О том, как трудно создать крупный рефлектор, мы уже говорили. Радиотелескоп с поперечником в десятки метров построить легче. Ведь если даже этот телескоп будет принимать радиоволны с длиной волны 1,25 см , то шероховатости не должны по размерам превышать 1 мм — допуск вполне технически осуществимый.
В некоторых радиотелескопах, рассчитанных на прием радиоволн с длиной, измеряемой многими метрами, зеркала делаются не сплошные, а сетчатыми. Этим значительно уменьшается вес инструмента, ив то же время, если размеры ячеек малы в сравнении с длиной радиоволн, решетчатое зеркало действует как сплошное. Иначе говоря, для радиоволн отверстия в зеркале радиотелескопа, в сущности, являются неощутимыми «неровностями».
Подчеркнем одну замечательную особенность описываемых радиотелескопов — они могут работать на различных длинах волн. Ведь очевидно, что свойство параболических зеркал концентрировать излучение в фокусе не зависит от длины волны этого излучения. Поэтому, меняя облучатель, то есть приемную антенну, можно «настраивать» радиотелескоп на желаемую длину волн. При этом, конечно, требуется изменить частоту радиоприемника.
Чем больше размеры зеркала, тем больше излучения оно собирает. Количество собираемого излучения, очевидно, пропорционально площади зеркала. Значит, чем больше зеркало, тем чувствительнее телескоп, тем более слабые источники излучения удается наблюдать — ведется ли прием на радиоволнах или в лучах видимого света.
Замечательно, что радиотелескопы можно устанавливать в любом пункте страны. Ведь они совсем не зависят от капризов погоды или прозрачности атмосферы. С помощью радиотелескопов можно исследовать Вселенную хоть в проливной дождь!
4.Борьба с помехами.
Нелегко создать сплошное металлическое зеркало с поперечником в несколько десятков метров, да еще установить так, чтобы, перемещая зеркало с удивительной плавностью, его можно было нацелить на любой участок неба. Каждое такое творение рук человеческих есть истинное чудо современной техники.
Иногда зеркало радиотелескопа, как уже говорилось, делают очень большим, но неподвижным. При высокой чувствительности подобный телескоп ограничен в своих возможностях — он всегда направлен на одну и ту же точку неба.
Впрочем, и неподвижный телескоп все-таки движется, ведь он находиться на поверхности Земли, а земной шар непрерывно и равномерно вращается вокруг своей воображаемой оси. Поэтому в поле зрения неподвижного радиотелескопа постоянно появляются все новые и новые небесные тела, причем наблюдению доступен довольно широкий круговой пояс неба. Разумеется, через сутки, когда Земля совершит полный оборот, картины в поле зрения радиотелескопа снова начнут повторяться.
Радиоприемники присоединенные к антенне радиотелескопа, очень чувствительны. Если, например, к ним просто подключить какой-нибудь проводник, то приемник станет реагировать на беспорядочные тепловые движения в этом проводнике. Яснее говоря, тепловое движение электронов вызывает на концах проводника беспорядочно меняющиеся напряжения, пропорциональные температуре проводника. В приемнике эти процессы приобретут характер «шумов».
Хотя мощность таких помех от антенного устройства ничтожно мала, они все же, как это не обидно, подчас в десятки, а иногда и в сотни раз превосходят мощность космического радиоизлучения. Мешают также и шумы, возникающие в самом приемнике при работе транзисторов.
Шумы, порожденные аппаратурой, как бы маскируются под космическое излучение. Они похожи друг на друга и усиливаются в приемнике одновременно. Этим обстоятельством ограничивается чувствительность современных радиотелескопов. Однако с помощью большого усложнения аппаратуры удается зарегистрировать сигналы в сто раз более слабые, чем шумы аппаратуры.
При изучении слабых источников космических радиоволн применяют довольно сложные и хитроумные методы и устройства. позволяющие уловить неуловимое. И здесь победа остается в конце концов за человеком. Рост техники радиоастрономии происходит очень бурно, и с каждым годом радиотелескопы становятся все более и более чувствительными.
Впрочем, уже сейчас чувствительность радиотелескопов вызывает удивление. Если сравнить энергию излучения, воспринимаемую самыми лучшими из современных радиотелескопов, с энергией видимого света, посылаемого звездами, то окажется, что радиотелескопы в тысячи раз чувствительны гигантских телескопов-рефлекторов. Среди всевозможных приемников электромагнитных волн радиотелескопы не имеют себе равных.
