Лингвистика кэтсаенс
14 постов
Нет, ну вы посмотрите на этот их английский – это не язык, а чёрт пойми что! Неудачный плод сомнительной любви французского и немецкого!
Не берусь утверждать точно, но есть ненулевая вероятность, что именно так выразил свою позицию самый первый учёный-лингвист, выдвинувший теорию креольского происхождения английского языка. Перед кратким экскурсом в его периодизацию и разбором откровенных дрязг, за неимением лучшего цензурного слова, среди представителей научного сообщества по поводу языкового смешения, сначала расставим точки над i в терминологии и социокультурной проблематике.
Если вам доводилось читать мою заметку про русско-китайский пиджин, то вы уже имеете общее представление о том, что такое креольский язык, и тем не менее, давайте вернёмся к этому вопросу ещё раз, и для тех, кто не в теме, и для тех, кто уже подзабыл. Есть такой тип языков, называемый пиджином – это донельзя упрощённый язык, которые используют представители двух разных народов, не говорящие на языке друг друга, но имеющие разной частоты взаимодействия между собой. Как показывает история, под взаимодействиями чаще всего понимается либо торговля, либо колонизация.
Однобокое, но ёмкое описание дискурса. Значительная часть коренного словарного запаса этого языка заменена заимствованным словами из более влиятельного языка. Это происходит по многим историческим причинам.
Пиджин это не какой-то один язык, как русский, французский или немецкий. Нет, пиджинов много, и они всегда состоят из пары языков, где, условно говоря, один является старшим партнёром, а другой младшим. Старший партнёр даёт языку практически всё, а младший партнёр из этого языка выкидывает то, что ему кажется непосильно сложным в фонетике, грамматике и лексике, добавляя по возможности от себя. Таким образом, на выходе у нас получается вполне рабочая lingua franca – общий язык для разноязычных народов, но следите за руками – все пиджины являются лингва-франка, но далеко, далеко не все лингва-франка являются пиджинами. Отличительные черты пиджина в том, что это максимально упрощённый язык без коренных носителей, который используется исключительно для сношений с иностранцами, лингва-франка же может быть вполне состоявшимся языком, используемым как интернационально, так и в быту, как русский язык в странах Средней Азии, к примеру. Бывают пиджины, в которых оба языка стоят примерно на равных, например родной руссенорск (русско-норвежский пиджин), но это скорее исключение, чем правило, да и о равномерности влияния можно поспорить.
Теперь переходим к понятию креольского языка. Если не плодить сущностей, то креольский язык можно определить как пиджин, который обрёл своих коренных носителей. Баста. Казалось бы, что тут ещё можно обсуждать, когда поставлен такой исчерпывающий ответ на насущный вопрос? Здесь мы сталкиваемся в основном не с лингвистической, а с социально-исторической трудностью.
Как может быть известно, термин “креол” изначально использовался во времена колониальных империй по отношению к людям, родившимся вне Европы, но имеющим европейские корни, чтобы провести линию между ними и европейцами “Старого света”. Затем, с течением времени, термин расширил своё понятие от людей до пиджинов, появившихся на территориях тесного культурного взаимодействия и заимевших своих коренных носителей, и, учитывая дух времени, не трудно догадаться, что слово “креол” являлось страшно негативным, как в социальном, так и лингвистическом смысле.
Осмысление социал-дарвинизма тех лет находится за пределами данной заметки, поэтому вместо этого сосредоточимся на его влиянии на западное языкознание, которое, как мы его знаем сейчас, на самом деле весьма молодая наука, начавшая складываться лишь на склоне XVIII века. Например, для европейского лингвиста XIX века изолирующие языки (где морфемы не принимают аффиксации, например классический китайский) смотрятся невероятно дико, так как индоевропейские языки этой аффиксацией изобилуют, ввиду чего он не долго думая лепит на них ярлык недоразвитых, примитивных языков, несмотря на то, что, например, китайская литературная традиция берёт своё начало из тех времён, когда многие современные европейские государства ещё в помине не существовали, и беспрерывно продолжается до сих пор.
Карта признанных пиджинов и креольских языков мира. Цвета различают язык-основу и насколько пациент скорее жив, чем мёртв
Языковой нарциссизм надолго укоренил в западной лингвистике пренебрежительное и предубеждённое отношение к языкам отличающимся от индоевропейских, и породил ложную метрику языков от “развитых” к “примитивным”, которая имеет прямую связь с умственными способностями носителей. Стоит ли после всего сказанного объяснять какое отношение у многих лингвистов вызывали креольские языки, которые ещё вчера были бастардами-пиджинами? Не стоит, но меня не остановить – креольские языки зачастую считались грязными и испорченными версиями языков-субстратов, а их использование было зарезервировано для “низших” народов, которые интеллектуально не способны дотянуться до Олимпа белого превосходства. А вот уже о реакции западных лингвистов на первые серьёзные попытки подвязать английский под понятие креольского языка можете догадаться сами.
Но мы, учёные мужи и не менее учёные дамы, обратимся к определению креольского языка исключительно беспристрастно, с фактами и логикой. Первый факт сразу бьёт нас по лицу – тяжело в принципе сказать, стоит ли выносить креольские языки в отдельную категорию по чисто лингвистическим принципам, или стоит рассматривать их как исключительно социальный, культурный и исторический феномен? Если придерживаться второго варианта, то заметку можно уже потихоньку сворачивать, но если выбрать первый, то стоит задать справедливый вопрос – какие принципы объединяют если не все, то достаточное большинство креольских языков?
Мы, вызова ради, попробуем пройтись по второму варианту. Креольские языки отличает относительная молодость в сравнении с остальными. Это не грамматическая мера сама по себе, но здесь мы должны провести мысленную цепочку: креольские языки происходят от пиджинов, пиджины отличаются простейшей грамматикой, достаточной для выражения простейших намерений говорящего. Соответственно, креольским языкам тоже присуща простейшая грамматика, но употребление их уже гораздо шире по всем фронтам, так как они являются первым языком носителя, что приводит к тенденции ускоренного изменения грамматики, которая и так имеет свойство меняться со временем.
Говоря кратко, молодым языкам присуща молодая грамматика, и нас интересует, нет ли случайно чего-нибудь, что может отличить молодую грамматику от зрелой, что-нибудь, что может появиться в языке только спустя сотни лет поступательного развития? Случайно есть! Следующие ниже штучки в креольских языках либо не встречаются вовсе, либо встречаются на уровне статистической погрешности:
1) Грамматикализация. Иногда судьба слова незавидна – оно теряет независимость и становится грамматическим аффиксом. В поздней латыни глагол habere (иметь) был низведён до зависимого вспомогательного глагола будущего и настоящего завершённого времени, и уже во многих романских языках он сократился стал просто суффиксом, например в испанском: hablar (говорить) + he (производное от habere) – hablare (я скажу).
2) Тоны. Некоторые языки в процессе своего развития прошли через фонетическую атрофию, в результате чего у них в противовес появилась система различного произношения одних и тех же слогов, имеющая смыслоразличительную функцию. Это, само собой, китайский: 妈 (mā, высокий и ровный тон – мама),麻 (má, восходящий тон, конопля),马 (mǎ , нисходяще-восходящий тон, лошадь),骂 (mà, резко нисходящий тон, ругать).
