Юный техник, 2002 № 12 - Журнал «Юный техник»

На снимках вы видите современный микроскоп Stemi SV 11 и то, что видно в его окуляры:

1 — ножницы на срезе зерна мака; 2 — грибковая культура; 3 — «портрет» фруктовой мушки дрозофилы; 4 — микроволокна текстиля.

Современные стереомикросколы, производимые всемирно известной немецкой фирмой «Карл Цейс», позволяют теперь рассматривать при сильном увеличении не только плоские, но и объемные предметы.

ИНФОРМАЦИЯ

ПАНЦИРИ ИЗ ХИТИНА — СЫРЬЕ ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННОСТИ. По словам директора Института органической химии имени Зелинского, академика Владимира Тартаковского, речь идет о так называемом хитозане — веществе, добываемом из панцирей крабов, креветок и других ракообразных, которые обычно идут на свалку. Если его обработать по технологии, предложенной нашими учеными, то можно получить нечто вроде керамики, в порах которой очень хорошо удерживаются радионуклеиды, соли тяжелых металлов и прочие вредные вещества…

Таким образом, отходы могут быть использованы для изготовления фильтров, способных весьма эффективно очищать воду от загрязнения вредными примесями. Осталось найти средства для внедрения этой технологии в жизнь.

ЭЛЕКТРОННЫЙ ГИД ДЛЯ ИНТУРИСТОВ появился в нашей столице. По словам сотрудников Комитета по туризму правительства Москвы, такой «гид» представляет собой всегонавсего пластиковую карточку размерами 6x9 см, на основу которой нанесены дорожки с электронной информацией, прикрытые сверху прозрачной пленкой. Если вставить эту карточку в приемное устройство персонального компьютера, на экране появятся необходимые туристам номера телефонов и информация на английском, немецком или французском языке о наиболее примечательных местах столицы. Пробный тираж электронных карточек составил 200 тыс. экз. Сейчас они распространяются также в российских консульствах 49 стран мира.

КРИСТАЛЛЫ С ПРИСАДКАМИ. Лауреат Нобелевской премии Жорес Алферов и его коллеги недавно доказали, что можно вырастить кристалл с вкраплениями других материалов без ущерба для его кристаллической структуры. Если раньше, выращивая кристаллы, исследователи были вынуждены полностью управлять этим процессом, контролируя каждую его стадию, то теперь нужная структура растет по существу самостоятельно. Это позволяет радикально повысить качество полупроводников, резко удешевить производство. Работа, позволяющая разработать полупроводниковые приборы новых поколений, недавно была удостоена Государственной премии России.

ПО СЛЕДАМ ОТЦОВ. Ребята, родители которых служат в спецотрядах ОМОНа, СОБРа, ФСБ, в течение двух дней на полигоне в подмосковной Балашихе прошли тот же курс тренировок, который обычно проходят на сборах бойцы спецотрядов: преодолели спецполосу, спускались с высоты 15-этажного дома, форсировали водную переправу… Дали ребятам также пострелять в тире и показали самую современную боевую технику.

СТАРЫЕ НОВОСТИ из скважины, которая пробурена в районе реликтового водоема — подледного озера Восток в Антарктиде, — получили исследователи России, Франции и США. Извлекая по мере бурения из скважины ледовые керны, ученые смогли восстановить картину изменения климата Земли за последние 420 тыс. лет. Судя по ней, можно сказать, что временные потепления и похолодания на нашей планете — не такое уж редкое явление.

ВЕСТИ ИЗ ЛАБОРАТОРИЙ

Вперед на лазерном луче

Мы уже рассказывали вам об экспериментах, проводимых с летательными аппаратами, которые должен разгонять в пространстве лазерный луч (см., например, «ЮТ» № 3 за 1998 г.). Работы продолжаются, и вот новое сообщение.

На первый взгляд, бумажный самолетик, подталкиваемый давлением лазерного луча — просто забавная игрушка. Однако с точки зрения исследователей из Токийского технологического института, он — предшественник летательных аппаратов будущего.

Первое, что приходит на ум: подобные модели с телекамерами и научной аппаратурой на борту, подталкиваемые лазерными лучами, смогут неограниченно долго держаться в воздухе, проводя мониторинг окружающей среды, выполняя разведывательные задачи и т. д.

