СЛУЖБЫ СОЛНЦА И ЗЕМЛИ НА ЛУННЫХ БАЗАХ
Рассмотрим некоторые прикладные вопросы, связанные с возможностью наблюдений солнечных и земных явлений с поверхности Луны и с ее спутников-лабораторий.
Рис. 9. Скорость распространения солнечного ветра в пространстве в зависимости от температуры короны (дана в градусах шкалы Кельвина над каждой кривой) и расстояния от Солнца
Общеизвестна роль Солнца для жизни на нашей планете: Солнце является источником заряженных частиц и колоссального количества энергии во всем диапазоне электромагнитного излучения (включая свет и тепло); кроме того, оно своим могучим притяжением удерживает небесные тела своей системы на определенных орбитах.
По современным данным, на протяжении истекшего миллиарда лет интенсивность солнечного лучистого потока заметно не изменялась. Однако известно некоторое непостоянство его излучения: одиннадцатилетний период изменения его активности в небольших пределах, непериодические вспышки различного масштаба и вариации корпускулярных потоков солнечной короны. Эти потоки представляют собой ионизированный газ (плазму), состоящий в основном из протонов (наблюдается до 8 процентов альфа-частиц).
Область распространения солнечной плазмы простирается до внешних границ нашей планетной системы, образуя так называемый солнечный ветер, распространяющийся с большой скоростью (рис. 9).
Действие солнечного излучения сказывается в какой-то мере как на физико-химических процессах в атмосфере, так и на физических и биологических явлениях на поверхности Земли. Не все стороны этого воздействия – хотя бы в малой степени – известны в настоящее время, только сейчас ими начинают заниматься более или менее серьезно. Относительно больше изучено влияние тепловой и световой части солнечного излучения; однако понимание комплексного воздействия различных факторов в нашей атмосфере и возникающих при этом сложных процессов – еще далеко от желаемого.
Выявлена вполне определенная зависимость некоторых заболеваний и эпидемий от одиннадцатилетнего периода солнечной активности и непериодических ее изменений. Отмечен усиленный рост деревьев при максимальной солнечной активности (годовые кольца примерно вдвое шире через каждые 11 лет). Обнаружено некоторое влияние на организм человека магнитных полей и ряда других физических параметров. Даже землетрясения и движение полюсов Земли связаны с солнечной активностью.
В качестве одного из примеров солнечно-земных связей на рис. 10 приведен совмещенный график солнечной активности и частоты появления полярных сияний.
Предстоит выяснить степень участия солнечного излучения во всех упомянутых процессах и понять, результатом чего они являются: непосредственного воздействия электромагнитного и корпускулярного излучений или вторичных явлений – например, ионизации воздуха, изменения погоды, магнитных полей и т. д.
Чрезвычайно интересные данные по солнечному радиоизлучению были получены с помощью искусственного спутника Луны – «Луна-12». Дважды удалось замерить радиоизлучение источника, возникшего на Солнце и удалившегося от него в одном случае на 32 радиуса Солнца и в другом – на расстояние около 200 солнечных радиусов, т. е. почти к орбите Земли. При этом использовался эффект отличия во времени захода спутника в оптическую тень (нет прямой видимости Солнца) и радиозахода – когда прекращалась регистрация радиоизлучения.
Точная регистрация интенсивности компонент солнечного излучения, подходящего/ к радиационным поясам Земли и высшим слоям ее атмосферы, может быть произведена лишь с лунных обсерваторий службы деятельности Солнца и с искусственных спутников нашей планеты, что наряду с материалами наземных наблюдений поможет решить проблему взаимосвязи излучений нашего дневного светила и физико-биологических явлений на Земле. В частности, тепловой поток, идущий от Солнца к Земле (так называемая «солнечная постоянная»), сможет быть измерен на Луне с точностью ±0,2 процента аппаратурой, уже имеющейся в настоящее время.
Рис. 10. Связь между солнечной активностью и частотой полярных сияний (пунктир) на Земле
Особый интерес представляют солнечные вспышки, которые пока что мы, к сожалению, далеко не все фиксируем и недостаточно отчетливо связываем с определенными процессами на Солнце; систематические исследования с поверхности Луны дадут соответствующие уточненные данные и в значительной мере восполнят этот существенный пробел.