Наукові дослідження космосу. Частина третя.
Можна вказати чимало й інших цікавих завдань подальших досліджень космосу за допомогою супутників і ракет. Не маючи можливості в одній статті охарактеризувати все різноманіття виникаючих проблем, зупинимося тут лише на двох, вирішення яких стало б великим науковим досягненням.
Перша з цих проблем – вивчення так званого високоширотного обрізання в спектрі космічних променів. Справа в тому, що «м’які» галактичні космічні промені з кінетичною енергією, меншою приблизно мільярда електрон-вольт, не досягають земної орбіти (у роки підвищеної сонячної активності). Тому такі «м’які» космічні промені не досягають Землі навіть в області високих широт, де земне магнітне поле не перешкоджає їх руху. Найбільш імовірно, що високоширотні обрізання з’являються в результаті дії магнітних полів сонячного походження, що відкидають частинки з відносно малою енергією за межі орбіти Землі, а можливо, Марса або навіть Юпітера. Необхідні для цього магнітні поля могли б «виноситися» із сонячної атмосфери потоками газу (корпускулярними потоками), а також частково створюватися струмами, що протікають в міжпланетному газі, наприклад, всередині земної орбіти.
З іншого боку, високоширотні обрізання в якійсь мірі може бути обумовлено обрізанням «м’якої» частини спектру космічних променів в самих джерелах. Для з’ясування природи високоширотного обрізання і не меншою мірою для дослідження магнітних полів в сонячній системі потрібно вимірювати потік протонів і ядер в космічних променях на борту міжпланетних ракет, що рухаються до Сонця і Юпітера, а також у бік від площини земної орбіти. Якщо, наприклад, потік космічних променів на шляху від Землі до Сонця постійний, то стане безсумнівним, що обрізання «м’яких» космічних променів повністю відбувається поза земною орбітою.
Особливо цікаві вимірювання в період мінімуму сонячної активності, а також в роки, близькі до мінімуму. Є підстави вважати, що в період мінімуму високоширотні обрізання спектру космічних променів сильно змінюються і, можливо, практично взагалі зникають. Тому, навіть якщо відоме досі обрізання спектру цілком відбувається в межах сонячної системи, в період мінімуму сонячної активності, можливо, вдасться виявити обрізання і взагалі зміну спектру в області малих енергій, що відбувається в самих джерелах космічних променів.
Друга проблема, про яку нам хотілося згадати, полягає у вивченні електронного компонента галактичних і сонячних космічних променів. Ядра гелію складають у Землі близько 6%, а ядра всіх більш важких елементів – близько 1% від всього числа частинок в галактичних космічних променях. Інші частки в переважній своїй частині є протонами і лише близько 1% часток може припадати на частку електронів і позитронів. Але якщо зараз не становить великої праці помітити потік ядер, що досягає всього частки відсотка від загального потоку космічних променів, то відрізнити електрони і позитрони від протонів значно важче (це пов’язано з рівністю абсолютної величини заряду для всіх цих частинок). В результаті досі не з’ясовано, скільки в космічних променях є електронів і позитронів і який їхній енергетичний спектр. Тим часом проблема електронно-позитронного компонента космічних променів має дуже велике значення для радіоастрономії, теорії походження космічних променів і фізики Сонця.
Можна сподіватися, що вже зі сказаного чітко видно, як багато завдань стоїть перед вивченням космосу і як багато можна зробити, використовуючи штучні супутники Землі і космічні ракети для дослідження різних питань астрономії, фізики, геофізики, біології.
Людство вже безповоротно вступило на шлях активного оволодіння космічним простором. І хто знає, можливо наукова фантастика показана в недавньому фільмі Інтерстеллар коли-небудь стане реальністю.
Автор: В. Л. Гінзбург.