Помоги проекту - поделись книгой:
КОЛЛЕКЦИЯ ЭРУДИТА
Великая стена в космосе
Так уж, видно, устроен человек, что в любом хаосе он старается обнаружить некую систему. Казалось бы, звезды на небосклоне разбросаны, как придется, но уже древние астрономы для облегчения запоминания положения светил стали собирать их в созвездия и галактики, присваивая им звучные имена — Кассиопея, Большая Медведица, Андромеда, Млечный Путь… И такое «вселенское строительство» продолжается и поныне…
Скажем, еще сравнительно недавно считалось, что галактики, в том числе и наша — Млечный Путь, — разлетаются от центра, где некогда случился Большой взрыв, в хаотическом беспорядке. Однако в 70-е годы XX века группа эстонских астрофизиков под руководством академика Я.Э. Эйнасто обнаружила, что отдельные галактики, словно кирпичи в стене, образуют более сложные системы, названные гипергалактиками.
Кто-то из журналистов, пишущих на научно-популярные темы, заметил, что при некотором воображения можно представить эти гипергалактики в виде пчелиных сот. С его легкой руки их так и стали называть — «соты Вселенной». Но соты в ульях, как известно, располагаются в рамках. Подобные «рамки», похоже, найдены и во Вселенной. Когда ученые Гарвардского университета, используя современные астрономические инструменты, попытались составить объемную карту Вселенной, обнаружилось, что гипергалактики действительно группируются в еще большие образования.
Одно из них получило название Великой стены. Наверное, потому, что назвать «рамкой» некое образование из тысяч галактик, подобных Млечному Пути, имеющее длину полмиллиарда, ширину 200 миллионов и толщину 15 миллионов световых лет, ученым показалось несолидно.
«Великая стена — самая крупная структура, обнаруженная в 90-е годы прошлого столетия, — вспоминала одна из составителей карты, Маргарет Геллер. — Ее существование оказалось для астрономов большой неожиданностью. Тем не менее, приходится смотреть правде в глаза: по мере того как при изучении Вселенной мы переходим ко все более крупным масштабам, увеличиваются и структуры, которые мы обнаруживаем…»
И похоже, М. Геллер совершенно права. Об этом можно судить по сообщению международной группы астрономов, работающих в чилийских Андах, где расположены самые мощные на сегодняшний день наземные телескопы. Им удалось разглядеть на полученных в конце 2009 года снимках волокнистую структуру из галактик, расположенную в 6,7 млрд. световых лет от Земли.
Полученные изображения подтвердили версию о том, что вещество во Вселенной распределяется не равномерно, а образует объемные структуры. На сей раз, по мнению наблюдателей, им удалось разглядеть нечто похожее на супергигантскую паутину, протяженность радиальных нитей которой составляет порядка 60 млн. световых лет. Впрочем, возможно, структура простирается и дальше, но столь далеко наши телескопы пока не видят.
А на пересечении «нитей» кое-кто из наблюдателей даже обнаружил некие кластеры, по их мнению, похожие на гигантских пауков.
Теперь исследователи детально изучают полученные снимки и гадают, как именно могла образоваться подобная структура.
У СОРОКИ НА ХВОСТЕ
ИЗОБРЕЛИ «АНТИМИКРОСКОП». Сотрудники Военного университета в Мюнхене создали микроскоп, в котором используется антиматерия. С помощью нового прибора теперь можно увидеть дефекты кремниевых чипов, не различимые иными способами.
Вернер Трифтшузер, один из изобретателей «антимикроскопа», так пояснил суть метода. Радиоактивный изотоп натрия испускает позитроны, которые по сути представляют собой антиэлектроны. Попадая в исследуемый материал, они моментально аннигилируют, вступая в реакцию с электронами. При этом возникают вспышки, которые появляются позже там, где электронов мало, то есть как раз в точках дефектов.
СКОЛЬКО ЛЕТ ВЫ ПРОЖИВЕТЕ? Конечно, каждому хотелось бы дожить до 100 лет, но насколько это реально лично для вас? Это и берутся установить за соответствующую плату генетики Бостонского университета с точностью до 77 %.
В основе их методики лежит анализ статистики. Исследователи во главе с профессором Томасом Перлсом проанализировали геномы 1055 представителей европеоидной расы, чей возраст превышал 100 лет, но здоровье еще было вполне крепким. Затем эти геномы сравнили с геномами более молодых людей, а также тех стариков, которые страдали болезнью Паркинсона и иными старческими заболеваниями.
