РИА «Новости»: Десять лучших достижений российской науки и техники в 2006 году

Об энергетическом кризисе можно будет забыть

 

Российские ученые из Объединенного института ядерных исследований сделали сенсационное открытие: в лаборатории опытным путем удалось подтвердить существование долгоживущего «супертяжелого» элемента с атомным номером 114 Периодической таблицы Менделеева.

 

Время его жизни - полсекунды. По ядерным меркам - это немыслимо долго. Как уверяют ученые, открытие может существенно повлиять на представления о формировании Вселенной, строении материи, ее превращениях. Нельзя исключить, что на Земле в свободном состоянии существуют и более тяжелые элементы. Если они будут найдены - это станет революцией в мироздании, поскольку речь идет о понимании строения атомного ядра как основы всех веществ нашего материального мира.

 

Когда на Земле будут исчерпаны запасы не только нефти и газа, но и урана, энергия сверхтяжелых элементов будет способна навсегда решить энергетические проблемы человечества. Критическая масса плутония - 20 килограммов, у сверхтяжелых элементов она меньше миллиграмма. Если научиться использовать этот факт, что понятие «энергетический кризис», которого сегодня страшится человечество, навсегда останется в прошлом.

 

Умирающие звезды «кричат» рентгеном

 

Российские ученые открыли новый класс рентгеновских источников во Вселенной, получивших название «поглощенных». Скорее всего, это особый класс двойных систем, один из компонентов которых представляет собой обычную, но достаточно массивную звезду, а второй - компактный объект (нейтронная звезда), активно поглощающий вещество своего компаньона. При этом выделяется большое количество энергии, что должно наблюдаться в виде рентгеновского излучения.

 

Но, поскольку массивные звезды, в отличие от звезд типа нашего Солнца, обладают мощным звездным ветром, нейтронная звезда оказывается окруженной плотным слоем вещества, которое поглощает это излучение. Поэтому ранее выполненные наблюдения спутниками, работающими в стандартном рентгеновском диапазоне, не позволяли обнаруживать подобные объекты. На высоких энергиях, однако, поглощение в звездном ветре ослабевает, и в жестком рентгеновском диапазоне источник  наблюдается как очень яркий. При этом очень массивные звезды быстро расходуют свой запас термоядерного горючего и живут сравнительно недолго.

 

Значит, в наблюдениях на обсерватории «Интеграл» российские ученые обнаружили популяцию очень молодых и мощных рентгеновских источников, которые образовались лишь 10 миллионов лет назад.

 

Радиоастрономическая обсерватория «Светлое»

 

Введена в эксплуатацию обсерватория «Светлое»  - первая из нового российского радиоастрономического комплекса «Квазар-КВО». Главный ее элемент - 32-метровый радиотелескоп, один из лучших в мире. Помимо обсерватории в состав комплекса войдут еще два радиотелескопа. Объединенные каналами связи с единым центром управления и обработки данных, они образуют гигантский, с площадью в 12 миллионов квадратных километров, радиотелескоп, так называемый интерферометр.

 

Комплекс «Квазар-КВО» позволит российской науке достойно участвовать во всех международных наблюдательных программах, объединяясь с аналогичными системами за рубежом в глобальный «радиотелескоп размером с земной шар». Что позволит проводить систематические наблюдения самых удаленных объектов Вселенной в широком спектре радиоволн - от метровых до миллиметровых.

 

В галактике прибавилось «жителей»

 

Российские астрофизики выяснили причины фонового   рентгеновского излучения нашей Галактики, открытого еще в 1970-х годах. Оно равномерно распределено в плоскости Галактики, которую с Земли мы видим практически «с торца» – это так называемый Млечный путь. Не было, однако, ясно, что порождает это излучение. Согласно выводам ученых, Млечный путь населен рентгеновскими источниками гораздо более плотно, нежели предполагалось ранее, примерно в 100 раз. Основная их часть принадлежит двойным системам, одна из составляющих которых - обыкновенная звезда (или белый карлик), а другая - нейтронная. Вещество с обычной звезды захватывается гравитационным полем нейтронной и падает на нее, выделяя огромное количество энергии, которое наблюдается в жестких рентгеновских лучах. Именно в результате сложения излучений множества таких единичных источников и формируется рентгеновский фон Млечного пути. По оценкам, порядок  величины двойных систем для числа белых карликов - миллион, а для обыкновенных звезд - 100 миллионов.

 

Открытие российских ученых по значимости сравнимо с тем, которое сделал Галилей, 400 лет назад обнаруживший, что светлая полоса Млечного пути в действительности состоит из множества неярких звезд.

 

«Донос» из активной зоны

 

Ученые Института машиноведения Российской академии наук создали уникальные мини-датчики, которые вместе образуют  тензо-, термо-, виброметрический сенсор. Он позволяет одновременно измерять распределение деформаций в деталях машин, их температуру и смещение колеблющихся (вибрирующих) тел и преобразовывать эти параметры в электрические сигналы.

 

Размеры датчиков настолько малы, что все три можно разместить в одной клеточке обычной школьной тетради по математике. Это первый в мире микроизмерительный преобразователь, способный работать в экстремальных условиях на наиболее опасных и ответственных участках, где возможно возникновение чрезвычайных ситуаций, приводящих к техногенным катастрофам.

