалась антенна диаметром до 500 метров. На тот момент это был наилучший прибор в своём классе.
В итоге соглашение между странами было заключено, и в апреле 1964 года Кузьмин вылетел в США в годичную командировку. Это ведь надо такое придумать! «Холодная война», ещё у всех на памяти Карибский кризис, а советский учёный на лучших научных инструментах США спокойно ставит свои эксперименты, отодвигая штатную программу исследований! Конечно, это не сказка, но звучит несколько фантастически.
Известна научная работа Кузьмина, проделанная вместе с профессором Дентом на 26-метровом радиотелескопе Мичиганского университета. Но главная его работа была, конечно, на радиоинтерферометре Калифорнийского технологического института совместно с профессором Барри Кларком.
Несмотря на то, что на этом приборе задача выглядела вполне решаемой, она требовала очень большого объёма кропотливой работы. Нужно было получить много измерений при разной ориентации антенн Оуэнс-Вэлли и при разной базе.
Эксперимент был успешно проведён c 18 мая по 25 июля 1964 года, затем определённое время заняла обработка результатов, их проверка и подведение итогов. И вот, наконец, был получен ответ на вопрос о природе излучения Венеры.
Сложно судить, что думали советский и американский учёные, когда точка за точкой наносили полученные данные на схему (рис. 52). Но чем больше точек оказывалось на графике, тем с большей отчётливостью перед ними проступала истина. И, к величайшему сожалению, это была горькая истина.
Выходило, что излучение, сигнализирующее о высокой температуре, идёт именно с твёрдой поверхности планеты. Ионосферную теорию следовало отбросить, рассматривать её не имело никакого смысла.
Но даже на этом работа Кузьмина и Кларка не закончилась. Дополнительно они перепроверили результаты 1962 года и показали их полную ошибочность. Потемнение имело место, и оно было ограничено диском Венеры. Также удалось определить радиус планеты. Он получился равным 6060 55 км. На тот момент это был рекордный по точности результат. Более того, это до сих пор самый точный результат, полученный по изучению собственного излучения Венеры. Ещё более точные данные удалось получить только после изучения отражённого от Венеры сигнала, посланного с Земли.
Ионосферная теория была закрыта. Правда, общественность этого практически не заметила. Например, в местной американской печати информация хоть и появилась, но лишь в виде небольших заметок на последних страницах газет. Возможно, всё было бы иначе, если бы ионосферная теория была подтверждена и на Венере бы плескались океаны и бродили динозавры. Увы, мир вокруг нас нельзя изменить никаким экспериментом…
Вот для специалистов всё уже было ясно, в особенности для тех, кто выдавал техзадание на венерианские станции.
После возвращения в Москву в феврале 1965 года Кузьмин доложил о результатах как Келдышу, так и в Совете по космическим исследованиям , а также заведующему отделом науки ЦК КПСС А. С. Монину.
Это фрагмент моей книги «Венера. Неукротимая планета». Если Вам понравилось, можно приобрести ее (или другие мои книги) здесь.
Комментариев нет:
Отправить комментарий