Книга Рассказывает радиоуглерод - Юрий Иванович Коптев

берега, так и галактические частицы после того, как перестала действовать «солнечная метла», доберутся до нашей планеты не мгновенно, а с некоторым запозданием. А так как скорость солнечного ветра известна, то простой расчет показывает, что его дуновение еще чувствуется на расстоянии в 40–45 астрономических единиц, то есть он затухает где-то у конца Солнечной системы — возле Плутона.

Измерения с космических аппаратов и искусственных спутников Земли с вытянутой орбитой, выходящей за пределы магнитосферы нашей планеты, показали, что здесь солнечный ветер дует со средней скоростью 300–500 километров в секунду. При увеличении активности Солнца увеличивается и скорость ветра. Была установлена и его плотность у Земли. Оказалось, что частицы в солнечном ветре разделены даже по земным понятиям большими расстояниями — в несколько миллиметров. В годы спокойного Солнца в одном кубическом сантиметре насчитывается едва ли 5–6 таких частиц.

Солнечный ветер, несмотря на то, что кажется слабым, может воздействовать на искусственные спутники Земли. Правда, тяжелым спутникам он не страшен. Зато большой, но легкий спутник «Эхо-1» был просто вытолкнут солнечным ветром с расчетной орбиты. Поэтому и не удивительно, что во многих странах мира конструируются «межпланетные яхты» — космические корабли, оснащенные «солнечными парусами» — этими простейшими и наиболее дешевыми из движителей. Так как в космосе практически нет среды, препятствующей движению, то даже слабого солнечного ветра хватит на то, чтобы разогнать космические яхты до больших скоростей, перенести космонавтов с одной планеты на другую. Солнечные паруса пригодны и для других работ: стабилизации спутников на орбите, перевода их с одной орбиты на другую, транспортировки грузов на космических парусниках.

Мы уже говорили, что при вспышке Солнце выбрасывает частицы вещества, главным образом протоны. В эти периоды солнечный ветер превращается в ураган, который дует со скоростью до 1000–2000 километров в секунду. Естественно, такой шторм будет сильно влиять на движение космических парусников, поэтому, составляя для них «график следования», необходимо знать и прогнозы солнечной деятельности.

Заряженные частицы солнечного ветра, достигая окрестностей Земли, взаимодействуют с магнитным полем. В 1957 году греческий физик-любитель Николай Христофилос выступил с сообщением, что заряженные частицы должны отклоняться магнитными силовыми линиями так, что будут двигаться по спирали вокруг них от северного магнитного полюса к южному и обратно. Из-за этого далеко за пределами атмосферы образуется область повышенной плотности заряженных частиц. Эта область должна напоминать бублик.

Сначала к этому сообщению отнеслись скептически. По-видимому, это было связано с тем что Христофилос был любителем. И все же его предсказания сбылись. В 1957 году советские физики С. Н. Вернов и А. Е. Чудаков обнаружили зону повышенной интенсивности космических частиц в области высоких широт. В это же время американский ученый Джеймс Альфред Ван-Аллен открывает такую же зону близ экватора. Последующими работами советских и американских ученых удалось установить существование поясов радиации вокруг Земли.

Под действием солнечного ветра эта область приобретает каплевидную форму: в направлении к Солнцу образуется закругление, а с противоположной стороны — длинный хвост. В зависимости от активности Солнца радиационные пояса меняют свою форму, и знать эти изменения, особенно сейчас, с выходом человека в космос, очень важно. Но об этом мы поговорим в следующей главе. А теперь вернемся к радиоуглероду.

Мы выяснили, что солнечный ветер достигает нашей планеты. Не будем касаться тех многих и сложных эффектов, которые возникают при взаимодействии этого потока солнечных космических частиц с атмосферой. Нам достаточно знать, что в процессе такого взаимодействия получается углерод-14. А раз так, то радиоуглеродный метод и дендрохронология позволяют заглянуть в прошлое Солнца (необычайно важный вывод для ученых, занимающихся физикой Солнца). Зная частоту возникновения крупных вспышек, можно судить о том, было ли Солнце более активным в давние времена, или оно еще «разгорается». А определение количества радиоуглерода в максимумы активности светила или в периоды сильных вспышек позволяет вычислить энергию, выделенную Солнцем в эти периоды. Это дает ученым возможность судить о том, верны ли наши представления о светиле, об активных процессах, происходящих на нем.

ГЛАВА XII

КОГДА ЛЕТЕТЬ В КОСМОС?

Рейс космического корабля «Союз-14» начался при совершенно благоприятной обстановке, причем какие-либо перемены в ней были маловероятны, ведь Солнце переживало спокойный период. Однако 4 июля, когда «Союз-14» шел на сближение с орбитальной станцией «Салют-3», на Солнце произошло несколько вспышек. Причем одна из них была мощностью более двух баллов. Если учесть, что существующая максимальная оценка вспышки три балла, то станет ясно, насколько серьезной стала радиационная обстановка. «Не исключено вторжение солнечных протонов…» — говорили телеграммы, приходящие в Центр управления полетом.

6 и 8 июля были зарегистрированы еще по две сильные вспышки.

В эти дни службы радиационного дозора работали круглосуточно. Такая сложная обстановка во время полета космонавтов сложилась впервые. Уровень радиации по телеметрическим каналам постоянно контролировался приборами, установленными на борту станции. Эти данные сопоставлялись с показателями портативных индивидуальных дозиметров космонавтов. Кроме того, контроль осуществлялся как с помощью наблюдений со спутников, так и с помощью наземных станций, включающих оптические, радио и другие средства наблюдения солнечной активности и радиационной обстановки. Все эти меры должны были исключить даже малую вероятность облучения экипажа. Хотя уровень радиации и возрос в несколько раз и превысил обычный космический фон, он оставался намного ниже допустимой нормы. Но положение могло измениться. Солнце могло разбушеваться еще больше. К счастью, этого не случилось. Начиная с 9 июля оно успокоилось.

…Пока искусственные спутники Земли не открыли новой эры, казалось маловероятным, что космическая радиация будет хоть сколько-нибудь опасна для исследователей космического пространства. Тогда еще ничего не было известно ни о радиационных поясах Земли, ни о протонном излучении, сопровождающем мощные солнечные вспышки, ни о солнечном ветре. Теперь наши знания существенно изменились, и обеспечением безопасности космических полетов заняты ученые многих специальностей. Это медики и биологи, астрофизики и инженеры. Особенно важно знать: а когда же безопаснее всего лететь в космос?

…На это явление обратили внимание во время полета космического корабля «Аполлон-11». Космонавт Эдвин Олдрин пожаловался своим товарищам по полету, что у него в глазах сверкают световые точки. Причем даже тогда, когда он зажмуривается. Но это заявление не удивило его коллег. И Нейл Армстронг, первый человек, ступивший на поверхность Луны, и космонавт Майкл Коллинз тоже наблюдали «искры в глазах». Видели вспышки и экипажи лунных кораблей «Аполлон-12» и «Аполлон-13». Однако раньше их никто не наблюдал. Как отметил американский космонавт Чарльз Конрад, также совершивший полет на Луну,