• Общество
• 20 Июля, 2024

ИСКУССТВЕННОЕ СОЛНЦЕ, ЛУННЫЙ УЛОВ И ЛАБИРИНТ МИНОТАВРА

В июне 2024 года внимание мировой науки приковали три события, значение которых трудно переоценить. Первое приближает человечество к управлению термоядерным синтезом и почти неисчерпаемому источнику чистой энергии. Второе поможет понять, как рождалась планета Земля. А третье… Впрочем, обо всем по порядку.
 

МАЛ, ДА УДАЛ

В июне в Шанхае запущен в эксплуатацию первый в мире полностью высокотемпературный сверхпроводящий токамак. Это стало крупным прорывом в развитии технологии термоядерного синтеза для получения экологически чистой энергии, сообщил китайский интернет-канал CGTN.
Человечество осознало необходимость перехода от ископаемого топлива к более чистым и возобновляемым источникам энергии (ВИЭ). В мире растет количество солнечных и ветровых электростанций. Но ВИЭ зависимы от капризов погоды и в эксплуатации подвержены колебаниям от дефицита до избытка электроэнергии, проблема надежного и долговременного хранения которой не решена.
Согласно прошлогоднему докладу ООН «Перспективы развития мировой энергетики», если ископаемое топливо (нефть, природный газ и уголь) будет уходить с мирового рынка такими темпами, каких требуют апологеты зеленой энергетики, человечество столкнется к 2050 году с более чем 10-процентной нехваткой энергии. Это слишком много и чревато глобальным торможением мировой экономики и социального развития.
Постоянным источником, не выделяющим в атмосферу углекислый газ, является атомная энергетика, основанная на расщеп­лении ядер. Но к АЭС остаются вопросы к их безопасности и утилизации отходов. Поэтому физики во всем мире пытаются овладеть управлением термоядерного синтеза, который обещает почти неисчерпаемый энергопотенциал, но требует примерно таких же супервысоких температур, как на Солнце. Неслучайно действующие опытно-экспериментальные токамаки называют «искусственными солнцами».
Они большие, имеют недостаточный КПД и дорогие. Шанхайский реактор имеет принципиальное отличие. «Спроектированная и построенная компанией Energy Singularity, установка HH70 значительно меньше по размеру и дешевле в производстве, открывая путь к коммерчески более жизнеспособным термоядерным реакторам в будущем», – цитирует CGTN комментарий соучредителя и технического директора Energy Singularity Го Хоуяна. 
По его словам, за последние несколько лет достижения в области высокотемпературных сверхпроводящих материалов и других технологий позволили разработать экономически выгодный токамак – экспериментальную установку, предназначенную для продвижения в практику энергии термоядерного синтеза. Его управляемость позволит получать экологически чистую энергию, которая может помочь в борьбе с изменением климата и компенсировать сокращение использования и истощение невозобновляемых ресурсов. 
Размеры шанхайского инновационного реактора составляют всего 2% от установок на обычных сверхпроводящих катушках. HH70 обладает магнитной системой, изготовленной из высокотемпературных сверхпроводящих материалов. Молодой фирме Energy Singularity, созданной в 2021 году, удалось реализовать свой проект всего за два года и тем самым установить рекорд по самой быстрой разработке и строительству сверхпроводящего токамака.
HH70 действует на катушках с высокотемпературной сверхпроводимостью. В качестве материала для них используется относительно дешевое соединение ReBCO (редкоземельный оксид бария и меди). В Китае уже налажено массовое производство так называемой ленты из ReBCO, использованной для изготовления деталей шанхайского малого токамака и пригодной для других целей в ядерной энергетике и прочих отраслях. В частности, для действующих и будущих маглевов (поезда и трамваи на магнитной подушке, обеспечивающей устойчивость и высокую скорость транспорта без непосредственного контакта с поверхностью пути). 
Новое решение позволяет создавать гораздо более компактные и поэтому относительно недорогие промышленные термоядерные реакторы и электростанции. Ведь самым серьезным препятствием на пути к получению промышленной термоядерной энергии является то, что физикам пока не удается извлечь ее из термоядерного синтеза столько, чтобы это оправдывало общие затраты. А следующее поколение опытного реактора Energy Singularity планируется вывести на эффективность 1:10 (нынешний достигнутый максимальный эффект на больших токамаках всего 1:1,53), то есть на выработку в 10 раз больше энергии, чем ее уходит на разогрев плазмы.
Если этот показатель будет достигнут, то первый демонстратор термоядерной электростанции в исполнении Energy Singularity – дело недалекого будущего. На новой шанхайской установке будут проверены и усовершенствованы новейшие научные наработки, что позволит создать к 2027 году опытный реактор следующего поколения. То есть стационарную сверхпроводящую модель с высокими магнитным полем и температурой. А к 2030 году – и демонстратор термоядерной электростанции. 
Прогресс китайских физиков и инженеров в HH70 демонстрирует техническую возможность создания промышленных высокотемпературных сверхпроводящих токамаков малого размера. Они могут иметь решающее значение для реализации устойчивых и безвредных для климата решений в создании не только чистых, но и, в отличие от солнечных и ветровых, постоянных источников энергии.