На основе этого они выявили группу генов, которые, по идее, отвечают за долголетие. Таким образом, если при генном анализе выяснится, что в вашем организме имеются какие-то из 33 вариантов генов и 19 характерных их сочетаний, которые встречаются только у долгожителей, то и у вас есть неплохие шансы пожить подольше.
ЭНЕРГИЯ ИЗ СВЕТА. Ученые из Брукхейвенской и Лос-Аламосской лабораторий министерства энергетики США создали тонкие прозрачные пленки, способные поглощать свет и генерировать электроэнергию. Новый материал, как указывается в пресс-релизе, представляет собой полупроводниковый полимер с примесью богатых углеродом фуллеренов. В особых условиях он обладает способностью самопроизвольно собираться в ячеистую структуру довольно большой площади, которая и перерабатывает столь эффективно свет в электричество, подобно зеленым листьям.
Как сказал один из руководителей работы, Мирча Котлет, новая технология в скором будущем позволит построить дома с окнами и крышами из подобного материала, которые не будут нуждаться в посторонних источниках энергии или, по крайней мере, существенно сократят расходы хозяев на нее.
А КОФЕ ТУТ НИ ПРИ ЧЕМ. В США обнародованы результаты любопытного исследования. По мнению специалистов Университета Джона Хопкинса, употребление кофе не приводит к повышению кровяного давления. Во всяком случае, две чашки кофе в день не развивают у человека гипертонию.
ГОРИЗОНТЫ НАУКИ И ТЕХНИКИ
Шестиногий дровосек и его предшественники
Помните знаменитые шагающие танки из космической саги «Звездные войны»? У подобных машин были реальные прототипы.
Попытки создать подобные машины военные начали предпринимать чуть ли не за полвека до появления знаменитой киноэпопеи Джорджа Лукаса. Специалистам давно известно: около 70 процентов земной территории недоступно для колесной и даже гусеничной техники. А потому еще в июле 1929 года на одном из заседаний Революционного Военного Совета один из присутствующих потребовал от конструкторов, чтобы новый советский танк был снабжен «коленчатыми лапами с шипами для перелезания через стенки и движения в условиях гор, покрытых снегом…». Остается только догадываться, какой фурор произвели бы подобные стальные монстры, доберись они до поля боя.
Впрочем, и этот стальной монстр не был самым первым. Едва освоив основы механики, человек начал задумываться и над применением шагающего механизма в качестве движителя для транспортного средства. Логика была простая: ноги — не колеса, они проходят везде.
Правда, долгое время сложность механики и гидравлики, обеспечивающей кинематику движения, приводила к тому, что многие любопытные задумки так и остались на бумаге. Тем не менее, время от времени из гаражей и мастерских по всему миру в прямом смысле выходили весьма необычные конструкции.
Так, еще в 1917 году русский военный инженер П. А. Орловский запатентовал конструкцию машины под названием «Паук», с ногами вместо колес. Дальше патента, судя по всему, дело не продвинулось. И само изобретение, и его создатель — оба затерялись в неразберихе Гражданской войны.
А вот в Германии в 1924 году был построен шагающий грузовик грузоподъемностью 5 т. Конструкторы снабдили машину четырьмя утюгообразными башмаками, которые попарно выдвигались вперед, а затем опускались и служили опорой, в то время как другая пара «утюгов» приподнималась и двигалась вслед за первой. Башмаки приводились в действие зубчато-реечными механизмами и перекатывались на роликах по специальным направляющим.
Представление о неповоротливости и громоздкости этого шагающего чудища было опровергнуто на первых же испытаниях. Машина легко перешагивала канавы и рвы шириной до 1,4 м, шла со скоростью 3 — 10 км/ч по самой пересеченной местности, а радиус поворота составлял всего 2 м. Но все же конструкция оказалась слишком сложной и тяжелой. Так что и этот шагоход-грузовоз остался лишь одним из курьезов в истории создания вездеходов.
И в США некоторое время велись разработки небольших шагающих грузовиков. Однако после постройки у конструкции всплыл еще один неожиданный, но досадный недостаток. Оказалось, что водителя шагохода при движении страшно укачивает. Дело дошло до того, что пришлось сделать для водителя выносное управление: он шел впереди и «вел» грузовоз за собой с помощью специальной длинной ручки с кнопками и переключателями на конце.
Шагающий грузовик обладал грузоподъемностью 1,25 т и предназначался для работы в горах вместо вьючных животных. Ведь, скажем, те же вертолеты способны летать в горах далеко не всегда и не всюду, а лошадь не может нести на вьюке больше чем 150–200 кг. Однако испытания показали, что и механический «мул» движется не очень быстро. А главное, расход горючего у него очень большой, а моторесурс весьма мал из-за быстрого износа всех сочленений в «ногах» и частой поломки самих ног, застревающих между камнями.
