Завеса секретности над нагревными стендами
Ученые делают игрушки. Речь идет о хорошо сработанной большой игрушке[24].
Доктор Бернард Истаунд, из интервью
Эксперименты подобного рода могут повлечь невосполнимый ущерб[25].
Доктор Ричард Уильямс, 1988 год
Доктор Бернард Истлунд с усмешкой вспоминает тот момент, когда, образно выражаясь, его идея словно электрической искрой озарила мысли доктора Симона Рамо.
- Этот человек - большая шишка среди ученых, работающих на оборонную промышленность, - объяснял Истлунд в телефонном интервью Мэннинг. - Он участвовал в основании «ТРВ» и многих других крупных компаний, сегодня они почти все стали основными оборонными подрядчиками. А еще на тот момент он входил в правление АРКО («Атлантик Ричфилд Ойл Компани»).
Когда в 1980 году Истлунд делал свой памятный доклад, то сильно нервничал из-за присутствия в аудитории немалого числа маститых ученых. В запасе у него был набор диаграмм, которыми он намеревался проиллюстрировать свой новый проект могучего излучателя, чей микроволновый луч должен пронзить ионосферу. Мотивов продемонстрировать проект в лучшем виде у него хватало. Тот, кому потребуются мощные генераторы для обеспечения передатчика электропитанием, станет основным потребителем газовых скважин на Северном Склоне Аляски, принадлежащих АРКО.
- Я принялся демонстрировать схемы, - рассказывал Истлунд, - и как раз объяснял одну из них, на которой было отображено взаимное положение Аляски, России, магнитного полюса и т. д. А затем я поставил другой слайд, где были отображены газовая скважина, генератор, антенна и излучение.
Показывать следующий слайд Истлунду не пришлось.
- Рамо просто потребовал, чтобы я заткнулся, и сказал: «Великолепная идея!» Я так и не перешел к деталям, - заявил Истлунд с гордостью. - Идея была проста и доходчива. Вообще говоря, когда дело доходило до разъяснений моих проектов людям знающим, я никогда не добирался дальше третьей схемы. После нее они могли сами понять все остальное.
Ученый, внимание которого привлек проект Истлунда, был изобретателем, имевшим патенты в области микроволновых, оптоволоконных технологий, а также управляемых ракет. Рамо - соавтор изданной в 1944 году книги «Магнитные поля и волны в современной радиотехнике» и вообще очень знающий инженер.
Истлунда же описывали как человека тактичного, имевшего высокую репутацию ученого-физика, руководителя технологической компании в Хьюстоне. «Истлунд - отнюдь не чокнутый профессор со всклокоченными волосами», - как выразился журнал «Омни»[26], приводя список всех его ученых степеней, которых тот удостоился в Массачусетском технологическом институте и Колумбийском университете. Проработав восемь лет в программе разработок по термоядерному синтезу под эгидой Комитета по атомной энергии, он в начале 70-х стал соавтором изобретения «плазменного факела», благодаря которому можно было бы использовать излишки плазмы термоядерного реактора для переработки твердых отходов.
Спустя некоторое время после конференции, где Рамо узнал об изобретении Истлундом ионосферного излучателя, оба ученых взялись за совместную работу над патентом, заявку на который подали в 1985-м. Их изобретение под названием «Метод и техника нагрева участка плазмы при помощи электронного циклотронного резонанса» стало вторым в серии из трех патентов, права на которые Истлунд уступил дочерней компании АРКО
- «АРКО Пауэр Текнолоджиз Инк.» (АПТИ). По словам Истлунда, вкладом Рамо в проект стала идея использования огромного сверхпроводящего наземного трансформатора для влияния на магнитное поле Земли на большой высоте.
На тот момент дела Истлунда шли неплохо. Полемика вокруг его патентов еще не началась, никто не выступал с заявлениями, что эксперименты с его разработками могут обернуться «актами глобального вандализма».
Истлунд был нанят АРКО в качестве консультанта, и его задачей было решение проблемы использования миллиарда кубометров газа из месторождений АРКО на Северном Склоне Аляски. Вопрос был в том, что месторождение находилось очень далеко от каких-либо потенциальных потребителей. Постройка трубопровода для перекачки газа в производственные центры проблемы не решала - этот циклопический проект трубопровода стоял на повестке дня в нефтяной индустрии уже лет двадцать, но так и не получил успеха. Наибольшую выгоду компания получила бы, найдя потребителя для газа непосредственно на Северном Склоне.
