Юный техник 1968-06, страница 40

КОСМИЧЕСКИЙ ВАКУУМ НА ЗЕМЛЕ

В космических лабораториях будущего человека встретят гл> бокий вакуум и фантастический холод. Будет ли в таких условиях надежно работать обычная аппаратура? Или нужны какне-то новые материалы и конструкции?

На эти вопросы должен ответить эксперимент на Земле. Можно ли воспроизвести такие условия в лабораториях на Земле? Да, можно.

Если большую поверхность охлаждать жидким азотом, водородом или гелием, то на ней конденсируются, «вымораживаются» практически все газы из объема, который она окружает.

Впервые в мире такой насос был создан в пятидесятых годах в криогенной лаборатории физико-технического института в Харькове. Шар емкостью в два литра, подвешенный на трубке, помещался в камеру объемом 400 л. Небольшой вспомогательный насос создавал в ней предварительное разрежение. Затем в шар наливали жидкий водород. Через несколько минут в камере вакуум был уже порядка одной стомиллиардной доли атмосферы. Но это не предельный вакуум для конденсационного насоса. Защитив водородную емкость от теплых стенок охлажденным до азотной температуры экраном, удалось получить вакуум в сто раз более глубокий.

Однако «космический» вакуум куда более разрежен. Если собрать молекулы в 10 тыс. км' космического пространства и «сжать» их до нормальной атмосферной плотности, то мы получим всего одни кубический сантиметр! Поэтому физикам для поиижения температуры пришлось использовать охлаждение непрерывным испарением.

Еще древние египтяне знали, что напитки нужно хранить в пористых сосудах: необходимое для испаре

ния тепло поглощается стенками, жидкость охлаждается.

Откачивая Нары над жидким гелием. удалось получить температуру конденсирующей поверхности всего на два градуса выше абсолютного нуля. Вакуум, который получили, даже не измеришь.

Понижая температуру конденсирующего элемента, можно получить вакуум, не только равный космическому, но и далеко превосходящий его. Величину такого вакуума можно лишь приблизительно оценить. Измерить его в принципе невозможно: вероятность попадания одной молекулы на любой фиксирующий измерительный счетчик практически равна нулю. Если же понизить температуру конденсирующего элемента до одной сотой доли градуса по Кельвину, то объем, в котором нужно ловить одну молекулу,, возрастет до размеров, больших, чем доступная человеческому глазу все-л синая.

Итак, температура в космосе, на которую нередко ссылаются как на предельно низкую, даже в самых удаленных от звезд точках равна примерно 10 по Кельвину. Физики же в земных условиях могут «работать» с температурами, в десятки тысяч раз меньшими. Получают их методом адиабатического размагничивания парамагнитных солей.

Харьковские физики, Сергей и Елена Гришины, ученики крупнейшего специалиста в области криогенной техники члена-корреспондента Академии наук Украины Евгения Боровика, создали конденсационный насос, который они назвали абсолютным.

Этот вакуумный насос — единственный, скорость откачки которого практически совпадает с теоретической. Ее сравнительно легко сделать равной нескольким миллионам литров в секунду. В то же время мыслимые в техническом исполнении насосы диффузионного типа, которые сейчас используются, могут иметь максимальную скорость откачки около 100 тыс. л в секунду, да к тому же они в полтора раза дорожо конденсационного.

Владимир САФР0Н0В, инженер (АПН)

38