Техника - молодёжи 2002-02, страница 11

Марсолет над ущельем Долина «Мари-нера».

ное, заказчиков растут быстрее, чем уменьшаются размеры микросхем. И на помощь электронщикам приходят столь любимые отечественными конструкторами «схемные решения».

Простейший (давно известный и неоднократно использованный) пример: для «прямой трансляции» телевизионной картинки с Марса на Землю нужен очень мощный передатчик. Однако если использовать ту часть межпланетной станции, что остается на околомарсианской орбите, как ретранслятор, на планетоходе можно обойтись уже куда более слабой аппаратурой. А если применить малокадровое телевидение (не 25 и даже не 10, а, допустим, 1 кадр в секунду) с предварительной обработкой изображения, позволяющей выделять вновь возникающие препятствия, то можно «сливать» информацию не в реальном времени, а периодически и в гораздо меньшем объеме. И все это — очень многие сэкономленные килограммы и киловатты.

К еще большему упрощению конструкции, а соответственно — повышению надежности и снижению массы приведет разделение функций между разными аппаратами, к чему, собственно, и пришли в JPL То есть один робот пусть занимается химией грунта, другой — его структурой и механическими свойствами, третий отвечает на извечный вопрос «есть ли жизнь на Марсе?». Здесь же, кстати, найдется место и летающим автоматам, о которых чуть дальше. Так вот, каждая «механическая зверушка» сама по себе может быть простой, даже примитивной. Но вместе, как в пчелином рое или муравейнике, они образуют некий «коллективный разум» — автоматическую разведывательную систему, уже способную, в случае необходимости, не только перегруппировать силы, но и, предварительно обобщив результаты, уточнить направление и характер исследований.

Классика научной фантастики — Кларк, Стругацкие, Азимов, Лем... А теперь — предмет совместных разработок NASA и Массачусетсского технологического института.

НАПОСЛЕДОК - О МАРСОЛЕТАХ. Не

тех, что летят к Марсу, а тех, что должны реять в марсианском небе. Здесь грядет воплощение старой, но пока так и не реализованной мечты. Действительно, ес

ли есть атмосфера, то почему бы в ней не летать самолетам?

Первые прикидки «марсопланов» в NASA сделали еще в конце 1970-х и... задумались. Разреженная атмосфера нашего космического соседа требует крыльев сверхбольшого удлинения (или хотя бы сверхмалой нагрузки на крыло). Но это не есть хорошо: пусть марсианская атмосфера и не столь плотна, как земная, бури в ней такие, каких на нашей планете не видывали, а чем больше крылья самолета, тем он быстрее сломается в непогоду. И потом, как везти большие крылья под маленьким ракетным обтекателем?

И опять на помощь конструкторам пришли прибористы-электронщики. Если уменьшается масса научной аппаратуры (а также, что, может, еще важнее — навигационно-управляющей), то облегчается и сама машина, уменьшаются ее размеры. И в обратную сторону начинает действовать хорошо известный в технике и биологии «закон квадрата-куба»: площадь сечений машины (а значит, ее прочность) изменяется пропорционально второй степени, а объем (следовательно, масса) — третьей степени величины изменения ее линейных размеров. Иными словами, с ростом размеров аппарата масса его деталей растет быстрее, чем прочность а с уменьшением — убывает быстрее, чем прочность.

До сих пор техника имела дело с проявлениями этого закона при росте размеров. Вспомним, например, рассказ создателей гигантского транспортного самолета «Руслан» («ТМ», №2 за 1986 г.) — как они гордятся тем, что, благодаря новому профилю крыла и широкому применению композиционных материалов, им удалось обойти пресловутый закон квадрата-куба! А теперь — наоборот: уменьшение размеров самолета позволит придать ему достаточную прочность, несмотря даже на стыки, по которым он должен складываться для межпланетного путешествия.

ТАК СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ (в особенности — изготовления бортового оборудования) возвращает к жизни старые мечты, казалось бы, вычеркнутые из планов конструкторов или отложенные на далекое «потом». Только необходимо отметить одну малоизвестную и... горькую для нашей страны деталь.

Пресловутая «Стратегическая оборонная инициатива» — программа создания стратегической противоракетной обороны — не решила, да и не могла решить поставленной задачи: надежная противоракетная оборона больших территорий от массированных ударов не по зубам» современной науке и технике. Но именно при выполнении этой программы было достигнуто то совершенство датчиков, процессоров, приводов и многих других устройств и деталей, которое сегодня позволяет оживить» миниатюрных змее- и паукоподобных роботов.

ЭТО направление развития техники в нашей стране прохлопали... ■

С использованием материалов «Bild der Wissenschaft»

н

в

и

ЭТОТ РОБОТ-ЯЩЕР имеет собственное имя — Труди. Его создал Питер Дилворт из Массачусетсского института технологий. Экспериментируя с движущейся моделью динозавра, ученый пытается понять, как передвигались живые ящеры. Для наблюдений он использует стробоскоп (с помощью которого и сделан приведенный здесь снимок). 120-сантимет-

• 1

* V »

ровая механическая рептилия все еще немного шатается при ходьбе, да и по-хож Труди больше на страуса, чем на динозавра. Однако недостатки модели не смущают Дилворта. «Над этим мы еще работаем»,—объясняет он. □

НОВАЯ ПОЖАРНАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ

прошла проверку в берлинском автодорожном туннеле длиной 1,4 км. Ее разработала компания Siemens. Сердцевина системы — сверхтонкий стекповолокон-ный кабель, проходящий вдоль туннеля по двум трубам. Твердотельный диодный лазер излучает в стекловолокно пучок света, который рассеивается в трубах и анализируется детектором. Вспыхивает огонь - изменяются параметры колебаний в стекловолокне, и данные измерений больше не соответ вуют норме. Как следствие включается сигнал тревоги. Система способна локализовать очаг пожара с точностью до 3 м. □

ИСПАРЕНИЯ СПИРТА научились распознавать с помощью оптических волокон японские ученые из Университета Ямана-ши. Проблема серьезна. На многих промышленных предприятиях стоят резервуары с химикалиями, в том числе со спиртами. Содержимое таких емкостей не только ядовито, но и взрывоопасно. Поэтому важно выявить в них возможные трещины и пробоины как можно раньше. Это можно сделать, улавливая пары жидкости в местах ее утечки. Группа под руководством Масаюки Морисавы предложила свой метод. Оптическое волокно покрывается полимером новолаком. Подвергаясь действию паров спирта, он расширяется и направляет преломленные лучи света на специальный датчик (сердцевина волокна при этом сохраняет свои преломляющие свойства). Добавляя к полимеру железо и серу, исследователи усиливали его чувствительность, так как темная окраска волокна увеличивала поглощение света. Такие оптоволоконные сенсоры хороши тем, что неодинаково реагируют на пары различных спиртов — метанола, этанола, гексанола. ■ По материалам журнала «Bild der Wissenschaft»

ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 22002

3 Техника молодежи Ns 2 НкЛ