Разбор полетов в космос

Интеллект Клуб

28.05.2001

Разбор полетов в космос

В прошлый раз я предложил вам задачу о разгерметизации модуля станции "Мир".

Напомню условие этой задачи.

Возможно, вы помните, что при стыковке транспортного корабля с орбитальной станцией "Мир" произошла авария и разгерметизация одного из модулей станции. Для определения места течи предпринималось множество попыток, и все они не дали результата. Последняя такая попытка проводилась совместно с американской экспедицией. Разгерметизированный модуль был заполнен специальным газом, который при вытекании в открытый космос предполагалось обнаружить по его свечению на солнце. Место течи пытались определить при облете станции на Шатле. Однако обнаружить это место не удалось. Предложите идею решения проблемы.

Кроме того, я предложил вам поучаствовать в эксперименте, сутью которого было провести мозговой штурм по решению этой задачи в форуме. Предполагалось, что большое число участников штурма, способно предложить хорошую идею решения любой сложной задачи. Однако идей было высказано мало. Такое число идей способна высказать группа из трех человек за 5-10 минут. От 2500 человек можно было ожидать большего.

Мозговой штурм состоит из 2-х этапов (генерация идей и критика идей). Идеи вами высказаны. Теперь время их критики и поиска решений. Возьму эту задачу на себя.

Вот ваши идеи и мои критические соображения на их счет.

1. Для самообнаружения области утечки, покрываем внутренние стенки модуля химическим или физическим индикатором газ, взаимодействуя с индикатором должен менять его цвет, причем сила изменения цвета должна зависеть от силы взаимодействия. При удачном нахождении индикатора и соответствующего газа внутренняя окраска модуля будет изменяться по направлению к области утечки. Проще говоря, воронка окрасится.
   Идею нанесения покрытия-индикатора на всю внутреннюю поверхность модуля реализовать крайне сложно (сложный рельеф, аппаратура, электрические кабели, гидро(пневмо)проводы, последующая их очистка, "проветривание" модуля и т. п.). Но даже, если это сделать, то воронку потом не найти. Она будет мизерной из-за того, что отверстие мало.



2. Думаю, что это дело дохлое. На земле бы без проблем. А здесь... Надо все подряд герметиком промазать. Дорого и сложно, но ничего другого не придумаешь.
   Такой работы на всю жизнь хватит, а результата можно и не получить.



3. Может нужно использовать газ, который будет светиться и без солнца. Заполнить весь отсек, какую-нить реакцию химическую учинить и превратить весь отсек в "лампочку".
   Согласен с тем, что сказано ниже по этому поводу.



4. Думаю, что дырка слишком мелкая, вот газ и рассеивался в вакууме, не успевая накопиться около этой дырки. По этой же самой причине не будет видно и любой другой светящийся газ.



5. А как бы сделать, чтобы газ не рассеивался? Может за счет разницы в температурах сделать так, чтобы вытекающий газ намерзал на стенках снаружи.
   В вакууме (в открытом космосе) любой газ испарится, даже из твердой фазы.



6. В свете подозрения на "малость" дырки, есть другая идея - а может дырку побольше сделать. Только как я не знаю.
   Идея хорошая. Вопрос в ее реализации.



7. А, если воздух в отсеке нагревать, да посильнее. Может снаружи в тепловизор видать это место будет. Ведь остальное наверняка теплоизолировано.
   Не выйдет. Все по той же причине - течь слишком мала. Есть и другие обстоятельства. Освещенные солнцем и затененные участки корпуса в открытом космосе имеют большой перепад температуры. На такой пестрой инфракрасной картинке ничего не найдешь. Можно, конечно, работать в то время, когда станция находится в тени, но перспектив найти таким образом течь все равно нет.



8. Вариант 1.
   Разместить источник яркого света внутри или снаружи станции и наблюдать с другой стороны.
   
   Если бы дара была такого размера, что в нее можно было бы посмотреть, то проблем в ее отыскании не было.

   Вариант 2.
   Обмазать корпус снаружи каким-либо раствором (например, мыльным) создающим пленку, и наблюдать где образуется пузырь.

   Оригинально!



