Путешествие к далеким мирам - Гильзин Карл Александрович
Основным источником излучения, пронизывающего пространство, в котором будет совершать свой полет межпланетный корабль, является Солнце. Солнце, как и другие звезды, шлет во все стороны мощные потоки электромагнитного излучения различных длин волн. Здесь и самые длинные из таких волн — длиной от миллиметров до метров и даже десятков метров — это радиоволны, их улавливают радиотелескопы и изучает радиоастрономия. К радиоволнам примыкают тепловые лучи Солнца, так называемые инфракрасные, несущие с собой основное количество тепла, излучаемого Солнцем и обогревающего Землю; с этими волнами уносится половина всей энергии, излучаемой Солнцем. Длина инфракрасных волн — от десятых долей миллиметра до микронов, то есть тысячных долей миллиметра.
Инфракрасные волны начинают так называемый оптический спектр электромагнитного излучения; правда, сами эти волны невидимы, но уже считаются световыми. Впрочем, не исключено, что имеются живые существа, зрительный аппарат которых реагирует и на инфракрасный свет. Рядом с инфракрасными лучами в сторону волн с меньшей длиной волны лежит видимый свет, причем длина световой волны определяет ее «цвет»: самые длинные волны — красные, самые короткие — фиолетовые.
Затем в спектре солнечного излучения идут еще более короткие световые волны — ультрафиолетовые, с длиной волны в десятые и сотые доли микрона. И снова эти волны человеческий глаз не видит, хотя, например, насекомые на них реагируют и в их жизни они играют большую роль.
Замыкают оптический спектр солнечного излучения рентгеновы лучи. Кто не знает об этих чудодейственных лучах, невидимых, но делающих видимыми все внутренности человека? Без них медицина стала бы слепой…
Электромагнитные волны с наименьшей известной длиной волны — так называемые гамма-лучи — в спектре солнечного излучения пока не обнаружены. Эти волны имеют длину волны в миллиардные доли миллиметра. Встречаются даже еще более коротковолновые гамма-лучи.
Но Солнце излучает не только электромагнитные волны. Во все стороны от Солнца мчатся потоки мельчайших электрически заряженных частиц вещества, извергаемые нашим дневным светилом. Это — ядра атомов водорода, так называемые протоны, одни из тех элементарных «камешков», из которых сложена вся материя. С огромной скоростью врываются эти частицы в земную атмосферу, вызывая одно из наиболее красивых явлений природы — полярные сияния.
Однако Солнце — основной, но не единственный источник излучения, которому будет подвергаться любой межпланетный корабль. Околосолнечное пространство пронизывают во всех направлениях еще и другие лучи, получившие в науке название космических. Этим названием ученые подчеркнули то обстоятельство, что источник космических лучей лежит где-то в мировом пространстве, он до сих пор точно не известен. В последнее время, правда, установлено, что наше Солнце имеет непосредственное отношение и к этому излучению, но космические лучи несутся на Землю практически равномерно со всех сторон, так что уж во всяком случае Солнце — не единственный источник этого излучения.
Впрочем, мы говорим «лучи», хотя в действительности в данном случае речь идет не о волнах, не об электромагнитном излучении, а о потоках вещества, потоках корпускул, мельчайших частиц. Эти частицы представляют собой, в основном, протоны, как и частицы, испускаемые Солнцем во время вспышек на нем, — об этих частицах мы говорили выше. Однако в космических лучах имеются, хоть и в небольшом числе, и другие частицы — тоже ядра атомов, но уже не водорода, а более тяжелых атомов. Из этих «других» частиц подавляющее большинство — так называемые альфа-частицы, то есть ядра атомов гелия, состоящие из двух протонов и двух нейтронов (эти частицы примерно вчетверо тяжелее протонов). Небольшая часть ядер в космических лучах принадлежит более тяжелым атомам, вплоть до атомов индия — они в десятки раз тяжелее протонов. Но самое главное отличие космических частиц от протонов, излучаемых Солнцем, заключается в том, что космические частицы несут в себе неизмеримо большую энергию.
Какие же из перечисленных видов излучения, пронизывающего околосолнечное пространство, могут оказаться опасными для межпланетных путешественников?
