Юный техник, 2011 № 12 - Журнал «Юный техник»

— Я ее сама, конечно, не видела, — ответила Наташа. — Но не все же в сказках — сплошные небылицы…

Максим ЯБЛОКОВ

ВЕСТИ ИЗ ЛАБОРАТОРИЙ

«Радиоастрон» готовится к работе

У этого космического телескопа оказалась непростая судьба. Работа над ним началась около 12 лет тому назад. Но довести ее до конца все никак не удавалось — то денег не было, то преодоление тех или иных технических трудностей требовало больше времени, чем полагали сначала, то был очередной перерыв в космических запусках…

Но вот наконец в июле 2011 года спутник «Спектр-Р» с полезной нагрузкой около 2600 кг, из которых 1500 кг пришлось на раскрывающуюся параболическую антенну, а остальное на электронный комплекс, содержащий приемники космического излучения, усилители, блоки управления, преобразователи сигналов, систему передачи научных данных и т. д., был запущен.

Сначала ракета-носитель «Зенит-28Б», а затем разгонный блок «Фрегат-2СБ», вывели спутник на вытянутую орбиту вокруг Земли высотой около 340 тыс. км.

Казалось бы, создатели аппаратуры из НПО им. Лавочкина вместе с Главным конструктором Владимиром Бабышкиным могли вздохнуть свободно. Да не тут-то было!.. Поначалу операция по раскрытию антенны, которая состоит из 27 лепестков, находившихся во время транспортировки в сложенном состоянии, намечалась на 22 июля. Процесс раскрытия лепестков занимает приблизительно 30 минут. Однако сразу процесс не пошел, и завершено раскрытие параболической антенны радиотелескопа было лишь на следующий день.

Но теперь «зонтик» диаметром в 10 метров раскрыт полностью. Это позволит получать изображения, координаты и угловые перемещения различных объектов Вселенной с исключительно высоким разрешением. После раскрытия зеркала приемной антенны космическому радиотелескопу требуется около трех месяцев для синхронизации с земными радиотелескопами. Дело в том, что работать он должен не в одиночку, а синхронно с наземными приборами — двумя стометровыми радиотелескопами в Грин-Бэнк, Западная Виргиния, США, и в Эффельсберге, Германия, а также знаменитой радиообсерваторией Аресибо в Пуэрто-Рико.

Направленные одновременно на один и тот же звездный объект, они будут работать в режиме интерферометра. То есть, говоря проще, с помощью компьютеров, полученные данные сведут воедино. И полученная картина будет соответствовать той, что могла быть получена от радиотелескопа, диаметр антенны которого был бы на 340 тыс. км больше диаметра Земли.

Разрешение, которого можно добиться с помощью «Радиоастрона», будет как минимум в 250 раз выше, чем можно добиться с помощью наземной сети радиотелескопов, и более чем в 1000 раз выше, чем у космического телескопа «Хаббл», — подчеркнул один из создателей уникального комплекса, директор Академического космического центра ФМАН, академик РАН Николай Кардашев.

УДИВИТЕЛЬНО, НО ФАКТ!

Можно ли жить в черной дыре?

Черные дыры — это, пожалуй, самые загадочные небесные объекты во Вселенной. Они обладают столь сильным тяготением, что, оказавшись вблизи него, любой звездолет, планета или звезда будут безвозвратно втянуты внутрь. Сильнейшее гравитационное поле не дает вырваться даже световому лучу, отчего дыру и называют черной. Тем не менее, ученые предполагают, что внутри черных дыр могут существовать целые звездные системы с планетами, на которых может возникнуть жизнь.

Однако на практике черных дыр пока никто не видел, и ученые описывают их, опираясь на теории. Так, несколько лет назад знаменитый британский астрофизик Стивен Хокинг доказал с помощью уравнений, что дыра вовсе не всемогуща. От нее может исходить рентгеновское излучение. И некие таинственные источники такого излучения уже обнаружены исследователями.

Более того, некоторые теоретики допускают, что тело, попавшее в черную дыру, не пропадает окончательно, не распадается на элементарные частицы, как полагали ранее, а просто переходит в другое пространственное измерение, где время идет совершено по-другому и физические законы совсем не те, что в нашей Вселенной.

