1. Что такое неопознанный летающий объект (HЛО)?
Hеопознанный летающий объект - явление, которое происходит в атмосфере или свойства которого явно связаны с возможностью перемещатся в атмосфере и не может быть отнесено к техногенной деятельности человека, либо к известным науке природным явлениям. До сих пор выдвигалось множество гипотез по поводу природы HЛО (техногенные, инопланетные, галюцинации, известные атмосферные яв- ления), но к однозначному и обоснованному мнению что же это такое не пришли.
Особая проблема HЛО связана с тем, что они иногда демонстрируют эффекты, которые невозможно объяснить со стороны известных законов физики и строения материалов. Hапример, HЛО способны совершать повороты под прямым и острым уг- лами без видимого замедления. Они способны мгновенно останавливаться, набирать скорость с ускорением около 50 тысяч метров в секунду (по радарным снимкам), исчезать из поля зрения (в том числе и радаров), появляться из ниоткуда, про- ходить сквозь землю, менять свою форму (полиморфизм), двигаться без явного контакта с атмосферой, проходить сквозь предметы, останавливать технику. Имен- но это богатство свойств выделяет HЛО из общей массы аномальных явлений и именно оно делает изучение HЛО крайне важным для понимания физики природы (извиняюсь за тавтологию). Именно это богатство и необычность свойств позволя- ет говорить о том, что до сих пор неясно что такое HЛО и выделять его в от- дельный класс явлений.
2. Что такое аномальное явление (АЯ)?
Аномальное явление - явление, которое не признается наукой и(или) не может быть ею объяснена на данном этапе ее развития. Обычно к АЯ относят: шаровые молнии, HЛО, полтергейст, "круги на полях", телепатию, телекинез, дальновиде- ние, ясновидение, биолокацию, гадание и предвидение, колдовство, самовозгора- ния и др. Отличительной особенностью многих АЯ является их невоспроизводимость в обычном понимании этого слова. Именно это затрудняет их исследование. Кроме того, всвязи с наличием большого количества одиночных фактов, которые не вос- производятся или воспроизводятся крайне редко и связь между которыми не видна, встает вопрос о применимости обычных методов для исследования этого класса яв- лений.
3. Что такое аномальная зона (АЗ)?
"Аномальная зона - локальная область на планете (обычно имеется ввиду Зем- ля), где достаточно долгое время с той или иной регулярностью наблюдаются ано- мальные явления, не объяснимые официальной наукой или не признаваемые ею."
["Энциклопедия чудес", Игорь Царев, стр. 15]
4. Что такое "круги на полях" (КHП)?
Данное явление имеет полное право именоваться аномальным, кроме того дока- зательства лежат на поверхности - у меня есть более сотни фотографий "кругов", которые нет смысла подделывать. Hазвание "круги" явление преобрело оттого, что лет 30 назад это были действительно ровные круги, на пшеничных полях. Однако в 90-е годы фигуры стали усложнятся, и сейчас сложные фигуры появляются по нес- колько штук в неделю. В фигурах заложен определенный смысл, в некоторых (изоб- ражение муравья или ДHК) он лежит на поверхности, в других-же он зашифрован с помощью различных каббалистических, буддийских, христианских и иных символов, в третьих же смысл непонятен вовсе.
Hа данный момент мы имеем около семи тысяч КHП, созданных силой не извест- ной современной науке. Проблема фальсификации состоит в том, что пшеницу необ- ходимо прижать каким-то физическим обьектом, который, несомненно, сломает ко- лосья. В настоящих фигурах колосья не сломаны, а лишь изогнуты примерно в двух сантиметрах от земли,там, где находится первое коленце колоса. Похоже что рас- тения подвергаются короткому воздействию теплоты, которая размягчает их, и заставляет наклонится к земле почти под прямым углом, где они снова становятся жесткими. Человечеству неизвестны технологии, с использованием которых можно было бы проделать это. Данный метод является основным при определении подлин- ности фигуры...
Также фальсификаторы не могут воспроизвести такие признаки, как утолщение колоса, и расширение его узелка, изменения зародыша в злаках, и появление по- лостей в растениях, как будто они были нагреты изнутри. Также в настоящих фи- гурах наблюдаются изменения в клеточной структуре.
Hо, несмотря на это, находится много людей, присваивающих себе авторство фигур.
Hекоторые даже выдавливают подобные фигуры с помощью дощечек, однако урод- ливый результат их деятельности не выдерживает никакой критики.
Более 90% всех фигур появляются в Великобритании в районе Стоунхеджа. Ло- зоходцы утверждают что фигуры любят появляться в пересечении энергетических линий земли.
5. Уфология
Уфология(от англ.ufology - деятельность по изучению UFO или HЛО), область деятельности, состоящая в сборе, классификации и попыт- ках интерпритации сообщений очевидцев о наблюдении HЛО. Важная проблема уфологии - мера объективностиподобных сообщений и невос- производимость событий. Статья о уфологии
Источник: Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия. В "Толковом уфологическом словаре" С. К. Личака термин "аномальная зона" определяется как:
6. Аномальная зона (АЗ) (anomaly zone).
Область на нашей планете, где довольно часто наблюдаются аномальные явления.
Необычное явление (или объект) в воздушном пространстве Земли, которое в большинстве случаев не находит объяснения в рамках из- вестных физических законов.
8. Аномальное явление (АЯ)(Anomaly phenomenon). Редко встречающееся явление, которое не может быть достоверно за- фиксировано или объяснено с помощью известных законов
9. Гуманоид (лат. «подобный человеку»)
- человекоподобное существо. К гуманоидам относят не всех подобных человеку существ, а лишь неизвестных науке. В английском языке под словом «humanoid» подразумевают также человекообразных обезьян, антропоморфных роботов, мифологических и описанных в фантастической литературе существ, подобных человеку.
О гуманоидах обычно упоминается в уфологической литературе, хотя и не всякое появление гуманоида сопровождается наблюдением НЛО. Так, можно утверждать, что гуманоиды являются объектом изучения не только уфологии, но и криптозоологии.
Уже второй раз я наблюдаю это явление. Объяснение ему найти не могу, как и ровным счётом те люди, которые со мной его два раза наблюдали.
Аномальное явление над КРАО
Первый раз это явление я наблюдал вместе с моими тогдашними одногрупниками-астрономами (Евгением Д. и Ольгой З.) 31 июля 2005 года в 20:30 по киевскому времени, когда мы были на астрофизической практике в КрАО (Крымская Астрофизическая обсерватория). Мы гуляли неподалёку от обсерватории и заметили после захода Солнца тёмную полосу от запада к востоку через зенит. причём эта полоса имела чёткие видимые края, была ровная и без изгибов к зениту увеличивалась в ширине. К сожалению тога с собой у нас был только мой телефон Motorola c650 с помощью которого и были сделаны тогда снимки. Коненчо качество плохое при разрешении всего 640x480, но даже при таком качестве на фотографиях хорошо запечатлелось наблюдаемое явление. Мы прошли примерно 5 км. она не изменила ни формы ни цвета, на фоне полосы плыли облака, казалось что она отдаёт синевой. Когда стало темнеть она стала ещё чётче, но на уже тёмном восточном небе было её уже не было видно...
По прибытию в обсерваторию неоднокрутно спрашивали сотрудников - никто ничего подобного никогда не видел.
Одна женщина дала такой ответ - "Это "Астральный свет", и он здесь бывает каждый год... Многие это видели." И более никаких подробностей не смогла дать, в том числе и почему это явление она назвала "Астральный свет"
аномальное явление над КРАО _Фото01аномальное явление над КРАО _Фото02: направление на восток
Фото03
Тоже аномальное явление над п.Мохнач Харьковской области
18 июля 2007 года. 21:05 по киевскому времени. Я и мои друзья (в том числе магистр физики Михаил Б., студентка Харьковского Авиационного Института Юлия Н. и студент ХНУ Андрей) шли по дороге от посёлка Мохнач в сторону посёлка Черемушное. Заметили в небе точно тоже явление, которое я наблюдал в 2005 году в КРАО. Конечно я был рад, что в этот раз у меня был цифровой фотоаппарат (Canon A430) и я смог сделать более отчётливые снимки.
В этот раз почти всё повторилось. Полоса проходила примерно от запада к востоку. Только в этот раз терялась в зените неба, была немного слабее, чем та что наблюдалась в Крыму. Через 10-20 минут на фоне догорающего заката полоса становилась всё хуже видна.
Какое либо объяснение этому явлению мы дать так и не смогли.
Здесь выложены оригинальные фотографии с фотоаппарата без каких либо правок и изменений (размер ориг. фото ~ 1,5 Mb). Фото_01Фото_02_обработанное
Фото_03Фото_04Фото_05
Если кто-то наблюдал что-то похожее или может дать какую-либо информацию касающуюся нашего наблюдения, просьба писать на e-mail: nem_z(собачка)rambler.ru либо в Гостевую сайта. Заранее благодарен!
XXI веку есть что противопоставить удивительным рисункам в пустыне Наска, рассмотреть которые как следует можно только с высоты птичьего полета. У подножия Анд, в аргентинской желтой прерии, на территории в 3 000 квадратных километров раскинулся комплекс загадочных сооружений, словно ожидающих небесных знамений от таинственных языческих божеств. Но на самом деле ученые, работающие на стыке астрономии и физики элементарных частиц, встречают здесь «посланцев» неведомых космических суперускорителей.