ШЕСТАЯ «БОГИНЯ» ВЕРНУЛАСЬ НЕ С ПУСТЫМИ РУКАМИ

В начале мая текущего года Китай запустил автоматический космический аппарат «Чанъэ-6». Их серия названа в честь Чанъе – богини Луны в китайской мифологии. «Чанъэ-6» был отправлен, чтобы впервые в истории взять образцы грунта с обратной стороны Луны. Там спускаемый зонд от «Чанъэ-6» через месяц прилунился, пробурил скважину и извлек около 2 килограммов реголита. Так в научной терминологии называется лунный грунт – от древнегреческих слов, означающих в переводе на русский язык «одеяло» и «камень». Как сообщило Китайское национальное космическое управление (CNSA), 25 июня лунный «улов» доставлен на Землю после посадки аппарата на территории автономного района Внутренняя Монголия на севере КНР.
Реголит состоит из обломков пород и минералов, основная масса частиц которых имеет размеры от 0,03 до 1 миллиметра в диаметре. В них встречается титанистый железняк (ильменит), оливин, анортит и пироксен. Химический состав реголита на различных участках небесного тела может меняться. Цвет – от темно-серого до черного. Плотность – около 1,5 грамма на кубический сантиметр. В поверхностном слое Луны также содержится значительное количество гелия-3 – перспективного топлива для термоядерных реакторов. Изучение состава лунного грунта позволяет ученым лучше узнать историю как естественного спутника Земли, так и самой нашей планеты, и подготовиться к пилотируемым посадкам на Луну.
Впервые образцы лунного грунта (21,7 килограмма) были доставлены на Землю в 1969 году экипажем американского космического корабля Apollo-11. В общей сложности участники шести пилотируемых американских экспедиций (Apollo-11, 12, 14-17) доставили в 1969–1972 годах на Землю 382 килограмма реголита. В основном они хранятся в различных американских научных учреждениях. Хотя реголит был доставлен американцами в специальных контейнерах, из-за конструктивных недостатков емкостей весь он оказался загрязнен и уже не имеет существенной ценности для исследований.
СССР добыл три партии лунного грунта. Первая, весом 101 грамм, была доставлена в 1970 году автоматической межпланетной станцией «Луна-16». Затем «Луной-20» (1972) и «Луной-24» (1976) было привезено еще 225 граммов. В 2020 году Китай запустил к Луне «Чанъэ-5», который доставил на Землю 1731 грамм лунного грунта. 
Ценность результатов, достигнутых в июне 2024 года китайской наукой и инженерией, прежде всего, в том, что реголит впервые взят и поступил в распоряжение науки с обратной стороны Луны, невидимой с Земли, оттуда, где распространена древнейшая материковая кора возрастом более 4,4 млрд лет. Образцы этой коры дают возможность ученым узнать не только о происхождении Луны, но и Земли, где подобные породы не сохранились. 
По данным спектральной съемки с лунной орбиты индийским космическим аппаратом «Чандраян-1», породы верхней мантии Луны, выброшенные на поверхность во время образования ударных бассейнов Аполлон и Южный полюс – Эйткен, были обнаружены еще в 2008 году. Но то были лишь проанализированные изображения. «Пощупать» физически названное место впервые удалось лишь зонду «Чанъэ-6».
