В. ЧЕТВЕРГОВ

Еще один участник гонки шестиколесный Terrahawks.

…Картинка на экране компьютерного монитора будто показывает игрушечную страну. Вот домики, похожие на кукольные, между ними вьется дорога среди деревьев. А через поля шагают опоры ЛЭП — линии электропередачи. При желании можно увидеть даже, насколько провисают провода между опорами.

И это еще что! На электронных картах, создаваемых сотрудниками Центра экологического и техногенного мониторинга, отчетливо видно даже то, что находится не на земле, а под землей — например, нитки нефте- и газопроводов.

— Не так давно наш центр, к примеру, работал над проектами строительства трубопровода от Байкала (Ангарск) до Тихого океана (Находка), — пояснил заместитель генерального директора центра Ceргей Корсей. — Протяженность трассы более 2500 километров, рельеф и условия строительства чрезвычайно сложные. Центр собрал исчерпывающую информацию из самых различных источников: получил и обработал космические сканерные снимки местности, сделал цифровую аэрофотосъемку, провел воздушное лазерное сканирование. Затем данные дешифрировали, проанализировали и создали математическую модель местности…

В итоге заказчик получил автоматизированную геоинформационную систему, причем планы местности имеют трехмерное изображение. Так что на плане какого-нибудь города, к примеру, нетрудно выяснить, кроме всего прочего, и этажность, высоту того или иного дома.

При прокладке же трубопроводов такая методика позволяет учитывать более 300 факторов, осложняющих строительство, и сравнить между собой разные варианты трасс, выбрав в итоге оптимальную. Экономический эффект огромный. Только на одном участке в Прибайкалье длиной в 120 км экономия составила около 12 % стоимости всего проекта. А он, между прочим, «тянет» на 2,6 млрд. долларов.

Заодно специалисты решили и такой сложный вопрос: как проложить трассу в Прибайкалье, чтобы трубопровод не прошел по водосборным бассейнам множества больших и малых рек, впадающих в Байкал? А потребовалось на это два… часа.

Создание электронного плана трассы — это, конечно, лишь начало дела. После того как она построена, за нею надо постоянно следить — нет ли где утечки? Эту работу тоже можно вести с помощью самой современной техники.

— Наш прибор предназначен для обнаружения эмиссии или утечки природного газа на промышленных промыслах, компрессорных станциях, нефтегазопроводах, подземных газохранилищах, — рассказал мне один из создателей уникального устройства, доктор физико-математических наук, профессор Павел Филиппов. — При этом определяется не только количество выделенного газа, но и конкретное место его утечки…

Причем в данном случае рабочим не нужно идти, например, вдоль газопровода, неся с собой этот прибор. Он скомпонован в небольшой капсуле, которая на внешней подвеске цепляется к любому вертолету. Тот поднимается в воздух и следует вдоль трассы на высоте примерно 100 м. Длина троса — около 30 м. Таким образом, датчик располагается над поверхностью земли на высоте порядка 70 м.

Длина волны полупроводникового лазера рассчитана таким образом, чтобы она поглощалась имеющимся в атмосфере метаном. А поскольку этот газ легче воздуха, то он поднимается от земли и попадает в воздухозаборник прибора. Здесь он попадает под лазерный луч. И если концентрация метана в воздухе превышает определенный порог, лазер тут же на это реагирует.

Изменение лазерного сигнала фиксируется фотоприемником. Затем полученные данные преобразуются в цифровой код, и соответствующие данные высвечиваются на экране дисплея перед оператором. Как только утечка обнаружена, в бортовом компьютере запускается специальная программа. С учетом метеоусловий и скорости вертолета прибор тут же рассчитывает вероятное место утечки и ее величину. При желании эти данные можно уточнить повторным зондированием непосредственно над местом аварии.

При этом, как показали испытания, аппаратура получилась весьма чувствительной. Так, обычная концентрация метана в атмосфере составляет примерно 1,8∙10^-4 процента. А порог чувствительности лазерного метанометра вдвое меньше.

Таким образом, прибор можно использовать не только для поисков утечек, но и для экологического мониторинга. С его помощью можно измерять концентрации метана над болотами, мусорными свалками, сельскохозяйственными фермами.

Наконец, электроника может и прогнозировать будущие неприятности. Специалисты предложили Газпрому провести диагностику действующих трубопроводов. Их множество, общая протяженность всех «труб» — десятки тысяч километров. А в каком они состоянии сейчас, спустя годы эксплуатации, неизвестно.

Чтобы определить это, выявить даже незначительные повреждения, используют опять-таки самую современную технику — высокочувствительные тепловизоры в сочетании с аэрофотосъемкой и лазерным сканированием местности. Вертолет с тепловизором и прочей аппаратурой на борту проводит съемку местности в различных спектральных диапазонах, в том числе в тепловом.

Вот, допустим, карта Саратовской области. Синяя линия на ней — действующий газопровод, а темное пятно, обнаруженное на одном из его участков в результате съемки, означает: здесь происходит утечка газа. Она вызвала падение давления в трубе, температура в этом месте понизилась — что и уловил тепловизор, позволяя предотвратить миллионные убытки.

Точность определения координат объектов — 8 — 12 см, а размер минимально видимого объекта на снимках — 10 см.

…Так работает геоинформационная система, содержащая детальное описание местности, позволяющая обходиться без традиционных бумажных карт, планов и описаний. Причем ее модернизировать можно хоть каждый день, внося в нее все новые и новые данные…

В.ВЛАДИМИРОВ

Каждый космический корабль, вы знаете, должен нести с собой, кроме всего прочего, и источники энергии: химическое ракетное топливо, батареи фотоэлементов или ядерные реакторы. Однако топливо имеет свойство быстро кончаться, против использования ядерных реакторов активно возражают экологи, а фотоэлементы эффективны лишь в тех случаях, когда поблизости находится наше светило.

Так нет ли в космосе еще какого-нибудь источника энергии, которым можно было бы пользоваться примерно так же, как на Земле мы используем, например, энергию падающей воды? Оказывается — есть!

Первым эту идею еще сто лет тому назад высказал К.Э. Циолковский, описывая в своих «Грезах о Земле и небе» прототип конструкции орбитальной станции с искусственной тяжестью. Он полагал, что обеспечить искусственную гравитацию можно вращением аппарата. Причем лучше, если вращение это будет происходить не вокруг собственной оси, а вокруг общего центра масс системы «аппарат — противовес», соединенной цепью.

Такую систему, как мы знаем, не построили и по сей день. Однако она послужила отправной точкой для дальнейших рассуждений.

Например, известный инженер прошлого века Ф.Л. Цандер еще в 1910 году рассчитал конструкцию лунного «космического лифта». По его мнению, трос, протянутый с Луны в сторону Земли, должен был обеспечить функционирование некой транспортной системы, способной переправлять грузы с Луны на Землю и обратно. О космическом лифте мы тоже уже не раз писали (см., например, «ЮТ» № 5 за 2003 г.), а потому не будем повторяться. Тросовые системы можно использовать и в других целях.