Текст книги "Космические мосты"
Автор книги: Владимир Губарев
Жанр:
Физика
сообщить о нарушении
Текущая страница: 5 (всего у книги 13 страниц)
Научный сотрудник отдела радиоастрономии Государственного астрономического института имени П. Штернберга Н. Кардашев предложил весьма интересную интерпретацию гипотезы Дайсона. Он справедливо считает, что обнаружить космический источник инфракрасной радиации с большого расстояния очень трудно. Цивилизация может возвестить о своем существовании несравненно более эффективным способом, преобразовав сравнительно малую часть используемой ею энергии центральной звезды (например, одну десятую процента) в радиоволны диапазона 21 сантиметр (21 сантиметр – длина волны знаменитой радиолинии водорода, интенсивно исследуемой астрономами).
Искры «Салюта»-19
Расчеты, сделанные Н. Кардашевым, показывают, что искусственный источник радиоизлучения на волне 21 сантиметр может быть найден современными земными радиотелескопами, даже если он находится за пределами нашей звездной системы. Особый интерес представляет попытка обнаружения такого источника в знаменитой туманности Андромеды – одной из ближайших к нам галактик. В Государственном астрономическом институте имени П. Штернберга специально для этой цели разработана высокочувствительная радиоастрономическая аппаратура. Если попытка связи с другими цивилизациями не увенчается успехом, можно будет сделать вывод: близких к нам областях большой вселенной разумная жизнь не достигла такого развития, при котором она сможет распоряжаться ресурсами энергии достаточной мощности.
Контакт с разумными существами других солнечных систем откроет огромные перспективы развития науки. Все богатство знаний, накопленное человечеством, можно переложить на язык радиоволн и передать в космос за год. Разумные существа, пославшие сигнал в сторону нашей солнечной системы, попытаются сообщить нам о достижениях своей науки и техники. Расшифровав их послание, мы сможем получить знание, к которому человечество придет лишь через несколько десятков и сотен лет».
– Это же чистая фантастика!
– А разве двадцать лет назад полеты в космос и на Луну не казались такими же фантастичными?! Хотите еще один фантастический сюжет?
– Вновь о «братьях по разуму»?
– Нет, о «нервах планеты».
– ???
– Это выражение писателя и ученого Артура Кларка. В 1946 году он написал повесть, в которой предсказывал, что скоро весь земной шар будет покрыт радио– и телевизионной связью. «Это будет нервная система планеты», – уточнил он.
– Она создана?
– Практически да.
Проблемы дальней космической радиосвязи встали перед учеными после первых полетов за пределы Земли. Стало очевидно, что только невидимая радионить может связывать межпланетный корабль с родной планетой. Оборвется она, и автоматическая станция превратится в никому не нужный набор аппаратуры, а если на корабле люди, такая авария может привести к их гибели.
Один из аспектов проблемы космической связи – создание системы искусственных спутников Земли, которые служили бы ретрансляторами. Они позволят увеличить Дальность радиосвязи между наземными пунктами, самолетами, кораблями и т. д.
Если сейчас расстояние между двумя самолетами превышает тысячу километров, они могут связаться друг с другом только на коротких волнах. Но диапазон коротких волн очень невелик, одновременно в нем могут работать не более тысячи радиостанций. Если же радиостанций больше, возникают помехи.
Сейчас число всех радиостанций в мире достигло нескольких сотен тысяч, поэтому коротковолновый диапазон чрезвычайно загружен. К тому же в последние годы резко возрос уровень так называемых промышленных помех. Так что для связи на коротких волнах необходимо создавать очень мощные передатчики. Пока же надежная связь на коротких волнах практически невозможна.
Искры «Салюта»-20
Радиоинженеры интенсивно осваивают диапазон ультракоротких волн, неизмеримо расширяя возможности радиосвязи. Однако связаться на ультракоротких волнах можно только в пределах прямой видимости. Наша планета круглая, поэтому ультракороткие волны легко ею поглощаются, и связь становится невозможной. В последнее время ученые пытаются «искривить» путь распространения ультракоротких волн. Используется их способность отражаться от следов метеоритов, рассеиваться на неоднородностях ионосферы и тропосферы. Но и здесь нужны мощные передатчики, так как радиоволны, отражаясь, теряют большую часть своей энергии.
