Юный техник, 2013 № 08

Специалисты полагают, что за световой день аэростат, увлекаемый силой ветра, пролетит около 500 км. Наступившая ночь заставит его снова опуститься на поверхность планеты. Так что научная аппаратура в гондолеконтейнере, прикрепленном к верхней оболочке, будет проводить обследования не только атмосферы, но и различных точек поверхности Марса.

Модель аэростата в лаборатории.

Такие взлетно-посадочные циклы продолжатся 10–15 суток. За это время, благодаря уникальной антенне, разработанной сотрудниками Московского университета связи и информатики и Института космических исследований РАН, можно будет осуществить и зондирование недр Красной планеты.

Антенна выполнена в виде надувного кольца-тороида диаметром в 20 м, которое подвешивается к аэростату. Материал — майларовая пленка. Снаружи она покрыта тончайшим слоем алюминия, изнутри — слоем полимера, способного затвердевать под воздействием солнечной радиации. Кроме того, на внутренней поверхности тороида приклеена спираль из того же алюминия толщиной

в несколько микрон, которая играет роль индукционной катушки.

Как только сжатый газ придаст оболочке нужную форму, Солнце заставит затвердеть внутренний слой. Антенна получит необходимую жесткость, и с ее помощью можно будет посылать вниз мощные электромагнитные импульсы, проникающие глубоко в недра планеты.

Испытания, проведенные в Институте физики Земли, показали, что с высоты 10 м импульсы достигают глубины 300 м (в земных условиях, естественно). Ночью же, когда антенна покоится на поверхности, ее «дальнобойность», согласно расчетам, возрастет до 1000 м.

Предлагаемая методика позволит провести геологические разрезы Марса во многих районах, определить запасы основных полезных ископаемых и, в частности, воды.

Согласно некоторым данным, она может находиться на глубине около 100 м, скорее всего в виде ледяных линз. Так ли это, покажут натурные исследования. Когда они состоятся, неясно. Подготовка очередного десанта на Марс по разным причинам — в основном финансовым — откладывается вот уже 10 лет.

ВЕСТИ ИЗ ЛАБОРАТОРИЙ

Скафандр-невидимка

В самом конце XX века российские исследователи обнаружили, что неприхотливые микроскопические существа — тихоходки — без особого вреда для здоровья переносят условия открытого космического пространства, прикрываясь защитной биопленкой и впадая в спячку до лучших времен. Вернувшись в привычные земные условия, тихоходки довольно быстро восстанавливают свою жизнедеятельность (подробности см. в «ЮТ» № 2 за 2010 г.).

Известно также, что облучение микробов высокоэнергетическими электронами покрывает их поверхность защитным слоем. Эта корка позволяет им выживать в вакууме.

Очередной шаг в изучении приспособления беспозвоночных и насекомых к облучению и вакууму сделали недавно японские биологи под руководством профессора Такахико Хариямы из медицинской школы при Университете города Хамамацу.

По роду своей деятельности им довольно часто приходится пользоваться электронным микроскопом. При этом известно, что для сканирования того или иного объекта его необходимо поместить в вакуумную камеру и облучить потоками электронов, которые и «рисуют» изображение на экране дисплея.

Фото крупным планом. Личинка дрозофилы — обладатель скафандра-невидимки.

Так можно изучать образцы металлов, пластиков или камней. Но живые организмы в вакууме гибнут практически мгновенно, так что электронная микроскопия для их исследования подходит плохо. Каково же было удивление японских экспериментаторов, в опытах которых личинки мушек-дрозофил без всякого вреда для себя выдержали часовое пребывание в вакуумной камере.

Ученые, конечно, стали выяснять, почему уцелели личинки. И вскоре обнаружили, что их тельца под потоком электронов моментально покрываются тонким (50 — 100 нанометров) слоем защитной пленки, которая не дает жидкости из организма испаряться.

Этот слой возникает в результате полимеризации тканей внешних покровов под воздействием электронов высоких энергий. Причем пленка так тонка, что позволяет личинке сохранить подвижность, и в то же время достаточно прочна, чтобы защитить организм от обезвоживания. «Она, эта пленка, оказалась похожа на миниатюрный космический скафандр. Она не поломалась, даже когда мы ее потрогали», — удивился профессор Харияма, руководивший работами.

Японцы назвали оболочку «нанокостюмом» и стали смотреть, какие микроорганизмы его имеют, а какие нет. К сожалению, выяснилось, что подобную защиту природа предусмотрела далеко не для всех.

Тогда сам собой возник следующий вопрос. Если природа такой оболочки не обеспечивает, нельзя ли ее создать искусственно? Японцы перепробовали множество веществ и соединений, пока не наткнулись на полиоксиэтиленсорбитан монолаурат. Несмотря на столь сложное название, это довольно распространенный препарат. Он свободно продается и входит в состав многих бытовых моющих и косметических средств.

Далее выяснилось, что личинки комаров, «принявшие ванну», после такой процедуры живут в вакууме полчаса, в то время как обычно гибнут почти мгновенно.

Плоские черви, личинки муравьев и бокоплавов тоже стали неплохо чувствовать себя в условиях вакуума.

Переходить к опытам над более сложными организмами биологи не торопятся. Они хорошо понимают, как велика разница в строении микроорганизмов и животных. И намерены двигаться небольшими шажками, используя накопленные методики в опытах, скажем, со взрослыми муравьями, а также тараканами, известными своей неприхотливостью. Тараканы привлекают внимание ученых еще и тем, что способны без вреда для здоровья переносить дозы радиации, смертельные для человека. Не будем забывать, в условиях открытого космоса присутствует жесткое солнечное излучение. Нас, живущих на Земле, от него защищают ионосфера с атмосферой.

Работать в открытом космосе в современном скафандре — довольно тяжелый труд.

Так что наноскафандры для космоса появятся еще не завтра. Однако не будем забывать, что в первой половине XX века никто не знал толком, сможет ли человек вообще существовать в космосе. Лишь прошедшие десятилетия показали: люди не только существуют, но живут и работают в космосе месяцами, стойко перенося невесомость, радиацию и пониженное давление.

Формирование полимерной защиты от вакуума: вверху — на личинке мухи, внизу — на личинке комара. Посередине — то, что вакуум делает с личинкой комара без защитной пленки.

Вполне возможно, со временем будет отработана и технология создания наноскафандров для людей. Тогда для выхода в открытый космос, возможно, будет достаточно опрыскать космонавта специальным спреем из баллончика. И, взяв баллон с дыхательной смесью и надев кислородную маску, он отправится в шлюзовую камеру, чтобы через несколько минут приступить снаружи к ремонту каких-то агрегатов орбитальной станции.