книги из ГПНТБ / Печенюк И.Л. Из глубин Вселенной

новинками неожиданной ионизации газов оказа­ лись пришельцы из далеких мировых про­ странств.

Так в начале нашего столетия были открыты космические излучения. Само название «косми­ ческие лучи» происходит от греческого слова «космос», что означает мир, вселенная.

Разумеется, перед учеными сразу же возник вопрос: откуда берут свое начало космические лучи? Где, в каких далеких мирах зарождаются таинственные неземные излучения? Это была главная проблема, которую выдвинула рождаю­ щаяся наука о космических лучах. Это был «во­ прос № 1».

Прежде всего, необходимо было произвести разведку: узнать, из чего же состоят космичес­ кие лучи?

Над решением этой задачи трудились уче­ ные-физики различных стран. После многочис­ ленных опытов академику Д. В. Скобельцыну удалось установить, что космические лучи со­ стоят из отдельных электрически заряженных частиц. Для своих исследований он применил хитроумный прибор, названный по имени изо­ бретателя — известного английского физика — «камерой Вильсона». Камера эта послужила своеобразным «окном» в таинственный мир ато­ мов.

Воздух, которым мы дышим, всегда насыщен

9

водяными парами. Пар представляет собой от­ дельные молекулы воды, распределенные раз­ номерно в пространстве. Эти молекулы соби­ раются вместе, образуя водяные капельки. Из множества легких капелек состоят облака и ту­ маны. Туман можно создать искусственно, на­ пример, в каком-нибудь закрытом сосуде. Для этого нужно прежде всего резко снизить в нем температуру, вызвать этим хорошо знакомое нам явление конденсации. Влагой, инеем покрывают­ ся окна в морозный день. Тот, кто носит очки, знает, что когда войдешь с холода в теплое по­ мещение, очки запотевают: это конденсируются, соприкасаясь с охлажденной поверхностью, час­ тицы пара, имеющиеся в воздухе. А охлажде­ ние в камере можно вызвать внезапным увели­ чением объема, понижением давления. Но этого недостаточно. Нужно, чтобы в воздушной среде находились еще пылинки, на которых могли бы собираться молекулы воды, образуя туман.

В камере Вильсона — небольшом закрытом цилиндре — создается пересыщенное состояние пара, туман. Заряженная частица, проходя сквозь туман, расщепляет на своем пути моле­ кулы, отрывает у них мельчайшие осколки — ионы. На каждом сантиметре пути в воздухе образуется около сотни пар таких осколков, на­ стоящая цепочка ионов. Они-то и обрастают

10

ШАР УЛЕТАЕТ В СТРАТОСФЕРУ

Таковы были знания о космических лучах три десятилетия назад. Немногие решались тогда вступать в дебри этой неисследованной области науки: она казалась такой далекой от острых, злободневных вопросов жизни, такой чуждой живой практике действительности. Еще не стало тогда очевидным, что в космических исследованиях, — казалось, столь отдаленных от «земных» забот, — заложен глубокий смысл, что разгадка тайн космоса поможет увидеть зав­ трашний день науки о бесконечной вселенной.

В глубинах вселенной образуются потоки таинственного излучения. Громадные, поистине космические расстояния преодолевают они. На их пути громадные газовые туманности, косми­ ческая пыль, вечный холод и мрак. Но вот встре­ тилось еще одно препятствие. Излучение попа­ дает в атмосферу Земли. Стремительные части-

12

цы испытывают здесь особенно большое сопро­ тивление. В плотных слоях воздуха пробивать путь труднее, чем в разреженной среде мирового пространства. Пришельцы из космоса сталки­ ваются с ядрами атомов различных веществ, разбивают их, при этом возникают новые, вто­ ричные частицы — осколки атомных ядер.

Именно они, эти производные частицы, и по­ падают в земные лаборатории, в приборы уче­ ных. Физики уже успели неплохо познакомиться с этими вторичными частицами.

