…Она надоедлива и вездесуща. Ее можно найти на подоконнике, книжной полке и в шкафу. Стоит протянуть руку — и на наших пальцах может оказаться неизменная спутница человека — пыль. И мало кто догадывается, что среди пылинок есть те, что ветер принес из джунглей далекой Африки, и даже те, что занесли на Землю с далеких планет странники-метеориты.

Охотники за невидимками

«На каждом квадратном сантиметре любой поверхности содержится не менее 20 000 пылевых частиц, представляющих практически всю таблицу Менделеева — здесь и алюминий, и железо, и барий…» — начал свой рассказ один из специалистов, изучающих пыль, научный сотрудник Института проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (ИПКОН РАН) Андрей Борисович Палкин.

По словам ученого, пыль бывает на свете самая разная — бытовая, уличная, промышленная, радиоактивная, вулканическая, цветочная, космическая…

Для того чтобы распознать «что есть что», до недавнего времени приходилось прибегать к дедушкину способу. Помните липучки для мух? Примерно так же ловили и пыль. Выставляли на определенное время подложки, покрытые липким составом (например, желатином), а потом изучали их под микроскопом и подсчитывали, сколько каких пылинок осело за определенный промежуток времени.

Метод кропотлив и не отличался большой точностью. Потому группа сотрудников ИПКОН в составе В.В. Кудряшова, В.А. Большакова, Е.С. Иванова и А.Б. Палкина взялась разработать серию приборов для точного анализа пыли.

Для начала вместо стеклышек, покрытых желатином, или иных «липучек» ими был разработан специальный пылесборник. Внутри ящичка размером с портативный магнитофон стоит вентилятор, работающий от аккумуляторов. При работе его вращающаяся крыльчатка прогоняет поток воздуха через фильтр, на котором остается пыль. После окончания замера собранные образцы можно проанализировать под микроскопом. А чтобы при сборе данных можно было работать дольше, в приборе использовали принцип, давно известный в фотографии.

Когда-то первые фотоаппараты заряжали фотопластинками, которые приходилось менять после каждого кадра. Затем появились более удобные пленочные аппараты. Одной катушки пленки хватает на 36, а то и на 72 кадра. И наконец, в последнее время широкое распространение получили электронные фотоаппараты, в которых изображение фиксируется не на пленку, а на специальную фотоэлектронную матрицу. Тут уж изображение проявлять не нужно — его сразу можно видеть на встроенном дисплее, переписать на диск персонального компьютера или распечатать на принтере.

Примерно такой же путь прошли в своем совершенствовании и пылемеры. Некоторые из них, например индивидуальный дозиметр пыли ДП, имеют внутри фильтр-пластину. Пыль осаждается на ней вентилятором в течение всей рабочей смены. А потом фильтр вынимают из корпуса и взвешивают. Масса чистого фильтра известна, остается вычесть ее из результата взвешивания, чтобы узнать массу пыли.

В другом пылесборнике пластина фильтра заменена целой лентой. После каждого сеанса контроля ее перематывают, как в фотоаппарате, на один «кадр», а затем ведут анализ всей ленты, соотнося каждый замер с записями в рабочей тетради.

Но и здесь анализ приходилось вести вручную. И разработчики внедрили в свою конструкцию два новшества. Пылесборник сделали выносным, чтобы щуп можно было просунуть в любую щель. А в самом приборе поставили измеритель количества пыли и цифровой индикатор.

Принцип анализа пыли основан на методе, позаимствованном у… археологов. Те оценивают возраст «пыли веков» по количеству изотопа углерода С14, содержащегося в образце. Чем его меньше, тем, значит, образец древнее. В данном же случае очередной «кадр» ленты фильтра после замера попадает в измерительную камеру. С одной ее стороны стоит источник изотопов бета-излучения (капсула с тем самым углеродом С14), а с другой — измеритель бета-частиц. Сами бета-частицы, в отличие от жесткого гамма-излучения, используемого, скажем, в рентгеноустановках, отличаются довольно малой пробивной способностью.

Часть их задерживается частицами пыли. А стало быть, зная интенсивность исходного излучения и пересчитав число пришедших частиц, можно судить о концентрации пыли. Причем в автоматическом режиме, поскольку нужные цифры сразу высвечиваются на цифровом дисплее прибора. В итоге получился легкий и точный прибор, с которым можно было отправляться на разведку.

В компьютерах может скапливаться огромное количество пыли.

Золото под ногами

В книге К.Г. Паустовского «Золотая роза» есть рассказ о том, как мусорщик, просеивая мусор ювелирных мастерских, набрал достаточно золота, чтобы его хватило на ювелирное украшение. Так вот, скажем, на московских улицах можно в принципе набрать десятки, а то и сотни килограммов драгоценных металлов. Эти крохотные частички платины и золота попадают сюда прежде всего из автомобильных катализаторов. Кроме того, как мы уже говорили, в городской пыли содержится вся таблица Менделеева…

Собирать городскую пыль для переработки экономически не выгодно. Зато вот определять по образцам пыли, в каком районе, на каком предприятии неполадки в фильтрах, не только можно, но и нужно. И выдавать руководителям этих предприятий соответствующие предписания, чтобы воздух в городах стал чище. Но есть, конечно, у охотников за пылью более масштабные исследования.

Так, например, установлено, что африканская пыль долетает даже до Южной Америки. Причем в огромных количествах. Ежесуточно в сторону Америки улетает более миллиона тонн пыли! Если погрузить всю ее на товарный состав, то длина его превысит 200 км. Ежегодно только Сахара теряет свыше 500 млн. т пыли, а все мировые пустыни — более 2 млрд. т пыли в год.

Африканская пыль, как удобрение, подпитывает леса Амазонии, ведь она содержит некоторые химические вещества, которые не встретишь в американских почвах. Ежегодно на каждый гектар тропического леса оседает 12,6 кг калия, 2,7 кг фосфора и до 16 кг кальция. А всего каждый год в сезон дождей на тропические леса выпадает около 30 млн. т пыли, принесенной из Сахары. Усваивая это «небесное удобрение», растения начинают стремительно расти.

Пыль также оседает на землю с каждой каплей дождя, с каждой снежинкой. Ведь пылинки выполняют еще и роль так называемых ядер конденсации, вокруг которых в облаке группируются молекулы воды. Так что пыль, кроме удобрений, приносит еще и влагу.

Поскольку пылинки очень легкие, то они и секунды не находятся в покое, постоянно перемещаются потоками воздуха. В итоге пыль проникает в любую трещину. Даже в убранной дочиста комнате все пронизано пылью; солнечным летним днем на свету хорошо видно, как кружатся пылинки в воздухе.

«Естественная фоновая нагрузка» — так называют этот «столп пыли» специалисты — достигает 20 микрограммов на один кубический метр. Правда, в последние годы в развитых странах Европы пыли становится меньше. Сказываются принятые меры по защите окружающей среды. Так, в Германии в 1990 г. автомобили, электростанции и отопительные системы выбросили в воздух около 1,9 млн. т пыли, в 1999 г. это количество уменьшилось до 0,33 млн. т, а спустя еще 10 лет — до 0,2 млн. т.

И все же пыли в воздухе еще много. Мириады пылинок, рассеянных в воздухе, меняют тональность рассветов и закатов, окрашивая их в багровые тона.

Пыльная буря в Техасе в 1935 году.

Впрочем, не только человечество в том виновато. Так, при каждом извержении вулканов в атмосферу попадают сернистые газы и огромное количество пепла. Перекрывая доступ солнечному свету к поверхности планеты, такие пылевые облака вызывают местное понижение температуры. Впрочем, иногда, попав в средние слои атмосферы, такие частицы не отражают солнечный свет, а, наоборот, поглощают его — то есть способствуют потеплению.

Таким образом, пыль еще участвует в регулировании климата на всей планете. Правда, как признают ученые, влияние пыли на атмосферные процессы очень сложно, а потому до конца еще не изучено.

На пыльных тропинках далеких планет…

Пыль царит и в космосе. И не только на поверхности других планет. Лунная пыль, например, в свое время доставила немало хлопот членам экспедиции «Аполлон», проникая даже внутрь лунной посадочной кабины. Пришлось американцам брать с собой специальный пылесос.

А наши исследователи под руководством академика О.Н. Богатикова нашли в лунной пыли самородный цезий и другие редкие элементы. Есть также планы использовать лунный грунт — реголит — в качестве источника топлива для термоядерных реакторов, добывая из него гелий-3.

Немало пыли и на Марсе. Зафиксированы случаи, когда пыльные марсианские бури, способные длиться неделями, выводили из строя посадочные модули и прочую исследовательскую аппаратуру.

Межпланетной пыли много и на Земле. Ведь в космосе не отыскать и кубического метра пространства, в котором не мелькнула бы пылинка. Причем пылинки прилетают к нам не только с Луны или с Марса.

Межзвездная пыль — ровесница Вселенной; она возникла еще в момент Большого взрыва. Кроме того, огромные количества межгалактической пыли выбрасываются в пространство после вспышек сверхновых. Пылевая завеса защищает новорожденные звезды от жаркого излучения соседних звезд.

В окрестностях Солнца собрана пыль межпланетная. Она состоит из смеси газа и крупных пылинок (их длина достигает миллиметра). Эта пыль образуется в поясе астероидов, где миллиарды малых небесных тел, постоянно сталкиваясь, постепенно перетирают друг друга.

Кометы — тоже потенциальные поставщики пыли. Оказавшись близ Солнца, они могут терять до нескольких тонн массы в секунду, образуя при этом характерный кометный хвост.

Некогда, как полагают ученые, именно из межпланетной пыли и сформировались все планеты и прочие небесные тела Солнечной системы, да и само наше светило тоже.

Если при изготовлении микросхемы в нее попадет пыль, то эту сложнейшую деталь компьютера можно выбрасывать. Поэтому работы ведутся в герметично закрытых цехах и спецкостюмах.

«Подсчитано, что типичная спиральная галактика содержит в сто миллионов раз больше пыли, чем весит Солнце, — сказал в заключение своего рассказа Андрей Борисович Палкин. — Из этой пыли можно было бы сформировать многие сотни миллиардов планет, похожих на нашу Землю. И где-то, наверное, такие процессы идут и поныне»…

Вот, оказывается, как много значат для нашей планеты и жизни на ней крошечные частички той самой пыли, что лежит у нас под ногами и которую мы так не любим.

Станислав СЛАВИН