5.О зоркости радиотелескопов.
Благодаря сложным оптическим явлениям лучи от звезды, уловленные телескопом, сходятся не в одной точке (фокусе телескопа), а в некоторой небольшой области пространства вблизи фокуса, образуя так называемое фокальное пятно. В этом пятне объектив телескопа конденсирует электромагнитную энергию светила, уловленную телескопом. Если взглянуть в телескоп, звезда нам покажется не точкой, а кружочком с заметным диаметром. Но это не настоящий диск звезды, а только ее испорченное изображение, вызванное несовершенством телескопа. Мы видим созданное телескопом фокальное пятно.
Чем больше диаметр объектива, тем меньше и размеры фокального пятна.
С величиной фокального пятна тесно связана разрешающая способность телескопа. Так называют наименьшее расстояние между двумя источниками излучения, которые данный телескоп дает различить в отдельности. Если, например, в двойной звезде обе звезды так близки на небе друг к другу, что их изображения, создаваемые телескопом, попадают практически внутрь фокального пятна, двойная звезда покажется в телескоп одиночной.
Îïòè÷åñêèå òåëåñêîïû îáëàäàþò âåñüìà áîëüøîé ðàçðåøàþùåé ñïîñîáíîñòüþ.  íàñòîÿùåå âðåìÿ íàèëó÷øèå èç îïòè÷åñêèõ òåëåñêîïîâ ñïîñîáíû «ðàçäåëèòü» äâîéíûå ç âåçäû ñ ðàññòîÿíèåì ìåæäó ñîñòàâëÿþùèìè â 0,1 ñåêóíäû äóãè! Ïîä òàêèì óãëîì âèäåí ÷åëîâå÷åñêèé âîëîñ íà ðàññòîÿíèè 30 ì.
Ðàäèîòåëåñêîïû âîñïðèíèìàþò âåñüìà äëèííîâîëíîâîå èçëó÷åíèå. Ïîýòîìó ôîêàëüíîå ïÿòíî â ðàäèîòåëåñêîïàõ îãðîìíî. È ñîîòâåòñòâåííî ðàçðåøàþùàÿ ñïîñîáíîñòü ýòèõ èíñòðóìåíòîâ âåñüìà íèçêà. Îêàçûâàåòñÿ, íàïðèìåð, ÷òî ðàäèîòåëåñêîï ñ äèàìåòðîì çåðêàëà 5 ì ïðè äëèíå ðàäèîèçëó÷åíèÿ 1 ì ñïîñîáåí ðàçäåëèòü èñòî÷íèêè èçëó÷åíèÿ, åñëè îíè îòñòîÿò äðóã îò äðóãà áîëüøå ÷åì íà äå ñÿòü ãðàäóñîâ!
Äåñÿòü ãðàäóñîâ—ýòî äâàäöàòü âèäèìûõ ïîïåðå÷íèêîâ Ëóíû. Çíà÷èò, óêàçàííûé ðàäèîòåëåñêîï íå ñïîñîáåí «ðàçãëÿäåòü» â îòäåëüíîñòè òàêèå ìåëêèå äëÿ íåãî íåáåñíûå ñâåòèëà, êàê Ñîëíöå èëè Ëóíà.
ßñíî, ÷òî íèçêàÿ ðàçðåøàþùàÿ ñïîñîáíîñòü îáû÷íûõ íåáîëüøèõ ðàäèîòåëåñêîïîâ — áîëüøîé íåäîñòàòîê; äàæå ïðè îãðîìíûõ ðàçìåðàõ çåðêàëà îíà, êàê ïðàâèëî, óñòóïàåò ðàçðåøàþùåé ñèëå ÷åëîâå÷åñêîãî ãëàçà (íå ãîâîðÿ óæå îá îïòè÷åñêèõ òåëåñêîïàõ). Êàê æå ìîæíî óñòðàíèòü ýòî ïðåïÿòñòâèå?
Ôèçèêàì óæå äàâíûì-äàâíî èçâåñòíî ÿâëåíèå ñëîæåíèÿ âîëí, íàçâàííîå èìè èíòåðôåðåíöèåé.  øêîëüíîì ó÷åáíèêå ôèçèêè ïîäðîáíî îïèñàíî, êàêîå çíà÷åíèå èìååò èíòåðôåðåíöèÿ íà ïðàêòèêå. Îêàçûâàåòñÿ, èíòåðôåðåíöèþ ìîæíî èñïîëüçîâàòü â ðàäèîàñòðîíîìèè.