Но где найти потребителя таких огромных объемов электроэнергии в этих бескрайних просторах, скованных льдом, малонаселенных? Прикинув объем месторождения и примерную мощность генераторов, Истлунд понял, что речь идет о миллиардах ватт энергии, а не просто о стандартной городской электростанции в миллион ватт. Что могла бы сделать фирма с несколькими гигаваттами?
Он сразу отбросил в сторону все разработки, для которых могла бы потребоваться небольшая мощность. Постепенно в голове Истлунда родился план - использовать всю эту энергию для того, чтобы запитать ей самый большой в мире ионосферный нагревный стенд. Наземное оборудование станет передавать сфокусированную энергию в ионосферу, где высокочастотное излучение придет во взаимодействие с заряженными частицами, которые всегда там находятся. Тогда действие направленного луча создаст могучий поток частиц и молекул на обширном участке ионосферы - вверх, прочь от Земли.
Как позднее выяснилось, большой ионосферный нагревной стенд следовало расположить довольно далеко от газовых месторождений
Северного Склона. Но это только подхлестнуло азарт Истлунда к разрешению задачи.
Любой человек, которому не случалось работать на военно- промышленно-научный комплекс, слушая рассказ Истлунда об истории создания нагревных стендов, задался бы вопросом - зачем кому-то вообще понадобилось нагревать и перемешать с места на место воздушные массы в верхних слоях атмосферы? Могло ли быть мотивом к этому стремление помочь своей стране опередить Советский Союз, который проводил эксперименты с аналогичной технологией? Но военным известен правильный ответ. Основные исследования Истлунда проходили под эгидой Управления исследовательских проектов Министерства обороны[27] и носили название «Энергетический противоракетный щит на Северном Склоне Аляски».
На тот момент Соединенные Штаты уже располагали несколькими антеннами для проведения экспериментов по воздействию радиоволн на ионосферу, расположенными в самых разных районах. Но, получив в руки самое мощное устройство по сравнению со всеми доселе построенными, вдобавок обладающее наилучшими параметрами фокусировки излучения, американские военные могли бы расплавлять вражеские ракеты, разрушать мировые телекоммуникационные сети и даже управлять погодой, изменяя направления потоков воздуха в верхних слоях атмосферы.
Другие области применения подобной аппаратуры несколькими годами позже станут предметом ожесточенных дебатов. Например, в 1995 году в официальных документах неожиданно возникнет «томография земной коры» (сканирование Земли излучением, отраженным от атмосферных слоев, - проще говоря, просвечивание Земли насквозь в поисках туннелей и подземных построек). И это только одна из самых безобидных возможностей.
Как бы то ни было, в 80-х годах договориться с патентным бюро было нелегко. Когда Истлунд подал заявку на первый из серии патентов, связанных с изобретением ионосферного нагревного стенда, эксперт заявил ему, что оно больше смахивает на творение научного фантаста. Истлунд на это ответил, что аналогичная техника давно существует. Шаг за шагом он разрабатывал и представлял в Бюро документацию и расчеты, доказывавшие работоспособность его детища. Только это и подействовало на чиновников. Но прежде чем в 1991 году материалы были обнародованы, командование ВМФ поместило его патент за номером 5 038 664 под гриф «Секретно» сроком на 1 год. В патенте речь шла о создании в небесах «щита, состоящего из релятивистских частиц». (Под «релятивистскими» подразумеваются частицы, движущиеся с околосветовой скоростью.)
Изобретение Истлунда сразу привлекло внимание военных, благодаря чему и были получены сотни тысяч долларов из бездонного кошелька Пентагона на проведение предварительных исследований. В радиоинтервью в 1988 году Истлунд заявил, что Министерство обороны провело огромную работу по воплощению в жизнь его изобретений, но разглашать детали он не имеет права. Позднее он расскажет Мэннинг, что после подачи им заявок на патенты (к тому моменту он проработал в АРКО около года) специалисты DARPA провели тщательный анализ всех его открытий, и ему было предложено заключить с управлением контракт на изучение возможности создания потоков релятивистских электронов в атмосфере.
