[Назад] [Оглавление] [Вперед]1.7. Первые шаги. СТА-102Сразу же после Бюраканской конференции В. С. Троицкий приступил к реализации своих идей. Ему удалось привлечь молодых сотрудников и аспирантов (Л. И. Герштейн, А. М. Стародубцев, В. Л. Рахлин), с помощью которых он приступил к созданию спектроанализатора по поиску узкополосных сигналов ВЦ. Использовался метод параллельно-последовательного анализа спектра. Полоса анализа 2 МГц просматривалась 20-ю фильтрами шириною 100 кГц каждый. В свою очередь, 100-килогерцовая полоса перекрывалась 25-ю узкополосными фильтрами шириной 13 Гц, разнесенными по частоте на 4 кГц. Просмотр 100-килогерцовой полосы осуществлялся изменением частоты узкополосных фильтров. Время анализа исследуемой полосы 2 МГц составляло 10 минут.К 1968 г. аппаратура была готова. Наблюдения начались осенью 1968 г., использовалась 15-метровая антенна радиоастрономической станции НИРФИ в Зименках. Исследовались 11 звезд солнечного типа (τ Кита, ε Эридана, G1380 и 47 Большой Медведицы, β Гончих Псов, ρ Волос Вероники, η Геркулеса, π1 Большой Медведицы, ψ5 Возничего, ι Персея, η Волопаса) и галактика Μ 31 (знаменитая Туманность Андромеды). Наблюдение каждого объекта длилось 10 минут. Ни от одного из них не было зарегистрировано монохроматического потока, превышающего 2·10-21 Вт/м2 27 . По сравнению с проектом Озма это был несомненный шаг вперед, однако при выборе частоты поиска исследователи были вынуждены исходить 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 Бюраканского совещания — московские радиоастрономы из ГАИШ под патронажем И. С. Шкловского и непосредственным руководством Н. С. Кардашева. Здесь работа велась в двух направлениях: исследование пекулярных источников и подготовка к проведению обзоров неба в сантиметровом диапазоне. Для проведения полных обзоров неба в сантиметровом диапазоне волн Н. С. Кардашев предложил построить 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 радио-источники, кульминирующие на заданном угловом возвышении над горизонтом, т. е. имеющие заданное склонение δ. 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 отражателя, можно в следующие сутки просмотреть кольцевую зону, примыкающую к первой, и, двигаясь таким образом, шаг за шагом, перекрыть, наконец, все небо. В отличие от обычного радиотелескопа, имеющего антенну в форме парабалоида вращения, у которого 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 позволяет значительно сократить полное время обзора неба. Кроме того, благодаря малой ширине «ножа» в горизонтальной плоскости возникает возможность более точной (чем при «карандашной» диаграмме) оценки угловых размеров источника. Эскизный проект радиотелескопа для проведения обзоров неба был разработан в Государственном Астрономическом 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 перекрытие 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. Шкловский, 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 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.
Рис. 1.7.1. Радиотелескоп РТ-МГУ. Фотография с макета, изготовленного Т. А. Лозинской из бумаги и хлебных крошек 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. Пистолькорса было принято решение об их объединении: главный круговой отражатель Рис. 1.7.2. Радиотелескоп РАТАН-600. Слева — общий вид радиотелескопа (макет), справа — часть кругового отражателя АПП был дополнен плоским отражателем, расположенным в южном секторе 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, сооруженного 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, редкий!) 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 материал, в соответствии с идеями Н. С. Кардашева и С. Э. Хайкина, в перспективе может представлять интерес 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. 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 радио-источников. 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 радиоисточников, 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. Рис. 1.7.3. Спектр радиоисточников СТА-21 и СТА-102. Для сравнения приведен спектр радиогалактики Де-ва-А. Сплошная линия—ожидаемый спектр искусственного радиоисточника 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) составлял редкий класс радиоисточников типа Кассиопеи-А, являющихся остатками вспышек сверхновых звезд. Благодаря расширению оболочки сверхновой поток радиоизлучения Рис. 1.7.4. Радиотелескоп Центра дальней космической связи СССР в Крыму, на котором проводились наблюдения радиоисточников СТА-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 наблюдаться. 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-то из его параметров (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, так 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
Рис. 1.7.5. Изменение потока радиоизлучения источника СТА-102 со временем. По горизонтальной оси отложено время (дата наблюдения), по вертикальной оси — отношение потоков радиоизлучения СТА-102 к потоку ЗС-48 (черные точки) и СТА-21 к ЗС-48 (кружки). Вертикальными черточками отмечены ошибки наблюдения. Видно, что поток СТА-21 остается постоянным, в то время как поток СТА-102 меняется с периодом 102 суток было обнаружено периодическое изменение потока с периодом 102 суток28 (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 сообщить детали открытия. Затем начались звонки от зарубежных информационных агентств, аккредитованных 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. Шоломипкий. Журналистам было разъяснено, что речь идет всего лишь о гипотезе, что обнаружение переменности СТА-102 само по себе не является доказательством его искусственного происхождения (хотя и может рассматриваться как аргумент в пользу гипотезы Кардашева). Эти разъяснения несколько приглушили страсти, однако, тема обнаружения внеземных сигналов в течение нескольких дней не сходила со страниц мировой прессы. Сообщения о радиосигналах ВЦ подавались наряду с важнейшими политическими событиями тех дней.