Âîîáðàçèì, ÷òî îäíîâðåìåííî èç äâóõ èñòî÷íèêîâ ðàñïðîñòðàíÿþòñÿ äâå âîëíû. Åñëè îíè, êàê ãîâîðÿò ôèçèêè, íàõîäÿòñÿ â ïðîòèâîïîëîæíûõ ôàçàõ, òî åñòü «ãîðá» îäíîé ïðèõîäèòñÿ êàê ðàç ïðîòèâ «âïàäèíû» äðóãîé, îáå âîëíû «ïîãàñÿò» äðóã äðóãà, è êîëåáàíèÿ ñðåäû ïðåêðàòÿòñÿ. Åñëè ýòî ñâåòîâûå âîëíû—íàñòóïèò òüìà, åñëè çâóêîâûå—òèøèíà, åñëè âîëíû íà âîäå — ïîëíûé ïîêîé.
Ìîæåò ñëó÷èòüñÿ, ÷òî âîëíû íàõîäÿòñÿ â îäèíàêîâûõ ôàçàõ («ãîðá» îäíîé âîëíû ñîâïàäàåò ñ «ãîðáîì» äðóãîé). Òîãäà òàêèå âîëíû óñèëèâàþò äðóã äðóãà, è êîëåáàíèÿ ñðåäû áóäóò ñîâåðøàòüñÿ ñ óäâîåííîé èíòåíñèâíîñòüþ.
Ïðåäñòàâèì ñåáå òåïåðü óñòðîéñòâî, íàçûâàåìîå ðàäèîèíòåðôåðîìåòðîì (ðèñ.3). Ýòî äâà îäèíàêîâûõ ðàäèîòåëåñêîïà, ðàçäåëåííûõ ðàññòîÿíèåì (áàçîé) è ñîåäè íåííûõ ìåæäó ñîáîé ýëåêòðè÷åñêèì êàáåëåì, ê ñåðåäèíå êîòîðîãî ïðèñîåäèíåí ðàäèîïðèåìíèê. Îò èñòî÷íèêà ðàäèîèçëó÷åíèÿ íà îáà ðàäèîòåëåñêîïà íåïðåðûâíî ïðèõîäÿò ðàäèîâîëíû. Îäíàêî òåì èç íèõ, êîòîðûå ïîïàäàþò íà ëåâîå çåðêàëî, ïðèõîäèòñÿ ïðîäåëàòü íåñêîëüêî áîëüøèé ïóòü, ÷åì ðàäèîâîëíàì, óëîâëåííûì ïðàâûì ðàäèîòåëåñêîïîì. Ðàçíèöà â ïóòÿõ, íàçûâàåìàÿ ðàçíîñòüþ õîäà, ðàâíà îòðåçêó ÀÁ. Íåòðóäíî ñîîáðàçèòü, ÷òî åñëè â ýòîì îòðåçêå óêëàäûâàåòñÿ ÷åòíîå ÷èñëî ïîëóâîëí óëàâëèâàåìîãî ðàäèîèçëó÷åíèÿ, òî «ëåâûå» è «ïðàâûå » ðàäèîâîëíû ïðèäóò â ïðèåìíèê ñ îäèíàêîâîé ôàçîé è óñèëÿò äðóã äðóãà. Ïðè íå÷åòíîì ÷èñëå ïîëóâîëí ïðîèçîéäåò îáðàòíîå— âçàèìíîå ãàøåíèå ðàäèîâîëí, è â ïðèåìíèê ðàäèîñèãíàëû âîâñå íå ïîñòóïÿò.
Îáðàòèòå âíèìàíèå: ïðè èçìåíåíèè íàïðàâëåíèÿ íà èñòî÷íèê èçëó÷åíèÿ ìåíÿåòñÿ è ðàçíîñòü õîäà.
Äîñòàòî÷íî ïðè ýòîì (÷òî î÷åíü âàæíî!) ëè øü âåñüìà íåçíà÷èòåëüíîå èçìåíåíèå óãëà j, ÷òîáû «ãàøåíèå» âîëí ñìåíèëîñü èõ óñèëèåì èëè íàîáîðîò, íà ÷òî ñðàçó æå îòçîâåòñÿ âåñüìà ÷óâñòâèòåëüíûé ðàäè îïðè åìíèê.
