Юный техник, 2003 № 01 - Журнал «Юный техник»

«Влияние промышленности на окружающую среду, в конце концов, привело к тому, что затем эта среда стала воздействовать на человека, — сказал он. — Причем, как правило, негативно. В последние десятилетия в организмах людей все больше накапливаются остатки выхлопных газов, соли тяжелых металлов, выделяемые промышленностью, другие токсичные вещества. А мы потом удивляемся, почему так часто болеем…»

Так вот суть работы, о которой сказано в начале, состоит в том, что ныне найдены пути и способы превращения токсичных отходов в нечто полезное. Скажем, из ядовитых соединений вырабатываются микроэлементы и удобрения для сельского хозяйства.

Как и что именно удалось сделать исследователям?

Специалистам удалось так выстроить технологическую цепочку, что, принося не вред, а пользу природе, современное производство способно в то же время давать доход. Улавливаемые с помощью фильтров и ионообменников соли тяжелых металлов, которые считаются наиболее опасными токсинами, при регенерации фильтров превращаются в ценнейшие микродобавки, которые обеспечивают увеличение урожайности и улучшение качества сельскохозяйственной продукции. Придуманы и технологии переработки тех отходов, которые десятками тысяч тонн скапливаются в отвалах обогатительных фабрик, на птицекомбинатах, мусорных свалках… Теперь они превращаются в биогаз, в органические и минеральные удобрения. Таким образом, избавляясь от тех или иных отходов, мы не приобретаем взамен новых.

СОЗДАНО В РОССИИ

Термограф для планеты

Вот уже более полувека астрономы измеряют температуру звезд, планет и других небесных тел, не покидая Земли. Причем делают это вовсе не «на глаз», а с помощью специальных приборов — термографов. Однако появившееся недавно новое поколение компьютерных термографов позволило сделать ряд замечательных открытий на нашей планете.

Для медиков и… криминалистов

«Ну и рожа!..»

Помнится, именно таким восклицанием лично я охарактеризовал свой собственный портрет, полученный на одной из международных выставок медицинского оборудования лет двадцать тому назад. В самом деле, кому такое понравится: нос синий, щеки красные, а в прочих местах кожа напоминала по цвету печеную морковь.

Тогда мне сказали, что термограф всего лишь показал, что у меня легкий насморк — оттого и нос посинел. А что щеки красные, так значит, кровообращение нормальное…

И все это опытный глаз эксперта рассмотрел на изображении, где условными цветами были обозначены различия в температуре всего лишь в десятую долю градуса.

Нынешние медицинские термографы (скажем, ИРТИС, созданный сотрудниками Центра биомедицинской радиоэлектроники РАН) позволяют различать разницу температур в сотые доли градуса. А это дает возможность не только выявлять на ранней стадии онкологические новообразования.

Мы уже рассказывали вам об итогах проверки таким прибором некоторых экстрасенсов. Оказалось, действительно, кое-кто из них способен избирательно повышать температуру некоторых частей своего тела, например ладоней, и этим «наведенным» теплом прогревать больные места пациента. Вот вам секрет «целительных рук».

Ныне вам могут показать и еще один «фокус». Скажем, у вас на глазах некто надавит ладонью на сиденье стула и тут же ее уберет. И вообще уйдет из помещения. А прибор, наведенный через несколько минут на пустой стул, покажет отчетливый отпечаток руки и заодно выявит следы, оставленные уходящим на полу. Причем такое впечатление, будто они пропечатаны по свежему снегу.

Понятное дело, такая техника — хорошее подспорье современным криминалистам.

Еще одна идея: спасатели из МЧС хотят использовать термографы для поиска живых людей, оказавшихся под развалинами зданий, разрушившихся в результате взрыва или землетрясения.

Тепловой портрет неизвестного.

Так выглядит мобильный термограф.

Взгляд внутрь лопатки

А помните, как два с лишним года тому назад загорелась Останкинская телебашня? Оказывается, во время пожара исследователи оперативно термофотографировали ее оболочку. И определили, что бетон не нагрелся до критической температуры, а значит, башня не упадет, не рассыплется. Более того, эксперты отметили, что, если бы кабели обследовали систематически, пожара могло бы не быть — термограф мгновенно находит перегретые участки.

Термограмма Останкинской телебашни во время пожара. Видно, что бетон нагрелся не очень сильно, потому башня и устояла.

Теперь вот есть предложение установить подобные приборы на высотных зданиях столицы, чтобы сканировать окрестности, фиксировать очаги возгорания и тут же сообщать о них пожарным.

А сотрудники Института строительной физики давно уж вынашивают планы проведения термографических проверок каждую осень, с началом отопительного сезона. На снимках отчетливо видны все утечки тепла. Так что есть возможность вовремя исправить огрехи и не отапливать потом зимой улицу. Говорят, таким образом можно сэкономить до 30 процентов топлива.

Неплохо также заглянуть внутрь крупных трансформаторов или газоперекачивающих компрессоров. Таким способом, не выключая и не разбирая агрегат, можно заранее выявить возможные неисправности. Неисправный подшипник, греющаяся обмотка обязательно выдадут себя повышенной температурой. А специалистам по авиационным двигателям таким способом недавно удалось выявить то, о чем они давно мечтали, — оценить эффективность работы системы охлаждения турбинных лопаток.

Как известно, внутри каждой лопатки проложены воздушные каналы. Сквозь них прогоняют воздух, чтобы несколько охладить докрасна раскаленную лопатку. Так вот, если эти каналы проделаны неточно или засорены какой-нибудь крупинкой размером 50 мкм, в этом можно убедиться заранее, не дожидаясь, пока лопатка выйдет из строя, вызовет аварию. Такую возможность дает аппаратура, фиксирующая разницу в тысячную долю градуса.

На этой термограмме отчетливо видно, что подшипник раскалился и вот-вот выйдет из строя.

Термограмма котла: яркое пятно показывает, что в одном месте внутренняя стенка его уже прогорела.

Прозрачные недра и подземные реки

Как видите, со временем компьютерные термографы все повышают свою чувствительность и дальнодействие. Дело дошло до того, что их недавно отправили в космос. Только теперь уже не только для того, чтобы поглядеть на далекие звезды. Специалисты Казанского института аэрокосмического машиностроения пришли к выводу, что пришла пора взглянуть из космоса и на Землю.

Правда, поначалу разработанная ими сверхчувствительная аппаратура размещалась лишь на спутниках военного назначения. Оказалось, с помощью термографов очень легко обнаруживать ракетные шахты, атомные субмарины в подводном положении и другие подобные объекты.

Но потом ту же аппаратуру стали использовать шире. Причем далеко не всегда для этого обязательно отправлять ее в космос. Для обследования локальных районов вполне достаточно поместить комплект аппаратуры на самолете или вертолете. Это дешевле и имеет свои преимущества: чем меньше высота обследования, тем выше точность. А поскольку новое поколение термочувствительной аппаратуры позволяет фиксировать разницу температур даже в миллионную долю градуса, то исследователям удалось как бы заглянуть в глубь недр ни много ни мало на 64 км!

В результате некоторые сеансы обследования обернулись подлинной сенсацией. Так, скажем, тепловизионная съемка бассейна Волги, проведенная минувшим летом, показала, что у великой реки есть неизвестные доселе сестры.

Съемки, сделанные с температурным разрешением в 0,006 градуса, показали, что в недрах Татарстана протекают сразу три огромных подземных реки. Один из потоков, имеющий ширину от 300 м до 1 км, несет свои воды на трехсотметровой глубине и имеет выход в знаменитое Голубое озеро неподалеку от Казани, которое издавна и по сию пору славится чистотой своей воды.

Снабженцы давно уж хотели использовать эту воду для того, чтобы напоить население Казани, да все опасались — вдруг воды не хватит и озеро оскудеет. Теперь они точно знают: подземной Волги хватит на всех.

Впрочем, обнаружение такого крупного объекта, как подземная река, не представляет особого труда для современных тепловизоров. Новейшие сверхчувствительные приемники, датчики которых для большей чувствительности охлаждаются жидким гелием, способны различить куда более мелкие объекты и на большей глубине.