По поручению Организационного комитета Всесоюзной Конферен­ции по изучению стратосферы, перед началом занятий ее пленума, я пред­ложу вашему вниманию краткий очерк научных проблем, стоящих перед Конференцией, ее задач и истории. Позвольте начать с последнего. Не­обходимость и своевременность созыва конференции при Академии Наук стала ясной после интереснейших сообщений славных участников полета на стратостате «СССР» тт. Прокофьева, Годунова и Бирнбаума, сделанных в этом же зале 31 октября 1933 г.

Полеты Пикара и советских воздухоплавателей с очевидностью до­казали полную осуществимость наиболее непосредственного и наиболее эффективного способа исследования верхних слоев атмосферы - посылки целой лаборатории вместе с экспериментаторами в стратосферу. Чрезвы­чайно разнообразный комплекс вопросов относительно верхних слоев атмосферы, вопросов метеорологических, физических, астрономических, технических получил новый мощный и бодрящий стимул к исследованию. Осуществимость полетов в стратосферу вместе с тем чрезвычайно укре­пила различные методы исследования с земной поверхности, гарантировав им возможность непосредственной проверки.

Круг наук, научных учреждений и лиц, заинтересованных в изучении верхних слоев атмосферы, настолько велик и разнообразен, и работа в этом направлении велась до сих пор так разрозненно и неорганизо­ванно, что идея о Конференции, которая подвела бы итоги исследования стратосферы, наметила главные задачи, выработала дальнейший план и ме­тоды исследования и создала организационные формы, координирующие работу, стала неизбежной. Единственным учреждением в Союзе, которое могло и было обязано объединить для решения общей научной задачи геофизиков, астрономов, физиков, биологов и техников, явилась Академия Наук. Инициатива Академии Наук встретила полную живую поддержку в научных, технических и военных учреждениях Союза. С напряженным вниманием и интересом к Конференции отнеслись также самые широкие круги населения нашей страны. Я позволяю себе привести выдержки из письма, полученного мною от рабочего животноводческого совхоза в об­ласти Коми. Автор письма т. Голуб пишет: «Рабочие животноводческих сов­хозов Коми области передают братский привет участникам Конференции по изучению стратосферы. Мы от всей глубины своих чувств рады, что наша страна под руководством всемирного вождя рабочего класса т. Ста­лина добилась того, когда наряду с разрешенными огромными задачами ставит сегодня на повестку дня: знать небо... Пролетариат, изучая небо, создает “рай” на земле, подчиняя силы природы интересам человече­ства... Изучение неба есть и было делом не только ученых, но должно стать делом каждого пастуха, кочевника и рабочего... Мы предлагаем организовать Всесоюзное общество по изучению стратосферы, первыми членами которого войдут рабочие животноводческих совхозов Севера и лично я, для чего вношу вступительный взнос 25 рублей и прошу ука­зать № счета, куда мне их перечислить». Разрешите от лица Конференции поблагодарить рабочих совхоза и автора этого письма. Оно, мне кажется, ясно показывает, с какой симпатией встречаются страной даже самые отвлеченные задачи Конференции, далекие от непосредственных практи­ческих результатов, задачи, которые т. Голуб совершенно правильно опре­деляет лозунгом - «знать небо».

В отличие от обычного порядка работы научных конференций Орга­низационным комитетом было решено начать фактическую работу еще за 3 месяца до официального, сегодняшнего открытия. Работа была раз­делена по 8 секциям, которые для краткости можно назвать секциями аэрологической, акустической, оптической, секцией электромагнитных волн, секцией космических лучей, астрономической, биологической и наиболее обширной технической, имевшей ленинградское и московское отделения; некоторым из этих секций, например, оптической, астрономической, техни­ческой, удалось провести многочисленные заседания по научным вопросам Конференции и заслушать большое число докладов. Благодаря этому на на­шей Конференции явилась возможность ограничиться одними пленарными заседаниями, и, таким образом, все члены Конференции могут ознако­миться со всем комплексом вопросов, связанных с верхними слоями атмосферы. Труды секций, не вошедшие в содержание пленарных засе­даний, предположено издать в виде приложения к трудам Конференции.

Организационный комитет надеется, что благоприятное обстоятель­ство отсутствия параллельных секционных заседаний будет вполне исполь­зовано членами Конференции. Вместе с тем мы обращаемся с просьбою ко всем докладчикам помнить, что их аудитория состоит из представи­телей весьма разнообразных специальностей. Поэтому, не снижая науч­ного уровня содержания доклада, нужно принять все меры к тому, чтобы быть понятым аудиторией. Задача Конференции - не устраивать вави­лонского смешения языков, а, наоборот, объединить специалистов в раз­личных областях для общей большой задачи.