Ðàäèîèíòåðôåðîìåòðû äåëàþò, êàê ïðàâè ëî, íåïîäâèæíûìè. Íî âåäü Çåìëÿ âðàùàåòñÿ âîêðóã ñâîåé îñè, è ïîýòîìó ïîëîæåíèå ñâåòèë íà íåáå íåïðåðûâíî ìåíÿåòñÿ. Ñëåäîâàòåëüíî, â ðàäèîèíòåðôåðîìåòðå ïîñòîÿííî áóäóò íàáëþäàòüñÿ ïåðèîäè÷åñêèå óñèëåíèÿ è îñëàáëå íèÿ ðàäèîïåðåäà÷è îò íàáëþäàåì îãî èñòî÷íè êà êîñìè÷åñêèõ ðàäèîâîëí.
Ðàäèîèíòåðôåðîìåòðû ãîðàçäî «çîð÷å» îáû÷íûõ ðàäèîòåëåñêîïîâ, òàê êàê îíè ðåàãèðóþò íà î÷åíü ìàëûå óãëîâûå ñìåùåíèÿ ñâåòèëà, à çíà÷èò, è ïîçâîëÿþò èññëåäîâàòü îáúåêòû ñ íåáîëüøèìè óãëîâûìè ðàçìåðàìè. Èíîãäà ðàäèîèíòåðôåðîìåòðû ñîñòîÿò íå èç äâóõ, à èç íåñêîëüêèõ ðàäèîòåëåñêîïîâ. Ïðè ýòîì ðàçðåøàþùàÿ ñïîñîáíîñòü ðàäèîèíòåðôåðîìåòðà ñóùåñòâåííî óâåëè÷èâàåòñÿ. Åñòü è äðóãèå òåõíè÷åñêèå óñòðîéñòâà, êîòîðûå ïîçâîëÿþò ñîâðåìåííûì «ðàäèî ãëàçàì» àñòðîíîìîâ ñòàòü î÷åíü «çîðêèìè», ãîðàçäî áîëåå çîðêèìè, ÷åì íåâîîðóæåííûé ÷åëîâå÷åñêèé ãëàç!
рис.3 Схема радиоинтерферометра (d- его база, т.е. расстояние между радиотелескопами, j характеризует направление на источник радиоволн).
Ðàäèîèíòåðôåðîìåòðû ãîðàçäî «çîð÷å» îáû÷íûõ ðàäèîòåëåñêîïîâ, òàê êàê îíè ðåàãèðóþò íà î÷åíü ìàëûå óãëîâûå ñìåùåíèÿ ñâåòèëà, à çíà÷èò, è ïîçâîëÿþò èññëåäîâàòü îáúåêòû ñ íåáîëüøèìè óãëîâûìè ðàçìåðàìè. Èíîãäà ðàäèîèíòåðôåðîìåòðû ñîñòîÿò íå è ç äâóõ, à èç íåñêîëüêèõ ðàäèîòåëåñêîïîâ. Ïðè ýòîì ðàçðåøàþùàÿ ñïîñîáíîñòü ðàäèîèíòåðôåðîìåòðà ñóùåñòâåííî óâåëè÷èâàåòñÿ. Åñòü è äðóãèå òåõíè÷åñêèå óñòðîéñòâà, êîòîðûå ïîçâîëÿþò ñîâðåìåííûì «ðàäèî ãëàçàì» àñòðîíîìîâ ñòàòü î÷åíü «çîðêèìè», ãîðàçäî áîëåå çîðêèìè, ÷åì íåâîîðóæåííûé ÷åëîâå÷åñêèé ãëàç!
