Коллектив авторов - Маленькие рассказы о большом космосе
Ну, а для космических оранжерей на искусственных спутниках будущего создадут специальные крыши, пропускающие необходимую для нормального развития растений ультрафиолетовую дозу.
Обнаженные ядра
Ионизация… О ней думают радисты.
Над Землей от полюса до полюса плещется невидимый океан: радиоволны — вестники радости и печали, — незримо связывающие страны, города, людей. Рожденные в генераторах радиостанций, они стремятся вырваться из объятий антенн, чтобы умчаться в бесконечность. Но они нужны людям. Их ждут. И они возвращаются, отброшенные нашим верным стражем — ионосферой.
На больших высотах, в нескольких сотнях километров от Земли, атомы веществ, из которых состоит воздух, не выдерживают потока солнечного излучения. Они теряют свои электронные покровы: атом, электрически нейтральный, ионизируется, и получаются две заряженные частицы — электрон и ион. Атмосфера окутывается ионной броней. Радиоволны отбрасываются и возвращаются, чтобы, отразившись от Земли, снова помчаться к ионосфере и снова быть отброшенными. Так, подобно мячику, отскакивая от двух стенок, они путешествуют вокруг Земли. Ищут свой адресат — приемник. Они найдут его и погибнут, сделав свое дело — передав нужную информацию.
Когда наше светило увеличивает активность, на Земле нарушается радиосвязь. И тогда ионизация — порука дальней радиосвязи.
…О ней думают физики.
Плазма, четвертое состояние вещества, — надежда энергетики. Управляемый термоядерный синтез, слияние двух легких ядер, не может идти, когда ядра окружены электронами. Электроны мешают. Их надо сорвать с орбит — обнажить ядра. В мощных электрических разрядах при огромных температурах происходит рождение плазмы, трепетной, неустойчивой. Над новорожденной бьются ученые, продлевая ее жизнь. И тогда они думают об ионизации. Потому что ионизация — это создание плазмы.
…О ней думают ракетчики.
Чтобы ракета взмыла вверх, нужна сила. Нужно с большой скоростью выбросить из ракеты рабочее тело. Рабочее тело — это газ. Требуется много калорийного топлива. Другими способами рабочее тело не разгонишь: оно электрически нейтральное, его не за что «зацепить». Но если с атомов сорвать электроны, получаются заряженные частицы — ионы. Их уже можно разогнать — магнитным полем. Как пращой, выбросить из сопла и погнать во вселенную ионную ракету.
Пастух Магнус и его поля
Рассказывают, что некогда жил пастух Магнус. Пас овец на склонах горы. И однажды железный наконечник его палки и гвозди в подошвах сапог вдруг «прилипли» к земле…
Свойство магнитной руды притягивать железо известно очень давно. Более трех тысячелетий назад китайцы называли такую руду «цы ши» — «камень материнской любви». В наше время, пожалуй, не одна тысяча репродукторов пострадала от неистовой страсти мальчишек добывать магниты. Часами они могут смотреть, как железные опилки, брошенные вокруг магнита на стекло или бумажку, начинают выстраиваться в причудливые линии. Встряхнешь, и видно, как железинки вытягиваются от одного полюса к другому, собираясь комками у полюсов. Потом уже, на уроках физики, узнают, что эти линии называют магнитными силовыми линиями, что в пространстве вокруг магнита действуют особые магнитные силы, или, как говорят, магнитное поле.
С удивлением глядят, как те же опилки кругами опоясывают провод, по которому идет электрический ток. Оказывается, ток тоже создает магнитное поле. С его помощью можно даже делать магниты. Засунул брусок железа в катушку из проволоки, пустил ток, и брусок намагничивается, сам начинает притягивать опилки. Важно только, чтобы ток был постоянным.
Все это узнают сейчас в школе. В старину египтяне были уверены, что магнит дает бессмертие. Видный теоретик античной медицины Гален считал, что это просто хорошее слабительное средство. А мудрый Авиценна лечил магнитом ипохондриков. Словом, как сказал Марк Твен, «сведения, которыми не обладали древние, были обширны». Возможно, то же самое скажут и о нас. Ведь пока мы только строим догадки о природе магнитного поля Земли.
