Страница 4 из 16
Пять раз в секунду ILC будет генерировать, ускорять и сталкивать почти 3000 электронных и позитронных сгустков в импульсе длительностью 1 мс, что соответствует мощности 10 МВт для каждого пучка. КПД установки составит около 20 %, следовательно, полная мощность, которая понадобится ILC для ускорения частиц, составит почти 100 МВт*.
Для создания пучка электронов мишень из арсенида галлия будут облучать лазером; при этом в каждом импульсе из нее будут выбиваться миллиарды электронов. Эти электроны сразу будут ускорены до 5 ГэВ в коротком линейном сверхпроводящем ускорителе, а затем инжектированы в 6,7-километровое накопительное кольцо, расположенное в центре комплекса. Двигаясь в кольце, электроны будут генерировать синхротронное излучение, и сгустки сожмутся, что увеличит плотность заряда и интенсивность пучка.
На середине пути при энергии 150 МэВ электронные сгустки будут слегка отклонены и направлены в специальный магнит, так называемый ондулятор, где некоторая часть их энергии преобразуется в гамма-излучение. Гамма-фотоны попадут на мишень из титанового сплава, вращающуюся со скоростью около 1000 оборотов в минуту. При этом образуется множество электрон-позитронных пар. Позитроны будут захвачены, ускорены до 5 ГэВ, после чего попадут в другое сжимающее кольцо и, наконец, во второй главный линейный сверхпроводящий ускоритель на противоположном конце ЛC.
Когда энергия электронов и позитронов достигнет конечной величины в 250 ГэВ, они устремятся к точке столкновения. После столкновения продукты реакции будут направляться в ловушки, где их зафиксируют.
Несмотря на то что команда ILC уже выбрала общую концепцию коллайдера, предстоит большая работа по ее детализации. Кроме того, есть еще и ряд нерешенных теоретических проблем. Так что когда БАК начнет выдавать данные по протон-протонным столкновениям, полученные результаты будут использованы и для оптимизации конструкции ILC.
Предполагается, что создание коллайдера нового поколения будет вестись сообща учеными всего мира. Но пока даже не известно, где будет расположен ILC — в Европе, США или в Японии.
У ВОИНА НА ВООРУЖЕНИИ
«Окно» в небо
Мы уже привыкли к тому, что радары видят дальше, чем самые совершенные бинокли и подзорные трубы. Однако, видимо, не случайно в астрономии наряду с радиотелескопами продолжают работать и обычные, оптические. Опыт астрономов оказался полезным и в военном деле.
В современных локальных конфликтах военные все чаще применяют высокоточное оружие, обладающее наибольшей эффективностью. Однако, чтобы крылатая ракета или «умная» управляемая бомба попали точно в цель, необходимо, чтобы самонаводящаяся головка ее опознала. То есть, говоря иначе, нужно иметь точную карту данного участка местности, учитывающую самые последние изменения.
Такие данные можно получить с помощью спутника, на борту которого установлена соответствующая картографическая аппаратура. Вот и получается, что такой спутник опаснее множества ракет.
И если какое-либо государство начинает перегруппировку своих космических средств или выводит на орбиту новые аппараты, то не исключено, что оно готовится к военным действиям в определенном районе. По крайней мере, именно так происходило во всех локальных конфликтах последних десятилетий.
Российский оптико-электронный комплекс «Окно» в состоянии не только все это увидеть, но и определить регион, подвергающийся наиболее детальному изучению.
Выглядит этот комплекс довольно своеобразно. На первый взгляд он очень похож на астрономическую обсерваторию. И это не случайно. В его составе тоже есть телескопы. Причем настолько мощные, что способны на расстоянии в 40 000 км рассмотреть все детали того или иного объекта размером около 1 м.
Со стороны комплекс «Окно» похож на астрономическую обсерваторию.
Расположен этот комплекс высоко в горах Таджикистана, к юго-востоку от Душанбе. Когда в 1979 году здесь началось строительство нового секретного объекта, зарубежные эксперты, получив данные с тех же спутников-шпионов, забеспокоились. Внутри блестящих шаров, по их мнению, могли скрываться сверхмощные лазеры, способные сбивать спутники. А расположенная неподалеку Нурекская ГЭС вполне могла обеспечить их необходимым количеством энергии.
Советскому Союзу был выражен официальный протест: дескать, вы, вопреки достигнутым договоренностям, строите лазерный комплекс военного назначения. Пришлось нашим специалистам раскрыть назначение данной стройки. «В горах будет размещен всего лишь комплекс оптико-электронного наблюдения за космическими объектами, аналогичный системе GEODSS, уже построенной американцами», — пояснили они.
Район постройки оптико-электронного комплекса «Окно» был выбран не случайно. Это один из самых южных регионов бывшего Советского Союза, расположенный неподалеку от экватора. Кроме того, горы Санглок, относящиеся к горной системе Памира, поднимаются здесь на 2200 м над уровнем моря. Оба этих фактора позволяют уже на первых витках после запуска увидеть каждый космический аппарат, выведенный с любого космодрома мира на орбиту высотой более 2000 км. Тем более что по количеству ясных ночных часов, пригодных для оптических наблюдений (примерно 1500 часов в год), а также по астроклимату (прозрачность и стабильность атмосферы) данный район сопоставим с лучшим по данным параметрам регионом мира (горы Сьерра-Тололо, Чили).
Блок-схема комплекса «Окно».
Цифрами обозначены: 1 — поисковая оптико-электронная станция обнаружения стационарных космических объектов; 2 — система управления сканированием зоны; 3 — видеосигнал; 4 — анализ и оцифровка видеосигнала; 5 — выбор цели; 6 — измерение координат и скорости космического объекта; 7 — захват объекта; 8 — оптико-электронная станция измерения угловых координат и фотометрирования космических объектов; 9 — обнаружение растра космического объекта; 10 — видеосигнал; 11 — аппаратура первичной обработки информации; 12 — выработка алгоритма сканирования; 13 — определение координат и скорости космического объекта; 14 — определение краткосрочного прогноза траектории; 15 — определение точных координат, скорости и блеска объекта; 16 — переход в гелиоцентрическую систему координат; 17 — окончательное вычисление параметров орбит; 18 — система вычислительных средств.
Говоря короче, выбранное место позволяет комплексу решать все возложенные на него задачи, а по некоторым характеристикам даже превосходить американскую систему GEODSS, состоящую из четырех станций, разнесенных вдоль земного экватора (США, Испания, о. Диего-Гарсия, Гавайские острова).
Итак, в огромных серебряных шарах находятся мощные телескопы. Каждую ночь они всматриваются в звездное небо. Основным рабочим диапазоном для «Окна» являются высоты от 2000 до 40 000 км. Именно там размещены многие системы предупреждения о ракетном нападении, стратегической радио- и радиотехнической разведки, связи, навигации.
Современную технику обслуживают квалифицированные специалисты.
Специалистам не нужно ночи напролет просиживать на дежурствах. Телескопы работают в автоматическом режиме. Телевизионное оборудование преобразует оптическое изображение космических объектов в электрические сигналы. Видеосигнал поступает в аппаратуру первичной обработки информации, где сигналы от движущихся объектов автоматически обнаруживаются на фоне сигналов от звезд и помех.