температурными условиями в атмосфере, возникает явление сверхрефракции, т. е. больших, чем обычно, отклонений видимого положения светила от истинного.
Кроме того, существует и релятивистский эффект искривления траектории распространения света в гравитационных полях. Однако величина такого отклонения в обычных условиях столь мала, что ссылки на «искривление лучей света из-за наличия гравитационных аномалий, связанных с НЛО», говорят лишь об отсутствии у авторов подобных «гипотез» какого-либо представления о предмете рассуждений.
Для справки приведем простую оценку. Траектория распространения света, проходящая на расстоянии г от центра объекта, имеющего массу М, отклоняется на угол
γ≈2,3×102 GM/(rс2), (6)
где G — гравитационная постоянная; с — скорость света. Легко убедиться, что, для того чтобы этот угол составил заметную величину, например около 5° при разумных значениях г (положим, что г находится в пределах от 1 до 100 км), значение массы М должно составлять 3×1031 — 3×1033 г. Верхнее значение этой оценки в полтора раза превышает массу Солнца! Даже для того, чтобы такое отклонение произошло при прохождении траектории в 1 мм от центра массивного объекта, его масса должна превышать 3×1025 г — всего в десять раз меньше массы Меркурия. Абсурдность таких предположений очевидна.
Глава 5
АНОМАЛЬНЫЕ ЯВЛЕНИЯ,
СВЯЗАННЫЕ
С ТЕХНИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ
Полеты высотных аэростатов. История воздухоплавания восходит к 5 июня 1783 г., когда изготовленный братьями Жозефом и Этьеном Монгольфье из плотной бумаги и наполненный горячим дымом шар оторвался от земли и отправился в первое путешествие по воздушному океану[9].
В том же году состоялся и первый полет человека на воздушном шаре. Подъем на высоту около 300 м совершили два соотечественника братьев Монгольфье — Пилар де Розье и маркиз д’Арлан. Едва успев оторваться от земли, аэронавты начали штурм недоступных до сих пор высот. Вскоре после де Розье и д’Арлана французский ученый Ж. Шарль на аэростате собственной конструкции поднялся на высоту уже 3500 м. В отличие от Монгольфьера его воздушный шар наполнялся не горячим воздухом, а самым легким газом — водородом. В 1803 г. бельгиец Э. Робертсон достиг высоты более 7 тыс. м; в 1875 г. — Г. Тисандье с двумя спутниками — Сивилем и Кроче-Спинелли — поднялись до высоты 8600 м. От недостатка кислорода и переохлаждения оба товарища Тисандье погибли.
Несмотря на непрерывное совершенствование техники и возраставший опыт аэронавтов, стратосферные высоты долгое время оставались недоступными для исследователей. И лишь в 1901 г. десятикилометровый рубеж был официально преодолен немецкими воздухоплавателями Берyсоном и Зюрингом на аэростате «Пруссия». Официально потому, что еще в 1862 г. англичане — пилот Г. Коксуэлл и метеоролог Д. Глейшер, вероятно, достигли высоты более 11 км.
Следующий этап освоения атмосферы при помощи пилотируемых баллонов определялся разработкой и созданием герметизированных систем для размещения экипажей аэростатов, т. е. созданием достаточно безопасных и относительно комфортных условий для их работы. При этом потолок достигаемых высот значительно увеличился. В 1931 г. известный швейцарский ученый О. Пиккар на аэростате «FNRS» достиг высоты 15780 м, через год— 16 370 м.
Следующий рекордный полет в стратосферу был совершен в нашей стране. В 1933 г. практически одновременно в Москве и Ленинграде были изготовлены два аэростата. Ленинградский С-ОАХ-1 имел оболочку из двухслойной прорезиненной материи объемом в наполненном состоянии около 25 тыс. м3. Объем оболочки московского аэростата, названного «СССР», был чуть меньше — 24 тыс. м3.
В ноябре 1935 г. состоялся полет американского аэростата «Эксплорер-2» с экипажем из двух человек — О. Андерсоном и А. Стивенсом, которым на несколько десятков метров удалось превзойти рекорд высоты, установленный на аэростате «Осовиахим». О размерах этого сооружения говорит объем его оболочки — более 100 тыс. м3. Диаметр такого шара около 60 м.
В последующие годы развитие производства легких и прочных синтетических материалов для оболочек позволило значительно увеличить высоту дрейфа аэростатов за счет снижения веса баллонов и увеличения их объема. В 60-е годы регулярными стали полеты на высотах около 30 км, а пилотируемый аэростат «Стратлаб» (США, пилоты М. Росс и В. Празер) достиг высоты 34 700 м.
С развитием автоматизированных систем измерения и передачи информации непосредственное участие исследователей в полетах потеряло практическое значение, и в настоящее время полеты людей на воздушных шарах, вероятно, сохраняют смысл лишь как один из технических видов спорта.
Назначения современных аэростатов и их конструкции. Для исследования состояния различных слоев атмосферы и проведения регулярных метеорологических наблюдений во всем мире широко используются шары-зонды. Современный шар-зонд представляет собой резиновую оболочку диаметром на земле около 2 м, к которой подвешены измерительные приборы. Поднимаясь со скоростью несколько сот метров в минуту, они могут достигать высоты около 30 км, где их диаметр увеличивается почти до 10 м, после чего оболочка разрывается. Запуск таких шаров осуществляется регулярно несколько раз в сутки на всех метеообсерваториях. Дальность полетов шаров-зондов обычно не превышает 10–15 км от места их запуска и определяется локальной скоростью ветра на разных высотах. Полезная нагрузка, которую способны поднять шары-зонды, составляет 1–1,5 кг.
Если для проведения стандартных метеорологических наблюдений эти ограничения по весу вполне приемлемы, то постановка экспериментов более серьезных, таких, как астрофизические наблюдения или регистрация потоков космических лучей за пределами плотных слоев атмосферы, требует применения более тяжелой аппаратуры, весом в десятки и даже сотни килограмм. Это, безусловно, накладывает определенные ограничения на конструкцию и размеры баллонов.
Существуют два принципиально разных типа применяемых оболочек — открытого и закрытого типов, особенности конструкций которых определяют и соответствующие режимы полетов.
Баллоны открытого типа устроены таким образом, что при помощи специального клапана (так называемый пилотажный аппендикс) внутренний объем оболочки может сообщаться с атмосферой. При полете в дневное время из-за нагрева оболочки и наполняющего ее газа солнечным излучением происходит увеличение объема, и аэростат поднимается. Для прекращения подъема на заданной высоте излишек газа стравливается. После захода Солнца газ остывает, его объем уменьшается, и аэростат опускается вниз. На нижней, допустимой по условиям эксперимента, высоте сбрасывается часть балласта, и спуск прекращается. Таким образом, происходят суточные колебания высоты дрейфа аэростата с амплитудой, которая обычно составляет около 10 км. Возможность изменения высоты дрейфа таких аэростатов в течение дня автоматически или по команде с Земли важна при решении задач, связанных с проведением достаточно длительных наблюдений над ограниченным районом, например, при изучении особенностей воздушных течений в стратосфере.
Дело в том, что в определенные сезоны на высотах около 20 км формируется слой — велопауза — разделяющий потоки воздуха с противоположно направленными скоростями. В средних широтах, например, в конце лета ниже 20 км преобладают западные ветры, выше — восточные. На других широтах имеются свои особенности развития велопаузы.
Периодически поднимаясь и опускаясь сквозь велопаузу и двигаясь в
