Инфомагистраль

Вперед, на Луну!

Рано или поздно люди высадятся на Луне, построят там города. Как защитить поселенцев от радиации?

На Луне человека ожидают многие неприятности: вакуум, экстремальные температуры, космическая радиация. С опасными для жизни температурами и отсутствием воздуха ученые справились: придуманы скафандры, теплоизоляция. Но радиация гораздо коварнее: спутник нашей планеты открыт для космических лучей и солнечных вспышек, от некоторых видов такого излучения придумать защиту очень непросто. Бьющие по лунной поверхности космические лучи производят струи вторичных частиц прямо под ногами. Подобное излучение, проникая в организм, разрушает ДНК, увеличивает риск возникновения рака и других заболеваний.

Специалисты NASA планируют к 2020 году отправить на Луну астронавтов и в конце концов построить там базу. «Мы должны узнать как можно больше о радиационной обстановке, особенно если люди задержатся там больше чем на несколько дней», — говорит Гарлан Спенс, профессор астрономии из Бостонского университета (США).

Изучать радиацию на спутнике будет зонд-робот, который запустят на лунную орбиту в 2008 году. Этот космический разведчик LRO (the Lunar Reconnaissance Orbiter) должен составить подробную радиационную карту и заняться поиском замороженной воды. «С помощью пластика, имитирующего ткани человеческого организма, мы попытаемся выяснить, как частицы высоких энергий взаимодействуют с ними», — говорит Спенс.

Когда космические лучи, атакующие Луну, сталкиваются с частицами ее поверхности, они запускают небольшие ядерные реакции. Высвобождаются частицы высоких энергий — нейтроны. Что хуже для людей — космические лучи или нейтроны? «И те, и другие одинаково опасны», — считает Игорь Митрофанов из Института космических исследований.

Ученый отвечает за работу другого инструмента на LRO — детектора нейтронов LEND (the Lunar Exploration Neutron Detector). Используя изотоп гелия, в котором отсутствует один нейтрон, LEND выявляет излучение этих частиц, измеряет их энергию. Основываясь на этих данных, специалисты смогут сконструировать скафандры и защиту от лунной радиации для баз и транспортных средств.

Рукописи не желтеют

Ученые нашли способ предотвратить гибель древних рукописей.

Если старинные документы окунуть в органический раствор с добавлением щелочи и антиоксидантов, это свяжет атомы меди в составе чернил, которые разъедают бумагу. Отсутствие водной основы позволяет использовать его, не опасаясь, что исчезнут растворимые надписи, испортится кожаный переплет или книга разбухнет.

Давно известно, что в средневековых чернилах присутствуют коррозийные компоненты. Многие документы — от заметок известных художников до политических договоров — ветшают со временем, на месте чернил появляются дыры.

Чтобы решить эту проблему, участники проекта InkCor на базе национальной и университетской библиотек Словении в городе Любляны попытались выяснить точный состав чернил. Первые анализы показали, что зачастую в них очень много железа. Свободные атомы металла вступают в реакцию с воздухом, в результате образуются активные атомы, которые разрушают целлюлозу, делают страницы желтыми и ломкими. Лет через сто это может привести к окончательной гибели документов.

Авторы работы заметили, что в древности предпочитали «небесно-голубые», а не угольно-черные чернила. Исходя из этого, они предположили, что основным ингредиентом чернил была медь, а не железо. Чтобы проверить догадку, исследователи облучили чернила протонами и проанализировали рентгеновские лучи, которые испускали образцы. Были обнаружены медь, хром и марганец, совместные усилия которых приводят к более разрушительным последствиям, чем если «работает» только железо.

Антиоксиданты в составе раствора останавливают процесс распада, щелочи понижают кислотность страниц. Но основные его компоненты — гептан и этанол. Они легко испаряются, не повреждая бумагу. Так можно увеличить срок жизни документов почти в десять раз.

Микрокомпьютеры осваивают нанопространство

Специалисты в области нанотехнологий все чаще обращают внимание на молекулы, которые могут работать как обычные компьютеры, но там, где устройства на микросхемах и полупроводниках просто не поместятся. Ученые из Великобритании впервые использовали молекулы для выполнения логических операций и обработки информации в пространствах размером в несколько нанометров (одна миллиардная доля метра).

«Вычислительная техника не привязана к полупроводникам. Молекулы обрабатывали информацию еще тогда, когда жизнь только зародилась на нашей планете», — говорит профессор Алмира де Сильва из Королевского университета в Белфасте. Молекулярные обработчики информации, помещенные в нанопространство, могут собирать, обрабатывать и передавать данные о химических и биологических процессах, о работе медицинского оборудования.

При наличии подходящего химического «входа» (например, натрий или ионы калия) и ультрафиолетовых, голубых, зеленых или красных лучей искусственные молекулы начинают испускать свет. Разные обработчики реагируют на разные химические входы и разные цвета спектра.

В основе процесса фотоиндуцированной передачи электронов (ФПЭ) лежит принцип фотосинтеза. При ФПЭ свет заставляет электроны передвигаться от одного места к другому, и скорость перемещения можно контролировать.