Лев
я могу Анализировать
Только вперед!
Лев Каменцев
Все записи
текст

Земля, алло?

"ММ" №7/94 2013, с. 78
С начала 1990-х годов СМИ буквально захлестнул вал псевдонаучных публикаций и передач, повествующих о полтергейсте в городских квартирах, перемещении предметов силой мысли, близких контактах с инопланетянами и тому подобных чудесах. Однако даже среди этого потока псевдоинформации изредка появляются сообщения о вещах вполне реальных, хоть и не представляющих значительного интереса для науки.


Одной из самых интересных таких тем, пограничных между вызывающими большой интерес широкой общественности сенсациями и проблемами, рассматриваемыми наукой, является поиск следов деятельности внеземной разумной жизни внутри Солнечной системы. Речь, конечно, идет не о «летающих тарелках», а о вполне серьезных исследованиях, сопровождаемых наблюдениями, их строгой проверкой и подсчетами.

20-е годы прошлого века ознаменовались бурным развитием радиодела – создавались новые, мощные и усовершенствованные радиостанции, проводились первые попытки зондирования атмосферы достаточно сильными по тем временам импульсами. В 1927 году голландский исследователь Бальтазар ван дер Поль (Balthasar van der Pol) впервые заметил весьма загадочное явление: при работе установки мощностью порядка 15 кВт, антенной которой служил одиночный провод, через некоторое время появлялось задержанное эхо – возвратившиеся к наблюдателю, сильно уменьшенные по мощности исходные сигналы. В последующие годы задержанное радиоэхо неоднократно наблюдалось в разных ионосферных условиях. Характерно, что обычные задержки, вызываемые объяснимыми причинами, составляют около 130 мс, а в вышеупомянутых случаях время фиксации ответных импульсов было неизмеримо больше. Эти необычно большие задержки во времени в сочетании с относительно малым затуханием и искажением исходного сигнала до сих пор не нашли единого общепринятого объяснения в рамках теории ионосферного распространения радиоволн.
Исследуя это странное явление, ван дер Поль направил импульсы экспериментальной установки из города Эйндховен (Нидерланды) своим коллегам в Осло (Норвегия). Первоначально каждый сигнал представлял собой последовательность трех точек Морзе, которые повторялись каждые 5 секунд. Затем режим передатчика был изменен, а интервалы увеличены до 20 секунд. Детали эксперимента описаны недостаточно подробно, но известно, что 11 октября 1928 года наконец были зарегистрированы серии радиоэхо. Об этом ван дер Поль сообщает в своей телеграмме другим исследователям: «Прошлой ночью наши сигналы сопровождались эхо, время эхо варьировалось между 3 и 15 секундами, половина эхо больше чем 8 секунд!» Регистрировавшиеся задержки составляли от 3 секунд до 3,5 минуты.
Анализ полученных данных показал, что частота радиосигнала во всех случаях остается практически неизменной, меняется только время задержки радиоэхо, а кроме того, часть эхо-сигналов изменяет свою форму, становясь «размытыми». Такой же эффект обнаружили и операторы, работающие на телефонных связных коротковолновых станциях: они слышали эхо собственного голоса, которое впоследствии назвали «голосом из угла комнаты».

Доктор Бальтазар ван дер Поль 

На волне интереса к этому явлению эксперименты стали проводиться и другими исследователями, в результате чего банк данных о задержанных радиоэхо стал ощутимо пополняться. Когда же они были проанализированы, стало возможно выделить определенные свойства эхо-сигналов. Во-первых, число зарегистрированных случаев задержанного радиоэхо зависит от сезона (чаще всего – в феврале и реже всего – в июне и августе). Во-вторых, в высоком диапазоне регистрируется незначительный сдвиг частоты (46–50 Гц), обусловленный эффектом Доплера. В-третьих, эхо-сигналы несколько ужимаются, демонстрируя так называемую «компрессию» сигнала: при длительности посылки в 1,5 секунды ответ сокращается до 1,25 секунды. В-четвертых, «размытые» эхо-сигналы регистрируются в десятки раз чаще, чем эхо-сигналы, в точности повторяющие изначальный. В-пятых, чаще всего регистрируются эхо-сигналы с длительностями задержки в 2 и 8 секунд. Кроме того, была установлена еще одна закономерность: чаще всего эхо-сигналы наблюдаются тогда, когда запаздывающая либрационная точка Луны проходит меридиан. Этот факт очень важен, поскольку он дал основания подозревать, что именно в либрационных точках системы Земля–Луна находится некий зонд, принимающий радиосигналы с Земли и затем с задержкой отсылающий их обратно.