 ôåâðàëå 1976 ãîäà ñîâåòñêèå è àìåðèêàíñêèå ó÷åíûå îñóùåñòâèëè èíòåðåñíûé ýêñïåðèìåíò— ðàäèîòåëåñêîïû Êðûìñêîé è Õàéñïòåêñêîé (ÑØÀ) îáñåðâà òîðèé â ýòîì îïûòå èãðàëè ðîëü «ãëàç» èñïîëèíñêîãî ðàäèîèíòåðôåðîìåòðà, à ðàññòîÿíèå âî ìíîãî òûñÿ÷ êèëîìåòðîâ ìåæäó ýòèìè îáñåðâàòîðèÿìè áûëî åãî áàçîé. Òàê êàê áàçà áûëà î÷åíü âåëèêà è êîñìè÷åñêèå ðàäèî îáúåêòû íàáëþäàëèñü ñ ðàçíûõ êîíòèíåíòîâ, äîñòèãíóòàÿ ðàçðåøàþùàÿ ñïîñîáíîñòü îêàçàëàñü ïîèñòèíå ôàíòàñòè÷åñêîé—îäíà äåñÿòèòûñÿ÷íàÿ äîëÿ ñåêóíäû äóãè! Ïîä òàêèì óãëîì âèäåí ñ Çåìëè íà Ëóíå ñëåä îò íîãè êîñìîíàâòà! Ïîçæå ê ýòèì ýêñïåðèìåí òàì ïðèñîåäèíèëèñü è àâñòðàëèéñêèå ó÷åíûå, òàê ÷òî àñòðîíîìû «âçãëÿíóëè» íà êîñìè÷åñêèå ðàäèîèñòî÷íèêè ñðàçó ñ òðåõ êîíòèíåíòîâ. Ðåçóëüòàòû îïðàâäàëè çàòðà÷åííûå óñèëèÿ: â ÿäðàõ ãàëàêòèê è êâàçàðàõ îáíàðóæåíû âçðûâíûå ïðîöåññû íåîáû÷àéíîé àêòèâ íîñòè, ïðè÷åì â ðÿäå ñëó÷àåâ íàáëþäàåìàÿ ñêîðîñòü ðàçëåòà êîñìè÷åñêèõ îáëàêîâ â êâàçàðàõ, ïî- âèäèìîìó, ïðåâîñõîäèò ñêîðîñòü ñâåòà!
Òàêèì îáðàçîì, íîâàÿ òåõíèêà ïîñòàâèëà ïåðåä íàóêîé è íîâ ûå ïðîáëåìû ïðèíöè ïè àëüíîãî õàðàêòåðà. Äîñòèãíóòàÿ íûíå ðàçðåøàþùàÿ ñïîñîáíîñòü ðàäèîèíòåðôåðîìåòðîâ — ýòî åùå íå ïðåäåë.  áóäóùåì, âåðîÿòíî, ðàäèîòåëåñêîïû ñòàíóò åùå çîð÷å.
Êñòàòè ñêàçàòü, è â îïòè÷åñêîé àñòðîíîìèè èñïîëü çóþò èíòåðôåðîìåòðû. Èõ ïðèñîåäèíÿþò ê êðóïíûì òåëåñêîïàì, ÷òîáû èçìåðèòü ðåàëüíûå ïîïåðå÷íèêè çâå çä.  îáîèõ ñëó÷àÿõ èíòåðôåðîìåòðû èãðàþò ðîëü ñâîåîáðàçíûõ «î÷êîâ», ïîçâîëÿþùèõ ðàññìîòðåòü âàæíûå ïîäðîáíîñòè â îêðóæàþùåé íàñ Âñåëåííîé.
Íî îïòè÷åñêè å èí òåðôåðîìåòðû ïî çîðêîñòè çíà÷èòåëüíî óñòóïàþò òåì, êîòîðûå óïîòðåáëÿþòñÿ íûíå â ðàäèîàñòðîíîìèè.
6. «Ðàäèîý õî» â àñòðîíîìè è .
Äî ñèõ ïîð ðå÷ü øëà î ïàññèâíîì èçó÷åíèè êîñìè÷åñêèõ ðàäèîâîëí. Îíè óëàâëèâàþòñÿ ðàäèîòåëåñêîïàìè, è çàäà÷à àñòðîíîìà çàêëþ÷àåòñÿ ëè øü â òîì, ÷òîáû íàèëó÷øèì îáðàçîì ðàñøèôðîâàòü ýòè ñèãíàëû, ïîëó÷èòü ñ èõ ïîìîùüþ êàê ìîæíî áîëüøå ñâåäåíèé î íåáåñíûõ òåëàõ. Ïðè ýòîì èññëåäîâàòåëü í èêàê íå âìåøèâàåòñÿ â õîä èçó÷àåìîãî èì ÿâëåíèÿ—îí ëèøü ïàññèâíî íàáëþäàåò.
Òà îòðàñëü ðàäèîàñòðîíîìèè, ñ êîòîðîé ìû òåïåðü êðàòêî ïîçíàêîìèìñÿ, èìååò è íîé, åñëè òàê ìîæíî âûðàçèòüñÿ, àêòèâíûé õàðàêòåð. Åå íàçûâàþò ðàäèîëîêàöèîííîé àñòðîíîìè åé.
