Техника - молодёжи 1985-10, страница 64

ЗАСТАВИТЬ

Герман СМИРНОВ,

инженер

ГОВОРИТЬ

К 3-й стр. обложки

САМУ

ПРИРОДУ.

крупные, могут в значительной степени или даже целиком состоять из водяного льда, подобно ряду спутников планет гигантов. Эти льды можно будет периодически загружать в нижний резервуар космического сифона, а затем расплавлять с помощью энергии, вырабатываемой его турбогенераторами. Лишь для пуска системы потребуется дополнительная энерге тическая установка, работающая, например, на солнечной энергии. Она расплавит первую порцию льда и закачает полученную воду (либо другую жидкость) в трубу сифона.

Заметим, что жидкость в закры том резервуаре находится под давлением своего насыщенного пара. По мере подъема жидкости по трубе ее запасы в резервуаре будут пополняться за счет расплавления льда или переработки минералов, где она содержится в связанном ви де. Именно на крупных астероидах и некоторых синхронных спутниках заработают, видимо, первые космические сифоны и трубопроводы-электростанции.

Главной трудностью на пути pea лизации подобных систем являет ся низкая разрывная прочность жидкостей в обычных (земных) условиях. Однако экспериментально установлено, что вода, хорошо очищенная от так называемых кавита-ционных зародышей (твердых частиц, мелких пузырьков газа), выдерживает разрывное напряжение до 280 атмосфер. Теоретическая же разрывная прочность идеально чистой и однородной воды — 1500 атмосфер. Так что резервы для повышения этой характеристики воды (да и других жидкостей) есть

Рассмотрим, к примеру, большой, состоящий почти целиком из водяного льда спутник Сатурна Тефию (диаметр около 1050 км). ХД прямого космического сифона ра вен для Тефии 5210 км, обратно го — 5290 км. Лед спутника, по-видимому, весьма чист, и, стало быть, полученная из него вода способна выдержать большие растягивающие напряжения. Если в качестве оценки разрывной прочности взять, скажем, 56 атмосфер, то для реализации космического си фона (прямого или обратного) на Тефии диаметр трубы должен возрастать от ее концов до точки Лаг-ранжа (внутренней или внешней) всего лишь в 100 раз. А это уже вполне приемлемо практически.

Говорят, будто царь Египта Птолемей 1 Сотер (367 283 гг до н. э.) основатель знаменитого Александрийского мусейона и библиотеки как-то раз обратился к прославленному древ негречеекому математику Евклиду с просьбой обучить его геометрии, но только более легким и коротким путем, нежели тот, которому сам ученый следовал в изложении своих великих «Начал». И говорят, будто именно тогда Евклид и произнес крылатую фразу, что, мол, к геометрии царская дорога не проложена...

Долгое время никто не сомневался в справедливости этих слов. Стоило уче нику какого-нибудь философа возроптать на трудность науки и ему тут же строго указывали: «В науку нет цар ского пути!» Но прошло две тысячи лет и выяснилось: такой путь есть! Говоря о науке, Евклид подразумевал математику, которая, по воззрениям древних, не имела и в принципе не могла иметь никакой связи с реальным миром. Но после того как анализ некоторых по пулярных азартных игр, например в кости, породил новый раздел математики, именуемый теперь теорией вероятностей, отрицать эту связь стало невозможно. Построив первый телескоп, итальянский ученый Галилео Гали лей (1564 1642) предложил папе римскому и его придворным взглянуть через прибор на Луну и Солнце и удоето вериться, что жизнь этих небесных тел подчиняется математическим зависимостям. Потому он и считается одним из основателей точного естествознания, что обращался за ответами на интересующие его вопросы не к изощренным в бесплодных умозрениях схоластам, а к самой природе. И убедительность этих ответов можно было сделать неотрази мой с помощью искусно поставленных демонстрационных экспериментов

Вот почему в XVII веке появляются ученые, непохожие на прежних мудрецов. Люди дела практики, они нередко выступали и в роли конструкторов уникальных научных приборов, и в роли ре жиссеров-постановшиков грандиозных научных экспериментов, в которых на учная истина раскрывалась перед неис кушенными, неподготовленными зрите

лями как увлекательный спектакль. И отныне ученики могли постигать законы науки, не напрягая чрезмерно свое абстрактное воображение, не блуждая в дебрях казуистических формулировок.

Одним из самых первых и самых изобретательных постановщиков крупномасштабных демонстрационных экспериментов стал знаменитый немецкий физик Отто фон Герике (1602 1686). Прослышав о модных тогда спорах теоретиков о невозможности пустого пространства - вакуума, он заявил: «Словоизвержения и употребление кра сивых слов так же, как умение вести споры, ровно ничего не значат, если дело касается естествознания». Будучи бургомистром Магдебурга и располагая возможностями, Герике решил доказать существование пустоты самым наглядным и убедительным способом.

Взяв бочку, целиком заполненную водой, он приказал выкачать из нее на сосом всю воду, считая, что получит в результате бочку, «наполненную пустотой». Но это не удалось: по мере откачки воды воздух через незаметные для глаза щели просачивался внутрь бочки. Тогда Герике изменил опыт: по его заказу был сделан медный шар с короткой выводной трубкой и краном на ней. Шар навинчивался на цилиндр, внутри которого мог перемещаться хорошо уплотненный поршень. Перемещая поршень и манипулируя краном, Герике смог создать в шаре вакуум и провести первые поразившие современников эксперименты.

Оказалось, что колокол в пустоте не издает звука, что животные в ней поги бают, свеча гаснет, а рыбу разрывает расширяющийся газ, скопившийся в плавательном пузыре. Но наибольшее впечатление и на самого Герике, и на участников его опытов произвела страшная сила атмосферного давления Когда Герике с помощью изобретенного им насоса стал выкачивать воздух из стеклянного сосуда с плоскими параллельными стенками, атмосферное давление раздробило сосуд на мелкие осколки. Открытие натолкнуло ученого на мысль более наглядно продемонстрировать силу атмосферного давления Вакуумированный шар он соединил

61