В 1967 году эксперименты по обнаружению эффекта задержанного радиоэхо проводились в Стэнфордском университете. Феномен удалось подтвердить, но особо длинные эхо-сигналы и серии, подобные тем, что наблюдались в 20–30-х годах, не были обнаружены. Опыт исследования известных данных привел к еще одному любопытному наблюдению: в любом новом диапазоне радиоволн феномен проявляется четко и серийно, так же как и в 20-х годах, а через несколько лет эхо «расплываются» и серии в этом диапазоне перестают фиксироваться.
Чем же можно объяснить возникновение задержанного радиоэха? Одна из версий – это его образование в ионосфере Земли. Основной сигнал идет к точке приема кратчайшим путем, а радиоэхо – через ионосферу. Свойства этой части атмосферы могут очень сильно изменяться в зависимости от многих факторов (в частности, от сезона). Но главным из них являются возмущения магнитного поля Земли, которые вызываются потоками заряженных солнечных частиц. В это время в ионосфере также развиваются возмущения, которые наиболее сильно проявляются в высоких широтах северного и южного полушарий. Это меняет условия распространения радиоволн и влияет не только на длительности задержки радиоэха, но и на форму сигнала. Структура ионосферы (особенно в возмущенном состоянии) такова, что физически вполне возможно образование не только одного эхо-сигнала, но и нескольких, следующих друг за другом с разными задержками. Однако вероятность существования этого механизма до сих пор вызывает сомнения. Наиболее интересным же представляется в этой плоскости исследование либрационных точек (точек Лагранжа) системы Земля–Луна. По оценкам специалистов, в точках либрации Луны должны находиться, по крайней мере, десять тел с метровым и даже километровым диаметром. Поиски этих тел начались в 1956 году, но успехом так и не увенчались.



***
А я вас где-то видел!..
В конце 1950-х годов на пересечении естествознания и гуманитарных наук появилось новое направление – поиск внеземной жизни и внеземного разума, которое позднее стало известно под аббревиатурой SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence). Появление данного направления во многом было обусловлено «тарелочной» истерией, представленной тысячами голословных свидетельств и не выявившей ни одного мало-мальски серьезного доказательства посещения Земли инопланетными кораблями. Но в рамках этой проблемы в авторитетных научных изданиях и на профильных конференциях рассматривалась теоретическая возможность палеоконтакта – близкого общения людей и посещавших в исторические времена Землю инопланетян: анализировались предметы искусства, такие как глиняные фигурки и наскальные рисунки. Однако, при этом возможность современного непосредственного контакта между представителями земной и инопланетной цивилизаций не рассматривалась.


Итак, эффект радиоэха был признан реальностью, но объяснений ему так и не нашлось. Пока в 1960 году на одном из ведущих американских научных семинаров астроном Рональд Брэсуэлл (Ronald Newbold Bracewell) не выступил с оригинальной гипотезой, которую потом поддержал советский астрофизик Иосиф Шкловский. «Предположим, что некая высокоразвитая цивилизация решила поискать братьев по разуму, – говорил Брэсуэлл. – Самый простой способ – разослать ко всем звездным системам зонды-разведчики. Такой был отправлен и в Солнечную систему. Следующая задача: найти здесь планету с разумной жизнью. Зонд начинает сканировать эфир, ища электромагнитные волны явно не природного происхождения. В начале XX века земляне изобрели радио, и от нашей планеты радиосигналы пошли в космос, которые тут же принял зонд-разведчик. Разумная цивилизация обнаружена, и теперь перед чудом инопланетной технической мысли стоит задача номер три: как сообщить о себе аборигенам. Опять же самый простой способ: принимать сообщения с Земли и с некоторой задержкой отправлять их обратно».
В 1981 году видный советский ученый Леонид Васильевич Ксанфомалити из Института космических исследований Академии наук СССР в Москве в сборнике «Проблема поиска внеземных цивилизаций» опубликовал статью, посвященную возможному нахождению беспилотных зондов внеземных цивилизаций в точках Лагранжа. Предположение Ксанфомалити выгодно отличалось от других многочисленных рассуждений по поводу зондов инопланетных цивилизаций, находящихся в Солнечной системе, тем, что допускало строгую проверку существующими в настоящее время средствами.
Безусловно, для пилотируемого корабля с живыми существами на борту данные точки не имели бы значительных преимуществ перед стационарными орбитами вокруг исследуемых небесных тел. Иначе обстоит ситуация с непилотируемым космическим аппаратом типа зонда. В нахождении же зонда в либрационных точках есть огромные преимущества: во-первых, движение двух тел звездной планетной системы (в данном случае это Земля и Солнце) достаточно хорошо описывается кеплеровскими законами и будет наблюдаться с зонда примерно на равных расстояниях; во-вторых, практическая устойчивость лагранжевых точек обеспечивает привязку зонда в координатном пространстве звезды; в-третьих, упрощается высоконаправленная связь с космическим кораблем.