В 1986 году Истлунда уволили из АРКО - весть о его изобретении наделала много шуму в средствах массовой информации. На 1988 год пришлось одно из основных его выступлений для прессы, это примерно через год после того, как был предан огласке один из его основных патентов
- о способах накачки мощной электромагнитной энергией в заданных областях верхних слоев атмосферы[28].
Опубликованный патент носил название «Метод и техника воздействия на участок земной атмосферы, ионосферы и магнитосферы». В интервью «Нэшнл паблик рэдио» Истлунд утверждал, что факт существования патента не следовало делать достоянием гласности. Он заявил, что вовсе не обрадовался факту огласки, но сообразил, что патентное бюро не располагает «фундаментальными данными», составляющими суть конструкции. «Вы не получите патента на ваше устройство, если не объясните достаточно подробно, как оно работает», - сказал он. Однако добавил, что засекреченной осталась специфика военного применения этого патента.
У интервьюера, корреспондента «Нэшнл паблик рэдио» Алекса Чедвика, причиной для полемики с Истлундом стал пугающий масштаб возможных эффектов, которые будут вызваны использованием установки. Такие явления, как изменение структуры и состава земной атмосферы, словно бы сошли со страниц романов Жюля Верна.
Испытывая гордость за произведенное впечатление, Истлунд заявил, что в патенте нет ничего фантастического, все основано на комбинации уже известных технологий. «Отдельные области применения связаны с достижением благотворного воздействия на среду».
Это солнечные пятна-то благотворны? Чедвик привел цитату из текста на одиннадцатой странице, где Истлунд заявлял, что его изобретение способно нарушить работу информационных каналов и линий связи на всем земном шаре. Коротко усмехнувшись, изобретатель подтвердил сказанное. «Очевидно, что практической пользы от этого немного и приведенный отрывок действительно противоречит моим же собственным словам. Но в патенте говорится только о потенциальной возможности. Солнечные пятна и солнечные вспышки действительно нарушают работу средств связи. Подобного эффекта можно добиться, используя аналогичный механизм».
Энтузиазм Истлунда в отношении возможности экологической инженерии более чем явственно заметен в интервью журналу «Омни». Признавая, что большинство сфер применения его изобретения - военные, он также заговорил о «благотворном» использовании. В его представлении, благотворное использование заключается в возможности перенаправления высотных атмосферных потоков, которые являются основным фактором, определяющим климат земного шара. Еще один способ управления погодой при помощи изобретения заключается в создании «вихревых потоков атмосферных частиц, действующих как линза или фокусирующее устройство» для солнечных лучей, как заявил Истлунд в интервью журналу «Омни». С его помощью люди, управляющие антенной, могут заставить лучи нагревать точно выбранный участок земной поверхности. Можно экспериментировать с повышением температуры в разных местах, пока не удастся устойчиво контролировать направление ветра.
В журнале приводился комментарий. «По словам изобретателя, это означает, что появляется возможность изменения характера погодных условий в указанном регионе, это позволит принести дожди в Эфиопию или смягчить летние штормы на Карибах. Устройство может даже восстановить озоновый слой, залатать озоновую дыру над Антарктидой или расщепить атмосферные выбросы - углекислый газ и окислы азота».
Но далеко не все ученые разделяют подобный энтузиазм в отношении экспериментов с ионосферой. Доктор Ричард Уильямс, физик Исследовательского центра Дэвида Сарнова в Принстоне (Нью-Джерси), отправил в научный журнал статью, в которой предупреждал о том, что изобретение Истлунда может представлять собой серьезную угрозу для атмосферы. Уильямс резюмировал содержание патента Истлунда/АПТИ, где говорится о воздействии на атмосферу, ионосферу и магнитосферу:
«В основе изобретения лежит использование потока радиоволн чудовищной интенсивности, нацеленного на верхние слои атмосферы. На определенной высоте нагрев, являющийся результатом циклотронного резонанса, вызовет ионизацию нейтральных атомов в атмосфере. Среди возможных сфер применения изобретения указываются «постановка помех для коротковолновых передач со спутников» или даже «полное нарушение каналов связи на обширных участках земной поверхности». Среди других функций оборудования упоминается воздействие на погодные условия, изменение физических параметров обширных участков земной атмосферы и перехват вражеских боеголовок»[29].