Несколько лет назад казалось, что радиотехника зашла в тупик. На коротких волнах нельзя связаться из-за перегруженности, на ультракоротких волнах – из-за их распространения только в пределах прямой видимости, а в ионосфере наладить устойчивую связь трудно. Где же выход?
Создать системы связи, способные охватить весь земной шар, позволили .спутники, космические ретрансляторы. Они бывают двух типов: активные и пассивные.
На активном спутнике-ретрансляторе есть передатчик и приемник, к коТорБ1м подключено запоминающее электронное устройство. Пролетая над определенным пунктом земной поверхности, такой спутник получает какую-то информацию. Электронная «память» фиксирует ее и по запросу передает в другой пункт Земли, расположенный иногда за тысячи километров от первой станции. Это спутник-ретранслятор с задержкой. Он служит своеобразным радиокурьером, который без труда может связать Москву и Мельбурн, Владивосток и Варшаву.
Такие спутники имеют огромное практическое значение. Кстати, принцип их работы был впервые проверен при полете корабля «Восток-2», пилотируемого Г. Титовым. Датчики, установленные на теле космонавта, сообщали специальному накопителю данные о его состоянии. А когда корабль входил в зону радиовидимости, эти сведения поступали на Землю, и врачи знали, как чувствовал себя космонавт в течение всего полета.
Ретрансляторы без задержки принимают передачу и тут же возвращают ее на Землю. Чтобы связь была надежной, нужно довольно много таких спутников. Основной недостаток спутников-ретрансляторов без задержки состоит в том, что для их работы надо использовать только мощные передатчики. Правда, и достоинств у них немало: во-первых, высокая надежность и простота конструкции, во-вторых, ориентация на любое число радиопередатчиков, в отличие от ретранслятора с задержкой, который является «собственностью» лишь одного корреспондента.
Если запустить спутник на высоту около 36 тысяч километров в направлении вращения Земли и в плоскости экватора, то он будет висеть над одной и той же точкой земной поверхности. Достаточно системы трех таких спутников, чтобы обеспечить радиосвязью всю землю. Этот проект очень рационален. Подобная система станет, бесспорно, одним из звеньев Всемирной космической системы радиосвязи.
Уже сейчас нашу планету окружают многочисленные спутники-ретрансляторы. С помощью одних установлена прямая радиосвязь между странами, другие помогают ориентироваться самолетам и кораблям, третьи транслируют на весь мир передачи чемпионата мира по футболу...
Телепередачей из Франции или Америки, Японии или Англии сегодня никого не удивишь. Когда мы сидим у телевизоров, нам и в голову не приходит, что без искусственных спутников Земли такие передачи были бы невозможны.
Система спутников «Молния» и наземных станций «Орбита», разработанная нашими конструкторами, практически обеспечила прием телепередач по всей территории Советского Союза, а также в самые отдаленные уголки земного шара.
В наши дни резко возросла интенсивность обмена радио– и телеинформацией в стране и между странами. Для передачи большого потока информации используются кабельные и радиорелейные линии. Однако прокладка таких линий на большие расстояния стоит очень дорого, особенно на Крайнем Севере, в горных и других труднодоступных районах. Расчеты показывают, что значительно эффективнее комбинированная система связи, сочетающая наземные линии со спутниками.
Запуском «Молнии-1» была открыта экспериментальная линия сверхдальней телевизионной и многоканальной телефонной связи через искусственные спутники Земли с длительным сеансом связи.
Советские спутники связи позволяют вести непрерывную телепередачу в течение нескольких часов, так как они выводятся на сильно вытянутую орбиту – около 40 тысяч километров в апогее.
Повышение мощности космического передатчика даже на один ватт требует дополнительных сложных paдиоэлектронных устройств и значительно увеличивает вес спутника. Успехи советской ракетной техники позволили разместить на «Молнии-1» передатчики очень большой мощности.
Самое главное требование к аппаратуре спутника – высокая надежность работы. В космосе некому исправлять дефекты. Все должно быть предусмотрено на Земле, задолго до пуска.
Спутник-ретранслятор – это комплекс сложнейших радиотехнических средств. Он состоит из приемника, передатчика (ретранслятора), приемника команд, поступающих с Земли, передатчика телеметрических данных, постоянно сообщающего о работе всей аппаратуры спутника антенной системы, источников литания и системы автоматики. На каждом спутнике имеется остронаправленная антенна. Мощные передатчики, несмотря на большую высоту, позволяют установить надежную связь.
