Помоги проекту - поделись книгой:
Физики-экспериментаторы из того же Гарвардского университета в Кембридже, штат Массачусетс, сделали следующий шаг. Им удалось поймать импульс света и некоторое время удерживать его в специальной среде, а затем выпустить «на волю», разрешив лететь в том направлении, в котором хотели экспериментаторы. При этом квантовые состояния образующих импульс фотонов света и энергия импульса оставались неизменными. Таким образом, фактически исследователям удалось сохранить всю содержавшуюся в импульсе информацию.
В состав этой научной группы входили и два работающих сейчас в США российских физика — Александр Зибров и Михаил Лукин. Они пояснили, что данный эксперимент никоим образом не опровергает и не подрывает основ теории относительности Эйнштейна. Ни о какой остановке света, как сообщалось в первых газетных сообщениях, речи здесь не идет. По словам Александра Зиброва, в очень грубом приближении можно сказать, что импульс света оказался пойманным как бы в зеркальной камере, «стены» которой представляют собой идеальные отражающие поверхности. Они настолько хорошо отражают свет, что, меняя направление своего движения, фотоны, тем не менее, почти не теряют своей энергии.
Вот в такой ловушке и метался лазерный импульс, не останавливаясь, естественно, ни на мгновение. Потом, по команде экспериментаторов, одну из «стен» убрали, и импульс вырвался на свободу, унося с собой всю содержавшуюся в нем квантовую информацию.
Впрочем, при желании ныне можно заточить лазерный импульс и навечно. Это способна сделать еще одна ловушка, сконструированная Ричардом Брауном из британской Национальной физической лаборатории, расположенной в городе Теддингтон. Он создал почти идеальную модель абсолютно черного тела. Если вы заглянете в учебник физики, то узнаете, что физической моделью такого тела может послужить полая сфера с небольшим отверстием. Внутренние стенки этой сферы должны быть покрыты столь черной краской, что она бы смогла поглотить после нескольких отражений луч света полностью, без остатка, словно черная дыра. Именно такое покрытие, которое отражает в 10–20 раз меньше света, чем самая черная краска, и сумел создать Р.Браун. Пластину из никель-фосфорного сплава опустили в азотную кислоту. Жидкость забурлила, и через несколько секунд пластина стала чернее сажи.
Сама идея подобного чернения химическим травлением никель-фосфорного сплава появилась еще двадцать лет назад, говорит Браун. Однако первые попытки получить оптимальное соотношение никеля и фосфора, как и саму технологию, обеспечивающую уровень поглощения света выше, чем у черной краски, были неудачными. Пришлось провести исследования поверхности сотен пластин из различных сплавов под электронным микроскопом, прежде чем Ричард Браун и его коллеги поняли, в чем заключалась ошибка их предшественников. В итоге ученые разработали двухступенчатый метод, который позволяет получить самый черный цвет в мире.
На первом этапе объект, который надо зачернить, помещают на пять часов в раствор сульфата никеля и гипофосфита натрия. Возникает никель-фосфорное покрытие, содержащее пять-семь процентов фосфора. Затем поверхность протравливают азотной кислотой, которая и дает столь сильный эффект.
Остается ответить на главный вопрос: для чего физикам подобные «игрушки»? Оказывается, зеркальная ловушка может найти себе применение в качестве линии задержки в опто-волоконных схемах современной фотоники, идущей на смену электронике. Одним же из первых применений сверхчерного покрытия должны стать датчики системы астроориентации, которые помогают космическому кораблю оставаться на курсе за счет определения положения звезд на небосклоне.
Это лишь первые предложения. В дальнейшем, уверены ученые, новые ловушки найдут себе множество других применений.
У СОРОКИ НА ХВОСТЕ
СЛЕЖКА ЗА ОКЕАНОМ. Группа ученых из Японии, США и Европы подготовила программу глобального исследования океана. По всему миру решено распределить около 3000 самопогружающихся датчиков. Оборудованные специальной аппаратурой цилиндры погружаются на глубину 2 км и остаются там в течение десяти часов. После этого приборы длиной около метра и диаметром 20 см автоматически всплывают на поверхность, связываются с помощью антенн со спутниками и передают собранную информацию на наземные станции, а затем вновь уходят под воду. На протяжении ближайших 3–4 лет датчики будут собирать подробные данные о течениях, фиксировать колебания температуры, концентрацию соли и прочие параметры, которые, по мнению специалистов, помогут предсказывать изменения климата на планете.