По словам Уильямса, эксперименты с применением столь мощной энергии грозят опасностью для состояния верхних слоев атмосферы. Позднее он прокомментировал заявления Истлунда, сделанные им в радиоинтервью, о том, что секретный армейский проект, воплощающий указанное изобретение, уже на пути к реализации. Предостережения Уильямса действительно способны были остудить иные горячие головы.
«Эксперименты подобного рода могут повлечь невосполнимый ущерб».
Уильяме напомнил своим коллегам-физикам, что даже незначительные явления в верхних слоях атмосферы - например, полеты космических аппаратов - могут повлечь за собой серьезные последствия. В том числе разрушительные явления в озоновом слое, том самом, который поглощает губительное ультрафиолетовое излучение. Хотя физики непрерывно объясняют, что озоновый слой и ионосфера представляют собой разные слои атмосферы, но неизменно добавляют: они в значительной степени сообщаются между собой. Заостряя внимание на проблеме озонового слоя, Уильяме утверждает: «В результате долгих переговоров федеральное правительство присоединилось к международному соглашению по охране озонового слоя. Но один-два эксперимента с установкой Истлунда могут свести к нулю все, чего мы достигли по этому соглашению».
Также он отметил, что процессы в верхних слоях атмосферы не бывают локальными.
«АРКО Текнолоджиз» явно не стремилась к огласке. В августе 1992 года Джин Мэннинг столкнулась на семинаре по проблемам энергетики излучений Международной энергетической конференции с президентом АПТИ, доктором физики Рэми Шенни. Ее интересовали в первую очередь новые сведения об альтернативных источниках энергии, но один пункт программы на целое утро отвлек Джин от «усовершенствованных и новаторских систем». В программе говорилось, что в семинаре по энергетике излучений будет участвовать представитель АПТИ, а это значит, что у нее появится возможность выяснить, займется ли его компания созданием установки Истлунда.
Чтобы проникнуть в аудиторию, Мэннинг не нужно было предъявлять удостоверение журналиста. Данный семинар был приватной встречей коллег, представлявших государственные исследовательские учреждения, университеты, а также Федеральный департамент энергетики. В аудитории находилось не более тридцати человек. Кроме Джин, в комнате была только еще одна женщина, производившая впечатление маститого ученого- исследователя, работающего в государственном учреждении.
Обсуждение переходило от темы к теме - участники явно торопились закончить формальную часть встречи. Мэннинг узнала, что канадские исследователи участвовали в постройке экспериментального самолета, первый полет которого состоялся в 1987 году. Аппарат пролетел около 250 километров, получая энергию с земли в виде коротковолнового излучения. АРКО, «Рэйтеон», Лаборатория реактивного движения и группа японских ученых вошли в историю мировой энергетики и физики излучений. Такие летательные аппараты могли бы быть использованы для разведки и наблюдения, как хвастливо говорили об этом ученые. Или же таким способом можно было бы передавать электроэнергию для «разработки отдаленных залежей полезных ископаемых».
Высокий, с иголочки одетый мужчина предложил поборникам лазерного излучения и сторонникам микроволновой технологии сорганизоваться между собой, «...чтобы найти наиболее эффективный метод. Давайте создадим совместную команду и вытрясем деньги из толстосумов».
Сотрудник некоего крупного университетского центра по изучению космической энергии поднял вопрос о возможном воздействии микроволнового излучения на окружающую среду. Он отметил, что самая большая проблема для всех здесь присутствующих - восприятие общественностью самой идеи воздействия на окружающую среду. В 70-х и 80-х годах шли споры вокруг СВЧ-излучения и микроволновых печей, но затем в фокусе внимания основной дискуссии по экологическому аспекту электромагнитных явлений оказались процессы, ставшие результатом использования 60-герцовых линий электропередачи. «Но я думаю, благодаря собранным нами данным будет нетрудно доказать, что при той плотности энергии, о которой идет речь, ни о каких термальных эффектах и речи идти не может. Плотность энергии в тех местах, где люди окажутся неподалеку от установки, не вызовет никаких проблем».
К удивлению Мэннинг, он признал важность «...иного вопроса - каковы последствия продолжительного воздействия на людей излучения низкой плотности? Никаких изучений в рамках данной проблемы не велось, и подобное исследование должно быть столь детальным, развернутым и интенсивным, что в ближайшем будущем не стоит ожидать его проведения. Поскольку указаний на этот счет не было и нет».
Мэннинг про себя молилась на свой диктофон. «Так почему же они ищут деньги на постройку своих игрушек, не дожидаясь проведения столь важных исследований?» Она не задала этого вопроса вслух, поскольку как раз подошла очередь докладчика, ради которого она и пришла сюда, - президента АПТИ. Возможно, она надеялась услышать, что программа экспериментов по воздействию на ионосферу отменена.
Доктор Шэнни оказался крупным смуглым мужчиной. Он был одет в отличный темный костюм. Его выступление было недолгим: он продемонстрировал ряд аудиовизуальных материалов, посвященных эксперименту в Канаде по обеспечению питания силовой установки самолета по микроволновому лучу. Видимо, сам факт его присутствия на семинаре был важнее, чем обстоятельный доклад.
Чуть позже Мэннинг подкараулила его в залитом солнечным светом внутреннем дворике и остановила Шэнни на выходе. Она предъявила удостоверение от журнала «Эксплор!» и задала вопрос о нынешнем состоянии работ по внедрению патентов Бернарда Истлунда.
Шэнни сразу отвернулся от нее, однако по выражению его лица и жестам можно было бы заключить, что Истлунд попросту сумасшедший и компания не собирается в дальнейшем иметь дело с фантазиями этого изобретателя.
Поняв, что АПТИ все-таки свернула программу строительства циклопического излучателя, Мэннинг поблагодарила его. Шэнни присоединился к своей группе и направился в ресторан. Она невольно прокрутила в памяти эту встречу и только тут сообразила, что Шэнни не сказал ей ни единого слова и при случае сослаться было бы не на что. Он очень ловко сумел создать впечатление, что сообщил ей некую информацию
о свертывании программы «Арфа».
Года через два гигантский оборонный подрядчик, «Е-Системс», выкупил у Шэнни компанию АПТИ. Позднее след патентов Истлунда был заметен еще основательнее, когда корпорация «Рэйтеон» приобрела «Е- Системс» вместе с контрактом на создание «Арфы» и вышеозначенными патентами.
Даже если предположить, что подрядчики действительно полностью лишились прав на спорный патент № 4 686 605, все равно они остались хозяевами дюжины других, с ним связанных. АПТИ или более крупные оборонные подрядчики, поглотившее ее вместе со всеми разработками, вполне могли выкинуть сомнительные патенты Истлунда в мусорную корзину[30], разрабатывая и развивая тем временем собственные технологии передачи энергии при помощи излучения. Среди патентов, не ставших достоянием общественности - и также принадлежащих «АПТИ Инк.», - Ник Бегич обнаружил следующие:
5 068 669 «Система передачи энергии при помощи излучения»;
5 041 834 «Искусственный ионосферный экран, образованный слоем плазмы»;
4 999 637 «Создание искусственных областей ионизации над земной поверхностью»;
4 817 495 «Оборонительная система опознавания космических объектов»;
4 973 928 «Взрывы масштаба атомных, не сопровождающиеся выбросом радиоактивных материалов».
В интервью, которое взяла у него Джин, Истлунд объяснил, почему его метод создания высокоэнергетического противоракетного щита оказался шагом вперед по сравнению с созданием аналогичного лучевого оружия, разработанного в рамках Стратегической оборонной инициативы, - при использовании конструкции Истлунда не было необходимости в спутниках. Антенна, расположенная на Земле, излучала энергию в атмосферу, чтобы придать ускорение содержащимся в ней свободным электронам, так что необходимости в корпускулярном излучении со спутников не было. Более того, при достаточно высоком уровне мощности излучения на большой высоте эффект мог многократно усиливаться.
«Я использовал фактор, позволивший многократно увеличить мощность на высоте, скажем, ста километров. Я пошел другим путем, не сравнимым с разработками, что главенствовали на тот момент... Мне удалось открыть нечто новое. Как я понимаю, задача получения энергии многократно большего уровня, который позволит осуществлять куда более интересные вещи, и была одним из центральных пунктов в программе «Арфа». В общих чертах это как раз то, что я описывал в патентах».
Возможно, разработчики «Арфы» сумели миниатюризировать технологию и больше не нуждались в столь внушительном количестве свободной земли и электроэнергии, которое фигурировало в расчетах Истлунда? Джин не преминула спросить его об этом.
