Экстремальные устройства. Коллайдер отдыхает

В мире есть много технических устройств, которые не менее интересны, чем Коллайдер. Этому устройству просто больше повезло (или не повезло) оказаться под прицелом СМИ, которые возможно нанесли больше вреда, чем пользу процессу постройки, запуска и использования этого устройства. Оно стало просто знаменитостью. А остальные, не менее гениальные конструкции остаются неизвестными в широких кругах и просто делают свою работу, помогая науке.


Супер-К



Это самая большая обсерватория для наблюдения нейтрино в мире, и самая чувствительная. Если в Млечном Пути появится сверхновая звезда, ученые узнают об этом благодаря Супер-К. Это сооружение находится на глубине 1000 метров под землей в центральной части Японии (Адронный Коллайдер — на высотах в 10 раз меньше), и содержит 50000 галлонов дистиллированной очищенной воды. Супер-К предназначена для определения различных видов нейтрино. Устройство действует благодаря эффекту Черенкова, при котором частица, двигаясь быстрее скорости света в данном материале, вызывает особый вид излучения. Это похоже на то, как быстро бегущий человек врезается в медленно идущую толпу — при этом образуются многочисленные возмущения и крики.
Супер-К состоит из цилиндра из нержавеющей стали высотой около 40 метров, и небольшого (сравнительно) блока детекторов в его центре. Это устройство было использовано для доказательства того, что Солнце испускает нейтрино и для определения их массы, которая ранее считалось нулевой. Основное же применение Супер-К в настоящее время — определение наличия сверхновых звезд в Млечном Пути. При взрыве такой звезды она может уничтожить жизнь на Земле своим жестким гамма-излучением. При этом мы можем заблаговременно (за несколько часов) узнать об этом благодаря мощному пучку нейтрино, которые испускаются в случае такого космического катаклизма, и движутся быстрее всех других частиц, проходя черех материю, как горячий нож сквозь масло. В случае (не дай Бог) такого события Супер-К даст нам немного времени, чтобы запрыгнуть в спасательные трансгалактические челноки, или, что вероятнее, завернуться в простынку и молиться. Адронный Коллайдер уже не кажется таким страшным и опасным, не так ли?


Гибрид Тесла 45



Как утверждает книга рекордов Гиннеса, самым мощным магнитом в мире является гибридный магнит в Национальной лаборатории мощных магнитных полей в штате Флорида, который генерирует непрерывное постоянное мощное магнитное поле. Несмотря на то, что существуют импульсные магниты, производящие более мощные поля, этот "магнитик" длиной более 7 метров и весом в 35 тонн может генерировать постоянное магнитное поле силой в 45 Тесла (единица измерения магнитного поля). Это в миллион раз мощнее магнитного поля Земли, и в 20 раз мощнее магнитов в медицинском томографе (прибор для сканирования внутренних органов).
Для получения такого мощного поля используются два магнита — сверхпроводящий напряженностью 11.5 Тесла и обыкновенный напряженностью 33.5 Тесла. Они окружены жидкостной системой охлаждения, в которой циркулируют дистиллированная вода и жидкий гелий. Температура системы при этом составляет менее минус 271 градуса по Цельсию, точнее 1.8 градуса выше абсолютного нуля. Что же такого особого в этом магните и зачем он ученым? С его помощью они проводят анализ молекул веществ, иногда придавая им новые свойства.Также он используется для получения мечты всех физиков — сверхпроводимости при комнатных температурах, что сильно продвинуло бы электронику вперед. Пока неизвестно, поможет ли Тесла 45 в решении этого вопроса, но то что он является самым полезным магнитом в мире — это факт.


Симулятор урагана



Эта суровая установка позволяет не ждать, когда появится ураган для нужд исследователей — она создает его сама!

При работе на полной мощности вентиляторы совершают по 1800 оборотов в минуту и создают воздушный поток, скорость которого достигает 160 км/ч. С помощью трубы, ограничивающей воздушный поток, инженеры увеличивают скорость ветра почти до 210 км/ч, что соответствует урагану третьей категории по шкале Саффира-Симпсона Находится это монстр в Университете Флорида, и он способен создавать ветер со скоростью более 200 км/час, а также ливень с интенсивностью почти 80 см/час. Для этого используются восемь полутораметровых вентиляторов и мощные водяные турбины. Для охлаждения двигателей установки мощностью почти 6000 лошадиных сил используется резервуар с водой емкостью 5000 галлонов. Вентиляторы способны нагнетать воздушный поток со скоростью около 150 км/ч, после чего он ускоряется с использованием особых труб. Эта установка используется для тестирования конструкций на устойчивость к природным явлениям (ураганам, дождям, ветру).


Телескоп Green Bank



Официально это самый большой в мире управляемый радиотелескоп, высотой почти 100 метров и массой более 5 тысяч тонн. Более того, это самый большой движущийся объект на Земле. Его тарелка имеет размеры 100 на 110 метров, и уникальную неправильную форму для уменьшения помех и искажений. Она состоит из более чем 2000 алюминиевых пластин. Конструкторы могут перемещать устройство с помощью мощных двигателей, а также изменять его форму с помощью силовых приводов под каждой из 2000 алюминиевых секций зеркала. Это дает возможность настроиться на любую точку неба в пределах 5 градусов. Для такого большого и чувствительного устройства это очень много. В зоне, где расположен телескоп, запрещены все радиопереговоры, это контролируется правительством США. Такие предосторожности делаются для того, чтобы посторонние радиосигналы не мешали наблюдениям, это позволило сделать большой шаг вперед в изучении пульсаров — интересных и загадочных объектов в космосе. Из недавних заданий телескопа — слежение за аппаратом Phoenix Lander, запущенным NASA на Марс.


Буровая вышка Chikyu



Это судно побило не один, а целых два мировых рекорда. Во первых, оно является самым большим буровым кораблем в мире, во-вторых, оно предназначено для бурения самых глубоких скважин в мантии Земли в мире. Правда, если говорить точно, ученые в СССР смогли пробурить скважину глубиной около 12 км, но Chikyu находится в выигрышном положении, потому что может перемещаться в любую точку океанского шельфа.

Высота его буровой установки составляет более 120 метров, а глубина бурения — не менее 7 километров. Исследователи собираются пробурить таким образом дырку недалеко от побережья Японии, где наблюдается повышенная сейсмическая активность, и толщина земной коры сравнительно невелика. Этот корабль специально создан для этого исследования, и ученые хотят понять, почему нормально медленно движущиеся тектонические плиты иногда стопорятся и становятся причиной землетрясений и цунами. В Японии эта проблема действительно актуальна.

Chikyu — первая в мире исследовательское буровое судно, которое использует те же принципы бурения и защиты скважин, как и нефтяные буровые платформы. При этом скважина окружается со всех сторон "чехлом", в котором находится вода под необходимым давлением для стабилизации процесса. Также судно оснащено управляемыми силовыми устройствами, которые контролируются компьютером и используют сигналы GPS для стабилизации положения судна в воде. В противном случае, если корабль сместится более чем на несколько метров, скважина будет разрушена. Один такой инцидент уже случился, что заставило экспедицию вернуться назад, но до 2012 года планируется выполнить поставленные перед судном проблемы.