3) Неразделимые абстрактные деривативные сочетания. Звучит страшно, поэтому приведём пример из великого и могучего: у нас есть приставка на-, которая в прямом смысле обозначает движение к чему-то, и действительно так и используется – надвигаться. Но в некоторых сочетаниях итоговый смысл приставки на- настолько абстрактен, что фактически становится иносказательным – найти (на+идти=отыскать), наказать (на+казить=карать). Это не значит, что в креольских языках нет фразеологизмов, это значит, что фразеологизмы в них более прозрачны, например самаракканское слово “baka-ma” – сзади-человек (сторонник, сподвижник).
4) Избыточная точность. Этот пункт несколько более общий, он про то, что в креольских языках опускаются категории, которые несущественны для коммуникации, такие как род слов, ряд глагольных маркеров, артикли и тому подобное.
Эти четыре закономерности, которые можно использовать как лакмусовую бумажку, представляют собой самый функциональный и нейтральный взгляд на проблему, окружённую теориями, что либо все языки считаются креольскими, либо никакие языки языки не считаются креольскими, либо что слово “креольский” не должно существовать. Исходя из них, мы можем уже сделать первый вывод – современный английский не является креольским языком, так как тоны и избыточная точность ему хоть и не присущи, и слава Богу, но всего остального там хоть отбавляй.
Это маленький, но ощутимый успех на нашем тернистом пути, который пробуждает новые вопросы – с современным английским по большей части всё было понятно ещё до начала чтения заметки, чего греха таить, но может быть он просто “вырос” из своего креольского возраста? Трудно отрицать что живые языки не стоят на месте, поэтому английский уже вполне мог обрасти грамматикой за энное количество веков. Вопрос в самую точку, и чтобы ответить на него необходимо рассмотреть два ключевых контакта в истории английского языка – со старонормандским языком и с древнескандинавским.
Сначала возьмём более ранний контакт между древнеанглийским (он же англо-саксонский) и древнескандинавским языком, который наиболее интенсивно проходил с IX века нашей эры вплоть до Нормандского завоевания в 1066 году. В этот временной промежуток на северо-востоке современной Англии поселилось значительное количество викингов, которые сначала промышляли разбоем, но со временем перешли к культурному оседлому образу жизни и стали промышлять торговлей, скотоводством и возделыванием земли, а разбои оставили только как старую традицию, по выходным.
Нас интересует тот факт, что в областях взаимодействия скандинавов и англосаксов древнеанглийский язык подвергся упрощению морфологической системы. Это серьёзный флаг для образования пиджина с последующей креолизацией, подкреплённый тем фактом, что там между собой тесно общались народные массы, а не привилегированное население - благоприятная почва под нахождение общего языка. Можно сказать, что заигрывания с креольской теорией здесь не выглядят так уж неуместно, но не более – во-первых, как ни крути, а всё-таки древнеанглийский и древнескандинавский относятся к одной языковой ветви и родственны друг другу до немалой степени взаимопонимания, поэтому в пиджине просто нет нужды, во-вторых, вопрос измерения влияния этого языкового контакта на упрощение морфологии древнеанглийского очень даже открыт, ибо упрощение имело место и до него.
Справедливости ради отметим, что английский за относительно короткое время избавился от родов, груды падежей, склонения прилагательных и прочей такой знакомой нам ерунды (и незнакомой тоже, например дюжина вариаций определённого артикля the), к тому же географически эти изменения в первую очередь наблюдались там, где контакт был наиболее плотный, так что не будем отрицать очевидное. И всё же термин, который лучше подходит под эту ситуацию, это койне – язык, образованный из двух близкородственных языков или диалектов. Со временем древнескандинавский язык был вытеснен и заменён этим койне – северным среднеанглийским, и по названию уже понятно, что английский остался собой, всего лишь испытав влияние извне.
Теперь затронем нормандское влияние. В 1066 году Вильгельм Завоеватель приплыл из Нормандии после долгого ожидания, когда британская погода наконец-то даст ему пересечь канал между Европой и островами, и, как ни странно, всех завоевал.
Что тут с точки зрения подтверждения креольской теории? Здесь всё плохо. Можно оперировать лишь огромным односторонним потоком заимствованной лексики и кальки, под давлением которой некоторые англо-саксонские слова канули в небытие, но если учитывать аргумент заимствования лексики, то в какой язык не ткни – всё креольский. Да и социальный характер не способствовал формированию пиджина и его креолизации – старонормандский был языком малочисленной элиты, и слова, принесённые им, использовались неравномерно. В основном речь шла о двуязычии – норманы говорят на старонормандском (читай французском) о власти, политике, религии, а англичане говорят на английском о сельском хозяйстве, свиньях, тяжёлом труде, и хотя за сотни лет многое с верхушки ушло в массы, включая даже новые приставки и суффиксы для словообразования, а тенденция упрощения языка продолжилась, сама верхушка успешно обангличанилась, сначала говоря на англо-нормандском языке (по сути тогдашний французский с лёгким налётом древнеанглийского), а потом и вовсе влившись в среднеанглийскую движуху.
Сравнение английских разных времён. Не давайте глазам вас обмануть - на самом деле у древнеанглийского и среднеанглийского много общего даже спустя четыреста лет, чего не видно из-за изменений в системе письма
Тему возникновения среднеанглийского языка можно раскрывать и дальше, до крайней рекурсии, но это уже не будет иметь железной связи с темой креольской природы английского языка, поэтому давайте посмотрим на сухой остаток. Заимствовал ли английский язык необычайно много по сравнению со многими другими языками? Пожалуй. Стал ли он проще под их же влиянием? Вероятно. Относится ли современный английский язык к креольским языкам? Нет. Был ли он когда-нибудь креольским языком? Нуууу нееееет. А если немного поиграться с понятием креольского языка, чтобы оно соответствовало тому, что я считаю правильным? Тогда, вероятно, да, но мы должны отдавать себе отчёт, что при достаточной подкованности и умелости в ментальной акробатике можно доказать и то, что два плюс два равно пять, но кому от этого будет легче?
Из всего кавардака вокруг креольских языков в целом и вокруг английского в частности, на мой скромный взгляд, стоит вынести два урока: креольский язык – звучит если не гордо, то как минимум не стыдно, потому что нет позорных и недоразвитых языков, равно как и нет исключительно гениальных языков, поэтому не стоит сильно поддаваться идеологическим порывам в гуманитарных науках, история уже не раз показала что это редко заканчивается чем-то хорошим. Это был первый урок, а второй я поставлю ему в штыки, такова двойственность человеческой природы – иметь смелость выдвинуть спорную, малоправдивую теорию дорогого стоит, потому что это крайне полезно для развития науки. Пока маленькая армия экспертов будет собирать доказательства вашей неправоты, наверняка обнаружится какая-нибудь новая, доселе неизвестная или не приходившая никому в голову деталь, откроется свежий взгляд на затхлые проблемы, возникнет толчок, который ультимативно расширит наше понимание обсуждаемой проблемы. Ну и на худой конец, это просто задорно.
Автор предпочёл остаться анонимным
Подписывайтесь, чтобы не пропустить новые посты!
Речь пойдет об одной прикольной конструкции для защиты космических спутников. Пока что она есть только в лабораториях, а не на орбите, но давайте начнем с того, зачем она вообще понадобилась.
Космическое пространство не такое пустое, как нам бы хотелось. Поверхности Луны, Марса и многих других небесных тел тонко намекают, что бывает, когда тебя не защищает толстая пушистая атмосфера. Мимо нас все время летает куча мелкой каменной пакости, и наши спутники и космические станции защищены от нее не больше, чем поверхность Луны в Море Спокойствия.
На самом деле, всерьез защищаться от всех космических камней без исключения точно не получится. Например, если из-за пределов Солнечной системы прилетит маааленький такой межзвездный астероид на скорости 50 километров в секунду, никакая броня не поможет. Приходится рассчитывать на то, что такие события крайне редки.
Рядовые столкновения на орбите происходят на скорости до 10 километров в секунду. Близко к первой космической скорости, на которой, грубо говоря, летают все спутники. Этакая средняя скорость на трассе. Обломки космического мусора тоже ее соблюдают и могут мощно прилететь в борт с пересекающейся орбиты. Вот от таких ударов и хотелось бы защищаться в первую очередь, все-таки металлические куски потверже, чем каменные и ледяные микрометеоритики.
На следующем фото хорошо написано про обычную броню. Самый простой и прямолинейный способ защититься от удара — закрыться полуметровым слоем алюминия или даже стали. Разумеется, в этом случае стоимость запуска любого спутника станет настолько космической, что было бы дешевле запустить десять. Даже если девять из них погибнут от столкновений, так десятый выживет.
Более хитровыдуманная и эффективная схема — разнесенная преграда, она же щит Уиппла. Щит состоит из двух тонких металлических стенок, и первая из них не столько защищает, сколько атакует. Ее задача — раздробить опасный монолитный объект на облако мелких осколков, которые разлетаются веером и врезаются во вторую стенку. Там уже и скорость будет пониже, и удар будет распределен на большую площадь, да еще и часть осколков пойдет под углом и безвредно отрикошетит.
Крутое изобретение, но одна из самых важных его деталей — это пустое пространство между стенками. Чем оно больше, тем на большую площадь распределится удар, и тем проще будет второй стенке удержать осколки. Казалось бы, уж чего в космосе много, так это пространства, но не все так просто.
Потому что пространства довольно мало в самой ракете, которая выводит наше добро на орбиту. Полезная нагрузка, то есть спутники и прочая аппаратура, занимают довольно малую часть. Большая часть ракеты — это топливо, топливо и еще раз топливо (первая ступень, вторая ступень и третья ступень). Полезную нагрузку плотно упаковывают, а большие разлапистые детали делают складными.
Металлический щит Уиппла, двойную обшивку, тоже можно попробовать сделать складным. Но это будет весьма экзотическая конструкция с кучей движущихся деталей. Любую из них может заесть на орбите, где некому будет стукнуть по борту молотком, и ничего не раскроется.
А почему бы, подумали инженеры, не взять кевлар? Или любую другую ткань от бронежилетов, они все очень легкие, а по прочности бывают не хуже металлов. Так можно целые отсеки космических станций делать. Отвозить на орбиту как стопки тряпочек, а там уже разворачивать полноценные модули. И вот взяли они кевлар, а он на первых же испытаниях начал выдавать сюрпризы.
Основная проблема в том, что ткань (даже самого банального сатинового плетения) — это довольно сложный объект с точки зрения механики. Тонкая, мягкая, неоднородная. Еще и из ниточек состоит, которые сами по себе не так просты.
То, насколько поведение привычных веревок может отличаться от бытового представления, хорошо иллюстрируется одной старой историей.
Это академик Халил Ахмедович Рахматулин, и он придумал, как веревками крылья у самолетов отрезать. То есть аэростатную защиту, которую успешно применяли во Вторую Мировую.
Вот эта иллюстрация, на самом деле, неправильная. То есть самая левая картинка, конечно, отражает суть дела — в небе висит шарик на веревочке, самолет летит и вот-вот в нее врежется. А дальше показан случай, когда защита вообще-то не сработала. Самолет аккуратно тронул веревочку, шарик немного опустился, потом веревочка соскользнула с крыла, шарик поднялся обратно, а самолет полетел дальше. Можете сами такое дома попробовать, потыкав пальцем веревочку от воздушного шарика. Конечно, никакая это не защита.
Если по такой картинке посчитать силу, которая действует на крыло самолета, то ничего впечатляющего не получится. Но аэростатная защита работала, как же так? А все потому, что предыдущая картинка не учитывала одну важную фишку.
Правильную картинку, да еще и с правильной подписью, вы найдете, если будете гуглить волны Рахматулина. На медленно летящий объект, который отклоняет веревочку целиком, и правда будет действовать не очень большая сила. А вот если объект летит быстро, то вступают в игру правила, про которые начинающие физики иногда забывают.
Тот факт, что скорость света конечна и постоянна, развирусился и уже известен каждому первому: его печатают на футболках рядом с котом Шредингера и портретом Эйнштейна с высунутым языком. А вот то, что скорость передачи упругих возмущений в твердом теле тоже еще как конечна, часто оказывается для людей сюрпризом. Так оказалось и с веревочками. Оказывается, если самолет летит с достаточно большой скоростью (во Вторую Мировую такие уже летали), то эта скорость оказывается сопоставима со скоростью распространения возмущений в тросе. То есть см. рис. 1 б), как любят говорить механики, самолет будет взаимодействовать не с веревкой в целом, а с ее маленьким кусочком. Этот процесс можно представить себе так: крыло самолета врезается в небольшой кусок веревки, который очень жестко держит за края сила инерции. Если честно посчитать (тогда-еще-не-академик Рахматулин честно посчитал), то этой силы с запасом хватает, чтобы отрезать крыло вчистую.
На самом деле, это была весьма неочевидная фишка, которая привела к крутому изобретению. Аэростатную защиту стали применять во всех городах, а механикам-прочнистам пришлось крепко задуматься, где еще могут появиться такие эффекты. Тем более что техника двигалась вперед, и новые изобретения подкидывали все больше загадок.
Возвращаемся в двадцать первый век. Вот еще одна загадка. Это были четыре одинаковых кусочка кевлара, в них прилетели пули с различной скоростью. Как думаете, где скорость была выше?
Правильно, на правой нижней. На левой верхней был медленно летящий ударник, он успел вдоволь повзаимодействовать с нитками, вытянуть их из ткани и скукожить тряпочку. Чем выше скорость, тем, на самом деле, меньше взаимодействие. Ударник пробивает препятствие, выбивает из него “пробку” и летит дальше (ну, иногда его самого в щепки разносит, но это сейчас не суть). Есть даже такой фокус, пальцем листочек бумаги пробить. Принцип тот же.
Ну когда уже квадратная дырка-то будет?
А вот она.
(и видос для желающих - https://www.youtube.com/watch?v=Yr-jqoxoRJk)
Слева модель, справа фото. На модели она не очень квадратная, потому что это реально очень сложно смоделировать, а вот на фото — вполне. Честное слово, в жизни еще квадратнее. Я такую руками трогала.
