В этом выпуске ПБ мы поговорим о том, каким образом очистить от мусора космические орбиты, для чего нужны водяные бомбы, как уберечь от провала под лед тяжелый грузовик, и выясним, так ли страшен самолетам вулканический пепел.

ПОЧЕТНЫЙ ДИПЛОМ

МУСОР НА ОРБИТЕ

«Привел себя в порядок — и сразу же приведи в порядок свою планету»… Так, если помните, рассуждал Маленький Принц из сказки Антуана де Сент-Экзюпери. Девятиклассник Артем Атаманцев из г. Батайска Ростовской области решил, что ныне сказочные принципы пора претворять в жизнь.

«Известно, что за 60 с лишним лет, прошедших с начала космических полетов, на околоземной орбите скопилось огромное количество обломков ракет, вышедших из строя спутников и прочего космического мусора, — рассуждает он. — Давно уже назрела необходимость произвести генеральную уборку. Недавно, насколько мне известно, американские ученые предупредили НАСА, что настал критический момент. Той же МКС то и дело приходится увертываться от обломков, меняя орбиту. Так дальше продолжаться не должно…»

Над тем, как очистить орбиты от космического мусора наилучшим образом, ныне думают специалисты во всем мире. Артем решил внести свою лепту в эти разработки.

Предложенный им проект предназначен для сбора как крупного мусора, так и мелкого. С крупными обломками космический мусоросборщик «КРАБ» будет расправляться следующим образом. Он самостоятельно с помощью телекамер и бортового компьютера рассчитывает траекторию приближающегося объекта. После уравнивания скорости манипулятором захватывает его. На захваченный объект помещается небольшой двигатель. С его помощью дается импульс либо на торможение, чтобы спутник начал падать на Землю и сгорел в плотных слоях атмосферы, либо, напротив, на поднятие его орбиты.

В работе Артема приводятся расчеты времени перехода с одной орбиты на другую.

А вот для мелкого мусора Артем предлагает использовать специальные сети и электромагнитные ловушки. «Электростатические заряды на сетке заставят мелкие частицы слипаться вместе, прилипать к ячейкам сети, — полагает Артем. — Собранный мусор после этого прессуется, и дальше с ним поступают точно так же, как и с мусором крупным».

Причем сам Артем Атаманцев полагает, что попросту сжигать мусор нерентабельно. Лучше сохранять его на высоких орбитах. «Рано или поздно в космосе появятся заводы по переработке такого мусора, — полагает он. — Ведь все эти обломки, как правило, состоят из высококачественных сплавов. Так что имеет смысл использовать их повторно»…

Интересно, что к подобным выводам пришли недавно японские и английские специалисты. Японцы запатентовали способ ловли мусора электростатическими сетями, а британцы предлагают в скором будущем создать на орбите производство по сборке спутников и межпланетных космических кораблей.

Рацпредложение

ДВИЖЕНИЕ ПО ЗИМНИКУ

Зимником, как известно, называется дорога, которая прокладывается по льду реки в холодное время года. Обычно зимники используют в отдаленных районах нашей страны, где и по сей день нет нормальных дорог с асфальтовым покрытием. Однако лед коварен. Даже в сибирские морозы случается, что под лед проваливаются охотники на своих снегокатах; ключи подо льдом подтачивают его с нижней стороны — вот ледяное покрытие и не выдерживает нагрузки.

Роман Курдюмов из Красноярска предлагает такое решение проблемы. Перед караваном тяжело груженных грузовиков, следующих по зимнику, надо пускать легковой вездеход типа УАЗ с георадаром на переднем бампере. Радар будет сканировать лед, словно рентгеном, и оператор, сидящий в «уазике», имеет возможность предупредить в случае чет водителей грузовиков об опасности, разведать пути объезда.

«Мне доводилось читать, что ныне есть георадары, способные просвечивать грунт на глубину до 3 м, — пишет Роман. — Этого будет вполне достаточно»…

Есть идея!

ВОДЯНЫЕ БОМБЫ

«Летом мне довелось видеть, как тушат лесные пожары с воздуха. Зрелище, конечно, красивое, эффектное, но, по-моему, малоэффективное. Вертолеты вообще носят воду ведрами, с той лишь разницей, что вмещает такое ведерко несколько тонн воды. А самолеты хоть и ставят водяную завесу огню, но довольно часто промахиваются. И ветер им мешает, и в дыму на малой высоте и большой скорости не очень-то разглядишь, куда именно и когда сбрасывать воду.

Вот тогда я и вспомнил одну, известную всем, хотя и довольно хулиганскую, забаву. В пустой бумажный пакет из-под молока или сока наливается вода. Пакет выставляешь на подоконник где-нибудь на 9-м этаже и, затаившись, ждешь, когда внизу пройдет по соседству с домом очередная жертва. Сталкиваешь пакет с подоконника и закрываешь окно, чтобы было не видно, откуда сброшена «бомба». Та грохается на асфальт и буквально взрывается, обдавая прохожего брызгами.

Затея, повторяю, хулиганская, но идея хорошая. Ведь ее можно применить для «бомбардировки» горящего леса.

На земле воду заливают в пластиковые контейнеры, которые грузят на транспортный Ил-96Т. Тот взлетает, приближается к месту пожара. Штурман делает расчет, и по его команде бортмеханики сталкивают вниз один за другим контейнеры через хвостовую открытую аппарель. Те падают и уже на земле лопаются, обдавая окружающее пространство мелкой водяной взвесью, эффективно подавляющей огонь. Особенно если в воду добавить специальные огнегасящие вещества.

В случае особой нужды, кстати, к делу можно привлечь не только авиацию МЧС, но и военные бомбардировщики, экипажи которых пройдут дополнительную тренировку».

Такое деловое письмо прислал из Нижнего Новгорода 10-классник Илья Чердаков. Согласитесь, идея им предложена интересная и вполне практически выполнимая. Молодец, Илья! И нам даже немного жаль, что не он первым до такой идеи додумался. Патентный поиск показал, что аналогичная разработка предложена около десяти лет тому назад специалистами компании Boing.

Вместо низколетящих вертолетов и легких самолетов-амфибий они предложили использовать для тушения лесных пожаров военный транспортный самолет С-17. На борт тяжелого самолета одновременно загружается около 3000 контейнеров размером с волейбольный мяч.

Они сделаны по той же самой технологии, что и бумажные пакеты для молока и соков, заполнены обычной водой, а потому и стоят недорого. Одновременно С-17 способен поднять в воздух сразу 63 тонны жидкости в пакетах. А это, между прочим, столько же, сколько поднимают за раз 100 вертолетов с «ведрами».

Возвращаясь к напечатанному

ВУЛКАНЫ И САМОЛЕТЫ

Мы уже рассказывали вам (см. «ЮТ» № 8 за 2010 г.), сколько хлопот принес авиаторам исландский вулкан Эйяфьядлайёкюдль, который проснулся после 200-летней спячки. Бурное извержение с выбросом пепла на высоту 6 км началось в ночь на 14 апреля 2010 года.

Более чем 100 000 авиарейсов были отменены в 23 европейских странах, 10 миллионов пассажиров не смогли вылететь вовремя или вообще отменили свое путешествие. Немногим меньше доставило хлопот и второе извержение, произошедшее в Исландии весной 2011 года. Общий ущерб уже превысил 1 млрд. долларов.

Конечно, человечеству пока не по силам отменить вулканическое извержение, грубо говоря, заткнуть жерло вулкана некой пробкой. Но вот реально оценить, насколько опасно данное извержение для авиации, вполне возможно, полагает 8-классник из школы № 82 г. Черноголовки Московской области Олег Орлов.

Начал он свою работу с того, что провел исследование свойств вулканического пепла в высокотемпературной печи. При этом Олег брал пепел с разным содержанием SiО2, как в различных природных составах. Вязкость расплава пепла оценивалась по пяти градациям: 5 — очень высокая (палочка в тигле стоит неподвижно); 4 — высокая (палочка приходит в движение); 3 — средняя (палочка опускается до дна тигля). Градации 2 (низкая вязкость) и 1 (очень низкая вязкость) оценивали по сопротивлению расплава к перемещению палочки.

При этом оказалось, что, например, расплав на основе минерала дацита сохраняет ползучесть при температурах 700–800 °C. Это приводит к тому, что сцепление пепла с лопатками турбины сохраняется при ее остывании. вот, скажем, базальтовый пепел при охлаждении теряет сцепление с металлом и осыпается, после чего работоспособность двигателя восстанавливается. Стало