Проект мегаобсерватории имени Оже появился в 1991 году. Первые результаты стали получать в начале 2004 года на уже смонтированных к тому моменту детекторах. А в нынешнем году монтаж установки завершается. В законченном виде обсерватория будет включать более полутора тысяч приемных станций и 24 телескопа. Обсерватория получила свое название в честь известного французского ученого Пьера Оже (Pierre Auger) и является самым крупным на сегодня проектом, предназначенным для изучения космических частиц с гигантскими энергиями — до 1020 электронвольт и даже больше. Чтобы представить эту величину, достаточно сказать, что кинетическая энергия молекул воздуха, которые летают вокруг нас со скоростью полкилометра в секунду, составляет всего сотую долю электронвольта. На современном ускорителе можно разогнать протоны до околосветовой скорости и столкнуть их с энергией 1012 эВ (1 ТэВ). Пока это предел. И вряд ли его значение можно будет серьезно поднять в обозримом будущем. Ускорители уже являются самыми дорогими физическими приборами, а создание более мощных агрегатов потребует и вовсе астрономических затрат.
Пьер Виктор Оже: (1899-1993) французский ядерный физик, первооткрыватель широких атмосферных ливнейОднако во Вселенной протекают процессы (пока до конца непонятые нами), которые могут разгонять частицы до 1020 эВ и даже больше. Это десятки джоулей! По меркам микромира — колоссальная величина! Не всякий опытный теннисист сумеет приложить такую энергию к пущенному им мячу — а в микромире она приложена к одной-единственной элементарной частице (для сравнения: в теннисном мяче 1025 протонов и нейтронов). Вопрос о том, как космические лучи разгоняются до столь высоких энергий, пока остается без ответа.
Ни для кого не будет сюрпризом, что тараканов на свете больше, чем слонов. В некоторых домах популяция тараканов может превосходить всю мировую популяцию слонов. Чем крупнее животное, тем реже оно размножается. Похожая ситуация имеет место быть и в мире космических лучей. Чем выше энергия, тем реже такие частицы встречаются. Наиболее экзотические из них, с энергией быстролетящего теннисного мяча, попадают на площадку в один квадратный километр всего лишь раз в сотню лет. Чтобы регистрировать хотя бы несколько десятков суперчастиц в год, нужны гигантские комплексы детекторов.
Дети галактики
Частица может сразу родиться высокоэнергичной или же набрать энергию в процессе ускорения. В астрофизике известны два основных механизма разгона частиц. Один из них реализуется, например, в пульсарах и немного похож на работу земных ускорителей. Заряженная частица движется вдоль силовой линии магнитного поля, как бусинка на проволоке, а электрическое поле, возникающее из-за вращения замагниченной нейтронной звезды, ее разгоняет. Но у этого механизма есть предел. Чем выше становится энергия частицы, тем труднее магнитному полю ее удержать. Кроме того, частица норовит избавиться от излишка энергии, излучив его в виде электромагнитных волн. Такое излучение всегда возникает при ускоренном движении заряда, в том числе при движении по окружности или вдоль искривленных линий магнитного поля. Магнитары — очень сильно замагниченные нейтронные звезды — в принципе могли бы разгонять частицы до сверхвысоких энергий, но потери энергии на излучение все портят. Двигаясь по искривленным силовым линиям магнитного поля, частица быстро высвечивает (теряет) сообщаемую ей энергию и улетает навсегда, так и не удержав всю ту энергию, которая она могла бы «вместить».
Другой механизм ускорения частиц был предложен Энрико Ферми (E. Fermi) и носит его имя. В нем частицы разгоняются в области ударных волн, многократно пересекая их фронт. При прохождении ударной волны количество вещества остается постоянным, но сразу за фронтом волны оно сжимается и должно иметь меньшую скорость — точно так же автомобили в пробке расположены плотнее и движутся медленнее, чем за ее пределами. Частица, перескочив через фронт и столкнувшись с частицами по ту сторону ударной волны, приобретет дополнительную энергию. Если вдобавок в веществе есть магнитное поле, то заряженная частица может развернуться и перескочить через ударную волну еще раз. Так, прыгая туда-сюда много раз, частица увеличивает свою энергию, как мячик между двумя быстро сближающимися стенками.
Остаток сверхновой SN 1006: В ударных волнах таких образований ускоряются галактические космические лучи
Где же найти достаточно мощные ударные волны? Во время взрывов сверхновых высвобождается гигантское количество энергии. Кроме того, такие взрывы случаются достаточно часто. В галактике типа нашей, а таких в видимой части Вселенной около ста миллиардов, подобные катаклизмы происходят раз в несколько десятков лет. После взрыва за несколько тысяч лет около 10% механической энергии расширяющегося остатка сверхновой может превратиться в энергию частиц.
Данная теория происхождения космических лучей в последнее время получила убедительные подтверждения. Помогли в этом рентгеновские наблюдения остатков сверхновых. Еще в 1995 году с помощью японского спутника ASCA удалось получить изображение остатка сверхновой 1006 года, однозначно говорящее о наличии в нем частиц с очень высокой энергией. Затем с помощью спутника Chandra этот результат был подтвержден для других остатков. Наконец, совсем недавно наземный гамма-телескоп H.E.S.S. смог четко зарегистрировать несколько остатков сверхновых в гамма-лучах очень высокой энергии, которые возникают в этих туманностях в результате «работы» ускоряемых в них космических лучей. Так что о рождении частиц с энергией примерно до 1016 эВ мы знаем уже достаточно много. Однако в остатках сверхновых частицы сверхвысоких энергий рождаться не могут. Нужны какие-то другие источники.
Тайна источников
Впервые суперчастицы обнаружили в 1960-х годах. Это были единичные примеры регистрации на разных установках (в том числе и отечественных). Причем уверенности в измеренных значениях энергии не было. Но проблема уже тогда выглядела очень серьезной. Во-первых, разогнать частицы до таких энергий очень непросто, а во-вторых, такую большую энергию частице трудно сохранить.
Все дело в реликтовом излучении, которым заполнена вся Вселенная. Взаимодействуя с его фотонами, суперчастицы должны терять энергию, расходуя ее на рождение новых частиц — пионов (пи-мезонов) или электрон-позитронных пар. Как показали в 1966 году К. Грейзен (Kenneth Greisen), Г.Т. Зацепин и В.А. Кузьмин, чем больше энергия частицы, тем интенсивнее она будет взаимодействовать с реликтовыми фотонами. Согласно их выводам, если суперчастицы рождаются очень далеко — на космологических расстояниях от Земли, — то они попросту до нас не долетят. Иначе говоря, в энергетическом спектре космических лучей на энергиях более 1019 эВ (=1 джоуль) должен наблюдаться довольно резкий спад, получивший название «ГЗК-завал» (по первым буквам фамилий предсказавших его ученых).
Можно предположить, что суперчастицы рождаются где-то в соседних галактиках. Но при начальной энергии 1020 эВ частица растеряет ее, пролетев всего лишь 20 мегапарсек (65 миллионов световых лет). На таком расстоянии мало галактик, которые могли бы иметь внутри суперускоритель. А раз так, то частицы с энергиями выше 1019 — 1020 эВ должны были бы приходить всего лишь с нескольких секторов неба, соответствующих близким источникам. Между тем наблюдения пока не обнаружили таких выделенных направлений.
И хотя на протяжении 1970— 1980-х годов строились новые установки для охоты на суперчастицы, ясности не прибавлялось. Для проверки предсказания Грейзена, Зацепина и Кузьмина не хватало статистики и точности измерений. В конце концов, для решения загадки было решено реализовать два крупных проекта — AGASA и HiRes, которые на протяжении последних 10 лет держали научный мир в напряжении.
Эти две установки работали по принципиально различным методикам. Японская обсерватория AGASA состояла из 111 сцинтилляционных детекторов, разбросанных на площади около 100 км2 на расстоянии примерно 1 километра друг от друга, и 27 мюонных детекторов, закрытых слоем поглощающего вещества.
Один из 24 оптических телескопов обсерватории Оже.Состоящее из квадратных сегментов зеркало собирает излучение возбужденных космическими частицами молекул азота и концентрирует их на детекторе (справа)
Как же работает такая установка? Космическая частица, например протон, влетая в атмосферу, начинает активно взаимодействовать с ее атомами, точнее, с их ядрами. В результате порождается огромное количество элементарных частиц общим числом до нескольких миллиардов. Это явление получило название «широких атмосферных ливней» (ШАЛ). Первые указания на существование ШАЛ получил в 1934 году итальянский физик Бруно Росси. Он заметил, что два счетчика Гейгера, находящиеся на расстоянии друг от друга, иногда срабатывали практически одновременно. Однако Росси не смог продолжить исследования в этой области. Поэтому считается, что настоящее открытие ШАЛ было сделано Пьером Оже, который независимо обнаружил этот эффект в 1937 году. Одновременное срабатывание нескольких детекторов на расстоянии порядка 100 метров говорило о том, что пришел целый ливень частиц, вероятнее всего, имеющих общее происхождение. Оже сделал правильный вывод, что ливень порождается влетающей в атмосферу частицей высокой энергии. Открытие дало в руки ученых инструмент для изучения космических лучей, которые сами до поверхности Земли не долетают.
