Текст книги "Юный техник, 2008 № 04"

Автор книги: Юный техник Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 5 страниц)

РАССКАЖИТЕ, ОЧЕНЬ ИНТЕРЕСНО…
Крылатые люди

По телевидению показали короткий сюжет о человеке, который, прыгая с высоты, летает на особых крыльях. Не могли бы вы рассказать подробнее?

Игорь Новиков,

г. Саратов

Они были первыми

Речь, скорее всего, о 34-летнем австрийце, которого зовут Феликс Баумгартнер ( Felix Baumgartner). Он собирается перелететь пролив Ла-Манш шириной около 35 км в спецкостюме, оснащенном крыльями. И хотя многие СМИ подают эту идею как сенсацию, она не нова.

«Я первый человек, который летал! Я прыгнул над Ториньи и приземлился на краю летного поля; значит, перед тем, как открыть парашют, я пролетел, по меньшей мере, километров пять. Нотариус Беттиньи, поджидавший меня на летном поле, эти факты зарегистрировал. Я летал! Я был чертовски доволен!»

Это заявление французский парашютист Лео Валентен сделал в мае 1945 года. Он прикрепил к рукам и туловищу сделанные им крылья и, выпрыгнув из самолета, некоторое время планировал над землей.

Справедливости ради нужно отметить, что и Валентен не первый, кому пришла в голову идея стать человеком-птицей. Сохранилось, например, предание о том, что кузнец Черная Гроза, живший неподалеку от Ряжска, что в нынешней Рязанской области, сделал крылья из птичьих перьев, которые надевал на рукава и «летал тако мало дело ни высоко, устал и спустился на кровлю церкви…».

Это и другие подобные свидетельства показывают, что мысли о полете, желание стать человеком-птицей люди проявляли задолго до Валентена и Баумгартнера.

Советские асы

А теперь предоставим слово для воспоминаний летчику Я. Солодовникову. «Было это в апреле 1935 года, – рассказывал он. – На аэроклубовском аэродроме, еще покрытом снегом, толпились пилоты, парашютисты тащили к машине сумки с собранными после прыжков парашютами. Внезапно в небе появился одинокий биплан У-2. Негромко стрекоча мотором, он медленно летел на высоте полутора километров, изредка скрываясь в легких облачках. И как только самолет оказался над центром аэродрома, от него отделилась фигура человека.

Но что это? Стремительное падение неизвестного парашютиста явно замедлилось, затем произошло и нечто вообще невероятное – он сделал полупетлю. И только теперь мы заметили у его боков какие-то придатки»…

А вскоре недалеко от наблюдателей на поле опустился мастер парашютного спорта Георгий Александрович Шмидт – «человек беззаветной храбрости, бывший боец Первой Конной, пограничник, воспитатель воздушных десантников, испытатель парашютов, совершивший сотни рискованных прыжков…».

Оказалось, Шмидт давно заметил, что, манипулируя руками и ногами во время затяжного прыжка, можно менять положение тела в воздухе. Эффект управления можно усилить, увеличив аэродинамические поверхности. А раз так, то парашютистов перестанут страшить штопор и непроизвольные перевороты через голову, они смогут уходить из неблагоприятных зон и совершать приземление с исключительной точностью.

Свои предположения Шмидт решил проверить на практике. Крылья для опытов он сделал в Институте десантного оборудования, которым руководил П.И. Гроховский, с помощью опытных мастеров. Искусственные крылья крепились за спиной пилота с помощью телескопической раздвижной опоры, к перкалевым перепонкам, вшитым, подобно «парашюту» белки-летяги. Меняя длину трубы, изобретатель тем самым менял размах крыльев и их подъемную силу.

После Г. Шмидта искусственными крыльями занимался слушатель Военно-воздушной академии имени Н.Е. Жуковского, воентехник второго ранга Борис Владимирович Павлов-Сильванский. Вместе со своим другом Алексеем Быстровым и преподавателем аэродинамики B.C. Пышновым он предложил ранцевый, складной аппарат.

Обтянутый полотном каркас крыльев складывался за спиной. После отдаления от самолета парашютист использовал специальный стабилизатор, который трепетал у него в ногах, словно, ласточкин хвост, помогая управлять полетом. Затем за спиной расправлялись широкие полотняные крылья, и человек мог выполнять горки, виражи, развороты.

Спланировав до определенной высоты, Павлов-Сильванский сбрасывал крылья, и они плавно спускались на землю с помощью особого парашюта. Сам экспериментатор открывал свой парашют и приземлялся.

