СПУТНИКИ-ЗЕМЛЕМЕРЫ

4 октября 1957 года с запуском в нашей стране первого искусственного спутника Земли человечество вступило в космическую эру. Началось активное исследование околоземного пространства. При этом выяснилось, что спутники очень полезны и для познания самой Земли. Даже в области геодезии они сказали свое «веское слово». „ Как вам уже известно, классическим методом изучения геометрических характеристик Земли является триангуляция. Но раньше геодезические сети развивали лишь в пределах материков, а между собой они не были связаны. Ведь на морях и океанах триангуляцию не построишь. Поэтому расстояния между материками были определены менее точно. За счет этого значительно снижалась точность определения размеров Земли.

С запуском спутников геодезисты сразу поняли: появились «визирные цели» на большой высоте. Теперь можно будет измерять большие расстояния.

Идея метода космической триангуляции проста. Синхронные (одновременные) наблюдения спутника из нескольких отдаленных пунктов земной поверхности позволяют привести их геодезические координаты к единой системе. Так были связаны воедино триангуляции, построенные на разных материках, а заодно были уточнены размеры Земли: экваториальный радиус

— 6378,140 километра, полярный радиус

— 6356,755 километра. Величина сжатия, как у эллипсоида Красовского, — 1 /298.

Если бы наша планета была правильным шаром, а массы внутри ее распределены равномерно, то спутник мог бы двигаться вокруг Земли по круговой орбите. Но отклонение формы Земли от шарообразной и неоднородность ее недр приводят к тому, что над различными точками земной поверхности сила притяжения неодинаковая. Изменяется сила притяжения Земли — изменяется орбита спутника. И все, даже малейшие изменения в движении спутника, — это результат гравитационного воздействия на него той или иной земной выпуклости или впадины, над которой он пролетает.

Так,  на  основании  спутниковых данных ученые получили самое точное представление об истинной форме Земли. Оказалось, что она имеет грушевидную форму. Северный полюс Земли приподнят над плоскостью экватора метров на двадцать, а Южный — примерно на столько же опущен (как бы вдавлен). Вот и получается, что в сечении по меридиану фигура Земли напоминает грушу. Она слегка вытянута к северу и приплюснута у Южного полюса. Таким образом, наша планета обладает еще и четко выраженной полярной асимметрией: ее Северное полушарие  не  тождественно   Южному.

Вы познакомились с историей определения размеров и формы Земли. И если во времена Эратосфена для измерения дуги земного меридиана довольствовались «показаниями» верблюдов, то сегодня в космической триангуляции расстояния измеряют с помощью светового лазерного луча с точностью до 15 сантиметров!

Несмотря на успехи космической геодезии, наземная геодезия не утратила своего практического значения. Опираясь на геодезические сети, советские топографы производят крупномасштабные съемочные работы — составляют подробные топографические карты. В них очень нуждается наше народное хозяйство. Такие карты нужны и для обороны страны.

Некоторые из вас, должно быть, видели сооружения на возвышенных местах, похожие на пирамиды. Так вот, это и есть триангуляционный знак. Он называется сигнал.

Для наблюдателя и его помощника в верхней части сигнала устроена специальная площадка. Посреди площадки — столик. На него устанавливается теодолит...

Наблюдения триангуляции (измерение углов) — работа ювелирной точности, требующая большого профессионального навыка. Ведь отклонения при визировании на соседние сигналы не должны превышать длины спичечного коробка. И это на расстоянии  около  20  километров!

У подножия сигнала геодезисты разбивают свои палатки. Вечером возле костра проверяют журналы наблюдений, пьют чай с лесной земляникой, слушают радио, а «отнаблюдав пункт», переезжают на новый. И так весь полевой сезон — до глубокой осени, пока небо не заволокут серые снеговые тучи и не задует студеный ветер.

А высоко над землей — на сигнале — ветер всегда резче и злее. Он обжигает лицо и руки. И руки перестают слушаться наблюдателя... В то же время наблюдать в перчатках нельзя: грубое прикосновение к инструменту может повлиять на точность...