Среди частиц ливня есть электроны и мюоны, часть из которых добирается до поверхности Земли. Пролетая сквозь прозрачный пластиковый (а иногда — жидкий) детектор, они вызывают в нем вспышки — сцинтилляции. Это излучение можно заметить с помощью фотоумножителей. Используя данные множества детекторов, ученые восстанавливают картину мощного ШАЛ. По этим данным можно вычислить энергию и направление, откуда прилетела первичная частица, — тот самый «посланник неведомых богов», который и стал причиной ШАЛ.
В американском проекте HiRes использовался совсем другой принцип регистрации. Электроны, рождающиеся в ходе развития ШАЛ, возбуждают молекулы азота в атмосфере. Спустя некоторое время атомы возвращаются в исходное состояние, высвечивая полученную энергию в видимом диапазоне спектра. Это свечение называется флуоресценцией. По наблюдениям флуоресценции наземными телескопами рассчитывают энергию исходных частиц. Для большей эффективности в эксперименте HiRes были построены две зеркальные системы на расстоянии 12 километров друг от друга. Наблюдение ливня с двух точек позволяет лучше определить его параметры.
Японская установка закончила сбор данных в 2004 году. На тот момент экспериментаторы достаточно четко заявляли о том, что они не видят ГЗК-завала в спектре космических лучей. Однако американская установка давала другой результат. По ее данным, резкое падение числа частиц с ростом энергии имеет место. Об этом было заявлено в 2006 году, когда закончился сбор данных по проекту HiRes. А недавно ученые, работающие с проектом AGASA, решили пересмотреть свои выводы. В итоге пришлось констатировать, что AGASA и HiRes не могут дать окончательного ответа на вопрос о том, есть ли ГЗК-завал в распределении частиц по энергиям или его нет. И теперь надежды астрофизиков раскрыть загадку происхождения суперчастиц связаны с новой гигантской обсерваторией в Аргентине.
Гигант на плечах карликов
Обсерватория имени Пьера Оже объединяет достоинства AGASA и HiRes, существенно превосходя их по масштабам. На сегодняшний день это единственный проект, который будет способен регулярно детектировать частицы сверхвысоких энергий. В аргентинской прерии будет установлено 1 600 водных черенковских детекторов. Это почти в пятнадцать раз больше числа детекторов в проекте AGASA. Каждый детектор представляет собой бак, содержащий 11 тонн дистиллированной воды. Влетая в воду, частицы ШАЛ начинают испускать так называемое черенковское излучение, впервые описанное в работах советских физиков С.И. Вавилова и П.А. Черенкова. Детекторы разбросаны по площади 3 000 км2 на расстоянии около 1,5 километра друг от друга, а небо над ними дополнительно просматривают 24 телескопа, сгруппированных в четыре станции. Каждый из этих телескопов превосходит использовавшиеся в проекте HiRes. Правда, эти телескопы могут вести наблюдения только ясными безлунными ночами, а водные детекторы работают постоянно. В итоге только около 10% частиц удается зафиксировать с помощью двух методов сразу.
Для точного определения координат на небе, откуда прилетела первичная частица, требуется с очень высокой точностью определять моменты регистрации ШАЛ различными детекторами. Для этого все они оснащены устройствами системы глобального позиционирования GPS. Эта система помимо координат, которые в данном случае не меняются, способна также передавать и точное время. Оптическая система для наблюдений флуоресценции регулярно проверяется с помощью лазеров, которые помогают контролировать состояние атмосферы, а также могут создавать вспышки с известными параметрами для тестирования наблюдательной системы.
Соединение в одном эксперименте двух подходов — использования наземных детекторов и наблюдения атмосферной флуоресценции — позволяет уменьшить неопределенность при расчете энергии частицы. Надо отметить, что это не первый случай использования гибридного подхода в наблюдениях космических лучей. Подобная установка работает, например, в Якутии. Однако обсерватория Оже гораздо больше и совершеннее. Уже сейчас, когда смонтированы еще не все детекторы, новая обсерватория сравнялась с AGASA и HiRes по объему и точности получаемых данных.
В создании обсерватории участвуют 55 научных организаций из 15 стран. Интересно отметить, что пока установки для регистрации космических лучей, даже такие гигантские, как Оже, не относятся к числу самых дорогих приборов, стоящих на вооружении современной науки. Общая стоимость проекта составляет около 50 миллионов долларов. Дело в том, что наземные детекторы достаточно дешевы, и сделать их даже в большом количестве не так уж трудно. Телескопы для наблюдения флуоресценции также гораздо дешевле своих собратьев типа телескопов Кека или VLT.
Обсерватория Оже в Аргентине — это, возможно, только первая половина всего проекта. Планировалось, что кроме южной обсерватории будет и северная — в США. Ведь чрезвычайно важно наблюдать все небо, а из Пампа-Амарилья (Pampa Amarilla) недоступна северная его часть. Зато там можно наблюдать центр нашей Галактики, который был практически недоступен для AGASA и многих других проектов в Северном полушарии. Это важно, поскольку не исключено, что происхождение космических лучей сверхвысоких энергий связано с нашей Галактикой. Однако более вероятной пока считается внегалактическая версия их происхождения.
Далекие боги-ускорители
В Галактике нет объектов, которые могли бы разгонять достаточное число частиц сверхвысоких энергий. И даже если бы они были, магнитное поле нашей звездной системы слишком слабо, чтобы удержать такие частицы. Значит, если мы ищем супермощные космические ускорители, нам надо обратить свой взор на внегалактические объекты.
Первое, что приходит в голову, — это источники космических гамма-всплесков, взрывы, похожие на вспышки сверхновых, только более мощные. Почему бы им не ускорять частицы? Но, оказывается, такие катаклизмы случаются слишком редко и не могут обеспечить необходимый темп генерации космических лучей. Поэтому в настоящее время астрофизики не возлагают на них больших надежд.
Основное внимание ученых сейчас привлекают ударные волны, связанные со струями вещества (джетами), которые выбрасываются из активных галактических ядер, а также со скоплениями галактик. Именно там возможно ускорение достаточно большого числа частиц до сверхвысоких энергий. Наиболее вероятными местами рождения суперчастиц в активных галактиках являются так называемые горячие пятна, где струя резко тормозится, сталкиваясь с окружающим веществом. Но уверенности в этом пока нет, а имеющиеся наблюдения не дают оснований утверждать, что частицы приходят со стороны известных активных галактик.
В таких обстоятельствах астрофизики начинают задумываться о более экзотических механизмах генерации космических лучей.
Охота на WIMPzill’у
Выше мы обмолвились, что частица может родиться сразу «сверхэнергичной». Для этого нужно, чтобы распалась (или аннигилировала) частица с большой массой. И здесь перед физиками открываются интереснейшие возможности: не исключено, что загадка космических лучей окажется связанной с загадкой темной материи. Ученые уже давно пытаются в лабораториях «поймать за бороду» частицы темной материи, но пока это никому не удалось. Причина в том, что эти частицы — если, конечно, они вообще существуют — очень слабо взаимодействуют с веществом. Поэтому их называют WIMP (weakly interacting massive particles), что означает слабовзаимодействующие массивные частицы.
Поскольку они пока не пойманы, об их параметрах можно только строить предположения. В частности, они могут иметь очень большую массу. Для таких монстров было придумано красивое название WIMPzillа. Впервые идею о рождении космических лучей сверхвысоких энергий из-за распада очень массивных частиц рассмотрели в 1997 году В.С. Березинский с соавторами и, независимо, В.А. Кузьмин и В.А. Рубаков. Сам термин WIMPzillа начал активно использоваться примерно с 1998 года в работах Эдварда (Рокки) Колба (E. Kolb) и его соавторов.
Лидар — лазерная система зондирования атмосферы: используется при калибровке оптических телескопов обсерватории Оже для искусственного возбуждения молекул атмосферы
Согласно теории относительности масса эквивалентна энергии. Поэтому тяжелая частица может либо просто развалиться на несколько массивных частей, либо породить частицы с небольшой массой покоя, но с очень большой кинетической энергией. Также высокоэнергичные частицы могут образовываться при аннигиляции двух массивных частиц. Правда, согласно теории, распад и аннигиляция в основном должны порождать гамма-кванты, тогда как в космических лучах сверхвысоких энергий, по всей видимости, доминируют не фотоны, а протоны. Но однозначных данных пока нет: проекту Оже понадобится лет пять, чтобы уверенно определить долю фотонов среди высокоэнергичных частиц. Поэтому гипотеза о WIMPzill'ах продолжает обсуждаться.
WIMPzill'ы могут в большом количестве летать в гало (ближайших окрестностях) нашей Галактики. Если окажется, что ГЗК-завала в спектре космических лучей нет, а их распределение по небесной сфере примерно однородное, то именно эта гипотеза происхождения частиц сверхвысоких энергий может стать основной. Ведь источники суперчастиц придется располагать на расстоянии не более нескольких десятков мегапарсек от нас и при этом их должно быть много. В такой ситуации лучшего места, чем наше родное гало, и придумать нельзя. Но никаких «ускорителей» там быть не может. А вот WIMPzill'ы — могут. Таким образом, эта гипотеза способна одновременно объяснить и отсутствие ГЗК-завала, и отсутствие источников, и высокую степень изотропии космических лучей — при условии, конечно, что все это будет подтверждено наблюдениями на новой обсерватории имени Пьера Оже.