После этих общих замечаний позвольте перейти к краткому очерку научных проблем, стоящих перед Конференцией. Проблемы эти настолько разнообразны, что я, по специальности физик-оптик, разумеется не могу претендовать на полноту или полную правильность моей характеристики.

Прежде всего замечу, что мы не ограничиваем нашей работы страто­сферой в полном геофизическом смысле слова, т. е. слоем с приблизи­тельно постоянной температурой, простирающимся в среднем от высоты около 11 км до 40-50 км и граничащим со слоем верхней температур­ной инверсии, где температура, по крайней мере предположительно, на­чинает подниматься. Такое ограничение слишком условно, даже гипоте­тично, оно искусственно выключает ряд интереснейших вопросов, на­пример, о полярных сияниях, верхнем ионизационном слое, светящихся облаках и т. д. Поэтому мы говорим об исследовании вообще верхних слоев атмосферы, начиная от нижней границы стратосферы.

Чем замечательны эти верхние слои? Почему они требуют особого изучения, специальных методов и такого огромного напряжения исследо­вательской мысли и энергии? По словам В.Бьеркнеса, «предмет физики атмосферы тот же, что и у метеорологии. По этой причине, однако, еще нельзя смешивать эти две науки. Разница состоит в том, что физика при­числяется к так называемым точным наукам, в то время как метеороло­гию можно бы привести в качестве примера науки в высшей степени не­точной. Метеорология становится точной постольку, поскольку она развивается в физику атмосферы». Слишком оптимистические ожидания Бьеркнеса из цитированной мною речи, произнесенной в 1913 г., мало оправдались. Метеорология очень медленно преобразуется в точную фи­зику атмосферы. Вдобавок к таким сложным, трудно учитываемым факто­рам, как строение земной поверхности, влияющим на аэродинамику ниж­них слоев атмосферы, прибавилось совершенно своеобразное влияние верхних слоев атмосферы. Исследования последних десятилетий обнару­жили чрезвычайно много различных аномалий в верхних слоях. Ано­мально изменяется с высотою химический состав воздуха, давление и тем­пература. Аномально электрическое состояние верхней атмосферы, в ко­торой обнаруживается методом электромагнитных волн наличие нескольких почти дискретных ионизированных слоев. Эти особенности верхней атмо­сферы несомненно определяются действием солнечной радиации на ве­щество атмосферы. Под действием коротковолнового ультрафиолетового конца солнечного спектра, не доходящего до земной поверхности, в верх­них слоях атмосферы происходят энергичные фотохимические превра­щения и фотоэлектрические процессы, образуется, например, озон в та­ких количествах, которые играют первостепенную роль для поверхности земли. Достаточно сказать, например, что жизнь в ее привычных для нас формах едва ли была бы возможна на земной поверхности при отсутствии слоя озона. Озон защищает землю от губительной коротковолновой ультра­фиолетовой радиации Солнца, сам образуясь, однако, за счет этой радиа­ции. В связи с этим возникает интересный биологический вопрос о микро­организмах, населяющих верхние слои атмосферы. Если таковые там существуют, они должны существенно отличаться от форм, имеющихся на поверхности земли и на ближайших к земле высотах атмосферы.

К световому потоку Солнца прибавляется его корпускулярная ра­диация, потоки электронов, протонов, α-частиц, нейтральных атомов, может быть, положительных электронов и нейтронов. Едва ли приходится сомневаться в реальности такой радиации и ее роли в образовании по­лярных сияний, свечении ночного неба, в ионизационных и, может быть, химических процессах в верхних слоях атмосферы. До сих пор, однако, нет никаких количественных данных в этом отношении. Роль корпуску­лярной радиации Солнца остается поэтому до сих пор одной из интерес­нейших и наименее исследованных проблем верхних слоев атмосферы.

К солнечному световому и корпускулярному потоку добавляется кос­мическая радиация. Природа ее до сих пор не ясна. Эти лучи по очереди приписывались потоку жестких фотонов, электронов, протонов, нейтронов и в самое последнее время положительных электронов, т.е. были перепробо­ваны все известные возможности. Несомненно, как это явствует из пря­мых измерений Пикара и советских наблюдателей, интенсивность косми­ческой радиации в верхних слоях атмосферы особенно велика, и можно думать, что качественный состав радиации также существенно отличен от космической радиации, обнаруживаемой на поверхности земли. Какова роль космической радиации в ионизации атмосферы и связанных с нею различных метеорологических факторах - это также один из насущных вопросов исследования верхних слоев атмосферы.