Но вот полевые работы закончены. Геодезисты возвращаются в родной Ленинград.

Здесь они будут обрабатывать наблюдения, вычислять координаты, а весной — снова в поле...

И на вашу долю, ребята, работы хватит. Приобрести же романтическую профессию геодезиста вы сможете в Ленинградском топографическом техникуме, Московском или Новосибирском институтах инженеров аэрофотосъемки, геодезии и картографии или в других учебных заведениях, где есть геодезические факультеты. Только помните, что труд геодезиста под силу здоровым, сильным и знающим людям. Воспитывайте в себе эти качества. Они всегда пригодятся в жизни — и в мирном труде, и для защиты Родины.

Более полувека назад состоялся героический полет советского стратостата «СССР-1 бис». Экипаж в составе командира Кристапа Зилле, второго пилота инженера Юрия Прилуцкого и ученого профессора Александра Вериго достиг высоты 16 километров.

Стартовали ранним, обещавшим июньскую жару, утром. Над аэродромом торжественно возвышалась многометровая громада стратостата. Укрепленная на амортизаторах маленькая шарообразная гондола небесно-голубого цвета с пламенеющими на ее поверхности буквами «СССР» ждала стратонавтов.

Они шли через летное поле, сопровождаемые полными восхищения взглядами тех, кому предстояло остаться на Земле. Кавалер ордена Красного Знамени Кристап Зилле, который провел в воздухе свыше пятисот часов... Юрий Прилуцкий, второй пилот, инженер, выпускник Военно-воздушной академии, как и командир, принимавший участие в высотных полетах...

Третьим участником экспедиции в стратосферу был человек, к воздухоплаванию прежде отношения не имевший. Профессор Александр Вериго летел в стратосферу впервые. Именно там, в природной лаборатории, он намеревался исследовать загадочные космические лучи.

Стратонавты заняли свои места в гондоле, напряженно ожидая старта. И вот последние приготовления окончены. » ...Они поднимались вверх со скоростью, заметно превышающей расчетную. Казалось, огромная сила тянула стратостат со дна воздушного океана. Вид, открывшийся через иллюминаторы, был поистине сказочным: аэродромные строения уменьшались, становились до нереальности маленькими, как детские игрушки. Земля напоминала огромную географическую карту, пересеченную змейками рек, черными нитями железнодорожных путей, усеянную зелеными, как будто нарисованными от руки, квадратиками полей.

Он не был космонавтом, потому что в те далекие годы, о которых идет речь, такой профессии еще не существовало. К звездам летали герои научно-фантастических романов Герберта Уэллса, Алексея Толстого. Над реальными будущими полетами в космос работали ученые, чья опережающая время мысль упорно пробивалась сквозь тиски технической реальности, — К. Э. Циолковский, Ф. А. Цандер, немецкий ученый Г. Оберт, американский инженер Д. Годдард, совсем еще молодой советский инженер С. П. Королев. Но реальные путешествия за пределы земного шара на повестке дня еще не стояли.

Александр Брониславович Вериго был физиком, изучающим тайны строения вещества, и, может быть, по этой причине он стоял к космосу ближе, чем многие его современники. Профессор Вериго исследовал загадочное излучение, приходящее на нашу планету из глубин мирового пространства, — космические лучи.

Это таинственное излучение открыли в начале XX века. Невидимые невооруженным глазом, космические лучи можно было зарегистрировать с помощью очень сложной физической аппаратуры. И главное — эти лучи были совершенно не похожи ни на какие другие, известные ученым: на радиоактивное излучение атомных ядер, например, или на то, что срывается с поверхности Солнца. Космические лучи обладали огромной, по земным масштабам, энергией и невероятной проникающей способностью. Правда, воздушный океан заметно ослаблял это рожденное в глубинах Вселенной излучение.

Пытаясь проникнуть в тайны космических лучей, ученые превратились в путешественников. Физики поднимали свои приборы на воздушных шарах, опускали их в ледниковые трещины, погружали на дно озер, прятали в пещеры. Но всюду: и под землей, и под водой, и на уровне моря — приборы продолжали регистрировать невидимое, непрерывно падающее на Земле излучение. Где находится его источник и какова природа космических лучей? На эти вопросы и пытались найти ответ исследователи 20—30-х годов.

Стратостат продолжал подниматься и как-то замедлить скорость его подъема, чтобы профессор мог спокойно сделать необходимые измерения, экипажу не удалось. Стратостат уравновесился лишь через полтора часа после старта, и гондола медленно поплыла в невидимых волнах воздушного океана.

Ученый приступил к главному в программе полета. Гордостью профессора Вериго был небольшой, размещающийся на лабораторном столе прибор — он назывался камерой Вильсона, сконструированный самим Вериго и предназначенный для непосредственного фотографирования следов космических частиц. Такой эксперимент ставился в стратостате впервые. Полтора года назад молодой ленинградский физик Илья Усыскин, участник полета стратостата «Осоавиахим», тоже разработал малогабаритную камеру Вильсона, предназначенную для фотографической регистрации следов космических лучей в условиях стратосферного полета. Но вся аппаратура разбилась, и экипаж погиб при аварии стратостата зимой 1934 года.

Космические лучи — одна из горячих точек физики — поразили воображение молодого ученого Александра Вериго, ставшего в 1923 году научным сотрудником Государственного Радиевого института в Петрограде.

Временами ученым казалось, что невидимые космические лучи — иллюзия, миф, созданные особенностями свойственного человеку восприятия мира. Как, например, нашумевшие марсианские каналы. Многие ученые считали, что поверхность Марса буквально испещрена ими. Но стоило посмотреть на Марс в мощный телескоп, как каналы превращались в прерывистые линии и размытые неправильной геометрической формы пятна.

Прирожденный экспериментатор, Александр Брониславович Вериго обратил внимание на то, что измерения интенсивности космических лучей, сделанные различными учеными, очень часто не совпадают между собой. Почему так происходит? Может быть, в этом виноваты недостаточно совершенные приборы? А может быть, приборы не при чем — а таковы сами космические лучи. Эта версия нуждалась в проверке.

...Каждую минуту, проведенную в стратосфере, нужно было использовать для работы. Камера Вильсона находилась в «боевой готовности». Вспыхнула лампочка-подсветка. Щелчок затвора фотоаппарата известил о том, что первый снимок сделан.

Ученый настолько углубился в работу, что не заметил, как стратостат начал терять высоту. Впрочем, сначала это ускользнуло и от внимания пилотов. Небольшие колебания высоты неизбежны, когда стратостат находится «на потолке».

Командир сбросил балласт, но стратостат продолжал опускаться. Если бы профессор поднял глаза, на мгновение оторвавшись от своих приборов, он бы увидел напряженные лица командира и второго пилота, говорившие без слов, — произошло что-то непредвиденное.

Он остановил измерения, только когда гондолу начало швырять из стороны в сторону. Потеряв восемь километров высоты, стратонавты обнаружили причину снижения: оболочка стратостата была повреждена и водород медленно вытекал из нее. Стратостат падал. Предстояла вынужденная посадка...

Трудностей профессор Вериго не боялся. К трудностям его приучили горы. Нет, профессор не был альпинистом. Но именно горы, особенно если их склоны, покрытые ледниками, привлекали физиков. Вериго давно понял — космические лучи очень трудно изучать в лаборатории. После прохождения через всю толщу земной атмосферы их интенсивность снижается в сотни раз. Необходимо было поднять аппаратуру как можно выше над землей. Вот тут-то и пришли на помощь горы. И физикам пришлось переквалифицироваться в альпинистов. Самая высокая вершина в Европе (555625 метров над уровнем моря) находится, как известно, в нашей стране.

Первая экспедиция на Эльбрус состоялась летом 1928 года. Хорошей дороги к подножию Эльбруса тогда не существовало, и весь путь в 350 километров ученому пришлось преодолеть по горным тропам пешком с огромным грузом за плечами. В течение двух недель Вериго специально тренировался в горной ходьбе, бродя по перевалам и ледникам. Однако во время перехода были моменты, когда ученый чувствовал себя на грани физических возможностей.