Более 40 лет ученые ломают головы над загадкой космических лучей сверхвысоких энергий. По современным меркам, это очень большой срок. Строительство обсерватории Оже еще не завершилось, но астрофизики уже думают о новых проектах космического масштаба. Мы упоминали, что чем выше энергия частиц, тем реже они встречаются. Поэтому для поиска все более и более энергичных частиц надо увеличивать площадь установки. Вспомним, что, по сути, при наблюдениях космических лучей сверхвысоких энергий рабочим телом детектора является сама атмосфера, это особенно очевидно, если вспомнить о наблюдениях флуоресценции. Зеркальные телескопы, установленные на поверхности Земли, могут обозревать максимум несколько десятков километров вокруг себя. А вот если вывести зеркало на орбиту, то можно осматривать сразу целое полушарие. Излучение, вызываемое суперчастицами, достаточно специфично. Поэтому есть надежда научиться эффективно выделять его при таких наблюдениях, хотя это и нелегко: уж очень много всего происходит на целом земном полушарии, начиная от гроз и кончая техногенными вспышками. И все же следующее поколение установок для изучения космических лучей сверхвысоких энергий вполне может само оказаться космическим.
Ось і закінчився черговий Украстрофорум. Хочеться написати про свої враження, розповісти тим, хто не приїхав до нас цього року або хто взагалі не знає, що собою являє УкрАстроФорум.
Рано вранці 11 травня з різних міст України і Росії почали з'їжджатися аматори астрономії, співробітники планетаріїв і всі, хто цікавиться Космосом і зірками, до Харкова, а точніше в Харківський планетарій.
Вже стало традицією відкриття Форуму проводити в стінах Зоряного будинку. Але перший день цього форуму був не зовсім звичайним. 11 травня Харківський планетарій святкував своє 50-річча!
Окрім любителів астрономії і співробітників планетарію, його поздоровляли на урочистій частині співробітники НДІ астрономії при Харківському національному Університеті ім. В.Н. Каразіна і багато інших друзів планетарію. Гуртки і клуби виступали з підготовленими програмами. Гостям були показані фотографії за всі роки життя планетарію у супроводі коментарів Железняк Галини Василівни, директора Планетарію. Також глядачам були продемонстровані відеоматеріали на космічну тематику.
Окремо хочеться згадати виставковий зал – музей, який знаходиться на першому поверсі планетарію. Над його підготовкою співробітники планетарію працювали декілька тижнів. У музеї представлена велика кількість експонатів, наданих Харківським авіаційним інститутом, ветеранами космодрому Байконур та ін. Підготовлені стенди «Імена харків'ян в Космосі», виставка астрофотографій та інше.
Після урочистого заходу, присвяченого 50-річчу планетарію, відбулося урочисте відкриття чергового Всеукраїнського Украстрофорума 2007.
Після відкриття учасники вирушили до чекаючих на вулиці автобусів, щоб поїхати на заміську базу, де власне і проходив астрофорум. База (Елат) знаходилася
приблизно в 70 км. від Харкова.
Далі не вдаватимуся до хронологічних подробиць проведення астрофоруму, а відзначу деякі моменти.
База цього року всім сподобалася – і умови розміщення і обслуговування. Принаймні до цього моменту я не чув негативних відгуків.
Як завжди, нам пощастило з нічним небом :) За день до форуму був дуже сумний прогноз, але всеж-таки дві з трьох ночей були ясними. І навіть ніч, коли йшов дощ, пройшла доволі весело і цікаво, зібравши в теплі компанії друзів, що давно не бачилися. Пісні і дзвін гітари були чутні практично до світанку.
Вдень проходили лекції, презентації, обговорення та ін. Ті, хто не бажали брати участь в якихось пунктах запланованої програми форуму, прогулювалися по мальовничих місцях, що оточують базу. Квітучі дерева і море різнобарвних квітів, хвойний ліс, 5 хв. до печенізьського водосховища, чисте повітря.
Свого власного телескопа в мене не було, а бігати від одного інструменту до іншого іноді набридало.. І ось, спостерігаючи вночі небо, виникло бажання просто лягти і милуватися бездонним зоряним небом, ловити метеори і супутники, а холодна земля і мокра трава мені не дозволяли це зробити, на жаль. Отже раджу вам брати з собою щось, на чому можна було б лежати і Ночные наблюдениязахоплюватися нічним зоряним небом. Можливо, на наступному форумі можна буде організувати щось подібне осторонь на оглядовому майданчику, якщо будуть охочі. :)
Телескопів на цей раз було привезено так само багато, причому всіма була відмічена тенденція збільшення з кожним роком апертур телескопів. Були і цікаві технічні рішення телескопобудівників, і телескопи заводського виробництва. Гігант - бінокль "Астроімпекс", телескопи з комп'ютерним управлінням і системами GOTO, врешті-решт аматорський 50-см телескоп на монтуванні Добсона.
Дуже вразила електронна карта об'єктів каталога Мосьє винахідника, Андрія Долгова (Крим). Таке рішення буде дуже корисне для планетаріїв, астрономічних гуртків.
УкрАстроФорум закінчився. Залишилися теплі і приємні спогади, враження і фотографії.
Я був радий бачити старих друзів, був радий знайомству з новими, дякую колегам по організації форуму і всіх, хто на цей раз приїхав і приєднався до нас!
Ясного неба! До нових зустрічей!
Увечері 19 травня сотні, а може і тисячі любителів астрономії всього Світу взяли участь в масовому заході, що має назву "тротуарна астрономія".
Цього вечора власники телескопів виносили свої інструменти в людні місця і пропонували всім охочим подивитися на небо, розповідаючи про те, що вони спостерігають.
Харківський планетарій спільно з астрономічним клубом «Астеріон» проводили спостереження Місяця, Венери і Сатурну в три телескопи на майданчику
праворуч від Оперного театру.
Спостереження проводилися з 20:00 до 23:00. За оцінними підрахунками близько тисячі городян подивилася цього вечора в телескоп.
У Харкові цей захід проходить вже не перший рік і завжди збирає у телескопів черги охочих подивитися в телескоп на Місяць, планети, зірки.
Рух тротуарних астрономів (The Sidewalk Astronomers) зародився в США в 1968 році. Біля його витоків стояв Джон Добсон - один з найзнаменитіших телеськопобудівників, винахідник найпростішого в світі монтування для великих аматорських
телескопів-рефлекторів.
Цього року тротуарні астрономи поставили мету в один вечір зробити доступними публіці по всьому світу 1000 телескопів.
- На поверхні Венери вдень температура досягає 430 градусів за Цельсієм.
- Місяць завжди повернений до Землі однією стороною.
- Гора Максвела на Венері досягає у висоту 11 км.
- Об'єм сатурна перевищує земний в 758 разів.
- Число учасників популярної комп'ютерної програми SETI@home, що дозволяє будь-якому користувачеві мережі Інтернет брати участь в пошуку позаземних цивілізацій, перевищило 3 мільйони.
- Світло від зірки Денеб що входить в сузір'я Лебедя подорожує космосом до нас 800 років.
- У нашій Галактиці існує декілька сотень мільйонів нейтронних зірок.
- 7 лютого 2001 року за допомогою орбітальної обсерваторії SOHO було детально відстежено падіння однієї з комет на Сонце.
- Церера - це перший відкритий астероїд. Він був виявлений Джузеппе П'яцци з Палермо, Сіцілія, 1 січня 1801 р.
- Маса Сонця в 333 тис. разів більше маси Землі.
- Церера - найбільший астероїд, що має 940 км. в діаметрі.
- Неозброєне людське око може бачити на всьому нічному небі до 5 тисяч зірок.
- Сьогодні небо умовно поділене на 88 ділянок – сузір'їв.
- Сонце обертається навколо центру нашої Галактики з швидкістю 250 км/с.
- Сонцю потрібно 200 млн. років щоб облетіти навколо центру Галактики.
- Світло від зірки Спіка, в сузір'ї Деви – йде до нас 300 років.
- Місяць в 400 разів менше Сонця за розмірами, але і в 400 разів
ближче до нас.
- Діаметр Сонця приблизно в 109 разів перевершує діаметр нашої планети.
- Хімічний склад Сонця складається приблизно на 70% з водню і 30 % з гелію.
- Сонце є однією з 200 млрд. зірок нашої Галактики.
- 7 січня 1610 року Галілео Галілей вперше в історії людства направив побудований ним телескоп на небо.
- У 1671 г Ісаак Ньютон представив на суд Королівського суспільства телескоп нового
типу – рефлектор.
- Найбільший телескоп в Україні має діаметр 2,6 метра і розташований у КРАО (Кримська Астрофізична Обсерваторія).
- У 2006 році Плутон позбавили звання планети, назвавши його карликовою планетою.
- Щорічно на поверхню Землі з Космосу віпадає кілька тон пилу та каміння.
- У 2007 році виконується 50 років з моменту запуску першого штучного супутника Землі.
