Кто вы? - Петрович Николай Тимофеевич - Страница 30

Вместе с тем лазер позволяет получить очень узкие пучки направленного излучения; в сотни раз более узкие, чем в радиодиапазоне. Раствор когерентного светового пучка лазера может быть сделан порядка десяти секунд, а используя оптические линзы, его можно довести до единиц секунд. Главный же лепесток антенны в сантиметровом радиодиапазоне можно сделать только порядка одного градуса. Следовательно, лазерная установка с оптикой способна сконцентрировать энергию в нужном направлении приблизительно в 300 раз сильнее, чем радиоустановка.

Но не только концентрация войск в направлении удара решает операцию. Не меньшее значение имеет также концентрация войск противника на этом же направлении; в нашем случае — концентрация помех.

Как же выглядит единоборство лазерного сигнала и помех в мире света? Скажем прямо: хуже, чем в радиодиапазоне. Здесь помехи еще сильней наседают на сигнал. Посылающая нам световой привет и информацию игрек-цивилизация, можно сказать, находится в самом логове врага. Ведь она развилась и находится под благодатными лучами своей звезды, своего игрек-солнца. А это же гигантский источник световых помех. Его свет и есть колоссальная помеха для разумных световых сигналов. Звезда излучает свет во всех направлениях (у нее вполне хватает энергии для этого) и во всем световом спектре — от инфракрасного до ультрафиолетового. Значит, куда ни кинь — всюду клин. Куда бы и на какой бы волне ни излучал лазер, вместе с его лучами будут спешить и помехи — лучи родной звезды. Луч лазера будет тонуть в них. И наш земной приемник световых сигналов будет ослеплен звездой. Он не различит слабый искусственный сигнал так же, как днем солнечный свет ослепляет нас и мы не видим звезд на небе.

В более выгодном положении оказываются «дети тьмы», обитатели померкших звезд — черных карликов. Они не знают радости «с песней встречать свое солнце» рано утром и задумчиво провожать его вечером. Зато у них нет и световых помех. Но существование их, как мы уже говорили, весьма проблематично.

Однако не следует падать духом. Есть все-таки у лазера возможность перехитрить помехи. В спектре излучения любой звезды есть провалы: участки, где практически нет излучения. Это так называемые линии поглощения. Величественная газовая корона звезды сама поглощает излучение на некоторых частотах, и в спектре ее света образуются как бы ямы. Вот в этих ямах и может обосноваться луч лазера. Так как его излучение когерентно, то оно значительно ýже этих световых ям и не будет сливаться с излучением ее краев.

Приемник такого излучения должен иметь световой фильтр, пропускающий свет лазера только из «ямы» и поглощающий излучение соседних участков спектра звезды. (Надо заметить, что проблема построения таких фильтров еще полностью, к сожалению, не разрешена.)

Кроме того, враг номер один, как нам теперь известно, свивает гнездо в самом приемнике: приемник всегда шумит (подобно некоторым землянам). Не миновала эта горькая доля и приемники когерентного света лазера.

Наиболее распространенным приемником световых колебаний является так называемый фотоэлектронный умножитель (ФЭУ). Умножителем он назван не случайно. Изобретательные земляне смастерили устройство, которое работает как таблица умножения. Входной луч, переходя от одной пластины к другой (их называют анодами), выбивает в несколько раз больше электронов из каждой из них, чем в падающем на пластину луче. Это дает в сумме гигантское умножение энергии входного сигнала и наводит на мысль, что таким прибором можно успешно ловить сигналы иных цивилизаций. Однако и он не лишен пороков.

Если исключить воздействие света на ФЭУ, например закрыть его входное окно непрозрачной пластинкой или рукой, то на его выходе все равно останется некоторый уровень хаотических колебаний (его часто называют темновой ток). Это и есть собственные шумы ФЭУ, а они, оказывается, значительно выше, чем собственные шумы приемников радиодиапазона.

Мешают работе приемников лазерного света и значительные галактические шумы. Миллиарды светящихся звезд в сумме создают заметный световой фон, который тоже воздействует на наши принимающие световые устройства.

Надо еще заметить, что мощности лазеров, достигнутые на нашей планете, пока невелики и составляют приблизительно десятки ватт в непрерывном режиме, что значительно меньше мощностей, достигнутых в радиодиапазоне.

Что же перспективнее и скорее приведет нас к успеху — свет или радио? Если исходить из сегодняшних наших достижений, то очень большие космические расстояния нам еще не под силу перекрыть световыми волнами. Вместе с тем не исключено, что некая игрек-цивилизация научилась создавать и управлять очень мощными пучками когерентного света. Это может заметно облегчить их прием на Земле даже при существующей технике лазерных приемников.

Есть еще одно обстоятельство, затрудняющее световую связь, — это… узость пучка. С одной стороны, она нам помогает концентрировать энергию, с другой — затрудняет попадание в цель. Так, с ближайших звезд диаметр орбиты Земли виден под углом в одну секунду. А это и есть приблизительно угол пучка лазера. Допустим, игрек-обитатели направили свой луч в солнечную систему. Им долго придется «шарить» по всем планетам нашей системы, чтобы попасть на ту, где есть с кем беседовать. А конус радиолуча в подобной ситуации может охватить сразу все планеты звезды.

Из всего сказанного следует, что сегодня наиболее перспективным является и передача, и поиск радиосигналов в радиодиапазоне.

Вместе с тем нельзя забывать и световой пучок. Повышение чувствительности приемников, создание узких светофильтров, вынос приборов за пределы атмосферы позволят начать эффективный поиск возможных лазерных гостей.

Пусть сигнал наконец захвачен приемной установкой. Пусть полоса пропускания приемника достаточна для разрешения отдельных его элементов (посылок, знаков, букв). Пусть помехи не так уж велики и сигнал уверенно выглядывает из-под них. Остается еще одно «пусть», без которого овладеть сигналом невозможно. Надо распознать, каким способом нагрузили игреки свою информацию на несущее колебание. Зная это, мы применим в приемнике именно тот детектор, который способен снять полезный сигнал с несущего колебания, сделать разгрузку.

Рассмотрим один из наиболее вероятных случаев — передачу двоичной информации — самые простые информационные посылки типа Да — Нет, если не считать гармоническое колебание. Для их передачи имеются, как мы уже упоминали, четыре основные возможности: воздействие на амплитуду, на частоту, на фазу и на форму излучаемой волны. Значит, детектор должен уметь разгружать информацию при всех четырех видах ее «упаковки» на передаче. Поэтому придется пойти на дальнейшее усложнение приемника и иметь для каждого вида сигналов свой детектор. Их можно включить параллельно и одновременно искать сигнал на выходе каждого.

С амплитудным и частотным сигналами справиться легко: достаточно использовать обычные наши детекторы. Но как быть с фазовыми сигналами и сигналами, меняющимися по форме? Ведь разгрузить такую информацию принципиально можно только при наличии на приеме некоторых предварительных сведений о сигнале, то есть, как мы уже говорили, надо знать, какая форма несет Да, а какая — Нет! Или, говоря на языке радиотехники, надо знать опорные сигналы.

Поясним это примером. Некий детектив ищет в толпе двух незнакомых ему людей. Опорными сигналами ему служат их фотографии. Сличая фотографии с мелькающими лицами, он может отыскать необходимых ему двоих. Все остальные являются как бы внешними помехами в этой операции, они затрудняют поиск. Есть тут и внутренние помехи: это изменение в одежде, в прическе, наложение грима и даже пластические операции. (Последний варварский метод, например, в ходу у скрывающихся соратников Гитлера. Но и он не всегда им помогает.)