Для объяснения, почему так, пришлось вспомнить и Рахматулина, и модель с прекрасным названием «крест-колокол».
Обычный кевлар с точки зрения ткачей устроен просто. Есть нитки вертикально, есть нитки горизонтально, переплетаются один-через-один.
Когда в такую ткань прилетает очень быстрый ударник (пару километров в секунду), то она практически не успевает на него отреагировать. Представьте себе замедленную съемку, как ударник как будто меееедленно пролетает сквозь ткань, но время тоже движется медленно, и ткань сама очень мееееедленно разгоняется вслед за ним. Непосредственное взаимодействие идет только с теми нитками, которых ударник коснулся. Это «крест» — вертикальные и горизонтальные нити. Нити «креста» начинают двигаться и распространяют возмущение на те нити, которые с ними пересекаются. Это «колокол». Дальше нюансы взаимодействия зависят от свойств ниток, плотности плетения, скорости ударника — короче, сложно.
Но на космических скоростях около десяти километров в секунду, на самом деле, все оказывается относительно просто. Ударник пролетает сквозь ткань с такой скоростью, что за время его пролета волна возмущения от взаимодействия успевает уйти по нитям на доли миллиметров. То есть пуля уже просвистела, а события в ткани только начинают разворачиваться. Волны Рахматулина бегут по нитям «креста», те начинают разгоняться, и до такой скорости, что банально перерубают нити «колокола».
В общем-то, все. Нити «креста» перерезали всех соседей и либо разрушились в короткие обрывки, либо свернулись подгоревшими с краю лохмотьями. От кевларовой тряпочки осталось четыре треугольных лоскутка, которые загнуло наружу и немного закрутило. Что осталось? Ага, правильно, квадратная дырка. А какой там был ударник, уже неважно, он давно улетел.
Кевлар и прочие композиты ведут себя иначе, чем старые добрые понятные металлы. Они анизотропные, они неоднородные, на их свойства могут влиять и плетение, и мелкие дефекты производства. Профессиональная инженерная интуиция может сбоить, потому что на новые материалы ее надо обучать отдельно, а лучше всего это получается как раз на странных непонятных эффектах.
Вот, например, квадратная дырка — если занырнуть на уровень ниток и подумать о всем происходящем «из первых принципов», самой базовой механики материалов, то все очевидно. А когда видишь такую шутку природы и технологии первый раз, то чувствуешь себя самолетом, влетевшим в аэростатное заграждение. Неожиданные эффекты отрезают привычную интуицию и заставляют смотреть на вещи немного иначе. Ну, после того, как прилетел лицом в землю, посидел пару лет за книгами и наконец разобрался.
На самом деле, и со старыми добрыми понятными металлами понятно далеко не все, и сюрпризов они могут подкинуть не меньше - особенно на переднем крае материаловедения, вокруг аддитивных технологий и 3D-печати. Но об этом в другой раз.
Рахматулин Х. А. О косом ударе по гибкой нити с большими скоростями при наличии трения // Прикладная математика и механика. — 1945. — Т. IX, № 6. — С. 449–462.
И.Ф. Кобылкин, В.В. Селиванов. Материалы и структуры легкой бронезащиты, 2014.
Автор - Катерина Беклемышева
Подписывайтесь, чтобы не пропустить новые посты!
Комментарий по поводу фотографий с вытянутыми нитями. Картинка из Кобылкина-Селиванова действительно показывает разные размеры мишени. Мы ее используем для иллюстрации другой зависимости, потому что характерное поведение очень похоже, но фотографии от него нам показывать нельзя. Если вам стало интересно, как работают различные варианты брони - попробуйте сами покопаться в этой теме. Самого красивого в открытой печати никогда не показывают, но если вдруг увлечетесь этой темой, то сможете попасть «за кулисы» и увидеть все так, как оно есть на самом деле.
То есть маяк, видимый по всей галактике и питаемый душами (да, никуда от нас, ебучих вахоёбов не спрятаться. Слава Императору!) И как вообще его сделать?
Для начала составим техзадание: с какого расстояния он должен быть виден, насколько ярок и так далее. Мы хотим маяк, видимый везде и вся, отличимый от звезд и в целом всё. Теперь надо понять, как реализовывать на практике и какие целевые числа нам нужны.
Первое – через центр галактики он не будет виден (Потому что вокруг центра куча материи, которая тупо заслонит, а так же этот самый центр светит мама не горюй) и так, поэтому возьмем за ориентир видимость на всем протяжении от Солнца до центра – то есть 8 килопарсек, делим на 2 и получаем 4, отлично, с необходимой дальностью разобрались. Что это значит с точки зрения мощности? его должно быть видно даже с самого захудалого суденышка, поэтому поставим целевой блеск максимальном удалении 4m звездные величины.
Теперь необходимо научиться отличать его от звезд: самое простое - это мигание, как у настоящего маяка, или нестандартный спектр. Мигание, кстати, еще и позволит экономить энергию астрономикона – светить куда-то раз в секунду, экономнее, чем делать то постоянно. Тут мы подходим к идее, что разумно взять УЖЕ существующий и, собственно мигающий пульсар и затем его разжечь до чего-то, видимого на всю галактику. Тем более излучать он будет в радиодиапазоне, а значит гораздо менее подвержен поглощению излучения межзвездной пылью (Длинные волны гораздо лучше игнорируют препятствия).
Но сейчас мы не видим достаточно ярких пульсаров, так? То есть “из коробки” они светят относительно слабенько, а наша задача их раскочегарить. Прежде чем разбираться с механизмом сего действия поймем, НАСКОЛЬКО же его нужно разжечь – исходя из техзадания. За ориентировку возьмем пульсар Her X-1, как один из наиболее близких, расстояние до него “всего” 6,6 килопарсек. Так как близких пульсаров мало, легким движением руки техзадание ужесточается до этой цифры.
Сейчас этот пульсар имеет видимую звездную величину почти 14 – довольно тускло, Нам нужно уменьшить на 10 звездных величин (Эта шкала мало того, что логарифмическая, но и инвертированная – чем меньше, тем ярче). Разность в 10m означает различие в создаваемых освещенностях (Световой поток на Земле, создаваемый источником) в 100*100 = 10^4 раз. Табличная светимость (То, сколько энергии выплевывает в мир за единицу времени наш источник) Her X-1 – 4 × 10^37 эрг с^-1 ( 1 Эрг = 10^-8 джоулей, СГС наше все), Итого наша целевая светимость – 4 × 10^41 эрг с^-1.
Как добиться таких значений? Чем-то адекватным по-типу термоядерного синтеза - нет (и даже если бы мы искусственно создали такую звезду, она б просто разлетелась от собственного светового давления). Но это такой, пенсионерский способ добычи энергии, молодежь велосипед не изобретает, и просто скидывает материю на компактные объекты (Нейтронные звезды и Черные дыры), перегоняя потенциальную энергию поля тяжести в излучение и получает САМЫЙ ЭФФЕКТИВНЫЙ СПОСОБ ДОБЫЧИ ЭНЕРГИИ В ПРИНЦИПЕ (Внезапно выход до 15% mc^2), на эльфийском зовется “аккрецией на компактный объект”.
