Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2004 № 08
Таким образом, как выясняется, Плутон движется среди огромного «роя» меньших по размеру тел, обращающихся на удалении примерно 5–8 млрд. км от Солнца (Плутон удален от Солнца на 5,9 млрд. км). По мнению ученых, пояс Койпера является хранилищем самых древних «кирпичиков», из которых возникли все планеты Солнечной системы.
Подтверждением этого может послужить и тот факт, что недавно за орбитой Нептуна, а стало быть, в непосредственном соседстве с Плутоном, было обнаружено еще несколько небесных тел примерно таких же размеров. Все вместе их теперь называют плутонцами. Но коль у Плутона столько «родственников», то не разжаловать ли и его из разряда планет в разряд планетоидов? — говорят некоторые исследователи. Тем более что случай разжалования небесного тела из разряда планет в истории астрономии уже был. Когда астрономы в самом начале XIX века открыли Цереру — один из самых крупных планетоидов, — ее поначалу тоже зачислили в разряд планет. Однако по мере того, как по соседству астрономы открывали все новые астероиды, положение Цереры становилось все более уязвимым и ее, в конце концов, разжаловали. Возможно, то же произойдет и с Плутоном.
Впрочем, астрономы договорились подождать, пока Плутон и его соседи не будут тщательно обследованы специальным зондом, который НАСА обещало отправить на окраины Солнечной системы где-то к 2010 году. Кроме того, новые астрономические открытия в этом районе ожидаются и с помощью новых астрономических инструментов, которые в ближайшем будущем должны вступить в строй как на Земле, так и на орбите. Во всяком случае, по мнению многих специалистов, уже в течение ближайших 2–3 лет следует ожидать открытия Плутона II и Плутона III.
Эти предсказания отчасти сбылись. Два года назад астрономы обнаружили объект, удаленный от нас на 6,5 млрд. км. Тогда очередная кандидатка на роль «десятой планеты» получила странное имя Кваоар: так зовут индейское божество, участвовавшее в сотворении мира. Но когда ученые из Калифорнийского технологического института объявили о новом «грандиозном открытии», сделанном с помощью сверхмощного телескопа Хаббл, то тут же попали под холодный душ скептических замечаний.
«Каждый год ученые открывают до 10 тысяч астероидов, — сказал по этому поводу заведующий отделом небесной механики Государственного астрономического института имени Штернберга, доктор физико-математических наук Николай Владимирович Емельянов. — В Солнечной системе их уже известно около 200 тысяч…»
Так что открытие малой планеты или планетоида в наши дни для астронома — довольно обыденное дело. Причем, например, доктора Майкл Браун и Чадвик Трухильо из Калифорнийского института заявили, что, вероятно, новый объект — далеко не самый крупный из находящихся в поясе астероидов. Возможно, через некоторое время удастся сделать еще более сенсационное открытие.
Согласен с коллегами и Н.В. Емельянов. Ведь оптическая техника совершенствуется. Теоретически возможно найти тело крупнее Земли…
С.НИКОЛАЕВ
ВНИМАНИЕ, КОНКУРС!«АВАНТА+» объявляет новый конкурс! В «ЮТ» № 4 за 2004 г. мы вместе с издательством «Аванта+» объявляли конкурс знатоков космоса. Подводим его итоги.
ПОЗДРАВЛЯЕМ РЕБЯТ,
первыми приславших обстоятельные и правильные ответы: Сашу ЕРШОВА из г. Пыталово Псковской области, Диму МЕДВЕДЕВА из Барнаула, Аскара МАЛИКОВА из Казани, Жанну СИВЕЕВУ из Вологды и Артема ПУТИНА из Перми.
Все победители получат по красочно оформленному тому энциклопедии «Космонавтика» из фундаментальной серии издательства «Аванта+».
Тех же, кто не выиграл в этот раз, просим не отчаиваться и попытать счастья еще. В этом номере мы разыгрываем еще 5 призов — иллюстрированных томов энциклопедии «Личная безопасность». К каждой книге также прилагается компьютерный диск с текстами, фотографиями и рисунками на ту же тему.
Итак, новые три вопроса:
1. Если вдруг случилось землетрясение, где самое безопасное место в доме или квартире?
2. Вы пошли в лес и заблудились. Поплутав, вышли к реке. В какую сторону логичнее идти, чтобы выбраться к жилью — вниз или вверх по течению?