Вся аппаратура, как на спутнике, так и на Земле, может работать в двух режимах. Кроме получения телевизионного изображения, через спутник «Молния» можно разговаривать по телефону – бортовая и наземная аппаратура приспособлена к приему и передаче сигналов многоканальной телефонии. Теперь житель Владивостока может быстро связаться по телефону с ленинградцем и спокойно говорить с ним, не мешая своим землякам в это же время беседовать, например, с москвичами. Для «космической» линии телефонной связи не страшны шумы – помехи не ощущаются.
Беседа по телефону через космос все-таки несколько отличается от обычного телефонного разговора. Радиоволны распространяются со скоростью 300 тысяч километров в секунду. Расстояние от Владивостока до спутника и от него до Москвы они проходят за 0,3 секунды. Поэтому нужно терпеливо слушать собеседника, учитывая небольшое запаздывание ответных реплик.
Кроме телепередач и телефонных разговоров, через спутник можно вести двусторонние передачи радиовещательной программы, передавать телеграфные сигналы, фототелеграфные изображения и т. д.
До сих пор мы говорили только о самом спутнике-ретрансляторе, но в систему связи «Земля – космос – Земля» входят и сложнейшие наземные и передающие комплексы.
В наземные комплексы (они названы «Орбита») входят не только мощные радиостанции для приема и передачи информации, антенные устройства, напоминающие радиотелескопы, и системы наведения антенн, но и радиосредства, обеспечивающие работу систем сопровождения спутника, а также специальная аппаратура, регистрирующая телеметрические сигналы с борта спутника и сообщающая сведения о работе всех бортовых Устройств, о дальности и скорости полета.
Полученные данные передаются в координационно-вычислительный центр. Электронная вычислительная машина «приказывает» приемным и передающим антеннам нацеливаться на тот участок неба, где в данный момент находится спутник. На спутник информация поступает из передающего центра. Оттуда она ретранслируется на приемные центры.
Из-за большой дальности сигналы со спутника приходят на Землю сильно ослабленными. Поэтому приемные устройства и антенны должны обладать высокой чувствительностью. Приемные устройства системы «Орбита» способны выделить из космических радиошумов сигнал ничтожно малой мощности – менее одной биллионной ватта.
В приемном центре сигнал обрабатывается, и информация поступает к абонентам через местные узлы связи или телецентры. Телезритель пока не может принять передачу непосредственно из космоса на свой приемник не только из-за того, что сигналы очень слабы, но и потому, что принципы построения ретрансляционной линии отличны от принципа телевизионного вещания. В «космической линии связи» используются более высокие радиочастоты, применяется другой вид модуляции и, в частности, иная система звукового сопровождения.
– Но «Молнии» не имеют прямого отношения к «Салютам»...
– И на станциях «Салют» проводится серия экспериментов, которые позволяют создавать более совершенную радиотехническую аппаратуру.
– А если использовать «Салют» как ретранслятор?
– Это невыгодно. «Салют» – станция широкого профиля, своеобразный научно-исследовательский институт. На ее борту осуществляются фундаментальные исследования, воплощающиеся потом в прикладных спутниках, таких, как «Молния» или «Метеор».
– «Метеоры» – это же спутники погоды!
– Да. Но и для них добывается информация в экспериментах, которые ведутся на орбитальных станциях.
Как только по радио звучит сообщение ТАСС о запуске космического корабля или спутника, В. Иванников из Калинина берет лист бумаги и выводит: «Дорогая редакция! Сегодня опять запустили ракету, и, как всегда погода к вечеру должна испортиться».
На четвертый день после запуска «Салюта» в «Комсомольскую правду» пришло второе письмо.
«Теперь убедитесь, – торжественно сообщал В. Иванников, – в Подмосковье стояли хорошие, теплые дни, а теперь дожди, похолодало... Вы сообщите там ученым, чтобы поосторожнее обращались они с погодой».
Я показал это письмо сотрудникам координационно-вычислительного центра. Все дружно посмеялись и начали думать, как ответить автору.
