Первый раз люди ступили на борт МКС в декабре 1998 года. Это были американский астронавт Роберт Кабана и российский космонавт Сергей Крикалев. Они прилетели на американском корабле многоразового использования «Индевор» и, согласно договоренности, одновременно прошли внутрь МКС. В течение последующих месяцев на орбитальную станцию были доставлены инструменты и оборудование. Так, в мае 1999 года американские астронавты Дэниэл Барри и Тамара Джениган установили на поверхности комплекса подъемные краны, предназначенные для дальнейшего монтажа МКС.

Когда взошла «Звезда»

В июле 2000 года к станции в автоматическом режиме был пристыкован российский служебный модуль «Звезда». Он имеет три герметичных отсека и 14 иллюминаторов, некоторые из которых предназначены для фотографирования Земли. Внутри модуля оборудованы спальные места для астронавтов, есть кухня и холодильник. Кроме того, здесь расположены спортивные тренажеры, в том числе беговая дорожка и рабочий стол.

В течение нескольких месяцев на борту блока «Звезда», который имеет массу 19 т, будут также находиться системы жизнеобеспечения, электроснабжения, обработки данных и управления полетом.

Именно этот модуль стал первой квартирой первой длительной экспедиции на МКС. Общее руководство ею возложено на Билла Шеперда, командиром корабля «Союз» и пилотом МКС стал Юрий Гидзенко, а функции борт-инженера возложены на Сергея Крикалева. Члены экипажа прибыли на борт комплекса в начале ноября 2000 года и должны пробыть на борту три месяца. Затем их сменит новая экспедиция. После этого новый экипаж планируется присылать каждые полгода.

Астронавты ведут монтажные работы в открытом космосе.

Блок-схема, на которой указаны основные этапы формирования станции в полном объеме.

Интернационал в космосе

Первое время в состав команды будут входить преимущественно россияне и американцы, которые займутся пусконаладочными работами. Впрочем, представители Европейского космического общества тоже готовятся к приключениям на орбите.

Европа собрала команду из 16 астронавтов. Среди них итальянцы, французы, немцы. Они начнут свою работу после того, как на орбиту доставят европейскую лабораторию «Колумб». Этот модуль весом почти в 10 т имеет длину 6,5 м и диаметр 4,5 м. В его 10 отсеках можно будет проводить до 500 экспериментов в год.

Впрочем, это не единственный вклад Европы в один из самых дорогостоящих проектов. Многие предприятия Старого Света выполняют ныне космические заказы. При этом около 40 процентов общего объема приходится на долю ФРГ. В Европе строятся два присоединительных узла для МКС. Немцы создают также манипулятор, который будет использоваться при монтаже солнечных батарей.

Впрочем, многие модули и оборудование конструируются и изготовляются совместными усилиями нескольких стран. Скажем, немцы поставили компьютер на российский модуль «Звезда», а наши специалисты принимают участие в создании транспортного модуля, управление которым будет осуществляться через французский центр в Тулузе.

Общий вид станции после окончания строительства будет таким.

Теория и практика

Почему же государства решились потратить столько денег на проект, который не сулит сиюминутной коммерческой выгоды? Во-первых, они надеются, что выполнение заказов для космоса позволит стимулировать развитие наукоемких технологий в других областях производства. Во-вторых, участники программы намерены вплотную заняться вопросами коммерческого использования космоса. Поэтому исследования, проводимые на борту МКС, будут носить в первую очередь прикладной характер.

По ходу дела программы строительства все время корректируются в зависимости от конкретных условий. Кроме того, решено заменить стыковочный модуль на коммерческий. Его разрабатывает корпорация «Энергия» в сотрудничестве с фирмой «Спейс Хап». Запуск этого модуля, названного «Энтерпрайз», планируется на 2003 год. Руководство корпорации «Энергия» надеется, что с его помощью можно будет заработать дополнительные средства, которые используют затем для строительства, например, космических кораблей.

Уже сегодня, не дожидаясь окончательного монтажа лаборатории, члены первой длительной экспедиции приступили к проведению экспериментов, так сказать, в полевых условиях.

Например, на российском модуле «Звезда» установлен прибор, названный для простоты радиочасами. Он будет посылать на Землю сигналы, с помощью которых можно не только сверять время, но и определенным образом воздействовать на некоторые электронные приборы. Это позволит, например, блокировать управление угнанными автомобилями, оснащенными специальными противоугонными системами. Или проследить распространение того или иного специально маркированного товара по планете.

Практическую направленность имеют исследования и в области медицины. Так, в невесомости легко моделируется процесс старения. Кроме того, на орбите значительно проще провести анализ протеинов, который необходим для создания новых лекарств.

Фундаментальная наука тоже не будет забыта. При помощи астрономических наблюдений астронавты попытаются раскрыть принципы расширения Вселенной. Планируется проследить также влияние гравитации на молекулярные структуры, провести наблюдения за изменениями свойств различных материалов в условиях невесомости.

Техническая база для проведения подобных экспериментов будет создана в течение 4–5 лет. Для этого на орбиту, кроме «Колумба», будет доставлено как минимум еще два научно-исследовательских комплекса. Первый из них — JIBM, что при расшифровке и переводе означает «японский экспериментальный багажный модуль». Главное его преимущество — наличие выдвижных панелей, которые позволят проводить исследования, в том числе и за бортом станции. Еще одна лаборатория родом из США. Внутри этого самого крупного модуля будут смонтированы 33 специальные камеры для проведения различных экспериментов.

Начало положено

Однако крупномасштабные исследования — дело будущего. Ныне на орбите находятся всего три модуля — один американский и два российских. И экипаж порой жалуется на тесноту.

Впрочем, космонавты понимают, что это явление временное. В скором времени к комплексу будет пристыкован второй жилой модуль, построенный в США. После этого внутренний объем помещений МКС значительно превысит размеры пассажирского салона двухпалубного «Боинга-747». Исследователям будет где развернуться.

В настоящее время они смонтировали систему жизнеобеспечения «Электрон», которая вырабатывает кислород из воды.

Решена и проблема энергоснабжения станции с помощью четырех солнечных батарей, доставленных «шаттлом» «Эндевер».

МКС облетает Землю за 90 минут. Из них в течение часа она освещается солнцем. За это время солнечные паруса, общая поверхность которых составляет 4500 кв. м, вырабатывают почти 80 кВт. ч электроэнергии. Вдобавок комплекс оборудован и водородно-гелиевыми батареями.

Если все пойдет по плану, то станция будет полностью смонтирована к 2005 году. Тогда на высоте 400 км над нашей планетой будет парить конструкция, длина которой превысит 100 м, а ширина — 80, общей массой — 500 т. В хорошую погоду ее можно будет увидеть с Земли даже невооруженным глазом.

Эксплуатировать МКС будут как минимум до 2013 года. Средний гарантийный срок работы модулей — 15 лет.

PS. Пока эта статья готовилась к печати, на МКС произошло одно знаменательное событие. 9 февраля к ней причалил космический корабль «Атлантис». Пять прилетевших астронавтов во главе с командиром «шаттла» Кеннетом Кокреллом обняли трех членов первого постоянного экипажа МКС и передали им подарки с Земли. «Мы везем им шоколад и другие сладости, а также письма и подарки от родных», — сообщил непосредственно перед стыковкой Кокрелл. «Атлантис» также доставил на орбиту первый лабораторный модуль «Дестини» стоимостью 1,4 млрд. долларов, воду и другие необходимые припасы, одежду и примерно 20 компактных дисков с кинофильмами для постоянного экипажа.

Затем астронавты вышли в открытый космос и осуществили монтаж 15-тонного модуля «Дестини». Махина длиной 8,5 м и диаметром 4,25 м была извлечена из грузового отсека «шаттла» с помощью 15-метровой механической «руки-манипулятора». После этого астронавты Том Джонс и Роберт Кербим соединили все необходимые кабели между «Дестини» и МКС.

Таким образом общая масса станции возросла до 112 тонн, и постоянному экипажу теперь уж не придется жаловаться на тесноту.

Уже известно: «Атлантис» благополучно вернулся на Землю, а МКС продолжает свой полет.

Олег СЛАВИН

В переводе на обыденный язык с официального эта фраза означает, что более долгоживущего сооружения в космосе, чем орбитальная станция «Мир», мировая космонавтика не знает. Комплекс, рассчитанный на 5 лет работы в космосе, просуществовал ровно втрое больше.

Увы, ничто не вечно… Эксперимент завершен. Но как!

Огромный 130-тонный космический комплекс, маневры которого весь мир с тревогой отслеживал буквально по секундам, наши специалисты во главе с руководителем полетов Владимиром Соловьевым сняли с орбиты с ювелирной точностью.

Прежде чем дать команду на торможение, кстати, баллистики не 10, не 100 — 50 000 раз! — провели и перепроверили все расчеты. Все это было, как говорится, за кадром. А в кадре…

Станция фейерверком пронеслась над планетой и приводнилась в точно заданном месте. Только высоким мастерам под силу превратить печальное событие в яркую победу российской науки. А раз они у нас есть, значит, будут и новые эксперименты.

Феномен этот, как бывает в науке, сначала был предсказан теоретически. Сделал это еще в 1765 году один из самых- знаменитых ученых XVIII столетия — швейцарско-российско-немецкий математик, физик, механик и астроном Леонард Эйлер.

Не было, казалось, ни одной отрасли знания, которой бы он не интересовался. И в каждой из них, будь то кораблестроение или теория музыки, он сумел сказать свое слово.

И вот однажды, задумавшись над формой земного шара, который ему скорее представлялся эллипсоидом, Эйлер пришел к выводу, что ось вращения такого тела непременно должна слегка раскачиваться, подобно тому, как раскачивается вращающаяся юла. Однако юла качается потому, что поверхность, на которой она вращается, не идеально ровная. Земная же ось ни на что не упирается.

И тем не менее, тоже колеблется. Почему?

Есть предположение, что тому причиной некоторая асимметричность нашей планеты. Она ведь на самом деле вовсе не шар, а потому при вращении ее и поводит…

Величину этих качаний (или, говоря научным языком, амплитуду нутаций) впервые удалось замерить в 1891 году, когда американский астроном-любитель Сед Карло Чандлер-младший подытожил свои наблюдения.

Оказалось, что земная ось раскачивается сравнительно медленно и не очень сильно. Каждые 14 месяцев она склоняется — то в одну, то в другую сторону примерно на 6 м.

Получив такую таблицу, не ленитесь и каждый день отмечайте в колонке под соответствующей датой различные события — выпадение осадков, взрывы в шахтах, землетрясения, ураганы…

(Проще это будет делать, если вы воспользуетесь изобретенными вами же условными значками, обозначающими то или иное явление природы или техногенную катастрофу.)

Проделав достаточное количество наблюдений, через какое-то время вы заметите, что определенные события начинают повторяться в одних и тех же столбцах. Это значит, что они коррелируют с фазами Луны.

Выяснив период корреляции, вы сможете затем с достаточно высокой вероятностью предсказывать появление этих событий наперед. В европейской части нашей страны таким образом, по моему опыту, удается предсказывать прежде всего появление осадков.

Чаще всего они наблюдаются через неделю после новолуния и полнолуния. Сухая и солнечная погода в Подмосковье летом отмечается, как правило, за несколько дней перед полнолунием.

Перед новолунием и полнолунием отмечается прохождение через Украину южных циклонов из Средиземного моря, несущих много влаги. После полнолуния также наблюдается выход в Забайкалье южных циклонов из Монголии и Китая.

Наблюдения за многие десятилетия позволяют выявить и те годы или даже периоды, когда стоит ждать особо засушливого или, напротив, чересчур дождливого лета. Именно таким путем, анализируя записи своих предшественников за многие десятилетия, египетские жрецы и предсказывали в свое время точную дату начала разлива Нила, урожайный будет год или нет.

Так что магия — это чистая статистика. Только никому об этом не говорите.

ЕШЬ ХРИЗАНТЕМЫ, НАСТУРЦИИ ЖУЙ! Ученые из Института фундаментальных проблем биологии РАН и Института селекции и семеноводства овощных культур рекомендуют чаще есть салат из лепестков и листьев хризантемы: хорошо для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний. Однако имейте в виду: речь идет о специальном сорте съедобной хризантемы, которую, оказывается, уже два тысячелетия добавляют в салаты жители стран Юго-Восточной Азии. А те, кому заморские цветочки не по карману, могут пожевать родные настурции или крапиву. Эффект примерно такой же.

Как вспоминает Спенсер, ранним утром 1 декабря 1987 года он отправился через поросшие вереском торфяники графства Йоркшир к дому своего отчима. Дом находился в нескольких километрах к северу от Хауорта, небольшого городка, известного, пожалуй, лишь тем, что некогда здесь жили писательницы сестры Бронте.

В начале седьмого утра, пока солнце еще не встало, Спенсер попрощался с женой и направился в путь, повесив на шею фотоаппарат. Он надеялся сделать несколько фотоснимков торфяников Илкли Мур, обретающих на рассвете особенно живописный вид.

Когда Спенсер приблизился к деревьям, росшим на краю торфяников, до его ушей донеслось жужжание, отдаленно напоминающее приглушенный звук самолетного двигателя. Звук раздавался в течение нескольких минут, пока Спенсер подходил к деревьям, затем стих. Уже у самой кромки торфяника внимание идущего привлекло какое-то движение слева от тропинки. Приглядевшись, Спенсер увидел небольшое зеленое существо не больше метра двадцати сантиметров в высоту!

Существо помахало рукой в направлении полицейского, который быстро открыл объектив камеры и нажал на спуск затвора. Спенсер успел сделать только один кадр, поскольку существо тут же развернулось и быстро скрылось за склоном холма.

Офицер бросился в погоню, но существа уже нигде не было видно. Потратив некоторое время на поиски следов, Спенсер вдруг снова услышал жужжание. Он посмотрел в сторону, откуда доносился звук, и на фоне начинающего светлеть неба увидел серебристый диск, стремительно набиравший высоту. Сфотографировать его Спенсер не успел.

На этом снимке гуманоид изображен во всей красе. Однако уфологи не поднимают по его поводу шумихи, поскольку достоверно известно: снимок является мистификацией — на нем фотограф Питер Линдсберг запечатлел в марте 1990 года фотомодель Хелену Кристенсен рядом с ребенком, одетым и загримированным под инопланетянина.

Исторический снимок

Под впечатлением необычной встречи офицер решил вернуться домой и немедленно проявить пленку. Когда он вошел в Хауорт, его удивило необычно большое для столь раннего часа количество людей на улицах. Казалось, было не больше восьми утра, но на самом деле оказалось — около одиннадцати! Два с половиной часа загадочно выпали из жизни Спенсера.

Неужто он на самом деле столь долго гонялся за пришельцем? А может, это все вообще ему померещилось? Или он просто внезапно потерял сознание и провалялся два с лишним часа в лесу?..

Однако пленка развеяла все сомнения. На ней действительно оказался запечатлен пришелец, стоявший, опираясь правой рукой на обомшелый камень.

Два дня спустя Спенсер связался с британским уфологом Дженни Рэндльсом и исследователем аномальных явлений Артуром Томлинсоном. Оба не замедлили с приездом. Изучив снимок, специалисты сделали вывод о его подлинности. Фотография из-за недостатка света имела очевидную недодержку экспозиции, а также немного смазанные очертания.

Все говорило о том, что снимок делал любитель, испытавший к тому же сильнейшее волнение.

Новые свидетельства

Фотография была не единственным доказательством правдивости рассказа Спенсера. Его компас, исправно работавший много лет, после встречи с «летающей тарелкой» упрямо показывал на юг вместо севера. Сначала компас изучили в университете Манчестера, где под руководством профессора физики Рэя Леонарда ученые смогли убедиться в аномальном поведении прибора. Затем отправили в лабораторию электротехники профессора, Эда Спунера.

Там с удивлением обнаружили, что изменить показания стрелки могли только мощные промышленные магниты, да и то лишь на время.

Согласно выводу экспертов, компас Спенсера попал в зону действия электромагнитного поля невероятной неземной силы.

Примерно через месяц после случая на торфяниках Спенсер стал видеть сны, где раз за разом присутствовало темное небо с незнакомыми созвездиями. С целью выяснения возможной причины этих сновидений журналист Мэттью Хилл пригласил Спенсера к практикующему психологу Джиму Синглтону.

Во время сеанса гипноза разъяснилась загадка потерянных Спенсером двух с половиной часов. Оказалось, до того, как сфотографировать пришельца, полицейский побывал внутри инопланетного корабля!

Экскурсия к инопланетянам

Вот что удалось извлечь под гипнозом из подсознания Спенсера. Когда он подходил к деревьям, перед ним появился инопланетянин, предложивший проследовать за ним внутрь серебристой летающей тарелки. Он почему-то беспрекословно подчинился. В корабле, как вспомнил Спенсер, несколько пришельцев исследовали его организм светящимся пучком света, который скользил по телу, щекоча кожу.

Затем гостю устроили небольшую экскурсию по кораблю и показали на экране далекую Землю, висевшую в космосе в окружении звезд. После этого его пригласили в помещение для просмотра «кинофильмов». Посредине комнаты стали возникать трехмерные картины ужасной экологической катастрофы, которая, как объяснили пришельцы, произойдет на Земле через двести лет.

В конце концов Спенсера снова вернули на торфяники. Там он и очнулся. И хотя ничего не помнил о пребывании на корабле, все же успел сфотографировать провожавшего его пришельца.

При помощи гипнотерапевта офицер полиции смог вспомнить не только рост инопланетян. «У них большие остроконечные уши, крупные глаза, маленький рот, но нет носа, — рассказал Спенсер. — Они имеют черную кожу, которая на ощупь кажется грубой и шершавой, большие длинные руки с тремя толстыми пальцами и смешные, выгнутые колесом ноги».

Подделка подделке рознь…

Несмотря на возражения Спенсера, история об инопланетянине из Илкли Мур приобрела большую известность. В мае 1989 года изучать фотоснимок британского полицейского приехали эксперты японской телекомпании «Ниппон Телевижн».

Они подтвердили, что фотография является подлинной. На специальной компьютерной аппаратуре японцы сумели получить четкое изображение загадочной фигуры. Стал даже отчетливо виден прямоугольный предмет в левой руке инопланетянина.

Как предположили японцы, это мог быть прибор или оружие. В заключение японские эксперты сделали неожиданный вывод. По их мнению, плохое качество изображения фигуры объясняется странными свойствами снимаемого объекта. Возможно, на существе был надет особый камуфляжный костюм, благодаря которому его очертания практически сливались с окружающим пейзажем.

Экспертиза «Ниппон Телевижн» не была единственной.

В 1990 году влиятельный «Британский журнал фотографии», известный разоблачением множества фотоподделок, провел собственное исследование снимка и признал, что на фотографии Спенсера нет признаков монтажа.

Однако эксперты журнала отказались ответить на вопрос, кто именно изображен на снимке: действительно инопланетянин, загримированный ребенок или просто кукла. «Этот вопрос не по нашей части», — сказали эксперты. Уж им-то известно достаточно снимков, на которых изображены «пришельцы», на самом деле представляющие собой искусно загримированных детей, а то и просто манекены…

Так что вопрос о том, действительно ли британский полицейский стал свидетелем инопланетного контакта или ему попросту захотелось прославиться, остается открытым…

ЧТОБЫ УНИЧТОЖИТЬ СЕКРЕТНЫЙ ДОКУМЕНТ, существует, как известно, один надежный способ: бумагу нужно сжечь, а пепел тщательно истолочь и развеять по ветру. Но такой способ, известный по некоторым шпионским романам и фильмам, неприменим в современном деловом офисе, где нет печек для сжигания бумаги. А если жечь документы в пепельнице, сработают автоматические системы пожарной сигнализации, завоют сирены и в дополнение ко всему прольется ливень из автоматических «поливалок», расположенных под потолком.

Потому многие фирмы ныне предлагают другой способ. Уничтожаемый документ пропускают через специальный агрегат. На снимке вы видите один из них. Два спиральных ножа, вращающиеся навстречу друг другу, превращают документ буквально в бумажную пыль. Восстановить, что именно было написано на листе, уже не представляется возможным (ФРГ).

КАК ПОЛУЧИТЬ ВОДУ ИЗ ВОЗДУХА, мы вам рассказывали уже не раз. Надо просто тем или иным способом сконденсировать водяной пар, который всегда есть в атмосфере. А вот как предлагает решить эту задачу на борту орбитальной станции МКС американец Артур Литтл. В разработанном им устройстве, упрощенную схему которого вы видите на рисунке, воздух станции периодически прокачивают сквозь специальную мембрану, задерживающую молекулы воды, но пропускающую молекулы воздуха. Таким образом можно будет добывать до 12 л воды в сутки.

СКОЛЬКО СТОИТ УРАГАН? 300 млрд. долларов — таковы ежегодные убытки от глобального потепления. Ущерб складывается из потерь, наносимых тропическими ураганами, затопления обширных территорий из-за подъема уровня воды, дополнительного перегрева машин и людей…. К такому выводу пришли аналитики из одной немецкой страховой фирмы.

ВИРТУАЛЬНАЯ АКУСТИКА. Мы как-то рассказывали вам, что световые сигналы несложно превратить в акустические (см. «ЮТ» № 3 за 2001 г.). Но иногда есть нужда и в обратном преобразовании. Превратить акустические сигналы в видимое изображение позволяет программа, разработанная специалистами НАСА. Оказывается, наблюдая за «зримым звуком», легче анализировать как основные источники шума в том или ином работающем механизме, так и те зоны в окружающем пространстве, где этот шум окажется наиболее интенсивным из-за направленного излучения звука, отражения от окружающих предметов…

3. ВСТРЕЧА

Подкравшись к летательному аппарату, Иван осторожно потрогал обшивку: теплая.

— Ну, и чего встал?! Помогай!

От неожиданности Иван вздрогнул. Среди ребристых обводов корпуса чернел овальный люк. Человеческий голос доносился из него.

— Руку протяни. Да выше! Нажимай сенсор. Сильнее!..

Вспыхнул свет.

Несмотря на приличные размеры летательного аппарата, помещение было совсем крошечным. «Наверное, рубка», — решил Иван. Оглядеться внимательней ему не дало бледно-зеленое создание, зажатое смявшимся креслом. Очень похожее на человека, оно было сплошь покрыто поблескивающей чешуей. Инопланетянин обладал двумя мутными, выпуклыми гляделками возле роговых наростов на безобразной голове.

— Быстрее, быстрее! Сейчас атеки будут здесь! — торопило существо. — Отцепи меня!

Иван подчинился, легко разобравшись с креплением ремней.

Освобожденный пришелец прыгнул к соседнему креслу, где находилось еще одно чешуйчатое создание:

— Белл! Белл, очнись!

Снаружи зашипел факел огня. Темная масса закрыла полумесяц Луны, и в открытый люк полезла обросшая коричневой шерстью туша. Пара красных глаз, в огромных лапищах зажата штуковина, напоминающая автомат.

— Берегись! — закричал чешуйчатый пришелец, выхватывая оружие. Серебристая нить мелькнула в воздухе, и вооруженный гигант отпрянул.

Гуманоид устремился к панели управления. Ожили россыпи огоньков. Со скрипом задвинулся входной люк. Корабль подпрыгнул вверх и круто накренился. Иван не успел уцепиться за погнутую металлическую штангу и грохнулся на палубу.

Покрытый рябью обзорный экран показывал картину боя. Штук пять медуз распустили щупальца. Целая стая звездочек кружила над израненной машиной. Выстрел следовал за выстрелом. Сноп искр посыпался откуда-то сверху. Красная молния едва не обожгла Ивану руку.

— Ничего! Сейчас войдем в поток! — ободрил гуманоид.

Недра корабля отозвались напряженным гулом. Обзорный экран затянуло непроницаемое марево. И стало совсем тихо.

ЗАЩИТНЫЙ КОСТЮМ ПОЖАРНОГО

Брезентовая роба, хоть и защищает пожарного от пламени и теплового излучения, уберечь его в критических ситуациях не может. А на большом пожаре обстановка всегда критическая. Когда горит, например, нефтехранилище или заводской цех, плавятся даже металлические конструкции. Ясно, что обычной робой здесь не обойтись.

В мире уже придумано несколько спецкостюмов для пожарных, например, теплоотражательный костюм «Акварекс» из алюминизированной синтетической ткани. Он надевается поверх робы и способен отражать до 90 % теплового излучения. Недостаток этого и других подобных костюмов — они быстро перестают защищать. И не потому, что пропускают снаружи тепло, а наоборот, задерживают внутреннее тепло, и пожарный просто перегревается во время работы.

Зная о недостатках существующих костюмов. Михаил Тян взялся разработать свой проект защитной одежды. Пожарный чаще всего работает к огню лицом, рассказывает Михаил, я подумал, что защитный костюм можно сделать сзади открытым. Благодаря этому подкостюмное пространство легко вентилировать. А чтобы еще больше повысить защитные свойства, костюм нужно снабдить активной системой вентиляции и охлаждения, энергию для этого можно брать у самого пожара — разместить на плечах комбинезона термоэлементы, которые будут вырабатывать электрический ток при разности температур спереди и сзади костюма. Электричеством будут питаться и моторы воздуходувки. С охлаждением же засасываемого снаружи воздуха справятся вихревые трубы, которые способны разделить поток на холодную и горячую струи. Холодную нужно подавать под костюм, чтобы охлаждать тело пожарного, а горячую — выбрасывать наружу. Чем жарче снаружи, тем активнее работают термобатареи и воздуходувки и тем лучше охлаждается человек.

РЕМНИ БЕЗОПАСНОСТИ В АВТОМОБИЛЕ

Забывчивым автомобилистам очень пригодятся автоматические ремни безопасности.

Артем Пономарев

Это нехитрое устройство спасло немало жизней водителей и пассажиров авто. Но вот беда, и те и другие, отправляясь в поездку, частенько забывают их застегнуть.

Помочь забывчивым пассажирам взялся Артем Пономарев. Он предложил автоматическую систему. Как только водитель или пассажир садится в кресло, ремни автоматически охватывают его, остается только защелкнуть замок. Устройство не требует специального источника энергии — используется вес седока. В кресле под сиденьем установлен сильфон. При посадке он сжимается, а сжатый в нем воздух подается в ремни, сшитые наподобие детской игрушки, из двух полос. Внутренняя — прочная, наружная — из прорезиненной ткани. А сшиты они так, что в свободном состоянии, когда не надуты, плотно свернуты и спрятаны в спинке и в сиденье кресла. Как только водитель садится, они выскакивают из гнезд и охватывают седока. Чтобы освободиться от ремней, необходимо разомкнуть замок и нажать кнопку, стравливающую воздух из системы; ремни сами уберутся в гнезда. Такую вот оригинальную и несложную систему предложил Артем Пономарев.

ПАРОБЕНЗИНОВАЯ СИЛОВАЯ УСТАНОВКА

В лучших из двигателей внутреннего сгорания КПД достигает 40–50 %. Это означает, что лишь половина сгоревшего топлива используется по назначению, а остальное обогревает и загрязняет атмосферу выхлопными газами, температура которых достигает 600–700 °C.

Использовать хотя бы часть энергии отработанных газов решил Виталий Тетера и предложил габаритный двигатель, весьма похожий на обычный четырехтактный ДВС, только два цилиндра из четырех у него — паровые. Каждый паровой цилиндр работает в паре с газовым. В таком гибридном двигателе после завершения рабочего хода поршня выхлопные газы перепускаются в паровой цилиндр, куда одновременно впрыскивается вода. При контакте с раскаленными газами она моментально превращается в пар, который и совершает работу, толкая поршень парового цилиндра. Далее выхлоп из парового цилиндра направляется в конденсатор, где отработанная парогазовая смесь охлаждается, разделяется и вода возвращается для повторного использования.

«В чем преимущества гибридного двигателя? — спрашивает Виталий и сам же отвечает: — Он более экономичен за счет более полного использования топлива, экологически более чист и к тому же по конструкции близок обычным ДВС, а значит, не надо перестраивать существующие производства — на них вполне можно будет выпускать новые, гибридные двигатели».

Гибридный ДВС с паровыми цилиндрами экономичен и экологически чист.

Виталий Тетера

АЛЬПИНИСТСКИЙ КРЮК

Нажал на кнопку — и альпинистский крюк, как бы прочно его ни забили, вылетит сам из скалы.

Роман Коваленко

У альпинистов и скалолазов множество технических приспособлений на все случаи жизни: для прохождения скальных стенок, преодоления трещин, для устройства ночлега на отвесной стене. Но главным рабочим инструментом несомненно является фал, или, по-простому, веревка и крючья.

Крючья забивают в трещины скал или ледяной массив, а на них навешивают веревку. После прохождения маршрута веревки снимают, а крючья чаще всего остаются там навсегда — их уже не вынуть. А жаль, так как изготавливают их из очень хорошей стали, а то и из титана.

Роман Коваленко предлагает конструкцию крюка с пиропатроном. Идея его достаточно проста. После того как надобность в навеске отпала, пиропатрон поджигают от батарейки по токопроводящим жилкам, вплетенным в веревку, и крюк отстреливается. Правда, в процессе эксплуатации альпинистские веревки так истираются, что неизбежны обрывы токопроводящих жил, но это, как говорится, неизбежные потери, а большую часть дорогой оснастки все же удастся сберечь.

Альпинистский крюк с пиропатроном:

_{1 — фал с проводами; 2 — тело крюка; 3 — пиропатрон.}

ТЕПЛОСБЕРЕГАЮЩАЯ ОБОЙМА

Паровоз вспоминают, когда хотят подчеркнуть эффективность работы какого-либо устройства. Но паровозов давно уже нет, а между тем устройства с еще более низким КПД живут и, можно сказать, процветают. Взять, например, бытовые газовые плиты. Их конструкция позволяет использовать лишь единицы процентов тепла сгорающего газа. Высокие технологии сюда еще «не заглядывали». Виктора Степанова, ученика 10-го класса, это положение, видимо, не устраивает, и он предлагает повысить КПД газовой плиты, применяя специальную «теплосберегающую», как он ее назвал, обойму. Суть идеи в том, что вокруг поставленной на газовую конфорку кастрюли поставить экран, усиливающий теплоотдачу газа на боковые стенки кастрюли. Экран состоит из нескольких шарнирно соединенных секций. Увеличивая или уменьшая их число, можно менять размеры самого экрана, подстраивая его к кастрюлям любого размера. На внутренней поверхности секций можно сделать ребра — прямые, наклонные или лабиринтные для лучшей теплопередачи. А наружную поверхность экрана можно раскрасить или разрисовать, придав изделию привлекательный товарный вид.

Не меняя конструкцию газовой плиты, ее КПД можно повысить, обернув кастрюлю специальным экраном.

Виктор Степанов

СТЕРЕОФОНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

Чтобы добиться хорошего стереоэффекта, колонки музыкального центра необходимо разносить друг от друга на достаточно большое расстояние. Так как хорошие колонки тяжелые, то требуются прочные штанги и кронштейны, вид которых вместе с проводами часто не вписывается в интерьер квартиры.

Иван Хабулин предлагает звуковые колонки располагать одну возле другой, но так, чтобы излучатели их были направлены в разные стороны. А по углам комнаты, считает Иван, нужно повесить отражатели звука, выполненные из листового материала. Если их при этом раскрасить, стереосистема сможет услаждать не только слух, но и глаз.

Вместо тяжелых звуковых колонок с проводами на стену можно повесить легкие отражатели, сохранив стереофонический эффект.

Иван Хабулин

ЗИМНИЙ БУДИЛЬНИК

Зимой просыпаться утром — одно мучение, а почему? Я долго думал над этим, делится своими мыслями Филипп Величко, а потом вспомнил: летом просыпаешься, а солнышко уже светит в окно, за окном поют птицы, теплый ветерок треплет занавески!.. И я решил так усовершенствовать будильник, чтобы он, прежде чем звонить, создавал атмосферу летнего солнечного утра.

Часы-будильник Филипп объединил с магнитофоном, светильником и вентилятором. За полчаса до звонка будильник подает команду на включение магнитофона, в комнате раздается тихая, приятная музыка с пением птиц, шумом морского прибоя. Постепенно музыка усиливается, разгорается светильник, увеличивая яркость лампы, начинает работать вентилятор, и по комнате пролетает ветерок, разнося аромат цветущих лугов, леса, морских просторов. Вот тут-то и включается мелодичный звонок, если, конечно, он потребуется. К этому моменту любой соня уже проснется.

Идея пришлась нам по душе, и мы смело рекомендуем нашим читателям: попробуйте изготовить такой будильник. А потом напишите нам.

Хмурое утро украсит приятная музыка со световыми эффектами и мелодичными трелями будильника.

Филипп Величко

ВНЕ КОНКУРСА

Бессменный руководитель клуба «Юный изобретатель» Николай Петрович Колчев, как сказано, давний друг «Юного техника».

Вряд ли кто думает, что деятельность руководителя клуба школьников — это сплошные праздники. Николаю Петровичу приходится ежедневно преодолевать большие и малые препятствия, чтобы обеспечить работу клуба, а главное, конечно, искать спонсоров — людей или организации, которые в состоянии понять всю важность его деятельности и выделить какую-то сумму денег.

А деньги нужны на все: на оплату патентного поиска, почтовые расходы, проведение городских конкурсов, поездки на конференции, наконец, на подписку «Юного техника» и «Левши» для школ своего района.

По его признанию, материалы, публикуемые в журналах, служат подспорьем в работе клуба, а идеи и разработки своих учеников он регулярно присылает нам.

Андрей Тимофеев демонстрирует установку, на которой можно моделировать процесс разрушения льда, например, в гололед.

Николай Петрович Колчев и руководитель, и консультант для членов клуба.

Самые активные члены клуба Михаил Тян и Андрей Тимофеев за работой. В дело идут и клей, и компьютер.

_{Выпуск ПБ подготовил В. БУКИН}

_{Рисунки В. КОЖИНА. Фото Н. КОЛЧЕВА}

Техническая характеристика:

Фирма «Пежо», входящая в состав группы PSA, выпустила новейшую модель, призванную конкурировать с такими известными марками автомашин, как «Мерседес», «Ауди», «Фольксваген»…

Машина отличается повышенной комфортабельностью и буквально напичкана электроникой, она следит за давлением в шинах, сама включит дворники при дожде, зажигает габаритные огни, когда стемнеет… Словом, никаких забот — только гляди на дорогу.

Техническая характеристика:

Диапазон мощностей двигателей… от 136 до 210 л.с.

Привод… на передние колеса

Максимальная скорость… 240 км/ч

Надувные подушки… спереди и с боков, а также надувные шторки

Длина… 4870 мм

Ширина… 1826 мм

Высота… 1460 мм

Рис. 2

Оказалось, что подъемная сила крыла возрастала при этом в четыре раза да еще появлялась мощная горизонтальная тяга. Специалисты поначалу отнеслись к идее скептически. Но когда построенная инженером Б.С.Блиновым летающая модель с бензиновым мотором во время доклада взлетела прямо со стола и разбилась о потолок зала, в идею поверили. В 1946 году Болдырев построил самолет с предкрылком. (Размах крыльев — 6 м; взлетный вес — 290 кг; мощность мотора — 22 л.с.) Предкрылок на стенде создавал тягу — 90 кг, и этого было вполне достаточно для полета. Но произошла поломка пары шестерен, и больше испытания не возобновлялись.

Над махолетами работали не только в МАИ. На страницах «ЮТа» вы не раз читали о разработке в США микромахолетов размером со стрекозу или голубя. Судя по наличию патента России N? 2162428, такие работы ведутся и у нас. В этом патенте речь идет о крыле, которое представляет собой гибкий конденсатор, изгибающийся под действием электростатических сил. Но, если, судя по патентам, американские махолеты копируют движения крыльев стрекозы или мухи — крыло при ходе вниз закручивается вдоль продольной оси на некоторый угол, позволяющий создать значительную подъемную силу и некоторую горизонтальную тягу, а при ходе вверх подъемная сила не создается, а напротив, возникает толчок вниз, — крыло махолета, описанное в российском патенте, работает иначе. При движении вверх-вниз оно проходит через этапы свертывания в спираль, чем, по мнению авторов, достигается снижение отрицательной подъемной силы.

Нужно сказать, что новые патенты на летательные аппараты с машущими крыльями в нашей стране выдаются почти каждый год. Одно из таких изобретений, махолет «ПЧЕЛА» (патент РФ N? 2007337), очень любопытно.

Двенадцать створчатых крыльев аппарата расположены подобно лепесткам ромашки (рис. 3).

Каждый лепесток-крыло имеет легкий каркас, рационально пронизанный ребрами жесткости. На пересечении лепестков установлен гидроцилиндр, сообщающий ему возвратно-поступательное движение. У традиционного машущего крыла на шарнирной подвеске скорость различных точек разнится от нуля до максимальной. Значительная часть его почти не работает. У «Пчелы» все точки крыла имеют постоянную скорость, за счет чего эффективность его должна получиться в 3–4 раза выше. Есть в этом аппарате и еще одна тонкость. Крылья работают в паре с расположенными над ними неподвижными поверхностями, снабженными створками. В результате их совместного действия образуется некое подобие поршневого насоса. Крыло дает тягу как при ходе вниз, так и при ходе вверх. Аналогичным образом устроен и движитель горизонтальной тяги.

Любопытна силовая установка летательного аппарата. В основе ее свободнопоршневой двигатель внутреннего сгорания. Он состоит из цилиндра сгорания, передающего возникающую при сгорании топлива силу непосредственно через шток на поршень гидравлического насоса. За счет подачи им масла или другой рабочей жидкости и будут работать гидроцилиндры. Такая силовая установка должна в принципе получиться очень легкой и экономичной. К сожалению, несмотря на много попыток и десятки патентов, свободнопоршневой гидродвигатель пока не создан. Сочетание в одном изобретении двух трудноразрешимых проблем оставляет лишь незначительный шанс на успех. Впрочем, ничто не мешает на первых порах все силы сосредоточить на самом летательном аппарате, а гидропривод выполнить традиционно. В случае успеха будет получен летательный аппарат, превосходящий по скорости и экономичности вертолет.

Проблема машущего полета близка к разрешению. Мы надеемся, что наши юные читатели убедятся в этом воочию.

Рис. 4. Чтобы понять трудности, возникающие при создании махолета, полезно сделать его модель. Фюзеляж модели — сосновая рейка сечением 6х6 мм. Лонжерон крыла из бамбука. Поверхность — из трансформаторной бумаги либо лавсановой пленки. Задняя кромка крыла упрочнена соломинкой. Крылья приводятся в движение при помощи коленчатого вала и резиномотора. Но, обратите внимание, резиномотор состоит из двух пучков резиновых нитей, работающих не на скручивание, а на растяжение. Это увеличивает его КПД. Резинка наматывается на пластинки, приделанные с помощью ниток и клея к валу. Важно так выбрать угол их оси относительно вала, чтобы момент вращения, создаваемый резинкой, был максимальным, когда движение крыла требует наибольшей силы. Модель лучше запускать в спортивном зале. Длительность полета 30–40 секунд. За это время можно хорошо разглядеть все подробности движения крыльев.

Вот как объясняется это явление. Пленка имела мельчайшие поры, непроницаемые для сравнительно крупных молекул спирта, но достаточно большие для молекул воды. Под действием теплового движения они начали просачиваться через поры в сосуд со спиртом. Давление в нем выросло. Это явление получило название осмоса. Его можно наблюдать, когда раствор и растворитель разделены проницаемой для растворителя и не проницаемой для растворенного вещества пленкой-мембраной. При этом со стороны раствора возникает осмотическое давление.

Любопытна причина его возникновения. Оказывается, молекулы растворителя, попав в сосуд с растворенным веществом, ведут себя подобно газу в пустоте — разбегаются. Как показал в 1887 году знаменитый голландский химик Вант-Гофф, осмотическое давление численно равно тому давлению, которое создало бы растворенное вещество, находясь в газообразном состоянии. (И это при том, что порой растворенное вещество, например сахар, газообразной формы попросту не имеет!)

Осмотическое давление, как и давление газа, способно совершать работу. Разумеется, растворы спирта или сахара ввиду своей дороговизны как источники энергии не пригодны.

Морская и пресная вода — другое дело! Разделив их полупроницаемой мембраной, можно получить давление до… 24 атмосфер. Как от плотины высотой в 240 метров! Для более соленых вод, например Мертвого моря или залива Кара-Богаз-Гол, напор был бы в 8 — 10 раз выше.

Отсюда следует, что в устьях рек, впадающих в море, где пресная и соленая вода попросту смешивается, теряется громадная энергия.

Способы ее получения существуют. Вот один из них (рис. 2).

Рис. 2

Речная вода по трубам направляется к гидротурбине, лежащей на дне моря. Казалось бы, вода лишь заполнит трубу, но дальше течь не будет. Но ученые предлагают за турбиной поставить мембрану, проницаемую для пресной воды. В этом случае на ней возникнет осмотическое давление. Оно создаст поток пресной воды в сторону моря, и турбина начнет работать. Получится соляная ГЭС, имеющая множество преимуществ перед обычными. Ей не требуется плотина, ни к чему затопление земель.

Есть у соляной ГЭС и недостатки. Ее машинный зал и осмотические мембраны должны располагаться на дне моря, где-то на глубине 200–250 метров. Мембраны нужно периодически чистить и обновлять, а делать это на таких глубинах не просто. Следует подумать и о том, как подействует проникновение речной воды на обитателей морского дна. Пока ни одной соляной ГЭС еще не построено. Но есть и другой способ использования энергии осмотического давления.

В начале 90-х годов аргентинец М. Инвар предложил использовать его для движения морских судов. Представьте, на борту судна имеется бак с водой более соленой, чем морская, и запас морской соли. Бак снабжен полупроницаемой мембраной. Через нее просачивается морская вода, и возникает осмотическое давление. В самом простейшем случае вода из бака начнет бить струей, создавая реактивную тягу. По мере опустошения в бак доливается морская вода и подсыпается морская соль. Обратите внимание, сколь чист в экологическом отношении солеход Инвара. Ведь в качестве топлива он использует морскую соль, из моря взятую и в него же и возвращающуюся. Но для получения соли нужна энергия.

Где ее брать? В так называемых «соляных озерах» ее выделила из морской воды сама природа за счет солнечной энергии.

Сегодня местами целые города и поселки имеют мощные установки для опреснения морской воды. Там морская соль весьма обременительный побочный продукт, который может послужить «топливом» для солехода.

Отметим, что солеходы могут быть и подводными. Как показывают расчеты, подводная лодка с соляным осмотическим двигателем могла бы пройти, не всплывая, более тысячи километров. Однако при создании солеходов придется решить множество инженерных проблем. Прежде всего, нужна большая по площади и в то же время не мешающая движению мембрана. Использование реакции вытекающей под действием осмотического давления струи энергетически выгодно лишь в том случае, когда ее скорость невелика и близка к скорости солехода. Для этого придется прокачивать соленую воду через трубки с полупроницаемыми стенками. За счет просачивания через стенки забортной воды масса потока должна возрастать, а скорость остаться в пределах нормы. Но на пути к этому множество никем не решенных проблем и еще не сделанных открытий.

Как вы уже догадались, ни подводных, ни надводных солеходов пока нет. Но демонстрационная модель солехода вполне возможна. В очень интересной книге Н.В. Вершинского «Энергия океана» (М., «Наука», 1986) описано устройство, способное стать сердцем такой модели. Это металлический цилиндр, к торцам которого прижаты две полупроницаемые мембраны из ацетатной целлюлозы. В цилиндр заливалась соленая вода с концентрацией поваренной соли 35 г на литр. В стенке цилиндра есть отверстие диаметром 2 мм, плотно закрытое пробкой. Цилиндр помещают в бак с водопроводной водой. Через некоторое время пробку вынимают, и вода начинает бить фонтаном. По высоте фонтана определяли получаемую мощность. В пересчете на один квадратный метр мембраны она достигала 7,4 Вт при расходе воды 4,4 мл/с.

Такую реактивную тягу струйки соленой воды вполне можно использовать для движения модели солехода (рис. 4).

Рис. 4

При увеличении концентрации соли в растворе мощность устройства значительно возрастет. В качестве мембраны годится целлофан, применяемый для упаковки конфет. (Он отличается от других упаковочных пленок тем, что при разворачивании хрустит.)

Описанное в книге устройство пригодно для чисто демонстрационных целей, например, на уроках. Для модели солехода целесообразнее двигатель в форме цилиндрического окруженного капроновой сеткой пакета с расположенной внутри мембраной. Сетка воспринимает действующее на мембрану осмотическое давление, препятствуя ее разрыву (рис. 3).

Рис. 3. Схема соляного двигателя:

_{1 — сопло; 2 — сетки; 3 — мембрана из целлофана; 4 — соляной раствор.}

Эксперименты с моделью солехода поставят вас на один уровень с теми, кто создавал первые пароходы. Им на это понадобилось почти сто лет. У вас преимущество. Сегодня время летит быстрее.

Дорогие друзья!

Всероссийский выставочный центр проводит при поддержке Правительства Москвы, Международного движения научно-технического досуга (МИЛСЕТ) Фестиваль научно-технического творчества молодежи НТТМ-2001 Москвы и Московской области. Это первое этапное мероприятие в подготовке Международной выставки «ЭКСПО-НАУКА-2003» в Москве.

В программе Фестиваля — научно-технические и тематические проекты и разработки ВУЗов, Домов и Центров НИМ, детских научных клубов, презентации победителей международных, всероссийских и городских интеллектуальных олимпиад среди учащихся школ, лицеев и колледжей, работы призеров научно-технических конкурсов, проводимых популярными журналами.

В рамках фестиваля состоятся встречи с учеными и космонавтами, анимационные представления экспонатов; готовится обширная культурная программа.

По итогам фестиваля состоится награждение участников дипломами и знаками ВВЦ. Лучшие работы будут рекомендованы для участия в Международной выставке «Экспо-Наука-2001» в Гренобле (Франция).

Фестиваль состоится 24–27 мая 2001 г. в павильоне № 21 ВВЦ, часы работы выставки с 10–00 до 18–00.

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ

Специальности: автоматизированные системы обработки информации и управления; акустические приборы и системы; биотехнические и медицинские аппараты и системы; вычислительные машины, комплексы, системы и сети; защищенные телекоммуникационные системы; информационно-измерительная техника и технологии; информационные системы; конструирование и технология электронно-вычислительных средств; материалы и технологии твердотельной электроники; мехатроника; микроэлектроника и полупроводниковые приборы; оптико-электронные приборы и системы; организация и технология защиты информации; прикладная математика; программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем; проектирование и технология радиоэлектронных средств; промышленная электроника; радиотехника; радиофизика и радиоэлектроника; роботы и робототехнические системы; стандартизация и сертификация изделий радиоэлектроники; управление и информатика в технических системах; финансы и кредит; экономика и управление на предприятии (в машиностроении); электронные приборы и устройства.

Вступительные экзамены на технические специальности: математика (письменно); физика (устно); русский язык (диктант). Результаты каждого экзамена оцениваются по пятибалльной шкале.

Проходной балл в 2000 г. — 10–13. Возможно обучение на договорной основе.

Есть военная кафедра, вечернее и заочное отделения.

Адрес: 117454, Москва, пр. Вернадского, 78. Тел.: ПК — 433-04-55, 433-00-44. Факс: 434-86-65. E-mail: mirea@mirea.ac.ru. http://www.mirea.ac.ru.

Да, в наше время самовары, да еще действующие — большая редкость. Художники чаще всего видят в них объекты декоративно-прикладного искусства. Вот и превращается символ русского быта в сувенир. В середине XVII века при дворе царя Алексея Михайловича впервые появился экзотический напиток, завезенный из Китая, — чай. Его поначалу использовали как лекарство, и только впоследствии стали понимать всю прелесть чаепития. Вот тут-то и появилась необходимость в самоварах.

Первые самовары появились в начале XVIII века и поначалу очень напоминали чайник с ручкой и трубой внутри для горящих шишек. С течением времени самовар претерпел внешние изменения и даже получил прозвище «русская чайная машина». А чем не машина?

Есть труба, поддувало, решетка, ножки… Толстенькие, низенькие, круглые или «ящичком» на гнутых тонких ножках «чайные машины» сверкали железными, бронзовыми, латунными боками. Фантазия мастеров не знала предела: самовары-рюмки, груши, петухи, тюльпаны и даже паровозы. Выпускали самовары на все случаи жизни — от пятиведерных трактирных до крохотных — на один-два стакана, остроумно прозванных в народе «эгоистиками». Путешествуя, русские брали в дорогу специальный погребец. В нем находились две чашки с блюдцами, сахарница, чайница, две ложечки, спички и самоварчик на спиртовке.