Ссылки для упрощенного доступа

logo-print

Новые космические летательные аппараты. Вулканические открытия в Арктике


Темы передачи: новые космические летательные аппараты, идущие на смену шаттлам, вулканические открытия в Арктике, а также короткие научные новости.

Магомед Мусаев: Этот летательный аппарат называют космическим самолетом, но это, возможно, будет вовсе не самолет. Предполагается, что этот аппарат возьмет на себя несколько функций, выполняемых сейчас космическими челноками, шаттлами, но это не будет просто замена шаттлов. Это будет самый современный пилотируемый космический корабль, но корабль, основанный не на каких-то гипотетических инженерных новшествах, а на уже существующей реальной технологии.

Пока никому еще неизвестно, каким именно будет предполагаемый орбитальный космолет, как он будет выглядеть, на скольких пассажиров будет рассчитан и каким образом будет эксплуатироваться. Но внимание научной общественности уже начинает фокусироваться на новой программе Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства, НАСА, которая должна заполнить брешь между сегодняшними шаттлами и космическими кораблями следующего поколения, предназначенными для полетов, возможно, далеко за пределами околоземных орбит.

О новых кораблях известно немного, потому что сотрудники НАСА только недавно попросили частные компании представить свои предложения по этому вопросу, причем американское космическое агентство приложило все старания, чтобы не сделать свои запросы чересчур конкретными и тем самым не ограничивать творческую фантазию инженеров.

Будущие пилотируемые космические полеты с точки зрения США должны намного превзойти все, что было возможно осуществить с помощью устаревающей системы космических челноков, однако планировщики и специалисты НАСА, представители аэрокосмической промышленности и университетов, а также американские конгрессмены еще должны согласовать свои позиции в этой области.

А пока, заявляют представители НАСА, необходимо создать какие-то орбитальные космолеты промежуточного поколения, которые могли бы дополнять космические челноки и выполнять функции, необходимые для поддержания рабочего режима Международной Космической Станции. Согласно этой программе, к 2010-му году должны быть созданы космические аппараты, способные в случае необходимости спасать работников космической станции, а к 2012-м году - аппараты, способные регулярно доставлять членов научного экипажа со станции на землю и с земли снова на станцию.

Представители НАСА предложили проект подобного летательного аппарата в ноябре прошлого года в качестве одного элемента своего Интегрального плана космической транспортной системы. Но все изменилось 1 февраля, когда космический челнок "Колумбия" рассыпался на части, входя в земную атмосферу после научной миссии, и все семеро членов команды погибли. Эта потеря посеяла сомнения в том, сколько времени еще можно будет эксплуатировать космические челноки, и заставила задуматься о возможных альтернативах.

Потеря "Колумбии" сделала работу над планом новой транспортной системы и над разработкой новых путей выхода в космос более актуальной, сказал доктор Джерри Грэй - руководящий научной и технической стратегией Американского института аэронавтики и астронавтики.

Новый план космической транспортной системы состоит из следующих трех частей. Во-первых, должен быть обновлен и усовершенствован флот космических челноков, чтобы можно было достраивать и эксплуатировать Международную космическую станцию еще в течение 12-15 лет. Во-вторых, нужно построить небольшие аварийные космические аппараты для спасения в случае нужды членов экипажа космической станции и для доставки новых членов экипажа с земли и, в-третьих, разработать технологию, которая позволит в будущем создать, уже за рамками Орбитального Космолета, космические корабли, заменяющие шаттлы.

Однако, потеря "Колумбии" может заставить внести дополнительные коррективы во все эти планы. Так, на слушаниях в Конгрессе несколько членов подкомиссии Палаты представителей по аэронавтике и астронавтике довольно скептически высказались о космических челноках и о том, как долго на них еще можно будет летать.

Джо Бартон, республиканский конгрессмен от Техаса, сказал, например, что полеты на челноках вообще нужно прекратить немедленно и предложил "НАСА" продумать какую-то более безопасную альтернативу.

Сейчас и демократы, и республиканцы в Конгрессе критикуют "НАСА" за прошлые неудачи и неспособность найти замену космическим челнокам. Они также не считают целесообразным тратить миллиарды долларов на новый космолет, предназначенный главным образом для обслуживания Космической станции.

Что касается планировщиков НАСА, то сейчас они собираются потратить около 2,5 миллиардов долларов для разработки к 2007-му году технологии, необходимой для создания космолета. К этому времени, считают специалисты НАСА, они будут четко представлять себе все задачи, которые способен выполнять этот летательный аппарат, будут точно знать, как его строить, сколько всего таких аппаратов потребуется и какова будет их стоимость. Суммарные расходы на весь проект американское космическое агентство пока не указывает, но независимые аэрокосмические эксперты оценивают их в 9-12 миллиардов долларов.

Заместитель главного администратора НАСА Фредерик Грегори считает, что новые космолеты обеспечат доступ к Космической станции дешевле и безопаснее для астронавтов, чем это получалось с космическими челноками. Летательный аппарат, способный доставлять членов космических команд на их рабочее место и спасать их в случае необходимости - это лучшее решение, чем разработка специфических программ для каждой из этих целей в отдельности. В конечном итоге, говорит Грегори, шаттлы понадобятся только для доставки на околоземную орбиту тяжелых грузов, необходимых для завершения постройки Космической станции.

Администратор НАСА Шон О'Кифи надеется, что для новой транспортной системы удастся использовать уже существующую технологию. "Мы не хотим изобретать велосипед, - говорит он, - мы желали бы добиться наших целей самым простым путем".

Новый летательный аппарат скорее всего будет запускаться с помощью одной из двух ракет одноразового применения, разработанных в свое время для оборонных целей. Это либо "Атлас-5" фирмы "Локхид-Мартин", либо "Дельта-4", изготавливаемая компанией "Боинг". Но как этот аппарат будет выглядеть и как будет работать, пока никто не знает.

Предварительные требования НАСА к новой транспортной системе довольно просты и могут быть изложены в нескольких фразах. Во-первых, новые корабли должны брать на борт по крайней мере четырех астронавтов в космических скафандрах либо без них, во-вторых, они должны обеспечить возврат на Землю в течение 24 часов раненого либо заболевшего члена команды, причем должен быть надежнее, чем американский космический челнок или российский корабль "Союз". Он должен быть более маневренным на орбите, чем челнок, и требовать меньше времени для подготовки к космическому запуску.

В апреле этого года НАСА выделило 135 млн. долларов трем конкурирующим аэрокосмическим группам, работающим над концепциями новых летательных аппаратов, над разработкой соответствующих технологий и наземных операций. Компания "Боинг", фирма "Локхид-Мартин" и объединенная группа, включающая корпорации "Орбитал Сайенс" и "Нортроп-Грумман" получили каждая по 45 миллионов долларов на развитие своих идей.

Предварительные прикидки возможных решений, сформулированные этими контракторами и НАСА, включают в себя крылатые аппараты, тупорылые фюзеляжи, обладающие некоторой подъемной аэродинамической силой при полете в атмосфере, и даже капсулы, наподобие тех, что использовались в ранних космических программах.

"У нас нет предвзятых идей о том, какой должна быть окончательная конфигурация аппаратов, какие именно функции должны они осуществлять и будет ли это одна конструкция или несколько, - говорит доктор Джон Рогацки, заведующий отделом транспортной технологии в НАСА,- мы допускаем самые различные технические решения в поисках альтернативных путей доставки людей на Космическую Станцию и возвращению их на Землю".

С тех пор как были построены космические челноки, продолжает доктор Рогацки, аэрокосмическая технология ушла далеко вперед, так что на ее основе даже без дальнейших революционных новшеств могут быть созданы более совершенные летательные аппараты, пролагающие надежные пути в космос.

Александр Сиротин: По самой глубокой покрытой льдом части Северного Ледовитого океана пролегает тысячемильный горный хребет, образованный когда-то каменистым слоем земной коры. Сначала геологи предполагали, что этот кряж состоит из бездействующих вулканов. Однако, недавно выяснилось, что вулканы вовсе не бездействующие и что в них, в буквальном смысле слова, кипит жизнь. Из земных недр под океанским дном через узкие горловины рвутся вверх фонтаны горячей воды, в которой могут существовать уникальные формы жизни.

Во время более ранних исследований океанских глубин вблизи Северного полюса было обнаружено несколько подводных вулканов горного хребта Гаккела, тянущегося под Северным Ледовитым океаном от Гренландии до Сибири. А недавно в результате использования новейших достижений звуколокации и сейсмологии и с помощью данных, полученных путем анализа каменных образцов, добытых с океанского дна, и воды над вулканами, участникам совместной германо-американской ледокольной экспедиции удалось представить довольно ясную картину неожиданно динамичной геологии подводной горной гряды.

