Радио
Шрифт:
Так родилась радиоастрономия — новое мощное средство изучения вселенной. С ее помощью изучают Солнце, межзвездный газ, происхождение космических лучей и т. д.
Радиоастрономия имеет много преимуществ перед обычной астрономией, существовавшей тысячелетия. Астрономам мешает солнечный свет, воздушные потоки, облачность, дождь. Атмосфера Земли поглощает световые лучи, идущие от светил. Все это не препятствует изучению вселенной методами радиоастрономии.
Астрономы не ограничиваются исследованием радиосигналов, идущих из космического пространства. Они «вторгаются» в него с помощью специальных радиолокационных установок. В 1946 году ученые «прощупали» Луну лучом радиолокатора.
Радиолокацию можно
Все это только первые успехи радиоастрономии.
Кстати, еще немного об астрономии. С глубокой древности астрономы были «хранителями времени». Они определяли время по звездам. Но мало определить время, его нужно еще и сохранить. Для этого применяются особо точные часы, называемые астрономическими. Маятник таких часов делают из специального сплава, который почти не расширяется при нагреве. Чтобы атмосферное давление не влияло на ход астрономических часов, их помещают в стеклянный цилиндр, из которого затем выкачивают воздух. Для устранения каких-либо толчков часы помещают в подвальные помещения. Несмотря на все это, такие астрономические часы за сутки спешат или отстают на тысячную долю секунды. Эта величина кажется нам очень маленькой. Но для современной науки такая точность уже недостаточна.
Более точны так называемые кварцевые часы. Маятником в них служит пластинка, вырезанная из кристалла кварца. Оказывается, такая пластинка ведет себя как колебательный контур, причем этот контур отличается исключительно высокой устойчивостью собственной частоты. Если кварцевую пластинку включить вместо контура в ламповый генератор, то частота генерируемых им колебаний также будет чрезвычайно высокой.
Существуют особые электромоторы, у которых число оборотов в минуту зависит от частоты переменного тока. Если частота тока, приводящего в движение такой мотор, строго постоянна, то постоянно и число оборотов в минуту. Если подобный электромотор соединить с зубчатым механизмом, вращающим часовые стрелки, то получатся часы, точность которых зависит только от того, насколько устойчива частота тока. Следовательно, присоединив мотор к генератору с кварцевой пластинкой, можно создать чрезвычайно точные часы.
И действительно, кварцевые часы в сутки спешат или отстают не более чем на одну десятитысячную секунды!
А возможны ли часы еще точнее кварцевых? Радиоспециалисты уже разрабатывают их. В таких часах будут использоваться резонансные колебания молекул, происходящие с почти неизменной частотой.
Говоря о различных применениях радиотехники, нельзя не упомянуть радионавигацию. Еще в 1897 году А. С. Попов указал, что радиосигналы можно использовать на маяках. В дальнейшем были разработаны разнообразные навигационные приборы для вождения самолетов и кораблей по радио. К этим приборам относятся, например, радиокомпасы, указывающие направление на радиостанцию. Существуют также установки для посадки самолетов ночью, в тумане или во время пурги.
Все шире применяется управление работой различных машин по радио. Созданы образцы радиоуправляемых самолетов и кораблей.
Каждые сутки в небо взмывают сотни маленьких стратостатов. Это шары-зонды. Они несут ввысь крошечные метеорологические станции. С высоты в десятки километров показания метеорологических приборов передаются по радио на землю автоматически.
В труднодоступных местах устанавливаются автоматические радиометеорологические станции. Эти станции в течение нескольких лет без вмешательства человека систематически «составляют» и передают метеосводки.
Так радио «сдружилось» с метеорологией.
Даже в такую науку, как математика, проникли радиотехнические методы. Они произвели подлинную революцию
Бывало долгие месяцы, а иногда и годы трудились математики над решением сложных математических уравнений. Это не было прихотью, пустой тратой времени. Такие расчеты встречаются во многих областях науки и техники. Теперь решение подобных уравнений не вызывает трудностей. Несколько минут — и специальная вычислительная машина уже решила задачу, над которой провел бы тысячи часов любой математик. Эта машина представляет собой сложное радиоустройство, в котором роль чисел выполняют электрические токи. Операции над числами заменены здесь различными электрическими процессами.
Современные вычислительные устройства содержат по нескольку тысяч и даже десятков тысяч радиоламп. Создание таких устройств — большое достижение современной радиотехники.
Но и это не предел возможностей радио. Ведутся работы по созданию «автоматического переводчика» — электронной машины, автоматически переводящей несложный текст с одного языка на другой. За такой машиной не угнаться ни одному, даже самому квалифицированному переводчику! Создаются также «автоматические библиографы и архивариусы» — машины для систематизации и учета научной литературы. Подобные машины должны намного облегчить умственный труд, избавить ученых от второстепенной, но трудоемкой работы вроде отыскания нужной статьи и ее перевода с чужого языка.
И все это становится возможным благодаря радио!
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Радио — одна из наиболее бурно развивающихся отраслей современной техники. Трудно предсказать, каким будет оно через десять-пятнадцать лет. Но некоторые из путей его развития намечены уже в наши дни.
В 1921 году советский ученый В. И. Коваленков изобрел так называемую радиорелейную связь.
Линия радиорелейной связи — это цепочка сравнительно маломощных приемо-передающих радиостанций, работающих на ультракоротких волнах (вспомните, что этот диапазон наиболее «просторен») и находящихся в пределах прямой видимости одна от другой. Сигналы, посланные узким пучком с одной станции, принимаются на второй, оттуда передаются на третью и т. д.
По каждой такой линии можно вести одновременно десятки радиовещательных, телевизионных и телеграфных передач.
Радиорелейная связь, позволяющая перекрывать большие расстояния при небольшой мощности передатчиков, экономически очень выгодна. Это — радиосвязь будущего.
Когда-то подлинный переворот в радиотехнике произвела электронная лампа. Она позволила создать высокочувствительные радиоприемники, мощные передатчики, способствовала развитию многих новых областей радиотехники. Но сейчас у радиолампы появился «конкурент». Это — так называемый полупроводниковый электронный прибор, «старший брат» кристаллического детектора. Его изобрел нижегородский инженер О. Лосев еще в двадцатых годах. «Кристадин» Лосева был недостаточно совершенен и в те времена не нашел применения.
Современные полупроводниковые приборы имеют ряд преимуществ перед радиолампами. Их размеры чрезвычайно малы (рис. 23), они потребляют ничтожное количество электроэнергии, очень прочны и долговечны.
Рис. 23. Миниатюрный полупроводниковый прибор.
Уже созданы карманные приемники размерами с портсигар, в которых нет ни одной радиолампы. Существуют и безламповые телевизоры. А сколько еще новых применений найдут полупроводниковые приборы в будущем! Не есть ли это начало нового переворота в радиотехнике?