(Перев. с англ)
(Коротковолновые сигналы, пробегающие миллионы километров)1.
1„Wireless World" № 22-28 ноября 1928 г.
Еще летом 1927 г. норвежским инженером Моргеном Галс, принимавшим в Осло сигналы голландской коротковолновой радиостанции в Эйндгофене, было отмечено замечательное радио-эхо. В отличие от наблюдаемого обыкновенно, оно обнаруживалось через относительно очень длинный интервал в 3 секунды. Повидимому, Галс отнесся к своему открытию с некоторым сомнением, так как только в феврале минувшего года он сообщил о нем известному норвежскому исследователю полярных сияний профессору-физику Карлу Штермеру. Английский журнал „Nature" приводит такую выдержку из этого письма (3 ноября 1928 г.). „...Я услыхал в приемнике обыкновенное эхо, обегающее земной шар в промежуток времени в 1/7 секунды, а затем приблизительно через 3 секунды — более слабое. Когда отправленный основной сигнал был особенно силен, эхо, приходящее через 3 сек., по своей силе равнялось от 1/10 до 1/20 силы первого сигнала. В настоящее время я совершенно не могу сказать, откуда возвращалось эхо; могу только утверждать, что я действительно его слышал..."
 Фиг. 1. Электронное кольцо в плоскости земного экватора. |
Штермер, чрезвычайно заинтересовавшись этим случаем, не замедлил заняться изучением этого вопроса. При участии Галса и д-ра фан-дер-Поля, научного сотрудника Philips Radio Compagnie, он организовал целую серию наблюдений, которые однако, до усовершенствования некоторых приборов, не дали никаких существенных результатов. Цель, наконец, была достигнута, когда 11 октября 1928 г. Штермер и Галс, слушая один и тот же сигнал, производимый 30-м волной, приняли ряд эхо через интервалы от 3 до 15 секунд. Иногда отмечалось два эхо с промежутками в 4 секунды между ними. Одновременно подобные же явления наблюдались и фан-дер-Полем. Куда уходили наблюдаемые радиоволны в течение этих 15 сек.? Не было ли это эхо, возвратившееся из межпланетного залунного пространства? Радиоволна обегает земной шар всего в 1/7секунды, и такие ответы также были отмечены; здесь же мы встречаемся с интервалом, превышающим в 100 раз (15 сек.) эту величину. Мы не можем себе представить, чтобы это было обыкновенное эхо, обежавшее сто раз вокруг Земли, так как в этом случае его интенсивность уменьшилась бы до неизмеримо слабой величины. Также нельзя предположить, что эхо было отражено лунной поверхностью, удаленной от нас всего на триста тысяч с небольшим километров; в этом случае, эхо должно было бы быть отмеченным через 2,6 секунды.
Еще свыше 20 лет назад Штермер исследовал пути электронов, извергаемых Солнцем и отклоняемых магнитным Земли. Мы знаем, что движущийся поток электронов отклоняется магнитными силовыми линиями так, как показано на фиг. 1, и световая линия в катодной трубке искривляется, когда к ней будет приближен магнит. Земля монет быть рассматриваема, как колоссальный магнит, полюсы которого находятся вблизи северного и южного географических полюсов. Выброшенные Солнцем электроны, путь которых направлен к земному экватору, будут отклонены и, хотя часть их пронесется дальше, остальные будут захвачены и начнут вращаться в виде широкого пояса вокруг Земли в плоскости земного экватора, подобно кольцам Сатурна, опоясывающим эту планету.
 Фиг. 2. Электронные вихри, вовлекаемые у полюсов в земную атмосферу. Эти вихри — вероятная причина полярных сияний. |
Другие электронные потоки, проходящие далее к северу и югу от экватора, также частью же войдут в зону земного магнетизма и будут описывать все более суживающиеся спирали до тех пор, пока не проникнут в верхние слои атмосферы вблизи полюсов. Именно в этих электронных потоках многие исследователи видят причину полярных сияний. Напомним, что Штермер еще несколько лет назад произвел свой замечательный опыт, вызвав искусственное полярное сияние у полюсов намагниченного стального шара, помещенного в разреженном газе и бомбардируемого электронами из катодной трубки; приэтом электроны отклонялись от своего пути, а у полюсов шара появилось колеблющееся свечение, похожее на северное сияние.
Предположим, что радиоволны способны проникнуть через слой Хивисайда в верхних зонах атмосферы. Можно себе представить, что они, удалившись в пространство, встретят упоминаемое выше электронное кольцо, которое и отразит их, а вследствие громадного протяжения этого кольца к Земле вернется количество энергии, достаточное для его улавливания. Считаясь с 150-секундным интервалом, мы должны будем признать радиус электронного кольца вокруг Земли равняющимся приблизительно 2 млн км.
Основываясь на том, что в течение одной ночи инервалы эхо изменялись в пределах от 3 до 15 секунд, можно предположить о колоссальной изменяемости радиуса электронного кольца в относительно короткий промежуток времени.
Когда телефон непосредственно присоединяется к мощной воздушной сети, в приемнике иногда слышится шум, начинающийся с высокого свиста и быстро падающий до низких нот. Это явление специально исследовалось Экерслеем в Хелмсфорде в течение лета, осени и начала зимы 1928 г.; он утверждает, что во время магнитной бури всегда наблюдаются такие свисты и что часто прежде всего слышится резкий треск, а через несколько секунд за ним следует серия свистов. Экерслей высказывает мысль, что треск связан с некоторым внезапным возмущением в верхних слоях атмосферы, которое распространяется в глубь пространства и отражается от различных частей электронного кольца таким образом, что при обратном движении к Земле данный импульс разлагается на серию импульсов, образующих свист.
Если изложенные соображения правильны, слой Хивисайда или ионизированного воздуха не является непроницаемым барьером для 30-метровой волны, как мы себе это до сих пор представляли. То обстоятельство, что сила эхо достигала 5% силы основного сигнала, показывает даже высокую степень его проницаемости. Теперь ужз можно предвидеть новую эру развития радио, радио вне Земли. С радиосигналами, проникающими на миллионы километров в пространство, и 5-метровым телескопом, который скоро будет установлен на одной из американских обсерваторий, проблема связи в междупланетном пространстве скоро, может быть, будет разрешена.
Если даже не иметь в виду пресловутую задачу — завязать радиосношения с нашими собратьями на Марсе, — существенное значение заатмосферная радиосвязь может иметь при существующих уже в науке и технике перспективах ракетного звездоплавания; пусть мечта перелета на соседние миры еще далека от осуществления; но первые попытки вылетов из пределов атмосферы уже близки к осуществлению, и для них радио вне Земли будет иметь громадное значение; если сначала ракеты полетят без людей, радио позволит управлять там пущенным в пространство искусственным светилом. Словом, вопрос о коротких волнах обещает много ценного и науке и технике.