Искры «Салюта»-21
«Надо объяснить, что в этом случае дожди должны идти на всем земном шаре, – посоветовал один из инженеров, – ведь «Салют» пролетает над всеми континентами...»
«А в Казахстане так же жарко, как и до запуска», – заметил второй.
«Все гораздо сложнее, – неожиданно вмешался метеоролог, – мнение о том, что запуски влияют на погоду, достаточно распространено, хотя оно и наивно. Да, да, краткосрочные прогнозы погоды мы можем устанавливать точно, другое дело долгосрочные... Почему вдруг среди лета резко холодает, а в январе идет дождь... Когда это уже случится, мы объясняем, но очень трудно предугадать, как будет вести себя атмосфера. Слишком много неясного...»
Я вспомнил этот разговор в те самые минуты, когда Г. Добровольский начал ориентировать «Салют», В. Волков занялся фотоаппаратурой, а В. Пацаев вооружился спектрографом. Экипаж орбитальной станции начал вести съемку Земли из космоса.
Эти снимки нужны различным специалистам: географам, геологам, физикам и, конечно, метеорологам. Нужны для того, чтобы объяснить и В. Иванникову, и многим другим, как формируется погода на планете. Нужны, чтобы в конце концов разобраться в сложном и противоречивом феномене, именуемом атмосферой Земли. В мире более 500 аэрологических станций. Ежедневно в строго определенное время сотрудники каждой из них готовят к запуску радиозонд. Радиозонд – миниатюрная летающая метеостанция, отправляющаяся в небо, чтобы сообщить оттуда температуру, влажность и давление в воздушном одеяле, окутывающем планету. С помощью радиолокаторов или радиотеодолитов метеорологи внимательно следят за движением своего посланца, это позволяет определить направление и скорость ветра.
Так каждый день. Многие годы. И, что самое удивительное, трудно найти два одинаковых «сообщения» от разведчиков атмосферы. Хотя бы чуть-чуть, но они разнятся, потому что слишком непостоянен мир облаков, восходящих и нисходящих потоков, сильных ветров и северных сияний.
Облака занимают, пожалуй, особое положение в этой могучей стихии. Достаточно лишь поднять голову и несколько минут посмотреть вверх. Перед нами развернется величественная картина преобразования: вот крошечное облако разрастается, тянется ввысь, постепенно заволакивает все вокруг. Или, словно айсберг, плывет навстречу кучевое облако, проходит медленно, словно нехотя, а потом величественно исчезает за горизонтом. Мы привыкли к смене облаков, к их присутствию Я только изредка любуемся ими или разглядываем их серую пелену, пытаясь обнаружить хотя бы маленький просвет: не улучшится ли завтра погода?
Уже многие века человек отыскивает в поведении облаков закономерности, по которым предсказывается полгода. Люди сумели накопить определенное число фактов, подтверждающих, что легкие кучевые облака-островки никогда не принесут дождя. Подобные «предсказания погоды» под силу каждому из нас, и в подавляющем большинстве случаев мы оказываемся правы. Но иногда и ошибаемся. Невзрачное облачко, не заслуживающее, казалось бы, внимания, может оказаться авангардом бури или урагана, а «страшная» черно-синяя кавалькада облаков не подарит ни капли дождя. Это, конечно, крайности, Но между ними лежат миллиарды вариантов, из которых метеорологам необходимо выбрать один, чтобы правильно предсказать, какая погода будет завтра, послезавтра, через месяц.
Об облаках многое известно. Они располагаются ярусами, каждое из них занимает строго определенную «полку» в этой «небесной этажерке». Некоторые из них несутся в 50 метрах над землей, другие застывают на высотах, где еще не летают пассажирские реактивные самолеты... Миллионы тонн воды несут облака, и как важно узнать, где и когда эта вода обернется спасительным дождем или губительным ливнем.
Многое уже изучено, и в то же время слишком многое неизвестно. Таков процесс познания: когда картина в общих чертах ясна, нужно изучить мельчайшие детали, микропроцессы. Приходится придумывать и осуществлять сложнейшие эксперименты – не только фотографировать облака из двух разных точек земной поверхности, чтобы получить их объемное изображение, или подниматься над ними на самолете, но и производить съемку облаков с борта орбитальной станции.
