ЖУРНАЛ «ЮНЫЙ ТЕХНИК»
НАУКА ТЕХНИКА ФАНТАСТИКА САМОДЕЛКИ
№ 3 март 2000
Популярный детский и юношеский журнал.
Выходит один раз в месяц.
Издается с сентября 1956 года.
ПУТЕШЕСТВИЯ «ЮТ»
Умный в гору не пойдет…
Австрию часто называют Альпийской республикой — ведь две трети ее территории занимает этот горный массив. Покрытые снизу густым хвойным лесом горы устремляются ввысь, образуя цепи сияющих снежных вершин. Вот уж где раздолье для горнолыжников! И не только для них — здесь созданы все условия и для сноубордистов, парапланеристов и мастеров фристайла.
В сезон, который длится с ноября по апрель, в Альпы съезжаются десятки тысяч туристов-горнолыжников. Удобных склонов хватает всем. А их обустройством австрийцы занимались более полутораста лет. Они протянули 7000 (!) подъемников, вагонных (до 40 человек в каждом), капсульных (на 5 — 10 спортсменов), кресельных (на 2–6 персон), бугельных… По одному, по двое или целой группой спортсмены поднимаются без проблем на самые крутые вершины высотой более трех километров.
Трасс же — десятки тысяч. Все они спланированы соответственно цвету на туристских схемах: голубые — для начинающих, красные — их большинство — для тех, кто умеет более-менее сносно кататься, а по черным, тянущимся с самых вершин по самым крутым склонам, катаются асы.
Голубые и красные готовятся специально, снег на них укатывается ратраками — специальными горными тракторами на широченных гусеницах. А вот черные трассы — «дикие»: где с рыхлым снегом, где скользкие, обледенелые — для особо одаренных и бесстрашных.
Небольшой тирольский городок Китцбюэль считается горнолыжной Меккой Европы. Здесь, как правило, берут начало все технические новинки, применяемые в горнолыжном спорте: автоматические турникеты, пропускающие спортсменов на подъемники по электронной карточке, горизонтальные эскалаторы, уравнивающие скорость при посадке в кресла, здесь проходят массовые испытания маркеры оригинальных конструкций, лыжи новых конфигураций…
Словом, горнолыжный спорт — это не просто подъемы и спуски, а сложнейшая система непростой техники, которая постоянно совершенствуется.
ИНФОРМАЦИЯ
ИГРА В КАРТЫ ПО-НАУЧНОМУ. Как различает человек предметы, как осознает их существенные и несущественные признаки? Есть ли связь между умением находить эти отличия с уровнем интеллектуального развития? Ответы на эти вопросы ищет психолог профессор Тамара Ратанова, разработавшая методики так называемой скоростной дифференциации объекта.
Простейшая из них состоит в том, что школьникам предлагается разложить на две части колоду специальных карточек, половина которых состоит из карточек с горизонтальной линией, а вторая — из карточек с линией вертикальной. Другой вариант — из карточек с красными и зелеными квадратами. Более сложные задания — разложить карточки с геометрическими фигурами разной окраски и размера.
Испытуемым также предлагалось дифференцировать понятия по признаку «растения — не растения» или «посуда — не посуда» И тут обнаружилась связь между способностями ребенка быстро классифицировать эти объекты и уровнем его интеллектуального развития, который определялся по его успеваемости в школе и тестам интеллекта. Эта методика может найти применение на практике — при отборе в некоторые школы, например, в языковые или математические.
ВТОРЖЕНИЕ МОЛЛЮСКОВ. На Западе этой опасности уже дано звучное имя
Этой проблеме было посвящено специальное заседание научного совета «Экология и природные ресурсы» в Санкт-Петербургском центре РАН. Как рассказал сотрудник Зоологического института РАН Вадим Панов, незваные гости все активнее обживаются в бассейне Финского залива. В последние годы в районе Приморска резко снизились уловы рыбы, поскольку пришлый рачок церкопагис забивает ячейки сетей. В реке Вуоксе уже обнаружен китайский мохноногий краб, а в озерах Карельского перешейка — колонии североамериканского червячка полмхеты. Но наибольшую тревогу специалистов вызывает появление моллюска дрейссены и других «чужаков» в Копорской губе близ ЛАЭС. Мало того, что обрастание водозаборов чревато аварией, в подогретых сбросных водах атомной станции создаются тепличные условия для размножения обитателей южных морей и распространения их по всей акватории.
ПЕЙТЕ, ЛЮДИ, МОЛОКО. Все знают, сколь полезно коровье и козье молоко. А нельзя ли усилить его целебные свойства? Можно и нужно, сочли ученые-генетики Узбекистана и создали специальную группу в НПО «Племэлита» Сельхозакадемии республики, которую возглавил известный генетик профессор Серго Шадманов.
