В просторы космоса, в глубины атома

Радиоинтерферометры (РИ). Если собрать два-три радиотелескопа в единую систему, то можно получить значительно лучшую разрешающую способность, чем у отдельного инструмента. Такая система называется интерферометром (с. 96), в ней, по сути дела, с высочайшей точностью учитывают момент прихода радиоволн к каждой антенне и по запаздыванию одного из сигналов вычисляют радиоизображение источника, его размеры. Чем больше база РИ, т. е. чем дальше один РТ от другого, тем легче уловить разность хода, тем выше, лучше разрешение интерферометра. На Земле предельное расстояние между антеннами — 12 тыс. км (диаметр земного шара), на радиоинтерферометрах с такой базой, принимая радиоволны длиной около 1 см, уже удалось получить разрешающую способность 2·10^-4 угловой секунды, т. е. 0,2 миллисекунды. Замечательный результат: была бы у нас такая острота зрения, мы увидели бы на Луне предмет размером с ботинок, а на Марсе могли бы рассмотреть детали рельефа размером в несколько километров.

Космический радиотелескоп (КРТ). Главный враг больших телескопов — сила земного тяготения — резко ослабевает по мере удаления от Земли. И поэтому в космосе можно строить большие антенны, в частности, большие рефлекторы, которые не будут деформироваться под действием собственного веса. Можно строить антенны, не расходуя тонны металла, как мы это делаем на Земле, антенны с очень точной геометрией, а значит, пригодные для приема на самых коротких волнах, вплоть до миллиметровых. Один из вариантов большого космического радиотелескопа разрабатывают советские специалисты. Великолепная идея КРТ объединила конструкторов, радистов, специалистов по строительным конструкциям, по космической технике. Рассчитано: диаметр рефлектора можно довести до 10 км, а возможно, и до 20 км; «фигуру» рефлектора можно будет сохранить с такой точностью, которая позволит принимать радиоволны до λ = 1 мм.

Космический радиоинтерферометр (КРИ). Имея два КРТ, можно построить радиоинтерферометр с огромной базой. Можно, например, увезти эти КРТ в две противоположные точки далекой околосолнечной орбиты, куда-нибудь за Марс, и пусть они себе вращаются вокруг Солнца на расстоянии 1–1,5 млрд. км друг от друга (рис. 6). Из двух таких плывущих в космосе антенн может получиться КРИ с гигантской базой и с совершенно уже невероятным разрешением — до 10^-10 угловой секунды (10^-7 миллисекунды), т. е. в миллион раз — в миллион раз! — лучше нынешних рекордных результатов. Имея оптический прибор с таким разрешением, мы могли бы с Земли рассматривать отдельные песчинки в марсианской пустыне.

Возможная реализация идеи

Модульная конструкция. Важную особенность КРТ отражают два слова, введенных в его название, — «неограниченно наращиваемый». Рефлектор КРТ должен собираться из отдельных модулей, они выводятся на орбиту в сложенном виде, автоматически раскрываются и стыкуются друг с другом (рис. 7).

При этом модулями можно наращивать уже работающую антенну. Основа модуля — каркас из металлических труб диаметром 75 мм при толщине стенок 0,5 мм. На каркасе крепится ажурная рабочая поверхность, изготовленная из более тонких трубок диаметром меньше 1 см. И наконец, на рабочей поверхности закреплен третий слой пирога — отражающая поверхность, скорее всего из тонкого металлизированного пластика (рис. 8).

Толщина всей конструкции, точнее, ее глубина — 10 м, хотя для рефлектора диаметром D = 20 км ее, видимо, придется делать более толстой, наращивая в глубину трубчатый силовой каркас. Основной модуль сборного рефлектора представляет собой равносторонний шестиугольник со стороной 200 м, рабочая поверхность — это сетка из треугольников со стороной 2 м, отражающие элементы — шестиугольники с диагональю 4 м. Расчеты показывают, что антенна такой конструкции при диаметре рефлектора D = 1 км будет иметь массу 250 т (это 12 таких космических аппаратов, как «Салют»), при D = 10 км — 25 000 т. Эти цифры не будут казаться чрезмерно большими, если подсчитать, что на 1 кв. м поверхности КРТ приходится масса всего около 200–300 г.