Техника - молодёжи 1990-03, страница 10

не снимка — молекулы хлорофилла.

Еще раз напомним, что расшифрованная структура отвечает только за первую ступень превращения энергии на световой стадии фотосинтеза (энергии света — в энергию электрического потенциала на мембране). Вторая ступень — обычный «протонный насос». Здесь электрическая энергия (протонный потенциал) с помощью АТФ-азы превращается в химическую энергию АТФ.

Обратим также внимание, что первая ступень превращения энергии в отличие от второй — бесферментная. Таким образом, процессы тут скорее не биохимические, а физические, даже квантово-фьзичес-кие, потому что, как показали исследования, перенос электрона по цепи осуществляется по туннельному механизму.

Все этапы световой стадии подробно изображены на рис. 2 и 3. Картина изучена настолько хорошо, что ученые успешно моделируют световую стадию в «полуискусственных» системах (рис. 4).

Итак, несмотря на то, что в процессах темновой стадии (не требующих света), а также и в работе фотосистемы 2 остается довольно много неясного, раскрыта самая суть световой стадии фотосинтеза — механизм переноса зарядов через мембрану под действием квантов света фотонов. Благодаря этому попытки искусственного воспроизведения фотосинтеза становятся осмысленными.

Здесь намечаются два пути. Методами биотехнологии, генной и белковой инженерии можно пытаться модифицировать бактериальный реакционный центр, чтобы добиться от него нужных технических характеристик. С другой стороны, можно подбирать гораздо более простые молекулы, способные образовать цепь переноса электрона, подобную «живой» (рис. 5 и 6). Оба направления едва возникли, впереди еще много неизвестного, и о практических результатах пока лучше не спрашивать. Но выбора у человечества, кажется, нет (по крайней мере сейчас): единственным перспективным, полностью экологически чистым источником электроэнергии, органического топлива и сырья остается искусственный фотосинтез. Овладев им, мы действительно получим неисчерпаемый источник конвертируемой энерговалюты.

1аваите помечтаем

Юрий АРЦУТАНОВ, инженер, г. Ленинград

Лабиринт для погоды

Пожалуй, ни один нормальный человек не захотел бы жить в квартире, где постоянно дуют сквозняки, протекает потолок, а налетающие порывы ветра выбивают стекла. Однако именно в такой «квартире» живет человечество. Наводнения, тайфуны, засухи, заморозки... Каждый год капризы атмосферы уносят тысячи человеческих жизней, уничтожают труд миллионов людей. Рано или поздно, но человечество обязательно возьмется навести порядок на планете, организовать такой климат, который будет нужен для выращивания зерновых и комфортной жизни людей.

Попытки изменить климат, водообмен в глобальных масштабах уже предпринимались ранее. Вспомним хотя бы печальной памяти проект поворота северных рек. Беда таких предложений в их необратимости: будь они реализованы — обратной дороги нет. А климат — это система с обратной связью: любое действие рождает противодействие. Впрочем, известный ученый Г. И. Покровский предлагал в свое время использовать надувные горы для защиты от ветров. Но защитный вариант не позволяет управлять последствиями изменения воздушного потока. Настоящее управление климатом придет, когда удастся наладить упорядоченный воздухообмен между холодными полярными и жаркими экваториальными областями.

В физике прежде чем приступать к любому мало-мальски сложному

проекту, сначала проводят модельные опыты. Возьмем и мы обычный плоский ящик. Один конец нагреем, другой — охладим. При незначительной разности температур тепловая конвекция будет ламинарной: теплый воздух поплывет под крышкой ящика, холодный потечет по дну. Увеличим разность температур: конвекция стала турбулентной — верхний и нижний потоки мешают друг другу — интенсивность теплообмена падает. Проблема в том, чтобы упорядочить встречное движение воздуха. Для этого установим посредине ящика вертикальную перегородку, своего рода разделительную полосу. А для

того, чтобы направление потоков было строго определенным,— верхний и нижний пороги заслонки у выхода из коридоров. Организованная конвекция резко снижает разность температур.

Такими перегородками в планетарном масштабе могли бы стать надувные секционные горы, протянутые вдоль меридианов. Размер коридоров между хребтами около тысячи километров. На поверхности Земли надувная гора будет в несколько километров шириной. У входов расположены затворы — они позволят регулировать направление ветра.

Известно, что на погоду оказывают влияние даже ветры, дующие на высоте 12—16 км. Но так много нам не понадобится. Высота Скалистых гор около Калгари всего лишь 2 км. А в Калгари, как известно, все время дуют северные или южные ветры.

На поверхности океана надувные

8