Искатель, 1961 № 06 - [3]

Короткие — почти не огибают землю и сильно поглощаются. Но и их задерживает ионосферный слой, который отражает их подобно зеркалу.

Для космической связи пригодны УКВ. Они беспрепятственно проходят ионосферу и устремляются в межзвездное пространство. Их долго вообще считали бросовыми, неприемлемыми для связи, хотя и признавали за ними ряд достоинств. Достаточно упомянуть, что в этом диапазоне можно было бы разместить десятки тысяч радиостанций.

Но в этом случае уместно вспомнить сказку о гадком утенке, который стал прекрасным лебедем. Ультракороткие волны сделали возможным телеприем, радиолокацию и, наконец, радиосвязь в космосе.

Не правда ли, приятно было слышать голоса первых звездных капитанов Юрия Гагарина и Германа Титова! А ведь связь с ними, в том числе и телевизионная, осуществлялась на УКВ.

ВОЛНА ИДЕТ ЛУЧОМ

Однако вернемся к молнии. Она раскрыла человеку тайны радиоволн. Человек овладел ими, научился разделять их и властвовать над ними. Они стали для него средством связи.

Огонь давно стал спутником людей, освещал жилище человека. Свет факела стал его спутником в темной ночи. Свет использовался человеком и как средство связи.

В древнем Египте с помощью факелов и условных знаков передавали сообщения. Световыми сигналами пользовались древние греки, римляне. Но было ли это средство связи совершенным? Нет. Свет факела даже ночью заметен лишь на расстоянии нескольких километров. Световую вспышку, подобную молнии, и то можно увидеть только за десятки километров.

Здесь возникает как бы непреодолимый барьер для распространения света. Рассеиваясь в пространстве, свет становится таким слабым, что его нельзя уловить не только глазом, но даже прибором. Только такие факелы вселенной, как звезды мощностью в миллионы солнц, шлют нам свой свет из глубин космоса.

А можно ли на земле создать источники света такой же яркости? На первый взгляд кажется, нет. Но на заре радиовещания скептики утверждали, что нельзя передавать беспроволочным телеграфом сообщения на сотню, на тысячу или на десять тысяч верст.

Все мы знаем, что прогнозы скептиков не оправдались. Ученые нашли пути и преодолели трудности, казавшиеся непреодолимыми, и радиопередачи между любыми пунктами земного шара стали реальностью. Осуществлена и радиосвязь на десятки миллионов километров с космической лабораторией, направленной в сторону Венеры.

Но расстояния в сотни миллионов километров могут оказаться для радиоволн непреодолимыми.

По мере удаления корабля от Земли прием все же прекратится.

Почему?

Дело в том, что из радиоволн невозможно сформировать достаточно узкий пучок. Они всегда разбегаются в виде более или менее широкого конуса.

Радиолуч расходится под углом, и приходящий к приемнику радиосигнал становится все менее мощным. Когда он станет слабее, чем собственный шум усилителей, то различить его будет невозможно — и связь прекратится.

Вспомните эпизод из фантастического рассказа Валентины Журавлевой «Астронавт».

«В бортовом журнале короткие записи: «Полет продолжается. Реактор и механизмы работают безупречно. Самочувствие отличное». И вдруг почти крик: «Телесвязь прервана. Ракета ушла за пределы телеприема. Вчера смотрели последнюю передачу с Земли. Как тяжело расставаться с Родиной!» Снова идут дни. Запись в журнале: «Усовершенствовали приемную антенну рации. Надеемся, что радиопередачи с Земли удастся ловить еще дней семь-восемь». Они радовались, как дети, когда рация работала двенадцать дней…»

Как же увеличить дальность космической радиосвязи? Нужно научиться излучать очень узкие пучки радиоволн.

Для того чтобы конус был достаточно узким, размеры антенн должны быть много больше длины излучаемой волны. Именно поэтому для целей радиолокации пришлось освоить сантиметровые волны. Но и на этих волнах трудно получить пучки, расходящиеся в конусе с углом меньше одного градуса, хотя и применяются антенны диаметром более десяти метров.

Да и увеличивать мощность передачи с космического корабля и размеры антенны на космическом корабле можно только до каких-то пределов.

Значит, применение радиоволн в космосе связано с решением многочисленных и сложных задач.

Нет ли другого выхода?

В световом диапазоне эта задача решается гораздо легче. Ведь длина волны света меньше десятитысячной доли миллиметра и по сравнению с ней двухметровое зеркало обычного прожектора огромно.

Поэтому мысли ученых обращаются к лучу света. Ученые ставят перед собой вопрос: может ли свет стать звуком?

— Да. Может, — говорят они. — Это было реализовано уже давно в известном фототелефоне. Свет от яркой лампы при помощи зеркала или линзы направлялся от «передатчика» к приемнику. Яркость этого света изменялась под действием звуковых волн, преобразуемых микрофоном в электрические колебания. В приемнике свет воспринимался фотоэлементом, преобразующим изменение яркости света в переменный электрический ток, который при помощи телефонной трубки вновь превращался в звук. Однако фототелефон действовал лишь на небольших расстояниях. В то время оптики не знали более ярких источников света, чем вольтова дуга.

Но и никакими известными средствами радиотехники получать электромагнитные волны светового диапазона невозможно.