Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2005 № 01

— 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 -4процента. 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.