Здесь надо бы пояснить, почему мы не берем черную дыру вместо нейтронной звезды,. На самом деле очень просто – их не так уж много, особенно в сколько-нибудь удобных местах, и мигать как пульсар они не могут). Возвращаясь к основной канве, посчитаем же, что нам даст сей способ.
Очевидно, если у нас будет бесконечно много доступной матери, то проблем с достижением не будет. Но лучше оценить требуемую массу, дабы понять, под силу ли подобное Империуму или иной космо-расистской империи. За дело!
Вычислим энергетический выход от одного грамма вещества, падающего на пульсар: эта работа суть потенциальная энергия поля тяжести GMm/R, подставим сюда типовые параметры нейтронки ( M = M_☉ (масса Солнца = 2 × 10^33 г ), R = 10 км) получим выход в 10^(21) Эрг, т.е для обеспечения целевой светимости на мы должны сжигать 4 × 10^41 / 10^21 = 4 × 10^20 грамм вещества ежесекундно, Для сравнения: масса Земли приблизительно равна 6 × 10^27 г, то есть она полностью истратится за 1.5 × 10^7 секунд, чуть меньше полугода (Удобное знание, что год это примерно π× 10^7 секунд. Не так ужасно, как я думал) может прокатить.
Итого требуемую светимость мы получили. Но как же конечность скорости света? Сейчас оценим: Требуемое нами расстояние – 6-7 парсек, один парсек - 3.24 световых года, и того наш маяк осветит всю проектную область за 20-22 тысячи лет. К сожалению, еще десяток тысячелетий минимум придется обходиться плотоядным астрономиконом(
Автор - Георгий Пименов
Подписывайтесь, чтобы не пропустить новые посты!
Случайно наткнулся в магазине на безглютеновую моцареллу, и решил написать этот пост.
Глютен (от лат. gluten — «клей») или по русски клейковина - это группа белков составляющих большую часть белков злаковых. Совершенно безопасный для подавляющего большинства людей и бывший самым потребляемым белком у наших предков на протяжении тысячи лет.
Почему его так боятся? Потому что у весьма небольшого количества людей есть одна из нескольких форм его непереносимости и им его есть нельзя. Из-за этого производители начали писать "не содержит глютена" на тех продуктах, которые в теории могли бы его содержать. Например какие-нибудь специальные печеньки из амаранта. Непросвящённый покупатель видит, что некая еда не содержит какую-то непонятную химическую дрянь и начинает считать, что она вредна всем по умолчанию. На всякий случай избегает. Появляются и те, кто обнаруживает у себя симптомы целиалкии (непереносимость глютена) и ставят сами себе диагноз. Если верить википедии, то угадывают лишь в 16% случаев, а остальные приходятся на заболевание с совершенно другими причинами. То есть 84% самодиагностировавшихся по статьям из интернета мало того, что ограничивают себя напрасно, так ещё и не лечат основную проблему. И в добавок своей паникой тоже увеличивают спрос на безглютеновую продукцию. Не делайте так.
Сейчас об отсутствии глютена начинают писать производители того, что глютен содержать не может даже теоретически. В сыре и молоке из которого его делают неоткуда взяться белкам растительного происхождения. Даже если корову накормить пшеницей, глютен не всосётся через кишечник не переварившись, а те крохи которые всё-таки могут попасть в кровь в случае каких-нибудь пищеварительных проблем у коровы, уж точно не будут пропущены в молоко молочными железами. Ну и самый последний рубеж обороны - микродозы глютена не страшны даже тем у кого на самом деле есть его непереносимость.
P.S. лимонная кислота тоже совершенно безвредна в адекватных количествах. В 1976 году во Франции появились анонимные тексты бездоказательно клеймящие различные Е добавки канцерогенами и прочими вредностями. Миф ушёл в народ, но реально лимонная кислота безвредна, не вызывает рак и содержится в многих совершенно точно полезных продуктах таких как лимон 5,6%, малина 2,5%, чёрная смородина 1,2% и многих других. Полулетальная доза для крыс 3 г/кг. Примерно как у повареной соли.
Автор - Сева Хлопников
Подписывайтесь, чтобы не пропустить новые посты!
Всем нам нужна в жизни определённость. Нам надо знать не только что на обед, но и какая завтра будет погода и есть ли жизнь на Марсе. Но иногда кажется, что наших пяти чувств может не хватить, чтобы даже приблизиться к ответу на некоторые вопросы.
Все области современной науки основаны на математике. Точные измерения, статистическая обработка, протоколы оценки и сбора данных – хлеб и масло любого учёного, вне зависимости от области. Однако далеко не все мы можем рассчитать и измерить. На помощь приходит оценка Ферми – математический трюк, который позволяет оценить неизмеримое. Чему, например, равна масса горы? Как много воды на Земле? На эти и подобные им вопросы должен быть какой-то ответ, но, при этом, нельзя даже отдалённо себе представить, как его найти. А, зачастую, от этого ответа зависит очень многое.
Когда советские учёные собирались послать на Луну автоматическую станцию «Луна-9», разгорелся спор: к каким условиям посадки нужно готовить аппарат? На тот момент существовало два взгляда на вопрос состава поверхности Луны: либо она покрыта толстым слоем пыли, либо вулканической породой. Первый случай был куда сложнее и делал задачу посадки станции куда труднее, чем она и так была. Сергей Павлович Королёв пресек прения, воспользовавшись своим авторитетом: выдал письменную справку о том, что Луна твёрдая. «Луна-9» села на поверхность спутника, а справка теперь хранится в Музее Космонавтики в Москве (на КДПВ).
Что же делать, когда такого светила как Королёв, способного своим авторитетом решить научный спор, рядом нет? Может пригодиться метод приближённого расчёта, придуманный (или популяризированный) американским физиком Энрико Ферми, известным своей работой над квантовой механикой и проектом Манхеттен.
Метод Ферми основан на предположении о том, что люди с равной вероятностью могут как переоценить значение неизвестной величины, так и недооценить его. Значит, если не просто брать искомое значение с потолка, а составить формулу, увязывающую его с другими известными и неизвестными величинами, то недо- и переоценки могут друг друга скомпенсировать, и мы получим ответ, близкий к правильному.
Известнейший пример оценки Ферми – формула Дрейка, по которой рассчитывается вероятность контакта с инопланетянами. Результаты, полученные по этой формуле, меняют политику и разжигают научные баталии, хотя и основаны исключительно на предположениях и догадках учёных.
Количество внеземных цивилизаций, готовых вступить в контакт с людьми, по этой формуле, равно произведению:
1. Количества звёзд в нашей галактике
2. Доли звёзд, которые похожи на Солнце и имеют свои планетарные системы
3. Среднего планет и спутников в обитаемой зоне одной звезды
4. Вероятности зарождения на таком небесном теле жизни
5. Вероятности развития разума при возникновении жизни
6. Доли разумных форм жизни, готовых вступить в контакт, от общего числа разумных форм жизни
7. И среднего времени существования разумной цивилизации, желающей вступить в контакт
Потом это всё надо разделить на:
8. Время существования Галактики.
Не запутались? Главное, что надо понять об этой формуле: разумную оценку на основе астрономических данных можно дать только первым трём и последней величине. С четвёртой по седьмую – чистые догадки на основе философских представлений исследователя.
Может показаться, что это всё чистые спекуляции. Но я уверен, что такие оценки нужны и полезны. В какой-то степени они – доказательства силы человеческого ума. Когда физик составляет безумное уравнение с кучей неизвестных, результат вычисления которого должен быть равен искомой величие, оно превращается в поднятое знамя. «Человеческий разум СПОСОБЕН это понять. Мы достаточно умны, чтобы разобраться во всем, в чем захотим!». Каждый упоротый расчёт завоёвывает для человеческого ума новые территории, принося в тёмные и неоформленные области знания порядок и главный символ человеческой цивилизации: математику.
Автор - Иван Маврин
Подписывайтесь, чтобы не пропустить новые посты!
Стрела, стремительный, стриж, струя, ястреб – все это быСТРые вещи. Лилия, мимоза, лань – МиЛые и Нежные. "Хрип" ХРипит, «шелест» Шелестит, а хрыч и карагач отличаются редкой корявостью.
Почему так? Есть ли в этом реальная закономерность или мы имеем дело с очередной лингвистической шизой и фоменковщиной? Существуют ли какие-нибудь объективные принципы, по которым люди наделяют звуки теми или иными качествами?
Для начала попробуйте ответить на вопрос: слово «облако» округлое или скорее угловатое? А слово «зигзаг»? Если вы ответили что облако округлое, а зигзаг угловатый, то поздравляю – вы попали в подавляющее статистическое большинство. Но вы можете мне возразить: все мы знаем, как выглядят облако и зигзаг, неудивительно, что образы предметов мы переносим и на их звучание. Хорошо, давайте тогда ответим на такой вопрос. Кто страшнее – урщух или лимень? Представьте их обоих, оцените с позиции хорошести, угрозы… Статистика показывает, что урщух оказывается гораздо страшнее лименя. Что за статистика, спросите вы? В 80-х годах в России лингвист по фамилии Журавлёв провёл множество экспериментов, чтобы понять какими нам слышатся звуки. Оказалось, что каждый звук имеет довольно чёткую, повторяющуюся характеристику в нашем сознании. Что Р, например оказывается сильным, смелым. Х – плохим и так далее.
Вслед за экспериментами, накопив материал и составив таблицу характеристики всех звуков, он принялся за расчёты, чтобы понять, как из их набора создаётся образ слова. Оказалось, что вес звуков в составлении этого набора неодинаков. Например, те,, что встречаются редко, влияют гораздо сильнее на наше восприятие, чем частые. То есть условный Ф, Ц или Щ могут забить собой весь эффект прочих букв слова, перетянуть его на свои характеристики. А если такая буква будет ещё и первой в слове… Выяснилось, что первый звук слова влияет на его образ в нашем сознании примерно в четыре раза сильнее, чем все остальные. Так родилась формула, по которой можно подсчитать характеристику каждого слова.


Чтобы проверить эту формулу, ученый загнал в компьютер несколько слов. Понятно, что большинство характеристик оказывались в районе нейтральной части, учитывались только крайние значения. Вот, например, какие результаты у него получались:
Понятно, что далеко не все слова придумываются в соответствии с их звучанием. И нередко случается так, что слово, чьё звучание имеет чёткую характеристику, совсем не предполагает такого же значения. Если значение и звучание не входят в сильный конфликт, то слово функционирует как есть. А вот если конфликт между ними оказывается серьёзным, то это может и повлиять на судьбу слова… Например, «юноша» по этой формуле оказалось чем-то женственным, нежным и слабым. А теперь скажите, часто ли вы используете это слово в отношении молодых людей? Но как же так вышло, ведь раньше же его использовали, и ничего? Ну во-первых, мы не можем гарантировать, что тысячу лет назад все звуки воспринимались такими же, как сейчас. А во-вторых, вообще-то и не использовали. Древнерусский вариант этого слова звучал как «унош» - и это вполне мужественное звучание с точки зрения фонетики.
Или например, согласно этой формуле слово «женщина» получило признаки «темный, отталкивающий, тяжелый, устрашающий, низменный, злой». Ну и часто ли вы используете это слово вне контекста «женщщщщина, куда вы лезете»?
Вообще, если интересно, можете почитать его книгу «Звук и смысл» - там интересно, и про имена, и про заимствования, и про синестезию, и подробнее про сам ход эксперимента и выработку формулы. И даже предвидение нейронок, правда автор предлагал, чтобы компьютер определял содержание слова по его звучанию.
А вы теперь можете рассчитать характеристики любого слова, опираясь на эту таблицу, и сравнить их с личными впечатлениями.






Автор - Виолетта Хайдарова
Подписывайтесь, чтобы не пропустить новые посты!
(Продолжение поста Самая одинокая батарейка во Вселенной)
Наши прекрасные РИТЭГи остались только в далёком холодном космосе на борту спутников. А на Земле атом работает теперь только на больших станциях или в лабораториях под присмотром серьёзных дядь, правильно говорю?
И да, и нет.
В последнее время всё чаще говорят о распределённой энергетике. В первую очередь она отличается от традиционной централизованной модели большим упором на распределённую генерацию, то есть децентрализацией.
Одна из перспективных технологий — атомные станции малой мощности, которые можно поставить где-нибудь в отдалённой труднодоступной местности рядом с потребителями. Такие электростанции изначально проектируют с учётом упрощения управления, повышения надёжности и удобства транспортировки.
Например, в брошюре IAEA (Международное агентство по атомной энергии) Advances in Small Modular Reactor Technology Developments за 2018 год проектов малых ядерных реакторов представлено более пятидесяти штук. Она красивая и с картинками, причём лежит в открытом доступе. Если тема интересна рекомендую ознакомиться — хоть картинки полистать.
И вот здесь тоже можете посмотреть. Русатом Оверсиз это дочка Росатома, созданная для продвижения российских атомных реакторов на зарубежных рынках — и про АЭС малой мощности у них на сайте есть хороший раздел. Проматывайте вниз, глядите картинки, не стесняйтесь нажимать на кнопки.
Концепт АТСТ (атомной термоэлектрической станции теплоснабжения) Елена-АМ. Елена Прекрасная! Фотография взята отсюда, там же больше информации про неё
Только вот в этих проектах правят бал ядерные реакторы, хотя в ряде проектов они серьёзно упрощены.
Впрочем, насколько слово "упрощён" вообще можно отнести к ядерному реактору?
А что касается РИТЭГ… Их проблема с низким КПД актуальна до сих пор — при классической схеме с термоэлектрическим преобразователем мы получим максимум 10-15 % электрической мощности от затраченной тепловой. Причём второе число… очень оптимистично, скажем так.
С другой стороны, в НАСА велись работы над РИТЭГ с двигателем Стирлинга (ASRG — Advanced Stirling radioisotope generator), в котором нагреваемый источником тепла газ приводил бы в движение поршень, который крутит генератор переменного тока.
Преобразователь Стирлинга (ASC, Advanced Stirling Converter), который в перспективе можно будет насадить на РИТЭГ, готовят к запуску в лаборатории НАСА
Минусы этого решения понятны — снова привет, движущиеся части, мы скучали по вашему обслуживанию. Если они сломаются где-то далеко...
