Читать книгу "Тридцать три рассказа об инженерах - Денис Борисович Сухоруков"

наши дети сможем получить доказательство существования облака, предположительно порождающего все кометы, и изучить то, что осталось от формирования Солнечной системы, – так считает Ольга Старинова.

Весь аппарат представляет собой «бублик» массой около ста килограммов вместе с оборудованием, у которого средняя часть закрыта пластинкой. Пластинка и есть солнечный парус, он раскроется благодаря тому, что в «бублик» в определённый момент поступит инертный газ ксенон и надует всю конструкцию.

Парус изготовлен из тончайшей зеркальной плёнки. Отражаясь от зеркальной поверхности паруса, фотоны будут толкать корабль вперёд подобно ветру. Фотоны – это невидимые глазу и невесомые частицы, которые передвигаются со скоростью света, они излучаются Солнцем.

По словам учёных, парус не сгорит и не сломается во время перелёта даже в окрестностях Солнца.

«Проект уникален тем, что космический парусник будет маневрировать без использования топлива. Идея в том, что жидкокристаллическая плёнка, покрывающая паруса, под действием электрического тока с солнечных батарей меняет свою прозрачность, тем самым меняя отражающую способность разных участков паруса и, следовательно, траекторию движения», – рассказала Ирина Чернякина, ещё одна участница проекта[33].

Самарские инженеры отмечают, что преимущества космоплавания (как называют космические полёты под парусом) – неограниченные время и дальность полёта.

С помощью солнечного паруса можно будет решать и другие задачи: доказать фундаментальные законы физики, которые невозможно получить в условиях Земли (например, общую теорию относительности), «согреть» планету Марс, где средняя температура минус 50 °C, отражая солнечные лучи даже в ночное время суток. Это обеспечит необходимую температуру и увеличит выработку электроэнергии на будущей марсианской базе.

По словам Ольги Стариновой, учёные уже просчитали варианты перелётов парусника ко всем планетам Солнечной системы. Небольшие парусники могут долго находиться на орбитах около Юпитера, Сатурна или Марса, передавая на Землю научные данные. В настоящее время идёт расчёт траекторий путешествия к Солнцу.

«Мы должны рассчитать траектории, которые позволят максимально приблизиться к Солнцу, а также накачать парус солнечной энергией и при этом не спалить его. Это приобретает особенное значение, когда мы говорим о дальних миссиях, например, к Альфе Центавра», – сказала Ольга Старинова.

Студенты Самарского университета также участвуют в разработке солнечного паруса.

Остаётся ещё сказать, что Самарский университет – один из признанных мировых лидеров в космических парусных технологиях.

Россия – родина магнитов

Евгений Гореликов

Все люди иногда болеют. К большому сожалению, никому не удаётся прожить жизнь, не обратившись к врачу. Поставить правильный диагноз врач может сам, своими глазами осмотрев пациента, если болезнь очевидна. Но иногда заболевание протекает скрытно. Нужно узнать, что происходит у человека в лёгких, почках, печени или внутри суставов. Поэтому часто врачи используют для постановки диагноза медицинское оборудование. Например, магнитно-резонансные томографы (сокращённо МРТ).

Пациента помещают в специальное узкое углубление в МРТ, похожее на тоннель. Что это за аппарат? Если не вдаваться в подробности, то он создаёт сильные магнитные поля при помощи магнитов. Вы не пробовали поднести магнит к железной стружке? Металлическая пыль выстроится строго вдоль линий магнитного поля. Примерно то же самое происходит в МРТ. Тело человека примерно на 70 % состоит из воды, а в каждой молекуле воды есть два атома водорода. У атома водорода же есть протоны, положительно заряженные частицы. Магнитное поле буквально разворачивает протоны атомов водорода в теле человека вдоль линий магнитного поля. А потом, когда аппарат выключается и магнитное поле исчезает, протоны возвращаются в своё исходное состояние. При этом от них исходит определённое радиоизлучение. Датчики регистрируют его, и получается снимок. Он напоминает рентгеновский, но только гораздо более чёткий. А самое главное – он даёт доктору полную картину больного органа или сустава не из одной точки, как рентген, а со всех ракурсов.

Аппарат МРТ очень большой по размеру, весит много, требует много места и электроэнергии и стоит очень дорого. Поэтому и стоимость процедуры очень велика, она составляет до половины заработной платы среднего российского гражданина. Из-за этого многие больные люди не могут позволить себе её сделать.

Но российский инженер Евгений Гореликов из Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» с группой своих коллег решил это исправить.

Он разработал магниты для нового аппарата МРТ, который весит на полторы тонны (!!!) меньше обычного, а стоит в полтора раза дешевле. Стоимость исследования больного сразу снижается на 50 %[34]. Кроме того, в этом новом аппарате больше места для пациента – это значит, что можно обследовать даже больных со сверхтяжёлым весом – больше ста пятидесяти килограммов.

Такого поразительного результата удалось добиться за счет использования в качестве магнитов отходов магнитного производства и дешёвых сплавов редкоземельных металлов.

В основе изобретения – новейшая технология. Использование именно постоянного, а не сверхпроводящего магнита, как в большинстве современных аппаратов МРТ, позволяет снизить затраты на обслуживание прибора почти на полтора миллиона рублей в год.

Для новой установки МРТ больше не потребуется криогенная техника (то есть охлаждение), жидкий азот, жидкий гелий. Потребляемая мощность этого уникального томографа составит менее 1 кВт, поэтому его можно будет питать даже от возобновляемых источников энергии, как солнечные батареи и ветрогенераторы. Пока кто-то только разглагольствует об экологии, российские инженеры создают действительно экологически чистое оборудование.

Опытный образец устройства собран на заводе АО «НПО «МАГНЕТОН» во Владимире. В массовое производство по расчётам создателей он будет запущен через два-три года.

«Отец» весёлых роботов

Игорь Еремеев

2019 год, Пермь

У Алекса растрёпанная шевелюра на голове – заметно, что он давно не был в парикмахерской. У него крупные черты лица, высокий лоб, что указывает на недюжинный ум. Ещё у него живые глаза, он следит за вами взглядом, моргает, отвечает на ваши вопросы – может улыбнуться, ухмыльнуться, пошутить. Может и сам что-нибудь ляпнуть, когда его не спрашивают. Например: «Человек человеку волк, а робот человеку – друг». Спорно, особенно насчёт волков, но Алекс имеет право на своё мнение. У него есть даже морщинки вокруг глаз и рта. Рук, ног и всего остального, правда, нет. Но это пока. Разработчики обещают: ещё пять-шесть лет, и всё будет. Дайте только время.

Да, вы угадали: Алекс – это робот!

У него много «родителей», потому что он сложно устроен и требует труда большого количества людей. Но главный его «отец» – это молодой инженер Игорь Еремеев, технический директор компании «Промобот». Именно он отвечает за «мозги».

Девиз Игоря: «Невозможное мы сделаем сегодня – чудо займёт немного больше времени».

Робот Алекс