К маю 1937 года Б.В. Павлов-Сильванский совершил шесть удачных полетов-прыжков. О них писали «Красная звездам, «Авиационная газета», иностранная пресса.

С риском для жизни

Журналисты, кстати, и обратили внимание, что у Г. Шмидта и Б. Павлова-Сильванского были предшественники на Западе. Одним из них называли американца Клема Сона, который разбился в 1935 году во время показательных выступлений в Париже.

Трагедия повторилась несколько лет спустя, 21 мая 1956 года, когда на аэродроме близ Лондона совершал свой очередной показательный полет Лео Валентен. Тот самый, с которого мы начали свой рассказ о крылатых людях.

Еще раньше погиб американец Девис, попытавшийся повторить полеты своего соотечественника Клема Сона. Погибли французы братья Ги и Жерар Меслен. Погиб вскоре и Борис Павлов-Сильванский.

Впрочем, были и эксперименты, которые завершались вполне благополучно. Удачно слетал В. Хараханов в 1935 году. Тридцать лет спустя скопировал и испытал конструкцию Б.Павлова-Сильванского французский парашютист Жиль Деламар.

Но все это единичные попытки. Почему увлечение такими полетами не приобретает массовости? Ответ на этот вопрос дал в свое время еще Георгий Шмидт. Совершив свыше 100 прыжков с крыльями, он, тем не менее, считал их очень опасными. Скорость снижения весьма велика, неосторожное движение грозит срывом в штопор, писал Шмидт. Да и при всем умении далеко на таких крыльях все-таки не улетишь. И он рекомендовал искать наслаждение парящим полетом при помощи других технических средств – например, дельтапланов.

Занятие для сорвиголов

И все же даже в наши дни в мире остались еще отчаянные сорвиголовы, которые не могут жить без риска. Во Флориде костюмы-крылья ( wing suit) выпускает компания Bird Man, принаделжащая Роберту Печнику и Яри Куосмо.

Однако и у них был предшественник – француз Патрик де Гайардон. Он начал летать в 1990 году, используя костюм-крыло собственной конструкции. А в 1998 году, испытывая очередную модификацию своего костюма, де Гайардон тоже погиб.

Несмотря на столь трагические последствия, французы заразили идеей полета парашютистов во многих странах мира. В 1999 году российские энтузиасты тоже стали шить такие костюмы по собственным выкройкам.

«Все, кто летают в винг-сьютах, мечтают летать как птицы и, в конце концов, приземлиться на крыльях, без парашюта, – говорит профессиональный испытатель парашютов Владимир Шилин. – Однако людям тяжело летать: посмотрите, как устроены птицы и как устроен человек: у птичек легкие кости и мощные грудные мышцы. У людей же тяжелые кости и мало грудных мышц. Но зато мы умеем изобретать!»

Сейчас винг-сьюты привлекают в основном бэйсеров – парашютистов, прыгающих с относительно невысоких объектов: скал, зданий, вышек, труб или мостов. Дело в том, что объектов, пригодных для бэйс-прыжков, в мире немного. Основное требование – они должны быть отвесными и не иметь опасных выступающих частей. Прыжки в костюмах-крыльях существенно расширяют диапазон таких объектов, позволяя огибать препятствия во время прыжка, менять направление полета.

Однако риск заключается в том, что поведение винг-сьютов недостаточно изучено и, стоя у края скалы, трудно оценить, хватит ли горизонтальной скорости для того, чтобы облететь гранитный выступ. А цена ошибки – жизнь…

Все это отлично известно Феликсу Баумгартнеру. Ведь он и сам из племени бэйсеров. Ранее он уже совершал прыжок со статуи Иисуса Христа в Рио-де-Жанейро, а до этого – с 452-метровой башни Petronas Tower в Куала-Лумпуре.

Теперь Баумгартнер решил пойти (точнее, полететь) еще дальше. Он спрыгнет с самолета на высоте 9000 м над британским берегом и пролетит 35 км до побережья Франции. Во время полета человек-птица, согласно расчетам, достигнет скорости свыше 360 км/ч, а температура воздуха в начале полета будет около минус 80 градусов по Цельсию. Так что Баумгартнеру без специального скафандра не обойтись. К нему и будет прикреплено углеродное крыло с размахом 1,8 м. Спланировав до высоты 300 м, он затем спустится на парашюте.

Проект носит имя «Икар-2» в память о герое античного мифа. Баумгартнер, похоже, не боится повторить судьбу древнего Икара и других своих предшественников. Он амбициозно заявил, что хочет войти в историю как «Бог Небес».

Улыбнется ли ему удача? Это мы с вами еще узнаем.