Место его посадки находилось именно там – в древнем многокольцевом ударном бассейне-кратере Аполлон диаметром более 500 километров, который образовался около 4 миллиарда лет назад в еще более крупном и более древнем ударном бассейне Южный Полюс – Эйткен диаметром около 2 тысяч километров и возрастом примерно 4,3 млрд лет. Такие структуры возникают в результате падения крупных астероидов или комет.
В месте посадки китайского зонда как раз и находятся самые древние лунные породы, из которых состоит первая материковая кора Луны. Это слой, который остался на Луне, но не сохранился на Земле, так как был давно уничтожен естественными и искусственными геологическими процессами. И состав этих пород может многое рассказать ученым о происхождении не только Луны, но и о Земли. 
Лунный реголит имеет сложное слоистое строение. Каждый слой – это выброс из ударного кратера, расположенного от десятков метров до сотен километров от места забора грунта. И если где-то в окрестностях присутствуют очень редкие породы, например, из верхней мантии Луны, то они обязательно присутствуют в виде частиц и минералов в одном из этих слоев.
«Чанъэ-6» не только взял образцы грунта с поверхности, но и пробурил скважину глубиной больше метра и отобрал слоистый керн (колонку) реголита, в котором должны присутствовать все редкие типы пород, встречающиеся в области посадки. Именно поэтому вертикальное бурение и доставка слоистого керна лунного реголита является одним из наиболее ценных и важных для науки способов отбора образцов. «Надеемся, что образцы ответят на один из самых фундаментальных научных вопросов в исследованиях лунной науки: какая геологическая активность ответственна за различия между двумя сторонами светила?» – цитирует CNSA Цзунъюя Юэ, геолога Китайской академии наук. 
Другими выдающимися достижениями миссии «Чанъэ-6» стали обеспечение с зондом непрерывной связи, его взлет с естественного спутника Земли, стыковка и перегрузка контейнера с образцами на лунный орбитальный модуль, перелет к Земле и успешная посадка в запланированном райо­не. Любой технический сбой хотя бы на одном из этих этапов привел бы к неудаче всей миссии.
Посадка даже на видимой стороне Луны является рискованным делом, о чем говорит серия провальных или не совсем удачных лунно-посадочных миссий за последние годы. Среди них индийский «Чандраян-2», российская «Луна-25», японские Slim и Hakuto-R, американские Peregrine и IM-1 Nova-C «Одиссей», израильский «Берешит» и другие. Благодаря успеху «Чанъэ-6» на сегодня только одна страна в мире обладает реализованной технологией посадки и доставки образцов лунного грунта с обратной стороны Луны.
По сообщениям CNSA, следующий аппарат «Чанъэ-7» займется поиском воды на южном полюсе естественного спутника Земли, а «Чанъэ-8» должен разведать технические возможности создания на Луне постоянной базы землян. К 2030 году Китай намерен высадить на Луне своих первых астронавтов. 

