Техника - молодёжи 1958-12, страница 14

А. ЮРЬЕВ, инженер

-СЕ DillЕ

Рис. Ю. СЛУЧЕВСКОГО и А. КАТКОВСКОГО

АНЕ ТОАЁТО»

|60

120

.do

кяаякгаь,. ^tH^y^jiiMiTit'trj

__11 111 11 Minw

• — •*>.....• -•» • .. . . ...

......•

МОРЕ НЕИСЧЕРПАЕМОЙ ЭНЕРГИИ

Высоко над нами, в верхних слоях атмосферы, скрыты неисчерпаемые запасы энергии. Использовать их особенно удобно для летательных аппаратов: трансконтинентальных самолетов, искусственных спутников Земли и межпланетных ракет.

Эту энергию доставляют на Землю излучения Солнца, звезд, космические лучи и метеоры. Пробиваясь сквозь атмосферу, они производят огромную работу. В безоблачный день чистый и сухой воздух поглощает все вредные для жизни излучения и регулирует поступающую на Землю энергию с величайшей точностью, пропуская около двух малых калорий излучения в минуту на 1 см² поверхности Земли. Пока энергия этих излучений велика, они от атомов азота и кислорода — основных газов атмосферы — отрывают по одному или по нескольку электронов (то есть ионизируют газы), а также расщепляют молекулы газов на атомы (диссоциируют их).

Как происходит диссоциация молекул? Обычно кислород состоит из молекул, имеющих размер около 0,0000003 миллиметра. В нижних, плотных слоях воздуха, куда проникают лучи только небольших энергий, два атома кислорода, крепко связавшись друг с другом внешними электронами, бесконечно кружатся один возле Другого. Однако в верхних слоях атмосферы, куда доходят еще не ослабленные лучи, кислород в виде молекул находится только ночью. Первые косые лучи Солнца сначала заставляют атомы этого газа слегка отодвинуться друг от друга, а потом, когда интенсивность и энергия солнечного излучения увеличиваются, оно и вовсе отрывает атомы один от другого. При этом

До слоя атомарного кислорода, который в полдень находится на высоте 40 км, планетолет поднимается с помощью ракетных ускорителей. Выше 40 км начинается слой, где ПАРДы могут работать, используя энергию диссоциированного кислорода. С высоты 80 км до 160 км простираются слои, в которых ПАРДы могут работать, используя энергию как диссоциированных, так и ионизированных газов.

Набрав скорость, планетолет летит с выключенными двигателями, как космическое тело.

Солнце придает атомам кислорода весьма большую энергию и препятствует их обратному соединению в молекулу.

Ионизация кислорода под влиянием излучений происходит так. Нейтральный атом кислорода состоит из ядра, имеющего положительный заряд, и восьми

Расположение вокруг Земли слоев воздуха одинаковой плотности и одинаковой диссоциации. Видна зависимость высоты слоя от широты.

СДОИ I

одииАкоаои плотности

слои /

ОДИНАКОВОМ ДИССОЦИАЦИИ

отрицательно заряженных электронов, вращающихся вокруг ядра. При достаточно сильном облучении один из электронов наружной электронной оболочки отрывается и покидает атом, который, таким образом, приобретает положительный заряд. Очень сильное облучение может оторвать от атома два, три и даже больше электронов. При этом атом поглощает каждый раз все больше и больше энергии.

Вот на эту-то работу, совершаемую по пути сквозь атмосферу, и затрачивается энергия излучений Солнца, космических частиц и метеоров. Если на высоте 250 км, где энергия излучений способна расщепить почти все молекулы, газы находятся только в атомарном виде, то ближе к Земле количест-

Окно в 51/Ъцш,ее