Юный техник, 2013 № 08

В ЧЕМ ЛЕТЕТЬ К ЗВЕЗДАМ?

«Не так давно мы в очередной раз отметили День космонавтики. 12 апреля много говорили о космосе, о прошлых полетах, о планах на будущее, в частности — о длительных путешествиях к дальним планетам или даже к звездам. А я вдруг подумала вот о чем. Мой папа служил на атомной субмарине и рассказывал, что белье подводники не стирают. Просто носят, пока не загрязнится, а потом пускают на тряпки и утилизируют. Примерно так же поступает и экипаж Международной космической станции.

Автономное плавание подлодки обычно длится не более полугода. Около 400 суток — самый длительный срок непрерывного пребывания человека в космосе. Но уже к Марсу лететь почти два года. И обратно столько же. Да там побыть… Не случайно недавно проводилась экспедиция «Марс-500». Именно столько — 500 с лишним суток — пробыли взаперти члены условного экипажа.

Но в условиях эксперимента, проводимого на Земле, членам экипажа периодически поставляли в модули еду и одежду. А как обеспечить экипаж всем необходимым в экспедиции в дальний космос? Ну, хорошо, еду можно выращивать в оранжереях и на бортовых фермах. А как быть с одеждой? Тоже выращивать на борту хлопок, прясть и ткать его, кроить и шить одежду?..

Нет, мне кажется, тут надо придумать что-то совсем другое. Я, например, предлагаю одежду выращивать или… печатать с помощью ЗD-принтеров».

Такое вот предложение поступило к нам от Наташи Серебренниковой из Санкт-Петербурга. Честно сказать, наши эксперты поначалу даже несколько растерялись — им и в голову не приходило, что может возникнуть подобная проблема. Однако поиск в Интернете показал, что наша читательница совершенно права. Подобная тема обсуждалась не так давно на симпозиуме спонсируемого НАСА проекта «Столетний космический корабль».

Специалисты уже подсчитали, что для 30-летнего полета к ближайшим звездам каждый член экипажа должен иметь минимум 2,7 м³ одежды. Значит, с собой, кроме всего прочего, придется тащить целый железнодорожный контейнер рубашек, штанов и белья. При нынешних ценах на вывод грузов на орбиту, чтобы доставить все это, уже нужно потратить от 18 до 36 млн. долларов…

Что же тогда делать? Стирать? Построить на борту химчистку?.. Каждая из этих технологий даже на Земле имеет ряд недостатков. Поэтому, пожалуй, имеет смысл прислушаться к предложению Наташи и взять с собой в полет компактный ЗD-принтер. Тем более что уже сегодня появились модели, сравнимые по габаритам с обычными лазерными принтерами.

Заправив такой принтер жидким полимером, наподобие того, из которого ныне производят эластичные волокна для тканей, по мере необходимости можно будет печатать те или иные элементы одежды для каждого члена экипажа.

Поносил человек одежду 2–3 дня и отправил в утилизатор, где полимер растворится, а грязь осядет на фильтрах, которые придется время от времени менять или чистить. Жидкостью же снова заправляется принтер, и весь цикл можно повторять многократно.

Кстати, первые опыты по освоению такой технологии уже проводятся. По нашим данным, за рубежом начали печатать платья на ЗD-принтере. Модельеры уверяют, что такие платья сидят как «влитые».

ДАВАЙТЕ ЗЕРКАЛО… НАДУЕМ!

В прошлом номере «ЮТ» мы рассказали об одном предложении нашего постоянного читателя В. Максимова из г. Камень-на-Оби Алтайского края. Но это не единственная его разработка. Еще он предлагает изготовлять телескопы практически любой величины.

«Для этого между двух колец нужного диаметра — например 20 м — зажимаются две пленки, — пишет он. — Сверху — прозрачная, снизу — из светоотражающей фольги. Потом между ними закачивается воздух или иной газ, и пленки раздуваются. При этом верхняя, обращенная выпуклостью вверх, станет экраном, защищающим от пыли вогнутое зеркало из фольги.

А именно такие, вогнутые зеркала используются в современных телескопах зеркального типа».

Что сказать об этом предложении? Идея, конечно, заманчивая. Ведь изготовлять и шлифовать зеркала из оптического стекла — работа весьма сложная и дорогая. Не случайно поэтому, например, знаменитый американский физик Роберт Вуд предлагал делать жидкие зеркала из ртути. Если раскрутить ртуть в сосуде, похожем по форме на обычный таз, то поверхность этой жидкости под действием центробежных сил образует параболу, а именно такую форму и придают зеркалам телескопов.

Роберт Вуд даже осуществил свою идею на практике, создав соответствующую установку. Но потом от нее все же отказался, сочтя ее несовершенной. В самом деле, у нее были, как минимум, два недостатка. Во-первых, ртуть очень ядовита, и работать с нею опасно. Во-вторых, установка получилась очень капризной — при малейшем сотрясении, вибрации изображение, даваемое ею, заметно искажалось.

Подобным недостатком будет обладать и надувное зеркало В. Максимова. На Земле его придется защищать не только от пыли, но и от ветров. Можно, конечно, запустить такое зеркало в космос, где нет атмосферы, а стало быть, и ветра. Но и тут есть свои сложности. Отправлять такое зеркало на орбиту придется, конечно, в упакованном виде. А фольга, как вы знаете, легко мнется и очень трудно расправляется. А что будет с надувным зеркалом, если в него попадет хотя бы мельчайший метеор или кусочек космического мусора, которого на орбите уже предостаточно… Понятное дело, надувное зеркало сразу выйдет из строя. К сказанному добавим, что конструкции из фольги уже опробованы в космосе, но они имеют другую конструкцию и используются для других целей.

Фрагменты зеркала из фольги расправляют, например, вращением, призывая на помощь центробежные силы. А используют для дополнительного отражения солнечных лучей на поверхность Земли. Такой эксперимент для освещения районов Заполярья во время полярной ночи проводили наши конструкторы несколько лет тому назад. К сожалению, из-за технических неполадок зеркало не расправилось должным образом.

А вот японские конструкторы с подобной задачей справились успешно. В Книгу рекордов Гиннесса вписан первый в мире космический солнечный парусник «Икарус», который был запущен в мае 2010 года. Площадь солнечного паруса «Икаруса» — 200 кв. м. Толщина полиамидной пленки — всего 7,5 мкм, а масса не превышает 500 г. Под давлением солнечного света «Икарус» теперь мчится в район Юпитера.

ИСКУССТВЕННЫЕ ДЕРЕВЬЯ

«Сегодня многие экологи озабочены тем, что в атмосфере накапливается повышенное количество углекислого газа СО₂, из-за которого возникает парниковый эффект, приводящий к глобальному потеплению.

Чтобы избежать дальнейшего перегрева планеты, специалисты советуют усовершенствовать нынешние промышленные технологии, а также высаживать побольше растений, поглощающих углекислый газ. А еще, по-моему, надо на каждом промышленном предприятии содержать специальные установки, которые будут поглощать углекислый газ и перерабатывать его во что-нибудь полезное. А чтобы хоть как-то оживить заводской пейзаж, можно такие установки изготавливать, скажем, в виде искусственных деревьев»…

Такая вот идея содержится в письме Наташи Медниковой из Нижнего Новгорода. Она, что называется, как в воду глядела. Группа исследователей из разных стран запатентовала недавно установку «синтетическое дерево», которая поглощает в 1000 раз больше углерода из атмосферы, чем натуральное.