Книга: Небесные сполохи и земные заботы

8. Несколько фунтов вещества

8. Несколько фунтов вещества

— Читаешь–читаешь, ходишь по семинарам, чего только не слушаешь — и все ради этого?! — Я не могла отвести глаз от поразившей меня строчки: «Радиационные пояса Земли содержат всего лишь несколько фунтов вещества». Это утверждалось в статье, лежавшей передо мною. Среди авторов — известный американский космофизик Ван Аллеи. БЫЛО начало 60?х годов. Совсем недавно поднялся в небо первый спутник.

Исследователь космоса Хесс писал о тогдашней космофизике: «Сейчас новые ценные статьи в этой области появляются со скоростью около одной статьи в день». Хотя изучение космических частиц шло быстро, представление о них оставалось отрывочным. Спутники регистрировали то большее, то меньшее их количество.

Надо было выяснить, откуда они появляются и куда исчезают. Судить же о процессах в огромном и, как оказалось, переменчивом космосе, располагая данными вдоль одной, хотя и многовитковой линии — траектории спутника, очень трудно. Выражения «спутник видел» или «они это видели на своем спутнике» — об исследователях, которые никогда не поднимались в космос, — вошли тогда в лабораторный жаргон космофизиков, да так и остались в нем. Но целостная картина из виденного не очень–то складывалась. В потоке научной литературы я напряженно искала хоть что–нибудь похожее на общие утверждения. И вот узнала: «Несколько фунтов вещества…»

Мало ли фунтов в Галактике! Мы с детства воспитаны в убеждении, что земная атмосфера надежно изолирует нас от них. Правда, эти несколько фунтов находятся вблизи Земли и состоят из весьма энергичных частиц. Присутствие их — радиоактивность космоса — обязательно учитывается при запусках космических кораблей, только тогда можно гарантировать здоровье космонавтов.

Жителей Земли защищает от этих частиц атмосфера планеты. В земных лабораториях исследователь отделен от области повышенной радиации толстыми стенами или специальным заслоном из свинцовых кирпичей. Такой способ защиты космонавта, находящегося вне атмосферы, может быть использован лишь в очень ограниченной мере: космический корабль не должен быть слишком тяжел. В принципе возможен другой способ — отводить подошедшие заряженные частицы в сторону с помощью электромагнитного поля. Но эта методика не отработана, и, кроме того, у нее есть свой недостаток: она может вызывать помехи в работе бортовых приборов. При быстром «проскоке» на корабле опасной зоны радиационных поясов космонавт получает незначительное облучение. Другое дело, если корабль летает внутри самих поясов… Прикладной целью работы специалистов–космофизиков всегда считалось определение степени радиационной опасности при космических полетах.

Однако в начале 60?х годов эта задача уже была в первом приближении решена. Для этого не понадобилось выяснять всю физику процессов в радиационных поясах, достаточно было путем измерений и приближенных оценок оконтурить их область. Уже кружили вокруг Земли спутники, на безопасных орбитах работали космонавты. Решающий шаг человечество сделало: космос стал доступен. Люди получили возможность оглядывать свою планету целиком, проводить в космосе необычные технологические операции. Все это можно делать, летая в той же безопасной зоне. И что нам в таком случае до явлений в радиационных поясах!

Конечно, спутники дают возможность подробно изучать эти явления, но мне казалось не совсем понятным, почему мы этой возможностью пользуемся. Потому что можно изучать или потому что стоит изучать? В самом деле, и на Земле есть много опасных для судоходства мест, но люди осваивают их «в рабочем порядке», не концентрируя на этом много внимания. А запуск космического корабля с его научными приборами стоит недешево. Не излишняя ли это роскошь — исследования ближнего космоса на таком ювелирном уровне? Тем более что даже доскональное его изучение привести к пересмотру фундаментальных законов физики не может, специалисты в этом единодушны: ближний космос живет по тем же самым физическим законам, что и Земля.

Другое дело — дальние космические полеты. Они недаром так интригуют фантастов. Очень может быть, что путешествия к далеким мирам потребуют уточнения наших представлений о фундаментальном в физике. Прогноз обстановки в космосе для корабля, отправляющегося в дальний рейс, совершенно необходим: такой корабль не отзовешь с орбиты в случае непредвиденных обстоятельств. Но мне погрузиться в эту область исследований мешало ощущение ее замкнутости: надо–де с помощью космических кораблей изучать космическое пространство, чтобы в нем могли летать другие космические корабли, исследуя то же пространство. До получения фундаментальных выводов, казалось, так далеко.