Но как уловить те, «настоящие» космичес­ кие частицы, которые постоянно прибывают из далеких миров в нашу земную атмосферу? Не зря ученые называют их первичными — ведь там, на высоте, они находятся в своем наиболее «чистом» виде, сохраняя значительную часть своей первоначальной энергии. Они могут при­ нести нам очень важные сведения о космосе. Ведь до сих пор наши знания о многих небес­ ных телах были получены лишь путем изучения света, который излучается ими. Интересно было бы установить, каково происхождение косми­ ческих частиц, каков их возраст, какой путь они прошли.

Однако ловить эти невидимые космические частицы нужно в самом начале их пути сквозь земную атмосферу — на огромной высоте, в стратосфере, «перехватывая» их в полете до

13

того, как они стали причиной потока вторичных, производных частиц. Физики понимали: чем значительней высота, тем больше неизмененных частиц можно встретить, тем плодотворней бу­

дут исследования.

Но как проводить исследовательскую работу на высотах в 20—30 километров? В те годы столь высокие «потолки» самолетам были не­ доступны. Полеты стратостатов производились очень редко, обходились дорого, использовать их для систематических каждодневных наблю­ дений было нельзя. Лишь изредка удавалось ученым подниматься со своими приборами в стратосферу, но этих одиночных полетов было явно недостаточно.

Необходимо было придумать и освоить ка­ кой-то другой метод исследований.

Это была первая проблема, которую при­ шлось решать начинающему тогда физику С. Н. Вернову. «Конечно, хорошо бы отказать­ ся от стратостатов, — думал молодой ученый.— Но что можно предложить взамен? Ведь жела­ телен такой способ подъема аппаратуры, кото­ рый помог бы избежать непосредственного уча­ стия в полете человека».

В то время некоторые ученые уже пробова­ ли поднимать приборы на тонких резиновых шарах-зондах, наполненных водородом. При­ боры автоматически записывали данные о кос-

14

мических лучах. И лишь после благополучного приземления шаров эти записи попадали в руки ученых. Но опыты эти чаще всего кончались не­ удачей: после того как прибор побывал в стра­ тосфере, его относило ветром далеко от места за­ пуска, и он мог приземлиться в глухом лесу, высоко в горах, разбиться при спуске. И полу­ чалось, что результаты запуска зондов оказы­ вались безвозвратно пропавшими.

Вернов учел недостатки таких приборов. Он решил создать небольшую «летающую лабора­ торию», в которой приборы не только работают автоматически, но и одновременно передают на Землю по радио данные всех измерений. Внизу радиосигналы принимает специальная, также автоматическая аппаратура, записывает их, и ученому остается только расшифровать полу­ ченную запись, чтобы тут же узнать точные ре­ зультаты исследований. Изобретатель радио­ зондов советский ученый П. А. Молчанов ис­ пользовал их для передачи с высоты метеороло­ гических данных — о температуре, давлении, влажности воздуха. «Летающие лаборатории» Вернова передавали по радио ценные данные о космических лучах. Этот метод был особенно удобен, когда изучение космических лучей при­ ходилось проводить в экспедициях, работающих в отдаленных, необжитых районах.

Правда, обширных исследований с помощью

16

этих первых «летающих» приборов вести было нельзя. Специальный счетчик, помещаемый в «лаборатории», мог лишь подсчитать количе­ ство заряженных частиц, проходящих через него, то есть измерялась интенсивность космического излучения. Для того чтобы на работу счетчика не влияло ни резкое изменение давления воз­ духа, ни уменьшение температуры, необходимо было укутать «лабораторию» шерстью и внутри поставить химический обогреватель. Пришлось установить в «лаборатории» даже миниатюрную высоковольтную батарею. Вся «лаборатория» Еесила около 12 килограммов, и резиновые ша­ ры легко могли поднять ее на высоту в несколько десятков километров.

3 4 3 7 -2