 

От датчиков по тончайшим проводочкам информация поступает в тензометрический центр и оперативно обрабатывается по сложнейшим компьютерным программам. В итоге центр выдает заключение: соответствуют ли режимы работы, например атомного реактора, требованиям безопасности.

 

«Ресурс-ДК1» принят в эксплуатацию

 

Введен в штатную эксплуатацию «Ресурс-ДК1» - первый в новой России спутник высокодетальной и мультиспектральной съемки с разрешением до 1 метра, позволяющий транслировать информацию на Землю по радиоканалу в режиме реального времени.

 

Информация с него передается на наземные комплексы ее приема, обработки и распространения в цифровом виде, а не как раньше,  на фотопленке, доставляемой спускаемыми аппаратами. Нормальная производительность съемочного комплекса - порядка 450 тысяч квадратных километров в сутки. Максимальная - более 700 тысяч.

 

До 2015 года в России будут созданы семь космических комплексов дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). На орбиту планируется вывести три типа спутников. Два из них - космические аппараты гидрометеорологического наблюдения, четыре - мониторинга Земли и два - радиолокационные. Создание национальной многоцелевой системы ДЗЗ позволит России независимо решать задачи мониторинга окружающей среды, природных объектов, получать информацию о стихийных бедствиях и чрезвычайных ситуациях.

 

АИСТ готовится к полету

 

Существует такое природное явление, как тропосферный ветер, дующий на высоте 9-12 километров. В любом конкретном регионе его скорость и направление всегда постоянны. Специалистами Московского авиационного института создан парящий в этом ветровом потоке «привязанный» к земле летательный аппарат, совместивший свойства классического планера, воздушного змея и парашюта-крыла. При собственном весе в 800 килограммов он поднимает на высоту 10 километров полезный груз в 250 килограммов. Комплекс получил название АИСТ -   Аэродинамическая Интегральная Система Телекоммуникаций. Один аппарат может обеспечить телевизионную, телефонную и радиосвязь, а также передачу данных (интернет, видеоконференции) в зоне радиусом примерно 100 километров. Для обслуживания районов большей площади требуется несколько аппаратов. При этом один из них будет связующим.

 

Проект новой космической обсерватории

 

Российские ученые разработали проект свободно летающего космического корабля (СЛК) для проведения астрономических наблюдений с возможностью его многократной стыковки с Международной космической станцией. В качестве базовой основы использован грузовой транспортный корабль «Прогресс». Время его активного существования на орбите составит 10 лет, и одной из первых научных задач станет проведение исследований с помощью инфракрасного телескопа с криостатной системой охлаждения. Ученые предполагают, используя его, выявить во Вселенной до одного миллиона новых астрономических объектов. Другая задача - раннее отслеживание астероидов, которые могут столкнуться с Землей. В частности, астероид размером в несколько сотен метров может быть обнаружен аппаратом по тепловому излучению на удалении порядка расстояния от Земли до Юпитера.

 

В мире появятся плавучие атомные электростанции

 

Началась практическая реализация проекта головной плавучей атомной теплоэлектростанции малой мощности (АТЭС ММ). Соответствующий договор на ее строительство был подписан в июне 2006 года российской компанией «Росэнергоатом», занимающейся эксплуатацией АЭС, и специализирующимся на изготовлении атомных подводных лодок предприятием «Севмаш».

 

В состав АТЭС ММ войдут: плавучий энергоблок с двумя корабельными реакторными установками и всеми системами, обеспечивающими ядерную и радиационную безопасность; гидротехнические сооружения для установки блока у берега; бортовые сооружения, обеспечивающие распределение и передачу электрической и тепловой энергии потребителям. Общая стоимость проекта оценивается в $350 миллионов.  Вырабатываемая станцией энергия по тепловому эквиваленту будет соответствовать сжиганию 200 тысяч тонн угля или 120 тысяч тонн мазута в год.

 

«Перепись» черных дыр

 

Астрофизики стали на шаг ближе к определению точного количества черных дыр во Вселенной. Известно, что одним из следствий их активности является фоновое рентгеновское излучение. Если измерить его спектр, а также спектр активных ядер галактик, в центрах которых и находятся черные дыры, то теоретически можно рассчитать их количество.

 

Однако измерить излучение рентгеновского фона достаточно сложно: он одинаков во всех направлениях. Для того чтобы «почувствовать сигнал» рентгеновского фона Вселенной, необходимо закрыть часть поля зрения измерительного инструмента. Но принцип так называемой кодирующей маски, который обычно используется в рентгеновских телескопах, здесь не применим.

 

Ученые Института космических исследований Российской академии наук предложили использовать Землю в качестве своеобразного «щита» (кодирующей маски), который перекроет часть фонового излучения. То есть наблюдательные инструменты на борту спутниковой обсерватории должны смотреть не как обычно в космос, а на нашу планету. В результате обработки полученной при этом информации и был «восстановлен» спектр фонового излучения. Задача дальнейших исследований - построение модели распределения активных ядер галактик и, соответственно, черных дыр во Вселенной по количеству, массе и расстоянию от Земли.