ОШИБКА ПРЕЗИДЕНТА. Президент Венесуэлы Уго Чавес вызвал немалое удивление, сделав орфографическую ошибку во время проведения показательного урока правописания для соотечественников, транслировавшегося на всю страну по радио и телевидению. На ошибку президента обратил внимание находившийся в телестудии министр образования Аристобуло Истурис, шепотом подсказавший Уго Чавесу, как правильно написать злополучное слово. Но президент, проводивший урок, который является составной частью второго этапа правительственного плана по ликвидации неграмотности в стране, ничуть не смутился. «Да, я допустил ляпсус, но ведь совершенных людей не бывает, — признался Чавес. — Надеюсь, что мои ученики извлекут пользу из этого случая»…
ТЕЛЕФОН С ПОВТОРОМ. Инженеры японской фирмы «Мицубиси» предлагают встроить в мобильный телефон микросхему для постоянной записи звука емкостью на 10 секунд и датчик, чувствующий, когда трубку отнесли от уха. Как только телефон снова оказывается у уха, запись последних 10 секунд проигрывается в несколько ускоренном темпе и почти без промежутков между словами, так что абонент не пропускает ни слова, сказанного за эти секунды. Вызвать повтор последних 10 секунд можно и по желанию, например, если рядом громко загудел автомобиль и вы чего-то не расслышали.
ШЕРСТЯНОЙ ДОМ. У английских фермеров остается довольно много низкокачественной шерсти от овец мясных пород. Стоит она так дешево, что зачастую не окупает горючего, затраченного на ее доставку на рынок, особенно с удаленных ферм. Поэтому одна из английских компаний начала выпуск из такой шерсти теплоизоляционного строительного материала типа войлока. Он дороже минеральной ваты, но его производство требует в 7 раз меньше энергии, а сам материал не вызывает аллергии, легок, гигроскопичен и способен зимой сохранять тепло в доме, а летом не пропускать в него жару. Как известно, именно этими качествами обладают монгольские юрты, с незапамятных времен изготовляемые из войлока.
С ПОЛКИ АРХИВАРИУСА
Самолет Зенгера
Говорят, еще во времена Второй мировой войны в Германии был создан проект бомбардировщика, способного облететь вокруг земного шара. Кто был его автором? Почему этот проект не осуществлен до сих пор?
Дмитрий Селезнев,
Рязанская область
Известный конструктор советской ракетной техники, член-корреспондент РАН Борис Евсеевич Черток как-то припомнил такой случай. В конце Второй мировой войны ряд советских конструкторов, среди которых были С.П. Королев, сам Б.Е. Черток и другие, был командирован в Германию, на ракетные заводы и полигоны Третьего рейха для ознакомления с образцами немецкой ракетной техники.
Среди прочего на свалке удалось обнаружить отчет, выпущенный в 1944 году тиражом всего 100 экземпляров под грифом «Совершенно секретно». В работе, озаглавленной «Дальний бомбардировщик с ракетным двигателем», ее авторы — Э.Зенгер и И.Бредт — на основе номограмм и графиков показывали, что с предлагаемым ими жидкостным ракетным двигателем тягой в 100 т возможен полет на высотах 50 — 300 км со скоростями 20 000 — 30 000 км/ч и дальностью полета 20 000 — 40 000 км!
В отчете были также подробно описаны физико-химические процессы сгорания топлив при высоких давлениях и температурах, энергетические свойства различных видов топлива, включая эмульсии легких металлов в углеводородах; предложена схема замкнутой прямоточной паросиловой установки в качестве системы, охлаждающей камеру сгорания и приводящей в действие турбонасосный агрегат.
Имя австрийского инженера Эйгена Зенгера уже было известно нашим специалистам. Он начал карьеру специалиста-ракетчика еще до войны с серии испытаний ракетных двигателей в лабораториях Венского университета. В то время он работал главным образом с одной моделью — сферической камерой сгорания диаметром около 50 мм. Сопло двигателя было необычайно длинным (25 см), причем диаметр среза сопла равнялся диаметру камеры сгорания. Камера сгорания и примыкающая к ней часть сопла были снабжены рубашкой охлаждения, в которую под большим давлением подавалось топливо. Оно выполняло две функции: охлаждало камеру сгорания и компенсировало давление, создаваемое в ней продуктами сгорания.