Появление компьютеров, которые взяли на себя управление движением, придало новый импульс создателям шагоходов. Управлять новыми машинами теперь практически не нужно: они движутся, выбирая путь и походку самостоятельно. Это убедительно доказывает, например, шагающая машина, созданная американцем Сазерлендом. Она имеет шесть ног, которые приводятся в действие гидравлическим приводом, а управление движением самих ног осуществляет микропроцессор. Источник энергии — двигатель внутреннего сгорания мощностью 18 л.с. Расчетная скорость 4 км/ч.
В нашей стране шагоходами многие годы занимались конструкторы Ленинграда и Москвы. Так, в Институте механики при МГУ в свое время была создана МАША — машина шагающая — и несколько других любопытных конструкций, в том числе шагоход-пожарный, способный лазать по вертикальным поверхностям. Однако дальше экспериментальных образцов дело пока не движется.
На сегодняшний день единственным в своем роде предсерийным образцом является железный монстр о шести конечностях. При ближайшем рассмотрении оказывается, что это не что иное, как харвестер — многофункциональная лесозаготовительная машина. Собственно, харвестерами никого не удивишь, но обычно они передвигаются на колесах и на гусеницах. Шагающий вариант был создан в 1995 году компанией
Шагающий харвестер умеет двигаться вперед, назад, вбок и по диагонали. Если он встречает препятствие — например, упавший древесный ствол, то просто через него перешагивает. Кроме того, ходячий дровосек наносит меньший ущерб лесной почве, нежели техника на колесах и гусеницах, не оставляет за собой глубокой колеи.
Так почему же шагающие харвестеры до сих пор не вытеснили с лесозаготовок своих менее прогрессивных собратьев? Дело в высокой стоимости таких механизмов и их низкой надежности — ведь действиями шагающих «лап» управляет сложнейшая автоматика.
ПОДРОБНОСТИ ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ
На одном колесе
Простейший вид этого необычного транспорта можно увидеть в цирке. «Оп-ля!» — и на арену выезжает акробат, оседлав одно-единственное колесо. И ничего — не падает, раскатывает на нем взад и вперед или даже неподвижно замирает на месте.
Оказывается, время от времени подобные «фокусы» конструкторы транспортной техники показывают и на дорогах.
Многие уже наслышаны об оригинальной двухколесной тележке американского конструктора Дина Кеймана, который в 2000 году поспешил назвать свое изобретение «колесницей XXI века». Ходили самые невероятные слухи о том, что же представляет собой «революционное изобретение». Однако оказалось, что на самом деле транспортное средство под названием
«Изюминка» же конструкции — в гироскопах, благодаря которым вся система удерживается в равновесии. Компьютерные сенсоры до 100 раз в секунду оценивают положение центра тяжести системы и соответственно с этим изменяют направление и скорость движения. Стоит чуть наклониться вперед, и самокат трогается с места. А если водитель немного подается назад, аппарат замедляет ход и останавливается.
Первые партии самокатов поступили в продажу по цене от 4 до 7 тысяч долларов (в том числе и в России). Предполагалось, что прежде всего их освоят почтальоны, курьеры, полицейские и служители национальных парков США. Но пока дело идет не так быстро, как то хотелось бы изобретателю, и раскупают эти самокаты в основном достаточно обеспеченные оригиналы.
Но это средство индивидуального передвижения — не единственное в своем роде. Так, например, в 2008 году 18-летний изобретатель Бен Гулак из г. Милтон канадской провинции Онтарио продемонстрировал конструкцию, которая, как он считает, позволит решить транспортные проблемы будущего. Для персонального передвижения в городской тесноте он предлагает использовать Uno — мотоцикл со встроенной гиростабилизацией, отчасти напоминающий по конструкции уже известный вам аппарат
На первый взгляд кажется, что у этого мотоцикла всего одно колесо. Однако на самом деле их два, но они стоят рядышком, бок о бок. Управляется же эта штука следующим образом: при наклоне седока вперед Uno разгоняется, при отклонении назад — тормозит, а при отклонении в сторону — поворачивает.
В движение машину приводит электродвигатель, который позволяет развивать скорость до 40 км/ч — вполне достаточно в городской толчее. Емкости аккумулятора хватает примерно на 2,5 часа непрерывной езды. Подзаряжается он от обычной розетки, а поскольку весит машина всего 50 кг и достаточно компактна, на ночь ее можно загнать в лифт и подняться вместе с нею в квартиру.
