ОАО «Сатурн» в Краснодаре - г. Краснодар МБОУ СОШ № 95

Реклама
Космическое пространство - относительно пустые участки Вселенной, которые
лежат вне границ атмосферных небесных тел. Космос не является абсолютно
пустым пространством - в нём существует очень низкая плотность некоторых
частиц, а также электромагнитное излучение.
Чёткой границы не существует, атмосфера разрежется постепенно по мере удаления от земной поверхности, и до сих пор нет единого мнения, что считать
фактором начала космоса.
Астрономы из США и Канады измерили границу влияния атмосферных ветров
и начала воздействия космических частиц. Она оказалась на высоте 118 километров, хотя сами NASA считают границей космоса 122 км. На такой высоте шаттлы
переключались с обычного маневрирования с использованием только ракетных
двигателей на аэродинамическое с «опорой» на атмосфер
Многие философы России предсказывали покорение космоса как будущую фазу развития человечества, а именно создание автономных человеческих поселений вне Земли. Исследователи этой проблемы считают, что на Луне и ближайших к Земле астероидах достаточно ресурсов для создания такого поселения.
Солнечная энергия там довольно легкодоступна в больших количествах. Достижений современной науки вполне достаточно для начала колонизации, но необходимо огромное количество инженерной работы и готовность политической
элиты.
Автор статьи: Земнухова Ирина,
10 «В»
ОАО «Сатурн» в Краснодаре
«Разработкой и изготовлением солнечных элементов и батарей космического применения
предприятие занимается с 1971 года. За эти годы изготовлено более 1200 батарей суммарной площадью более 20 000 квадратных метров. Батареи предназначены для космических
аппаратов различного назначения и эксплуатируются на всех типах орбит, а также в условиях дальнего космоса.
Открытое акционерное общество "Сатурн" было организовано в 1964 г. и функционировало
как многопрофильное предприятие по разработке и производству химических и физических
источников тока, датчиковой и преобразовательной аппаратуры, электрохимических генераторов и изделий электротехники специального и общепромышленного назначения.
В конце восьмидесятых- начале девяностых годов профиль предприятия окончательно
сформировался как разработчика солнечных (СБ) и аккумуляторных батарей (АБ) для космических аппаратов (КА), контрольно-измерительной аппаратуры для этих изделий. За годы
своего существования ОАО "Сатурн" оснастило солнечными и аккумуляторными батареями
более 1200 космических аппаратов, эксплуатирующихся на всех типах орбит.
Основными направлениями деятельности предприятия являются:

Разработка и производство солнечных элементов и батарей космического применения.

Разработка и производство никель-водородных и литий-ионных аккумуляторных батарей для космических аппаратов различного назначения.
Разработка и производство контрольно-испытательного оборудования».
«Роснанотех» и научно-производственное предприятие «Квант» запустили уникальный научный проект: производство солнечных батарей для космических спутников и орбитальных станций на основе
арсенида галлия.
Предприятие «Квант», которое недавно отметило 90 лет, разработало и изготовило уже свыше 2 тысяч
солнечных батарей. В чем же будет принципиальное отличие новых?
•Долгие годы «хлебом» для станций «Салют», «Мир», а сейчас и МКС, для всех межпланетных аппаратов
были кремниевые солнечные батареи. Они надежны и хорошо служат. Но сегодня перед специалистами стоит серьезная государственная задача – существенно повысить энерговооруженность российской
космической техники.
Поэтому необходимо начать производить новое поколение элементов, у которых коэффициент полезного действия в космосе вдвое больше. Для сравнения: у кремния КПД – 15 процентов, у арсенида галлия – до 32. А это значит, что и срок службы, и весовые характеристики тоже повысятся в разы. Космический аппарат может летать пять лет, а может – пятнадцать. Можно ставить на орбите солнечные батареи 100 кв. метров, а можно – 50.