Два носильщика согласились сопровождать ученого к «Приюту одиннадцати», на-холившемуся на южном склоне Эльбруса на высоте 4250 метров. «Приют» — группа диких скал на снежном поле после крутых подъемов, пересечения ледников, после жестоких ветров, буйствующих в горах показался ученому благословенным убежищем. Однако погода не баловала исследователя — несколько дней Вериго вместе с проводником Саидом Хаджиевым сидели «в осаде»: разыгравшаяся метель погрузила все вокруг в густую снежную кашу. Ученый приступил к экспериментам, хотя сильный мороз, достигавший —20°, и резкий ветер снижали работоспособность.

Когда погода установилась, Вериго вместе с Саидом двинулись дальше. Предстояло восхождение на Эльбрус. Когда достигли восточной вершины Эльбруса, ученого ждало разочарование. Вершина была совершенно свободна от льда и снега, который экранировал бы аппаратуру от радиоактивного излучения горных пород. Пришлось опуститься на 150 метров ниже, где находился мощный ледник.

В последующие два сезона профессор Вериго повторил экспедиции на Эльбрус. Особенно трудным оказалось лето 1930 года. Носильщики сопровождали ученого только до «Приюта одиннадцати», а дальнейший путь к вершине профессору пришлось преодолеть самому.

Тогда во время экспедиции на Кавказ был поставлен рекорд высокогорных измерений космической радиации — 5400 метров над уровнем моря...

Но загадки космических лучей оставались нерешенными. Требовалось провести измерения на еще больших высотах. В стратосферу — царство холодного и разреженного воздуха — поднимались отдельные исследователи. Посылали туда и аппаратуру на шарах-зондах. Но все эти полученные в трудных условиях результаты нуждались в согласовании и уточнении. Для профессора Вериго это означало лететь самому. Такой случай представился летом 1935 года.

...Стратостат неумолимо приближался к земле. Казалось, до нереальности огромная географическая карта укрупняется. Замедлить скорость падения можно было только с помощью балласта.

По приказу командира в гондоле открыли люки. Сбросили аварийный балласт. Но высота по-прежнему терялась. За борт полетел свинец, служивший в опытах Вериго поглотителем космических лучей. Потом на парашютах отправили вниз аккумуляторы, от которых поступало напряжение на камеру Вильсона. Ученый подавил в себе горечь, вспомнив, какие надежды связывались с этой камерой. Из гондолы выбросили все, что можно. Запас балласта израсходовали полностью. Скорость спуска слегка замедлилась. В этот момент Вериго осознал, что после сбрасывания свинца условия наблюдения космических лучей в гондоле резко изменились. Нужно было немедленно, не теряя ни минуты, приступать к новым измерениям. О том, что эти минуты могут оказаться в его жизни последними, думать было некогда. Глаза ученого были по-прежнему прикованы к приборам, и он не замечал быстро надвигающейся земли.

— Инженеру и ученому надеть парашюты! — Голос командира ворвался в сознание Вериго. Профессор знал, что, возможно, придется прыгать с парашютом, он был готов к этому, хотя на земле прошел только теоретическую подготовку. Он не боялся открытого пространства, но ту, незаконченную, серию измерений ему было нестерпимо жаль.

...Страха перед пространством Вериго не испытывал и раньше. В горах он тоже не раз рисковал. Но когда он работал, его сознание отключалось от внешнего мира и мысли о возможной опасности даже не возникали.

...Подводная лодка медленно погружалась — ученый исследовал распространение космических лучей в воде. Но разве он мог позволить себе хотя бы на мгновение представить хрупкую металлическую скорлупку под многометровым водным слоем?