На Московском международном автосалоне 2010 года японская корпорация Honda удивила многих посетителей электроунициклом U3-X. Унициклом или моноциклом называется экипаж, который обходится всего лишь одним колесом. Японцы решили, что второе колесо у Segway лишнее, и совсем его убрали.
А чтобы унициклисту не пришлось выделывать цирковые номера, чтобы не заваливаться набок, конструкторы U3-X насадили на обод большого колеса множество маленьких колесиков, вращающихся в поперечном направлении. Таким образом, U3-X может ехать не только вперед или назад, но и вправо и влево. В этом случае основное колесо стоит на месте, а вращаются маленькие поперечные колесики, которые получают команду от бортового компьютера, обрабатывающего сигналы гироскопического датчика угла поперечного наклона.
В общем, получился еще один аналог Segway, только с двумя степенями свободы. Ездят на U3-X не стоя, а сидя на раскладывающемся сиденье. Наклонились вперед — поехали вперед, наклонились вправо — поехали вправо. А можно и по диагонали! При этом думать о поддержании равновесия не нужно: на то и существует система стабилизации.
Отметим также, что уницикл Honda получился легче и компактнее, чем Segway; он весит меньше 10 кг, имеет высоту 650 мм, а в ширину — 160 мм. Литий-ионный аккумулятор обеспечивает движение в течение часа — маловато, конечно, но времени хватит, чтобы покататься по супермаркету или по прогулочной площадке. А также доехать из дома до работы, где уницикл можно поставить на подзарядку.
Если уницикл U3-X пока уникален, то моноциклы давно уж собирают любители по всему миру. Например, еще в 70-е годы XX века саратовский изобретатель Альберт Селиванов предложил проект вездехода, который был назван «интрациклом». Буквально это слово переводится так: «внутри колеса». Ив самом деле, водителю этого уникального транспортного средства предлагалось разместиться внутри большого, диаметром более 1,5 м колеса, взятого, например, от трактора.
Состоял интрацикл из двух концентрических ободьев. Внутренний обод с кабиной и двигателем на трех катках катится по внешнему, а внешний обод своей пневматической шиной с той же скоростью катится по земле, и поэтому кабина не вращается, а сам водитель находится в ней, словно белка в колесе. С той разницей, что ему не надо самому вращать колесо — это сделает за него мотор.
Таким образом, интрацикл — самоходная транспортная машина, обеспечивающая быстроту движения по хорошим дорогам и способная преодолевать почти любое бездорожье. Такая машина пригодится туристу, охотнику, рыболову, фермеру, мелиоратору и геологу…
Управлять интрацикл ом на ходу можно без всякого руля, только движениями корпуса водителя: наклоните машину вправо, она и повернет направо, потому что края ее шины образуют как бы набор конических поверхностей.
А самое важное достоинство интрацикла — безопасность движения. Даже если агрегат на всем ходу врежется в каменную стену, с водителем интрацикла ничего не случится, он лишь покувыркается со своей кабиной внутри колеса. И при скатывании с крутого склона интрацикл не сможет перевернуться вверх тормашками — никаких «тормашек» у него просто нет.
Наконец, известно, что проходимость колесной машины возрастает с увеличением размера ее колес. И тут интрацикл вне конкуренции. У него хоть и одно колесо, но диаметром в полтора метра, а ширина его такая, что удельное давление на грунт меньше, чем у пешехода. А потому интрацикл не завязнет в топком месте или в песке. И в то же время он такой узкий, что проедет по горной тропинке или между деревьями в лесу. Наконец, надутая воздухом камера его единственной шины обеспечивает непотопляемость интрацикла в воде.
Правда, у интрациклиста плохой обзор дороги — смотреть вперед мешает само колесо. Помочь может система из большого зеркала, установленного в кабине на месте ветрового стекла, и двух маленьких зеркал-«закрылков» за спиной водителя или веб-камера с обзорным экраном.
Останавливаясь, делая поворот на месте или на малой скорости, интрациклист вынужден выставлять ноги, как мотоциклист или велосипедист. Это не позволяло оборудовать закрытую кабину, превратить интрацикл из спортивного снаряда в удобное средство транспорта. Поэтому иркутский изобретатель Эвальд Бокмельдер предложил снабдить интрацикл двумя выдвижными колесиками.
В общем, пока у интрациклов отмечен лишь один существенный недостаток — такие машины существуют в единичных экземплярах. Этот недостаток решил устранить бразильский инженер Тито Лукас Отт, который поставил свой
ВЕСТИ С ПЯТИ МАТЕРИКОВ
Поделиться книгой: