07.02.2013. | Автор:

Сразу же после Бюраканской конференции В. С. Троицкий при­ступил к реализации своих идей. Ему удалось привлечь молодых сотрудников и аспирантов (Л. И. Герптейн, А. М. Стародубцев, В. Л. Рахлин), с помощью которых он приступил к созданию спек- троанализагора по поиску узкополосных сигналов ВЦ.

Использовался метод параллельно-последовательного анализа спект­ра. Полоса анализа 2 МГц проем привалась 20-ю фильтрами шириною 100 кГц каждый. В свою очередь, 100 хилогерцоеая полоса перекрыва­лась 25-ю узкополосными фильтрами шириной 13 Гц, разнесенными по частоте на 4 кГц. Просмотр 100 чилогерцовой полосы осуществляйся изменением частоты узкополосных фильтров. Время анализа исследуе­мой полосы 2 МГц составляло 10 минут.

К 1968 г, аппаратура ^ыла готова. Наблюдения начались осе­нью 1968 г., использовалась 15-метровая антенна радиоастрономи­ческой станции НИРФИ в Зименкаг Исследовались 11 звезд сол­нечного типа (т Кита, С Эридана, G1380 и 47 Большой Медведицы, Р Гончих Псов, р Волос Вероники, Г] Геркулеса, л1 Большой Медве­дицы, i)/5 Возничего, 1 Персея, Т] Волопаса) и галактика М 31 (зна­менитая Туманность Андромеды). Наблюдение каждого объекта длилось 10 минут. Ни от одного из них не было зарегистрировано монохроматического погока, превышающего 2-Ю-21 Вт/м2 . По сравнению с проектом Озма это был несомненный шаг вперед, од­нако при выборе частоты поиска исследователи были вынуждены исходит ь из имеющихся у них возможностей. Так была выбрана ча­стота 926-928 МГц (диапазон 32 см) только потому, что в этом диапазоне имелись разработанные промышленностью высокочув­ствительные элементы СВЧ.

Еще одна группа, приступившая к исследованиям после Бюра — канского совещания — московские радиоастрономы из ГАИШ под патронажем И. С. Шкловского и непосредственным руководством Н. С. Кардашева. Здесь pa6oia велась в двух направлениях: исследо­вание пекулярных источников и подготовка к проведению обзоров неба в сантиметровом диапазоне.

17 Троицкий B.C.. Старо )убцев A.M. и др. Опыт поиска монохроматического радиои — |учения от звезд в окрестностях Солнца на частоте 927 МГц //встрой журн. 1971. Т. 48. С. 645-647.

Для проведения полных обзоров неба в сантиметровом диапа­зоне волн Н. С Кардашев предложил nociроигь радиотелескоп, специально предназначенный для этой цели. За основу был принят радиотелескоп системы Крауса. Он состоит из двух отражателей — неподвижного параболического цилиндра, оптическая ось которо­го направлена в меридиан, и плоского отражателя, который может вращаться вокруг горизонтальной оси, благодаря чему диаграмма направленности смещается в вертикальной плоскости, и можно на­блюдать источники, кульминирующие на различной высоте над го­ризонтом. Если зафиксировать наклон плоского отражателя, то благодаря суточному вращению небесной сферы через диаграмму направленности радиотелескопа в течение суток пройдут все радио­источники, кульминирующие на заданном угловом возвышении над горизонтом, т. е. имеющие заданное склонение 6. Таким образом, за сутки будет покрыта полоска неба в виде кольцевой зоны (360° по прямому восхождению) с шириной, равной размеру диаграммы направленности в вертикальной плоскости. Изменив наклон плос­кого отражат еля, можно в следующие сутки просмотреть кольцевую зону, примыкающую к первой, и, двигаясь таким образом, шаг за шагом, перекрыть, наконец, все небо.

В огличие от обычного радиотелескопа, имеющего антенну в форме парабалоида вращения, у которо! о диаграмма направленно­сти симметрична (так называемая «игольчатая» или «карандашная» диаграмма направленности), радиотелескоп системы Крауса имеет «ножевую» диаграмму направленности, ее размер в вертикальной плоскости значительно больше, чем в горизонтальной. Это увели­чивает ширину полосы обзора в течение суток и позволяе т значи­тельно сократить полное время обзора неба. Кроме того, бла! ;>да ря малой ширине «ножа» в горизонтальной плоскости возникает возможность более точной (чем при «карандашной» диаграмме) оценки узловых размеров источника.

Эскизный проект радиотелескопа для проведения обзоров неба был разртботан в Государст венном Аст рономическом институте им. П. К. Штернберга (ГАИШ) при МГУ и получил название РТ МГУ (см. рис. 1.7.1). Неподвижный параболический рефлектор имел размер 416 х 5 м (горизонтальный раскрыв 400 м). Плоский отра­жатель размером 414 х 8,2 м мог вращаться в пределах 52,5° от вертикали, что обеспечивало перекрьпие интервала склонений 105° и позволяло на широте 45° наблюдать 80% всей небесной сферы.

Геометрическая площадь антенны составляла 2000 м2. Диаграмма направленности по уровню половинной мощности на волне 1 см равнялась 5" х 412". Полное время обзора на той же волне (с уче­том частичного перекрытия полос) — около 5 лет.

И. С. Шкловс. шй, работавший в то время заведующим отделом радиоастрономии ГАИШ, добился поддержки проекта у ректора МГУ академика И. Г. Петровского, который всегда очень внима­тельно относился к нуждам радиоастрономии. Однако университет не мог выделить необходимые средства. И. Г. Петровский обратился

Первые шаги. СТА-102

Рис. 1.7.1. Радиотелескоп РТ-М ГУ.

Фотография с макета, изготовленного Т. А Лозинской из бумаги и хлебных кроток

К президенту Академии Наук СССР академику М. В. Келдышу и обсудил с ним возможность сооружения радиотелескопа совместно с Академией Наук на долевых началах. М. В. Келдыш согласился с этим предложением, и вопрос был передан на решение в Научный совет по проблеме «Радиоастрономия» АН СССР, председателем которого был В. А. Котельников.

Одновременно пулковские радиоастрономы, возглавляемые С Э. Хайкиным, выдвинули проект создания крупного радиотелес­копа сантиметрового диапазона волн с антенной переменного про­филя (АПП) для нужд радиоастрономии. Отражающая поверхность АПП состоит из отдельных подвижных элементов, установленных на кольцевом фундаменте. Перемещение отражающих элементов вдоль радиуса образующей окружности с одновременным вращени­ем их вокруг вертикальной и горизонтальной оси позволяет изме­рять профиль отражающей поверхности и, таким образом, наво­дить телескоп в различные точки неба. По сравнению с параболои­дом той же площади АПП имеет более высокое угловое разреше­ние. Подобно радиотелескопу системы Крауса, АПП также имеет «ножевую» диаграмму направленности, но с переменной высотой «ножа» (в зависимости от координат наблюдаемого источника).

При обсуждении обоих проектов в антенной секции Совета по радиоастрономии под председательством А. А. Пистэлькорса было принято решение об их объединении: главный круговой отражатель

Первые шаги. СТА-102

Рис. 1.7.2. Радиотелескоп РАТАН-600.

Слепа — общий вид радиотелескопа (макет), справа — часть кругового отражателя

АПП был дополнен плоским отражателем, расположенным в южном секгоре радиотелескопа. В сочетании с плоским отражателем южный сектор главного отражателя, по существу, представляет собой систему Крауса. Так возник проект радиотелескопа РАТАН-600 — крупнейшего советского радиотелескопа, соорркенного в 70 х годах на Северном Кавказе (рис.1.7.2). Он вошел в состав Специальной астрофизической обсерватории АН СССР, располагавшей также самым крупным 6 метровым оптическим телескопом БТА. Создание радиотелескопа РАТАН-600 — хороший (но, увы, ргдкий!) пример сотрудничества двух разных радиоастрономических коллективов.