«Метеор» – метеорологический спутник. Он регулярно передает на Землю снимки облачного покрова. Станция «Салют» и спутник «Метеор» периодически пролетают одновременно над одними и теми же районами планеты. Орбита метеоспутника «повыше». Когда «Салют» и «Метеор» оказываются как бы на одной вертикали, экипаж орбитальной станции проводит съемку облачного покрова. Сопоставление снимков из космоса, сделанных а разных высотах, и, естественно, материалы, собранные метеорологами на Земле, помогли расшифровать многие процессы в атмосфере, более детально оценить иноптическую обстановку в этом районе планеты.
В августе 1968 года в Вене проходила первая конференция ООН по использованию космического пространства в мирных целях. Пожалуй, наиболее бурные дискуссии разгорались на заседаниях секции «Метеорология». Вот что говорили ученые о методах предсказания погоды, о воздействии на атмосферу Земли:
«Если мы сможем в масштабах планеты предсказывать погоду на пять суток вперед, это позволит избежать многие несчастий, наиболее эффективно планировать сельскохозяйственные работы, во многом облегчить работу моряков и авиаторов... По самым скромным подсчетам, человечество будет тратить в год на пять миллиардов долларов меньше, чем сегодня...
...Наконец-то мы перейдем к активным действиям, против ураганов, смерчей, которые ежегодно уносят тысячи жизней. Когда ураган родился и двинулся к побережью, бороться с ним почти невозможно. Можно только приготовиться к его появлению... Но из космоса хорошо видно, как рождается ураган, и если в этот момент вмешаться, то есть воздействовать на него химическими или иными средствами, то он так и не появится...
...Артиллерийский обстрел туч, несущих град, уже используется во многих странах, но это лишь первый шаг к управлению погодой на планете. К сожалению, с поверхности Земли многие образования в атмосфере обнаруживаются слишком поздно. Космонавты и метеоспутники способны увидеть их и над океанами, и в гора и в пустынях – везде, где нет наземных метеостанций! Это лишь несколько выдержек из выступлений. И можно продолжать до бесконечности, потому что нет в планете ни одного метеоролога, который не связывал будущее своей науки с орбитальными станциями и космической метеослужбой.
– А нельзя ли поближе к сегодняшнему дню?
– Однажды я стал свидетелем, как с помощью спутника составлялся прогноз погоды.
– Это было в какой-нибудь исследовательской лаборатории?
– Нет, в тайге.
Уже две недели сидели буровики в тюменской тайге. Дождь лил не переставая. Дороги развезло, даже вездеходы утопали в непролазной грязи. Работы на буров приостановились, не хватало материалов, люди были измучены до предела. А дождь все лил и лил.
Утром в наш вагончик прибежал метеоролог.
– Завтра будет хорошая погода! – радостно закричал он. – Солнце, тепло.
Буровики не поверили. А на следующий день после завтрака отправились к метеорологу подразнить его ведь дождь по-прежнему не прекращался.
Метеоролог не смутился.
– Есть такой анекдот, – начал один из буровиков. – Собрались метеорологи на совещание. Директор докладывает: «В прошлом году мы предсказали погоду правильно в 35 случаях из ста. Нам нужно резко улучить работу. Премирую каждое ценное предложение», поднимает руку швейцар: «А вы определяйте погоду, как раньше, а предсказывайте наоборот. Тогда правильных предсказаний будет 65».
Метеоролог улыбнулся, а потом подозвал к синоптической карте.
Искры «Салюта»-22
– Эти данные получены с искусственного спутника Земли, – сказал он. – Видите, к нам приближается антициклон. В два часа выглянет солнце.
И верно, часа в два дождь перестал, а потом и солнышко выглянуло. С этого дня буровики безоговорочно поверили в метеорологию.
Пожалуй, нет человека, кто бы каждый день не слушал передаваемую по радио сводку погоды. Метеорологи за много часов предупреждают капитанов судов о надвигающемся шторме. Они дают разрешение на взлет самолетам или же категорически запрещают им покидать аэродром, если на трассе бушует гроза. Метеорологи советуют работникам сельского хозяйства ускорить уборку урожая, так как надвигается полоса затяжных дождей.