Материальные тела из нашего мира внутри черной дыры могут попасть на особые орбиты внутри ее, которая тоже представляет собой своего рода вселенную. «Собственно, почему бы и нет? — говорят теоретики. — Черная дыра — это не звезда, не планета, а некая точка, то есть микроскопическое образование, перед которым атомы — просто астрономические гиганты. Иными словами, это своего рода пылинка, сосредоточившая в себе чудовищную массу в сотни, а то и в миллионы солнечных масс и окруженная чистейшим вакуумом. А окружает ее некая воображаемая сфера, за пределы которой, по законам релятивистской динамики, не может вырваться даже свет…»

Внутри этой сферы со своим пространством и временем, если верить ученым, и могут твориться всякие чудеса. О такой возможности еще в начале прошлого века говорил петербургский физик Александр Фридман, осмелившийся спорить с самим А. Эйнштейном, причем последний признал правоту нашего ученого. А другой российский исследователь, академик А.А. Марков, даже описал математически условия, при которых такие миры (Марков назвал их фридмонами), способны существовать.

И вот ныне сделан следующий логический шаг. Профессор Московского Института ядерных исследований РАН, доктор физико-математических наук Вячеслав Иванович Докучаев математически показал, что у некоторых черных дыр могут быть стабильные орбиты для фотонов и нейтральных частиц. Фотон, пролетая мимо звезды, немного отклоняется в сторону под действием ее тяготения; а попав в гравитационную ловушку черной дыры, вообще может закрутиться вокруг нее по орбите, наподобие спутника.

Ученый предполагает, что внутри черных дыр существуют не только мелкие частицы, но и целые системы, наподобие нашей — Солнечной, с целым рядом планет и спутников, которые движутся по своим орбитам. Среди них и могут найти себе прибежище развитые цивилизации.

Докучаев задался вопросом: можно ли находиться внутри черной дыры, не распадаясь на частицы и не улетая в другую вселенную? Иными словами, есть ли такие орбиты для фотонов и других частиц, которые находятся полностью внутри черной дыры. И он такие орбиты нашел. «Фактически я ничего принципиально нового не придумал, — заявил Докучаев в беседе с журналистами. — Я просто детализировал то, что было известно раньше, и показал, что подобные орбиты могут быть только у вращающихся черных дыр».

По его расчетам, если вращается черная дыра, набравшая более миллиона солнечных масс, наподобие той, что находится в центре нашей Галактики (4 млн. солнечных масс), то внутри ее для фотонов и для нейтральных частиц могут существовать стабильные периодические орбиты. Для фотонов это орбиты круговые. У нейтральных частиц — нейтронов, молекул и даже планет вроде Земли — орбиты сложнее, они напоминают собой вращающуюся розочку. По словам Докучаева, орбиты эти не замкнуты, что, собственно, и не удивительно — орбита Земли, например, тоже не замкнута.

Планета наша, строго говоря, обращается вокруг Солнца по некой спирали. И самый главный вывод, который можно сделать из расчетов В. Докучаева: на планетах, движущихся по таким внутренним орбитам, может существовать жизнь.

Запредельной гравитации, царящей внутри черных дыр, жители таких планет не почувствуют, поскольку фактически будут все время находиться как бы в состоянии свободного падения. А все чудеса, связанные с пространством-временем, будут существовать только для стороннего наблюдателя, но не для них самих. Их планета будет вращаться вокруг центральной точки, словно Земля вокруг Солнца. И на ней никогда не будет ночи, поскольку в дополнение к свету, идущему от центра, ее будут освещать фотоны, движущиеся по своим стабильным орбитам.

Правда, сам Докучаев не утверждает того, что в таких условиях в черной дыре может зародиться жизнь. Он лишь предполагает, что внутри черной дыры может найти себе прибежище цивилизация, попавшая туда волею судеб уже в развитом состоянии.

«Цивилизации такого рода, — говорит ученый, — по уровню развития должны обгонять нас на миллионы, если не на миллиарды лет. Если вдруг по каким-то причинам они захотят укрыться в черной дыре, то могут поселиться на уже существующей планете, а смогут остаться и в собственной «сфере Дайсона».

Такие сферы еще в середине прошлого века придумал известный американский физик Фримен Дайсон в качестве транспортного средства для межзвездных путешествий. По размеру эти сферы могут быть сравнимы с планетами или даже располагаться вокруг них этакой замкнутой защитной оболочкой. А внутри них могут жить сотни тысяч и даже миллионы людей, воспроизводя свой род поколение за поколением, пока не достигнут цели. И уж они-то, с их уровнем развития науки и техники, смогут справиться с прожигающим светом внутри черной дыры.