— Мы уже определили программу по одному из самых перспективных направлений биотехнологии, — говорит он, — трансгенному. Цель — использовать животных для выработки биологически активных веществ — фармацевтических белков, например, эритропоэтина, стимулирующего работу почек. Потребителями этого препарата станут сотни тысяч больных с почечной недостаточностью. люди с пересаженными почками. Он необходим при гемосорбции и гемодиализе — процедурах очистки крови. Исследования будут вестись в кооперации с российскими коллегами.
КАК УСТАНАВЛИВАЮТ РЕКОРДЫ. Девятнадцатого августа 1999 года, когда на МАКС-99 был объявлен день фирмы ОКБ им Сухого, знаменитые «сухачи» установили еще несколько мировых рекордов. Вот что рассказал по этому поводу главный конструктор ОКБ Сухого Александр Зувидилов:
— Для того чтобы сравниться с потенциальным противником, не участвуя в боях и прочих конфликтах. было принято решение побить мировые рекорды, установленные на американском самолете F-15 по скороподъемности на высоту 3, 6, 9, 12 и 15 км.
Интересны детали этой операции. Чтобы удержать самолет на старте, был специально оборудован отбойным щитом танк, который удерживал самолет на месте с помощью троса до тех пор, пока его двигатель не набрал максимальные обороты. После этого на полном форсаже, после чрезвычайно короткого пробега самолет свечой уходил в небо.
Труднее всего оказалось поставить рекорд на 3 км. Ведь сразу нужно было совершить поворот на 90 градусов по вертикали. Дальше было уже проще…
Тем не менее, вот вам такое наглядное сравнение — высоту 6 км самолет набирает быстрее, чем баллистическая ракета.
АМЕРИКАНСКИЕ СТИПЕНДИИ РОССИЙСКИМ СТУДЕНТАМ. Председатель ассоциации авиационных двигателестроителей Виктор Чуйко рассказал, что американская фирма «Дженерал электрик» учредила 10 стипендий для студентов российских вузов. Эта стипендия — 100 долларов в месяц — является существенной поддержкой для молодых людей, которые хотят получше освоить азы авиационной науки.
В своей речи представитель «Дженерал электрик» подчеркнул, что представителя, например, Самары хотят видеть в ОКБ им. Н.Кузнецова, а молодого человека из Рыбинска — в объединении «Рыбинские моторы»…
В общем, фирма помогает подготовить специалистов для тех российских предприятий, с которыми она уже ныне завязала деловые контакты.
ОЗЕРО ПОДО ЛЬДОМ. Уточненные контуры реликтового озера в Антарктиде, обнаруженного под четырехкилометровым ледовым панцирем в центральной части материка, скоро нанесут на карты шестого континента.
Как сообщили в Арктическом и Антарктическом научно-исследовательском институте в Петербурге, исследователи, прибывшие на ледовый континент в октябре минувшего года на санно-гусеничном поезде, завершили радиофизическое и сейсмологическое зондирование уникального водоема по всему периметру.
Приоритет открытия подледникового озера принадлежит России, отмечают петербургские ученые. В настоящее время в районе внутриконтинентальной станции «Восток» специальным турбобуровым снарядом пробурена сверхглубокая скважина: мощность материкового льда здесь составляет более 3750 метров. Ниже расположен слой воды — предположительно глубиной 680 метров, а под ним — около 300 метров донных отложений.
Но бурение льда было приостановлено примерно в 130 метрах от поверхности озера. Предстоит разработать процедуру взятия проб, не нарушая среду обитания. Если не принять необходимой предосторожности, можно загрязнить водоем, нарушив веками складывающуюся уникальную экосистему, считают исследователи.
«СУХУЮ» ТЕХНОЛОГИЮ переработки оружейного плутония в топливо для ядерных реакторов разработали и впервые в мире применили на практике специалисты Государственного центра «Научно-исследовательский институт атомных реакторов» в Димитровграде Ульяновской области.
Специалисты института переработали по новой технологии уже 8 кг Оружейного плутония и с первых дней января отапливают этим топливом здания института и прилегающие к нему жилые микрорайоны.
По оценкам димитровградских экспертов, речь идет о технологии третьего тысячелетия. Оружейный плутоний перерабатывается в реактивное топливо без применения обычно принятого при работе c ядерными компонентами огромного количества воды. Это позволяет существенно сократить расходы на переработку, не нарушая при этом требований безопасности.
«Человечество накопило тысячи тонн оружейного плутония, но мы первыми нашли ему мирное применение», — говорит директор института Алексей Грачев. По его словам, к этим разработкам проявляют большой интерес ученые-ядерщики из США, Японии и ряда других стран.
ИСПЫТАНИЯ «ОРИОНА». Научно-производственное предприятие «Спец-Радио» приступило к испытаниям новой системы радиотехнической разведки «Орион». По словам директора московского представительства «Спец Радио» Владимира Терешкова, уже начат этап заводских испытаний двух опытных образцов мобильной автоматической станции радиотехнической разведки, заказанной Министерством обороны РФ.
