километров, нужно знать, что встретит его корабль в неизведанных высотах стратосферы.
Через атмосферу проходит начальная часть пути в космос. Не преодолев панциря атмосферы, нельзя вырваться в мировое пространство. Поэтому знание ее свойств необходимо и создателям космических кораблей.
Сделать это помогут ученым и конструкторам ракеты, поднимающие приборы на высоту в сотни километров.
…Похоже, что здесь работает экспедиция астрономов, которые готовятся наблюдать солнечное затмение. Телескоп направлен в небо. Перед окуляром телескопа — кинокамера. Сидящий в кресле наблюдатель смотрит во второй телескоп. И вся эта установка, повинуясь управляющему ею оператору, поворачивается, шаря по небу.
А может быть, это физики наблюдают за путешествием радиоволн в атмосфере? Ведь рядом — радиолокационная станция, и на экране локатора заметны отраженные сигналы. Возможно, что ученые следят за полетом метеоров.
Можно подумать и другое: не стараются ли здесь радиотехники поймать сигналы с какой-нибудь неведомой планеты? На приемной станции приборы ведут запись каких-то таинственных сигналов. Когда проявят кинопленку, увидят серию неровных полосок с извилинами и зазубринами, идущими одна за другой. Это чьи-то радиоголоса, пойманные и записанные на пленку. Радиосигналы несутся к нам от Солнца и из глубин вселенной. Не их ли слушают здесь астрономы?
Но нет, не ради Солнца, звезд или метеоров направлены в небо телескопы и радиолокаторы.
Оператор у телескопа держит в поле зрения снаряд, несущийся в стратосферу со скоростью около двух километров в секунду. За ним следит и локатор. Рядом приемная станция ведет запись радиосигналов с ракеты.
Когда расшифруют записи, они расскажут о космических лучах, о давлении и температуре воздуха, о поведении ракеты и ее двигателей. Так люди, не поднимаясь с земли, узнают все подробности полета на сотни километров ввысь.
Горячее дыхание Солнца греет воздух. На высоте около шестидесяти километров примерно семьдесят градусов тепла. Через двадцать километров — опять мороз в полсотню градусов. Здесь плавают серебристые облака, возможно состоящие из ледяных кристалликов. А затем снова теплый пояс, и чем выше, тем он становится жарче. Как показали измерения, сделанные с помощью ракет, на высоте ста двадцати километров температура достигает ста градусов тепла.
Подтвердилось и то, что было известно по косвенным данным о давлении воздуха на больших высотах. Манометры показали падение давления по мере подъема: пятьдесят километров — пять десятых миллиметра ртутного столба, семьдесят пять километров — пять сотых, девяносто километров — пять тысячных.
Уже давно известно, что над нами царство вечного холода. Солнце греет Землю, Земля — воздух. Но земная поверхность — не настолько сильная печка, чтобы прогреть на всю толщину газовое одеяние нашей планеты. Опыт летчиков, альпинистов, стратонавтов, метеорологов показывает: чем выше, тем холоднее. Каждый километр подъема дает понижение температуры на шесть градусов. На высоте десяти с небольшим километров мороз достигает шестидесяти градусов. Здесь мы вступаем в стратосферу. Дальше температура не падает. Думали, что так будет и выше, пока где-то, где исчезают последние следы воздуха, не наступит холод мирового пространства.
Впервые усомниться в этом заставили наблюдения за звуками взрывов. В первую мировую войну были случаи, когда канонаду слышали на расстоянии до семисот километров и в то же время ее не слышали где-нибудь вблизи от места стрельбы. Такими же странными явлениями сопровождались случайные взрывы пороховых складов или извержения вулканов.
Почему возникают подобные «зоны молчания»?
Известно, что звук распространяется во все стороны. Чем дальше от места взрыва, тем он слышен слабее, пока, наконец, слышимость не исчезает вовсе — звуковая волна как будто замирает. Раз звук на далеком расстоянии появляется вновь, значит путь волны, идущей вверх, искривляется и она снова возвращается на Землю.
Окончательно это явление еще не разгадано, но именно оно натолкнуло на мысль о теплых слоях в стратосфере. Ученые предположили, что там есть слой теплого воздуха, менее плотного, чем холодный. Попадая в стратосферу, звук преломляется так же, как свет, переходящий из более плотной среды — воды — в менее плотную — воздух.
Все же тепло в стратосфере казалось невероятным, и предположение решили проверить. Но как это сделать, если наиболее мощное средство разведки больших высот — шар-зонд поднимается всего на сорок километров?
На помощь пришла ракета. Она помогла разгадать тайну больших высот.
Тепло на больших высотах не выдумка. Подтвердилось многое о чем раньше говорили наблюдения за звуком и сумерками, метеорами и серебристыми облаками. Сначала температура понижается плавно и неуклонно, пока не перестает ощущаться теплое дыхание Земли. Затем наступает холодный пояс, начинается стратосфера, и температура держится примерно постоянной — в среднем пятьдесят шесть градусов ниже нуля.
Но после тридцати километров появляется первый теплый пояс. Здесь расположен озоновый слой, образуемый и нагреваемый Солнцем.
Озон тот же кислород, но только в его молекуле не два кислородных атома, а три. Свежесть в воздухе после грозы — это запах озона, рожденного электрическими разрядами — молнией. В высоких слоях атмосферы невидимые ультрафиолетовые солнечные лучи дробят молекулы кислорода на атомы, которые вновь соединяются, но уже не попарно, а по три. Образуется озон. Часть его снова распадается на атомы, из них получаются молекулы кислорода. Солнце же опять делает из кислорода озон. Поэтому озоновый слой сохраняется в атмосфере постоянно.
Озона в атмосфере очень мало. Если собрать весь атмосферный озон в один слой у поверхности земли, то его толщина получилась бы всего три миллиметра. Несмотря на это, он служит чудесной газовой броней, защищающей все живое — растения, животных, человека — от губительных лучей. До Земли доходит только та их часть, которая не вредна для нас. Исчезни озоновый слой — и Земля через несколько минут обратилась бы в выжженную пустыню.
Проявлена пленка. На снимке — солнечные спектры, заснятые фотоаппаратом с ракеты на разных высотах. Чем выше был сделан снимок, тем длиннее ультрафиолетовая полоса. У самой Земли спектр как бы «обрезан». В этом виноват озоновый слой: он задерживает часть ультрафиолетовых лучей — наиболее энергичных, наиболее опасных для жизни на Земле.
Из чего состоит воздух на больших высотах? Разные газы, тяжелые и легкие, составляют атмосферу. Не естественно ли думать, что они выстраиваются по рангу: тяжелые — ближе к Земле, легкие — дальше от нее. Атмосфера слоиста — так считали одно время.
Пробы, взятые при подъемах стратостатов и шаров-зондов, поколебали такое мнение. С величайшей осторожностью доставляли на землю драгоценные кубические сантиметры воздуха стратосферы. Анализ говорил одно и то же: состав воздуха всюду почти одинаков — кислород, азот, редкие газы.
А что делается выше сорока километров, каков воздух там? Самое простое — привезти пробу оттуда. Но на чем?
Помогла опять ракета, поднявшаяся на недосягаемые ранее высоты.
Уже давно знали о том, что Солнце, источник жизни, посылает в пространство и ультрафиолетовые лучи, могущие погубить жизнь.
Солнечный луч, в котором не только видимый свет, но и невидимое ультрафиолетовое излучение, пришел к нам из мирового пространства. Каким же он был там, до путешествия сквозь атмосферу, можно