•Говоря о научной стороне вопроса, специалисты подчеркивают: это будет класс приборов, созданных
на основе нано-гетеро структур, которые состоят из большого количества каскадных элементов – до 30
чередующихся слоев, каждый из которых имеет толщину всего 10–15 нанометров. То есть на атомарном
уровне. Причем перспективы здесь большие не только в космосе, но и на Земле. Речь идет о том, что на
базе новых элементов можно создавать наземные солнечные установки, концентрируя энергию Солнца
с помощью линз, отражателей и т.д. Причем если КПД в космосе составляет 30 процентов, то в земных
условиях он еще выше – 40.
На «Кванте» появится полный цикл производства новых солнечных батарей, более того – будут созданы
по крайней мере еще две дополнительные линии. И, что немаловажно, это позволит не только полностью обеспечить российские заказы, но и выйти на
международный уровень.
Любопытно, что первые солнечные элементы на основе арсенида галлия создавались на «Кванте» еще для
лунохода. Спрашивается, почему про это забыли?
Мы ничего не забыли, – говорят конструкторы. – Вся
новизна подобных солнечных элементов нового поколения именно в том, что они требуют суперсовременного оборудования. Наукой все эти годы мы владели
по-прежнему, но технология из-за объективных причин отставала. И никак не удавалось преодолеть этот
барьер.
Сейчас много говорят о пилотируемом полете к Марсу. Естественно, возникает вопрос: новые батареи могут использоваться для марсианского корабля? Как утверждают ученые, могут. Но должна быть создана
их особая модификация: панели должны стать легче. При сохранении начального высокого КПД. Вот
тогда это, безусловно, первый кандидат на марсианский полет.
•Но, оказывается, есть и второй, над которым на «Кванте» тоже работают – так называемые пленочные
солнечные батареи из аморфного кремния. Их особенность в том, что они «мягкие»: их, грубо говоря,
можно свернуть «трубочкой» и когда нужно развернуть. И по весу они намного легче. Это совершенно
новый тип энергетики, который раньше предназначался только для Земли.
У какой батареи шансы больше?
Весь вопрос опять-таки упирается в деньги, замечают квантовцы. А это очень наукоемкое и финансово
емкое дело, очень сложное дорогое оборудование. Недешевые исходные материалы. Кстати, на предприятии на этом участке работают практически одни кандидаты физ-мат наук. Вот такой уровень. Но
по пленочным батареям финансирования пока нет. Как надеются ученые, это будет уже второй совместный проект с «Роснанотехом».
Автор статьи: Кочерга Арина, 10 «В»
2
Наверное, многие из нас задумывались:
«Хм, а как же был открыт этот закон? У
Ньютона было яблоко. Может, и у других
ученых произошло что-то подобное?»
В этой статье собраны самые интересные и малоизвестные факты о величайших физиках. Возможно, кто-то найдет
в ней ответы на свои вопросы.
Американский учёный
Юджин Шумейкер, который занимался геологией и планетологией и
был одним из открывателей врезавшейся в
Юпитер кометы Шумейкера-Леви 9, является единственным на
данный момент человеком, похороненным на
Луне. Капсула с частью
его пепла была помещена на межпланетную исследовательскую станцию Lunar Prospector, которая
закончила свою миссию, упав на наш спутник, в 1999
году.
Русский учёный Василий Петров,
первым в мире в 1802 году описавший явление электрической дуги,
не жалел себя при проведении экспериментов. В то время не было таких приборов, как амперметр или
вольтметр, и Петров проверял
качество работы батарей по ощущению от электрического тока в
пальцах. А чтобы чувствовать
очень слабые токи, учёный специально срезал верхний
слой кожи с кончиков пальцев.
Софья Ковалевская познакомилась с
математикой в раннем детстве, когда
на её комнату не хватило обоев, вместо которых были наклеены листы с
лекциями Остроградского о дифференциальном и интегральном исчислении.
3
Эффектом Паули учёные
называют отказ в работе
приборов и незапланированный ход экспериментов.
Однажды Вольфганга Паули решили разыграть, соединив настенные часы в
зале, где он должен был
читать лекцию, с входной
дверью с помощью реле,
чтобы при открытии двери
часы остановились.
Однако этого не произошло — когда Паули
вошёл, неожиданно отказало реле.