«Летая в космосе, нельзя не выходить в космос, как, плавая, скажем, в океане, нельзя бояться упасть за борт и не учиться плавать… Космонавт, вышедший в космос, должен уметь выполнить все необходимые ремонтно-производственные работы, вплоть до того, чтобы произвести нужную там сварку… Это не фантастика — это необходимость, и чем больше люди будут летать в космосе, тем больше эта необходимость будет ощущаться». Эти слова, произнесенные легендарным Главным конструктором Сергеем Павловичем Королевым в самом начале космической эры, были безусловно пророческими. С тех пор в открытом космосе поработали уже десятки людей, которым много раз пришлось убедиться в справедливости этих слов.
Без права на ошибку
Первый шаг на пути освоения открытого космического пространства был сделан ровно 40 лет назад — 18 марта 1965 года, когда летчик-космонавт Алексей Архипович Леонов первым из землян вышел за пределы космического корабля. На этом этапе освоения космоса смельчаки, дерзнувшие покинуть уютную земную поверхность, могли надеяться только на себя и улетевшую вместе с ними технику. Никаких систем спасения в космосе тогда не было — нельзя было пристыковаться, невозможно было и, выйдя из одного корабля, перейти через безвоздушное пространство в другой, спасательный. Технику делали максимально надежной и старались все предусмотреть, но чрезвычайные ситуации все равно случались. Для обеспечения безопасности и повышения эффективности длительных полетов надо было разрабатывать систему спасения и организовывать возможность выхода космонавтов за борт корабля. О такой возможности мечтал еще Константин Эдуардович Циолковский, первым предложивший использовать для выхода в открытый космос специальную шлюзовую камеру.
К выходу в открытое безвоздушное пространство готовились и в США, и в СССР, но первым осуществить эту беспрецедентную по тем временам задачу удалось советским ученым. После того как на орбите побывало 6 одноместных космических кораблей «Восток» (в том числе в июне 1963 года «Восток6» с первой женщиной-космонавтом Валентиной Терешковой), конструкторское бюро под руководством С.П. Королева приступило к созданию нового трехместного корабля «Восход». Одновременно с подготовкой полета экипажа из трех человек (его осуществили 12—13 октября 1964 года В. Комаров, К. Феоктистов и Б. Егоров) на базе «Восхода» было решено создать двухместный корабль для выхода человека в открытое безвоздушное пространство. При этом освободившееся после удаления третьего кресла пространство использовали для надевания скафандра и организации входа в шлюзовую камеру, который был врезан в основной люк корабля.
Поначалу предполагалась «постановка эксперимента по разгерметизации контейнера с заключенным в нем животным, находящимся в скафандре. После разгерметизации животное будет выдвинуто (или совершит самостоятельный выход) из космического корабля с последующим возвратом в корабль и приземлением совместно с кораблем». Но от такого шага решили отказаться, и не только потому, что эксперимент с животным потребовал бы разработки специального скафандра и другого сложного оборудования. Выход в открытый космос животного не дал бы ответа на главный вопрос: сможет ли человек ориентироваться и двигаться в столь необычной обстановке — ведь животное не предупредишь о том, что его ждет, и оно не расскажет потом о своих впечатлениях и ощущениях.
Проектная группа конструкторского бюро получила задание — разработать технические средства, обеспечивающие выход человека из космического корабля «Восход». Для этого специалисты проанализировали несколько вариантов выхода. Проще всего было использовать люк, который служил для посадки экипажа в корабль. Но потери воздуха при этом были бы слишком велики, и многие приборы в кабине корабля пришлось бы загерметизировать.
В результате проработки различных технических решений предпочтение было отдано варианту со шлюзовой камерой, которая представляет собой небольшое изолированное со всех сторон пространство, где временно находится одетый в скафандр космонавт, пока постепенно выпускается весь окружающий его воздух, после чего открывается люк наружу. Возвращение в корабль происходит в обратном порядке — закрытая изнутри и снаружи шлюзовая камера наполняется воздухом, после чего открывается внутренний люк и космонавт оказывается внутри корабля.
Сама камера была надувной и располагалась вне жесткого корпуса космического корабля. При выходе на орбиту в свернутом виде она помещалась под обтекателем корабля. А после выхода в космос перед спуском на Землю основную ее часть отстреливали и корабль входил в плотные слои атмосферы почти в обычном виде — имея лишь небольшой нарост в области входного люка. Проведенные заранее испытания на «Космосе-110» показали, что баллистика спускаемого отсека из-за остатков шлюзовой камеры не пострадала. Если бы «отстрел» камеры по каким-нибудь причинам не состоялся, то экипажу предстояло снова облачиться в скафандры и, разгерметизировав корабль и высунувшись в люк, вручную обрезать мешающую спуску на Землю шлюзовую камеру.
«Выходной костюм»
Алексей Леонов
Понятно, что для выживания в условиях вакуума нужна была специальная одежда, за ее разработку взялось НПО «Звезда». В первые полеты космонавты отправлялись в спасательных скафандрах СК-1, весящих всего 30 кг, с автономным обеспечением кислородом на случай какой-нибудь аварии и так называемой положительной плавучестью — на случай, если вместо приземления произойдет приводнение. Но для выхода в космос и активной работы там были нужны принципиально другие «костюмы», с более мощной системой жизнеобеспечения, терморегуляции и защиты от солнечной радиации и космического холода.
Скафандр «Беркут», в котором тренировались и выходили в открытый космос космонавты, существенно отличался от того, в котором летали на «Востоках». Для повышения надежности ввели дополнительную резервную герметичную оболочку. Верхний комбинезон сшили из многослойной металлизированной ткани — экранно-вакуумной изоляции. По сути он представлял собой термос, состоящий из нескольких слоев пластиковой пленки, покрытой алюминием. Прокладки из экранно-вакуумной изоляции монтировались также в перчатки и в обувь. Наружная одежда предохраняла космонавта и от возможных механических повреждений герметичной части скафандра, так как шилась она из очень прочных искусственных тканей, не боящихся высоких и низких температур. Скафандр заметно потяжелел — добавила веса и система жизнеобеспечения. Она размещалась в наспинном ранце и включала кроме системы вентиляции еще два 2-литровых баллона с кислородом. На корпусе ранца крепился штуцер для их заправки и окошко манометра для контроля за давлением. На случай нештатной ситуации в шлюзовой камере имелась резервная кислородная система, соединяемая со скафандром при помощи шланга.
Общий вес «выходного костюма» приблизился к 100 кг, и во время земных тренировок космонавтам приходилось ездить в своеобразном «бегунке», поддерживающем жесткую часть скафандра. Но в невесомости масса скафандра не играла существенной роли. Гораздо больше помех создавало давление воздуха, заполнявшего герметичную оболочку, делая скафандр жестким и неподатливым. Космонавтам приходилось с усилием преодолевать сопротивление собственного облачения. Алексей Леонов вспоминал: «Для того, например, чтобы сжать кисть руки в перчатке, требовалось усилие в 25 килограммов». Поэтому во время подготовки к полету физической форме придавалось особое значение: космонавты совершали ежедневные кроссы или лыжные пробежки, усиленно занимались гимнастикой и тяжелой атлетикой.
Цвет скафандра также изменился: чтобы лучше отражать солнечные лучи, он из оранжевого стал белым. На шлеме появился светофильтр, защищающий от яркого солнечного света. Словом, современный скафандр — это настоящее чудо техники и, по твердому мнению конструкторов, — «машина посложнее автомобиля».
Наземные тренировки
Одновременно с началом доработки корабля «Восход» к подготовке к полету приступили два экипажа космонавтов: Алексей Леонов с Павлом Беляевым и их дублеры — Виктор Горбатко и Евгений Хрунов. Леонов вспоминал: «В конце 1963 года мы посетили опытно-конструкторское бюро Королева, где изготавливались корабли и мы изучали космическую технику. Нас встретил Сергей Павлович, провел в цех и показал макет корабля «Восход», снабженного какой-то странной камерой. Заметив наше удивление, он сказал, что это шлюз для выхода в свободное космическое пространство. Сергей Павлович предложил мне облачиться в скафандр и попробовать выполнить эксперимент. После двухчасовой работы, во время которой мне пришлось изрядно потрудиться, я высказал Королеву свои соображения. Помню, сказал, что выполнить задание можно, надо только все хорошо продумать».
Во время тренировок для более свободного владения своим телом космонавты выполняли специальный комплекс физических упражнений, прыгали с высоты в воду, тренировались на батуте, спускались на парашюте, проводили занятия на специальном устройстве — свободно вращающейся «скамье Жуковского». Работа на тренажерах, имитирующих безопорное пространство, должна была помочь космонавтам увереннее чувствовать себя в открытом космосе.
Тренировались космонавты и в условиях настоящей невесомости, но лишь кратковременно — в летящем по особой траектории самолете. «Десятки раз, — вспоминает Леонов, — мы поднимались в воздух и в короткие отрезки времени шаг за шагом оттачивали все детали по выходу в открытый космос и по входу в кабину космического корабля». Для этого в просторном салоне самолета ТУ-104 был установлен макет кабины «Восхода-2» со шлюзовой камерой в натуральную величину. Самолет разгонялся, пикируя вниз, и круто уходил вверх, выполняя фигуру высшего пилотажа «горка», во время которой и наступала невесомость. «Качество» получающейся невесомости при этом всецело зависело от мастерства пилота, который, опираясь только на данные собственного вестибулярного аппарата, заставлял самолет лететь точно по параболе, имитируя свободное падение. При каждом таком маневре невесомость длилась чуть больше 20 секунд, и за это время космонавтам нужно было выполнить запланированную часть тренировки. За 1,5 часа полета самолета делалось 5 таких «горок», и в общей сложности набиралось около 2 минут невесомости.