ТАЙНА МИНОЙСКОЙ ЦИВИЛИЗАЦИИ

Сенсацией расценили мировые СМИ находку на греческом острове Крит – древний лабиринт, похожий на тот, что описан в древнегреческом мифе о Минотавре. О событии, взволновавшем историко-археологическое сообщество, официально объявило в июне Министерство культуры Греции. 
Лабиринт обнаружен на вершине холма Папура в 51 километре от административного центра Крита города Ираклион. На возвышенности намеревались установить радары для обслуживания нового аэропорта, строящегося в городе Кастелли. Но уже в начале подготовки к монтажу аэронавигационного оборудования строители вызвали археологов, которые начали и продолжают раскопки.
Лабиринт состоит из восьми концентрических кругов. Толщина его стен достигает полутора метров, а высота отдельных секций – 1,7 метра. Площадь постройки, по первым прикидкам, составляет 1,8 тысячи квадратных метров. Их разделяют на четыре секции радиальные стены. Небольшие проходы соединяют разные части сооружения. В центре лабиринта найдено еще одно круглое здание, которое также разделено на четыре сектора. Раскопки не завершены, поэтому древний объект может оказаться крупнее.
Лабиринт напомнил археологам древнегреческую легенду о Минотавре, действие которой происходит именно на Крите. Сог­ласно мифу, Пасифая, жена критского царя Миноса, обольстила быка, согрешила с ним и родила Минотавра – чудовище с головой быка и телом мужчины. Минос заточил его в лабиринте, периодически откупаясь семью девушками и семью юношами в качестве жертвоприношения во искупление грехов.
Эта жестокая практика, державшая в страхе весь местный народ, продолжалась, пока на Крит не прибыл древнегреческий герой Тесей. В него влюбилась дочь Миноса царевна Ариадна, назначенная отцом смотрительницей лабиринта. Она одарила Тесея перед боем и победой над Минотавром клубком волшебной нити, благодаря которой герой выбрался из лабиринта.
Найденное сооружение – первое подобного рода на Крите. При схожести с мифологическим лабиринтом оно имеет от него существенное отличие. Минотавр обитал под землей в районе города Кносс, окрестностей которого боялись местные жители. А сенсационная современная находка – на другом конце острова на возвышенности и похожа на культовый и часто посещавшийся людьми объект.
Археологи предполагают, что лабиринт был построен между 2000 и 1700 годами до нашей эры представителями минойской цивилизации. Примерно в то же время на острове были возведены известные современной науке дворцы. Однако все они отличаются от лабиринта на холме Папура. Обычно критские дворцы имели квадратную или прямоугольную форму, а лабиринт – круглый, как и меньшего размера гробницы на острове. Внутри лабиринта – множество костей животных, что может указывать на ритуальные жертвоприношения, сопровождаемые пиршествами минойцев. 
Именно они, по мнению ученых, создали первую цивилизацию Европы задолго до греков и римлян. Считается, что она возникла раньше 3000 года до нашей эры, тогда как начало истории Древней Греции относят лишь к VIII веку до нашей эры. Среди минойцев были архитекторы, ремесленники, мореплаватели, купцы, художники, которые славились во всем Средиземноморье. Самое удивительное, что тогда ни один европейский народ еще не имел письменности, а у минойцев их было две – алфавит, отдаленно напоминающий современный греческий, и значки, похожие на восточные иероглифы. Ни то, ни другое до сих пор не расшифровано. 
Историки узнали о существовании минойской цивилизации лишь в середине XIX века и назвали ее в честь мифического царя Миноса, пасынком которого был Минотавр. Но ученые сомневаются, была ли монархия на всем пространстве Крита. На нем найдено много фресок, но ни одна не содержит изображения правителя с признаками властвования над всем островом, а Минос – лишь мифологическая фигура. 
Минойцы торговали с крупными средиземноморскими государствами той эпохи. Ремесленников и художников с Крита приглашала к себе работать и творить древнеегипетская знать. Первую настольную игру, возможно, тоже придумали на Крите. Доску и фигурки из кости, золота и серебра, найденные при раскопках, наука датирует 1700 – 1500 годами до нашей эры. А шахматы подарили миру Индия или Персия примерно через две тысячи лет.
Самая большая загадка, почему около XII века до нашей эры минойская цивилизация канула в Лету. Археологи установили, что в тот период пустели прибрежные критские города. Их жители острова бросали все и уходили в горы, с которых проще обороняться. Но, судя по всему, это их не спасло. Неизвестно точно, от чего и кого бежали минойцы. Но подобное творилось не только на Крите. До сих пор не известные толком современной науке «воины моря» разоряли и разрушали побережье всего Средиземноморья.
Историки называют события того времени катастрофой бронзового века, о причинах которой наука не продвинулась дальше гипотез. Ученые считают, что она превосходила по масштабам падение Римской империи. Европа, Ближний Восток и Северная Африка были отброшены в прошлое на сотни лет. И ученые надеются, что изучение сенсационной находки на Крите, возможно, приоткроет завесу загадочности над первой европейской цивилизацией.

Андрей ЖДАНОВ
Фото из интернета