Сигналы от космических лучей, ослабляемые многотонной водной толщей, падали по мере погружения. Лодка задерживалась на тех глубинах, где профессору нужно было сделать измерения. На глубине 30 метров случилось непредвиденное: приборы внезапно захлебнулись от радиации. Откуда она взялась здесь, в этом замкнутом пространстве? Случайный всплеск космических лучей исключался. Значит... Приборы могли «бунтовать» по одной-единственной причине: если в подводной лодке находится радиоактивное вещество. Будучи физиком, Вериго знал, что достаточно небольшого его количества, чтобы повлиять на показания приборов. Но откуда же оно могло взяться здесь?

Ученый самым внимательным образом осмотрел свои вещи, но ничего подозрительного не нашел. Исполненный сочувствия и тревоги, командир подлодки, присутствовавший при эксперименте, следовал за Вериго по пятам..

И тут профессор догадался, что виновником «бунта» приборов был он сам. Да, да именно он, а точнее... его одежда, на которую во время работы в Государственном Радиевом институте могли попасть микроскопические радиоактивные пылинки.

На глазах у изумленного капитана профессор начал раздеваться, тщательно исследуя свою одежду при помощи электрометра. Виновниками «эффекта» оказались пиджак и жилет ученого. Их унесли в кормовую часть судна.

— Продолжаем погружение, — невозмутимо сказал Вериго.

Но в душе Александр Брониславович признавался себе, что этот подводный всплеск радиации стоил ему не меньше нервной энергии, чем ночная буря на ледовом склоне Эльбруса.

...Профессор нырнул навстречу надвигающейся земле. Через несколько секунд он дернул кольцо и, ощутив рывок, завис на стропах парашюта.

Прыгавший вторым Юрий Прилуцкий замер на мгновение у открытого люка — он успел сделать последнюю высотную фотографию.

В гондоле спускался только командир Кристап Зилле — его присутствие помогло сохранить приборы и главное — контейнеры с пробами воздуха, прикрепленными снаружи гондолы.

Вериго почувствовал под ногами твердую землю... Отстегнул опавший, волочившийся по земле парашют... Неподалеку приземлился Прилуцкий. Вериго заметил — тоже благополучно.

Вскоре и гондола стратостата мягко спружинила на своих амортизаторах, сделанных из ивовых прутьев.

Полет был завершен. Часы показывали 8 часов 02 минуты...

Профессор Вериго обошел 2,5-метровый шар гондолы, в лучах утреннего солнца казавшийся диковинным марсианским кораблем. Потом поднялся по лесенке к люку и скрылся внутри гондолы. Склонившись над приборной стойкой, ученый убедился, что при спуске ничего не пострадало.

Внезапно в звенящей тишине раздались щелчки переключателя. Сорокадвухлетний ученый, несколько минут назад совершивший первый в жизни прыжок с парашютом из терпящего бедствие стратостата, приступил к последним в программе полета измерениям...

Так получилось, что с именем этого ученого не связаны крупные научные открытия. Но работы профессора А. Б. Вериго оставили яркий след в истории физики космических лучей. Вериго по праву считается одним из покорителей и исследователей стратосферы. В опытах профессора Вериго была достигнута значительно большая точность, чем в аналогичных экспериментальных исследованиях того времени.

Вериго одному из первых в мире удалось подтвердить гипотезу о сложной природе приходящего на землю космического излучения. Можно с уверенностью сказать, если бы стратостат «СССР-1 бис» не потерпел аварию и научная программа полета была бы полностью выполнена, физика космических лучей не только обогатилась бы новыми открытиями, но и развивалась бы по иному сценарию.

Стойкость и выдержка, блестящий талант экспериментатора, присущие А. Б. Вериго, проявились во время Великой Отечественной войны, когда он исполнял обязанности директора ленинградской группы Радиевого института, работавшей в осажденном городе.

По заданию фронта работавшие в труднейших условиях блокады ученые наладили производство светящихся красок. При участии профессора Вериго была собрана первая установка для приготовления радоновых ванн, необходимых для лечения раненых воинов.

Но главной точкой приложения своих сил Александр Брониславович Вериго считал космические лучи — «самое грандиозное из явлений природы», «приближающее нас к использованию внутриатомной энергии».