И потом, как знать, по какому пути пойдет развитие космической техники. Служили же людям на Земле парусные корабли, для которых неожиданно долгий штиль был равносилен аварии. Но задолго до появления радио и надежного прогноза погоды парусники уступили место пароходам, которым прогноз штилевой ситуации не важен.

Одни из моих товарищей, окончивших Московский университет, как и я, по специальности «атомная физика», вовсю включились в термоядерные исследования, другим Удалось путем измерений электропроводности при плавном изменении температуры точно засечь почти неуловимый миг перехода жидкого металла в плазму, проводящий газ. Знаменитая проблема перехода от жидкости к газу, одинаковость химических и такая разница физических свойств… Я же, занимаясь радиационными поясами, чувствовала себя не у дел. Вспоминала шутку нашего заведующего кафедрой Л. А. Арцимовича, ставшую потом такой знаменитой (она — эпиграф к этой главе), и видела, что нет у меня достаточного любопытства к одиноким энергичным частицам, чтобы иметь моральное право удовлетворять его за казенный счет.

К счастью для меня, наука о ближнем космосе быстро развивалась. Открылись частицы меньших энергий — космическая плазма, заполняющая околоземное пространство и активно влияющая на магнитные поля в нем. Плазма, которая смыкает верхнюю атмосферу Земли с солнечным ветром, в конечном счете с атмосферой Солнца.

Частицы радиационных поясов не перестали интересовать космофизиков. От этих энергичных и подвижных частиц зависит надежность и продолжительность работы бортовой аппаратуры спутников, которых в космосе становится все больше. Радиационные пояса находятся в области дипольного магнитного поля Земли, а область эта под воздействием солнечного ветра то увеличивается, то сокращается в размерах. Поэтому по показаниям счетчиков этих частиц можно определить, находится ли спутник в области дипольного поля или за ее пределами. Таким образом, знание физики радиационных поясов помогает изучать и процессы, в которых главные действующие лица — низкоэнергичная плазма магнитосферы и солнечный ветер. Различные явления в космосе оказались интригующе и тонко связаны между собой.

Круг проблем, стоящих перед космофизикой, непрерывно расширяется. Теперь уже от коллег, работающих в других областях физики, приходится слышать чуть завистливое: «У вас тема живая!»

И все–таки… Мы изучаем процессы, порождающие магнитные возмущения на Земле. Самый мощный их вид — магнитные бури, во время которых магнитное поле меняется всего лишь на несколько сотых долей своей величины. Впрочем, и само дипольное поле Земли… Небольшой постоянный магнитик создает между полюсами поле, раз в двести более сильное, а из таких магнитов делают, между прочим, магнитные защелки для шкафов! В лабораториях постоянные магнитные поля в сто тысяч раз сильнее естественного земного не редкость. Говорят, магнитная буря по энергии эквивалентна взрыву мегатонного термоядерного заряда. Но действие ее распространяется на огромную область космического пространства. Настолько огромную, что впечатляющие цифры имеют мало отношения к происходящему в данном месте.

В ионосфере примерно на 100?километровой высоте часто дуют ветры со скоростью метров 100 в секунду — ураганные по земным понятиям. Выше, к 1000 километров, скорость движения вещества еще раз в 10 больше — это магнитосферная конвекция. Но космонавты, выходящие в открытый космос, «урагана» не замечают: это буря в том, что физики в лабораториях называют высоким вакуумом. «Буря в стакане воды»? Процесс никому на Земле не интересный, кроме специалистов по космосу, да радистов? Есть ли какая–нибудь связь между явлениями в космосе и нашей жизнью на планете Земля?

В начале 70?х годов космофизики стали интересоваться погодой. Меня подтолкнуло включиться в эти исследования одно происшествие, которое было далеко от Москвы и о котором я узнала совершенно случайно. Вывела меня на него старая университетская традиция.

Бывает, замотавшись к концу недели, перестаешь ощущать себя человеком. Тогда в воскресенье надо обязательно идти в поход.

Кто придумал этот чудесный вид отдыха? Созвониться с друзьями в пятницу, договориться о встрече «у пригородных касс», явиться воскресным утром налегке, прихватив плащ, термос да пару бутербродов, — вот и весь рецепт праздника. Что может быть прекраснее сочетания — друзья и природа? Но поход, кроме того, еще и долгое спокойное движение, которого так нехватает всю городскую неделю. Между прочим, во время встреч с зарубежными физиками порой заходит речь о привычных формах отдыха, и тогда тот факт, что у нас можно, так вот импровизируя, взять да отправиться с друзьями куда–нибудь километров на 20, всегда вызывает у западных коллег очень живую реакцию: для них, привычных к частному землевладению, это экзотика.

