Станислав Славин – Знак Вопроса 2002 № 01 (страница 9)

Практически для всех лучей электромагнитной природы — радиоволн, света, рентгеновских и гамма-лучей — Солнце непрозрачно. Но оно прозрачно для нейтрино и для гравитационных волн. А как с преломлением? Будут ли нейтрино и гравитационные волны, проходя сквозь Солнце, отклоняться? Будут. Хотя воздействие солнечного вещества на эти лучи и очень мало, но на помощь приходит сила тяжести.

Согласно знаменитой формуле Эйнштейна Е = мс² все, что имеет некоторую энергию, должно обладать также и массой. В том числе и нейтрино и гравитационные волны. Значит, на них будет действовать сила тяжести, и под действием этой силы они будут отклоняться в сторону центра Солнца.

Только луч, идущий через самый центр Солнца, не отклонится, так как на него действует одинаковая сила притяжения со всех сторон. Чем дальше от центра, тем сильнее отклонение, потому что тем больше разница в массе вещества, действующего на луч с одной и с другой стороны. Луч, идущий у самого края светила, отклонится сильнее всего потому, что с одной стороны на него действует вся масса Солнца, а с другой — практически ничего.

Таким образом, параллельный пучок лучей, пройдя сквозь Солнце, соберется где-то в одну точку. Расчеты показали, что для звезды с размерами и массой нашего Солнца точка фокуса будет удалена на расстояние 40 млрд, км от звезды. Это не так уж много — несколько больше диаметра Солнечной системы (радиус орбиты Плутона — последней планеты в нашей системе — 6 млрд. км).

Фокусировка значительно увеличивает интенсивность излучения. Выигрыш тем больше, чем больше размер линзы. Огромные размеры Солнца позволяют получить при фокусировке выигрыш во много миллиардов раз. Чтобы использовать этот выигрыш, надо всего лишь поместить приемник гравитационных волн на космический корабль, а кораблю удалиться на 40 млрд, км от Солнца и найти там точку фокусировки гравитационных волн. Именно сюда придет усиленный в миллиарды раз межзвездный сигнал.

Для каждой звезды, от которой мог бы идти к нам сигнал, существует своя точка фокуса. Эта точка расположена в том месте, где прямая, соединяющая звезду с Солнцем, пересекается со сферой радиусом 40 млрд, км. Перемещаясь из точки в точку по этой сфере, космический корабль сможет принимать гравитационные сигналы от разных звезд.

Но это еще не все. С помощью Солнца можно не только принимать, но и передавать сигналы на гравитационных волнах!

Если поместить на тот же корабль передатчик, то гравитационные волны пойдут от него в обратную сторону, по тому же пути, по которому до этого приходило излучение к приемнику.

Пройдя сквозь Солнце, расходящийся пучок волн станет почти параллельным. Он окажется направленным именно на ту звезду, излучение которой фокусировалось в точке, где помещен корабль-передатчик. Расчеты показывают, что при диаметре около 1000 км пучок гравитационного излучения не будет заметно расходиться на расстоянии порядка 10000 световых лет. Это расстояние сравнимо с размерами нашей Галактики.

Использование направленных пучков принципиально меняет ситуацию со связью на межзвездных расстояниях. Дело в том, что интенсивность любого вида излучения, будь то свет или звук, быстро падает по мере удаления от источника волн. Вспомните хотя бы одинокий фонарь на ночной улице — стоит отойти от него на несколько шагов, и дорога уже плохо видна. С направленным излучением все обстоит иначе. Интенсивность направленного пучка почти не меняется с расстоянием.

Пользуясь направленными излучениями, межзвездную связь можно установить при совсем небольшой мощности передатчика. Ведь на звезде-адресате слегка разошедшийся пучок лучей все еще будет меньше (по поперечному размеру), чем диаметр звезды, и может быть почти без потерь сфокусирован снова. Так что если мощности передатчика и чувствительности приемника достаточно для связи на небольшом расстоянии, скажем, на несколько тысяч километров, то их хватит и для межзвездной связи.

При еще большей чувствительности приемников можно поддерживать связь даже с ракетой, летящей к далекой звезде. Находясь постоянно внутри пучка гравитационных волн или нейтрино, экипаж звездного корабля будет принимать сообщения с Земли, корректировать свой курс, слышать голоса близких, оставшихся дома. Правда, связь эта будет односторонняя. Ведь возле летящего корабля нет подходящей звезды, чтобы создать направленный пучок для передачи сообщений на Землю.

