Космос — землянам - [17]

А добраться и разобраться надо. И совсем не из праздного любопытства, а по причинам прозаически практичным. Ведь при разогреве ионосферы воздух из более плотных нижних слоев поднимается выше, вызывая значительное увеличение плотности среды на больших высотах. А раз так, то сопротивление движению космических аппаратов на этих высотах увеличивается. Подобные колебания плотности заранее рассчитать невозможно. О них удается судить лишь по изменению орбит спутников и кораблей, которые движутся в среде как бы с переменной плотностью. Эти же колебания приводят к возникновению помех или даже перебоев в радиосвязи, что небезразлично уже не только для космонавтики.

Солнце решающим образом влияет на образование ионосферы. Поэтому ее граница ночью и днем меняется в довольно значительных пределах — от 25 до 30 километров. Ионосфера как бы дышит, то вздымаясь, то опускаясь. А солнечные вспышки, увеличивая набегающие потоки ультрафиолетовых и рентгеновских лучей, поднимают в ней волнение, иногда переходящее в настоящий шторм. Энергия частиц возрастает, они проникают глубже. Во время таких вот геомагнитных бурь и происходит сильный разогрев верхних слоев атмосферы за счет энергии Солнца. Кроме того, этому разогреву способствуют электрические токи, протекающие в полярных областях ионосферы.

Все эти упомянутые мною взаимные влияния, разогревы, перетекания, пульсирование границ — процесс невероятно запутанный, разбираться в котором люди только начинают. Эксперимент «Эмиссия» касается лишь небольшой его частности. И появился он в программе полетов после того, как в сентябре 1973 года космонавты В. Лазарев и О. Макаров с корабля «Союз-12» впервые увидели свечение эмиссионного слоя на ночной стороне Земли. Затем эти наблюдения с помощью специальной аппаратуры продолжили экипажи орбитальной станции «Салют-4». Однако наиболее существенные результаты принесли наблюдения космонавтов с борта орбитальной станции «Салют-6».

Экипаж второй основной экспедиции на «Салюте-6» (В. Коваленок и А. Иванченков) не только многократно наблюдал эмиссию ночной атмосферы Земли, но и сфотографировал ее. В дневнике командира экипажа была сделана запись: «Сияние наблюдается одновременно со вторым эмиссионным слоем. Отдельные лучи полярного сияния достигают второго эмиссионного слоя, как бы разрывая его…»

Именно в эти дни на Земле отмечались возмущения, характерные для магнитной бури, которая началась внезапно и была очень сильной и продолжительной. Повышенное излучение второго эмиссионного слоя заметили даже с Земли в средних широтах.

Интересную картину увидели космонавты 29 сентября 1978 года. В 9 часов утра по московскому времени, когда станция пролетала над Атлантикой, начались мощные полярные сияния одновременно в северном и южном полушариях. Области свечения простирались от полюсов до 25 градусов северной и южной широт. Орбитальная станция пролетала как над областями, так и через области свечения полярных сияний. Они были похожи на бегающие лучи прожекторов, бивших с поверхности Земли. Яркую, переливающуюся всеми цветами радуги картину космонавты сравнивали с фантастической цветомузыкой. Это мощное полярное сияние продолжалось около десяти часов и закончилось так же внезапно, как и началось.

Систематические наблюдения космонавтов за эмиссионным излучением верхней атмосферы на протяжении 140-суточного полета позволили ученым сделать некоторые обобщения и выводы. Так, интенсивное свечение второго эмиссионного слоя в форме замкнутого кольца, как предположили специалисты, служит предвестником мощных полярных сияний и связано с проявлением солнечной активности. И первыми эту связь «нащупали» космонавты.

На 135-е сутки полета В. Коваленок в дневнике записал: «Первый эмиссионный слой слился с видимым горизонтом Земли (23.30–00.05 моск. времени). Отмечается повышенное свечение всей атмосферы на теневом участке орбиты. Второй эмиссионный слой наблюдается на небесной сфере замкнутым кольцом. Спросить ЦУП: не ожидаются ли мощные полярные сияния? Какое состояние Солнца?»

Центр управления полетом обратился к соответствующим специалистам. Те подтвердили, что из-за процессов, происходящих на Солнце, пожалуй, возможны мощные полярные сияния. А вскоре прогноз космонавтов полностью оправдался. Теперь уж заволновались ученые: как это экипаж станции сумел предусмотреть очередной солнечный каприз?

Оказалось, что несколькими днями раньше на борт «Салюта-6» было передано сообщение о предполагаемой магнитной буре с просьбой к космонавтам понаблюдать за полярными сияниями в районах южнее Австралии и над юго-восточной частью Канады, если таковые возникнут. Действительно, и в северном и в южном полушариях в назначенный срок замерцали сполохи. И вот тут-то космонавты вспомнили, что накануне появилось в небе свечение второго эмиссионного слоя. Оно было хорошо заметно в виде замкнутого кольца…

Теперь ученые не сомневаются: эмиссионное излучение верхней атмосферы Земли и полярные сияния — хороший индикатор геомагнитной, геофизической и гелиофизической активности. Особенно чутким они считают второй эмиссионный слой. Поэтому в программе последующих космических полетов предусмотрены систематические наблюдения и исследования с помощью приборов верхних слоев атмосферы в видимой, ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра.