Читать «Небесный землемер» онлайн - страница 50

Целые научные коллективы высчитывают возможную микроскопическую величину, на которую такая устойчивая к колебаниям температуры проволока все же может изменить свою длину из-за перемены погоды. В районе измерений геодезисты учитывают даже плотность воздуха. Они добиваются очень высокой точности, ошибаясь всего на миллионную долю измеряемой длины.

Измерять расстояние проволокой сложно и трудоемко. Поэтому физики предложили «протягивать» между пунктами не проволочную нить, а луч света. Скорость его бега известна. Остается только определить время, за которое он пробежит измеряемое расстояние, чтобы узнать, чему это расстояние равно.

Луч света выпускают через узкие ворота — экран телевизионной трубки. Ей в этом случае приходится играть не совсем обычную роль — она заменяет геодезистам своеобразные часы. Если вспышки света будут повторяться 20–25 раз в секунду, то наблюдатель увидит на экране не отдельные вспышки, а яркую точку. Пробежав до конца отрезка земной поверхности, который хотят измерить, и встретив там заслон — зеркальце, свет поворачивает обратно.

А пока свет путешествует до зеркала и обратно, на экране изображение светящейся точки, как говорят, «развертывается» в горизонтальном направлении. Скорость этой «развертки» известна. Но вот посланный нами импульс света вернулся. И на экране в некотором отдалении от первоначальной появляется вторая яркая точка. Расстояние между ними — это и есть время, затраченное импульсом света на пробежку до зеркала и обратно. Только выражено оно не в секундах, а в миллиметрах.

Но луч света оказался не очень надежным работником. Измеряя расстояния с помощью световых импульсов, геодезисты ошибались нередко на несколько метров. Дело в том, что возвращение импульса света регистрируется на экране телевизионной трубки все же с некоторым опозданием.

Точность измерения значительно повысилась, когда вместо отдельных импульсов света стали использовать световые волны.

Если пучок света, прежде чем посылать его вдаль, с помощью «электронного затвора» заставить изменять свою интенсивность с определенной частотой, то он станет подобен волнам, распространяющимся по воде. Длина их будет определяться той частотой, с которой действовал «электронный затвор». Сосчитав, сколько волн такой длины прошло путь до зеркала и обратно за известный промежуток времени (это узнают по яркости ответного светового следа), определяют и само расстояние, которое они пробежали. Точность измерений повышается при этом раз в пять.

Световые волны заменяют иногда радиоволнами. С их помощью за короткое время можно измерить расстояние в сотни километров. Для этой цели используются только «прямые» радиоволны: короткие и ультракороткие. Длинные и средние не годятся, так как они распространяются криволинейно.

В пунктах, между которыми надо определить расстояние, устанавливают радиомаяки, а на самолете, летящем посредине между ними, — радиопередатчик. Получив «запрос», каждый радиомаяк посылает ответный сигнал, который попадает на экран самолетного локатора.