С конца семидесятых годов группа радиоастрономов ГАИШ ве­дет на РАТАН-600 наблюдения по программе обзора неба на не­скольких частотах сантиметрового диапазона. Работа проводится как чисто радиоастрономическое исследование без какой бы то ни было связи с SETI. (В частности, все необычные сигналы «списы­ваются» за счет случайных помех и в дальнейшем анализе не прини­маются во внимание.) Это определяется кругом научных интересов исследователей. Тем не менее, полученный в результате обзора ма­
териал, в соответст иии с идеями Н. С. Кардашева и С. Э. Хайкииа, в перспективе может представляй, инт ерес для SETI.

Наряду с подготовкой обзоров неба, в отделе радиоастрономии ГАИШ под руководством Н. С. Кардашева проводились наблюде­ния пекулярных радиоисточников с целью обнаружения их возмож­ной искусственной природы. Особый резонанс вызвала обнаружен­ная Г. Б. Шоломицким переменность потока радиоизлучения СТА 102.

Вт/(м2-Ги)

Первые шаги. СТА-102

Рис. 1.7.3. Спектр радиоисточников СТА _ J У ГТА-102. Для сравнения приведен спектр радиогалактики Де — ва-А. Сплошная линия — ожи­даемый спектр искусственно­го радиоисточника

История этого открытия такова. В 1964 г. Н. С. Кардашев рас­считал спектр искусственного радиоисточника (передатчика внезем­ной цивилизации), исходя из оптимального распределении энер­гии передатчика с целью обеспечить максимальную скорость пере­дачи информации по каналу с шумом. Оказалось, что он суще­ственно отличается от типично­го спектра естественных радио­источников. Изучив наблюда­тельный материал по спектрам, Кардашев обратил внимание на два источника СТА-21 и СТА 102, незадолго до этого обнару­женные в обзоре Калифорнийс­кого технологического институ­та. Они имели спектр, резко отличный от типичного «степен­ного» спектра, характерного для естественных радиоисгочников, и — что самое удивительное! — очень напоминающий ожидае­мый спектр искусственного ра­диоисточника, только смещен­ный в низкочастотную область спектра (рис. 1.7.3). Оба источ­ника обладали также очень малыми угловыми размерами, что также соответствовало критерию искусственности. На основе этих данных Кардашев выдвинул гипотезу о возможном искусственном проис­хождении СТА-21 и СТА 102. Для проверки гипотезы он предло­жил исследовать, не является ли поток радиоизлучения от этих ис­точников переменным. Дело в том, что известные в то время радио­источники не показывали никакой переменности. Исключение (не
считая Солнца) со*.. авлял редкий класс радиоисточников типа Кас — сиопеи-А, являющихся остатками вспышек сверхновых звезд. Бла­годаря расширению оболочки сверхновой поток радиоизлучения

Первые шаги. СТА-102

Рис. 1.7.4. Радиотелескоп Центра дальней космической связи СССР в Крыму, па котором проводились наблюдения радиоисточииков CTA-21 и СТА-102

Кассиопеи-А медленно уменьшается со временем. Однако никаких периодических или нерегулярных изменений потока радиоисточ­ников не наблюдалось и, согласно теории, не должно было наблю даться. Напротив, для искусственных источников можно ожидать, что переменность является их неотъемлемым свойством. Ведь для передачи информации излучение должно быть каким-то образом модулировано, т. е. какие го из его парамефов (мощность, частота, фаза, поляризация) должны изменяться со временем. Ожидаемый временной масштаб этих изменений довольно неопределенный. Для информативной передачи изменения должны быть очень быстры­ми, а для позывных сигналов они могут быть достаточно медлен­ными. Если бы в радиоизлучении источников СТА-21 и СТА-102 удалось обнаружить переменность, это можно было бы рассматри­вать, как подтверждение гипотезы об их искусственном происхож­дении. Н С. Кардашев уговорил Г. Б. Шоломицкого, который вел радиоастрономические наблюдения на антеннах Центра дальней кос­мической связи СССР в Евпатории, провести исследование пере­менности потока радиоизлучения СТА-21 и СТА-102. Хотя Шоло — мицкий скептически относился к гипотезе Кардашева, он согласился провести эти исследования, гак как надеялся обнаружить вековое из­менение потока, аналогичное изменению потока Кассиопеи-А.

