На востоке США есть район, который, как может показаться, застрял в прошлом. Во многих отношениях он ничем не отличается от окружающей его местности — фермы, зелёные холмы, дороги… Но что-то очень важное здесь не так, как везде. На территории 33000 квадратных километров запрещено пользоваться мобильными телефонами и Wi-Fi. А в некоторых точках даже передвигаться на автомобилях с бензиновым двигателем. Город, который ради изучения Вселенной отказался от благ цивилизации.
Это Национальная зона радиомолчания (NRQZ), и она не является убежищем для тех, кто решил сбежать от цивилизации, как можно бы было подумать. Жертвуя некоторыми удобствами современного мира, люди, которые живут здесь, вносят свой вклад в важнейшую научную деятельность.
NRQZ была установлена в 1958 году для обеспечения работы Национальной радиоастрономической обсерватории (NRAO) и станции радиоразведки ВМФ США в Шугар-Гроув. Территория зоны огромна — если мерить знакомыми нам площадями, то это больше Республики Армения и Бельгии. Она окружена Аллеганскими горами, служащими естественной преградой от внешних радиоволновых помех. Кроме того, из города Грин-Бэнк, который располагается в центре Национальной зоны радиомолчания, открывается прекрасный вид на Млечный путь. Таким образом, это идеальное место для радиоастрономии — изучения звёзд, галактик и других объектов, которые излучают радиоволны. Но только в том случае, если поблизости нет источников излучения, создающих помехи для сверхчувствительных телескопов.
Для того чтобы избежать этого нежелательного воздействия, и была создана технология NRQZ, которая наиболее строго соблюдается в непосредственной близости от Грин-Бэнка. Никаких мобильных телефонов, никакого Wi-Fi, запрещены даже такие безобидные предметы, как электрические одеяла, неисправная проводка которых может стать причиной радиопомех. Последний пример взят, кстати, из жизни — это реальный случай. Если вы направляетесь непосредственно в обсерваторию, то не можете поехать туда на бензиновом автомобиле. Свечи зажигания также могут порождать столь нежелательные здесь эффекты, поэтому только дизельные машины, другие не допускаются.
Естественно, у людей, живущих в NRQZ, есть кабельные сети и телефонные линии, даже широкополосный интернет. Радиомолчание не означает полного отказа от каких бы то ни было технологий. Тем не менее в этом отношении это гораздо более простая жизнь по сравнению с той, к которой привыкли мы с вами. Сегодня зона радиомолчания поддерживается здесь в основном для обеспечения функционирования радиотелескопов Грин-Бэнк.
Обсерватория повидала на своём веку множество разных телескопов — от первого в мире полностью автоматического до 20-метрового, который сейчас передан Университету Северной Каролины. В течение нескольких десятилетий здесь работали три телескопа, объединенные в знаменитый интерферометр Грин-Бэнк, причём настолько эффективно, что успех, достигнутый ими, вдохновил соответствующие инстанции на создание Сверхбольшой Антенной Решётки в Нью-Мексико, которую каждый из нас помнит по великолепному фантастическому кинофильму «Контакт» 1997 года с Джоди Фостер в главной роли.
Однако самый важный телескоп был построен здесь на стыке тысячелетий — это Robert C. Byrd Green Bank Telescope (GBT). Он пришёл на смену предыдущему, который носил название 300-футового и обрушился из-за нарушения структурной прочности конструкции в 1988 году. GBT — это самый большой в мире полноповоротный радиотелескоп. Его высота — почти 150 метров, диаметр тарелки — 100 метров, и он способен наблюдать за 85% небесной сферы. Тарелка настолько велика, что её пришлось сделать из более чем 2000 алюминиевых панелей. Все они управляются индивидуально, чтобы компенсировать проседание тарелки под тяжестью собственного веса. Приёмные устройства телескопа охлаждаются до почти -270 градусов по Цельсию, чтобы минимизировать помехи со стороны теплового излучения.
Всё это даёт GBT чувствительность, эквивалентную 0,000000000000000000000001 ватта. То есть он может засечь энергию, которая меньше, чем от одной падающей на землю снежинки. За долгие годы своей работы GBT и другие телескопы обсерватории в Грин-Бэнк внесли значительный вклад в развитие астрономии. Так, ещё в 1968 году 300-футовый телескоп обнаружил, что пульсары — это то, что остаётся от сверхновых. Менее чем через десятилетие интерферометр Грин-Бэнк обнаружил сверхмощный точечный источник радиоволн в центре нашей галактики, известный как Стрелец A*. Всё правильно. Это сверхмассивная чёрная дыра, вокруг которой все мы вертимся.
В 1969 году находящийся здесь 43-метровый телескоп обнаружил в космосе первую сложную молекулу — формальдегид. Позже успех был развит — в том же месте были найдены многие другие такие же вещества, в том числе цианоацетилен — возможный предшественник нуклеиновых кислот, из которых состоит наша ДНК. Нет, мы не хотим сказать, что где-то в космосе была обнаружена какая-то жизнь, но обнаружение этих веществ позволило определить условия, требующиеся для образования сложных молекул подобного типа. Мы ведь когда-то думали, что они гораздо требовательнее к окружающей среде, и что в космосе подобные химические процессы принципиально невозможны. Но, как видим, это была ошибка.
Кроме того, мы раньше очень сильно заблуждались при оценке количества вещества во Вселенной. Тот самый безвременно разрушившийся 300-футовый телескоп, отслеживая движение скоплений водорода в спиральных галактиках, обнаружил, что внешние районы галактик вращаются приблизительно с той же скоростью, что и внутренние. Кому-то эта информация покажется не столь уж значительной, но это полностью противоречит той физике Вселенной, что принята на вооружение наукой сегодня. Здесь можно привести пример Солнечной системы, внешним планетам которой требуется гораздо больше времени, чем внутренним, чтобы сделать один оборот вокруг звезды. Но те облака водорода, за которыми следил телескоп, движутся с гораздо большей скоростью по своим траекториям вокруг центра галактики. Это навело учёных на мысль о наличии там неучтённой, можете назвать её тёмной, материи. Это было не первое, но крайне важное указание на её существование.
Сегодня мы перечислили лишь немногие из тех открытий, что были сделаны благодаря Национальной зоне радиомолчания и находящемуся внутри неё научному оборудованию. Их намного больше, и имея определённый навык поиска информации в интернете, вы можете надолго занять свой досуг, знакомясь с ними. Так что если кому-то и пришлось претерпеть некоторые неудобства ради того, чтобы человечество стало лучше понимать Вселенную, эта «жертва» полностью оправдалась.
