|
|
Субботний блик науки № 61
Улетучивание газа
Им надувают воздушные шары, большие и малые, разного цвета. Но впервые его на Солнце увидели в 1868 году. Наблюдали спектральные линии протуберанцев и обнаружили, что одна — желтая — не подходит ни под один из известных элементов. Этой линией светил он — гелий — новый, для того времени, элемент. На Земле его мало. А шестьсот девяносто галонов жидкого гелия запустили более года назад, в апреле 2004, на околоземную орбиту. В термосе, вместе с шариками. Мы рассказывали об этом событии. То был исследовательский «Гравитационный зонд» с литерой «Б» (Gravity Probe B).
Записки на манжетах Гелий — Не (Helium), в нормальных условиях — газ без цвета и запаха; химический элемент VIII группы периодической системы, порядковый номер 2, атомная масса 4,0026.
Жидкий гелий при температурах ниже 2.17К (-270,98oC) ведет себя не самым обычным образом, превращаясь в сверхтекучую квантовую жидкость — такой гелий протекает сквозь капилляры и узкие щели без трения.
При нормальных условиях гелий нельзя заставить затвердеть, как бы интенсивно его не охлаждали.
Гелий изначально щедро запасли на борту «Гравитационного зонда». Например, для охлаждения главного термоса — сосуда, внутри которого при температуре, весьма близкой к абсолютному нулю, находится главная полезная нагрузка — особые гироскопы, проверяющие Теорию Относительности. Кроме этой, уже и самой по себе важной, «охлаждающей» функции, гелий служит «топливом» для реактивных микродвигателей, поддерживающих нужную ориентацию загадочного аппарата в пространстве. И поддержание требуемой температуры «гироскопного модуля», и выверенная строгость полета «Гравитационного зонда» в околоземном пространстве — все это ключевые моменты миссии по проверке Теории Относительности. И гелий с ними почти наверняка справился. Сейчас это уже ясно.
Но он, гелий с борта зонда, мешает заинтересованной общественности узреть-таки результаты измерений.
Как и задумывалось, гелий, булькающий внутри конструкции орбитального термоса, все это время постепенно испарялся (а что ж еще ему было делать?). Собственно, этот самый испарившийся из термоса жидкий гелий (который, конечно, на момент испарения оказывается уже не жидким, но газообразным) и используется в системе ориентации зонда: газ выбрасывается через сложную систему управляемых микросопел, обеспечивая нужные для корреции положения в пространстве реактивные силы. Несмотря на то что сам по себе аппарат не мал и на Земле весил тонны, для исправления его отклонений на орбите требуются силы очень небольшие: здесь уже и сила комара достаточна.
Итак, гелий улетучивается. Как только его не станет совсем — зонд потеряет свои полезные качества, тестирующие свойства пространства. Эксперимент закончится. Как раз к началу сентября гелия уже и не должно было бы быть на борту. Но сейчас уже середина сентября, а сопла системы ориентации все еще пшикают этим солнечным газом в окружающее пространство. Пока зонд сохраняет способность к маневру, группа управляющих им ученых, конечно, не желает отказываться от возможности еще немножко, еще чуть-чуть улучшить результаты, проведя дополнительную калибровку оборудования. Возможно, они просто не верят своим глазам, вглядывающимся в полученные цифры. Да и, наверное, жалко отказываться от такой игрушки, стоимостью в семьсот миллионов долларов, пока батарейка еще не выдохлась.
Но как бы там ни было, научные данные, загруженные за это время с орбиты, уже обработаны. Результаты, как и обещано, никто не говорит, до реального завершения эксперимента, до полного улетучивания гелия, до окончательной сверки и сводки. Когда закончится гелий, никто не знает, но это должно произойти в ближайшие дни. Ведь это не так, как с марсианскими роверами.
Что там нам скажут в юбилейный для Теории Относительности год физики, запустившие в космос гигантский термос? Не ясно. Ответ пока тонет за немым бульканием жидкого гелия.
17.09.2005
Теги: космические аппараты
космос
физика
|
Ваш отзыв автору
|
|
|
