Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Физика»Содержание №15/2005
Сканер в кармане

Сканер в кармане

New Scientist, 25 Dec. 2004, 11Японские учёные разработали сканер, встроенный в пластиковый лист размером с кредитную карту. Такой сканер можно вставлять в сотовый телефон, который будет служить и источником питания, и запоминающим устройством, и дисплеем. Поскольку лист – носитель гибкий, вы легко сможете отсканировать изображение, размещённое на кривой поверхности, например, на странице книге около корешка или на бутылке. Светоизлучающие пластики уже используются в гибких компьютерных дисплеях, в стадии разработки находятся телевизионные экраны на пластиковых светодиодах. Однако для гибкого сканера впервые использовали не светоизлучающий, а светочувствительный пластик: в полимерной матрице тысячи светочувствительных пластиковых фотодиодов размещены на расстоянии 700 мкм друг от друга и каждый соединён с пластиковым же транзистором, размещённым в слое сверху. Когда миниатюрный фотодиод освещается, в нём возникает фототок, и в соответствующем транзисторе возникает заряд. Накопленные в транзисторах заряды преобразуются в изображение. Чтобы запомнить какое-нибудь изображение, надо просто наложить на него гибкий сканер-лист, даже не прижимая плотно, и осветить. Свет будет проходить сквозь прозрачный пластик всюду, кроме тех мест, где над диодами «сидят» транзисторы, таким образом диоды будут засвечиваться только светом, отражённым от подложки, т.е. от сканируемого изображения. Светлые места дадут много света, тёмные – мало, в результате сформируется скрытое чёрно-белое изображение, которое можно визуализировать, поместив сканер-лист в устройство считывания. По мнению разработчиков, разрешающая способность их сканера вполне достаточна, чтобы прочитать самые мелкие надписи на винной этикетке (пока это 15 мм–1, но нетрудно достичь 100 мм–1). Они рассчитывают через три года поставить в продажу сканер-листы размером А4. На очереди – цветные гибкие сканеры.

Частный космолёт

Пилотируемый аппарат Space Ship One (SS1, космический корабль 1), стартовав из пустыни Мохаве в Калифорнии, уже дважды успешно слетал в космос. (Полёт считается космическим, если корабль поднялся на высоту 100 км.) В обоих полётах корабль пилотировал 62-летний Майкл Мелвилл, который уже считается астронавтом. В третьем полёте на борту корабля впервые может появиться пассажир – главный конструктор аппарата Берт Рутан (Burt Rutan, глава фирмы Scaled Composites), который прославился организацией первого в мире беспосадочного кругосветного перелёта на самолёте собственной (и оригинальнейшей) конструкции «Вояджер» (см. «Физику» № 10/05. – Ред.). Space Ship One – первый в мире частный космический корабль, который должен положить конец монополии госструктур в освоении космического пространства. Б.Рутан заявил, что, во-первых, стремился доказать возможность создания частного космического корабля и, во-вторых, побудить других конструкторов начать делать то же самое: «Мы пытаемся продемонстрировать, что подобное строительство вполне по силам и при этом обойдётся фантастически дёшево».

Система, на которой был осуществлён суборбитальный полёт, состоит из двух аппаратов совершенно нового и необычного вида, мобильного наземного пункта управления и симулятора полётов. Корабль-носитель White Knight (Белый рыцарь) представляет собой двухмоторный турбореактивный самолёт с размахом крыльев 25 м. Собственно космический корабль SS1 длиной 8 м рассчитан на экипаж из трёх человек. При старте он располагается под фюзеляжем аппарата-носителя, который поднимает его на высоту 15 000 м. Набрав эту высоту, SS1 отделяется от носителя, включает ракетные двигатели и начинает дальнейший набор высоты со скоростью, в 3,5 раза превышающей скорость звука. Максимальная высота подъёма – 100 км. По её достижении аппарат начинает медленный спуск на Землю, в ходе которого астронавты примерно 3,5 мин находятся в состоянии невесомости, причём в комфортных условиях, без скафандров. Самое сложное – обратный спуск. Парашютов и двигателей нет, корабль просто планирует. Гашение скорости осуществляется совершенно новым, необычным образом. Два подвижных киля аппарата раздвигаются наружу, увеличивая аэродинамическое сопротивление корабля и одновременно повышая его устойчивость. Это позволяет создать исключительно комфортные условия для астронавтов, поскольку перегрузка в этом случае не превышает 5g. На высоте 24 000 м рули занимают нормальное положение параллельно потоку, и аппарат начинает планирование на посадочную полосу. Общая продолжительность суборбитального полёта составляет около 30 мин. Скорость при снижении не превышает трёхкратной скорости звука – значительно меньше, чем у шаттла, что делает ненужным тяжёлое теплозащитное покрытие. И SS1, и White Knight построены из сверхлёгких композитных материалов, ставших визитной карточкой фирмы Б.Рутана. Оба аппарата снабжены множеством круглых иллюминаторов с двойной защитой, позволяющих свести массу (и стоимость) аппарата к минимуму.