Но они ошибаются, и довольно часто. Такова плата за незнание. Как ни многочислен арсенал метеостанций, точнейших приборов, как ни богат опыт многолетних наблюдений, все же этого явно недостаточно для точного прогнозирования погоды. Во-первых, огромные пространства Мирового океана и суши не контролируются метеорологами (есть места, где трудно устроить станции наблюдения), во-вторых, даже с существующих станций вести наблюдения порой чрезвычайно сложно.
Представьте себе, что все человечество живет не на земле, а на дне океана. Здесь же установлены метеостанции: с помощью приборов ученые регистрируют многие процессы, происходящие в толще воды, но что делаете на поверхности океана, они не знают. В подобном положении находятся и метеорологи: они располагаются на «дне атмосферы» и рассмотреть отсюда, что делаете в ее толще, не могут. Вот поэтому и случаются те ошибки в прогнозах, с которыми, к сожалению, мы довольно часто сталкиваемся.
Запуск первого искусственного спутника Земли предоставил метеорологам возможность создания систем: точного прогнозирования погоды.
Последующие запуск принесли синоптикам самые неожиданные сведения. Оказывается, атмосфера простирается значительно дальше, чем предполагали ученые. Автоматические разведчики космоса зарегистрировали наличие атмосферы на расстоянии тысяч километров от Земли, тогда как прежде считалось, что толщина атмосферного слоя не превышает сотни километров.
Со спутников началось планомерное, последовательное изучение космического пространства. Серия искусственных спутников Земли «Космос», а также американские исследовательские лаборатории собирают информацию, необходимую синоптикам. Настало время, когда, пользуясь ею, можно вплотную заняться разработкой Всемирной системы прогнозирования погоды. Необходимо подчеркнуть, что союз наземных метеостанций и метеоспутников позволит создать такую систему. Только совместная работа приведет к желаемому результату.
Однако до недавнего времени некоторые специалисты по прогнозированию погоды были глубоко убежден в том, что метеоспутники сумеют заменить наземные метеостанции. Своеобразное опровержение этого мнения представил американский ученый Карл Саган. Он просмотрел 80 тысяч фотоснимков поверхности Земли, сделанных с искусственного спутника, и убедительно доказал что ни по одному из них нельзя судить о наличии на Земле не то что разумной, но даже растительной жизни! Если мы будем оперировать метеорологическими данными полученными только из космоса, ничто не гарантирует нас от того, что вдруг на берега Америки или Японии обрушится буря, которую со спутника невозможно было заметить.
Правда, спутники уже успели во многом помочь людям. «Космос-144», входящий в систему «Метеор», обнаружил, что океан очистился ото льда от острова Врангеля до Берингова пролива, и навигацию начали на месяц раньше обычного срока.
В Гималаях и на Тянь-Шане советские метеоспутники сфотографировали те снеговые поля, с которых берут начало среднеазиатские реки. Так как границы полей были четко видны, ученые установили точный водный режим рек, питающих хлопковые плантации, сады, поля колхозов и совхозов. Теперь можно вести строительство ирригационных сооружений с учетом того, сколько воды принесет река летом.
Все суда пользуются услугами метеоспутников. По данным ЮНЕСКО, ежегодно спутники спасают от катастрофы 400 кораблей.
...Из Черного моря на Дальний Восток перегонялся громадный плавучий док. Он был в Индийском океане, когда метеоспутники определили, что навстречу ему идет мощный циклон. Из Москвы немедленно отправили срочную радиограмму капитану. Караван ушел в сторону. Циклон пронесся мимо.
Метеоспутники предупреждают землян о возникновении и движении циклонов. Такие ураганы, как «Алиса», «Кора», «Нора», и другие были вначале обнаружены метеоспутниками, а потом их зарегистрировали наземные станции.
Жители побережий сегодня заранее предупреждаются об опасности. Главное оружие стихии – внезапность – выбито из ее рук. Этой победой мы всецело обязаны метеоспутникам.
Известный советский метеоролог академик Е. Федоров говорит: «Можно по-разному осматривать земную Поверхность и атмосферу со спутников. Можно, например, расположить спутники на таких высоких орбитах, чтобы наблюдателю с Земли они казались неподвижными. При этом трудно будет уловить все существенно детали атмосферных процессов, но зато все изменен, во времени будут зафиксированы. Можно пустить спутники по низким орбитам, на высоту нескольких сот километров. Тогда детальность наблюдений различных явлений на территории земного шара будет достаточна, потребуется много спутников для обеспечения непрерывности наблюдения.
