«Наука и Техника» [журнал для перспективной молодежи], 2007 № 11 (18) [Журнал "Наука и Техника" (НиТ)] (fb2) читать постранично, страница - 3

что EPZD будут в таком случае применяться для создания эффекта теплицы и обогрева поселения, но не для удержания пригодной для дыхания атмосферы. Ведь давление снаружи будет нулевым или почти нулевым. Значит — все равно понадобятся герметичные домики.

А ведь вы не хотели бы оказаться в пространстве, окруженном вакуумом или чрезвычайно разреженной атмосферой Марса, будучи защищенными лишь пленкой, подозрительно напоминающей мыльный пузырь?

“Купол тысячелетия” (Millennium Dortte) в Гринвиче — одно из самых красивых и современных (по конструкции) сооружений такого рода. Но даже он весит слишком много, если его использовать для колонизации Марса. Тут нужно придумать что-то более воздушное.

Схема EPZD. а) Вид купола в разрезе. Стрелками показаны солнечные лучи: 1 — прозрачная двухслойная пленка, 2 — отражающее покрытие, 3 — жалюзи, 4 — свет, 5 — вход, 6 — воздушный насос, Ь) Вид купола сверху

Стеклянный купол (на стальном каркасе) в Антарктике. Это, пожалуй, самое известное здание американской исследовательской базы Амундсена-Скотта, расположенной на Южном полюсе. Диаметр купола составляет 50 метров, высота — 16 метров

• МЕТЕОРОЛОГИЯ

Кто возьмет смерч за хобот?

Медведев В. Б.

Древняя молния

Может показаться, что о молнии мы знаем все. Виднейшие ученые, например, Ю. Райзер и Э. Базелян в России, В. Раков и М.А. Юман в США, и многие другие построили десятки моделей, которые должны дать детальное описание явления на уровне современного знания. Однако основа лежащих в этих моделях научных представлений появилась четыре века назад, когда были сделаны электрофорные машины. В них заряд создается в результате трения друг о друга вращающихся дисков, и по мере его накопления в конденсаторах— лейденских банках — между электродами с сильным треском пробивает искра, точь-в-точь похожая на молнию. Тогда-то, за 150–200 лет до Максвелла и Фарадея, Гальвани и Вольта, возникла мысль, что атмосферное электричество появляется как и в электрофорной машине в результате трения друг о друга составляющих облака частиц. И заряд равномерно распределяется по облаку. На самом деле что именно происходит на небе, как образуются заряды электричества и как они распределяются, достоверно неизвестно и доныне. Это обстоятельство, впрочем, не мешает кочевать из монографии в монографию древних умозрительных представлений, выдаваемых за истину. В то же время экспериментальные попытки зарядить искусственно созданные в лабораториях облака до нужного заряда успехом не увенчались.

Ученые из центра изучения молний, который располагается во Флориде спровоцировали выстрелом ракеты в сильный шторм молнию, которая позволила зарегистрировать достаточно сильное радиационное излучение

Молния, как плазменный канал

Первые эксперименты для доказательства идентичности лабораторной искры и молнии поставил Б. Франклин в середине XVIII века. В России подобные исследования стоили жизни Г. Рихману, сподвижнику М.В. Ломоносова. Появление фотоаппаратуры позволило Б. Шотланду в 30-е годы прошлого века, а затем и другим исследователям, в том числе И.С. Стекольникову в СССР, измерить скорость распространения молнии в атмосфере. Оказалось, что она варьируется в пределах 100—2000 км/с при движении от облака к земле и достигает 3000 км/с при молниях между облаками на длинных, 10—100 км, промежутках. Получается, что горячий канал молнии пробивает атмосферу со скоростью в десять тысяч раз больше скорости звука!

Естественно возникает вопрос: а не сопровождается ли это какими-либо аэродинамическими явлениями? Ведь когда сверхзвуковой самолет разгоняется выше скорости звука, возникает ударная волна, грохочет гром, а вокруг носа самолета образуется конус обтекания. Пусть в случае с молнией ударная волна прижата к телу разряда и ее не видно, но что происходит на его кончике, пробивающем атмосферу со скоростью, многократно превышающей скорость звука?

Оказывается, специалисты об этом не задумываются. За время, прошедшее с опытов Франклина, молниезащита стала мощной отраслью техники, однако ученые, которые разрабатывают соответствующие устройства, озабочены способами защиты, а не деталями аэродинамики процесса. Те, кто занимается аэродинамикой (в России это ЦАГИ, МАИ, ИВТАН и МГТУ им. Н.Э. Баумана), не предполагают существования столь быстрого движения в атмосфере. Ведь максимальная скорость, с которой они имели дело, — это 12 км/с, — возвращение космического аппарата с орбиты Луна-Земля. Остальное меньше: 8 км/с — спутник Земли, чуть меньше скорость боеголовки стратегической ракеты,