- Вполне возможно, - ответил изобретатель, - у них было немало способных инженеров, а также вдосталь времени для модернизации. Хотелось бы надеяться, что они сумели ее усовершенствовать.
В 1994 году Истлунд ответил на письмо гражданина Австралии Дэвида Уайта[31], которого явно беспокоила опасность разрушительных последствий применения «Арфы» для Австралии и Новой Зеландии. «Мы уже говорили о том, что строительство этой антенны есть первый шаг к проверке осуществления указанных в патенте возможностей. Большинство задач по применению оборудования в военных целях связано с ускорением электронов в атмосфере до релятивистских скоростей. В моем понимании, одна из функций программы - изучение методов ускорения электронов».
Ускоренные электроны будут двигаться вдоль силовых линий магнитного поля Земли, они могут даже проскакивать по силовой линии над Австралией и возвращаться на север или «пропадать в атмосфере». «Не паникуйте, - писал Уайту Истлунд, - все это происходит очень высоко над Землей».
«Потребуются... годы для того, чтобы появилась возможность сгенерировать достаточное количество электронов, представляющее угрозу для Южного полушария. Причем все вышесказанное может считаться справедливым только в том случае, если будет доказано, что антенна вообще может создавать такие электроны».
По словам Истлунда, с тех пор как он прекратил сотрудничество с АРКО, он «какое-то время размышлял о возможности использования антенны для сокращения озоновых дыр и управления струевыми потоками в целях воздействия на погоду».
Как позднее Истлунд рассказал Джин, камень преткновения заключается в следующем: когда ионизирующие лучи за счет диэлектрического пробоя создают некоторое количество озона, увеличивается концентрация азотистых соединений. «Проблема в том, что производство большого количества озона требует немало энергии». Ученый намерен продолжить работу над этим вопросом.
Все, что ему нужно, - добиться признания своего вклада в изобретение усовершенствованного нагревного стенда типа «Арфа». «Пусть он и принадлежит им, но они не имеют права приписать его создание себе, - говорил ученый, - я был раздосадован, потому что причиной моего изгнания стала «внутренняя политика». Я пошел к адвокату, работающему с моими патентами, но тот посоветовал «...не тревожиться. Ваша идея работает на
далекую перспективу... Если она сработает, правительство Соединенных Штатов обязательно заявит, что именно вы являетесь изобретателем. Этого у вас отнять не смогут».
Желая доказать, что «Арфа» основана на его технологиях, Истлунд сказал: «...например, в их планах значится, что одна из целей программы - создание релятивистских электронов».
Он наглядно живописал, какой энергией обладают релятивистские электроны. «Те электроны, что бомбардируют экран вашего телевизора, движутся с энергией в 25 тысяч электронвольт. Когда они получают больше полумиллиона электронвольт, их уже можно назвать релятивистскими. Те, о которых упоминают в материалах по «Арфе», обладают энергией в размере от одного до трех миллионов электронвольт».
В патенте, созданном им вместе с Симоном Рамо, описывался процесс. «Вы вертите ручки управления антенной, включаете излучение и запускаете процесс». Поскольку в естественных условиях интенсивности магнитного поля Земли едва хватает на то, чтобы двигать стрелку компаса, Рамо предложил применить огромную сверхпроводящую катушку, установленную на земле, и с ее помощью изменять напряженность магнитного поля на выбранной высоте, как рассказал журналистке Истлунд. «Такое устройство обеспечит дополнительную возможность воздействия на внешние условия... Тем самым значительно расширится свобода действий».
Джин спросила: «Поднимал ли кто-нибудь вопрос о возможных последствиях в том случае, если ситуация выйдет из-под контроля?»
Похоже, Истлунд не уловил скрытого гнева, и его ответ был достоин истинного энтузиаста науки. «Говоря о свободе, я имел в виду нечто другое,
- ответил он, - ну, скажем, так: вы хотите разогнать свободные электроны. Воздействуете на них излучением, разгон происходит, но при этом используется всего один процент излучаемой мощности... Так что вам приходится применять большую антенну... Под свободой я подразумеваю возможность делать все, что вам вздумается».
Физик особо подчеркнул, что испытывает поистине симпатию к созданной установке. «Если хотя бы одна десятая ее возможностей будет пригодна для использования, это будет настоящее чудо техники».