Наблюдения проводились на частоте 920 МГц в течение несколь­ких месяцев в 1964- 1965 гг. В экспериментальном отношении ра­бота была выполнена со всей необходимой тщательностью. Изме­рялась величина потока источников СТА-21 и СТА-102 по отно­шению к эталонному источнику ЗС-48 Все возможные источники ошибок тщательно исследовались и учитывались. Радиоисточник СТА-21 не показал никакой переменности, а у источника СТА-102

Было обнаружено периодическое изменение потока с периодом 102 суток[22] (рис. 1.7.5).

Это открытие бурно обсуждалось в отделе радиоастрономии ГАИШ Сотрудники отдела были молоды и энтузиазм был велик. Обсуждалась в связи с этим открытием и гипотеза Кардашева. На одной из таких дискуссий в апреле 1965 г. присутствовал коррес­пондент ТАСС А. Мидлер, который занимался научной журналис­тикой и часто заходил в отдел радиоастрономии за новостями. При­сутствуя на дискуссии, он пришел к выводу, что обнаружена внезем­ная цивилизация и подготовил репортаж на эту тему.

12 апреля 1965 г. репортаж А. Мидлера был передан по каналам ТАСС и вызвал необычную сенсацию во всем мире На следующее утро в ГАИШ пришла длинная телеграмма от Ф. Дрейка (с оплачен­ным ответом), в которой он просил сообщит ь детали открытия За тем начались звонки от зарубежных информационных агентств, акк редитованных в Москве. В середине дня в ГАИШ, по требованию иностранных корреспондентов, была созвана пресс конференция На ней выступили директор ГАИШ профессор Д Я Мартынов, И. С.­Шкловский, Н. С. Кардашев, Г. Б. Шоломицкий. Журналис там было

Первые шаги. СТА-102

Рис. 17 6. Г. Б. Шоломицкий И С Шкловский, Н. С. Кардашев (слева направо) в конференц-зале ГАИШ после пресс-конференции о радиоиеточникс СТя-102. апрель 1965 г.

Разъяснено, что речь идет всего лишь о гипотезе, что обнаружение переменности СТА-102 само по себе не являемся доказательством его искусственного происхождения (хотя и может рассматриваться как аргумент в пользу гипотезы Кардашева). Эт и разъяснения несколь­ко приглушили страсти, однако, тема обнаружения внеземных сигна лов в течение нескольких дней не сходила со страниц мировой прес­сы. Сообщения о радиосигналах ВЦ подавались наряду с важнейши ми политическими событиями тех дней.

Вот несколько выдержек из подготовленного ТАСС обзора зарубеж ной прессы (Бюллетень ТАСС, 14 апреля 1965 г.).

Об юр парижских газет.

«Париж, 14 апреле (ТАСС). Сегодня парижская печать зани­мается в основном двум* темами: проблемой Вьетнама и "внезем­ными головами". …Что касается сигналов из Вселенной, приня­тых в Москве, то печат ь преподносит сообщения об этом как сен­сацию Газетные сообщения показывают, что эта весть вызвала страсти и полемику, иногда и проявления некоторых антисоветс ких настроений.

По словам "Коыба", этот факт "должен показать как великим мира сего, так и самым смиренным тщетность конфликтов между нами, которые могут распространиться на весь мир".

Вюрмсер в "Юманите" пишет, ч то "сверхцивилизованный" мир может быть лншь таким мнром, в котором капитализм был похо­ронен тысячелетия назад»2".

Обзор лондонской печати.

«Печать уделяет внимание предстоящей поездке королевы в За­падную Германию. …

Широкое освещение на страницах печати находит вчерашняя прессконфепенция советских астрономов и, в частности, заявле ние профессора И. С. Шкловского. С большим интересом отнес­лась к гипотезе советских ученых об искусственном происхожде­нии источника радиоизлучения СТА-102 газета "Дейли мейл", ко­торая уделила этой теме редакционную статью. …

Газеты продолжают освещать положение во Вьетнаме, выде ляя, в частности, призыв Национального собрания ДРВ к парла ментария 4 всего пира оказать полдержк) вьетнамско! Iy народу в его борьбе против американского империализма^30.

Обзор 1апалногерманс1,ой печати.