Время работы двигателей Зенгера было необычно большим. Испытание продолжительностью 15 минут являлось для него вполне нормальным. Двигатели развивали тягу порядка 25 кг, при этом скорость истечения составляла, как правило, 2000–3500 м/сек. Зенгер уже тогда был уверен — и дальнейшее развитие ракетной техники подтвердило правильность его взглядов, — что проблемы создания более крупных ракетных двигателей практически вполне разрешимы.
Своим проектом Зенгер потряс тогда не только советских, но и американских исследователей. Никто из них и понятия не имел о самолете со скоростью в 10, а то и 20 раз больше скорости звука. В отчете же не только подробно описывалась аэродинамика такого полета, но и все особенности конструкции, динамика ее взлета и посадки. Особо тщательно — видимо, чтобы заинтересовать военных — были разработаны проблемы бомбометания с учетом огромной скорости бомбы, сбрасываемой с такого самолета задолго до подхода к цели.
Интересно, что уже тогда, в начале 1940-х годов, Зенгер и Бредт показали, что для космического самолета старт без вспомогательных средств вряд ли возможен. Их самолет должен был стартовать при помощи катапульты. Они писали:
«Взлет осуществляется при помощи мощного ракетного устройства, связанного с землей и работающего в течение примерно 11 секунд. Разогнавшись до скорости 500 м/с, самолет отрывается от земли и на полной мощности двигателя набирает высоту от 50 до 150 км по траектории, которая вначале наклонена к горизонту под углом 30°, а затем становится все более и более пологой…
Продолжительность подъема составляет от 4 до 8 минут. В течение этого времени, как расходуется весь запас горючего… В конце восходящей ветви траектории ракетный двигатель останавливается, и самолет продолжает свой полет благодаря запасенной кинетической и потенциальной энергии путем своеобразного планирования по волнообразной траектории с затухающей амплитудой…
В заранее рассчитанный момент бомбы сбрасываются с самолета. Самолет, описывая большую дугу, возвращается на свой аэродром или на другую посадочную площадку, бомбы, летящие в первоначальном направлении, обрушиваются на цель…
Такая тактика делает нападение совершенно не зависящим от времени суток и погоды над целью и лишает неприятеля всякой возможности противодействовать нападению… Соединение из ста ракетных бомбардировщиков способно в течение нескольких дней подвергнуть полному разрушению площади, доходящие до размеров мировых столиц с пригородами, расположенные в любом месте поверхности земного шара».
Общий взлетный вес конструкции бомбардировщика составлял 100 т, из них 10 т — вес бомб. При этом за счет уменьшения дальности полета вес бомбовой нагрузки мог быть увеличен до 30 т.
1 — стартовый ускоритель; 2 — планер; 3 — стартовые салазки; 4 — основание катапульты.
1 — кабина пилота; 2 — баки с кислородом; 3 — топливные баки; 4 — камера сгорания; 5 — вспомогательные двигатели; 6 — крыло; 7 — шасси; 8 — бомбы.
Приходится признать: еще в разгар Второй мировой войны специалисты Третьего рейха предлагали бомбардировщик, применение которого (да еще в сочетании с атомной бомбой) могло повернуть ход истории. Но почему же на его исполнение не были брошены все силы немецкой индустрии?
Причин тому несколько. Во-первых, когда нацистская Германия напала на СССР, успех первых месяцев войны оказался настолько ошеломляющим, что Гитлер приказал прекратить разработку всех футуристических проектов. Войну, дескать, выиграем и без них. Когда же выяснилось, что военные действия затягиваются, в конфликт втянулись и США, Гитлер спохватился. И приказал разработать план бомбардировки Нью-Йорка и Вашингтона (см. «Подробности для любознательных»). Тут, казалось бы, самое время вспомнить о самолете Зенгера. И о нем вспомнили: тому свидетельство — секретный отчет.