Однако число людей, которые с ним не согласны, неуклонно растет. Прежде чем мы познакомимся с Клэром Зикуром и «парнями из чащобы», посвятим следующую главу истории создания радиоизлучающих «чудес техники».
Глава 5
ВЫСОКО В НЕБЕ
Когда Земля обрела жизнь, она принялась создавать собственную мембрану, основная функция которой – отфильтровывание солнечного излучения... Наше небо - это удивительное явление[32] .
Льюис Томас, 1973 г.
Бесчисленные звезды в других галактиках непрерывно испускают космическое излучение во всех направлениях. Наша собственная, ближайшая звезда, Солнце, является источником рентгеновского излучения, коротковолнового ультрафиолетового излучения и гамма-лучей. Когда этот поток энергии бомбардирует верхние слои земной атмосферы, космическое излучение захватывается атомами, но, как следствие, атомы теряют электроны. Поэтому здесь атомы существуют в виде положительно заряженных ионов, также отмечается значительная концентрация свободных электронов. Этот процесс и дал имя ионосфере. Хотя ионизация отмечается на высотах от 1000 до 50 километров от земной поверхности, но наиболее высока концентрация положительно заряженных ионов, а также электронов на высотах от 80 до 400 км.
Этот естественный электрически заряженный экран фильтрует жесткую солнечную радиацию, защищая тем самым поверхность Земли от ее вредоносного воздействия[33].
Несомые солнечным ветром от звезды к планете электрически заряженные частицы следуют вдоль силовых линий магнитного поля Земли. По траектории, где сопротивление движению наименьшее, высокоэнергетические частицы устремляются к магнитным полюсам Земли, как в воронку, сливаясь в потоки, именуемые токовыми струями, и потом проваливаются к земной поверхности. Иногда токовые струи истощаются, а бывают моменты, когда солнечные вспышки затапливают планетарную систему потоком высокоэнергетических частиц и в небе разворачивается переливающийся, изменчивый занавес - северное сияние. На южном полюсе оно именуется аврора австралис, на северном - аврора бореалис.
На протяжении геологических эпох токовые струи были направлены к полюсам планеты. Кому могло прийти в голову повернуть их?
ДОРОГА К «АРФЕ»
Все началось с нескольких изумленных радиослушателей. В 1933 году житель голландского города Эйндховен пытался поймать радиостанцию, расположенную в Беромюнстере (Швейцария). Неожиданно он услышал две станции. Второй сигнал - от мощного передатчика в Люксембурге - никогда ранее не вещал на этой частоте, его волна находилась на другом конце шкалы; и тем не менее в этом случае сигнал накладывался на швейцарскую станцию.
Люксембургский эффект, как позднее его назвали, недолго оставался загадкой. Датский ученый по фамилии Теллеген выяснил, что перекрестная модуляция радиосигналов стала результатом волнового взаимодействия, вызванного нелинейностью физических характеристик ионосферы[34]. Даже неспециалист мог понять, что явления в ионосфере не поддаются прогнозированию.
Позднее другие исследователи установили: радиоволны большой мощности изменили температуру участка ионосферы и концентрацию в нем заряженных частиц, это повлияло на другой сигнал, проходивший через измененный участок. Эксперименты со взаимодействием пучков радиоволн заняли более 30 лет. В конце концов был сделан вывод: мощное направленное излучение вызывает нестабильность в ионосфере. Основным инструментом ученых стал передатчик с антенной решеткой, именуемый нагревным стендом[35]. В основном подобные устройства создавались университетами и научно-исследовательскими центрами. Большинство программ, связанных с использованием высокочастотного излучения, разработано Стэнфордским исследовательским институтом на средства Управления Министерства обороны по атомным вооружениям[36]. Созданием новейшего многоцелевого устройства в рамках программы «Арфа» заправляют специалисты с базы ВВС Филипс.
ПЕРВЫЕ НАГРЕВНЫЕ СТЕНДЫ В ПЕНН-СТЕЙТ
Энтони Ферраро, доктор физики - профессор электродинамики в Университете Пенн-Стейт, учебном заведении, бывшем пионером в этой области науки. В 1966 году университетские специалисты построили 500- киловаттный нагревный стенд эффективной излучающей мощностью 14 кВт неподалеку от университетского городка. Ферраро применял схему, при которой зондирование осуществлялось за счет излучения энергии двумя установками одновременно. Мощный передатчик нагревал участок нижнего слоя ионосферы, в то время как более слабый аппарат передавал сигналы. Таким образом экспериментаторы изучали волновое взаимодействие[37]. Около 30 лет университет исправно получал деньги за выполнение опытов по воздействию на ионосферу.