Рис. 1.7.6. Г. Б. Шоломицкий, И. С. Шкловский, Н. С. Кардашев (слева направо) в конференц-зале ГАИШ после пресс-конференции о радиоисточнике СТА-102, апрель 1965 г. Вот несколько выдержек из подготовленного ТАСС обзора зарубежной прессы (Бюллетень ТАСС, 14 апреля 1965 г.).Обзор парижских газет.«Париж, 14 апреля (ТАСС). Сегодня парижская печать занимается в основном двумя темами: проблемой Вьетнама и "внеземными голосами". ...Что касается сигналов из Вселенной, принятых в Москве, то печать преподносит сообщения об этом как сенсацию. Газетные сообщения показывают, что эта весть вызвала страсти и полемику, иногда и проявления некоторых антисоветских настроений...По словам "Комба", 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, что "сверхцивилизованный" мир может быть лишь таким миром, в котором капитализм был похоронен тысячелетия назад»29.Обзор лондонской печати.«Печать уделяет внимание предстоящей поездке королевы в Западную Германию. ...Широкое освещение на страницах печати находит вчерашняя прессконференция советских астрономов и, в частности, заявление 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, выделяя, в частности, призыв Национального собрания ДРВ к парламентариям всего мира оказать поддержку вьетнамскому народу в его борьбе против американского империализма»30.Обзор западногерманской печати.«В информации под заголовком "Бонну угрожает новый ближневосточный кризис", опубликованный в центре правой полосы, газета "Рекйнише пост" пишет об окончании в Тель-Авиве переговоров специального представителя Бонна Бирренбаха об установлении дипломатических отношений между ФРГ и Израилем. ...Газеты комментируют сообщение ТАСС о принятии советскими астрономами радиосигналов из космоса. Как пишет "Франк-фуртер Рундшау", это сообщение воспринято западными учеными "скептически". Напротив, "Нейе рейн-цайтунг" публикует высказывания западногерманского ученого Конрада Мюллера и известного исследователя космоса профессора Оберта, которые подтверждают догадки о существовании жизни на других планетах. ...»31.Обзор югославской 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 видных местах под крупными шапками 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"»32.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 советского астронома Кардашева. ... Газеты публикуют многочисленные комментарии ученых и прессы других стран относительно сообщения ТАСС о гипотезе 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»34.История СТА-102 поучительна во многих отношениях. Она показывает, что мировое общественное мнение весьма чувствительно ко всему, что связано с проблемой ВЦ. Это знаменательно само по 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 судьба самого открытия переменности СТА-102. Радиоастрономы встретили его с недоверием. Отчасти, из-за того, что результат противоречил принятым представлениям о природе радиоисточников и имеющимся экспериментальным 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 подтвердилась. 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 радиоастрономом Дж. Ханстедом, а затем подтверждена другими исследователями. В связи с этим высказывается предположение о «транзиентном» (временном) характере переменности СТА-102, т. е. чередовании периодов переменности и стабильности. 27 Троицкий B.C., Стародубцев A.M. и др. Опыт поиска монохроматического радиоизлучения от звезд в окрестностях Солнца на частоте 927 МГц //Астрон. журн. 1971. Т. 48. С. 645-647.28 «Мистическое» совпадение номера источника (102) с периодом его переменности в сутках до сих пор остается загадкой.29 Бюллетень ТАСС, 14 апреля 1965 г., лист 2-А.30 Бюллетень ТАСС, лист 8-А.31Тамже, 14 апреля 1965 г., лист 13-А.32 БюллетеньТАСС, 14 апреля 1965 г., лист 3-ВЕ.33 Там же, лист 3-ВЕ.34 Там же, лист 34-ЗЕ. |
