Первая радиолокация Сатурна

В декабре 1972   г. — январе 1973 г. при помощи радиоантенны космической связи в Голдстоуне (США) ученые Калифорнийского технологического института осуществили первую радиолокацию планеты Сатурн. После радиолокации более близкой планеты Юпитер понадобилось около десяти лет, прежде чем развитие радиотехнических методов позволило провести подобный эксперимент. (Надо заметить, что результаты радиолокации Юпитера довольно противоречивы, и астрономы до сих пор их дискутируют.)

В декабре 1972   г. — январе 1973 г. при помощи радиоантенны космической связи в Голдстоуне (США) ученые Калифорнийского технологического института осуществили первую радиолокацию планеты Сатурн. После радиолокации более близкой планеты Юпитер понадобилось около десяти лет, прежде чем развитие радиотехнических методов позволило провести подобный эксперимент. (Надо заметить, что результаты радиолокации Юпитера довольно противоречивы, и астрономы до сих пор их дискутируют.)

Как известно, метод радиолокационных исследований состоит в том, что с помощью мощного передатчика и направленной антенны на исследуемое небесное тело посылается короткий радиоимпульс, отражение которого затем принимается через некоторый промежуток времени (обычно этой же антенной). Форма отраженного сигнала, а также промежуток времени между его передачей и приемом несут в себе различную информацию о планете: точную величину расстояния, отражательную способность и степень гладкости поверхности, параметры вращения планеты вокруг своей оси. Такую информацию невозможно иногда получить при помощи оптических методов, например, если планета скрыта непрозрачной атмосферой. В частности, только по этой причине мы мало что знали о ближайшей к нам планете Венера. Однако непрозрачная для света атмосфера способна пропускать почти без поглощения радиоволны. На основе экспериментов по радиолокации Венеры ученые, в частности, показали, что Венера вращается в направлении, противоположном вращению Земли.

Еще в 1928 г. советские ученые академики Л. И. Мандельштам и Н. Д. Папалекси первыми указали на возможность использования радиолокационных методов в астрономии. Но лишь в 1946 г. удалось произвести первую радиолокацию Луны. И только в 1961 г. одновременно в СССР, США и Англии успешно был осуществлен эксперимент по радиолокации Венеры. Вскоре после радиолокации Венеры была осуществлена радиолокация и других ближайших к нам планет. В СССР группа ученых под руководством академика В. А. Котельникова провела в 1962 г. радиолокацию Меркурия, а в 1963 г. — Марса и Юпитера. Если же говорить о сложности подобных экспериментов, то она возрастает при переходе от радиолокации Венеры к радиолокации Сатурна приблизительно так же, как и при переходе от Луны к Венере.

5 декабря 1972 г. параболическая чаша диаметром 64 м радиотелескопа в Голдстоуне была направлена в сторону Сатурна. Дважды в эту ночь, а также еще 6, 29, 30 декабря 1972 г. и 4, 5 января 1973 г. в сторону Сатурна посылался сигнал мощностью 400 квт на волне 12,5 см. Для того чтобы сигнал дошел до Сатурна и вернулся обратно, потребовалось 2 часа 15 минут.

Мощность принятого отраженного сигнала оказалась неожиданно большой. Однако отраженный сигнал от самой планеты практически получить не удалось. В основном отраженные сигналы дали кольца Сатурна, которые, судя по форме сигнала, состоят из глыб твердого материала с диаметром в один метр или больше (а возможно, и гораздо больше), имеющих неровные с острыми выступами поверхности. Во внутреннем кольце плотность этих глыб существенно больше чем во внешнем.

На основе полученной информации, анализ которой продолжается, сделан и ряд других выводов, касающихся структуры колец Сатурна и их вращения. Как и всегда в науке, после эксперимента возникли новые вопросы, требующие кропотливых и сложных исследований.

Наука и человечество. 1975. Сборник – М., «Знание», 1974.