Журнал удивительных идей


Совместный проект учителей и учеников 192 школы







Что нам надо на Луне?

На Луне есть то, чего практически нет на Земле: изотоп гелия - гелий-3. Академик Евгений Велихов, главный на планете специалист по термоядерному синтезу и зачинатель программы построения первой опытной термоядерной электростанции, несколько лет назад завил, что самым удобным топливом для будущих ТЯЭС является гелий-3. Реакция с ним самая чистая, поскольку не дает радиоактивных отходов.

В 1 тонне лунного грунта содержится до 36 г гелия-3. Это значит, что мы сможем добывать до 70 кг гелия-3 с одного квадратного километра Луны. Мало? Да на всем земном шаре наберется не более 500 кг этого редкого вещества! А на Луне его 500 000 000 тонн! И он там постоянно воспроизводится из-за бомбардировки поверхности Луны "солнечным ветром".
Впрочем, нам столько и не нужно: при сжигании в термоядерной топке всего 1 тонны гелия-3 выделяется 55 ГВт-часов энергии. Этого количества хватит для нужд, например, Москвы на год. А один "Буран" всего за сутки может долететь с Луны до Земли и привезти почти 20 тонн гелия-3 - всей России хватит на пару лет.

Другое небо

Исследования космоса в оптическом диапазоне начались еще в те времена, когда человек просто разглядывал звезды. Это пассивное созерцание было достаточно продуктивным и позволяло не только предсказывать лунные и солнечные затмения, но и помогло сформулировать основные законы небесной механики. Однако истинным началом астрономии стало только изобретение Галилеем телескопа. Сейчас уже понятно, что электромагнитные волны оптического диапазона, то есть видимый свет, - лишь небольшая доля космического излучения, прилетающего на Землю. Кроме квантов света самой разной энергии нас непрерывно бомбардируют потоки электронов, протонов, нейтрино и, возможно, других элементарных частиц, которые еще предстоит открыть.

Наблюдения с Земли в рентгеновском диапазоне в чистом виде невозможны, поскольку электромагнитные волны поглощаются атмосферой тем сильнее, чем меньше их длина. Ультрафиолетовые лучи ослабляются воздухом гораздо эффективнее, чем видимый свет. Рентгеновское и гамма-излучение затухают еще сильнее и практически не достигают поверхности Земли. Избавиться от этого крайне нежелательного эффекта можно, только поместив приборы в открытый космос. Вселенная, оказывается, настолько пустынна, что наша тонкая 10-километровая атмосфера по поглощающей способности равнозначна миллиардам световых лет межгалактического пространства. Впрочем, и наблюдения с земной поверхности могут рассказать ученым много интересного о космических лучах. Первые исследования в гамма-диапазоне были проведены в 1962 году, когда ракета подняла детекторы в верхние слои атмосферы. Всего три минуты длились измерения, но и этого времени хватило, чтобы обнаружить совершенно новый необычный объект, который позднее идентифицировали как нейтронную звезду. В 1960-е годы, до начала регулярных исследований с помощью специальных рентгеновских обсерваторий "Ухуру" и "Эйнштейн", было открыто всего два источника рентгеновского и гамма-излучения - Крабовидная туманность и странная звезда Скорпион Х-1. В настоящее время детекторы гамма-излучения установлены на многих спутниках, которые, летая в безвоздушном пространстве, ведут непрерывный мониторинг дальнего космоса. Запуски двух новых рентгеновских обсерваторий - "Чандра" (Chandra), принадлежащей NASA, и "Ньютон" (XMM-Newton) Европейского Космического Агентства позволили получить качественно новую информацию об источниках рентгеновского излучения в космосе.

Рентгеновская и гамма-астрономия сегодня являются одним из важнейших инструментов в изучении космоса. Количество открытых источников жесткого электромагнитного излучения все время растет. Причем это не обычные спокойные звезды, которым для того, чтобы быть достаточно яркими в рентгеновском диапазоне, надо иметь температуру поверхности, равную многим миллионам градусов, а разные экзотические объекты, крайне удаленные от Земли. Большинство обнаруженных сегодня источников гамма-излучения имеют далеко не тепловую природу и связаны с разного рода нестационарными и взрывными процессами во Вселенной.

Толмачев Л.

М
а
т
е
м
а
т
и
к
а
Ф
и
з
и
к
а
Х
и
м
и
я
Б
и
о
л
о
г
и
я
И
н
ф
о
р
м
а
т
и
к
а