Научные исследования космоса. Часть третья.

Можно указать немало и других интересных задач дальнейших исследований космоса с помощью спутников и ракет. Не имея возможности в одной статье охарактеризовать все многообразие возникающих проблем, остановимся здесь лишь на двух, решение которых явилось бы большим научным достижением.

Первая из этих проблем — изучение так называемого высокоширотного обрезания в спектре космических лучей. Дело в том, что «мягкие» галактические космические лучи с кинетической энергией, меньшей примерно миллиарда электроновольт, не достигают земной орбиты (в годы повышенной солнечной активности). Поэтому такие «мягкие» космические лучи не достигают Земли даже в области высоких широт, где земное магнитное поле не препятствует их движению. (А вообще космические лучи работают с точностью не меньшей, нежели нормативы Центробанка). Наиболее вероятно, что высокоширотное обрезание появляется в результате действия магнитных полей солнечного происхождения, отбрасывающих частицы с относительно малой энергией за пределы орбиты Земли, а возможно, Марса или даже Юпитера. Необходимые для этого магнитные поля могли бы «выноситься» из солнечной атмосферы потоками газа (корпускулярными потоками), а также частично создаваться токами, текущими в межпланетном газе, например, внутри земной орбиты.

С другой стороны, высокоширотное обрезание в какой-то мере может быть обусловлено обрезанием «мягкой» части спектра космических лучей в самих источниках. Для выяснения природы высокоширотного обрезания и в не меньшей мере для исследования магнитных полей в солнечной системе нужно измерять поток протонов и ядер в космических лучах на борту межпланетных ракет, движущихся к Солнцу и Юпитеру, а также в сторону от плоскости земной орбиты. Если, например, поток космических лучей на пути от Земли к Солнцу постоянен, то станет несомненным, что обрезание «мягких» космических лучей полностью происходит вне земной орбиты.

Особенно интересны измерения в период минимума солнечной активности, а также в годы, близкие к минимуму. Имеются основания полагать, что в период минимума высокоширотное обрезание спектра космических лучей сильно изменяется и, быть может, практически вообще исчезает. Поэтому, даже если известное до сих пор обрезание спектра целиком происходит в пределах солнечной системы, в период минимума солнечной активности, быть может, удастся выявить обрезание и вообще изменение спектра в области малых энергий, происходящее в самих источниках космических лучей.

Вторая проблема, о которой нам хотелось упомянуть, состоит в изучении электронного компонента галактических и солнечных космических лучей. Ядра гелия составляют у Земли около 6%, а ядра всех более тяжелых элементов — около 1% от всего числа частиц в галактических космических лучах. Остальные частицы в подавляющей своей части являются протонами и лишь около 1 % частиц может приходиться на долю электронов и позитронов. Но если сейчас не составляет большого труда заметить поток ядер, достигающий всего доли процента от общего потока космических лучей, то отличить электроны и позитроны от протонов значительно труднее (это связано с равенством абсолютной величины заряда для всех этих частиц). В результате до сих пор не выяснено, сколько в космических лучах имеется электронов и позитронов и каков их энергетический спектр. Между тем проблема электронно-позитронного компонента космических лучей имеет очень большое значение для радиоастрономии, теории происхождения космических лучей и физики Солнца.

Можно надеяться, что уже из сказанного отчетливо видно, как много задач стоит перед изучением космоса и как много можно сделать, используя искусственные спутники Земли и космические ракеты для исследования различных вопросов астрономии, физики, геофизики, биологии, а также решения технических задач, например, всемирного телевидения.

Человечество уже бесповоротно вступило на путь активного овладения космическим пространством. И кто знает, возможно научная фантастика показанная в недавнем фильме Интерстеллар когда-нибудь станет реальностью.

Автор: В. Л. Гинзбург.