По предположению Ксанфомалити, зонд, находящийся вблизи точек Лагранжа системы Земля–Луна, может, в частности, ретранслировать примечательные новые радиосигналы с поверхности Земли. То есть сигнал, посланный с Земли, может восприниматься зондом в либрационных точках, если он отличается от других сигналов, поступающих с земной поверхности, по частоте, мощности, времени и месту появления.


Китайская автоматическая станция отправилась к астероиду Таутатис из лунной точки Лагранжа

В начале 1980-х крайне интересная ситуация сложилась в результате создания в Нижегородском НИИ радиофизики научно-исследовательского комплекса для нагрева ионосферы и локации объектов ближнего космоса на частотах 4,5–9,5 МГц. Установка была способна, в частности, создавать в либрационных точках лунной орбиты направленные радиосигналы, превышающие по мощности в 1000 раз сигналы в экспериментах ван дер Поля. Потенциальные возможности этого комплекса решено было использовать для экспериментальной проверки гипотезы Ксанфомалити. Наблюдения проводились зимой в ночное время на частоте 9,3 МГц, через три часа после захода солнца и за три часа до его восхода. Продолжался один сеанс порядка 40 минут, а радиосигналы формировались в виде импульсов длительностью в 1 секунду с паузой 4 секунды. За четыре месяца было проведено четыре серии наблюдений. К сожалению, во всех без исключения сеансах каких-либо следов задержанного радиоэха, превышающих более чем в 2 раза уровень космического радиофона, в том числе с характерным временем задержки 2,5 секунды, отвечающим расстоянию до либрационных точек лунной орбиты, обнаружено не было. Таким образом, в рамках гипотезы Ксанфомалити можно утверждать, что с декабря 1980 года по март 1981-го в области лунных лагранжевых точек не было инопланетных зондов с соответствующей мощностью передатчика, направленного на Землю. Но относительная неудача не смогла затмить исторической важности этих экспериментов. Помимо общего отрицательного результата был получен важнейший опыт.

Интереснейший эксперимент в том или ином виде может быть повторен и для других, замечательных в небесной механике точек. Конечно, шансы обнаружить инопланетные зонды крайне малы, но познавательное значение таких попыток трудно переоценить. Возможно также, что данные исследования, по крайней мере, помогут обнаружению в точках Лагранжа крупных метеоритов, исследование и взятие образцов вещества с которых может представлять гораздо более простой и дешевый проект. Несколько комических аппаратов уже находятся в точках Лагранжа, в частности китайская автоматическая станция «Чанъэ-2» начала свой путь к околоземному астероиду Таутатис в июне 2012 года с пребывания в данной точке. Изучение вещества, находящего во временных гравитационных ловушках в этих местах, может сильно продвинуть космохимию и вообще исследование внеземного вещества. Совершенно аномальные частицы вещества, происходящие из планетных систем других звезд, могут быть зафиксированы именно в точках Лагранжа. Таким образом, поиск гипотетических космических зондов ставит вопросы о возможности осуществления проектов, в ходе которых будут получены данные исключительной важности.

Читать эту статью можно в онлайн версии журнала "ММ":

Всего 0 комментариев
Комментарии
OK OK OK OK OK OK OK
Яндекс.Метрика