В астрономическом архиве сохранилась любопытная фотография. На ней изображен академик Аристарх Аполлонович Белопольский, один из основоположников русской астрофизики. Ученый у телескопа. Словно ночной сторож на посту, Белопольский облачен в огромные валенки и могучий овчинный тулуп. Может быть, в ту зиму обсерватория испытывала нехватку угля и дров? Нет, топлива было вполне достаточно. Тогда почему же такое странное одеяние?

Фотография, о которой идет речь, могла бы служить своеобразной эмблемой одной из тех трудностей, которые испытывают исследователи Вселенной.

Помимо колоссальных космических расстояний, у астрономов есть еще одни могущественный и коварный враг—атмосфера. Наша планета окутана со всех сторон сплошной газовой оболочкой. По сути дела, мы живем на дне огромного воздушного океана. Этот океан необходим нам для жизни, но он поглощает львиную долю космических излучений.

Сквозь воздух проходят только видимый свет и отчасти радиоволны. Атмосфера не только «перехватывает» многочисленных «гонцов Вселенной» вместе с их бесценной информацией. Сильно осложняет она и исследования того космического света, который достигает поверхности Земли. Воздух над Землей никогда не бывает абсолютно спокоен— в атмосфере постоянно происходит перемещение воздушных масс. Воздушные слон различной плотности, сквозь которые проходит свет небесных тел, играют роль своеобразных линз. Колебания атмосферы вызывают как бы изменения оптических свойств таких линз. Изображения звезд и других космических объектов в поле зрения телескопа начинают колебаться и выходить из фокуса. Чем больше увеличение, тем сильнее помехи. В конце концов наступает момент, когда дальнейшее увеличение только ухудшает различимость дета­лей. Даже комнатный теплый воздух, поднимаясь вверх, настолько искажает изображение, что башни телескопов в зимнее время приходится не отапливать. Здесь должна быть точно такая же температура, как и снаружи. Этим и объясняется необычная одежда академика Белопольского на фотографии, о которой шла речь.

Но даже равенство внешней и внутренней температуры не спасает положения. Существование атмосферы приводит и к многим другим серьезным трудностям. Представьте себе, например, что надо выяснить, имеется ли водяной пар в атмосфере какой-либо планеты, предположим, в атмосфере Венеры. Сделать это необычайно трудно. Световые лучи, несущие необходимую информацию, прежде чем попасть в объектив телескопа, неизбежно пройдут сквозь воздушную оболочку Земли. Но даже над самыми сухими и знойными пустынями в земной атмосфере содержится довольно большое количество водяных паров и они дадут в спектре свои линии. Выделить на их «богатом» фоне слабые признаки присутствия водяных паров в газовой оболочке другой планеты оказывается практически невозможным.

Примерно такие же трудности встречаются при попытках обнаружить в космосе кислород и азот, так как большое количество этих газов содержится в воздухе. Выход из всех подобных затруднений один — поднимать астрономическую аппаратуру как можно выше. Примерно четыре пятых всей массы атмосферы сосредоточено в самых нижних, приземных слоях воздуха, в так называемой тропосфере.

Поэтому, даже сравнительно небольшое увеличение высоты благотворно сказывается па качестве астрономических наблюдений. Это обстоятельство и заставляет астрономов сооружать свои обсерватории главным образом в горных районах. Еще больший эффект дает подъем астрономических приборов на воздушных шарах и аэростатах. Например, советскими учеными создана специальная астрономическая станция для подъема на высоту около 20 км аппаратуры, предназначенной для изучения Солнца. Станция на гибком тросе подвешивается к баллону, свободно парящему в воздухе. Главный инструмент станции — телескоп-рефлектор с параболическим зеркалом диаметром 1 м, изготовленным из особого стеклообразного вещества— ситалла, мало чувствительного к колебаниям температуры. На станции имеются также спектрограф и фотокамеры.