Ñëîâî «ëîêàöè ÿ» îçíà÷àåò îïðåä åëåíè å ìåñòîïîëîæå íè ÿ êàêîãî-íè áóäü ïðåäìåòà. Åñëè, íàïðèìåð, äëÿ ýòîãî èñïîëüçóåòñÿ çâóê, òî ãîâîðÿò î çâóêîâîé ëîêàöèè . Åþ, êàê èçâåñòíî, øèðîêî ïîëüçóþòñÿ ñîâðåìåííûå ìîðåïëàâàòåëè. Îñîáîå óñòðîéñòâî, íàçûâàåìîå ýõîëîòîì, ïîñûëàåò â íàïðàâëåíèè êî äíó îêåàíà êîðîòêèå, íî ìîùíûå íåñëûøèìûå óëüòðàçâóêè. Îòðàçè âøèñü îò äíà, îíè âîçâðàùàþòñÿ, è ýõîëîò ôèêñèðóåò âðåìÿ, çàòðà÷åííîå çâóêîì íà ïóòåøåñòâèå äî äíà è îáðàòíî. Çíàÿ ñêîðîñòü ðàñïðîñòðàíåíèÿ çâóêà â âîäå, ëåãêî ïîäñ÷èòàòü ãëóáèíó îêåàíà.
Ïîäîáíûì æå îáðàçîì ìîæíî èçìåðèòü è ãëóáèíó êîëîäöà èëè êàêîãî-íèáóäü óùåëüÿ. Ãðîìêî êðèêíóâ, затем ждите, когда до вашего уха донесется эхо — отраженный звук. Учтя, что скорость звука в воздухе равна 337 м / с, легко вычислить искомое расстояние. Любопытно, что звуковая локация встречается и в мире животных. Летучая мышь обладает специальным естественным локационным органом, который, испуская неслышимые звуки, помогает мыши ориентироваться в полете. Эти ультразвуки поглощаются в толстом слое волос, и поэтому, не получив обратного звукового эха, летучая мышь воспринимает голову как «пустое место». Этим и объясняется, что летучая мышь иногда в темноте ударяется о головы людей, не прикрытые головным убором.
Когда говорят о «радиолокации», то под этим словом подразумевают определение местоположения предмета с помощью радиоволн. Радиолокационная астрономия — еще совсем молодая отрасль науки. Систематически радиолокационные наблюдения небесных тел начались всего пятьдесят лет назад. И все же достигнутые успехи весьма значительны. Очень интересны и дальнейшие перспективы этого активного метода изучения небесных тел.»Активного» потому, что здесь человек сам направляет в космос созданные им искусственные радиоволны и, наблюдая их отражения, может затем по собственному желанию видоизменить эксперимент.
Образно говоря, в радиолокационной астрономии человек «дотрагивается» до небесных тел созданным им радиолучем, а не пассивно наблюдает их излучение.
7.Ðàäèîëîêàöèÿ Ëóíû è ïëàíåò .
Åùå â 1928 ãîäó, êîãäà áîëüøèíñòâî ðàäèîëþáèòåëåé ïîëüçîâàëèñü ïðèìèòèâíûìè äåòåêòîðíûìè ïðèåìíèêàìè, ñîâåòñêèå ó÷åíûå Ë. È. Ìàíäåëüøòàì è Í. Ä. Ïàïàëåêñè ðàññìàòðèâàëè âîïðîñ î ïîñûëêå ðàäèîñèãíàëà íà Ëóíó è ïðèåìå ïà Çåìëå ðàäèîýõà. Òîãäà ýòî áûëà òîëüêî ñìåëàÿ ìå÷òà, äàëåêî îïåðåæàâøàÿ äåéñòâèòåëüíîñòü. Íî òàêîâà õàðàêòåðíàÿ ÷åðòà áîëüøèõ ó÷åíûõ—èõ ìûñëü îïåðåæàåò ôàêòû è âèäèò òî, ÷òî ñòàíîâèòñÿ ðåàëüíîñòüþ ëèøü â áóäóùåì.
