Юный техник, 2006 № 07

Здесь уместна аналогия с историей часов. Помните, когда человечество перешло от солнечных, водяных и песочных часов к механическим, первые «ходики» размещались в городских башнях — настолько громоздки они были. Со временем часы с маятником мастера смогли уменьшить до таких размеров, что они стали помещаться в обычном доме; бабушкины часы с кукушкой — наглядный тому пример. Но сейчас ими редко кто пользуется; в ходу больше даже не карманные, а наручные часы — механические, кварцевые или электронные.

Примерно такой же путь совершенствования прошли и магнитометры. Трубу со свободно падающим шариком в конструкции гравиметра заменил сначала качающийся маятник, период колебаний которого зависит от силы земного тяготения, а затем и шарик, подвешенный на пружинке тоже своего рода балансир.

Один из первых гравиметров именно так и выглядел — вертикальная трубка, в которую бросали шарик, и засекали время, которое ему требовалось для того, чтобы пролететь от верхнего конца к нижнему.

Однако если просто подвесить шарик весом в 1 грамм на тоненькой пружинке, он будет колебаться в первую очередь отнюдь не от изменения силы тяжести, а от одной (или совокупности) тех помех, о которых шла речь выше. Так что пришлось нашим ученым и конструкторам придумывать всевозможные ухищрения, чтобы от них «отстроиться».

Для того чтобы шарик не чувствовал: вибраций, его закрепляют на растяжках из кварцевых нитей, помешают в специальную жидкость, от одного названия которой у вас может закружиться голова, но которая обладает множеством достоинств — она не меняет своего состава на протяжении многих лет, практически не меняет свою плотность при изменении температуры, является идеально прозрачной, так что не мешает наблюдениям и т. д.

Кроме того, всю эту систему помещают в герметичный корпус, термостатируют, размещают на специальной гироплатформе, призванной сохранять стабильность при возможных сотрясениях. Добавьте сюда еще приспособления для снятия информации, преобразования ее в форму, удобную для компьютера, устройства для юстировки — настройки системы — и вы поймете, почему работы по созданию и усовершенствованию гравиметров велись не год и не два…

В целях практической необходимости

Теперь давайте поговорим о том, для чего все это надо. В конце концов, уточнение формы Земли — не такая уж насущная проблема, чтобы заниматься ею многие десятилетия…

В лаборатории, где мы разговаривали с Л.K. Железняком, висит на стене огромная карта земного шара. На ней показаны не только возвышенности и низменности, имеющиеся на суше, но и все подробности рельефа морского дна. Имеется тут и еще одна карта, густо испещренная сетью загадочных точек.

Причем одну из этих точек мне довелось увидеть собственными глазами — прямо на полу лаборатории красовался медный кружок с выбитыми на нем цифрами. Оказалось, что таким образом обозначено место, где местная величина гравитации измерена с особой тщательностью.

К этим точкам, подобно геодезистам, гравиметристы и «привязывают» свои текущие измерения. А для того чтобы их сделать, по всему миру отправляются специальные экспедиции с установленными на самолетах, кораблях, автомобилях и прочих средствах транспорта гравиметрами.

Не один десяток лет отдал таким экспедициям и Леонид Кириллович. Причем ему довелось в основном плавать, потому что его узкая специализация — морские гравиметры. Те самые, что работают в наиболее сложных условиях — ведь штиль на море бывает не так уж часто.

«Поначалу и я сам, и наши приборы страдали морской болезнью?», — вспоминает ученый. Однако со временем обрел устойчивость не только вестибулярный аппарат самого исследователя; созданные им и его коллегами приборы стали давать правильные показания даже в штормовую погоду.

Нужно же это вот для чего. Задумывались ли вы когда-нибудь, как подводные лодки находят дорогу в океане? Ведь движутся они на большой глубине, в кромешной тьме, где даже морских звезд, не говоря уж небесных, не видно. Причем зачастую пути их проходят подо льдами, вынырнуть из-под которых — большая проблема. Да и по военным соображениям делать этого не стоит — спутник-шпион или иной охотник за подводными лодками тут же засечет ее появление… В высоких же широтах магнитный компас попросту бесполезен. Куда, по-вашему, должна указывать его стрелка в районе полюса?

Вот и ориентируются подводные штурманы по изменениям гравитационного поля Земли. Но чтобы они смогли это делать, гравиметристы должны были составить подробнейшие карты гравитационного поля планеты, «проутюжив» все моря-океаны со своими приборами. Так что пришлось Железняку с коллегами совершить не один десяток морских путешествий, добираясь далее до Австралии и Антарктиды.