Предложен метод передачи звука в вакууме

В открытом космосе, как вы помните, слышны только космические корабли, бороздящие Голливуд. Все прочие помалкивают здесь в тряпочку, потому что, согласно учебнику физики для первого класса и теглайну к/ф «Чужие» (странно, но голливудского), здесь вас никто не услышит.

А вот и неправда, опровергают нас финские учёные Мика Пруннила (Mika Prunnila) и Йоханна Мелтаус (Johanna Meltaus) из VTT Technical Research Centre of Finland в Эспоо. По их мнению, в некоторых особых случаях звук способен «прыгать» в вакууме от объекта к объекту.

Ещё раз вернёмся в школу: звук суть упругая волна, распространяющаяся в твёрдых, жидких, газообразных средах. Слово «упругая» — ключевое. Нет среды, то есть нет частиц (атомов, молекул), нет их колебаний — нет и звука. В этом смысле при желании можно сочинить, к примеру, вот такое художественное определение вакуума: и никаких мёртвых с косами... и вечная тишина :-).

В общем, г-да Пруннила и Мелтаус предлагают нам подумать над следующей теоретической (пока) схемой: два объекта, изготовленные из пьезоэлектрических кристаллов, разделены вакуумным промежутком; кристаллы генерируют электрическое поле, когда сжимаются или растягиваются под действием подведённых звуковых волн (или иных механических воздействий) разной интенсивности; в итоге созданное одним пьезокристаллом поле достигает второго в изменённом состоянии. Плюс к тому между объектами есть разница температур, то есть происходит перенос тепла, а вместе с ним и «проскок» через вакуум акустических фононов.

«Это как если бы звук и «не знал» о вакууме — просто распространялся напрямую», — замечает г-н Пруннила.

Исследователи уверяют, что вакуумная щель может быть не такой уж маленькой, а эффективность звукопереноса должна варьироваться в зависимости от частоты сигнала и угла, под которым волна «входит» в первый кристалл. В случае некоторых комбинаций волны будто бы почти не теряют энергию, «перепрыгивая» вакуумный зазор. Учёные надеются вскоре проверить всё это экспериментально.

«Работа интересна с фундаментальной точки зрения», — степенно заметил Ган Чэнь из Массачусетского технологического института (США).

Свою теорию финские исследователи изложили в статье «Acoustic Phonon Tunneling and Heat Transport due to Evanescent Electric Fields» («Туннелирование акустических фононов и перенос тепла затухающими электрическими полями»), опубликованной в журнале Physical Review Letters.

Подготовлено по материалам NewScientist.

В феврале к МКС вновь отправится европейский корабль

Запуск европейского грузового корабля ATV-2 "Иоганн Кеплер" к Международной космической станции (МКС) состоится в середине февраля следующего года. "Страны-партнеры по проекту МКС согласовали дату старта корабля - 15 февраля. Грузовик пристыкуется к российскому служебному модулю "Звезда" 26 февраля. Он будет находиться в составе МКС около полугода", - сообщил "Интерфаксу" источник в российской ракетно-космической отрасли.

20-тонный корабль "Иоганн Кеплер" будет запущен ракетой-носителем Ariane 5 с космодрома Куру во французской Гвиане и доставит на станцию больше грузов, чем его предшественник, ATV-1 "Жюль Верн", который совершил полет на МКС в 2008 году. Большая доставка грузов стала возможным благодаря более легким (на 50 килограмм) стойкам, в которых размещаются мягкие сумки с грузами. Это, а также улучшение средства выведения, позволило увеличить массу привозимых грузов на 650 килограмм. Предполагается, что второй европейский грузовик заправит баки модулей российского сегмента станции 860 килограммами топлива. Кроме того, корабль привезет 1,6 тонны сухих грузов и 100 килограмм сжатых газов.

В отличие от первого европейского грузовика "Жюля Верна" корабль "Иоганн Кеплер" не будет выполнять до стыковки с МКС месячный автономный полет с тестовыми подходами к станции. Не исключено использование двигателей грузовика ATV-2 для значительного (на 40 километров) подъема высоты полета МКС после последнего полета американского шаттла к станции. "Высота полета МКС в настоящее время ограничивается челноками, так как американские партнеры стремятся забить их под завязку, чтобы доставить на МКС максимальное количество грузов. С выходом шаттлов на пенсию необходимость в полете МКС по низкой орбите отпадет", - пояснил российский эксперт. В периоды максимальной солнечной активности, когда увеличивается торможение станции в атмосфере Земли, предполагается поддерживать ее полет на орбите с высотами от 400 до 415 километров.

Первый европейский космический грузовик "Жюль Верн" был пристыкован к МКС с 3 апреля по 6 сентября. Все эти месяцы корабль служил экипажам станции комнатой отдыха и "баней". За то время, пока "Жюль Верн" входил в состав российского сегмента комплекса, с помощью его двигателей были проведены 4 коррекции орбиты МКС, "грузовик" также помог станции уклониться от космического мусора. После отстыковки корабль автономно пропутешествовал три недели по околоземной орбите и был затоплен в Тихом океане.

Запуск третьего европейского корабля ATV-3, названного "Эдуардо Амальди", намечается на февраль 2012 года, четвертого и пятого - соответственно на февраль 2013 и 2014 годов.