Стивен Хокинг — один из крупнейших
физиков-теоретиков и популяризатор науки. В рассказе о себе Хокинг упомянул, что
стал профессором математики, не получая
никакого математического образования со времён
средней школы.
Когда Хокинг начал преподавать
математику в Оксфорде, он читал
учебник, опережая собственных
студентов на две
недели(!!!).
Английский математик Абрахам
де Муавр в престарелом возрасте
однажды обнаружил, что продолжительность его сна
растёт на 15 минут
в день. Составив
арифметическую прогрессию, он определил
дату, когда она достигла бы 24 часов — 27
ноября 1754 года. В этот день он и умер.
Автор статьи: Кадырова Фарзона, 10 «В»
Новости из мира нанотехнологий
Наноаквариум
Наноавтомобиль
Нанокомпьютер
Наночип
4
Медицинский наноробот
В этом выпуске мы расскажем о «наномитах крошечных убийцах или «микро докторах".
Наномиты - это крошечные роботы, по размеру
соотносимые только с молекулами (менее 10 нм).
Эти микро боты способны воссоздавать свои копии, что в науке называется репликацией. Вы,
наверное, спросите: «Зачем же их создали?». Ответ прост: наномиты – это наше будущее.
Но у любой медали есть и обратная сторона. Одна из теорий развития намомитов гласит, что
это может разрастись в так называемую «серую
слизь» или в «утилитарный
туман».
Мы хотели бы рассмотреть каждую из
теорий. Что же такое "Серая слизь"?
В 1986 году Джон
фон Нейма в своей
книге " Машины созидания " подробно
описал явление «серой слизи». Суть этой
теории в том, что наномиты будут размножаться, используя все, что попадется
им на пути перерабатывая это в энергию,
до тех пор пока, либо все не уничтожат, либо не начнут эволюционировать, как люди,
из простейших микросхем. Роберт Фрейтас
Джон Холл, лауреат Нобелевской премии в
области физики, предложил следующую
теорию: если наномиты будут формироваться в какие -нибудь предметы. Допустим
в банальный ремень безопасности в автомобиле. Представим, вы попали в ДТП, и лобовое стекло разбилось и осколки летят к вашему лицу, но перед вами возник щит из наномитов, который спас вас от осколков. Таким эффектом могут обладать все предметы которые нас окружают, начиная простыми ручками и заканчивая
автомобилями, то есть, чтобы
одеться нам придется затрать
минимум времени. Взяв в руку
маленький куб и активировав
его, по нам со скоростью взмаха
крыла колибри, наше тело покроют наномиты, которые образуют что - то похожее на
одежду или бронекостюм, в зависимости от того, на что вы их запрограммировали. Возможно, вам надо сделать
микрокардио операцию, но у вас не так много времени. Наномиты придут на помощь
даже в этом случае. Из-за своего размера
они могут пройти к любому органу и исправить все, что вас не устраивает.
даже написал по этому поводу статью,
Подведем итоги.
«Некоторые пределы на глобальную экофа-
Наномиты могут стать величайшим изобретением, которое либо спасет все, либо
всех убьет.
гию биоподобными нанорепликаторами, с
советами политикам». В ней он рассказывает о всех возможных последствиях бесконтрольной репликации и вероятности, что
люди и все остальное станет переработанной энергией.
5
Спасибо за внимание:)
Авторы статьи: Тройнич Олег
и Герасименко Александр, 10 «В»
«Шагающая» молекула, созданная химиками из Оксфордского университета, настолько маленькая, что ее невозможно
рассмотреть даже в самый мощный микроскоп, сделала свои первые шаги, длина
которых составляет всего около одного
нанометра. Этот случай является первым
в истории современной науки, когда серия крошечных шагов, сделанных молекулой-нано-роботом, была зарегистрирована в режиме реального времени.
Однако, прежде чем молекулярные нанороботы смогут «бегать» по транспортным
сетям, их требуется сначала научить ходить, как ребенка,
маленькими шажками.
Одной из главных проблем, с которыми сталкиваются
ученые, разрабатывающиеся всяких движущихся нанороботов, заключается в том, что даже самые мощные
микроскопы не способны рассмотреть объекты, размерами 10–20 нанометров.