Очевидно, опасными будут такие виды излучения, которые могут вызвать вредные биологические и химические изменения в человеческом организме.[133] Конечно, могли бы оказаться опасными и температурные колебания, связанные с тепловым воздействием излучения, например, резкий перегрев организма, но этот вопрос уже был рассмотрен нами в главе 20, и здесь мы считаем, что температура в кабине корабля поддерживается все время комфортной.
Теория и опыт показывают, что биологическое и химическое воздействия излучения тем больше, чем короче длина волны этого излучения. Коротковолновое, или, как говорят, жесткое, излучение оказывает гораздо более сильное воздействие этого рода, чем длинноволновое излучение. Так, относительно длинноволновое инфракрасное и видимое излучения Солнца, заключающие в себе около 95 процентов всей энергии этого излучения, вызывают в основном нагрев и лишь небольшие химические изменения. Другое дело, например, ультрафиолетовое излучение, в особенности его коротковолновая часть. Лучи, лежащие в так называемой ближней ультрафиолетовой области солнечного спектра, то есть сравнительно длинноволновой, вызывают хорошо известный всем обычный загар, полезный для человека, содействуют образованию витаминов в теле, дезинфицируют помещения, питьевую воду. Правда, эти же лучи при длительном сильном облучении могут повредить глаза, вызвать ожог кожи.
Иное дело — более жесткие, то есть коротковолновые, ультрафиолетовые лучи солнечного спектра. Они не достигают земной поверхности, их задерживает, отфильтровывает земная атмосфера, и это — счастье для всего живого на Земле, ибо эти лучи весьма вредны для живых организмов. Впрочем, если бы дело обстояло иначе, то жизнь на Земле, по-видимому, тоже развивалась бы иначе; если та часть ультрафиолетового излучения, которая достигает земной поверхности, оказывается безвредной и даже полезной для человека, то это не чудесная счастливая случайность, а результат длительного, многовекового приспособления человеческого организма к существующим на Земле природным условиям.
Межпланетный корабль будет подвергаться действию всего спектра солнечного ультрафиолетового излучения, в том числе и того, которое обычно отфильтровывается земной атмосферой. К счастью, металлическая обшивка корабля практически полностью защищает его пассажиров от действия этого вредного излучения. Сложнее обстоит дело с окнами корабля. Правда, можно и нужно, конечно, изготовить эти окна из такого стекла, которое не пропускает ультрафиолетовых лучей — подобные стекла имеются. Однако они под действием этих лучей со временем темнеют и становятся мало прозрачными. Чтобы сохранить прозрачность окон, крайне необходимую астронавтам, их придется, вероятно, защищать ставнями, не пропускающими ультрафиолетовых лучей, например металлическими. Обидно, конечно, что пассажирам космического корабля, буквально купающегося в лучах никогда не заходящего ослепительного Солнца, придется проводить долгие дни межпланетного полета при искусственном освещении.
Оказывается, однако, что при желании можно «видеть» и через металлическую оболочку корабля, если она изготовлена из особого металла. Этим металлом является германий, получивший в последнее время известность благодаря своим замечательным свойствам полупроводника. Конечно, и на межпланетном корабле будут широко применены полупроводниковые приборы различного назначения, изготовленные из германия. И вот, оказывается, этот самый германий обладает еще одним совершенно неожиданным свойством — он прозрачен для света. Правда, он пропускает не видимый свет, а инфракрасные лучи, но зато их он пропускает так же беспрепятственно, как обычное стекло — лучи видимого света. Вот почему, возможно, межпланетный корабль будет иметь, помимо обычных окошек из специального стекла, еще и окошки из германия. Через эти окошки, которые, конечно, никогда не помутнеют от действия ультрафиолетовых лучей или ударов микрометеоритов, астронавты смогут беспрепятственно вести фотографирование в инфракрасных лучах — а ведь такое фотографирование в астрономии иногда важнее, чем обычное. Можно, при желании, устроить и телевизор, на экране которого будет рисоваться картина, видимая из корабля в инфракрасных лучах! Это будет большим подспорьем для астронавтов.
