Физика низких температур выйдет на просторы природы. Ее лабораторией станет мировое пространство.
Исследования сверхпроводимости можно будет вести с невиданным до сих пор размахом. Вероятно, удастся спуститься еще на несколько тысячных долей градуса вниз по температурной шкале, пройти еще несколько ступеней из тех, которые отделяют сейчас исследователей от абсолютного нуля.
В этом не один лишь теоретический интерес и не спортивное стремление к рекорду в научном исследовании.
Сейчас сверхпроводники еще не стали достоянием практики. Линии электропередач из сверхпроводящих проводов, передача энергии без неизбежных потерь на сопротивление — это звучит крайне заманчиво, но, увы, неосуществимо. Достаточно лишь небольшого нагрева — и сверхпроводник теряет свои удивительные свойства, перестает быть сверхпроводником. Не охлаждать же всю линию жидким гелием! Правда, идут поиски иных способов, ведущих к сверхпроводимости и при не столь низких «гелиевых» температурах. Но насколько легче будет в холоде межпланетного пространства! Там для заатмосферной энергетики возможности необыкновенные. И не только для нее. Использование явления сверхпроводимости позволит измерительной технике значительно увеличить чувствительность приборов, в чем заинтересованы многие отрасли науки.
Одетый в скафандр ученый на открытой площадке своей заатмосферной лаборатории поведет наблюдения, которые, быть может, далеко продвинут нас к разгадке тайн мира атома.
И тут же рядом, в фокусе большого зеркала, которое соберет солнечные лучи, не ослабленные путешествием через воздушную пелену планеты, физик сумеет получить огромные температуры — в тысячи градусов. О новом виде сварки сейчас говорят инженеры-гелиотехники, заставившие Солнце плавить металлы, давать три тысячи градусов тепла. Пойманный зеркалом луч режет, плавит, сваривает даже тугоплавкие сплавы, кипятит и испаряет воду в паровом солнечном котле. Сотрудники отдела высоких температур космической лаборатории оставят далеко позади своих земных коллег. Не на короткие доли секунды, а на любое время можно получить там тысячеградусные температуры. И не надо ехать на юг ловить жаркое Солнце. Солнце, что светит и греет вне Земли, всегда к услугам физиков, гелиотехников, теплотехников, энергетиков небесного острова.
Невозможно предугадать, какой новый арсенал приборов и аппаратов для научных исследований в космической лаборатории создадут приборостроители. Другие условия — другие масштабы, и когда-нибудь среди исполинских механизмов, словно в стране великанов, люди станут искать пути к вершинам знаний, сейчас еще закрытых физикам Земли.
Звездный мир раскроется глубже перед взором астронома, вооруженного великолепной оптикой будущего. Процессы, идущие внутри звезд, источники энергии Солнца, светила жизни, — наверное, многое, что скрыто в тайниках природы, окончательно перестанет быть тогда тайной. И это, быть может, двинет вперед энергетику на Земле, приведет к неслыханному ее расцвету. Практика — критерий познания истины, учит марксистско-ленинская философия. Наука, вырвавшись в просторы космоса, раздвинет границы наших знаний, позволит глубже проникнуть в тайны процессов, идущих за пределами нашей планеты.
Где-то, за миллионы световых лет от Земли, рождаются таинственные лучи — вестники пока неведомых явлений в мировых глубинах. Из космоса идут они, и потому космическими назвали эти проникающие всюду частицы, своеобразные снаряды, выпущенные звездным циклотроном — электромагнитной пращой. Предполагают, что есть звезды, которые своим электромагнитным полем разгоняют космические частицы, отправляя их в далекие путешествия по вселенной. Некоторые исследователи считают, что источником космических лучей служат вспышки «сверхновых» звезд.
Частичка, летящая в межзвездном пространстве, и частичка, ставшая пленницей Земли, захваченная ее магнитным полем, — не одно и то же. В атмосфере происходят те превращения, та цепь столкновений с молекулами газов воздуха, которая приводит к появлению вторичных частиц, уже не похожих на своих предков.