«В информации под юголовком "Бонну угрожает новый блил. невосточный кризис", опубликованный в центре правой полосы, газета "Рекйнише пост" пишет об окончании в Тель-Авиве перегс воров специального представителя Бонна Бирренбаха об установ лении дипломатических отношений между ФРГ и Израилем. …

Газеты комментируют сообщение ТАСС о принятии сове.-скт мн астрономами радносишалов из космоса. Как пишет "Франк — фуртер Рундшау", это сообщение воспринято лападными учеными "скептически" Напротив, "Пейс рейн-цайтунг" публикует выска зывання мпадиогерманского ученого Конрада Мюллера и извест­ного исследователя космоса профессора Оберта, которые подтер ждают догадки о существовании жизни на других планетах…»31.


Обзор югос гавской печати.

«"Борьба" печатает материал из Праги, в котором говорится, что в последнее время чехословацкая печать проявляет особый ин­терес к югославскому опыту в области организации и развития экономики.

"Борьба" и "Политика" на вицных местах под крупными шап ками и заголовками публикуют корреспонденции из Москвы, свя­занные с сообщением некоторых советских астрономов об обна­руженных ими радиосигналах, принадлежащих якобы представи­телям другой цивилизации. …

Вчера в Белград прибыл первый советский самолет "ТУ-124". Открытию новой аэролинии Москва-Белград-Москва уделяют значительное внимание "Борьба" и "Политика’»12.

Печать ГДР.

«Берлин, 14 апреля (ТАСС), Сообщение ТАСС о том, что радиосигналы, обнаруженные от одного из космических объек­тов, возможно, принадлежат разумным существам высокоразви­той цивилизации, вызвало большой интерес и широкий отклик об­щественности ГДР. Это сообщение опубликовано газетами на пер­вой полосе под заголовком "Сенсация в космосе"»33. …

Швейцарские газеты о гипотезе советских астрономов.

«Женева, 14 апреля (ТАСС) Швейцарские газеты на первых страницах под большими заголовками сообщают о гипотезе совет ского астронома Кардашева. … Газеты публикуют многочислен ные комментарии ученых и прессы других стран относительно со­общения ТАСС о гипоте Ie советских ученых…. газета "Трибюн де Лозанн" …пишет: кажется, советский журналист или журна­листы поддались стремлению к сенсации, которое они так реши­тельно осуждают, заводя речь о своих западных коллегах»3».

История СТА 102 поучительна во многих отношениях. Она показывает, что мировое общественное мнение весьма чувствитель­но ко всему, что связано с проблемой BII.. Это знаменательно само но себе. И это накладывает серьезную ответственность как на иссле­дователей, так и на прессу. Ибо, с одной стороны, общественность должна быть информирована о ведущихся исследованиях и их ре­зультатах, а с другой стороны, надо избегать непродуманных, лег­ковесных заявлений на эту тему, тщательно отделяя установленные факты от предположений.

Драматически сложилась и судьоа самого открытия переменнос­ти СТА-102. Радиоастрономы встретили его с недоверием. Отчас­ти, из-за того, что результат противоречил принятым представле­ниям о природе радиоисточников и имеющимся эксперимент аль ным данным; отчасти потому, что источник связывался с гипотезой о ВЦ. На ряде обсерваторий были предприняты работы по иссле­дованию переменности квазизвездных радиоисточников (квазаров), к числу которых принадлежит СТА-102. Эти исследования приве­ли к обнаружению фундаментального факта — переменности ра­диоизлучения квазаров. Но переменность самого СТА-102 не под твердилась. Г. Б. Шоломицкий предполагал, что это может быть свя­зано с характером поляризации радиоисточника, поскольку он проводил наблюдения на антенне с круговой поляризацией, а про­верка проводилась на антеннах с линейной поляризацией. Но раз­гадка, видимо, состояла в ином. В 1972 г. переменность потока ра­диоизлучения СТА-102 была вновь обнаружена канадским радио астрономом Дж. Ханстедом, а затем подтверждена другими исследователями. В связи с этим высказывается предположение о «транзиенгном» (временном) характере переменности СТА-102,т. е. чередовании периодов переменности и стабильности.

Комментарии закрыты.