Смекни!
smekni.com

Антенні рати з наддовгою базою (стр. 4 из 4)

Для проведення геофізичних вимірів необхідно виключити земні ефекти з астрономічних даних. Це являє собою досить важку задачу, ускладнену ще і флуктуаціями сигналів космічних джерел радіовипромінювання, непередбаченим впливом атмосфери й іоносфери Землі на радіосигнали, повільним дрейфом атомних годин на різних станціях і навіть релятивістськомускривленнірадіохвиль під впливом Сонця. Для уточнення найважливіших геофізичних і геодезичних параметрів радіотелескопи в усьому світі об'єдналися під егідою НАСА в проекті «Динаміка кори» і в згаданих раніше системах «Поларіс» і «Ірис». Із створенням РІСДБ з'явиться можливість одержувати точні зображення космічних джерел радіовипромінювання, використовуваних у геодезії як точки відліку. У той же час РІСДБ забезпечить регулярні спостереження, що доповнять і розширять уже існуючі мережі геодезичних радіоінтерферометрів з наддовгою базою.

РІСДБ у космосі. Ще одним застосуванням РІСДБ буде міжпланетна навігація. Свої здібності в цьому відношенні мережіРІСДБ продемонстрували з вражаючим успіхом під час недавньої радянської програми «Вега», ціль якої полягала в посилці космічного апарату до Венери і комети Галлея. Відповідно до цієї програми, що з'явиласянайбільшим з коли-небудь здійснюваних міжнародних проектів, мережа з 20 антен у різних точках земної кулі стежила за двома космічними апаратами. Обоє вони досягли Венери в червні 1985 р., скинувши в її атмосферу апарат, що спускається на аеростаті, з передавачем, що працює на частоті 1,7 Ггц. МережаРІСДБ супроводжувала ці апарати, що гналисьвенеріанськими вітрами, швидкість яких, як показали виміри, досягає 225 км/ч.

Пролетівши Венеру, апарати продовжували рух до місця зустрічі з кометою Галлея, що відбулася 6 і 9 березня 1986 р., на тиждень раніш запланованої зустрічі комети з космічним апаратом «Джотто» Європейського космічного агентства. Учені цього агентства розраховували направити «Джотто» на освітлювану Сонцем сторону комети для того, щоб зробити фотознімки, але оскільки в них не було точних даних про місце розташування комети, їхні фотокамери могли виявитися спрямованими на тіньову сторону. Оптичні зображення комети, отримані апаратами «Вега», разом з даними про положення «Джотто», що поставляються мережеюРІСДБ, дозволили європейським вченим в останній момент скорегувати траєкторію космічного апарата і підвести його на відстань трохи сотень миль від освітленого Сонцем крижаного ядра комети. Фотокамери на борті апарата «Джотто» одержали можливість зробити вражаючі знімки комети Галлея 14 березня, під час максимального зближення апаратуз кометою до моменту припинення зв'язкуз апаратом після його зіткнення з осколками комети.

У будь-якому випадку, навіть коли РІСДБ використовується разом з іншими розосередженими по земній кулі радіотелескопами, його роздільна здатність в остаточному підсумку буде обмежена розмірами Землі. Подальше підвищення роздільній здатності системи зв'язано з винесенням базових ліній у космічний простір, ймовірно, на Місяць чи навіть на інші планети. ПобудоваРІСДБ із базуємими в космосі антенами сполучена з чималими технічними труднощами, зв'язаними з розробкою великогабаритних антен підвищеної точності і високочутливих приймачів, призначених для роботи в суворих космічних умовах, де неможливо забезпечити їхнє обслуговування людиною. Можливість побудови таких космічних систем уже була доведена групою вчених США, Австралії і Японії, що використовували невелику антену на борті супутника в якості одного з елементів РІСДБзі змішаним наземним і космічним базуванням.

Плани створення спеціалізованих РІСДБ із залученням системи супутників уже зараз обговорюються в США, Західній Європі, Японії і Радянському Союзу. Висунуто пропозицію про спільний проект НАСА і Європейського космічного агентства по висновку супутника «Квазат» з антенами діаметром 10 – 15 м на навколоземну орбіту до середини наступного десятиліття. Радянський Союз також оголосив про програму створення космічногоРІСДБ, що припускає вивід двох чи трьох супутників «Радіоастрон» на орбіту з апогеєм до 75 000 км. Європейські й американські вчені запрошені брати участь у цих дослідженнях, однак прагнення уряду США обмежити обмін із СРСР технологічними досягненнями в області освоєння космічного простору може знизити ступінь участі американських учених.

У більш віддаленомумайбутньому радянські вчені мають намір вивести на сонячну орбіту гігантські антени з поперечними розмірами в декілька кілометрів. Такі ґрати могли б мати базові лінії довжиною декілька сто мільйонів кілометрів, а роздільна здатність системи досягла б мільйонної частки секунди дуги. Настільки могутній радіотелескоп відкриває нові можливості для астрономії і теоретично дозволить спостерігати «сонячні плями» на інших зірках нашої Галактики і розглянути характерні риси сусідніх галактик з розмірами, порівняно з передбачуваними розмірами чорних дір. Як не привабливі ці прогнози, створення й ефективне використання такою антеною ґрат може стати реальним лише в міру нагромадження досвіду роботи з наземними РІСДБ і антенами на навколоземній орбіті.

Наука і суспільство

Молюск і бомба. Скільки часу на ділі потрібно наутілусу, щоб виростити нову камеру, донедавна залишалосяневідомим. Цей молюск вислизає від спостереження: місце його проживання обмежене тропічними водами західної частини Тихого океану, а плаває він звичайно на глибинах від сотні до декількох сотень метрів, так що піймати його непросто. Але навіть будучи пійманим, він рідко живебільше року, і в цьому ще одні труднощі спостереження за його розвитком. Зараз дослідники довідалися дещо про життя наутілусів, принаймні одного їхнього представника, в організмі якого був виявлений вуглець-14, що утворився в результаті ядерних вибухів в атмосфері. Виміривши концентрацію цього ізотопу в раковині молюска, учені прийшли до висновку, що період «змужніння» унаутілуса склав 12 років. В міру дорослішання наутілуса його ріст сповільнювався і камери в раковині утворювалися усе рідше, але усе-таки швидше, ніж одна камера в рік, як уявляв собі Холмс.

Н. Ландман з Американського музею природної історії, Э. Драффел з Океанографічного інституту у Вудс-Холі, Дж. Кочран з Університету шт. Нью-Йорк у Стоні-Бруке й А. Джалл з Арізонського університету почали своє дослідження з того, що спробували визначити, у якому ступені ядерні іспити в атмосфері, що проводилися в 1950-х і 1960-х роках, могли забруднити середовище проживання наутілуса. Після того, як у 1963 р. СРСР і США припинили ядерні іспити в атмосфері, продукти ядерних вибухів продовжували попадати в океан. Вивчивши корали, що ростуть на Великому бар'єрному рифі в Австралії, учені визначили зміни в часі ступеня забруднення в південній частині Тихого океану. З'ясувалося, що з 1958 р. концентрація вуглецю-14 у послідовно наростали шарах коралів різко підвищувалася щодо природного фонового рівня і досягла максимуму в шарах, що утворилися в середині 1970-х років.

Після того як була побудована ця «шкала часу», учені вимірили концентрації вуглецю-14 у різних камерах наутілуса, що у 1969 р. був пійманий поблизу НовоїКаледонії, у 1200 км до сходу від Австралії, і незабаром вмер. Раковина містила в цілому 31 камеру; особливості будівлі молюска показали, що він досяг статевої зрілості (після цього наутілус перестає нарощувати камери). За допомогою мас-спектрометра, встановленого на прискорювачі, дослідники визначили, що стінки перших 15 камер містять вуглець-14 лише у фонових концентраціях. У більш молодих камерах концентрація ізотопу послідовно збільшувалася. Порівнявши ці дані з даними по коралах, дослідники уклали, що наутілус виростив у 1957 р. сімох камер, а протягом наступного року додав до свого житла ще вісім. У наступному десятилітті камери утворювалися не так швидко: остання цілком закрита камера виросла за сімох місяців (її будівля була закінчена в 1968 р. – за рік до того, як наутілус був пійманий).

Палеонтологи дуже зацікавлені в тому, щоб більшедовідатися про невловимого наутілуса – останнього виду колись великого класу тварин, так званих головоногих із зовнішньою раковиною. У мезозойську еру (200 – 65 млн. років тому) океан буквально кишів цими створеннями, із щупальцями і схожими на сучасних головоногих – восьминогів чи каракатиць, але ув'язненими в раковини, що захищали тварину і служили свого роду баластовими цистернами.