Создать сейчас точную теорию верхних слоев атмосферы, конечно, нельзя и прежде всего потому, что нет достаточных количественных дан­ных. Стратосферу, прежде всего надо изучать эмпирически всевозмож­ными доступными методами. Поэтому на Конференции мало теоретических докладов, и главная масса сообщений, стоящих в программе, посвящена в такой же степени методам, как и результатам изучения верхних слоев. Я не буду затруднять Ваше внимание перечислением этих методов, пе­чатная программа Конференции красноречиво говорит об их разнообра­зии и характере.

Я говорил до сих пор исключительно о метеорологических задачах, стоящих перед Конференцией; несомненно, однако, что с исследованием стратосферы связаны и непосредственные интересы других наук. Я напомню, .что воздухоплавательная практика Пикара началась с опытов, имеющих прямой физический и, пожалуй, только физический интерес. Пикар под­нялся впервые на воздушном шаре с интерферометром Майкельсона для проверки предположений Дейтона Миллера о возможном положительном результате опыта Майкельсона на большой высоте. Сейчас физиков ин­тересуют на стратосферных высотах, разумеется, более правдоподобные вещи и, в особенности, возможности выяснения природы космических лу­чей. Для астронома достижение очень больших высот прежде всего ин­тересно в том отношении, что там при помощи кварцевого спектрографа можно будет наконец фотографировать коротковолновый ультрафиолето­вый конец спектра Солнца, фраунгоферовы линии которого дадут ключ к разрешению многих загадок физики Солнца. Из глубин стратосферы, вероятно, можно будет также увидеть очень легко, при диафрагмировании солнечного диска, солнечную корону. Биолога, как я уже упоминал, инте­ресует гипотетическая микрофлора стратосферы. Для радио-инженера и инженера-акустика особенности верхних слоев атмосферы определяют практические возможности радиосвязи и звукометрии.

Для геодезиста необычайно заманчивы возможности фотографиро­вания громадных площадей земной поверхности со стратосферных высот при помощи инфракрасных лучей, проходящих с малым рассеянием че­рез атмосферную дымку. Короче говоря, есть ряд проблем нб относящихся непосредственно к стратосфере, но решение которых целиком зависит от изучения или завоевания стратосферы. Такие проблемы также вклю­чены в программу нашей работы.

Наконец, последняя и практически самая важная задача, стоящая перед Конференцией, это - проблема освоения и овладения стратосферой. Об этой проблеме особо будет говорить П.С.Дубенский. Очевидно, что и эта проблема разрешима только посредством изучения стратосферы. Изучив стратосферу, хотя бы крайне несовершенно и предварительно, человечество могло поставить вопрос об ее овладении и теперь; овладевая ею, мы изучаем ее все глубже. Каждый новый полет стратостата при­носит новые вести о стратосфере, и вопросы овладения неразрывно переплетены с изучением.

Что мы надеемся получить от Конференции? Очень многое. Конфе­ренция произведет критический анализ данных, имеющихся о стратосфере, она сопоставит различные методы изучения стратосферы, выяснит их от­носительную эффективность, точность и надежность. Конференция должна решить вопрос о том, какие наблюдения вполне осуществимы при помощи шаров-зондов и что следует оставить для наблюдений с земной поверх­ности. Стратостаты не должны перегружаться бесчисленными измеритель­ными инструментами, обилие которых мешает правильному наблюдению за ними, и задача Конференции - установить тот идеальный стандарт научного оборудования стратостата, который наиболее рационально обес­печит дело изучения стратосферы. Конференции надлежит выяснить наи­более подходящие приборы для исследования стратосферы и поставить вопрос о возможно быстром их осуществлении в наших институтах или на заводах. Конференции предстоит составить план научного исследова­ния стратосферы на ближайшие годы, координировав работу различных учреждений. Конференции нужно вынести решение о наиболее рацио­нальных конструкциях стратостатов, о перспективах стратопланирования и ракетных полетах. Печатные труды Конференции должны послужить ос­новным пособием при исследовательской работе в области стратосферы. Надо надеяться также, что Конференция послужит залогом к созданию постоянной научной организации, объединяющей все огромное дело изу­чения стратосферы.