 ãîäû âòîðîé ìèðîâîé âîéíû Ë. È. Ìàíäåëüøòàì è Í. Ä. Ïàïàëåêñè ñíîâà âåðíóëèñü ê çàíèìàâøåé èõ èäåå. Òåïåðü íàñòàëè äðóãèå âðåìåíà. Ðàäèîëîêàöèÿ ïðî÷íî âîøëà â ïðàêòèêó âîåííîé æèçíè, è ðàäèîëîêàòîðû óâåðåííî íàùóïûâàëè íåâèäèìûå öåëè.
Ñîâåòñêèå ó÷åíûå íà îñíîâå íîâûõ äàííûõ ïîäñ÷èòàëè, êàêîâà äîëæíà áûòü ìîùíîñòü ðàäèîëîêàòîðà è äðóãèå åãî êà÷åñòâà, ÷òîáû ñ åãî ïîìîùüþ ìîæíî áûëî îñóùåñòâèòü ðàäèîëîêàöèþ Ëóíû. Íàó÷íàÿ öåííîñòü òàêîãî ýêñïåðèìåíòà áûëà âíå ñîìíåíèé. Âåäü äî ñèõ ïîð, ÷òîáû îïðåäåëèòü ðàññòîÿíèå äî Ëóíû, ïðèõîäèëîñü íàáëþäàòü åå ïîëîæåíèå ñðåäè çâåçä îäíîâðåìåííî èç äâóõ äîñòàòî÷íî óäàëåííûõ äðóã îò äðóãà îáñåðâàòîðèé. Ðàäèîëîêàöèÿ ðåøèëà áû òó æå çàäà÷ó ïðè íàáëþäåíèÿõ èç îäíîãî ïóíêòà. Ó÷èòûâàÿ áûñòðûé ïðîãðåññ ðàäèîòåõíèêè, ìîæíî áûëî îæèäàòü, ÷òî ðàäèîëîêàöèîííûå èçìåðåíèÿ àñòðîíîìè÷åñêèõ ðàññòîÿíèé äàäóò ðåçóëüòàòû ãîðàçäî áîëåå òî÷íûå, ÷åì òå, êîòîðûå áûëè ïîëó÷åíû â ïðîøëîì.
Òðóäíîñòè, îäíàêî, îêàçàëèñü îãðîìíûìè. Ðàñ÷åòû ïîêàçàëè, ÷òî ïðè ïðî÷èõ ðàâíûõ óñëîâèÿõ ìîùíîñòü îòðàæåííîãî ñèãíàëà óáûâàåò îáðàòíî ïðîïîðöèîíàëüíî ÷åòâåðòîé ñòåïåíè ðàññòîÿíèÿ äî öåëè. Ïîëó÷àëîñü, ÷òî ëóííûé ðàäèîëîêàòîð äîëæåí îáëàäàòü ïðèìåðíî â òûñÿ÷ó ðàç áîëüøåé ÷óâñòâèòåëüíîñòüþ, ÷åì îáû÷íàÿ ðàäèîëîêàöèîííàÿ ñòàíöèÿ áåðåãîâîé îáîðîíû, îáíàðóæèâàâøàÿ â òå ãîäû ñàìîëåò íåïðèÿòåëÿ ñ ðàññòîÿíèÿ â äâåñòè êèëîìåòðîâ.
È âñå æå ïðîåêò êàçàëñÿ äîâîëüíî óáåäèòåëüíûì, è óâåðåííîñòü åãî àâòîðîâ â óñïåõå âñêîðå áûëà îïðàâäàíà ôàêòàìè.
 íà÷àëå 1946 ãîäà ïî÷òè îäíîâðåìåííî, íî ñ ðàçëè÷íûìè óñòàíîâêàìè, âåíãåðñêèå è àìåðèêàíñêèå ðàäèîôèçèêè îñóùåñòâèëè ðàäèîëîêàöèþ Ëóíû.
Íà Ëóíó ïîñûëàëèñü ìîùíûå èìïóëüñû ðàäèîâîëí äëèíîé 2,7 ì. Êàæäûé èìïóëüñ èìåë ïðîäîëæèòåëüíîñòü 0,25 ñåêóíäû, ïðè÷åì ïàóçà ìåæäó èìïóëüñàìè ñîñòàâëÿëà 4 ñåêóíäû. Àíòåííà ðàäèîëîêàòîðà áûëà åùå âåñüìà íåñîâåðøåííà: îíà ìîãëà ïîâîðà÷èâàòüñÿ òîëüêî âîêðóã âåðòèêàëüíîé îñè. Ïîýòîìó èññëåäîâàíèÿ âåëèñü ëèøü ïðè âîñõîäå èëè çàõîäå Ëóíû, êîãäà ïîñëåäíÿÿ íàõîäèëàñü âáëèçè ãîðèçîíòà.
