Проект Ezie включает три спутника, каждый из которых по размеру сопоставим с небольшим чемоданом. Их орбита проходит над полюсами на высоте 550 километров.
Фото: NASA.
Американцы реализуют самые амбициозные идеи Никола Теслы. Они буквально запускают руки в океан космического электричества, бурлящего над нашими головами. Миссия Ezie включает три спутника, которые движутся один за другим, с целью исследовать «залежи энергии», пролетая максимально близко к зонам электрического возбуждения. Проект поддерживается НАСА, спутники будут выведены на орбиту в марте, и, что примечательно, старт будет осуществлен с военного аэродрома.
В конце XIX века Никола Тесла увидел за умиротворяющим, усыпанным звездами небом колоссальные энергии и вибрации. Как ему удалось это увидеть, остается загадкой, ведь в то время единственным известным природным электричеством были молнии и грозы.
Позже (но уже при жизни Теслы) была открыта ионосфера. Это слой заряженных частиц, находящийся на высоте от 50 до 1000 километров (в ионосфере есть различные зоны, и их высоты постоянно меняются). Напряжение между Землей и ионосферой составляет примерно 250 тысяч вольт. План Теслы заключался в том, чтобы «свести небо на Землю», каким-то образом соединить ионосферу с поверхностью нашей планеты, насытить Землю электричеством и получать бесплатную энергию из любой точки, просто вставив вилку в землю. Наверное, в таком виде план нереалистичен, но, возможно, в каком-то другом?
Мы до сих пор не полностью понимаем, как устроено электричество над нашими головами. Во время полярных сияний ионосфера начинает двигаться, и в ней создаются токи до миллиона ампер (для сравнения: один ампер, полученный от короткого замыкания батарейки, может вызвать пламя). Именно эти токи являются причиной известных магнитных бурь, ведь магнетизм и электричество, как мы помним из школьного курса физики, представляют собой две стороны одной медали.
Изучение этих электрических потоков представляет собой сложную задачу. Для спутников это слишком низко, для воздушных шаров и самолетов - слишком высоко. Инженеры НАСА разработали остроумный способ, как «залезть» туда.
Никола Тесла
Проект Ezie состоит из трех спутников, каждый из которых размером с небольшой чемодан. Их орбита проходит над полюсами на высоте 550 километров. Спутники будут следовать друг за другом, чтобы захватывать эстафету и не упустить интересные участки.
Прямо под ними, на высоте 100 километров, разворачивается электрическое действо, текут атмосферные токи. Но как же спутники смогут исследовать это, если между объектом и субъектом - еще около 400 км? На таком расстоянии щупы измерительного прибора не опустишь.
Исследователи применили довольно интересный эффект. Кислород в области электрических полей должен излучать (но излучает или нет – см. ниже) узкую спектральную линию в микроволновом диапазоне (118 гигагерц). Именно эту линию будут улавливать спутники. Интересно, что в сильном магнитном поле эта линия должна расщепляться (эффект Зеемана). Таким образом, просто исследуя излучение кислорода, можно точно определить напряженность магнитного поля. Именно этим методом астрономы изучают магнитные поля Солнца – несмотря на то, что оно находится от нас на расстоянии 150 миллионов километров.
- Это уникальная методика, - отмечает сотрудник миссии Ларри Кепко.
Тем не менее, в современном мире редко появляется что-то совершенно новое, и научная начинка проекта Ezie не является исключением. Подобные приборы давно разработаны для изучения земной погоды. Инженеры лишь облегчали вес оборудования, чтобы оно смогло поместиться в спутниках.
Российские ученые исследуют противоположный диапазон радиоволн (авроральное километровое радиоизлучение), рассказал KP.RU доктор физико-математических наук, сотрудник ИЗМИРАН Игорь Крашенинников.
- Давно предполагалось, что полярные сияния излучают не только оптический свет (который мы видим), но и очень длинные радиоволны. Энергия солнечного ветра передается среде, в которой возбуждаются колебания. Однако «длинное» излучение не достигает поверхности Земли, оно задерживается ионосферой, поэтому его также исследуют со спутников. Это длинноволновое радиоизлучение фиксируется во время сильных возмущений, когда внутри аврорального овала («кольца» полярных сияний – КП) образуется своего рода окно, - поясняет Игорь Крашенинников.
Предполагалось, что излучения могут быть не только на очень длинных волнах, но и на очень коротких, мегагерцовых, и именно на это нацелен американский эксперимент. Здесь речь может идти о очень тонких эффектах, на уровне атомных и молекулярных колебаний. Однако явление в целом оказалось очень «хрупким», как сообщает ученый, оно происходит взрывным образом и длится всего минуту. Существует ли коротковолновая компонента, ради которой НАСА запустило свой проект, остается большим вопросом.
- Подождем результатов. Если зафиксируют – будут молодцы, поздравим, - добавляет Игорь Крашенинников.
Он призывает не придавать значения преувеличениям, сопровождающим запуск нового проекта: это обычная практика. Скажите чиновнику, что «мы разрабатываем то, чего прежде никто не делал», и успех вашему начинанию обеспечен, отмечает российский исследователь.
Проект Ezie не имеет никакого отношения к идеям Никола Теслы, утверждает Игорь Крашенинников:
- Во времена Теслы не было таких знаний, как сейчас, и его проекты выглядели разумно. В настоящее время мы понимаем, что передать энергию тем способом, каким он намеревался, невозможно. Энергия передается только за счет электромагнитных колебаний, например, радиоволн. Опыты Теслы остались в истории.
Но не стоит думать, что в ионосфере «все понятно» - на самом деле это очень сложная среда, которую невероятно трудно исследовать.
- В условиях Земли многое яснее. Есть грозы, которые производят радиоволны от килогерц до мегагерц в широком диапазоне. А когда мы наблюдаем в ионосфере какое-то излучение, мы не всегда понимаем, откуда оно взялось? – говорит исследователь, - В полярных сияниях отсутствуют, например, молнии, и многое из того, что там происходит, остается лишь предметом догадок.