Составляющие успеха
Современные скафандры намного удобнее первых
До момента первого выхода человека в открытый космос высказывались противоречивые предположения. Одни утверждали, что космонавт может «привариться» к кораблю. И такие опасения, основанные на известных опытах по холодной сварке в вакууме, высказывались вполне серьезно, хотя в значительной степени они были сняты испытаниями в термобарокамере. Другие полагали, что человек, лишенный привычной опоры, не сумеет сделать за бортом корабля ни одного движения. Третьи считали, что бесконечное пространство вызовет страх у человека и негативно отразится на его психике… Так или иначе, но того, как встретит космос человека, рискнувшего сделать в его пространстве первый шаг, в точности не знал никто, в том числе и Главный конструктор. «Если будет очень трудно, принимайте решение в зависимости от обстановки», — говорил Королев космонавтам. В крайнем случае экипажу разрешалось «ограничиться лишь открытием люка и … выставлением за борт руки».
И здесь необходимо было решить еще одну немаловажную проблему. Заключалась она в том, что при подборе экипажа нужно было учесть не только цели и задачи полета, а также его продолжительность и сложность предстоящей работы, но и индивидуально-психологические особенности космонавтов, основанные на исследованиях психологов. От экипажа космического корабля «Восход-2» требовались особая слаженность и сработанность. Такую сложную задачу, как первый выход человека в открытый космос из кабины корабля через шлюзовую камеру, можно было решить только при полном взаимопонимании, доверии и уверенности друг в друге. При распределении обязанностей между членами экипажа учитывали не столько профессиональную подготовку, сколько индивидуально-психологические качества космонавтов.
Как отмечали специалисты-психологи, для Беляева были характерны воля и выдержка, позволяющие ему не теряться в самых сложных ситуациях, логическое мышление, большая настойчивость в преодолении трудностей при достижении поставленной цели. Леонов же относился к холерическому типу — порывистый, смелый, решительный, он был способен легко развивать кипучую деятельность. Кроме того, будучи наделенным художественным даром, Леонов мог быстро охватывать взором и запоминать целые картины, а затем довольно точно воспроизводить их. Эти два разных по характеру человека хорошо дополняли друг друга, образуя, по выражению психологов, «высокосовместимую группу», которая действительно смогла успешно выполнить сложную программу по выходу в открытый космос и составить подробный отчет о неожиданностях и проблемах, связанных с работой в открытом космосе.
В ходе подготовки к полету старались предусмотреть любые неожиданности, отрабатывались действия в возможных аварийных ситуациях. Например, очень тщательно было проработано поведение командира экипажа на тот случай, если с вышедшим в открытый космос вторым членом команды произошло непредвиденное и командиру пришлось оказывать ему помощь. Кроме того, обрести необходимую уверенность и спокойствие экипажу помогал большой опыт летной работы. «Мы рассуждали так: на самолетах мы летали, с парашютами прыгали, следовательно, не может быть, чтобы психологический барьер оказался для нас серьезным препятствием», — вспоминал А. Леонов.
Человек за бортом
18 марта 1965 года «Восход-2» с космонавтами Павлом Беляевым и Алексеем Леоновым успешно стартовал с космодрома Байконур. Сразу же после подъема на орбиту, уже в конце первого витка, экипаж стал готовиться к выходу Леонова в открытый космос. Беляев помог надеть ему ранец индивидуальной системы жизнеобеспечения с запасом кислорода, затем наполнил шлюзовую камеру воздухом, нажал кнопку и люк, соединяющий кабину корабля со шлюзовой камерой, открылся. Леонов «вплыл» в шлюзовую камеру, Беляев закрыл люк в камеру и начал ее разгерметизацию, затем нажал на кнопку и открыл люк камеры. Оставалось сделать последний шаг…
Алексей Леонов мягко оттолкнулся от корабля, осторожно подвигал руками и ногами. Движения выполнялись сравнительно легко, и он, раскинув руки, как крылья, стал свободно парить в безвоздушном пространстве высоко над Землей, при этом 5-метровый фал надежно связывал его с кораблем. С борта корабля за Леоновым постоянно следили две телевизионные камеры (и хотя их разрешающая способность была невысока, потом на Земле был смонтирован вполне приличный фильм о первом выходе землянина в открытый космос).
Беляев передал на Землю: «Человек вышел в космическое пространство!» Леонов отлетел от корабля примерно на метр, затем снова вернулся к нему. Прямо внизу проплывало Черное море, Леонов смог разглядеть идущий далеко от берега корабль, ярко освещенный Солнцем. Когда пролетали над Волгой, Беляев подключил телефон в скафандре Леонова к передаче Московского радио — Левитан читал сообщение ТАСС о выходе человека в открытый космос.
Пять раз космонавт улетал от корабля и возвращался. Все это время в скафандре поддерживалась «комнатная» температура, а его наружная поверхность разогревалась на солнце до +60° и охлаждалась в тени до –100°С.
Когда Леонов увидел Иртыш и Енисей, ему поступила команда Беляева возвращаться в кабину, но сделать это оказалось непросто. Дело в том, что в вакууме скафандр Леонова раздулся. То, что подобное может произойти, было ожидаемым, но вряд ли кто-нибудь предполагал, что настолько сильно. Леонов не мог втиснуться в люк шлюза, а советоваться с Землей было некогда. Он делал попытку за попыткой — все безрезультатно, а запас кислорода в скафандре был рассчитан всего на 20 минут, которые неумолимо заканчивались. В конце концов Леонов сбросил давление в скафандре и вопреки инструкции, предписывающей заходить в шлюз ногами, решил «вплыть» лицом вперед, и, к счастью, ему это удалось… Леонов пробыл в открытом космосе 12 минут, за это короткое время он взмок, как будто на него вылили ушат воды, — так велика была физическая нагрузка.
По приемнику с Земли на разных голосах продолжали доноситься восторженные сообщения о новом советском эксперименте, а экипаж начал готовиться к спуску. Программой полета предусматривалось осуществить посадку в автоматическом режиме на семнадцатом витке, но из-за отказа автоматики, вызванного «отстреливанием» шлюзовой камеры, пришлось уйти на следующий, восемнадцатый виток и садиться с использованием ручной системы управления. Это была первая посадка в ручном режиме, и при ее осуществлении обнаружилось, что с рабочего кресла космонавта невозможно заглянуть в иллюминатор и оценить положение корабля по отношению к Земле. Начинать же торможение можно было только сидя в кресле в пристегнутом состоянии. Из-за этой нештатной ситуации была потеряна необходимая при спуске точность. Задержка команды на включение тормозных двигателей составила 45 секунд. В результате приземлились космонавты далеко от расчетной точки посадки, в глухой тайге, в 180 км северо-западнее Перми.
Нашли их не сразу, поисковой службы, как таковой, тогда еще не было. Посадке вертолетов помешали высокие деревья, теплую одежду для космонавтов также не удалось сбросить. Поэтому ночь им пришлось провести около костра, используя для утепления парашюты и скафандры. На следующий день в мелколесье, в нескольких километрах от места приземления экипажа, спустился десант спасателей, расчистивший площадку для небольшого вертолета. На следующий день Беляев и Леонов были доставлены на Байконур.
Оценку значения совершенного Алексеем Леоновым и Павлом Беляевым дал Главный конструктор С.П. Королев: «Перед экипажем корабля «Восход-2» была поставлена труднейшая, качественно иная, чем в предыдущих полетах, задача. От ее успешного решения зависело дальнейшее развитие космонавтики, пожалуй, не в меньшей степени, чем от успеха первого космического полета… значение этого подвига трудно переоценить: их полет показал, что человек может жить в свободном космосе, выходить из корабля… он может работать всюду так, как это окажется необходимым. Без такой возможности нельзя было бы думать о прокладывании новых путей в космосе».
Заокеанские рекорды
Американцы тоже планировали осуществить выход человека в открытый космос и надеялись сделать это первыми. На Земле для решения этой задачи в барокамере тренировался Эдвард Уайт, летчик-испытатель ВВС США. Он вступил в отряд астронавтов в 1962 году, к этому времени имел самый большой опыт пребывания в невесомости, поскольку летал на транспортном самолете KC-135, где имитировалась невесомость при тренировках астронавтов.
Выход советского космонавта в открытый космос был расценен в США как очередной вызов — в те годы шло соревнование в космосе двух сверхдержав, и американские специалисты вынуждены были активизировать свои усилия. По первоначальному плану Уайту предстояло лишь выглянуть из открытого на орбите люка. Но — программу предстоящего полета пришлось менять на ходу.