По мнению многих геологов, данные, полученные экспедицией, бросают вызов устоявшимся представлениям о донных горных хребтах, об этой геологической кузнице земной коры. Новые детальные карты дна Северного Ледовитого океана и сопроводительные описания участники экспедиции опубликовали в старейшем научном журнале "Nature" ("Природа").

Хребет Гаккела - наименее активный из океанских горных кряжей нашей планеты, найденных на морском дне, где желобовидные долины и гигантские котловины перемежаются с горными цепями. Во время прежних исследований, когда исследовалась магнитная природа каменных образцов, добытых с океанского дна в районе хребта Геккела, было обнаружено, что магнитное поле хребта ежегодно распространяется в обе стороны всего на 8-10 миллиметров. Это в семь раз медленнее, чем у большинства других подводных океанских хребтов. А поскольку расползание считалось очень медленным, сдерживающим подъем магмы, то вероятность найти действующие вулканы и донные скважины с горячими фонтанами, считалась ничтожной. Вот почему в состав 30 участников экспедиции, направившихся летом 2001-го года на двух небольших научно-исследовательских ледоколах в Северный Ледовитый океан, был включен всего один специалист-вулканолог. Это была Генриетта Эдмондс, геохимик из Техасского университета.

"Я была просто формальным lдовеском к экспедиции. Ожидалось, что через пару месяцев мне наскучит безделье и я попрошусь домой, - рассказывает профессор Эдмондс. - Но так было до тех пор, пока не начали поступать сенсационные данные от измерительных и анализирующих приборов, прикрепленных к километровым кабелям, опущенным на дно. Приборы исследовали каменную породу кряжей, фиксировали температурные колебания воды, ее мутность. Признаки поднимающихся вверх жарких струй, обогащенных вулканическими минералами, были налицо. Сами струи были продолжением вулканически нагретых фонтанов, бьющих со дна в холодные верхние слои Северного Ледовитого океана".

Исследователи признаются, что были буквально в шоке, когда более 80% приборов зафиксировали такие выбросы над изучавшейся 1000-километровой частью подводного горного хребта.

"Мы ожидали, что вулканы там, практически, мертвы, - говорит Питер Майкл, геолог из университета в городе Тулса, штат Оклахома, и ведущий автор публикации в журнале "Nature". - Но вместо этого мы получили так много информации о вулканической активности, что сначала посчитали приборы неисправными".

Случайно тем летом, когда велись эти исследовательские работы, полярный ледовый покров оказался исключительно тонким и прерывистым, так что два ледокола - американский "Хили" из службы Береговой охраны и германский "Поларштерн" - оказались в состоянии собрать гораздо больше данных, чем ожидалось. До этой экспедиции исследования горного хребта Гаккела иногда проводились подводными лодками ВМС США. Однако, двигаясь на большой глубине, американским субмаринам обычно не удавалось устанавливать точные координаты своего местонахождения.

"Думаю, мы знаем топографию Марса и Луны лучше, чем топографию этого района Арктики", - говорит Вильфрид Йокат, ведущий автор одной из публикаций в журнале "Nature", старший научный сотрудник Института Полярных исследований имени Альфреда Вегенера в Брэмерхафене, Германия.

Некоторые из вулканических куполов, обнаруженных учеными, поднимаются более чем на полтора километра со дна 5-километровой океанской впадины, проходящей в районе хребта Гаккела. Обнаруженные вдоль хребта горячие пятна, видимо, существуют чуть ли не 25 миллионов лет. Возможно, состав донных каменистых пород, а также некоторые другие факторы помогут объяснить, как именно возникают горячие струи, бурлящие в гидротермальных скважинах, предполагает профессор-геолог Питер Майкл.

По мнению профессора Генриетты Эдмондс, открытие вулканической активности в районе подводного горного хребта Гаккела вызывает соблазнительные надежды на перспективы новых открытий, ибо предполагается, что скважины питают какие-то неизвестные специфические экосистемы в Арктике. Ведь гидротермальные источники хребта Гаккела, которые изрыгают стремительные потоки воды, подогретой магмой, кипящей в огненных глубинах планеты, похожи на многие другие аналогичные источники, найденные в иных районах Мирового океана. И большинство из них питают собственные экосистемы.

Но так как Северный Ледовитый океан соединяется с Тихим и Атлантическим океанами относительно мелководными проливами, можно предположить, что скважины, находившиеся там в изоляции в течение многих миллионов лет, могут поддерживать уникальные формы жизни, каких мы не видели нигде ранее.

"Один из наиболее глубоких океанских проливов - это пролив из Северного Ледовитого океана, идущий вдоль Гренландии в Северную Атлантику, - говорит профессор Генриетта Эдмондс. - Но даже там донные горные кряжи и Исландия исполняют роль стены между хребтом Гаккела и Центрально-Атлантическим кряжем, где тоже были обнаружены скопления горячих скважин".

"Следующая задача, стоящая перед океанологией, - говорит профессор Эдмондс, - это бесспорно более тщательное изучение арктических скважин. Одно дело извлекать с океанского дна геологические образцы и опускать с ледоколов измерительные приборы на океанское дно, но совсем другое - вести научные исследования с подводных лодок или посылать для исследовательских работ эффективные беспилотные гидророботы. Такие исследования дадут наверняка более существенные результаты. Океанографы как раз разрабатывают сейчас несколько новых подводных аппаратов, - говорит профессор Эдмондс, - которые в 2005 -2006-м годах помогут нам выполнить эти задачи".

Евгений Муслин: И в заключение нашей передачи короткие научные новости.

Когда Альберт Эйнштейн умер в Принстоне под Нью-Йорком в 1955-м году, после него осталось несколько тысяч письменных документов - научных статей, писем, набросков речей и политических заявлений. Вдобавок вот уже в течение нескольких десятилетий историки и физики прочесывают весь мир в поисках еще не собранных документов, а собранные постепенно печатают под эгидой Принстонского университетского издательства и Еврейского университета в Иерусалиме, которому принадлежат авторские права на эйнштейновские произведения.

Ожидается, что всего будет издано 20 томов. Пока вышло 8 увесистых книг, снабженных подробными научными комментариями. По своему содержанию и высокой цене эти книги доступны далеко не всем, но теперь доступ к содержащимся в них материалам открыт каждому, у кого есть компьютер, ибо эти материалы издатели начали помещать на специальном вебсайте www.alberteinstein.info, учрежденном на конференции исследователей творчества Эйнштейна, собравшихся в середине мая в Американском естественно-историческом музее в Нью-Йорке.

Вебсайт содержит изображения всех страниц примерно 900 эйнштейновских документов, а также список еще 43 тысяч документов, имеющихся в архивах издателей. Множество пока несобранных документов находятся в частных руках, а некоторые документы, хотя и имеются у издателей, еще ждут своего часа: их будет разрешено обнародовать только в 2006-м году - 50 лет спустя после смерти Эйнштейна.

Вебсайтовская коллекция содержит все 230 оригинальных научных рукописей и черновиков, остававшихся в руках у Эйнштейна перед смертью, сказала доктор Диана Бухвальд, историк науки из Калифорнийского технологического института, возглавляющая работу по изданию трудов великого ученого. Среди упомянутых документов, в частности, имеется записная книжка, в которой Эйнштейн разрабатывал общую теорию относительности, объясняющую гравитацию как искривление пространственно-временного континуума и считающуюся его главным научным достижением.

Используя трубчатые углеродные молекулы, так называемые нанотрубки, открытые в 1991-м году, группа американских и ирландских ученых сумела получить сверхпрочные волокна, самые прочные из известных до сих пор в науке и натуральных, и химических волокон. Необычные электронные свойства подобных волокон позволяют в принципе соткать из них ткань, запасающую электроэнергию, воспринимающую радиосигналы или служащую материалом для различных датчиков. В будущем из такой ткани можно изготавливать легкую пуленепробиваемую одежду, которая одновременно будет выполнять функции электрических аккумуляторов, питающих солдатскую радиоаппаратуру и другое приборное оснащение.

Ученым уже удалось изготовить из новых волокон миниатюрные конденсаторы и вплести их в сотканную из них ткань. Поскольку при растяжении волокон их электрическое сопротивление меняется, из такой ткани в будущем можно будет шить предметы одежды для спортсменов, солдат и балерин, позволяющие дистанционно следить за характером их движений. Новыми волокнами также заинтересовались сотрудники НАСА, которые предполагают связывать ими между собой мелкие спутники в космическом пространстве.

XS
SM
MD
LG