Рис. 1.2.2. Блок-схема приемника Дрейка
Блок-схема приемника Дрейка изображена на рис. 1.2.2. Это приемник супергетеродин с диаграмной модуляцией. В фокусе параболической антенны устанавливаются два рупора. В один из них попадает излучение от искомого источника, в другой — от соседней области неба. С помощью электронного переключателя оба рупора попеременно подключаются к входу приемника с частотой 5 Гц. По этой причине искомый сигнал от источника будет модулирован с той же частотой. Синхронный детектор на выходе приемника выделяет лишь этот модулированный сигнал. Такая схема, часто применяемая в радиоастрономии, дает возможность выделять очень слабые сигналы, значительно более слабые, чем шумы аппаратуры и ограниченные лишь величиной флуктуаций шума. Кроме того, эта схема позволяет значительно подавлять земные помехи. Поскольку помеха попадает в антенну, на вход приемника, минуя отражение от зеркала, она в равной мере действует на оба рупора и поэтому остается немодулированной, в результате она не может пройти через синхронный детектор. (Разумеется, полностью избавиться от помех никогда не удается, очень сильная помеха хоть и подавляется, все же проникает в приемник[13], но значительную часть помех таким способом можно исключить.)
На входе приемника, непосредственно за модулятором, стоял параметрический усилитель, настроенный на частоту радиолинии водорода 1420,4 МГц. В 1959 г. параметрический усилитель был еще новинкой. Для приемника Дрейка он был пожертвован Эшли, президентом одной промышленной фирмы, с большой симпатией относившимся к проекту Озма.
С помощью четырех смесителей сигнал испытывал четырехкратное преобразование по частоте и после каждого преобразования усиливался усилителем промежуточной частоты. После четвертого преобразования сигнал разделялся на два канала: узкополосный и широкополосный. Сигналы в каждом канале детектировались и поступали на дифференцирующую цепочку, где осуществлялось их вычитание. Коэффициенты усиления в каналах были подобраны таким образом, что когда на вход фильтров подавался очень широкополосный сигнал (с полосой не менее чем полоса широкополосного канала), то выходные напряжения на фильтрах были равны. В результате после вычитания на выходе дифференцирующей цепочки напряжение равнялось нулю. Если же в приемник поступает узкополосный сигнал, то, так как он занимает только часть полосы широкополосного канала, напряжения на выходе фильтров уже не будут равны, и после вычитания на выходе дифференцирующей цепочки появится сигнал, который и будет зарегистрирован. Таким образом, приемник воспринимает только узкополосные сигналы.
В приемнике имеется устройство для изменения частоты настройки. При выполнении проекта Озма использовалась полоса узкополосного канала 100 Гц. С такой полосой за счет изменения частоты настройки обследовался интервал частот в 400 кГц. Время наблюдения каждой полосы 100 Гц составляло 1 минуту.
Приемник был готов к весне 1960 г. Для наблюдения были выбраны две звезды солнечного типа — τ Кита и ε Эридана, расположенные на расстоянии около 11 световых лет от Солнца. Первые наблюдения были проведены в апреле 1960 г.
Уолтер Салливан так описывает начало этого исторического эксперимента. «Около 4 часов утра 8 апреля 1960 г. аппаратура была включена в контрольном помещении под большой чашеобразной антенной, направленной на τ Кита, только что появившуюся над горизонтом на юго-востоке. Часовой механизм обеспечивал слежение антенны за звездой во время ее перемещения по небосводу.
13
Дрейк и его коллеги драматическим образом убедились в этом, когда в первый день поиска при наблюдении звезды ε Эридана был зарегистрирован очень сильный сигнал, который, как оказалось, был связан с секретным военным локатором. (См.