У связи, основанной на принципе фокусировки гравитационных волн или нейтрино, есть огромное преимущество перед радиосвязью: очень малый уровень шума, генерируемого естественными источниками. Можно думать, что в 40 млрд, км от звезды очень мала вероятность наткнуться на природный источник мощного гравитационного излучения или нейтрино. Это преимущество на самом деле очень важно, и, наверное, его по достоинству оценит любая высокоразвитая цивилизация, участвующая в межзвездных переговорах. Поэтому, очевидно, бесполезно ловить сигналы от внеземных цивилизаций на Земле или в околоземном пространстве. Нужно думать об экспедиции, которая унесет приемники нейтрино и гравитационных волн за пределы Солнечной системы.

Сделать это станет технически возможным уже в ближайшие годы. Ведь земные ракеты уже добрались до окраин Солнечной системы.

А пока — три сюжета из предыстории космических контактов.

Первый проект космического контакта был выдвинут сто пятьдесят лет назад великим математиком и астрономом Карлом Фридрихом Гауссом.

Как и многие другие астрономы первой половины XIX века, Гаусс придерживался весьма оптимистического взгляда на обитаемость Солнечной системы и считал населенной даже ближайшее к Земле крупное небесное тело — Луну, с жителями которой — селенитами — он и предлагал установить контакт.

Гаусс предполагал, что наилучшими были бы следующие два способа подачи сигналов: с помощью солнечных «зайчиков» и с помощью лесных полос, специально высаживаемых среди ржаных и пшеничных полей.

По поводу первого способа Гаусс высказывался так: «Достаточно известного числа хорошо обученных людей с самыми обыкновенными зеркалами. Следует выбрать время, когда обитатели Луны наверняка смотрят на Землю — например, когда наша планета покрывает Венеру. Зеркала отбрасывают свет по направлению к Луне. Чтобы жители Луны узнали о нашем существовании, нужно прерывать этот свет через равные промежутки времени. Так можно сообщить им числа, которые имеют большое значение в математике».

О втором способе Гаусс говорил: «Нужно показать жителям Луны то геометрическое построение, с помощью которого обыкновенно доказывается теорема Пифагора».

Ни то, ни другое предложение осуществлено не было. Однако идеи, положенные в их основу, не пропали бесследно. Через полвека после Гаусса, когда человечество отказалось от селенитов в пользу марсиан, аналогичный проект контакта с марсианами с помощью огромных геометрических знаков на поверхности Земли опубликовал в «Калужском вестнике» Константин Эдуардович Циолковский.

Если идея организации межпланетной связи в оптическом диапазоне высказывалась и до Циолковского, то его идея о «эфирных городах» была совершенно оригинальна. Он предложил рациональную конструкцию космического поселения — систему колец, вращающихся вокруг центрального светила и вложенных одно в другое. Циолковский разработал эту идею применительно к выходу в космос жителей Земли, и долгое время казалось, что в реально обозримом будущем она лишена какого бы то ни было практического смысла. Однако через шестьдесят с лишним лет, в 50-х годах прошлого века, американский астрофизик Фрэнсис Дайсон продолжил разработку идеи об «эфирных городах» и предложил свою конструкцию космического поселения, так называемую сферу Дайсона. Смысл предложения заключался в том, что искусственно созданная для удержания энергии звезды сферическая оболочка вокруг населенной планетной системы будет излучать во внешнее пространство только инфракрасные лучи — по этому излучению можно обнаружить инопланетян на расстояниях в тысячи и миллионы световых лет.

Идею Дайсона о специфическом характере излучения, по которому можно было бы найти «эфирные города», подхватил советский ученый Георгий Иосифович Покровский. Рассчитав спектр излучения космического поселения конструкции Циолковского (из колец), он нашел, что на графике распределения энергии такого объекта по длинам волн должны быть два пика. Один пик дадут короткие волны излучения звезды, прошедшего через просветы между кольцами; другой пик, вдесятеро больший, — длинные волны инфракрасного излучения нагретых звездой колец.

Закончив расчеты, Покровский принялся изучать звездные каталоги и нашел в них два космических объекта с двугорбыми спектрами, похожими на расчетный. Один из них находится в созвездии Единорога, другой — в созвездии Тельца.

Как известно, через 11 млн. лет к созвездию Тельца приблизится космический аппарат «Пионер», стартовавший с Земли 21 июня 1973 года и несущий на своем борту первое послание землян неизвестным братьям по разуму — с изображением мужчины и женщины и с космическими координатами Земли. Найдет ли оно адресата? Найдет ли его адресат?

В 1895 году, когда Александр Степанович Попов построил беспроволочный телеграф, другой великий изобретатель, югослав Николай Тесла, создавший генератор переменного тока, заявил: «Я не сомневаюсь, что с помощью надлежащим образом построенного аппарата можно передавать энергию на другие планеты». Затем Тесла сделал новое заявление — о том, что он сам принимает сигналы с других планет, причем безо всяких аппаратов — телепатически.