Попутного ветра! Ионного
Столичный десятиклассник в университетской лаборатории разрабатывает космические технологии.
Летательное устройство, которое демонстрирует десятиклассник Вячеслав Фролов, пока выглядит незамысловато: гондола из фольги и проволоки умещается в ладони. Чтобы аппарат в процессе эксперимента не улетел, Вячеслав подвешивает его на высоком штативе. Включает в сеть — и модель начинает лихо наворачивать вокруг опоры круги. Фокус в том, что в устройстве нет даже намека на двигатель!
— Два года назад мне на глаза случайно попалась статья об эффекте Бифельда—Брауна, — рассказывает десятиклассник. — Я заинтересовался, рассказал о своем интересе учителю нашей школы № 41, преподавателю БНТУ Юрию Развину...
Эффект Бифельда — Брауна был открыт в начале ХХ века, но и поныне относится к числу малоизученных. Его суть в том, что электрический конденсатор имеет тенденцию перемещаться в сторону положительного полюса и сохраняет это движение, пока не разрядится.
Как свидетельствуют научные энциклопедии, первооткрыватель явления Томас Браун в своей лаборатории построил дисковидный аппарат “24 футов диаметром, который предположительно достигал скорости 17 футов в секунду”. Для поддержания полета требовалась энергия всего 50 Вт — примерно равная энергии неяркой лампочки.
Диски Брауна при полете издавали мягкое гудение и были окутаны сиянием — ни дать ни взять НЛО, рассказами о которых были наполнены газеты в 50—60-х годах прошлого века. Многие ученые и инженеры были свидетелями полетов этих дисков, но лишь некоторые верили, что в основе движения лежит названный эффект. Одними из первых перспективность работы осознали военные, поэтому дальнейшие эксперименты, связанные с созданием электрокинематических аппаратов, проходили в обстановке секретности. Но около 30 лет назад, после смерти Томаса Брауна, исследования были прекращены.
— Смотрите, сверху проволока, снизу фольга, — выдает “военную тайну” Вячеслав. — Между фольгой и проводом создается заряженное поле, которое втягивает в себя воздух. К тому же с провода на фольгу летят заряженные ионы, создается ионный ветер, который подталкивает модель вверх. Этот эффект уже используется при создании ионных двигателей для космической техники.
Странно, но факт: за прошедшее после сделанного Томасом Брауном открытия время ученые так и не вывели формул, которые могли бы обосновать закономерности движения электрокинематических моделей. Этот пробел в большой науке взялся заполнять Вячеслав со своим научным руководителем и с девятиклассницей этой же школы Инной Коваленко.
— Наши первые модели не летали, — признается собеседник. — Все это время мы опытным путем оптимизировали конструкцию: совершенствовали форму, увеличивали грузоподъемность. Добивались уравновешенного движения, при котором летательный аппарат не болтается и не кувыркается в воздухе.
По словам Вячеслава, до диссертации ему еще далеко, но кое-чем исследователи уже могут гордиться. Вес летающих моделей достигает 15 г, дальность полета ограничена лишь длиной провода, ведущего к источнику тока. То есть при наличии легкого мощного источника питания — а такие уже появляются — можно отправляться хоть в космос. Там, правда, воздуха нет, но для движения в вакууме хватит энергии ионного ветра.
— Не хотелось бы мне лететь в аппарате, который находится под высоким напряжением, — признаюсь я.
— Еще Фарадей доказал, что внутри капсулы, образованной электрическим полем, нет никакой опасности, — успокаивает школьник.
Про будущую Славину диссертацию мы заговорили не случайно: десятиклассник рассказал, что по окончании университета планирует связать свою жизнь с наукой. Неважно, что больших доходов должность младшего научного сотрудника не сулит: лучшая работа — это оплачиваемое хобби. Недавно мой собеседник стал обладателем диплома 2-й степени Республиканского конкурса научных работ учащихся и принял участие в международной научной конференции “Первый шаг в науку”.
— У современных молодых людей есть интерес, который им дороже денег? — спешу обрадоваться я.
— К сожалению, не у всех. В таких школах, как наша, много учеников, которые увлечены физикой, математикой, информатикой, горят желанием сказать свое слово в этих науках. Ученики нашей школы каждый год отправляются на международные олимпиады по этим предметам. Если ты возвращаешься с таких состязаний победителем, жизнь кажется сказкой. Это круто. А в школе, где я учился первые семь лет, “круто” было хорошо играть в баскетбол.
— Тоже неплохо...
— Да, но как можно сравнивать спорт с математикой?! Без математики ничего бы не работало: это язык, на котором разговаривает физика, химия и другие науки. Хочешь чего-то достичь в этом мире и принести пользу — учи математику!”