Эффекты, воспринимаемые за аномальные атмосферные явления
Многообразие загадочных на первый взгляд событий чаще всего находит строгое научное объяснение, хотя во многих случаях это оказывается совсем нелегко, а порой просто невозможно. Отсутствие подходящих объяснений часто связано с недостаточностью исходной информации о наблюдавшемся событии. Но, кроме того, и наука в этом может честно признаться, могут существовать еще неизвестные ей факты, явления и объекты, которые предстоит распознать и понять в будущем по мере того, как соответственно возрастает объем наших знаний.
Наряду с этим прогресс науки приводит к появлению загадочных и удивительных явлений другого рода. Так, например, научно-технические эксперименты в атмосфере околоземном космическом пространстве вызывают эффекты воспринимаемые за аномальные атмосферные явления.
С начала космической эры, когда 4 октября 1957 г. в России был запущен первый искусственный спутник Земли, в космос поднялись тысячи ракет, которые несли с собой научное оборудование, ретрансляторы и системы связи, межпланетные автоматические станции для исследования Луны, Солнца и планет Солнечной системы. Наряду с мощными многоступенчатыми установками в атмосферу поднимались более легкие метеорологические ракеты, число которых сейчас даже трудно оценить. Они забрасывали на различную высоту аппаратуру с помощью которой ученые получали информацию о физическом состоянии атмосферы. Гораздо меньше было запущено несколько геофизических ракет, доставлявших исследовательские приборы для выполнения в ионосфере Земли высотных экспериментов. Следует также упомянуть о многочисленных шарах-зондах, баллонах, аэростатах, стратостатах и других летательных аппаратах легче воздуха, постоянно дрейфующих в атмосфере на высотах от 30 до 50 км.
Понятно, что запуски, полеты, возвращение на Землю или горение в верхней атмосфере этой армады тел, созданных руками человека, не может быть не замечено случайными свидетелями, которые заранее ничего не знали о месте, времени запуска и других обстоятельствах подобных явлений. Поток писем очевидцев с просьбой объяснить увиденное направляется в астрономические центры страны, редакции журналов, газет, радио и телевидения. Прослеживается очень тесная связь между ростом потока подобных обращений и усилением научно-технической активности человека в космосе. Связь особенно очевидна, если сопоставить даты массовых наблюдений ААЯ с датами запуска мощных многоступенчатых ракет с космическими станциями, о которых систематически сообщает центральная пресса нашей страны.
Мы не хотим, однако, утверждать, что все интересное и непонятное, наблюдаемое в ночном или дневном небе, обязательно связано с движением искусственных летательных аппаратов. В небе наблюдается множество астрономических и метеорологических явлений, некоторые из которых описаны в книге: И. Г. Колчинский, М. Я. Орлов, Л. 3. Прох, А. Ф. Пугач «Что можно увидеть на небе?», а также действительно непонятные и загадочные явления, в природе которых современная наука только пытается разобраться. Мы лишь подчеркиваем, что в условиях интенсивной научно-технической деятельности человека в космосе, неподготовленные очевидцы все чаще будут сталкиваться с атмосферными проявлениями ракетных и баллонных запусков и все чаще будут возникать объективные поводы для разговоров о чудесном и загадочном в небе. Избежать этого поможет верно воспринятая информация о внешних, видимых формах проявления атмосферных и космических экспериментов.
Грубо их можно разделить на 4 группы: запуск ракет, горение и падение спутниковых систем, плазменные эксперименты в ионосфере и полет летательных аппаратов легче воздуха.
Рассмотрим кратко эти группы явлений с точки зрения внешнего наблюдателя.
Запуск ракет – рукотворное чудо
Прежде чем дать описание того, как со стороны выглядит ночной запуск мощной ракеты, полезно изложить некоторые сведения о физических условиях его осуществления.