Станислав СЛАВИН

ВОЗВРАЩАЯСЬ К НАПЕЧАТАННОМУ
Зачем биологу принтер?

Мы уже рассказывали (см. «ЮТ» № 10 за 2005 г.), каких возможностей достигли технологии печати. С помощью принтера можно с высочайшей точностью печатать тексты и рисунки, получать печатные платы для микроэлектроники и даже… живые ткани!

Такое предположение высказал недавно профессор Гленн Прествитч и его коллеги из Университета штата Юта. Они разрабатывают метод трехмерной печати, который лет через 5 – 10 позволит печатать ткани человеческого организма – кожу, мышцы, печень или, скажем, трахею. Группа исследователей под руководством профессора уже создала особую бумагу и биоматериалы, при помощи которых можно осуществить подобный процесс.

Модифицированный струйный принтер:

_{1– группы клеток, 2– термообратимый гель, 3– стеклянная подложка.}

Так выглядит сегодня установка, на которой проводятся эксперименты по печати биочернилами:

_{1– полимерно-клеточный раствор выливается на тефлоновую основу; 2– через структурированный шаблон подается ультрафиолет, в результате чего в полимере идет реакция, вызывающая его слияние с клетками ( а – шаблон, б – стекло, в – тефлоновая основа); 3– неотвердевший раствор вымывают из лотка и в нем остается эластичный полимерно-клеточный слой необходимой конфигурации.}

Более того, они готовы сформулировать инженерам все требования к технике. Например, к специальному трехмерному биопринтеру, им потребуется и особый биореактор, где «напечатанные» клетки будут оживать и срастаться в единую ткань.

Пожалуй, еще дальше продвинулись в своих исследованиях ученые под руководством профессора физики из университета Миссури-Колумбия Гэбора Форджэкса. Они уже разработали метод, позволяющий печатать живые ткани, из которых впоследствии предполагается получать целые органы. Причем совсем недавно исследователи обнаружили, что сам процесс создания ткани по технологии, напоминающей струйную печать, не влияет на биологические свойства клеток, оставляя их вполне жизнеспособными.

Они использовали биочернила, состоящие из сферических частиц, каждая из которых содержит от 10 до 40 тыс. живых клеток.

Печать проводится на специальной биосовместимой основе. Будучи нанесены на «бумагу», частицы биочернил сливаются вместе, словно капли воды, образуя единую массу. По словам Форджэкса, они впервые получили таким «небиологическим» методом структуры, сопоставимые по функциональности с реальными живыми тканями.

Заодно, как ни странно, ученым, делающим первые попытки создания методов «механической сборки» тканей и органов, удалось решить и еще одну принципиальную проблему. Ведь для того чтобы получить подобие функционирующего органа, нужно использовать клетки разных типов, имеющих совершенно четкое месторасположение. Каким образом с помощью технологий биопечати получить сложнейшую структуру? И тут выяснилось, что клетки сами находят свое место, как солдаты в строю.

Так, в одном из экспериментов для создания биочернил ученые использовали клетки куриного сердца. Как только капли «чернил» слились вместе, клетки начали синхронные сокращения, как и подобает ткани сердца.

Форджэкс твердо намерен довести свои разработки до практического применения и уже получил на это грант в 5 млн. долларов. По утверждению ученых, «печатные» органы уже в ближайшее время могут пригодиться фармацевтам, чтобы испытывать на них новые препараты и лечебные методики, чтобы не подвергать риску добровольцев, а затем дело дойдет и до изготовления дублей настоящих органов. Ведь сегодня, согласно статистике, пересадки донорских органов во всем мире дожидается более миллиона человек.

В. ВЛАДИМИРОВ

Кстати

СОЗДАТЬ МИНОТАВРА?

Вот какой вариант создания организма, который не известен природе, предложили недавно сотрудники Ньюкаслского университета и Лондонского королевского колледжа. Они хотят получить лицензию на работу с «человеко-коровьими» эмбрионами. Тем самым британские исследователи вновь заставили мир вспомнить о Минотавре – мифическом чудовище с головой быка и телом человека.

Зародыши планируют получить довольно необычным способом: сначала человеческую ДНК микрохирургическим путем поместят в яйцеклетку коровы, из ядра которой предварительно удалят ее собственный генетический материал. Затем зародыш будут растить в теле суррогатной матери так, как в свое время произвели на свет овечку Долли. В результате получится эмбрион, являющийся человеческим на 99,9 процента, полагают исследователи.

Одна десятая процента достанется ему от коровы – за счет ДНК, находящейся за пределами ядра яйцеклетки. Как может выглядеть существо с подобным геномом, останется лишь гадать, поскольку авторы проекта не собираются доводить дело до появления на свет малыша Минотавра. Развитие эмбриона прервут через шесть дней, чтобы получить из зародыша стволовые клетки.

Собственно, из-за них, этих самых клеток, обладающих, как считают некоторые, мощнейшим потенциалом для лечения множества болезней и предотвращения старения британцы и затеяли этот эксперимент. А корова нужна как своего рода живой инкубатор.

Впрочем, британским исследователям вряд ли удастся получить лицензию. Эксперты по биоэтике считают, что при всех научных выгодах нарушать границы между человеком и животным миром категорически нельзя. Так что британцы затеяли всю эту шумиху скорее всего лишь с целью привлечь к себе общественное внимание. Реклама – двигатель торговли.

В. ЧЕРНОВ

ГОРИЗОНТЫ НАУКИ И ТЕХНИКИ
10 молекул, которые изменили мир

Казалось бы, много ли зависит от одной молекулы? Вот это и решили выяснить два американца – химик Рэй Гигери и музейщик Джон Вебер. Они организовали в колледже Скидмора (штат Нью-Йорк) выставку, посвященную десяти органическим молекулам, оказавшим наибольшее влияние на материальную культуру и образ жизни человечества за 100 лет – с конца XIX по конец XX века. Вот какие вещества попали в их список.

Под первым номером значится молекула аспирина, или ацетилсалициловой кислоты. Само по себе это вещество впервые получил страсбургский химик Чарльз Герхард еще в 1853 году. Но прошло еще 44 года, прежде чем в начале XX века Феликс Хоффман, сотрудник фармацевтической компании Bayer, догадался, что аспирин можно использовать в медицине как жаропонижающее и обезболивающее средство.

В 1950 году аспирин был внесен в Книгу рекордов Гиннесса как самое распространенное лекарство в мире. Те же американцы используют его от «ста болезней». Однако лишь в 1982 году английский фармаколог Джон Вейн получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине «за открытия в области простагландинов и родственных им биологически активных веществ». То есть ему впервые удалось более или менее внятно объяснить механизмы воздействия аспирина на организм человека.

Герой первого десятилетия XX века – изооктан, предельный углеводород, использующийся в качестве антидетонационной присадки к бензину. Именно для изооктана так называемое октановое число принимают равным сотне. Увеличение октанового числа улучшает эксплуатационные качества бензина: повышает срок службы двигателя и препятствует снижению его мощности.

Звездой 20-х годов ученые признали пенициллин, первый лактамный антибиотик, который «случайно» в 1928 году открыл английский микробиолог Александр Флеминг. Легенда гласит, что как-то раз Флеминг заметил в давно не мытых лабораторных чашках с колониями стафилококков загрязнения плесневыми грибками, причем вокруг пятен плесени бактерии не размножались. Позже выяснилось, что «бульон», сделанный из этих грибков, тоже обладает антибактериальной активностью.

Первоначально «бульон» и использовался для лечения. Однако спустя несколько лет благодаря усилиям соотечественников Флеминга – биохимика Эрнста Чейна и патолога Хауарда Флори – пенициллин удалось выделить в чистом виде, резко повысив тем самым его эффективность, и внедрить в широкую клиническую практику. За это в 1945 году Флеминг, Флори и Чейн были удостоены Нобелевской премии.

В 30-е годы отличился полиэтилен– материал, получаемый полимеризацией газа этилена. В настоящее время в зависимости от способа синтеза различают полиэтилен низкой плотности (впервые получен в Великобритании в 1932 году) и полиэтилен высокой плотности (получен в Германии в 1953 году). Перечислить все то, что сегодня делают из полиэтилена, наверное, не сможет ни один человек.

За полиэтиленом следует нейлон– синтетическое волокно, полученное химиком американского концерна Du PontУоллесом Карозерсом в 1935 году. В 1939 году нейлон был представлен на Всемирной выставке в Нью-Йорке, а массовое производство изделий из нейлона началось после Второй мировой войны. В первую очередь женщинам очень понравились нейлоновые чулки, а мужчинам – нейлоновые канаты, сети и паруса.

В 50-е годы наибольшим вниманием исследователей пользовалась молекула ДНК. В 1962 году Нобелевская премия по физиологии и медицине была присуждена биофизикам Фрэнсису Крику, Морису Уилкинсу (Великобритания) и биохимику Джеймсу Уотсону (США) «за установление структуры ДНК и ее роли в передаче наследственной информации».

В начале 60-х годов, по мнению ученых из Скидмора, своеобразную революцию на Западе произвело появление в продаже синтетических прогестинов– гормональных противозачаточных средств, полученных мексиканским химиком Луисом Мирамонтесом.

Химической визитной карточкой 70-х годов стал ДДТ – дихлордифенилтрихлорэтан– эффективный синтетический ядохимикат, который в некоторых странах до сих пор применяют для уничтожения очагов малярии и сыпного тифа. Кстати, сам ДДТ впервые получен еще в 1874 году немецким химиком Отмаром Цайдлером, но инсектицидные свойства препарата были значительно позже открыты швейцарским химиком Паулем Мюллером, получившим за это Нобелевскую премию.

ДДТ получил было широкое распространение в сельском хозяйстве, но вскоре выяснилось, что препарат имеет способность накапливаться в тканях людей и животных, вызывая генетические заболевания. И в конце тех же 70-х годов применение ДДТ было запрещено во многих странах, в том числе и в СССР.

В 80-е годы стал моден «препарат хорошего настроения» – антидепрессант прозак. В 1988 году препарат появился на прилавках США, а в настоящее время «синтетическое счастье» продается в 90 странах. По статистике, каждый двадцатый житель США регулярно принимает прозак.

Замыкают список фуллереныи нанотрубки. Фуллерены – одна из форм существования углерода в виде сферических молекул состава С ₆₀или С ₇₀– обнаружены в 1985 году американцами Робертом Керлом, Ричардом Смоли и британцем Харольдом Крото. За это они были удостоены Нобелевской премия по химии в 1996 году.

Углеродные же нанотрубки в 1991 году обнаружил японский химик Сумио Иджима, изучая осадок, полученный после распыления графита в электрической дуге. Триумфальное шествие фуллеренов и нанотрубок по планете нам, видимо, еще предстоит наблюдать.

У СОРОКИ НА ХВОСТЕ

ЯДРО У ЗЕМЛИ ТВЕРДОЕ. Впрочем, большинство ученых в существование полостей внутри нашей планеты не верит. Более того, как утверждают ученые из Токийского и Калифорнийского университетов, наша планета имеет твердое ядро. Недавно они подтвердили свои предположения методами сейсмического зондирования.

Исследование ядра проводилось с помощью специальной сейсмической сети и искусственно вызванного землетрясения в южной части Тихого океана. Сложность задачи заключалась в «нацеливании» сейсмических волн на ядро, которое занимает менее одною процента от объема планеты. Все же ученым удалось «попасть» в него и по характеру отраженных сейсмических волн показать, что оно твердое.

ХИЩНИКИ УМЕЮТ ГИПНОТИЗИРОВАТЬ?Полиция Сан-Франциско расследует загадочное происшествие в здешнем зоопарке. Невероятным образом вырвавшаяся на свободу 136-килограммовая тигрица Татьяна убила одного и тяжело ранила двух посетителей зоопарка.

Директор зоопарка Роберт Дженкинс считает, что ров и высокую стену, отделявших ее от людей, зверь преодолеть не мог. «На волю из вольера ведет одна-единственная дверь, и существует строгая процедура ее открытия, чтобы зверь не сбежал, – подчеркнул директор. – Видимо, зверь загипнотизировал служителя…»

Полиция же предполагает, что тигра выпустил какой-то хулиган из числа посетителей, который затем спокойно ушел.

ОБАНКРОТИЛСЯ МУЗЕЙ ПРИШЕЛЬЦЕВ. Его создатель – известный швейцарский уфолог Эрих фон Деникен был вынужден объявить о закрытии своего предприятия, поскольку поток туристов оказался много меньше, чем он предполагал.

РОБОТ В СОСУДЕ. Ученые южнокорейского университета Хоннам изобрели микроробота, вводимого в сосуд человека с помощью инъекции. Внешне микроробот похож на краба с шестью лапами, которые позволяют ему беспрепятственно передвигаться по руслу сосуда, очищать стенки артерий и вен от наростов. Делать это он сможет со скоростью 55 метров в неделю. Причем робот питается энергией, вырабатываемой за счет химической переработки содержащегося в крови человека сахара, что обеспечивает его полную автономию.

В случае, когда микроробот внутри сосуда встречает на своем пути препятствие – например, атеросклеротическую бляшку, – он начинает выделять химическое вещество, растворяющее это патологическое образование, что позволяет восстановить просвет артерии. Ученые надеются, что таким образом удастся в значительной степени снизить риск развития сердечно-сосудистых заболеваний и предупреждать связанные с ними осложнения.

Единственная проблема, беспокоящая в настоящее время ученых – как «обмануть» иммунную систему пациента, которая может разрушить микроробота до того, как он выполнит свою лечебную функцию.