Ïðèåìíîå óñòðîéñòâî ðàäèîëîêàòîðà óâåðåííî çàôèêñèðîâàëî ñëàáûé îòðàæåííûé ñèãíàë, ëóííîå ðàäèîýõî.
Ïóòü äî Ëóíû è îáðàòíî ðàäèîâîëíû ñîâåðøèëè âñåãî çà 2,6 ñåê, ÷òî, âïðî÷åì, ïðè èõ íåâîîáðàçèìî áîëüøîé ñêîðîñòè íå äîëæíî âûçûâàòü óäèâëåíèÿ. Òî÷íîñòü ýòîãî ïåðâîãî ðàäèîèçìåðåíèÿ èç-çà íåñîâåðøåíñòâà àïïàðàòóðû áûëà åùå î÷åíü íèçêà, íî âñå æå ñîâïàäåíèå ñ èçâåñòíûìè ðàíåå äàííûìè áûëî âåñüìà õîðîøåå.
Ïîçæå ðàäèîëîêàöèÿ Ëóíû áûëà ïîâòîðåíà íà ìíîãèõ îáñåðâàòîðèÿõ, è ñ êàæäûì ðàçîì ñî âñå áîëüøåé òî÷íîñòüþ è, êîíå÷íî, ñ áîëüøåé ëåãêîñòüþ.
Áîëüøèå âîçìîæíîñòè ðàäèîëîêàöèè îáíàðóæèëèñü ïðè íàáëþäåíèè òàê íàçûâàåìîé ëèáðàöèè Ëóíû. Ïîä ýòèì òåðìèíîì àñòðîíîìû ïîíèìàþò ñâîåîáðàçíûå «ïîêà÷èâàíèÿ» ëóííîãî øàðà, âûçâàííûå îò÷àñòè ãåîìåòðè÷åñêèìè ïðè÷èíàìè (óñëîâèÿìè âèäèìîñòè), îò÷àñòè ïðè÷èíàìè ôèçè÷åñêîãî õàðàêòåðà. Áëàãîäàðÿ ëèáðàöèè çåìíîé íàáëþäàòåëü âèäèò íå ïîëîâèíó, à îêîëî 60% ëóííîãî øàðà. Çíà÷èò, ëèáðàöèÿ ïîçâîëÿåò íàì èíîãäà «çàãëÿäûâàòü» çà êðàé âèäèìîãî ëóííîãî äèñêà è íàáëþäàòü ïîãðàíè÷íûå ðàéîíû îáðàòíîé ñòîðîíû Ëóíû.
Ïðè «ïîêà÷èâàíèè», èëè ëèáðàöèè, Ëóíû îäèí åå êðàé ïðèáëèæàåòñÿ ê íàáëþäàòåëþ, à äðóãîé óäàëÿåòñÿ. Ñêîðîñòü ýòîãî äâèæåíèÿ î÷åíü ìàëà — ïîðÿäêà 1ì/ñåê, ÷òî ìåíüøå äàæå ñêîðîñòè ïåøåõîäà. Íî ðàäèîëîêàòîð ñïîñîáåí, îêàçûâàåòñÿ, îáíàðóæèòü è òàêèå ñìåùåíèÿ.
Ðàäèîëîêàòîð ïîñûëàåò íà Ëóíó âîëíû îïðåäåëåííîé äëèíû. Åñòåñòâåííî, ÷òî è îòðàæåííûé радиосигнал будет обладать той же длиной волны. Можно сказать, что радиоспектр отраженного сигнала представляет собой одну определенную «радиолинию».
Если бы Луна не «покачивалась» относительно земного наблюдения, радиоспектры посланного и отраженного импульса были бы совершенно одинаковыми. На самом же деле разница, хотя и небольшая, все же есть. Радиоволна, отразившаяся от того края Луны, который приближается к земному наблюдателю, по принципу Доплера будет иметь несколько большую частоту и, следовательно, меньшую длину, чем радиоволна, посланная на Луну. Для другого удаляющегося края Луны должен наблюдаться противоположный эффект. В результате «радиолиния» в радиоспектре отраженного импульса будет более широкой, растянутой, чем «радиолиния» посланного импульса. По величине расширения можно
28-04-2015, 23:36