Однако в ракетных кругах проект Зенгера был воспринят весьма настороженно: его осуществление могло помешать программе создания ракеты «Фау-2» и другим ракетным программам. И воспользовавшись тем, что речь шла все-таки о самолете, ракетчики переправили проект чинам люфтваффе. Ну, а там посчитали, что реализация проекта потребует не менее 4–5 лет напряженной работы. До него ли сейчас? Да и вообще Зенгер с Бредтом были чужаками среди авиаторов…
В общем, проект потихоньку спустили на тормозах и постарались о нем забыть.
Но насколько он все же реален? В этом и попытались разобраться наши специалисты, командированные в Германию. Прилетевший в июне 1945 года в Берлин из Москвы заместитель генерального конструктора нашего ракетного самолета БИ-2 В.Ф. Болховитинова — профессор МАИ Генрих Наумович Абрамович, — познакомившись с трудом Зенгера, сказал, что такое обилие газокинетических, аэродинамических и газоплазменных проблем требует глубокой научной проработки. И до конструкторов дело дойдет, дай бог, лет через десять. Но и он оказался чрезмерным оптимистом. Сейчас можно сказать, что предложение Зенгера опередило время, по крайней мере, на 25 лет. Первый космический самолет «Спейс шаттл» взлетел только в 1981 году. Но он стартовал вертикально, как вторая ступень ракеты. А настоящего воздушно-космического аппарата с горизонтальным стартом нет до сих пор.
Правда, в ФРГ с 70-х годов прошлого века проектируется воздушно-космическая система, названная в честь пионера этой идеи «Зенгер». От проекта 40-х годов она отличается тем, что горизонтальный разгон осуществляет не катапульта, а специальный самолет-разгонщик, на спине которого укреплен собственно космический самолет, способный вывести на околоземную орбиту высотой до 300 км те же 10 т полезной нагрузки.
Однако Эйгену Зенгеру в 1944 году и не снились те материалы, двигатели, методы навигации и управления, с которыми работают сегодня авиаконструкторы. В конце концов, видимо, он и сам понял фантастичность своей разработки. Умер Зенгер относительно недавно, примирившись с мыслью, что так и не увидит самолет, названный его именем.
ПОДРОБНОСТИ ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ
Атака на Нью-Йорк могла состояться еще 60 лет назад
Уничтожение террористами небоскребов-близнецов Всемирного торгового центра с помощью самолетов-бомб вызвало новую волну интереса к старой теме. Могли ли немцы, атаковавшие во Вторую мировую войну Лондон самолетами-снарядами «Фау-1», предпринять подобную же бомбардировку Вашингтона и Нью-Йорка? Оказывается, подобные планы были разработаны. Более того, предпринимались попытки их осуществления.
Многие исследователи приписывают идею такого замысла знаменитому диверсанту Отто Скорцени. Когда в апреле 1944 года любимец Гитлера увидел на полигоне в Пенемюнде запуск автоматического самолета-снаряда «Фау-1», у него, по некоторым свидетельствам, возникла идея увеличить точность его наведения на цель при помощи пилота. И он объявил набор в спецотряд, собираясь последовать примеру японцев, активно использовавших летчиков-камикадзе и самолеты-бомбы в боях против американцев.
Однако затее воспротивился сам Гитлер. Идея сама по себе неплоха, но не стоит принуждать к самоубийству лучших асов Третьего рейха. Нельзя ли как-то обойтись без самопожертвования?..
Скорцени думал недолго, поскольку узнал, что до него подобную идею пыталась провести в жизнь известнейшая в Германии летчица-испытатель Ханна Рейч. Причем она давала гарантию, что летающую бомбу можно не только пилотировать, но и спасти пилота, дав ему возможность, нацелив самолет-бомбу, на заключительном этапе полета выпрыгнуть из кабины с парашютом. А в Ла-Манше парашютистов должны были поджидать специальные спасательные корабли и подлодки.
Воодушевленный Скорцени заручился поддержкой Гиммлера и вскоре добился, что заводам Хеншеля поручили на основе стандартного самолета-снаряда изготовить пилотируемую модель. Лучшие специалисты рейха за две недели изготовили четыре варианта пилотируемых снарядов, которые назвали «Рейхенберг». Однако первые же испытания их завершились двумя авариями. И дело тронулось, лишь когда за штурвал села сама Ханна Рейч. Она доказала, что опытному пилоту все же по силам пилотировать самолет-снаряд.
