По следам «Фрама»

Проект первой в мире плавучей полярной станции разработан конструкторами Карельского морского центра (КМЦ). «Он предполагает создание уникального корабля, оснащенного для проведения полярных исследований и способного дрейфовать в арктических льдах, — рассказал давний знакомый нашего журнала, директор КМЦ Виктор Дмитриев . — При строительстве предлагается использовать традиции старинного деревянного судостроения, сочетающиеся с новейшими технологиями, которые разработаны специально для этого проекта».

Разработанный несколько лет назад в КМЦ проект парусника, предназначенного для походов в Арктику, оснащенный всем необходимым для проведения арктических исследований, заинтересовал научно-исследовательские институты, занимающиеся полярными исследованиями, в том числе НИИ Арктики и Антарктики и Институт водных проблем Севера Карельского научного центра РАН. В результате родился проект «научно-исследовательского судна — дрейфующей полярной станции» (НИС-ДПС), получивший название «Полярный Одиссей».

— Такие суда принципиально отличаются от всех других, работающих сейчас в высоких широтах, — продолжал рассказ Виктор Дмитриев. — Полярная дрейфующая станция будет иметь деревянную клееную обшивку из сосны и дуба в четыре слоя толщиной 500 мм, защищенную стальными пластинами толщиной в 5 мм из маломагнитных материалов, что необходимо для обеспечения работы оборудования, измеряющего магнитные поля Земли…

Древесина — лучший материал для таких станций, потому что она хорошо сопротивляется сжатию льдами, сохраняет тепло и не нагревается от солнца. Зверобойные шхуны и исследовательские суда, ходившие в Арктику в начале XX века, были деревянными и с честью выдержали испытание льдами.

Необычная яйцевидная форма корпуса, напоминающая по своему устройству знаменитый «Фрам» Нансена, позволит судну двигаться как носом, так и кормой вперед. Чтобы во льдах не были поломаны винты и рули, они сделаны убирающимися внутрь корпуса. Главная палуба будет закрыта специальной оболочкой, защищающей ее от скоплений льда и снега, а также обеспечивающей экипажу более комфортные условия для работы. В центральной части судна расположена специальная шахта, позволяющая опускать под воду различное научно-исследовательское оборудование, в том числе батискаф и подводного робота. На верхней площадке — центральный портал с радионавигационной и метеорологической аппаратурой и ветроэлектростанцией для выработки электроэнергии.

Судно длиной около 50 м сможет взять на борт до 30 человек и обеспечить им комфортное проживание в течение 3 лет. Причем размещение научно-исследовательского оборудования на «Полярном Одиссее» обойдется в 3–4 раза дешевле, чем, скажем, на ледоколе.

Схема плавучей станции « Полярный Одиссей ».

Цифрами обозначены: 1 — корпус; 2 — ветряк; — радионавигационное и метеорологическое оборудование; 4 — убирающиеся винты; 5 — рубка.

В. ЧЕРНОВ

 

Звездная батарея

Обычно, когда речь заходит о батареях, которые преобразуют свет в электричество, их называют солнечными, имея в виду, что источником энергии является наше светило. А вот недавно российские ученые из Научного центра прикладных исследований Объединенного института ядерных исследований в Дубне создали батарею, которая способна работать даже при свете звезд.

«Этот уникальный источник электроэнергии, не имеющий аналогов в мире, способен работать круглые сутки», — подчеркнул руководитель центра Валентин Самойлов. А вся хитрость в том, что ученым удалось создать новое вещество — гетероэлектрик. Он представляет собой фотоэлемент, имеющий высокий КПД преобразования как в видимом, так и в инфракрасном спектре. Причем поначалу получаемая энергия накапливается в компактном гетероэлектрическом конденсаторе огромной емкости. А уже из него расходуется по мере надобности.

Несмотря на то что российские исследователи уже получили патенты практически на все элементы «звездной батареи» — наноусилитель излучения, конденсатор и прочие элементы электросхемы, оптическое стекло, фотокатод, фотоэлемент, — ученые не стали раскрывать все свои секреты. Сказали только, что гетероэлектрик — это «гетерогенная субстанция, состоящая из носителя и активного начала — наночастиц вещества, размер частиц которого и расстояние между ними меньше длины воздействующего электромагнитного поля». За счет этого, дескать, и получается КПД, превышающий обычные показатели вдвое в области видимого света (54 %, что является сегодня мировым рекордом) и в 1,5 раза в инфракрасной области (31 %). А компактность нового устройства в 1000 раз превышает ныне существующие батареи!

Осторожность создателей этого уникального устройства становится понятной, когда узнаешь, что данная разработка может быть эффективно использована в 24 направлениях науки и техники. И это наверняка только начало. Например, в настоящее время ведут разработки дипольного нанолазера с гетерогенными элементами, который будет опять-таки на порядки превосходить показатели существующих устройств.

Владимир БЕЛОВ