Зато и КПД такой установки планировали довести аж до 25-30 %. Но программу приостановили в 2013 году из-за превышения бюджета. Обидно, да?
Эх, такой проект погубили. А может, программу когда-нибудь разморозят и дадут денег учёным, кто знает... Две странички по теме ASRG с сайта НАСА см. здесь.
Можно, конечно, надеяться на прорыв со стороны материаловедения (новые полупроводники, например) — но и здесь ожидать огромного прироста КПД, к сожалению, не приходится.
То есть, что касается широкого применения на Земле, то здесь перспективы РИТЭГ туманны.
Низкий КПД никуда не делся (Он ведь обусловлен физикой процесса, помните?), отсюда же и малая мощность — а ядерное топливо слишком дорого, его следует использовать эффективно. Проблемы с охраной удалённых автономных объектов от злоумышленников — в общем-то тоже та ещё задачка.
Авось на космос-то насобираем как-нибудь. А вот на расточительный нагрев РИТЭГов на Земле — ну тут уж как повезёт.
Но как знать — может быть, мы ещё дождёмся бочки надёжной атомной энергии в каждый дом.
Будет стоять себе тихонечко где-нибудь в углу и греться, ток нам давать.
Так что труды физиков зря не пропали — теперь мы можем применять термогенераторы хоть на Малой Земле, хоть за пределами Земли вообще.
Дайте только побольше стронция. И мародёров близко не подпускайте.
Задумка была в том, чтобы написать маленькую заметку про значение страшных букв РИТЭГ. Что-то вроде рассказа о питании далёких и красивых маяков для самых-самых маленьких и не более того.
Но так получилось, что при написании эта заметка чрезмерно разрослась.
Тогда я решил поделить её на три заметки поменьше. Однако в процессе оформления первой части (ну… я добавил немного подробностей), перестала помещаться в запланированный объём и она.
Ничего не оставалось, кроме как смириться и оформлять текст в статью, а затем в цикл. Надеюсь, что вам понравилось.
Часть использовавшихся источников информации упоминалась непосредственно в тексте.
Из книг по теме могу порекомендовать «Термоэлектричество» за авторством А.С. Бернштейна — она была издана в 1957 году, но физика процесса там описана здорово (гораздо лучше, чем у меня), да и вообще книга написана живым хорошим языком.
Там всего полсотни страниц, если найдёте, то можно за вечер осилить.
Кроме того, на сайте Росатом История в открытом доступе лежит книга «Малогабаритные ядерные источники электрической энергии» (авторы Ю.В. Лазаренко, А.А. Пустовалов, В.П. Шаповалов) профильного издательства Энергоатомиздат за 1992 год. Это уже более серьёзный труд, разбор темы от физики и техники до экологии и экономики. Примечателен также список литературы — он у этой книги на целых 129 позиций.
Можете почитать как-нибудь на досуге и самого Иоффе — например, «Полупроводники в современной физике» за 1954 год, хотя бы чтоб проникнуться масштабом задачи. У него, кстати, очень хороший слог.
Источник многих иллюстраций к данной статье — презентация «Перспективы завершения программы утилизации российских РИТЭГов» от МАГАТЭ.
Если у вас есть минут десять свободного времени — рекомендую посмотреть, пусть хотя бы просто пролистать. Там 93 слайда и очень много фотографий.
На самом сайте МАГАТЭ почему-то осталась только пятнадцатистраничная версия.Но большую презентацию можно найти здесь, её сохранили в веб-архиве.
Спасибо сотрудникам МАГАТЭ как за участие в программе утилизации отслуживших своё РИТЭГов, так и за создание интересной презентации.
Автор - Александр Алещенко
Подписывайтесь, чтобы не пропустить новые посты!
(Продолжение поста Бороться и искать, найти и перепрятать)
Итак, РИТЭГ получился хорошим и расставаться с ним больно. Может быть, отправим его куда-нибудь подальше, где до него не доберутся злые охотники за цветметом?
Куда-нибудь подальше… Вообще-то, именно с этого у РИТЭГ всё и началось.
Изначально они разрабатывались для космических аппаратов. Там РИТЭГи широко применяются до сих пор — и весьма успешно.
Сейчас космические просторы это их основное место обитания.
Сотрудники Университета Джонса Хопкинса сосредоточенно крепят РИТЭГ SNAP к основанию навигационного спутника TRANSIT (готовят к виброиспытаниям). Снова фото из архива Министерства энергетики США
Хотя когда речь заходит о получении электричества в космосе, на ум первым делом приходят солнечные панели. Растопырил их в пространстве и летишь себе довольный, пока Солнце делает всю работу за тебя!
Казалось бы, в космосе солнечным батареям и погода не помешает, и смена дня и ночи тоже.
Идеальные условия!
Всю жизнь только и слышим, что нельзя вечно убегать от проблем, а оказывается, что можно — ну, просто убегать надо было со второй космической скоростью и подальше от Земли.
На Международной космической станции ведь пользуются солнечными панелями — и нормально живут! Фото из архива НАСА
Но тут как в анекдоте, есть нюанс — Солнечная система на поверку оказывается не такой уж солнечной.
Это зависит от того, куда именно мы летим.
Если мы собираемся лететь куда-нибудь к Юпитеру или ещё дальше от Солнца (Уран, Нептун, Плутон и далее в сторону облака Оорта) — то солнечной энергии нам может уже и не хватить.
В физике есть такая штука как закон обратных квадратов — для нас важно, что согласно ему интенсивность солнечного излучения будет уменьшаться пропорционально квадрату расстояния от Солнца.
Например, от Солнца до Земли около 149 миллионов километров (это расстояние называют астрономической единицей, AU), а до Юпитера — уже 778 миллионов километров, то есть в пять раз больше.
Значит, солнечные панели на орбите Юпитера будут давать в двадцать пять раз меньше электроэнергии, чем на орбите Земли.
Строго говоря, планеты вращаются вокруг Солнца по эллиптическим орбитам — таким образом, расстояние от Земли до Солнца непостоянно.
В течение года оно изменяется от минимума 147 миллионов километров (тогда говорят, что Земля находится в перигелии) до максимума 152 миллиона километров (в афелии).
Но для нас сейчас это не слишком важно, разница с Юпитером всё равно понятна.
Хотя прогресс не стоит на месте и уже сейчас идут разговоры о том, что современные солнечные панели (со всякими примочками вроде солнечных концентраторов с циркуляцией теплоносителя) могут позволить космическим аппаратам нормально питаться и около Юпитера.
Но всё равно, чем дальше от Солнца улетаем — тем печальней. Для аппарата нам нужно получать определённую мощность и солнечные панели в таком случае приходится делать всё большего и большего размера.
Картинка от НАСА для понимания масштабов проблемы — насколько сильно нужно увеличивать площадь солнечных батарей для станций на орбитах разных планет (с человечками для масштаба)
А большая площадь солнечных батарей для космического корабля значит что? Правильно, что при запуске их придётся держать в сложенном виде, а раскрывать уже как-нибудь потом.