Эта станция позволяет обнаруживать сигналы источников кратковременных излучений, использующих сигналы со сложной частотно-временной структурой. «Орион» может применяться для оценки радиоэлектронной обстановки в районах промышленных центров, аэропортов, морских портов, для контроля излучений радиоэлектронных станций.
Как утверждают разработчики, станция «Орион» в составе средств противовоздушной обороны позволит повысить эффективность группировки ПВО примерно на 30 процентов.
Кроме российских военных, интерес к разработкам «Спец-Радио» проявили примерно два десятка стран. Уже подписан контракт с министерством обороны Алжира на поставку трех станций.
РОССИЙСКИЕ КРЕСЛА ДЛЯ АМЕРИКАНСКИХ ПИЛОТОВ. Судя по всему, на перспективных американских истребителях «Локхид-Мартин Ф-22» будут устанавливаться серийные катапультируемые сиденья российского производства. Именно они позволили спастись двум российским пилотам во время недавней аварии в Ле Бурже (подробности см. в «ЮТ» № 8 за 1999 г.).
Попытки же американской промышленности разработать собственные катапульты четвертого поколения оказались неудачны. Конструкция, изначально предназначавшаяся для Ф-22, не смогла обеспечить безопасную эвакуацию пилотов при скоростях. превышающих 450 узлов (830 км/ч). Российские же катапульты дают возможность покидать самолет на скорости до 700 узлов (1300 км).
ВЕСТИ ИЗ ЛАБОРАТОРИЙ
Как секунда стала вечностью…
Согласитесь, сегодня трудно представить телетрансляцию футбольного матча без замедленных повторов наиболее острых моментов. Теперь такая возможность открылась и перед химиками. Они тоже подобно болельщикам страстно желают проследить за движением — только не мяча, а частиц во время реакции.
В демонстрации замедленного движения атомов и молекул в химических реакциях преуспел лауреат Нобелевской премии 1999 года по химии Ахмед Зевайл из Калифорнийского технологического института (США). Он стал первым человеком на Земле, который увидел, что же происходит на самом деле, когда разрываются отдельные химические связи и образуются новые.
Коллега и друг лауреата, профессор Цюрихского университета Уве Хубер, полагает, что в данном случае речь идет о гонке, которая продолжается уже несколько столетий. Ученые соревнуются с химическими реакциями — кто быстрее.
И в данном случае Зевайл вышел победителем. Своими исследованиями лауреат заложил основы новой отрасли знаний — фемтохимии.
Фемто… (от латинского
Зевайлу удалось как бы «заморозить» весьма быстротекущие процессы в некоторых реакциях, пронаблюдать и зарегистрировать их.
Понятно, что для этого ему пришлось разработать специальную методику и сконструировать аппаратуру, которую эксперты назвали «самой быстрой кинокамерой в мире».
Сам Зевайл, поясняя суть дела, вспомнил о знаменитой серии снимков скачущей галопом лошади, снятой в свое время фотографом Эдвардом Майбриджем. Для съемки Майбридж использовал несколько камер, затворы которых срабатывали от нитей, протянутых через беговую дорожку. По мере того, как лошадь бежала, она обрывала то одну, то другую нить, и фотозатворы срабатывали, фиксируя ту или иную фазу бега.
Зевайл пошел тем же путем, но только в другой стезе — он решил «наблюдать молекулы в полете».
Созданный им так называемый фемтоспектроскоп — лазерное устройство, способное посылать очень короткие световые импульсы. Вспышка одного лазера запускает реакцию, второй лазер регистрирует изменения с интервалами в 10 фемтосекунд. В результате спектограф фиксирует возникновение и распад химических связей в каждый последующий момент…
Такой прием позволил ученому сразу на много порядков увеличить разрешающую способность современной аппаратуры и наблюдать за движением атомов в молекулах во время химических реакций.
Фемтоспектроскопия с ее стробоскопическим освещением химических процессов и стала основой фемтохимии — науки, открывающей возможность целенаправленного управления даже самыми быстротекущими реакциями, подобными взрыву…
Как известно, скорости химических реакций разнятся значительно: сравните, например, время, за которое гвоздь покрывается ржавчиной, и время, за которое взрывается динамит. Но у всех есть нечто общее — скорость их, как правило, возрастает с повышением температуры (по мере того, как движение молекул становится все более интенсивным).
При обычном столкновении двух молекул чаще всего ничего не происходит — они просто отскакивают друг от друга. Но когда температура повышается настолько, что столкновения становятся достаточно сильными, молекулы вступают в реакцию друг с другом, поскольку существовавшие прежде химические связи рвутся и образуются новые.
Специалисты долгое время полагали, что претендующая на участие в реакции молекула прежде всего должна быть активирована. Иными словами, она должна быть переведена в некоторое возбужденное состояние, чтобы преодолеть потенциальный барьер. Величина его определяется силами, которые удерживают атомы в составе молекулы. Потенциальный барьер химической реакции — по существу аналогичен силе гравитации, которую должна преодолеть запущенная с Земли ракета, прежде чем она будет захвачена полем тяготения Луны.