Ученые, охотники за космическими лучами, стараются поднять приборы как можно выше, чтобы изучить «настоящие» частицы, а не только их потомков. На маленьких воздушных шарах-зондах всплывают к поверхности воздушного океана счетчики с радиопередатчиком: сигналы, «голоса» частичек, отмечаемых счетчиком, слушают и записывают наблюдатели. Приборы мчатся на ракетах в стратосферу. Полтораста километров — вот та высота, на которой побывали ловушки космических частиц. Но недолго могут они пробыть там, немногие минуты длится подъем стратосферной ракеты.
И лишь внеземная лаборатория даст возможность изучать таинственные лучи «в полную силу», не ограничивая ученых ни временем, ни весом приборов: ведь сейчас приходится всячески изощрять конструкторскую мысль, чтобы строить миниатюрную летающую аппаратуру, вести борьбу за граммы и сантиметры.
Разгадка же тайны космических лучей поможет человеку создать сверхмощный ускоритель — источник искусственных космических лучей. Такой ускоритель, циклотрон, быть может, встретим со временем на станции в мировом пространстве. Рожденные им частицы, наделенные огромной энергией, проникнут к сердцу атома, откроют дорогу для дальнейшего изучения строения вещества.
Причины многих явлений в атмосфере лежат далеко за ее пределами. Это в первую очередь Солнце, которое, посылая на Землю губительные ультрафиолетовые лучи, создает вместе с тем защитный озоновый слой — жаркий пояс в стратосфере. Оно же посылает потоки электрических частиц, заставляя светиться разреженный воздух, вызывает полярные сияния и магнитные бури, нарушает радиосвязь.
Лучи Солнца также ионизируют воздух и делают атмосферу непроницаемой для радиоволн, за исключением самых коротких из них, которые могут вырваться в межпланетное пространство.
Космические лучи, приходящие из далеких глубин вселенной, рождают «ливни» частиц в атмосфере.
Было бы очень интересно наблюдать за Солнцем и космическими лучами вне Земли длительное время в таких условиях, какие нельзя создать в земных лабораториях.
Чрезвычайно полезным для всех отраслей науки о Земле будет изучение нашей собственной планеты из мирового пространства, «со стороны».
Трудно представить, каким будет штатное расписание научно-исследовательского института, расположенного «где-то в солнечной системе», сначала скромной базы, потом — города науки. Несомненно, понадобятся специалисты разных отраслей знаний: дела хватит всем, не одним астрономам.
Как повлияет усиленная тяжесть или невесомость, интенсивный солнечный свет, ультрафиолетовые и космические лучи на растения и животные организмы? Слово — биологам. Как влияет Солнце на жизнь Земли, что делается в самых верхних воздушных слоях, куда влетают потоки заряженных частиц — посланцев Солнца, что происходит в окрестностях нашей планеты и как все это отражается на радиосвязи? Как меняется облачный покров, за которым можно будет наблюдать на огромном пространстве, чуть ли не в половину земного шара, что позволит уточнить прогнозы погоды? Слово — геофизикам, астрофизикам, метеорологам.
Вот первое, о чем невольно думаешь, когда говоришь о космической лаборатории. А сколько вопросов еще возникнет, сколько их будет решено!
Сооружение станции вне Земли, как видим, откроет невиданные перспективы перед наукой. Кроме того, станция превосходно может послужить и межпланетным вокзалом, заправочной базой для ракетных кораблей.
Каждый километр в секунду немало значит в технике получения космических скоростей. Трудно взлететь с нашей планеты, значительно легче со спутника, когда основной, самый трудный этап борьбы с земным притяжением уже позади.
Пополнив запасы топлива, ракеты смогут отправиться в отдаленные края солнечной системы.
Некоторые исследователи приходят к выводу, что без дополнительной заправки топливом на станции — спутнике Земли — достичь космических скоростей чрезвычайно трудно. Современная техника в состоянии справиться с задачей получения лишь круговой скорости. Но дальше нужны новые средства, и их ученые видят в создании топливного склада в окрестностях Земли.