Юный техник, 2000 № 05
Шрифт:
На море ветер надувает паруса, и они тянут корабль вперед. В космосе, кто не знает, движение воздушных масс отсутствует. Но паруса космического аппарата наполнит… солнечный свет. Невелика его движущая сила — всего 9 граммов на сотню квадратных метров, — но и этого давления оказывается вполне достаточно, чтобы без затрат дорогостоящего ракетного топлива переместить многотонный корабль или станцию на другую орбиту, подкорректировать их траекторию. А если смотреть дальше, то в будущем на космических парусниках станут возможными челночные рейсы по маршрутам орбитальных поселений, разбросанных между Землей, Луной, Марсом, Венерой…
«А
Множество конструкций в этой области придумали изобретатели и инженеры. Условно их можно распределить по двум классам. К первым относятся паруса, где силовые нагрузки принимает на себя жесткий каркас. В другом варианте обходятся без жестких элементов. И этот путь считается наиболее перспективным. Здесь используются паруса-баллоны, оболочка которых из полимерных пленок наполняется газом. Его давление и обеспечивает жесткость. А паруса-гелиороторы выполнены в виде пленочных дисков. Они вращаются относительно центра подобно пропеллеру самолета, и центробежная сила придает конструкции необходимую прочность.
Но и в том, и в другом случае камнем преткновения служит пленка, срок жизни которой в космосе всегда ограничен. Вакуум, ультрафиолетовые лучи, космическая пыль и частицы уже через несколько месяцев повредят ее настолько, что останутся лишь одни лохмотья. Вот Дорошенко и предлагает: отказаться от пленки в привычном для всех понимании, заменяя ее материалом, сотканным из мельчайших металлических частиц. Причем соединенных между собой без клея, химических связей или сварки.
Включим свое воображение и представим: выйдя на траекторию, космический корабль заглушает двигатель и выбрасывает частички железа — ни много ни мало около 1023, каждая размером не более 10– 5 мм (рис. 1).
Их облако, подчиняясь магнитным полям, сформированным специальной установкой, мгновенно перестраивается, образуя прочное гигантское полотнище толщиной всего в одну частицу. Нечто похожее можно наблюдать на «магнитной бороде», если коснуться железных опилок постоянным магнитом. На космическом корабле поле задают сильные электромагниты. Их задача не только удержать тончайший парус в развернутом состоянии, но и менять его размеры, углы наклона по отношению к солнечному свету. Управляя этими параметрами, капитан сможет разгонять корабль, тормозить его, менять курс…
В ДИРИЖАБЛЕ НАД ВЕНЕРОЙ
О родной сестре нашей планеты — Венере очень мало что известно. А ведь с 1961 года в ее сторону запущено 16 российских автоматических станций, 10 из которых совершили посадку и выполнили ряд экспериментов и в атмосфере, и на поверхности. Столь низкие научные результаты объясняются тем, что венерианская атмосфера на 96,5 % состоит из углекислого газа, а остальное — азот. У ее поверхности давление превышает земное в сто раз, а температура достигает 475 °C. В таких условиях, конечно же, человек находиться не может, а срок жизни научной аппаратуры измеряется несколькими десятками секунд. Так как бы узнать об этой планете побольше?
Пока, считает Ангелина Богаченко, член Кабардино-Балкарского
Если посмотреть на графики зависимости давления, температуры и плотности атмосферы от высоты над поверхностью, легко обнаружить и здесь условия, близкие к земным. Оказывается, они лежат в интервале 50…56 км (рис. 2).
Рис. 2. Строение атмосферы Венеры.
Конечно, они не совсем похожи на земные. На таких высотах постоянно дуют ветры со скоростью 100…140 км/ч. Более того, как раз в этом интервале высот разряжаются сильнейшие молнии и располагается протяженный слой тумана, состоящий из капелек серной кислоты. Но это не смутило юную исследовательницу. От кислоты ведь можно защититься оболочкой сверхчистого железа, от молний особыми молниеотводами, а ветер способен стать движущей силой — достаточно лишь поставить рули-паруса.
А теперь давайте посмотрим сам венерианский аппарат, а точнее дирижабль, конструкции Ангелины Богаченко (рис. 3).
Рис. 3. Дирижабль Ангелины Богаченко.
Поскольку доставить сверхтяжелые грузы с Земли на орбиту вокруг Венеры сегодня невероятно трудная задача, то масса дирижабля по ее расчетам не должна превышать 100 т. Исходя из данного веса, она и определила главные параметры. При длине аппарата 100 м и ширине 25 м объем дирижабля составит 50 000 куб. м.
Пилотская кабина, лабораторные, жилые, грузовые и прочие помещения займут десятую часть внутреннего объема. Располагаться они будут в носовой и хвостовой части, соединенные между собой галереей. Оболочки корпуса, рабочих помещений и галерей выполнены с двойными стенками и напоминают бытовой термос. Весь внутренний объем разделен на герметичные отсеки, в которых компрессорами создается нужное давление — оно и задает высоту зависания дирижабля над поверхностью. Оптимально она равна 25 км. Ниже опускаться не стоит — там слишком жарко.
Однако и работать при заданных давлениях и температурах длительно дирижабль также не сможет. Значит, периодически он должен будет подниматься до 70 км, чтобы «охладиться». Для осуществления такого подъема Ангелина придумала устройство, которое чем-то напоминает мехи баяна и аккордеона. Отдельные секции этих мехов в нужный момент заполняются газообразным водородом (в атмосфере Венеры он не образует взрывоопасных смесей). Плотность дирижабля уменьшается, и он поднимается. А когда нужно совершить кратковременный «нырок» вниз, все операции производятся в обратном порядке — газ закачивается в баллоны, а мехи складываются.