Таково прогнозируемое будущее. Пока же бумажная модель имеет размах крыльев всего в 5 см и вес не более 0,3 г. На хвосте самолетика укреплена полоска алюминиевой фольги для отражения лазерного луча. Но поскольку давление света невелико, то тягу пытаются увеличить с помощью… пара. Для этого алюминиевую фольгу смачивают несколькими каплями воды. Испаряясь под действием лазерного луча, она превращается в пар и создает реактивную тягу.

На фольгу на другом самолетике с той же целью наносят несколько капель полимера, который под действием лазера также способен обращаться в пар. Но вода все-таки лучше, полагает руководитель опытов, профессор Такоши Ейп. Она дешевле пластика и действует сильнее.

По его подсчетам, струя пара движется со скоростью примерно 100 м/с. В принципе почти с такой же скоростью может двигаться и модель. Но это в идеале. Пока же лазер лишь сталкивает модель с лабораторного стола, и она плавно планирует на пол.

Схема движения лазерного самолетика:

1 — бумажная модель; 2 — фольга; 3 — лазерный луч; 4 — источник излучения.

Подобный подход к движению имеет то преимущество, что источник движения — лазер — находится вне летательного аппарата. А значит, вес самого «самолета» может быть существенно уменьшен.

Аналогичная схема может быть также использована для удешевления запуска небольших спутников. Такая идея была высказана доктором Артуром Кантровицем, профессором инженерной механики из Дартмутского университета, еще четверть века тому назад.

В экспериментах, проведенных на ракетном полигоне «Уайт Сандс», штат Нью-Мексика, в октябре 2000 года, сфокусированный луч углекислотного лазера смог подбросить модель космического аппарата «Lightcraft» весом в 50 г и размером с теннисный мяч на высоту 70 м. Полет модели продолжался всего 13 с. Однако лиха беда — начало!

Доктор Лейк Мирабо, профессор механики политехникума в г. Троя, штат Нью-Йорк, принимавший участие в упомянутом эксперименте, собирается в ближайшее время добиться еще более впечатляющих результатов. По его расчетам, мощный лазерный луч сможет разогнать небольшой летательный аппарат до скорости не менее 6М, то есть в 6 раз большей, чем скорость звука. Причем полет этот будет проходить на границе атмосферы, на высоте примерно в 100 км.

Подобная технология, по мнению профессора Мирабо, в значительной мере упростит и удешевит доставку грузов в космос. И если сейчас на каждый килограмм груза при доставке на орбиту приходится тратить не менее 10 000 долларов, то «лазерная доставка» будет стоить в 100, а то и в 1000 раз дешевле!

В одной из разработок ученого параболическое зеркало, смонтированное на корме небольшого космического аппарата, фокусировало лазерные импульсы на покрытии из полимерного материала. Материал, понятно, испарялся, и получавшаяся реактивная сила побрасывала аппарат вверх. Причем если ветер отклонял аппарат от вертикали, автоматика тут же меняла направление реактивной струи, возвращая аппарат в прежнее положение.

«Возможно, в будущем, — говорит профессор Мирабо, — удастся создать более эффективные двигатели, использующие лазерную энергию вместо жидкого топлива. Такие устройства целесообразно использовать в пределах земной атмосферы.

На больших же высотах реактивную тягу можно будет создавать с помощью водяного пара, как то предлагают японские исследователи…»

Схема движения ракеты типа «Ligchtcraft»:

1 — лазерный источник; 2 — лазерный луч; 3 — ракета; 4 — параболическое зеркало; 5 — взрыв испарившегося вещества.

Модель профессора Мирабо на столе.

Пуск!.. И под потолок лаборатории взлетает очередная модель, движимая лазерным лучом.

Когда-нибудь летательные аппараты с лазерными двигателями помогут людям осваивать просторы Вселенной.

В лаборатории идет подготовка к очередному эксперименту…

Впрочем, не только японские и американские исследователи работают в этом направлении. Помнится, еще лет тридцать тому назад в одной из лабораторий Московского физико-технического института мне показывали ракету из фольги. И летала она… с помощью лазерного луча и водяного пара.