Примерно в это же время в США известный ученый Чарльз Таунс, один из «отцов» квантовой физики, работал над тем же, над чем размышляли Прохоров и его подопечный Басов. Одновременно и независимо друг от друга Таунс и Басов с Прохоровым выдвинули и теоретически обосновали принципы усиления и генерации электромагнитных волн квантовыми системами с инверсной заселенностью. Эта теория позволила создать в 1955 г. принципиально новые источники электромагнитных волн микроволнового диапазона – квантовые генераторы, так называемые мазеры, и малошумящие квантовые усилители радиоволн диапазона СВЧ.
Это было одним из важнейших открытий XX века. В 1958 г. Прохоров предложил применять в квантовой электронике рубины и выдвинул идею открытых резонаторов. Эти идеи были использованы при создании источников когерентного света – лазеров. За открытие нового принципа генерации излучения и создание квантового генератора на пучке молекул аммиака в 1959 г. Басову и Прохорову была присуждена Ленинская премия. А исследования по полупроводниковым лазерам и вовсе предопределили интенсивное развитие физики и техники.
Значимость новой науки стала неоспоримой. Сегодня объем производства полупроводниковых лазеров различных типов составляет сотни миллионов штук в год, а стоимость излучателя зачастую не превышает одного доллара. За разработки в квантовой электронике, приведшие к созданию мазеров и лазеров, Прохоров, Басов и Таунс были удостоены в 1964 г. Нобелевской премии.
Басов, не останавливаясь на достигнутом, выдвинул казавшуюся в то время утопической идею лазерного подхода к проблеме управляемого термоядерного синтеза. И уже в 1968 г. он и его сотрудники зарегистрировали нейтроны, полученные лазерным облучением. Эти результаты, представленные Басовым на Международной конференции по квантовой электронике в США (1968 г.), создали почву для международного сотрудничества по лазерному термоядерному синтезу. Под руководством Басова была создана многоканальная лазерная установка «Кальмар», которая обеспечивала симметричное и одновременное импульсное облучение мишеней, содержащих термоядерное топливо. Важнейшим достоинством данного подхода была его полная безопасность.
Лазерные технологии были признаны очень перспективными, и с 1962 года Басов возглавляет разработку устройств квантовой электроники повышенной мощности, ориентированных на использование в обороне страны, в частности, для лазерного поражения воздушно-космических целей. На основе этих разработок ученые создали множество всевозможных типов лазеров – фотодиссоционных (йодных), эксимерных, электроионизационных, химических. Вместе с научным коллективом знаменитого секретного города Арзамас-16 Басов создает сверхмощные йодные лазеры взрывного типа.
Н.Г. Басов воспитал плеяду высокопрофессиональных, талантливых физиков, создал и возглавил Высшую школу физики при МИФИ и ФИАН. Перечень его регалий огромен: член Президиума РАН, длительное время директор ФИАН, председатель общества «Знание», главный редактор журналов «Квантовая электроника» и «Природа», дважды Герой Социалистического Труда, лауреат Ленинской, Нобелевской и Государственной премий, награжден пятью орденами Ленина и орденом Отечественной войны II степени, удостоен Золотой медали им. Ломоносова АН СССР. С 1966 года он – академик АН СССР (РАН), избран членом многих иностранных академий.
Умер Николай Геннадьевич в декабре 2002 года.
1961
Первый полет человека в космос
День 12 апреля 1961 г. начался знаменитым гагаринским «Поехали!». Этот день люди всей земли назвали Утром Космической эры. Имя Юрия Гагарина навсегда вошло в века. Подвиг его олицетворяет все лучшее, что создано человеческим разумом с древних времен до наших дней, этот подвиг вписан в историю золотыми буквами.
Человек издавна мечтал подняться в космос. Но только в XX веке эта мечта стала воплощаться в реальность.
