Яков Перельман - Занимательный космос. Межпланетные путешествия
В недавнее время снова заговорили о проектах оптической сигнализации на Марс, опираясь на современные прожекторы, сосредоточивающие огромные количества света.
Мощные прожекторы наших авиационных маяков действительно превосходят то, о чем можно было только мечтать полтора десятка лет тому назад. Отбрасываемый ими свет, яркостью в миллиард свечей, виден невооруженным глазом с расстояния 300–400 км. Будь такой маяк на Луне, мы могли бы увидеть его свет в наши телескопы. Естественна мысль воспользоваться подобными орудиями современной осветительной техники, чтобы послать весть о себе на Марс. Как сделать, чтобы марсиане поняли этот сигнал и приписали ему то значение, которое мы хотим вложить, – именно демонстрации разумности земных обитателей? Можно, следуя проекту Гаусса, расположить яркие источники света так, чтобы они образовали определенную геометрическую фигуру, например, чертеж Пифагоровой теоремы. Если марсиане действительно настолько разумны, как мы полагаем (иначе не стоит, пожалуй, с ними и заводить сношений), они догадаются ответить нам чертежом другой теоремы – например, Гиппократовых луночек.
Трезвый расчет не оставляет, однако, никакой надежды на осуществление этих заманчивых возможностей. Чтобы земной чертеж можно было усмотреть на Марсе в телескопы нашей, примерно, силы, надо придать его линиям толщину километров в 20, а самый чертеж раскинуть на пространстве целого государства. И – что всего хуже – яркость источников должна исчисляться не миллиардами свечей, а десятками триллионов…
Если так, то нельзя ли воспользоваться в качестве источника света самим Солнцем, отражая его лучи огромными зеркалами, сооруженными где-нибудь в Сахаре или в Бразилии? Однако пришлось бы придать этому зеркалу невероятные размеры: оно должно быть в десятки километров поперечником. Это во-первых. Второе возражение серьезнее. Сторонники этого проекта забывают о том, как расположены по отношению друг к другу обе планеты в период наибольшего сближения. Ведь тогда Земля и Марс находятся по одну сторону от Солнца, на одной прямой линии с ним. В эти моменты Земля как раз обращена к Марсу своей ночной половиной и мы можем отбросить солнечные лучи куда угодно, только не на Марс…
Изобретение беспроволочного телеграфа направило мысль о межпланетных сношениях на новый путь. Особенно много говорилось об этом в конце 1900 года, когда знаменитый американский электротехник Тесла сообщил, что ему удалось заметить загадочные электрические сигналы при производстве опытов на большой высоте.«Тесла наблюдал, – читаем мы в английском научном журнале в 1901 г., – на специальном приборе повторные электрические колебания, причина которых заставляла его теряться в догадках. Он пришел к мысли, что они обязаны своим происхождением токам, идущим от планет, и теперь полагает, что было бы вполне возможно посредством усовершенствованного аппарата сноситься с их обитателями».
Далее, со слов Тесла, сообщалось, что он приступает к постройке аппарата, который даст возможность послать на Марс количество энергии, достаточное для воздействия на электрические приемники вроде телеграфов и телефонов.
«Я не сомневаюсь, – писал Тесла, – что с помощью надлежащим образом построенного аппарата возможно переслать энергию на другие планеты, например, на Марс и Венеру, даже при наибольшем их удалении от Земли. Мой метод даст практическое разрешение вопроса передачи и получения сообщений с планет».
Однако это предположение ни к чему не привело, и вызванная заявлением Тесла оживленная полемика в печати вскоре прекратилась [59] .
Оживление интереса к этой проблеме наступило вновь лишь в самое последнее время. В 1920 и 1922 гг. неоднократно отмечались случаи приема радиостанциями таких сигналов, для которых, по некоторым соображениям, затруднительно допустить земное происхождение; это обстоятельство, – в связи с тем, что сигналы наблюдались как раз в эпохе наибольшей близости Марса к Земле, – побудило искать станцию отправления загадочных сигналов именно на этой планете.
В 1920 г. в Анды (Южная Америка) были направлены лучшие радиотехники Маркониевой компании с особо чувствительными приемниками, настроенными на длину волны 300 км (почему-то предполагалось, что марсиане работают именно на этой волне). Но никаких сигналов принято не было. «Все приборы, – гласило официальное сообщение, – настроенные на длину волны в 300 000 м, не обнаружили никаких признаков радиоволн в момент нахождения Марса на ближайшем расстоянии от Земли». Столь же безрезультатна была экспедиция самого Маркони в Средиземное море для уловления предполагаемых сигналов (также в 1920 г.) и попытки принять сигналы Марса на 24-ламповый приемник во время «великого противостояния» 1924 г.
Не было недостатка и в проектах обратного сигнализирования по радио – с Земли на Марс. В том, что марсиане располагают радиоприемником, у авторов проектов не возникало сомнения. Затруднение было лишь в том, чтобы достичь взаимного понимания человечеств обеих планет. Небезызвестный немецкий физик-популяризатор Ганс Доминик в своей книге «В волшебном мире техники» [60] предлагает осуществить взаимное понимание следующим образом:«Мы могли бы, например, – пишет Г. Доминик, – протелеграфировать в пространство величины сторон первых Пифагоровых треугольников – скажем, числа 3,4 и 5, потому что З2 + 42 = 52. Со стороны мыслящих, математически образованных существ можно было бы ждать только одного ответа на такую телеграмму, а именно чисел 5, 12 и 13, потому что 52 + 122 = 132. Такой ответ сразу установил бы между обеими планетами контакт. Простые Пифагоровы числа могли бы уже послужить поводом договориться насчет особых знаков для понятий плюс, минус, равенство. Следующим шагом было бы установление какой-нибудь общей системы координат. Обладая ею, можно было бы при помощи простых числовых телеграмм обмениваться всевозможными изображениями. Уже спустя несколько недель по установлении такой связи мы могли бы здесь располагать портретами жителей Марса».
Оставляя в стороне фантастические возможности, рассмотрим, какие физические и технические трудности стоят на пути к осуществлению радиосвязи с планетами на практике.
Прежде всего надо указать, что хотя на земной поверхности для современного радиотелеграфа более не существует уже непреодолимых расстояний, передаваться вверх электрические волны могут беспрепятственно всего лишь на сотню или на две километров. Дело в том, что на высоте 100–800 км простирается слой разреженной атмосферы, отличающейся от нижележащих слоев значительною электропроводностью. Этот так называемый «слой Хевисайда» – непрозрачен для электрических волн большой и средней длины: он частью отражает падающие на него электрические лучи назад, частью поглощает их, не выпуская наружу Газовый экран, охватывающий земной шар непроницаемой оболочкой, прозрачен до некоторой степени лишь для электрических лучей, которые направлены к точке зенита, – но энергия ослабленных волн, проникающих через зенитное окошечко, чересчур ничтожна, чтобы заставить работать аппараты отдаленных станций. Только волны короче 10 м могут проникать через слой Хевисайда и покидать нашу планету Но здесь для передачи сигналов на Марс возникает новое препятствие. Допустим, – ради внесения определенности в задачу, – что чувствительность марсовых приемников одного порядка с чувствительностью самых совершенных земных аппаратов; тогда для успешной передачи сигнала на Марс потребовалась бы, согласно вычислениям специалистов, радиотелеграфная станция не менее чем в 20 000 000 киловатт… Вспомним, что сильнейшая радиостанция мира – наш «Коминтерн» – обладает мощностью только в 500 киловатт.
Подобные затруднения, вероятно, возникли бы и для обитателей Марса, если бы они пожелали установить радиосвязь с нами, – их электрические волны, уже проникшие через слой атмосферы Марса, должны были бы отразиться от непроницаемой для электрических лучей наружной оболочки нашей атмосферы. Недавно полученные (И.Е. Муромцевым, инженером электрической компания «Вестингхауз») ультракороткие радиоволны длиною 42 см вовсе не отражаются слоем Хивисайда. Они могут свободно покидать земной шар и глубоко проникнуть в мировое пространство. Так как они, к тому же, не расходятся во все стороны, а могут быть направлены узким пучком, то энергия их не ослабевает с расстоянием. Естественно поэтому, что многие смотрят на них как на удобное средство для установления радиотелеграфной связи с Марсом (хотя инженеры «Вестингхауза» не разделяют этих оптимистических надежд).
Надо заметить, что проблема межпланетной сигнализации при ближайшем рассмотрении оказывается гораздо более трудно разрешимой, чем кажется с первого взгляда. И самое главное затруднение даже не в тех технических препятствиях, о которых здесь говорится. Важнейшее затруднение в том, что всякая сигнализация – будь то оптическая, электрическая или какая-либо иная – предполагает существование адресата, который мог бы принять и понять эту сигнализацию. Пока нет твердой уверенности в существовании такового, сигнализация почти наверняка обречена на неуспех. И как ни странно это звучит – больше вероятия, что люди когда-нибудь сами прилетят на Марс, нежели что они получат от марсиан ответ на свою межпланетную телеграмму.
