Техника - молодёжи 1990-10, страница 8
Вести из лабораторий ГИРЛЯНДА НА ФОБОСЕ Когда готовилась экспедиция к Фобосу, предлагалось выбросить с посадочного аппарата несколько электрических датчиков для изучения магнитосферы Марса. Их следовало соединить довольно тонкими тросиками общей миной порядка 50—60 км. (Эти тросики попадали в светло-зеленую область на рис. 1, и должны были быть исполнены в виде ленточек.) Фобос — малая планета диаметром около 20 км. Его гравитационное поле очень слабое, и коллинеарные точки либрации Li и L2 находятся всего в нескольких километрах от поверхности. Достаточно было бы вытолкнуть датчики со скоростью 3—4 м/с, чтобы они ушли за точку либрации и попали в область преобладания центробежных сил Красиво, наверное, выглядел бы Фобос с такой гирляндой. К тому же это была бы первая ласточка из благородного семейства титанов — космических лифтов. Но — не судьба. Гирлянда на посадочный аппарат не попала, а сам аппарат не попал на Фобос... ХОЧЕШЬ УДЕРЖАТЬ — ОТПУСТИ Всем известно, что спутник, запущенный в ньютоновском поле на орбиту, будет двигаться по ней вечно (при отсутствии сопротивления среды). А если запустить много спутников на одну орбиту и зацепить их друг за друга тросами... Знаете, что произойдет? Рухнут на притягивающее тело. И очень скоро. Начнут вести себя как хула-хуп — обруч, закрученный вокруг талии гимнастки, то есть «обкатывать» одним краем планету, вокруг которой они вращаются. А причиной тому — все та же микротяжесть, которая для сегментов кольца, оказавшегося ближе к оси вращения, будет направлена к центру масс системы, для более удаленных же — в противоположную сторону. Чтобы спасти спутниковое кольцо, надо подумать о свойствах его природных аналогов — метеорных колец. Они тоже состоят из отдельных частиц, летящих друг за другом примерно по одной орбите и сдерживаемых невидимыми нитями — силами гравитационного притяжения. Только нити эти необычные: при «растягивании» их «натяжение» падает, поскольку гравитационное притяжение уменьшается с увеличением расстояния. Скопируем это природное свойство метеорных колец. Дадим тросам возможность втягиваться на спутники и выпускаться обратно. Будем регулировать их натяжение, уменьшая его при удалении одного спутника от другого и увеличивая при сближении спутников. И кольцо станет устойчивым. Воистину: хочешь удержать — отпусти. Кто знает, может, когда-нибудь такие кольца украсят Солнечную систему... Валерий ЯНЦЕВ, инженер Электромагнитная энергия сверхвысокой частоты (СВЧ) используется сегодня для различных целей, начиная от передачи сигналов из космоса, кончая приготовлением обеда в скороварных кухонных печках. И вот еще одно на первый взгляд необычное сочетание — СВЧ-скальпель. Горячий скальпель От него не отказались бы и филиппинские хиллеры В медицинской практике для заживления ран и язв издавна применялось прижигание. Образующаяся при ожоге сухая корочка (струп) останавливала кровотечение и препятствовала проникновению инфекции в организм. Этот способ долгое время сохранялся почти без изменений. Лишь сравнительно недавно, в 60-е годы, раскаленное на огне железо врачи заменили термокаутером (прижига-телем), разогревающимся электрическим током. Более того, поместив в лезвие обычного скальпеля нагревательный элемент, инженеры и хирурги получили совершенно новый инструмент, способный проводить резекцию (разрез тканей) и одновременно коагулировать (прижигать) кровоточащие сосуды. Но вскоре выяснилось, что инструмент оказался с изъяном — слишком много времени требовалось для разогрева лезвия. Из-за этого нельзя было отключать нагревательный элемент в перерывах между резекциями, что создавало массу неудобств для хирурга. В конце концов появились новые коагуляторы, основанные на других принципах. Возникли самостоятельные направления хирургии: высокочастотная, ультразвуковая, лазерная, плазменная. Каждое из них успешно решало свои задачи. Однако по-прежнему один из типов операций оставался крайне сложным. Речь идет об операциях на органах, содержащих мощную сеть кровеносных сосудов — печени, селезенке, почках. Существовавшие инструменты создавали незначительную глубину коагуляции в области разреза. Дело в том, что теплопроводность струпа много меньше, чем у живой ткани, он перекрывал передачу энергии в глубьлежащую область. И тонкий коагулированный слой не выдерживал напора крови из многочисленных сосудов, возникало обильное кровотечение. Выходом оказалось применение СВЧ-коагуляторов. Почему именно они решили проблему? Напомним, что распространение электромагнитной энергии в живом организме сопровождается ее поглощением. Происходит нагрев биоткани. Он зависит от ее электрофизических свойств и прямо пропорционален напряженности и частоте электромагнитного поля. Причем с ростом частоты излучения проводимость тканей увеличивается. Значит, создав СВЧ-поле с определенными параметрами, можно получить такой одновременный равномерный нагрев, который приведет к коагуляции слоя требуемой толщины. Первое сообщение о применении СВЧ-скальпеля сделали американские ученые в 1985 году. Лезвие инструмента было совмещено с антенной, излучающей энергию, подводимую от мощного СВЧ-генера-тора через кабель. В том же году СВЧ-скальпель начали создавать и наши специалисты — сотрудники московского НПО «Торий» доктор физико-математических наук В. Н. Макаров и кандидат биологических наук Ю. А. Хитров. Они знали, что при испытании американского скальпеля обнару- 6 |