Впрочем, к тому времени обстановка на фронтах изменилась. И впору было готовиться к пилотируемой атаке не на Лондон, а на Нью-Йорк.
Подробности плана, утвержденного Гитлером, были таковы. Немецкое радио объявляет открытым текстом, что в такой-то день и час будет атакован знаменитый нью-йоркский Эмпайр Билдинг, самый высокий в мире небоскреб того времени. И точно в назначенное время здание протаранит летающая бомба. В городе — паника, в стране — шок…
Правительство США заключит сепаратный мир с Германией и выйдет таким образом из войны. Лишившись столь могущественного союзника, англичане и русские уже не смогут продолжать наступление.
План бомбардировки США получил кодовое название «Эльза». Осуществить его взялся известный ракетчик Третьего рейха Вернер фон Браун. Оказывается, он еще в 1943 году разработал концепцию двухступенчатого комплекса А9/А10, основу которого составляли модернизированная ракета «Фау-2» в качестве первой ступени и самолет-снаряд «Фау-1» в качестве второй.
Расчеты показывали, что в принципе такая система способна преодолеть Атлантику и обрушить свой смертоносный груз на Нью-Йорк. Загвоздка заключалась лишь в том, что подобный проект существовал лишь на бумаге. Кроме того, навигационные средства того времени не давали возможности точно нацелить самолет-снаряд именно на Эмпайр Билдинг. Это и для современных баллистических ракет достаточно сложная задача. А в то время специалисты по наведению давали гарантию попадания лишь в круг диаметром не менее 8 км.
Такая точность Гитлера не устраивала. При этом пропадал весь пропагандистский эффект данной операции. Тогда и было решено использовать опыт Ханны Рейч по пилотированию самолета-снаряда. А чтобы наведение оказалось возможно более точным, на верхушке небоскреба специальные агенты должны были установить радиомаяк.
И вот глухой ночью 30 ноября 1944 года за борт всплывшей у американских берегов немецкой субмарины была спущена резиновая шлюпка, в которую уселись два специально подготовленных агента — Джек Миллер и Уильям Колпа. Они, пользуясь тщательно заготовленной легендой, хорошими документами и большой суммой денег, должны были внедриться в обслуживающий персонал Эмпайр Билдинга. И в назначенный срок включить установленный на крыше небоскреба радиомаяк…
Однако хотя агенты и добрались до Нью-Йорка, но внедриться в персонал небоскреба им не удалось. Одному из служащих показалось подозрительным рвение новоявленных кандидатов, и он сообщил о них в ФБР. В Германии же довольно долгое время о провале агентов не ведали, поскольку ФБР затеяло с Третьим рейхом радиоигру, показывавшую, что операция развивается по плану.
Подготовленный в спешке комплекс А9/А10 взорвался на старте. А на подготовку новой ракеты времени не оставалось — фронт неумолимо приближался к Берлину, а космодром Пенемюнде подвергался непрестанным бомбардировкам…
Так гласит одна версия этой истории. Но существует и другая. Согласно ей получается, что 24 января 1945 года состоялся второй запуск комплекса А9/А10. На сей раз он вроде бы прошел удачно. Однако то ли пилот Рудольф Шредер не смог как следует нацелить самолет-снаряд, то ли по какой-то технической причине тот не долетел до Нью-Йорка и рухнул в море.
Сам Шредер, тем не менее, говорят, уцелел и действительно был подобран подводной лодкой. После войны волею судеб он оказался на территории ГДР. И когда в 1961 году в космос полетел первый человек, Шредер не выдержал и сделал публичное заявление. Дескать, он побывал в космосе еще в 1945 году. Заявление вызвало неожиданный эффект: Шредера направили в психиатрическую лечебницу, где и затерялись его следы.
Вернер фон Браун же, как известно, после войны оказался в США. И практически до конца своей жизни держал подробности плана «Эльза» в глубокой тайне.
ВЕСТИ С ПЯТИ МАТЕРИКОВ
СКРЕСТИЛИ ПАУКА… С КАРТОШКОЙ немецкие ученые. Им удалось внедрить в ДНК картофеля гены, отвечающие за выработку шелкового протеина. И хотя по внешнему виду новая картошка практически ничем не отличается от обычной, говорят, что теперь из нее вместо крахмала можно будет получать шелковое волокно для текстильной промышленности.
Поделиться книгой: