Читать книгу "Придумано девочками. Истории о выдающихся изобретательницах - Кэтрин Тиммеш"

Прошло несколько месяцев, и изобретение Джин было готово. Называлось оно мультиударный щит и состояло из четырех слоев керамической ткани, между которыми имелся зазор в семь с половиной сантиметров. Сколько весила конструкция? Меньше, чем лист алюминия. Но тут возникла новая проблема: нужно было придумать щит для жилых модулей Международной космической станции, то есть для помещений, где располагались космонавты. Чтобы поместиться в модуль, щит должен был иметь толщину не более шести с половиной сантиметров. Мультиударный щит Джин был толщиной тридцать сантиметров и потому не годился. Но Джин и ее товарищи с присущей им смекалкой взяли и модифицировали мультиударный щит — сжали (сплющили) его и добавили новый материал. Тебе этот материал уже знаком, не так ли? Это кевлар.

Джин объясняла, как действует ее щит: «Снаружи на корабле закреплен лист алюминия, при столкновении с которым мусор дробится. Пролетев сквозь этот алюминиевый шит, уже раздробленные частицы ударяются о керамическую ткань „Некстел“ и рассыпаются на еще более мелкие части».

После этого, по словам Джин, частицы продолжают двигаться с огромной энергией, но уже медленнее — примерно со скоростью пули, то есть около километра в секунду.

«За слоями керамической ткани их поджидает кевлар, ударившись о который они опять теряют скорость, — объяснила она. — Именно такой щит и установлен на космической станции».

Щиты, изобретенные Джин Крюс и ее командой, были запатентованы Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА), где работали ученые. Эти щиты обеспечивают безопасность космонавтов и сохранность космической станции, позволяют успешно осуществлять важнейшие эксперименты — те, что лучше всего проводить в космосе. Это, например, опыты, связанные с микрогравитацией (то есть практически в условиях невесомости). Благодаря знаниям, приобретенным в ходе этих испытаний, были сделаны сотни важнейших открытий и мы смогли на практике воспользоваться разнообразными достижениями науки. Именно космосу мы обязаны пульсометрами, инсулиновыми помпами, велосипедными шлемами и спутниковым телевидением. Кто знает, что изобретут в космосе в следующий раз! Может, стильную хайтековскую теннисную ракетку, а может, ну, например, перспективное лекарство от рака.

Валери Томас

Передатчик иллюзий

Добро пожаловать в будущее — в мир захватывающих приключений, которые входят в наш дом благодаря современным технологиям. Одна из них — передатчик иллюзий. Когда математик Валери Л. Томас изобрела приспособление для создания трехмерного изображения предметов, причем без использования лазера, она воплотила в жизнь то, о чем прежде писали лишь ученые и фантасты. Теперь воспользоваться ее открытием может каждый. Благодаря изобретению Валери актеры будут прохаживаться по гостиной, столовой или кухне вашего дома так, будто и впрямь ненароком заскочили к вам в гости.

«Вы же наверняка видели трехмерные очки — надеваешь, и кажется, будто действие происходит не на экране, а прямо рядом с вами? — объясняла она принцип работы своего передатчика. — Тут эффект тот же, только очки не нужны. Представьте, что у вас есть телевизор, но без экрана, а вместо экрана — пустое пространство. Изображение исходит из этого пустого пространства и расположено прямо в воздухе перед ним».

Толчком к изобретению послужило любопытство. Будучи руководителем группы компьютерной обработки изображений в Центре космических полетов имени Годдарда американского аэрокосмического агентства НАСА, Валери с неизменным удовольствием посещала научные выставки. На одной такой выставке ее внимание привлек трюк с электрической лампочкой. Стоя на некотором расстоянии, она видела, как человек, демонстрировавший трюк, вывинтил лампочку из патрона и унес ее. Все бы ничего, вот только лампочка словно бы осталась на своем месте, более того, даже горела по-прежнему. Как так получилось? — удивилась Валери и решила выяснить. Снедаемая любопытством, она попробовала коснуться лампочки, но рука прошла сквозь изображение. И Валери сразу же решила разобраться, как возник этот эффект.

Чтобы лучше понять увиденное, Валери стала изучать, как возникновение реального изображения объясняет оптика, то есть наука о свете.

Трехмерное изображение еще называют реальным. Оно создается с помощью круглого вогнутого зеркала и, подобно настоящему предмету, имеет глубину. Изображение возникает в пространстве перед зеркалом. Посмотрите в вогнутую поверхность начищенной до блеска ложки. Что вы видите?

«Разобравшись с самой концепцией, — говорила она, — я начала думать, как можно использовать ее на практике. Тут-то мне и пришло в голову нечто вроде домашнего телевизора, который передавал бы изображение, но выводил его не на экран, а прямо в воздух».

С помощью толкового ассистента по имени Марк Валери начала эксперименты в собственной лаборатории. В свободное от работы время лаборатория превращалась в гостиную и столовую их дома. Марк был исполнен энтузиазма и любопытства под стать Валери. Было ему пять лет, и он приходился ей сыном. В экспериментах Валери использовала то, что было под рукой, а если не знала точно, что ей было нужно, — импровизировала. Нет вогнутого зеркала? Подойдет обычная столовая ложка, решала она. И еще малярный скотч и свечка, оставшаяся с Рождества. Добившись первых успехов, она все же раздобыла несколько зеркал для более серьезных экспериментов. Проверка открытия на практике не обошлась без проблем и огорчений.

«Как-то раз я экспериментировала с новым зеркалом, — рассказывала Валери, — и никак не могла понять, в какую именно точку проецируется изображение. Я подумала — ну все, не работает. Может, моя идея вообще никуда не годится! И тут я услышала: „Мама, мама! Вот картинка, она здесь!“ И это меня снова воодушевило».

Валери запатентовала свой передатчик иллюзий в 1980 году, однако в продажу он до сих пор не поступил. То есть пока не поступил. Главная проблема, по мнению Валери, заключалась в том, чтобы выйти на следующий уровень — найти ресурсы, чтобы создать действующую модель и начать ее производство. Кроме того, для демонстрации телевизионных программ в 3D потребуется помощь программистов телекомпаний, а это само по себе может оказаться серьезным препятствием. Впрочем, как считает Валери, даже если телекомпании и не заинтересуются изобретением, всегда можно проигрывать в 3D свои собственные записи, например домашнее видео.

Передатчик иллюзий снабжен приемным устройством, которое напоминает телевизор без экрана. Одно вогнутое зеркало располагается на передающем конце, второе — на принимающем. Второе зеркало предназначается для воссоздания получаемого реального образа. Приемное устройство ловит и обрабатывает сигналы подобно тому, как это делает телевизор.