В погоне за ветром: как Павел Молчанов изобрел первый радиозонд

Нет ничего удивительного в том, чтобы открыть на смартфоне прогноз погоды. Сегодня воспользоваться карманным метеорологом можно в любой точке мира. Однако определять погоду научились совсем недавно — только в XX веке. Павел Александрович Молчанов — человек, который первым представил радиозонд, транслирующий все изменения в атмосфере.

Интерес и упорство: как Павел Молчанов занялся метеорологией

Павел Молчанов родился в 1893 году в Тверской губернии и рос в семье священника. Он долгое время не собирался связывать свою жизнь с метеорологией: поступил сначала в духовное училище, а следом — в Тверскую духовную семинарию.

Однако природная любознательность очень быстро привела его сначала в Московский университет, а после — к отцу советской физики Абраму Федоровичу Иоффе. В 1910-е годы академик лично набирал курс в Ленинградский политехнический институт, где среди его студентов оказался Павел Молчанов.

Юношу интересовало все: от макроэкономики до создания судов на воздушной подушке. Стипендия была небольшой. Павлу приходилось скромно ютиться на съемной квартире в Выборге и ходить до университета пешком. Это не помешало ему делать значительные успехи в учебе. В то же время будущий метеоролог совершенно не знал, чем именно хотел заниматься после выпуска. Судьба все решила за него.

В 1914 году Павел Молчанов закончил физико-математический факультет и через несколько месяцев, с началом Первой мировой войны, был призван. На службе он помогал планировать взлет и посадку самолетов над Балтийским морем. Тогда Павел и увлекся метеорологией. Чтобы обеспечить безопасность летчикам, было необходимо отслеживать погодные условия, например, давление или скорость ветра. Все измерения тогда еще проходили с земли.

Из рук в руки: изобретение радиозонда

В 1917 году Молчанов начал работать в Главной геофизической обсерватории в Павловске и вскоре стал ее руководителем. Еще со времен службы он понимал, что данные, полученные за тысячи километров от атмосферы, не будут точными. Вместе с другими исследователями Павел Молчанов искал способ запустить датчики как можно выше.

Для этого ученые прикрепляли устройства к воздушным змеям, аэростатам и самолетам. Воздушные змеи не могли взлететь высоко, а сбор данных с более крупной техники был слишком дорогим. Нужные результаты приходили в руки с задержкой — только после посадки аппарата.

В 1923 году к Павлу Молчанову пришла революционная идея: чтобы передать информацию с датчиков, достаточно и радиосигнала! В поисках нужного прибора появились несколько видов метеорографов, а также «круг Молчанова» — устройство, которое строило графическую проекцию шара-пилота, тем самым определяя скорость и направление ветра. Первоначальная идея нашла свое воплощение только в 1927 году. Так появился и был запатентован радиозонд.

Устройство выглядело как обычный воздушный шар, наполненный водородом. К шару крепились датчики из разных металлов, трубка барометра и специальный «определитель» влажности. Он был сделан из человеческих волос и представлял собой тонкую нить, которая меняла длину в зависимости от количества водяного пара.

Все изменения «земля» получала азбукой Морзе. В первый полет радиозонд удалось поднять на высоту 7,8 километра — он зафиксировал температуру -40,7 градусов по Цельсию. Через пару лет прибор мог взлетать на высоту 40 километров.

Путешествие на крайний Север и мировая слава

Изобретение Павла Молчанова стало сенсацией. В 1931 году немецкие исследователи пригласили его в Арктику. Павел мечтал о такой экспедиции еще в студенческие годы — отказать от нее было невозможно. Он отправился в полярные широты на дирижабле Граф Цеппелин вместе с полярником Рудольфом Самойловичем, радистом Эрнстом Кренкелем и инженером Федором Ассбергом.

Перед путешествием Павел Молчанов подготовил несколько радиозондов для изучения стратосферы. Они выпускались прямо из дирижабля: стоя около специального люка, ученый наполнял шар водородом и крепил к нему радиоаппарат. Именно так удавалось передавать данные метеорологу, который тут же их расшифровывал.

В 1933 году при содействии ученого была открыта автоматическая метеорологическая станция, а с 1935 года устройства Молчанова начали собирать по всему миру. Он часто ездил за границу, где представлял советскую науку и продвигал радиозонды за пределы своей страны. Его приборы стали запускать в Дании и Голландии.

Технически устройства были безупречны и не требовали доработки. В скором времени Молчанов также добавил канал измерения воздуха, заменив нить на специальный датчик. Прибор широко применялся до 1958 года. В 1946 году Вадим Костарев модернизировал радиозонд Молчанова, добавив к нему специальные отражатели и радиолокаторы.

Однако стать участником технического прорыва Павел Молчанов не смог. В 1941 году ученый был арестован НКВД и позже расстрелян по подозрению в государственной измене при переправе Ладожского озера. Сегодня на месте его захоронения установлен памятный знак.