Можно ли забить гвоздь в космосе и другие вопросы о космонавтике (Рязанский) - страница 73

Слева – пламя на Земле, справа – пламя в невесомости (фотография NASA)

Физика невесомости. Тут тоже много нового. Например, пламя в невесомости круглое, потому что нет конвекции, когда теплый воздух поднимается, а холодный опускается. Таким образом пламя распределяется вокруг горючего объекта. Естественно, если не подавать специально кислород в зону горения, то вокруг быстро всё выгорит, а пламя потухнет. Этот эффект тоже можно использовать для создания уникальных сплавов.

Был еще удивительный эксперимент «Плазменный кристалл». В космической плазме часто содержатся частицы пыли. И вот было решено посмотреть в лабораторных условиях, как они себя ведут. Сделали установку, прислали на МКС. И выяснилось, что частицы выстраиваются в кристаллическую структуру, которую можно «расплавить» в прямом смысле слова. При изменении условий частицы выстраивались в спирали, похожие на ДНК. Получается, что формирование основы жизни заложено на фундаментальном физическом уровне Вселенной. Эксперимент завершен, а его результаты сейчас пытаются осмыслить и приспособить к решению задач промышленности: создание новых материалов, систем очистки и так далее. Можно было бы его провести без станции? Вероятно, можно. Но потребовало бы это намного больше времени и сил.

На МКС параллельно проводятся сотни научных экспериментов, некоторые идут годами. Вероятно, самым продолжительным следует признать физический эксперимент «Плазменный кристалл», который придумали в Объединенном институте высоких температур Российской академии наук под руководством Владимира Евгеньевича Фортова. Он проходил с 2001-го по 2013-й год – на протяжении работы тридцати шести экспедиций посещения. Сначала на российский сегмент МКС был доставлен блок аппаратуры «ПК-3», затем в 2006 году его заменили на блок «ПК-3 плюс». Задача эксперимента состояла в том, чтобы изучить поведение заряженных частиц пыли внутри ионизированного газа (плазмы), смоделировав процессы, которые происходят в хвостах комет, межпланетных и межзвездных облаках. При определенных условиях частицы выстраиваются в пространственную решетку, которая демонстрирует свойства твердого кристалла. Полноценные исследования такой «решетки» можно провести только в невесомости, поэтому потребовалась помощь космонавтов. Эксперимент позволил ученым не только проверить некоторые астрофизические теории, но и выработать практические рекомендации по развитию технологий плазменного напыления и травления в микроэлектронике, производства тончайших пленок и наночастиц.