3. Вы попали на тонкий лед, который трещит под ногами. Что лучше — бежать по нему в надежде побыстрее покинуть опасное место или ползти. Почему?
Желаем успеха!
Письма с ответами присылайте на адрес редакции с пометкой: «Конкурс «Аванта+». Безопасность».
НАД ЧЕМ РАБОТАЮТ УЧЕНЫЕ
Эпоха горящего металла
Почти все металлы способны гореть. Хорошо горят Аl, Мg, еще лучше — щелочные металлы Li, К, Na. Горит даже железо.
Использовать металл в качестве топлива для обогрева энергетически, конечно, невыгодно — на его производство приходится тратить гораздо больше энергии, чем можно получить при сгорании. И все же горение железа в технике широко используют. Чтобы в толстом стальном листе прорезать отверстие, достаточно разогреть его в одном месте добела и направить туда струю чистого кислорода. «Рисуя» на листе струей, удается получать отверстия самой замысловатой формы.
Горение всех металлов, особенно магния, сопровождается ослепительно ярким светом. Этим еще в XIX веке воспользовались фотографы. На полочку фотовспышки (рис. 1) клали зажженную селитровую бумагу. Она медленно тлела, пока фотограф не нажимал на резиновую грушу.
Струя воздуха выдувала магниевый порошок, и он ослепительно вспыхивал. В Германии для освещения дворцов и театров применяли лампы с магниевой лентой, подававшейся часовым механизмом. Одного мотка ленты хватало на десять часов.
В 1894 г. немецкий изобретатель Г.Гольдшмит создал горючую смесь — термит. Она состояла из окиси железа и алюминиевого порошка. При нагревании термита алюминий начинал гореть, отнимая кислород у окиси железа. Смесь сгорала ослепительно ярким пламенем, образуя при этом чистое расплавленное железо.
Первоначально термит применяли для сваривания рельсов. Достаточно было в промежуток между ними положить термитную шашку и поджечь, как он тотчас заполнялся расплавленным железом, которое, застывая, намертво соединяло рельсы. Сегодня существует множество термитных составов, пригодных как для ремонта авианосца в походе, так и для латания дыр в кузове автомобиля своими силами.
В 1923 году один из основоположников нашей космонавтики, Ф.А.Цандер, предложил сжигать ставшие не нужными в полете стабилизаторы и крылья, которые работают лишь в плотных слоях атмосферы, опустевшие топливные баки. Как показали его расчеты, это позволило бы значительно повысить скорость ракеты, получить аппарат, способный достичь Марса и вернуться обратно. Оставалось, правда, решить технические проблемы. Например, чтобы расплавить бак, его нужно предварительно как-то смять, сложить и подать в плавильную печь. Да и печь эта должна быть в сотни раз легче обычной, ведь стоит она на ракете.
Между тем сама по себе идея сжигания металлов в реактивных двигателях оказалась для ракетной техники весьма плодотворна.
Вот как устроен, например, ракетный двигатель твердого топлива РДТТ. В тонкостенном корпусе из углепластика расположен заряд твердого топлива, состоящего из веществ, содержащих кислород и водород, а также алюминиевый порошок. При сгорании углеводородов образуются газы, а горение алюминия повышает их температуру до 3000 °C. Продукты сгорания вытекают из такого двигателя со скоростью 2500–2600 м/с. Эта скорость достаточна, чтобы применять РДТТ в межконтинентальных и космических ракетах.
Американский космический корабль «Спейс Шаттл», например (рис. 2), оснащен двумя РДТТ весом по 568 т каждый на твердом топливе с большим содержанием алюминия. Они помогают ему разогнаться до скорости 1390 м/с.
Металлы могут гореть не только в кислороде, но и во фторе, выделяя при этом больше энергии. За рубежом ведутся работы над ракетным двигателем, в котором первоначально во фторе сжигается расплавленный литий, а затем к продуктам реакции подмешивается водород. Достигнута скорость истечения более 5000 м/с. Такой двигатель позволил бы сократить взлетный вес космических ракет в 1,5–2 раза.
Как полагают энергетики, металлическое топливо смогло бы решить и их давнюю проблему. Вы знаете, наверное, что перед энергетиками постоянно стоит задача «консервировать» излишки электроэнергии, не востребованные потребителями, скажем, в ночное время. Не останавливать же электростанцию!