Фото

Программа Tier One может претендовать на получение премии X-Prize в размере 10 млн долл. в рамках конкурса, который был объявлен в 1996г. Приз оспаривают 26 команд, одна из них российская. По условиям, приз достанется первому частному проекту, с помощью которого удастся дважды на протяжении не более чем двух недель отправить на высоту 100 км (и благополучно возвратить на Землю) экипаж из трёх человек или эквивалентный груз. Многоразовый Space Ship One – самый вероятный претендент на победу. Стоимость разработки (она уже сейчас составляет 25 млн долл.) в любом случае превысит величину премии X-Prize, так что г-н Рутан полагает, что главная задача – не столько получить сам приз, сколько доказать, что космический туризм возможен. Потомки энтузиаста частного извоза Адама Козлевича верят: космический туризм, который пока рассматривается как экзотическая забава миллионеров, станет золотой жилой вроде круизных путешествий по океанам.

Второй фаворит – команда 32-летнего Джона Кармака, автора знаменитых компьютерных игр Doom, Quake, Wolfenstein. Кармак считает, что потратить деньги на полёт в космос куда интереснее, чем на покупку «Феррари» или «Бентли». Его команда состоит из совсем молодых людей, которые работают в Техасе. Проект называется Black Armadillo (Чёрный броненосец) и обойдётся не менее чем в 1 млн долл. Полёт «Чёрного броненосца» намечен на конец 2004 г. [К настоящему моменту нам не удалось найти сведении о том, состоялся ли полёт. – Ред.] Кстати, уже предложен новый приз: 50 млн долл. за первый частный корабль, который сделает полный виток вокруг Земли.

От России в конкурсе участвует проект C-XXI, представленный «Суборбитальной корпорацией», базирующейся на машиностроительном заводе им. Мясищева в г. Жуковском (Московская обл.), где кроме поколения стратегических бомбардировщиков сделан высотный самолет «Геофизика М-55». Он выводит капсулу с ракетой на высоту 20 км, капсула там отделяется, двигатели толкают её выше, и, набрав нужные 100 км, капсула возвращается на Землю. Наши шансы на победу в конкурсе мизерны. Дело не в технических неувязках C-XXI, который учёл опыт «Бурана», а в тотальном отсутствии инвесторов.

http://news.binet.com.ua
http://emigration.russie.ru/news/3/899_1.html

 