В 1903 г. в одном из русских журналов появилась статья К.Э. Циолковского «Исследование мировых пространств реактивными приборами». Учитель из Калуги впервые теоретически обосновал возможность межпланетных перелетов и предложил использовать для этого многоступенчатую ракету.
Ю.А. Гагарин в кабине «Востока
Идеи Циолковского в 20–30?х г. развивали Ю.В. Кондратюк, американский изобретатель Р. Годдард, немецкий профессор Г. Оберт.
В декабре 1930 г. в Москве была создана Группа изучения реактивного движения (ГИРД) под руководством С.П. Королева и Ф.А. Цандера. Благодаря самоотверженной работе энтузиастов уже в 1933 г. взлетела первая советская жидкостная ракета. В том же году создается Реактивный НИИ.
Сергей Павлович Королев (1907–1966), ученик А.Н. Туполева, – выпускник факультета аэромеханики МВТУ им. Баумана (1930). Однако не авиация стала делом его жизни, а ракетная техника. Им созданы первый советский ракетный планер, первая советская крылатая ракета, ракетные ускорители для самолетов.
С 50?х гг. и до самой своей смерти С.П. Королев возглавлял большой коллектив, решавший сверхважные государственные задачи, в том числе в рамках советской космической программы. Результаты не заставили себя ждать.
Первый полет человека в космос стал одним из самых ярких и запоминающихся событий минувшего столетия. Советский военный летчик, старший лейтенант Юрий Гагарин (1934–1968) на корабле «Восток» стартовал с космодрома Байконур и совершил первый в истории человечества космический полет вокруг Земли. Он пробыл в космосе 108 минут и благополучно вернулся на Землю, приземлившись в Саратовской области. Когда-то в этих местах он учился летать, будучи курсантом местного аэроклуба.
Полету Ю.А. Гагарина предшествовала большая и напряженная работа по подготовке и осуществлению запусков первого спутника, первого живого существа и, наконец, комического корабля в автоматическом режиме с манекеном человека на борту (на Байконуре его в шутку назвали Иваном Ивановичем) с возвратом спускаемого аппарата на Землю.
Все было внове, никто не мог с уверенностью сказать заранее, как поведет себя организм человека в условиях космического полета. Гагарину предстояло дать ответ на простейшие вопросы, например, можно ли принимать пищу в невесомости. Не было уверенности, выдержит ли его психика.
Не обошлось, конечно, без домыслов и нелепых слухов. В одних утверждалось, что до полета Юрия Гагарина несколько человек погибли в аварийных запусках. В других – что в космосе уже побывали люди. Писали и рассказывали об этом авторы, не имеющие никакого отношения к этим работам и даже не представлявшие, как это происходит. Ведь сам запуск и подготовка к нему, включая посадку космонавта в корабль, производятся с участием сотен людей. Поэтому что-то скрыть или фальсифицировать просто невозможно.
За несколько дней до прибытия корабля-спутника «Восток-1» на Байконур приехали кандидаты в космонавты. Это были шесть офицеров небольшого роста в авиационной форме: Быковский, Гагарин, Нелюбов, Николаев, Попович, Титов. Главный конструктор С.П. Королев знакомил их с технической позицией, с оборудованием, с технологией испытаний и, конечно, с испытателями.
Конечно, не все проходило гладко перед стартом Гагарина. Произошла, например, такая досадная неприятность. После закрытия люка № 1, через который происходит посадка космонавта, когда уже не оставалось времени ни на какие лишние операции, поступило сообщение, что не сработал один из трех механических контактов, свидетельствующих о нормальном закрытии люка. Люк быстро вскрыли и нашли причину. Оказалось, что кронштейн с этим злополучным контактом был случайно отогнут локтем космонавта при посадке в корабль. Неисправность была устранена, и последовал старт.
И вот по всему миру разнеслось сообщение ТАСС: «12 апреля 1961 года в Советском Союзе выведен на орбиту вокруг Земли первый в мире космический корабль-спутник “Восток” с человеком на борту.