Беда в том, что свёрнутое заранее в решающий момент может попросту не раскрыться. И ладно если такие панели предназначены для обитаемой станции, где есть специально обученные космонавты — а если проблема возникнет у автоматического аппарата, помочь которому в космосе будет некому?
И такие случаи уже были — например, с зондом «Люси» у НАСА в 2021 году, когда одна из солнечных панелей не раскрылась полностью из-за того, что трос привода запутался на катушке (прям как нитка на шпульке швейной машинки).
Тогда проблему удалось решить, подёргав этот трос туда-сюда силой одновременного запуска резервного и основного двигателей.
Подробней см. здесь.
Одна из солнечных батарей американской части МКС в сложенном виде — после доставки на орбиту, астронавты развернули её вручную за шесть с половиной часов в открытом космосе. Снова фото из архива НАСА
Но и это полбеды. Ведь даже если мы не улетели от родного светила слишком далеко, поймать его лучи получается не всегда.
Спутники Земли, например, можно держать на так называемой солнечно-синхронной орбите в плоскости терминатора (то есть, как раз на полосе закатов/восходов) — тогда аппарат будет постоянно освещаться лучами Солнца и его батареи, соответственно, тоже.
А что если нам нужна другая орбита? На ней в какой-то момент планета закроет спутник от солнечного света — и тогда вся надежда на аккумуляторы. А они со временем, к сожалению, начинают деградировать.
И солнечные панели, кстати, тоже с возрастом деградируют — даже на Земле они постепенно устают от ультрафиолетового излучения, хотя и очень медленно, а в космосе ещё и страдают от космической радиации и при солнечных вспышках.
Также батареи могут быть повреждены микрометеоритами или космическим мусором, если совсем уж не повезёт.
А у вас в панельке дырка! На фото — повреждённое крыло солнечной батареи МКС. И да, это опять фото из архива НАСА и снова МКС. Очень уж у них фотографии хорошие получаются
Подробный рассказ о солнечных батареях космических кораблей находится за пределами нашей темы, но если это вас заинтересовало — рекомендую ознакомиться с хорошей статьёй (там и картинки есть).
Что же, что же придёт нам на помощь? Да, вы угадали.
Итак, вы ведь помните, чем хорош РИТЭГ? Надёжностью.
Он работает десятилетиями и не требует обслуживания — а это как раз то, что в космосе и нужно.
Здесь нам как раз пригодится плутоний-238 — его высокая цена в рамках стоимости космического аппарата оказывается не такой уж и высокой.
Ладно, это упрощение — на самом деле, всё равно очень дорого.
На фото - таблетки с топливом для радиоизотопного термоэлемента. Да, это наш дорогой плутоний-238. В РИТЭГи на орбитальной станции Кассини таких положили целых 82 штуки. А на спускавшемся с неё на Титан зонде Гюйгенс — всего 35 таблеток. Фото из архива НАСА, ну вы в курсе
РИТЭГ успешно использовали на многих спутниках и космических станциях — например, на Кассини-Гюйгенс или на Новых горизонтах (New Horizons).
А ещё на зондах Вояджер (и на первом, и на втором) стояло по три РИТЭГа общей мощностью в 470 ватт. И улетели с ними далеко-далеко.
А вот вам изображение зонда Вояджер-1 от НАСА. Или Вояджер-2, какой вам больше нравится. Внешне они идентичны.
Очень далеко — на 25 миллиардов километров от родной Земли! Какой ещё источник питания может таким похвастаться, а? Вот то-то же.
Кстати, вот здесь вы можете следить за тем, как далеко от нас улетели оба Вояджера, в реальном времени — ну мало ли, может, вам захочется.
Разговор о Вояджере нельзя вести без упоминания прекрасной фотографии Pale Blue Dot. Видите эту маленькую точку справа, на коричневой полоске? Это наша Земля. Вояджер-1 на тот момент улетел уже на шесть миллиардов километров. И три РИТЭГа улетели вместе с ним, не забывайте
А в 1971 году РИТЭГ SNAP-27 побывал на Луне вместе с миссией Аполлон-14.
Маленький шаг для человека, большой шаг для человечества и очередная задача для славного РИТЭГа. Миссия Аполлон-14, фотография Алана Шепарда, 1971 год
А ещё улучшенную версию таких генераторов ставят на марсоходы (например, на Кьюриосити и Персеверанс — солнечные панели этих аппаратов не дают достаточно энергии во время пылевых бурь, что может поставить под угрозу всю миссию. И тут тоже нужна надёжность.
Ну ладно, тут тоже не всё гладко было (А где вообще так бывает?) — вы не поверите, но нам опять пришли портить всю малину злые экоактивисты.
Вернее… ну да кто не без греха. Был с запуском РИТЭГ в космос один очень неприятный инцидент — эх, и стоило нам, как говорится, всего один раз…
21 апреля 1964 года при запуске ракеты с навигационным спутником Transit 5BN-3 произошла авария. Спутник развалился на части и сгорел на высоте около пятидесяти километров где-то к северу от Мадагаскара.
Внутри спутника был РИТЭГ SNAP-9A в котором находилось чуть меньше килограмма плутония-238. И конечно же его расщепило в пыль и раскидало по атмосфере. Определённое повышение радиационного фона зафиксировали измерительные станции по всей Земле. Беда.
Это происшествие станет серьёзным аргументом против запуска РИТЭГ в космос на долгие годы. Впрочем, использовать-то их всё равно не перестанут — солнечные батареи это, конечно, хорошо, но если они нам вдруг не подходят, то что ж делать-то? Совсем в далёкий космос не летать? Скука!
Протестующие протестуют против запуска миссии Кассини-Гюйгенс — не хотят отпускать РИТЭГ в космос! А ведь всего-то три десятка килограмм плутония улетает. 4 октября 1997 года, мыс Канаверал
Но между прочим, потерявшая один из спутников при таких трагических обстоятельствах Transit (она же NAVSAT, от англ. Navy Navigation Satellite System, навигационная система военно-морского флота) — это первая в мире спутниковая система навигации. Да, охватывала не всю территорию Земли, да время доступа было ограничено — но работало с середины шестидесятых до самой середины девяностых!
Срок, достойный РИТЭГ. Даже нет, не так. Срок достойный, РИТЭГ!
Кстати, радиолюбители ловят сигнал от этих спутников и спустя более чем полвека с их запуска. Разве это не прекрасно?
Современные РИТЭГи для космической отрасли содержат ядерное топливо в капсуле, способной выдержать даже взрыв ракеты-носителя при неудачном пуске — инженеры умеют учиться на своих ошибках, знаете ли.
И всё равно скепсис со стороны общественности приходится учитывать — радиофобия бывает распространена и среди лиц, принимающих решения.
Но так или иначе, в космосе РИТЭГ, судя по всему, ждёт большое будущее — ведь чем дальше от Солнца отправляется космический аппарат, тем меньше надежды на солнечные панели. Кроме того, такие источники питания пригодятся и на лунных базах, когда мы до них дорастём, или даже на Марсе — как минимум, в качестве надёжного резерва.
Такой источник энергии на долгие десятилетия — это здорово, а космических мародёров, к счастью, на горизонте пока ещё не видно. Хоть где-то повезло!
Автор - Александр Алещенко
Подписывайтесь, чтобы не пропустить новые посты!