Хотя на тот момент это была единственная установка подобного рода в мире - не существовало стендов ни на Аляске, ни в Норвегии, - университету пришлось отказаться от работы с аппаратом, когда соседи принялись жаловаться. В частности, пожарные на северо-востоке Канады использовали на борту своих самолетов коротковолновые радиостанции. Хотя нагревный стенд работал на другой частоте, его мощность была столь высока, что «импульсы буквально гасили» радиосвязь воздушных линий, как вспоминает Ферраро. «Мы совместно разрабатывали график работы, прерывали эксперименты, когда им вздумается, но все это стало настолько утомительно, что мы вынуждены были совсем прекратить исследования. Нагревные стенды перенесли в отдаленные районы вроде Пуэрто-Рико»[38].
Первый крупный ионосферный нагревный стенд в Соединенных Штатах был построен в 60-х годах в Плейтсвилле, штат Колорадо. В 1983 году передатчик и антенная решетка были перенесены из Колорадо на Аляску, в район, что 40 км восточнее Фэйрбэнкса. Команда исследователей из университета в Пенн-Стейт оказалась в числе тех, кто заключил с командованием флота контракт на проведение экспериментов с использованием установки для интенсивного воздействия на ионосферу (ИВИ).
«Первоначальная идея не была непосредственно связана с моей работой и заключалась в создании искусственного северного сияния, - рассказал Тони Ферраро, - но для этого не хватило мощности».
Зачем нужно искусственное северное сияние? Ученый ответил, что физики - специалисты по плазме - хотели понять механизм его возникновения и научиться им управлять. Подключившись к работе, Ферраро вместо этого использовал установку для воздействия на токовые струи. «Они могут быть модулированы при помощи мощных излучателей энергии таким образом, что можно заставить их действовать как небольшие антенны». Ферраро объяснил: в естественных условиях ионосферные токи - постоянные, как в обычной батарейке. «Воздействуя на конкретный атмосферный регион при помощи этих передатчиков, можно преобразовать напряжение токовых струй в переменный ток - в небольшом объеме, а переменный ток в проводнике - это уже антенна. Здесь ток течет не по проводу, а в плазме, но принцип тот же. Мы можем создать небольшую антенну».
При помощи таких небесных антенн экспериментаторы стремились генерировать электромагнитные колебания сверхнизкой и сверхвысокой частоты, поскольку именно такие волны способны проходить вокруг всего земного шара с минимальными потерями. Волны удавалось генерировать «...но не настолько сильные, чтобы они представляли практический интерес... Это привело к выделению военно-воздушными силами и флотом средств на создание еще более крупного ионосферного модулятора - «Арфы». Причем «Арфа» предназначена не только для излучения на низких частотах, которые взаимодействуют с сильной токовой струей, у модулятора, по словам Ферраро, будут разнообразные и многочисленные сферы применения.
Операторы этой установки получат в свое распоряжение по-настоящему гибкий инструмент. Его схема включает в себя задающий генератор, который посылает модулированный в широком диапазоне сигнал на антенную решетку, с ее помощью операторы могут направить узкий пучок радиоволн в любую точку небосвода. В статье, опубликованной в издании университета в Пенн-Стейт, говорилось: «Управление антенной позволяет отклонять луч на 30 градусов по вертикали не более чем за 10 микросекунд».
Дисплеи сообщают операторам информацию о ходе эксперимента, а местные и удаленные датчики - РЛС некогерентного рассеяния, риометры, ионозонды и прочие приборы с экзотическими названиями позволяют наблюдать за состоянием ионосферы.
Авторы статьи добавляют, что после испытаний основных узлов «Арфы» в полевых условиях «серия всеобъемлющих экспериментов закончится демонстрацией возможностей установки ее пользователям. Цели программы «Арфа» амбициозны, развитие технологии в последние годы вполне позволяет создать столь мощное исследовательское оборудование, при помощи которого ученые будут зондировать небо Аляски».
Задолго до того как закладыва<