Стремление так проводить свободное время как–то само собой прививается в университете. Ходят в походы первокурсники, ищут возможности уехать летом с какой–нибудь экспедицией старшекурсники, их преподаватели, аспиранты и научные сотрудники, физики особенно.

Замечательный человек и физик, ректор МГУ Рем Викторович Хохлов был опытным альпинистом. Преданность горам жила в нем буквально до последних дней, до несчастья, которое случилось при восхождении на одну из высочайших вершин Памира.

Недавно из книги Е. Лебедева «Огонь — его родитель» я с изумлением узнала, что и основатель нашего университета М. В. Ломоносов готов был на многое, лишь бы принять участие в экспедиции, ровным счетом никак не относящейся к его прямым обязанностям.

Когда в Славяно–греко–латинскую академию, где учился молодой Ломоносов, пришла бумага с предписанием отобрать лучших семинаристов для обучения физике и математике в Петербурге, ректор академии не спешил включить Ломоносова в число избранных. Не оттого, конечно, что способности или прилежание Ломоносова вызывали у него сомнения. Дело здесь было в другом. Скорее всего, здесь сыграла роль история, связанная с поступлением Ломоносова. В 1731 году, чтобы стать учеником, Ломоносов назвался сыном холмогорского дворянина, и это сошло ему с рук, несмотря на то что на Севере крепостного права не было и потому холмогорских дворян не существовало вообще. В сентябре 1734 года, узнав, что в составе географической экспедиции, направлявшейся в киргиз–кайсацкие степи, не доставало священника, Ломоносов предложил… свои услуги. Ему очень хотелось принять участие в этой поездке: увидеть заволжские края, поближе познакомиться с практической географией. При оформлении бумаг он, чтобы облегчить себе рукоположение в священники и устройство на эту должность в экспедицию, показал под присягой, что «отец у него Холмогорах церкви Пресвятыя богородицы поп Василий Дорофеев».

(Внутренним благоговением перед религией будущий создатель Московского университета, как мы видим, не отличался. 50 лет работал университет по учебным программам, которые он составил, и был это единственный из европейских университетов того времени, который не имел факультета богословия.)

Когда при проверке выяснилось, что никакого попа Василия Дорофеева в названной церкви никогда не числилось, Ломоносову был учинен вторичный допрос, на котором он рассказал уже все как есть: что «рождением–де он, Михайло, крестьянина Василья Дорофеева сын»… И вот теперь, когда встал вопрос о новом оформлении документов, уже о продолжении образования в Петербурге, эти старые факты, с административной точки зрения характеризовавшие Ломоносова как человека сомнительного, опять оказались в центре внимания. Лишь благодаря вмешательству влиятельного лица юноша все–таки попал в Петербург.

Вероятно, чем–то очень знакомым повеяло бы на Михаила Васильевича, будь у него возможность в наше время пройтись весной по зданиям почти 230 лет назад основанного им университета. Всюду развешаны узкие полоски бумаги: «Экспедиции для работы в районе… на срок… требуется рабочий (или шофер, или повар). Звонить по телефону…» Если приглашают, значит, ездят! И приглашающему надо до выезда определить, действительно ли явившийся к нему человек тот, кем он называет себя: выдержит ли нагрузку рабочего–шурфовщика, сумеет ли водить машину или готовить еду.

И известные слова Пушкина о Ломоносове: «Он создал первый университет. Он, лучше сказать, сам был первым нашим университетом» — мне не кажутся такой уж метафорой.

С детства меня удивляло, как удается жить народам Севера в своей арктической пустыне, и я много читала на этот счет. Оказалось, с опорой друг на друга и на понимание природы. Стала интересоваться системами отношений между людьми, конкретной историей и памятью народов — этнографией. В 1973 году я пришла в Институт этнографии с надеждой выяснить, не читают ли этнографы какие–нибудь доступные для меня лекции, познакомиться и, если будет случай, попроситься в экспедицию на время отпуска. Разговаривать мне пришлось с Ю. Б. Симченко, этнографом и писателем, имя его было мне знакомо по книгам. Едва я начала говорить, он перебил меня.

— Говорите прямо, в экспедицию хотите?

— Хочу.

— Но мы берем только определенных работников. Фотографировать можете? С магнитофоном дело имели?

Пришлось признаться, что с техникой у меня, теоретика, отношения непонятные: я к ней — с душой, она ко мне — с капризами. Юрий Борисович выразительно развел руками… Вдруг меня осенило: вот чем я могут быть им полезна!

— Я умею рисовать!

— Это другое дело!

Я принесла потом свои рисунки, и судьба моей поездки была решена.