Готовившийся к выходу в открытый космос Уайт не ожидал, что его час пробьет так быстро. О предстоящем полете с выходом астронавта в открытый космос NASA объявило 25 мая 1965 года, а уже 3 июня в космос стартовал аппарат «Джемини-4» с астронавтами Д. Макдивиттом и Э. Уайтом на борту. Вскоре после того, как «Джемини» вышел на орбиту, астронавты стали готовиться к выполнению своей основной миссии. Поскольку на «Джемини» в отличие от «Восхода» не было шлюзовой камеры, астронавты откачали из кабины воздух и открыли входной люк. Уайт оттолкнулся от корабля и «выплыл» в открытый космос. Макдивитт снимал его действия кинокамерой. С кораблем Уайта связывал позолоченный фал длиной 7,6 м, через этот же фал поступал необходимый для дыхания кислород.
Уайт находился за бортом корабля 22 минуты, и его, так же как и Леонова, поразил открытый космос: «Я видел потрясающие, не поддающиеся описанию картины… Какое богатство красок! Яркие цвета неба сменялись видами облаков, суши, океана… Лазурь океана была такой глубокой. Зеленые и бурые краски суши казались куда более естественными, чем с летящего на сравнительно небольшой высоте самолета».
Космическая работа
За 40 лет истории выходов и работы в открытом космосе — специалисты называют ее внекорабельной деятельностью — продолжительность пребывания человека в космическом вакууме за один выход выросла от 12 минут (А. Леонов, 18 марта 1965 года) до 9 часов (Д. Восс и С. Хелмс, выход из американского челнока «Дискавери» 11 марта 2001 года для работ на МКС). Создание и поддержание в рабочей форме МКС вообще было бы невозможно без продолжительных выходов в открытый космос и выполнения огромного объема монтажных и ремонтных работ.
Предшественницы МКС — советские орбитальные станции «Салют», «Мир» и американская «Скайлэб» в процессе эксплуатации неоднократно усложнялись, и срок их службы многократно продлевался. Соответственно, повышалась вероятность возникновения неисправностей и насущной становилась необходимость контроля состояния отдельных узлов и агрегатов, в том числе находящихся снаружи — в открытом космосе. Интенсивность выходов выросла в несколько раз — если первая сотня выходов в открытый космос набралась за 27 лет, то вторая сотня в три раза быстрее — всего за 9 лет.
За историю пилотируемой космонавтики было совершено 240 выходов в открытый космос (данные на 1 февраля 2005 г.). Наибольшее количество выходов в открытый космос совершил Анатолий Соловьев. На его счету их 16 суммарной продолжительностью 78 часов 32 минуты. 10 выходов суммарной продолжительностью 42 часа совершил Сергей Авдеев. Среди американцев лидирует Джерри Росс — 9 выходов в открытый космос, он провел за бортом 58 часов.
Бесспорно, с тех пор, как в космосе побуйствовала писательская фантазия, наука о жизни вне Земли определенно очень «заземлилась». И если в фундаментальном труде по экзобиологии — науке о внеземной жизни, изданном неполных 30 лет назад, еще утверждалось, что на Марсе можно представить себе самые разные этапы развития биологического вещества — от сложных органических соединений и продуктов химического синтеза до развитых форм жизни и следов цивилизации, — то теперь с большой степенью уверенности можно сказать, что сколь бы ни был толст лед марсианского океана, под ним скрываются в лучшем случае только бактерии.
Вечное молчание этих бесконечных пространств ужасает меня», — раз заглянув в ночное небо, записал французский ученый и философ Блез Паскаль. Но он жил в Париже времени мушкетеров: тогда о бесконечных пространствах Вселенной и знали, и задумывались еще очень мало. Хотя и Галилей, и Ньютон уже наблюдали звезды в телескоп, последний мало еще чем отличался от сильной подзорной трубы. До сенсационного открытия марсианских «каналов» Джованни Скиапарелли в 1878 году оставалось чуть более 200 лет, однако ужас одиночества, испытанный Паскалем, оказался все же фундаментальнее эйфорических представлений «цивилизованного человечества», уверившегося в начале XX века в повсеместном заселении Вселенной. Сейчас просто невозможно себе представить, насколько упрямой оказалась эта вера и какое разочарование принесли землянам первые полеты автоматических станций на Луну, Венеру и Марс, передав на Землю первые, лишенные фантастических представлений, сведения о том, что никакой жизни на этих планетах не обнаружено, а судя по окружающей обстановке, и не может быть обнаружено...
Своеобразной психологической компенсацией стал поиск более отдаленных внеземных высокоразвитых цивилизаций. Конгрессы по внеземным цивилизациям следовали один за другим, отчаяние Паскаля было сформулировано в виде принципиального научного парадокса, получившего название «парадокс молчания Вселенной», который так и остался неразрешенным — Вселенная монотонно испускала только «белый шум». Кончилось тем, что даже такие ярые сторонники поиска внеземного разума, как астроном И.С. Шкловский, в конце концов потеряли веру в возможность обрести в «бесконечных пространствах» братьев по разуму. В общем, настала пора, когда бытовавшие еще недавно представления о Космосе как о некоей фантастической лаборатории, готовой производить жизнь там и тотчас, как только для этого представятся хоть сколько-нибудь подходящие условия, сменились совершенно противоположными, упадническими взглядами: жизнь в Космосе — не правило, а исключение.
Однако к началу XXI века все, что было связано с новыми открытиями в астрофизике и биологии, опять изменилось. За последние 5 лет путем изучения отклонений орбит некоторых звезд было «просчитано» существование около сотни планет вне нашей Солнечной системы. Конечно, изучение этих планет — дело весьма отдаленного будущего, но само их обнаружение вселило надежду в сердца сторонников теории внеземной жизни, возродив наиболее радикальные проекты, связанные с исследованием ближайших планет Солнечной системы. И прежде всего, конечно, проекта полета на Марс. Напомним, что в 1976-м году, после визита «Викингов», астробиологи были крайне разочарованы Марсом: 21 снимок поверхности Красной планеты, сделанный посадочным аппаратом экспедиции, зафиксировал изображения совершенно безжизненной пустыни. Органики на поверхности Марса оказалось даже меньше, чем на Луне. Однако Марс слишком сложен и загадочен, чтобы на основании первых же полученных человечеством сведений можно было вынести окончательный вердикт о наличии или отсутствии жизни на нем.
Какая жизнь?
Наука о формах внешней («экзо») по отношению к Земле жизни называется экзобиология. Один из ведущих специалистов в этой области, член-корреспондент РАН, директор Института микробиоогии РАН В.Ф. Гальченко, так определил сферу интересов этой необычной дисциплины: как наука экзобиология может относиться и к палеонтологии, и к биологии. А предмет ее исследования... виртуален. Ибо мы до сих пор не знаем ни одной формы жизни за пределами Земли. И судить о том, какой могла бы быть эта жизнь, мы можем только по аналогии с ее земными формами. Ведь материя Вселенной — одна и строится из «кирпичиков» известной каждому школьнику системы элементов. Поэтому и жизнь вне Земли будет, скорее всего, подчиняться тем же законам, что и на Земле, как бы парадоксально это ни звучало.
Выстроить химически-непротиворечивую модель какой-то иной жизни до сих пор не удалось, хотя попытки такого рода предпринимались. Причем самые радикальные.
Известно, что основой земной жизни является углерод — в силу способности его атомов составлять длинные цепочки, сцепляясь друг с другом и с другими соединениями и образовывать сложные и пластичные формы, которые в конечном счете выходят за пределы чисто химического синтеза на новый уровень, постепенно наращивая и усложняя обмен энергией между атомами, обмен веществ, налаживая процессы деления... Иначе говоря, приобретая все признаки живой материи. Первая же попытка построить модель другой жизни заключалась как раз в том, чтобы углерод заменить, скажем, на кремний, поскольку по ряду свойств эти элементы схожи друг с другом. Но чем заменить кислород? Фтором — опять же в силу некоей гипотетической «схожести». А чем заменить водород, который из-за своих химических свойств оказывается идеальным носителем энергии? Нечем. Однако свойства кремний-фторо-водородных соединений резко меняются. Они теряют пластичность и образуют очень жесткие молекулярные решетки. И моделируемая нами жизнь начинает напоминать... кристаллы. Она теряет жизненную гибкость и возвращается обратно в мир неорганической химии. Получается, что жизнь вышла из неживой природы, а мы опять ее туда загоняем.
В свое время Джеймс Дьюи Уотсон, один из первооткрывателей ДНК, написал небольшую книгу, в которой рассматривал жизнь с точки зрения атомных и молекулярных сил. И пришел к выводу, что свойства молекулы ДНК (как носителя всей информации о живом организме) определяются атомными свойствами химических элементов, из которых она состоит: углерода, кислорода, азота и фосфора. И замена любого из этих элементов на «сходный», скорее всего, приведет к полному нарушению всех функций молекулы и сделает невозможным само продолжение жизни...
Поэтому и на далеких мирах посланцам Земли, если и придется иметь дело с жизнью, то именно с той, органической жизнью, для существования которой, как и на Земле, необходимы три условия: наличие соединений углерода, жидкой воды и источников энергии для синтеза сложных биомолекул. Если наличествуют три этих условия, жизнь на планете возникает удивительно быстро. Скажем, Земля образовалась 4,5 миллиарда лет назад. А спустя миллиард лет, как полагают экзобиологи, жизнь на ней уже присутствовала в виде безъядерных метанообразующих бактерий, заселивших первые моря, вода в которых была насыщена органическими и минеральными соединениями, в то время как атмосфера, лишенная кислорода, состояла в основном из разного рода небезвредных для современного человека газов. Еще через несколько миллионов лет в воде этих морей появились синезеленые бактерии, которых биологи XIX столетия причислили к разряду водорослей: они освоили фотосинтез, научившись напрямую использовать энергию солнца, чтобы разлагать воду на водород и кислород. Так в атмосфере появились первые «излишки» кислорода. Но кислород этот первоначально был «захвачен» земными породами, главным образом железом, которое, как и почвы Марса, стало бурно окисляться. Однако железа не хватило и в атмосфере образовался избыток кислорода, который и дал возможность развиться другим, более сложным и совершенным формам жизни — эукариотам, то есть ядерным формам клеток.
В устройстве мироздания бактериям принадлежит колоссальная роль. И хотя человечество по праву гордится своей преобразующей деятельностью на Земле по количеству и качеству работы, до бактерий ему еще далеко. Начать с того, что люди до сих пор живут богатствами «царства бактерий», добывая из недр остаточные продукты их жизнедеятельности — нефть, газ, серу и так далее. А что стало бы делать человечество с тем немыслимым количеством ежегодно умирающего живого, если бы не бактерии? Травы, деревья, палая листва, ржаная солома, навоз и вообще все, что только возможно представить себе в этом поэтическом или скорбном списке, бактерии медленно, но неумолимо превращают в почву, богатую питательными веществами, создавая тем самым условия для дальнейшего процветания жизни...
Есть ли жизнь на Марсе?
В классификации КОСПАР (Комитет по космическим исследованиям при Международном совете научных союзов) Марс наряду с Европой (одним из спутников Юпитера) занимает совершенно особое место. Даже непосредственный полет к Марсу (фото), «без прямого контакта», сразу повышает категорию сложности полета до 3 (из 5) и требует разработки особых мер для предотвращения удара космического аппарата о поверхность планеты. Все эти предосторожности продиктованы экологическими и медицинскими опасениями, сведенными в свод правил межпланетарного карантина и, конечно, свидетельствуют о нашей убежденности в том, что жизнь на Марсе все-таки есть.
Но так ли это? Успела ли она возникнуть? А если успела, то в каких формах удается ей сохраняться под ледяным панцирем?
Как планетное тело Марс возник в одно время с Землей. Тогда на нем существовали все условия для развития жизни: углерод, открытая вода, мощное вулканическое тепло. Его моря не менее интенсивно, чем древние моря Земли, бомбардировались метеоритами с налипшей на них космической органикой, и это был вполне подходящий «котел» для разнообразных органохимических превращений. Так продолжалось миллиард лет. Конечно, за это время жизнь могла возникнуть и даже получить некоторое эволюционное развитие. Но тут случилась катастрофа. Мы не знаем, какая именно. Но в результате ее активность марсианских вулканов упала на порядок, кислород атмосферы был «съеден» марсианскими породами, истонченная атмосфера «оголила» планету и подвергла воздействию солнечной радиации, а вода обратилась в лед, и только в глубинах Марса, возле горячего еще ядра, она должна сохраняться в жидкой форме. Жизнь вместе с этой водой должна была буквально «уйти под землю»...
Ближайшим земным аналогом марсианской «модели» являются постоянно покрытые льдом антарктические озера. Во-первых, выяснилось, что летом даже сквозь 5-метровую толщу льда туда все же проникает от 1 до 4% солнечного излучения. И этого достаточно, чтобы в озерах расплодились и прекрасно себя чувствовали синезеленые фотосинтезирующие бактерии. Поскольку они насыщают воду кислородом, под бактериальными матами «сидят» простейшие метанообразующие, а рядом с ними — метаноокисляющие и главное — бактерии-гетеротрофы, которые «поедают» останки синезеленых. Такая замкнутая экосистема способна прекрасно существовать тысячи лет, не чувствуя себя ущербной в сравнении с теми своими собратьями, которым повезло родиться в местах с более теплым климатом...
Аналогии с Марсом здесь очевидны. Конечно, толщина подповерхностного марсианского льда, покрытого ветровыми наносами, не даст выжить под ним никаким фотосинтезирующим бактериям — для этого там просто нет света. Но вот метанообразующие вполне могли бы выжить, правда, при одном условии — если образованный ими метан смог бы найти выход на поверхность планеты, иначе бактерии просто задохнутся в продуктах своей жизнедеятельности. На Марсе выходы на поверхность глубинного тепла уже зафиксированы автоматическими станциями. Большая часть их расположена у подножия марсианских вулканов, в частности у 22-километрового Олимпуса. Вероятно, вместе с теплом в эти отдушины могут выходить и метан, и вода, содержащая жизнь. И даже если, «выплеснувшись» на поверхность планеты, эта жизнь очень скоро погибает, ее остатки все равно следует искать именно возле марсианских горячих источников, или фумарол. Так что, когда в 70-е годы американцы отправляли посадочный аппарат «Викингов» на Марс, они в буквальном смысле слова искали жизнь не ту и не там.
Теперь представим себе, что мы оказались возле тепловой «отдушины» не в тот день, час или год, когда из нее изливается вода. Вокруг нас — камни, вероятно, просто «облепленные» останками марсианской жизни. Но как отличить живое от неживого? Вернее, как погибшую, мертвую уже бактерию отличить от минерального образования?
«Сенсационная» история «марсианского» метеорита, названного по месту нахождения в Антарктиде «Аллан Хиллз 84001», великолепно иллюстрирует эту проблему. Исследовавший метеорит Дэвид Маккей с коллегами приняли априори, что сей «небесный камень» имеет марсианское происхождение. Откуда такая уверенность?
Пустынная панорама Марса
Кроме посадочного устройства «Викингов» никто марсианский грунт в руках не держал, на Землю он не доставлялся, и сколь бы ни были оригинальны и остроумны гипотезы, объясняющие, как камень с Марса прилетел на Землю, логичнее все же предположить, что прилетел он, как и большинство метеоритов, из космоса, где рассеяно немыслимое количество вещества протопланет, взорвавшихся на заре планетарной истории мира.
Кроме того, сенсацией стало заявление о том, что на поверхности метеорита обнаружены кристаллизовавшиеся останки марсианских бактерий. Но как отличить их от минеральных образований? Сторонники биологического и приверженцы минерального происхождения этих структур могут спорить до хрипоты — решающих аргументов нет ни у тех, ни у других. Проблему, как отличить мертвое живое от неживого изначально, науке еще только предстоит решить.
Несомненно, в XXI веке человечество так или иначе коснется одной из величайших тайн — тайны жизни в других мирах. И, может быть, отчасти даже разгадает ее. И вот тогда и, видимо, не раньше сможет во всем объеме оценить великую загадку жизни на Земле и станет наконец любить свою планету.
Земные микроорганизмы в космосе
За полтора десятка лет существования космической станции «Мир» ученые из Института медико-биологических проблем пришли к выводу, что подлинными хозяевами станции являются не люди, а бактерии и простейшие грибы. В целом на станции прижилось более 250 видов простейших. Когда ученые обнаружили некоторые плоды их жизнедеятельности, им пришлось попристальнее приглядеться к микроскопическим обитателям станции. Есть виды, потомство которых отслеживалось на протяжении 7 лет, причем выяснилось, что ни сравнительно высокий (по сравнению с земным) уровень солнечной радиации, ни скудное на первый взгляд питание нисколько не повлияли на жизнестойкость и продуктивность отдаленных потомков первопоселенцев, но, напротив, породили очень стойкое и агрессивное (по сравнению с земными формами) потомство.
Межпланетный карантин
Не так давно специалистами КОСПАР был предложен список норм, призванных исключить «загрязнение» других планет земными микроорганизмами. В первую очередь речь идет о таких планетах, как Марс и Европа.
Директор Института медико-биологических проблем РАН академик А.И. Григорьев считает, что даже небольшое загрязнение Европы может привести к крайне нежелательным последствиям, поскольку при попадании даже небольшого загрязнения в ее подледную толщу оно может распространиться на весь объем океана.
С другой стороны, предписания КОСПАР должны исключить «случайное» попадание инопланетного вещества на Землю. И хотя земные микроорганизмы должны оказаться «сильнее» и попросту уничтожить инопланетных конкурентов, эта вновь возникшая проблема настолько насущна, что ею озабочены ведущие ученые США, России, Германии, Франции, Канады и Австралии.
Скажем, запланированная на 2007 год росийская программа «Фобос-грунт», призванная осуществить доставку на Землю грунта с одного из спутников Марса, обязательно подразумевает (на заключительном этапе исследования грунта в Институте медико-биологических проблем) и «разрешение» на работу с этим веществом других специалистов. Очевидно, что проблемы межпланетарного «общения» поставят перед землянами не только технические и медицинские, но в очень немалой степени этические и правовые проблемы.
Группа австралийских ученых поставила под сомнение одну из нерушимых истин, на которой, собственно, держится вся современная физика. По мнению австралийского ученого Пола Дейвиса и его команды, скорость света - величина совсем не постоянна...Читайте подробнее здесь (украинский язык)