По-видимому, – подчеркивает академик, – наиболее целесообразна система из четырех-шести спутников на одинаково низких полярных орбитах, расположена так, чтобы космические метеолаборатории находились одновременно на одной и той же широте. Если учесть характерные размеры и скорости перемещения и развития процессов в атмосфере, можно полагать, что при этим ни одна существенная деталь не останется незамеченной.
Измерение интенсивности земной радиации в различных диапазонах позволяет рассчитывать температур подстилающей поверхности суши, моря или облачной покрова – и получать данные о распределении температуры в атмосфере и о тепловом режиме земной поверхности.
Картина волнения на океанах, – продолжает Е. Федоров, – как и видимая структура облачности, дает не которые сведения о направлении и скорости ветра в нижнем слое атмосферы, позволяя фиксировать зоны осадков. Эти задачи могут быть в принципе решены с помощью радиолокационного наблюдения сверху – с борта пилотируемых орбитальных станций, таких, как «Салют».
– Разговор идет о постоянных наблюдениях из космоса, а они пока эпизодичны...
– В этом вы правы. Длительность полетов увеличивается. Г. Добровольский, В. Волков и В. Пацаев провели в космосе 24 дня. Первый экипаж «Салюта-4» – А. Губарев и Г. Гречко – месяц, второй экипаж – П. Климук и В. Севастьянов – два месяца. Однако этого недостаточно.
– Надо, чтобы «Салют» всегда был населен?
– Желательно, чтобы космонавты работали на борту станции круглый год.
– А что же мешает?
– Пока «вето» накладывает космическая биология и медицина. Ученые еще до конца не выяснили, как сказывается на организме человека длительная невесомость...
– Но летают люди уже давно!
– Медики не имеют права рисковать...
Космическая биология и медицина – «младенцы» в сравнении с «земными» медициной, физиологией и биологией, история которых насчитывает тысячелетия.
Весьма распространено мнение, что космическая биология и медицина далеки от жизни, что, дескать, эти науки устремлены в будущее и не интересуются сугубо земными делами.
Искры «Салюта»-23
У космической биологии и медицины блестящее будущее. Трудно даже представить себе уровень их развития через 20 или 40 лет, когда межпланетные полеты станут такими же обыденными, как сегодня полеты реактивных самолетов. Но космическая биология и медицина будут всегда служить землянам. И не только людям, которые станут летать в межпланетных кораблях.
XX век называют веком космоса, физики и биологии. Трудно сказать, какой из трех «китов» современной науки основной. Но даже непосвященным заметно, насколько возросло в наше время значение биологии.
Одна из важнейших проблем космонавтики – обеспечение нормальных условий жизни на борту космической станции. Экипажи космонавтов в космосе работающим по нескольку месяцев. Космонавты пользуются запасам: кислорода и продуктов, взятыми с Земли. Сможем ли мы и в дальнейшем еще до старта обеспечить космонавте всем необходимым? Безусловно, да, но лишь на какое-то строго определенное время. Можно запасти продовольствие и кислород, предположим, на несколько месяцем но для межпланетной экспедиции, продолжающейся годы, устроить кладовую продуктов невозможно. Она займет слишком много места. Поэтому надо создать на ту планетолета такие условия, при которых он превратился как бы в «маленькую Землю» – на нем должен существовать так называемый замкнутый цикл жизни.
Еще в начале века К. Циолковский предлагал использовать для этой цели растения, их замечательное свойство – поглощать углекислый газ и вырабатывать кислород. Сейчас ученые проводят опыты с хлореллой. Он дает не только кислород, но и биологическую массу, годную в пищу и содержащую необходимые человеческом организму вещества. Хлорелла непременно войдет в рацион космонавтов, отправившихся в длительный орбитальный или межпланетный полет. Но ведь К. Циолковский говорил о наземных растениях. Вспомните его повесть «Вне Земли», где он описывает корабль с оранжереей – своеобразным ботаническим садом с фруктовыми деревьями и другими растениями. Современная космонавтика может лишь мечтать о таких садах. Хотя обычные, наземные растения дают кислорода больше, чем хлорелла, они пока не могут соперничать с ней слишком много они занимают места.
Однако идея К. Циолковского с успехом может быть использована и на Земле.