Благодаря трудам немецкого математика Гаусса мы умеем определять величину магнитного поля, зная лишь широту и долготу места, но не знаем точно источников земного магнетизма. Одни утверждают: внутри Земли есть магнитные массы. Другие говорят: чушь. Там температура больше 1000 градусов, а магнитная железная руда при такой температуре теряет свои свойства. По их мнению, магнитное поле возникает из-за вращения Земли, точнее — оно связано с вращением электрических зарядов, распределенных по всей земной поверхности или же по всему объему Земли. Но это все гипотезы и предположения.
Все пользуются компасом, но никто не может объяснить, почему магнитные полюса «гуляют» по Земле. С 1948 по 1954 год Северный магнитный полюс сдвинулся почти на полтораста километров. А на протяжении истории Земли он объехал чуть ли не всю планету.
Разобраться в природе магнетизма просто необходимо. Совершенно неясно, какие сюрпризы могут поднести космонавтам магнитные поля Космоса. Ведь только после полетов спутников и запусков ракет обнаружили, что вокруг Земли — радиационные пояса. И виновник опасной радиации — магнитное поле Земли. Теперь ясно, что у любой планеты, обладающей магнитным полем, есть такие же радиационные стражи. Будущим экипажам космических кораблей придется «обманывать» стражей: стартовать и приземляться через полярные окна, где излучение слабое.
В эпоху ракет изучение магнитных полей вселенной стало насущной задачей. И хотя здесь много неисследованного, ясно одно: скоро мы будем знать гораздо больше, чем сейчас. Например, высказывается интересное мнение, что спиралеобразная форма нашей Галактики и других звездных систем вызвана действием магнитных сил.
Сияющие бури
Известный астроном Гершель верил в непогрешимость Солнца и считал, что на нем нет «пятен». Увы, Солнце все же оказалось «запятнанным». Известно даже, что каждые 11 лет число «пятен» достигает максимума, и тогда на Земле возникают странные явления. С такой же периодичностью меняется интенсивность возмущений магнитного поля, меняется его обычная величина. Эти отклонения от нормы бывают настолько сильными, что их называют магнитными бурями.
Эти бури опасны и для кораблей, плывущих в открытом море, и для лайнера воздушного океана: нарушается радиосвязь на коротких волнах, корабли «слепнут». Магнитная буря обрушивается на ионосферу и разрушает ее нормальную структуру. В наушниках радистов вместо четких сигналов — сплошной треск и шум. Магнитная буря сопровождается не только помехами радиосигналов, ее разрушительная сила бушует и в Земле. Магнитная буря всегда сопровождается электрической. В земной коре во время такого «шторма» текут настолько сильные токи, что перестают работать некоторые телеграфные линии. Сигналы, созданные человеком, заглушаются своевольными токами природы.
Давно люди заметили, что магнитная буря не ходит невидимкою по Земле. Жители высоких широт могут часто наблюдать фантастические зрелища — полярные сияния. Ученые установили, что магнитные бури и полярные сияния имеют одну и ту же природу. Виновник их возникновения — Солнце, точнее — те самые «пятна», в которые не верил Гершель. Потоки частиц — корпускул — с огромной скоростью вылетают из этих «пятен» и, вторгаясь в магнитное поле Земли, вызывают «переполох» в ионосфере, а в высоких широтах, устремляясь по магнитным силовым линиям к полюсам, вызывают гигантские сполохи на небе. Они ионизируют разреженные газы верхних слоев атмосферы, и те начинают светиться так же, как светятся газы рекламных трубок. При очень сильных магнитных бурях разноцветное сияние вспыхивает чуть ли не над экватором. Еще в тридцатых годах советские геофизики заметили, что чем сильнее бушуют магнитные бури, тем интенсивнее северные сияния.
Глава четвертая
Чернила ученого так же достойны уважения, как кровь мученика.
Восточная мудростьЗа 10 дней до казни
Он мечтал об освобождении человека. От социального гнета и от вечной прикованности к Земле. Он был революционером в политике и науке. Кибальчичу было 27 лет, и его приговорили к повешению.
Говорят, что жизнь человека определяется поступками, выходящими за рамки обыденных. Сам Кибальчич считал, что в его судьбе неожиданностей нет — все случившееся должно было произойти; это он мог предвидеть заранее. Студент Института инженеров путей сообщения, а затем Медико-хирургической академии, человек с возвышенной душой и ясной, логически точной мыслью, он, не колеблясь, вошел в революционное движение, связав свою судьбу с народниками и их партией «Народная воля».