Огромная энергия, выделяемая во время работы ракетных двигателей, расходуется на подъем самой ракеты в поле притяжения Земли, на ее ускорение, на преодоление силы сопротивления атмосферы, на нагрев окружающего воздуха, на образование звуковых волн, а также тратится в других формах. Малая часть энергии преобразуется в видимый свет. Суммарная мощность всех двигателей, поднявших в космос корабль «Восток-1» с первым в мире космонавтом, составляла около 20 млн. лошадиных сил.
Если предположить, что в свет превращалось только 0,1 % всей вырабатываемой энергии, то световая мощность такого излучателя составляла бы не менее 10 млн. ватт. Чтобы представить, каким должен казаться такой источник на фоне ночного неба, сравним его яркость с каким-нибудь хорошо знакомым и заметным небесным объектом – например с Венерой. Расчеты показывают, что свечение ракетных двигателей, наблюдаемое на угловой высоте 10° – 15° над горизонтом, будет по яркости сравнимо с блеском Венеры, если наблюдатель находится от них на расстоянии порядка 1 тыс. километров! Разумеется, эти расчеты приблизительны, так как трудно учесть множество второстепенных факторов. Тем не менее наша оценка дает представление о том, насколько велики расстояния, на которых стартующая ракета выглядит самым ярким объектом на звездном небе. Такой объект не просто хорошо заметен ночью – он неизбежно привлекает внимание, выделяясь на фоне звездного неба.
Исторгнутые ракетными двигателями горячие газы нагревают воздух вдоль трассы следования, и в атмосфере распространяется тепловая волна. Связанное с нею возбуждение и свечение атмосферных газов также хорошо заметно – чаще всего оно воспринимается как светлый «хвост». Он соединяет место старта на земле с головной частью ракеты, причем по мере ее подъема в более высокие и разреженные слои атмосферы ширина его увеличивается.
Угловая скорость движения яркой точки сравнима с угловой скоростью реактивного самолета, идущего на большой высоте. Линейная скорость ракеты, конечно, намного выше скорости реактивного самолета, но она видна, как уже отмечалось, на больших расстояниях, и это обстоятельство уравнивает их угловые скорости.
Звук обычно не слышен. Разреженный высотный воздух является плохим проводником звуковых колебаний, а большая удаленность от наблюдателя погашает и без того слабую звуковую волну.
Наблюдаемые фазы явления ААЯ
Опыт изучения ААЯ, связанных с ночными запусками многоступенчатых ракет, позволяет в общих чертах описать последовательность сменяющих друг друга картин, видимых при безоблачном состоянии неба. Описание, разумеется, во многом схематично, оно не претендует на полноту и приводится только для того, чтобы дать общее представление о характере видимого проявления запуска. Развитие явления может быть представлено условно несколькими фазами, описание которых проводится ниже.
1 фаза. Низко над горизонтом появляется яркая светящаяся точка, которая при движении оставляет след, похожий на инверсионный след реактивного самолета. На фотографии явление слегка напоминает след болида с немного искривленной траекторией. Угловая высота явления над горизонтом зависит от расстояния до места запуска. При удаленности в сотни километров угловая высота этой фазы явления находится обычно в пределах 5° – 15°.
2 фаза. След, удлиняясь, становится шире. При наблюдении сбоку он по форме напоминает рыбу, в «голове» которой постоянно находится яркая движущаяся точка. Это факел работающего двигателя. В некоторых случаях видны струи истекающих газов в виде продолговатых лучей. Явления 1 и 2 фаз вызваны работой первой ступени ракеты-носителя.
3 фаза. Возможно изменение яркости факела, связанное с окончанием работы двигателей первой ступени и включением двигателей второй ступени.
4 фаза. Так как полет второй ступени происходит на высотах, где плотность воздуха значительно меньше нормальной, Наблюдается быстрое расширение истекающих газов в стороны и их свечение в виде полусферы. При наблюдении явления не сбоку, а вдоль линии движения ракеты, форма истекающих газов иногда может напоминать «цветок» или «крест».
5 фаза. Наблюдатель видит движение второй ступени, которое также представляется яркой точкой с расходящимся сзади нее конусом струй газов, являющимся продолжением все той же «рыбы», но теперь уже заметно увеличенной в размерах. Передняя яркая точка движется значительно быстрее, чем мог бы двигаться высотный самолет, оставляя сзади конус струй, расходящихся от точки под углом 70° – 110°. «Спина рыбы» увеличивает крутизну, поднимаясь над горизонтом все выше.
6 фаза. В случае отстрела второй ступени возможно появление вспышки в области «рыбьей головы».
7 фаза. «Рыба», расширяясь, превращается в полусферу, занимающую значительную часть горизонта. Яркая точка исчезла. Интенсивность свечения газового следа, который как раз и виден в форме полусферы, постепенно затухает, оставаясь заметным на протяжении 1–3 часов.
Первая и вторая фазы длятся от 3 до 7 минут, превращение «рыбы» в полусферу занимает от 5 до 15 минут. Три фотографии, представленные на рис. 40–41, отражают несколько последовательных этапов изменения внешнего вида явления, наблюдаемого сбоку, т. е. когда направление движения ракеты составляет с лучом зрения угол, близкий к прямому. Картина может существенно отличаться, если наблюдатель смотрит вдоль линии движения – например, спереди. В этом случае разнообразие форм светящихся конфигураций может включать «кресты», «цветки», «лепестки», «ромбы» и т. п.
В облачную погоду наблюдаемая картина еще более усложняется и почти наверняка не совпадает с описанной. Видны фрагменты явления или же появляются дополнительные детали, связанные с рассеянием света в облаках. При движении облаков создается иллюзия перемещения отдельных фрагментов явления, что зрительно не совпадает с описанной выше картиной развития «рыбы».
Одним словом, в облачную погоду, особенно если кучевые облака или цирусы быстро движутся под действием ветра, картина запуска мощной ракеты может предстать перед удивленным наблюдателем в разнообразии форм, описать которые просто невозможно. Поэтому мы ограничимся лишь кратким замечанием о том, что некоторые запуски, наблюдаемые при облачном небе, могут восприниматься как ААЯ и быть идентифицированы как нечто загадочное и необъяснимое, если собранной информации недостаточно для корректного анализа.
Загадочные фейерверки
Это явление связано с вхождением в плотные слои атмосферы отработавших свой срок спутников, ракет-носителей, отдельных сбрасываемых элементов конструкций и т. д.
Большинство спутников находится на высотах порядка нескольких сотен километров. Как ни разрежен воздух на такой высоте, все же его присутствие там можно обнаружить. Так, на высоте 165 км плотность воздуха в миллиард раз ниже, чем у земной поверхности, но и этого оказывается достаточно, чтобы со временем существенно повлиять на характер движения космического аппарата. Взаимодействие движущегося спутника со столь разреженной средой приводит в конце концов к тому, что скорость объекта уменьшается и, как следствие этого, уменьшается его высота над поверхностью Земли.
Чем ниже опускается спутник, тем плотнее становится окружающая среда, тем больше ее тормозящее воздействие. Спутник постепенно тормозится и опускается в очень плотные слои атмосферы, где сопротивление воздуха становится чрезвычайно большим. Энергия движения космического аппарата начинает интенсивно переходить в тепловую энергию. Объект нагревается до таких температур, при которых начинается его свечение. Это происходит на высотах 100–130 км над поверхностью планеты.
Цвет свечения зависит не только от температуры поверхности спутника, но также и от ее химического состава. В момент интенсивного торможения, когда температура достигает 1000°С и более, происходят химические реакции между материалом спутника и газами атмосферы, в результате которых выделяются дополнительные количества тепла и света, имеющие самые различные оттенки.
Наиболее активно процесс превращения кинетической энергии спутника в тепло происходит тогда, когда его первоначальная скорость (около 8 км/с) снизится до 5–6 км/с. К этому времени сила лобового сопротивления и высокая температура приводят в совокупности к механическому разрушению спутника. В этот момент с Земли часто наблюдается рой светящихся обломков. За каждым из них тянется полоса ионизованного воздуха, которая и воспринимается как светящийся хвост. Свечение продолжается не более нескольких десятков секунд; яркое вблизи самого горящего объекта, оно постепенно ослабевает и конец хвоста сливается с фоном неба.
Явление, связанное с падением и горением спутника, нельзя назвать редким. К настоящему времени в атмосфере Земли сгорело приблизительно около 7 тысяч космических аппаратов, и это число продолжает непрерывно увеличиваться.
Площадь земной поверхности, с которой ночью при безоблачном небе можно наблюдать горение и падение космической системы, довольно велика и в общем случае она зависит от массы горящего тела. При массе спутника в несколько сотен килограммов длина трассы, на которой он выглядит самосветящимся объектом, составляет 1–3 тыс. километров. А наблюдать его вдоль трассы следования можно в полосе шириной 250–300 км при условии, что явление будет видно над горизонтом не ниже 25°. Поскольку яркость движущейся светящейся точки или группы точек не уступает, а чаще всего и превосходит яркость самых заметных на небе звезд и планет, такое явление хорошо видно на угловых высотах более 20° – 30°.
Легко подсчитать, что в таком случае площадь территории, с которой явление доступно наблюдению невооруженным глазом, составляет около полумиллиона квадратных километров, что занимает приблизительно тысячную долю земной поверхности. Если бы падение спутников происходило равномерно над всей планетой, то в каждом ее пункте можно было бы в среднем наблюдать около 7 описываемых явлений. Фактически некоторые обстоятельства (облачность, светлое время суток) снижают эту цифру в 2–8 раз, однако конечный результат все равно остается достаточно высоким. Таким образом, эти очень приблизительные подсчеты позволяют утверждать, что каждый житель нашей планеты, если бы у него хватило терпения в течение последних 25 лет каждую ясную ночь наблюдать небо, вполне мог бы зарегистрировать 1–2 случая падения космических аппаратов.
По крайней мере киевляне не могут пожаловаться на то, что счастливый случай, вызванный пролетом падающего спутника, обошел стороной их славный город. Последний раз такое событие над Киевом наблюдалось сравнительно недавно, 2 декабря 1983 г.
Явление огней в небе видели немало очевидцев
Из сотен поступивших от очевидцев описаний того, что они видели в морозном небе около 22 часов, складывается следующая картина.
Сначала все было похоже на огонь обычной сигнальной ракеты, запущенной кем-то в западной части горизонта. Этот «огонь» плавно поднимался вверх, немного смещаясь влево, но в отличие от сигнальной ракеты он, казалось, не собирался опускаться. Сейчас мы знаем, что движение вверх было кажущимся. Объект двигался почти горизонтально, но для наблюдателя, глядящего снизу, его приближение к зениту воспринималось как движение вверх.
Вскоре, когда угловая высота «огня» достигла 30° – 40°, рядом с ним стал заметен другой яркий огонь, двигавшийся параллельным курсом. По мере их приближения к зениту становились видными и более слабые огни, образовавшие в совокупности рой ярких точек разной интенсивности. Угловой размер роя вдоль линии движения не превышал 2 0 – 3° (т. е. 4–6 видимых дисков полной Луны). По отдельным оценкам количество светящихся огней и огоньков доходило до 3–4 десятков. За каждым из них тянулся белесоватый хвост длиной в 10° – 20°.
Исключительный интерес представляло это явление в цветовом отношении. Несмотря на то что преобладала палитра желто-оранжево-красных тонов, многие очевидцы отмечали всплески фиолетовых, белых, зеленых, синих оттенков и всевозможные их комбинации. В начальной части хвоста, где свечение было наиболее интенсивным, многие видели вспышки света наподобие искр бенгальского огня. Все огни двигались параллельно друг другу и в основной своей массе представляли как бы единое целое, хотя имеются отдельные сообщения о том, что несколько точек двигались быстрее всей группы.
Объект в полном безмолвии пересек за 2–3 минуты весь небосвод и стал невидимым у горизонта в юго-восточной части неба, причем к концу наблюдений количество видимых светлых точек уменьшилось.
Такова картина явления, сложенная из мозаики многих сотен независимых наблюдений, в которой наиболее яркие детали и краски смягчены арифметической операцией усреднения. Формальное усреднение необходимо для того, чтобы исключить по возможности нетипичные стороны явления, содержащиеся в описаниях некоторых свидетелей. Ведь каждый наблюдатель видел свою, индивидуальную картину, восприятие отдельных сторон которой сложилось под влиянием профессиональной подготовки, склада характера, эмоционального состояния и т. п.
Так, например, жительница одного из районов Киевской области видела «чудовище, которое сначала горело, а потом уже село на огороде соседки». Несколько наблюдателей видели «колбасообразный» объект, черный цилиндр без огней, салон автобуса с ярко светящимися окнами и другие экзотические формы. В письмах некоторых граждан, имеющих по службе отношение к воздушному флоту, говорилось о полете огромного самолета, который беззвучно двигался ниже облаков, при этом отмечалось количество и расположение двигателей, небольшая скорость (до 1000 км/ч) и высота (до 10 км).
Эти факты приведены совсем не для того, чтобы дать повод для насмешек над очевидцами, которые искренне желали своими описаниями помочь выяснению причин необычного явления. В правдивости корреспондентов, приславших многочисленные письма, никто не сомневается. Они действительно это видели, но каждый видел по-своему, хотя смотрели на одно и то же явление.
Обращая внимание на это обстоятельство, мы хотим лишний раз подчеркнуть, что индивидуальные сообщения часто помимо воли самих очевидцев содержат субъективные признаки, черты, не свойственные явлению в целом. Поэтому до проведения самого широкого анализа всей имеющейся информации никакому единичному сообщению нельзя верить абсолютно, каким бы реальным оно ни казалось. Но, с другой стороны, нельзя также легко отмахиваться от необычных, исключительных сообщений, так как в их основе лежат, как правило, реальные факты.
Что же касается явления 2 декабря 1983 г. над Украиной, то здесь еще до начала исследований было ясно, что очевидцы встретились с явлением, происходившим на большой высоте и перемещавшимся с огромной, почти космической скорость. Об этом говорила география пунктов наблюдения, откуда приходили письма: из Житомирской, Черниговской, Суме Полтавской, Черкасской, Харьковской, Кировоградской, Запорожской, Ворошиловградской и Закарпатской области. Причем время наблюдений в этих пунктах отличалось, как правило, всего на несколько минут.
Дальнейший анализ сообщений очевидцев показал, что группа огней прошла над республикой в направлении с запада – северо-запада на восток – юго-восток на высоте примерно 120 км. Удалось приблизительно оценить эту важнейшую для дальнейших выводов характеристику. Имелись точные данные о том, на какой угловой высоте зарегистрированы летящие огни в лаборатории космических исследований Ужгородского университета и как высоко над горизонтом наблюдала это явление группа жителей пос. Любеч Черниговской обл. Сопоставив эти данные с угловой высотой над Киевом и зная направление движения, удалось построить пространственную траекторию явления. Точно определить высоту из визуальных наблюдений невозможно, а инструментальные наблюдения не проводились. Высота определена с вероятной ошибкой ±15 км. Ее определение принципиально важно для понимания сути явления, ведь это высота, где еще возможно движение с субкосмическими скоростями.
По материалам книги Пугач А.Ф.; Чурюмов К.И. Небо без чудес, Издательство: К.: Политиздат, 1987 год
|