Это, в свою очередь, означает, что перемещение «наноходоков», шаг которых составляет около 1 нанометра,
может быть обнаружено лишь только после того, как это
крошечное устройство сделает 15–20 шагов. И поэтому,
при помощи микроскопа невозможно точно определить,
каким образом устройство переместилось из одной точки в другую.
Доктор Су с ее коллегами из исследовательской группы
Bayley Group использовали новый подход: в составе этого
наноробота есть мышьяк, а его движение регистрировалось по следу вещества, которым заполнены нанопоры.
Через нано-поры, заполненные определенным видом
белка, пропускается слабый электрический ток. «Наноходок», шагающий по этим нано-порам, вызывает изменения в структуре белка, которые являются оставляемым
им следом и которые влияют на силу текущего электрического тока.
6
«Мы не можем видеть как наш «ходок» двигается. Но,
создавая диаграмму изменений ионного тока, текущего
через пору, мы можем отследить, как молекула перемещается от одной точки опоры к другой" – объясняет доктор Су.
Осуществление шагового перемещения для такой крошечной наномашины уже само по себе является достаточно большим достижением. Однако, до момента появления первых универсальных программируемых нанороботов пройдет еще немало времени.
Следующим шагом ученых будет создание молекулыходока, которая сможет выполнять полезную работу, к
примеру, перенося некоторый груз.
В настоящее время ученые рассматривают вариант размещения груза на «голове» молекулы, там, где для этого
есть достаточно свободного пространства. Все это является лишь первыми робкими шагами развития совершенно новой технологии, технологии, которая сможет в будущем принести очень много полезного всему человечеству в целом.
Автор статьи: Кочерга Арина, 10 «В»
Всероссийская олимпиада по физике
Недавно в КубГТУ на физико-техническом
факультете прошла всероссийская олимпиада школьников по физике.
От нашей школы в олимпиаде принимали
участие:
9г - Дудка Игорь
10а - Ворошилова Елена
11а - Паншин Максим, Крикоров Артем, Горохов
Егор
11в - Курочкин Владимир
Все они стали призерами олимпиады на
городском этапе.
Ученики 11а класса Паншин Максим, Горохов Егор и Крикоров Артем стали
призерами олимпиады на краевом этапе.
Вот что ученица 10а класса Ворошилова Елена рассказала
нам об олимпиаде:
«Олимпиада проходила в 4 этапа:
1й день- открытие и теоретический тур
2й - апелляция и экскурсия по университету, по
лабораториям физтеха
3й - практический тур
4й - закрытие олимпиады.
Это мероприятие—интересный опыт для каждого участника. На олимпиаде было много достойных ребят из общеобразовательных школ, гимназий, лицеев.
Наша школа очень хорошо выступила. Но все же результаты заставили нас задуматься.
В целом, впечатления положительные. Мне бы хотелось
принять участие в подобной олимпиаде и в следующем
учебном году, потому что это хорошая практика для ребят, которые планируют связать свою жизнь с технологиями в будущем».
Наша редакция поздравляет всех участников
олимпиады с успешным выступлением!
Мы надеемся, что и в следующем году ученики 911 классов нашей школы будут принимать участие в подобных мероприятиях, потому что будущее технологий зависит от подрастающего поколения.
7
Желаем успехов!
Автор статьи: Труфанова Анастасия, 10 «В»
Нанотехнологии в фотонике,
электронике и медицине
Именно этой теме была посвящена
прошедшая недавно в КубГУ олимпиада.
Эта олимпиада включала в себя не
только непосредственно написание работы, но и экскурсию по самым современным лабораториям университета и
просмотр новейшего оборудования.
От нашей школы в олимпиаде участвовали:
10а—Ворошилова Елена, Басик Евгений,
Шибков Юлиан
9г—Дудка Игорь
Призерами краевого этапа стали
Басик Евгений и Дудка Игорь
Поздравляем!
8
Автор статьи: Труфанова Анастасия, 10 «В»
Скачать