Умирающие звёзды могут согреть замёрзшие планеты – и будет жизнь

Группа американских и французских астрофизиков выяснила, что благоприятные для жизни условия могут создаваться на удалённых планетах умирающими звёздами. В качестве основного критерия они рассматривали способность светила поддерживать на планете температуру, достаточную для существования жидкой воды, в течение периода, достаточного для зарождения жизни. Учёные смоделировали эволюцию «обычной» звезды и проследили, где на разных её стадиях должна находиться «потенциально обитаемая» планета. Для подобных Солнцу звёзд были обнаружены три благоприятных периода. Первые 10 млрд лет, в течение которых внутри небесного тела происходит термоядерный синтез, отвечают нынешнему Солнцу и расстояниям до планеты, сравнимыми с радиусом орбиты Земли или Марса (0,95–1,37 а.е.). Затем, после примерно 20 млн «смутных лет», когда яркость звезды колеблется из-за быстрого «выгорания» водорода, устанавливаются новые «границы для жизни» – 2–9 а.е. Внутрь этого диапазона, если рассматривать Солнечную систему, попадают орбиты астероидов, Юпитера и его спутников. На третьей стадии, сопровождающейся превращением звезды в красного гиганта (огромное разреженное тело, собственный радиус которого сравним с орбитами планет), благоприятными для зарождения жизни становятся ещё более далёкие объекты. Астрофизики убеждены, что предложенная ими модель будет полезна при изучении планет за пределами Cолнечной системы. Около 130 таких планет уже удалось найти, и некоторые из них расположены вблизи «стареющих» звёзд. Не исключено, что именно туда в надежде на ответ будут отправлены в будущем радиосигналы.

http://www.scientific.ru/

Максимальная масса звёзд

Установлен надёжный верхний предел массы звёзд – 150 масс Солнца (MС), – что имеет силу фундаментальной константы. Массивные звёзды распространены значительно реже, чем звёзды солнечной массы. Поэтому они менее изучены с наблюдательной точки зрения, и до последнего времени не существовало принципиального ограничения на наибольшую массу, которую может иметь только что рождённая звезда. Изучая распределение звёзд по массе в звёздном скоплении Арочное, которое расположено вблизи центра Галактики, Д.Фигер установил явный дефицит звёзд массой более 130MС, вернее полное их отсутствие, против ожиданий для известных распределений масс. С учётом неопределённостей это даёт оценку верхнего предела возможной массы звёзд – 150MС. Одним из главных достижений астрономии является теория эволюции звёзд, согласно которой судьба звезды зависит в первую очередь от её массы. Звёзды с солнечной массой живут порядка 10 млрд лет, а с массой в десять раз большей – всего порядка 10 млн лет. Компьютерные расчёты хорошо согласуются с наблюдениями для звёзд средней массы. Однако модели звёзд массой порядка 100МС не столь успешны, так что такое моделирование представлет большой интерес. Модели сферической аккреции газа на протозвезду дают для предельной массы звезды около 100MС. Этой же величиной масса может быть ограничена вследствие развития пульсаций, которые позволяют звезде сбросить лишнюю (с точки зрения устойчивого равновесия) массу. Другие модели – слияния нескольких протозвёзд или дисковой аккреции на протозвезду – вообще не ограничивают возможные массы звёзд, и существуют расчёты звёзд массой до 1000MС. Ввиду такой неопределённости понятно, сколь важным для теории звёздной эволюции является наблюдательный факт существования верхнего предела массы звезды. Скопление звёзд Арочное оказалось наиболее подходящим для данной задачи. Это одно из самых массивных звёздных скоплений, содержащее достаточно звёзд, чтобы ожидать там редкие сверхмассивные звёзды. Кроме того, оно очень молодо – образовалось 2–2,5 млн лет назад во время внезапной вспышки звёздообразования в центре Галактики, – поэтому массивные звёзды ещё не успели проэволюционировать и, таким образом, прекратить существование вспышкой сверхновой. Так как скопление расположено вблизи центра Галактики, то расстояние до него хорошо известно (7,7 кпк), что позволяет оценивать параметры звёзд (светимость и массу) с очень хорошей точностью.

http://www.scientific.ru/

Вреден ли сотовый?

Учёные, работавшие в рамках проекта REFLEX (на исследования 12 научно-исследовательских групп из 7 стран Европейским Союзом было выделено 2 млн евро), не смогли прийти к однозначным выводам по поводу того, вредно или нет для здоровья электромагнитное излучение от мобильных телефонов, сетевых линий и ЛЭП. По одним данным, электромагнитное излучение низкой и высокой частот оказывает генотоксическое влияние на клетки определённого типа и изменяет функции некоторых генов, по другим – такого влияния не обнаружено.

New Scientist, 25 Dec. 2004, 9.

Подборка и пер. с англ.
Н.Д.КОЗЛОВОЙ, К.Ю.Богданова