9. Заполняем отсек газом, разбрызгиваем цветные капельки жидкости или перышки, их сквозняком тянет в сторону щели. Невесомость ведь. Так?
   Какая же должна быть дыра, чтобы возник такой сквозняк?



10. Существуют очень чувствительные "искусственные носы" - чтобы обнаружить утечку. Предлагаю добавить внутрь модуля детектируемый компонент, создать избыточное давление - искать снаружи, где "пахнет". Для подтверждения также использовать суперчувствительный микрофон.
    О существовании таких носов не знаю. Не станет ли ему "плохо" в открытом космосе? Но идея хорошая. Все зависит от возможностей (чувствительности) такого носа. Ведь с ним придется работать в открытом космосе. Если он учует запах издалека, то это годится.



11. Если внутри станции создано давление, то "оно распространяется без изменения во все точки жидкости или газа", не зависимо от размеров щели...
    Таким образом, достаточно снаружи, используя некое заведомо герметичное устройство, плотно облегающее некую часть поверхности корпуса, которое обнаружит изменение давления с помощью встроенного барометра, позволяя дать либо положительный ответ, либо отрицательный по поводу утечки в данном месте корпуса.
    Загерметизировать на внешней (и внутренней) поверхности корпуса такое устройство в условиях станции задача неосуществимая (даже, если бы эта поверхность была идеально ровной).



12. 1) установить сверхчувствительный микрофон(-ы) и определить источник-пробойну по направлению к источнику звука;
    1-б) то же самое с использованием стетоскопа для "звукового прощупования" внутренней поверхности отсека;
    
    Мысль интересная. Но для образования различимого звука придется поднимать давление в отсеке. Вопрос, - до какого значения?

    2) делить каждый раз пространство на все меньшие части и так локализовать место пробойны;
    

    Та же проблема с герметизацией. Но есть над чем подумать.

    3) зажечь костер с большим дымом и наблюдать за его направлением :-).

    ???????



13. Если не помогло средство с газом, значит отверстие действительно небольшое, а соответственно можно попробовать запустить смесь кислорода и того же сухого молока - при завихрении воздуха молоко будет стремиться в отверстие и не будет растворяться в большом безвоздушном пространстве, как это делал газ из-за чего его и не было видно.
    Воздух потихоньку вытечет, а пыль (сухое молоко) останется висеть на месте (невесомость).



14. Нужно закачать под давлением в отсек радиоактивный газ и на экране соответствующего детектора увидеть пробоину.
    По поводу экрана соответствующего детектора - вопрос. Такого не знаю. Да и чувствительности не хватит. Но мысль интересная. Такой газ, пройдя сквозь отверстие, наверняка сделает это место более радиоактивным. Его потом можно пытаться найти изнутри. Остается вопрос безопасности.



15. Создать бы что-нибудь подобное мыльным пузырям, причем в идеальном случае изнутри.
    Лучший вариант:
    Мажем чем-нибудь изнутри, пузыри вдуваются внутрь и застывают.
    Хуже:
    Мажем чем-нибудь изнутри, пузыри выдуваются наружу и застывают.
    Совсем плохой:
    Мажем чем-нибудь снаружи, пузыри выдуваются наружу и застывают.
    Первая мысль представляется интересной. Если покрыть изнутри место предполагаемой течи достаточно стойкой по времени пеной, то со временем под пеной должна образоваться полость, которая через некоторое время вскроется и обнаружит себя.



16. А если наоборот - весь воздух выкачать и поместить в отсек капельку чернил - ее, по идее должно "размазать" в том месте, где трещина?
    Не понял идею.



17. Можно попробовать использовать разницу температур внутри и снаружи. Например, закачать какой-нибудь газ, который будет снаружи на корпусе кристаллизовываться.
    Такая идея с кристаллизацией газа была выше.



18. Вот подумалось, что непонятно в чем противоречие?
    Если будут идеи на эту тему, то много проще дорюхать будет.
    Совершенно верно.
    Вот, к примеру, та идея, где предлагалось увеличить отверстие.
    Противоречие.
    Дырка должна быть большой, чтобы ее было просто обнаружить.
    Дырка не должна быть большой, чтобы не создавать опасности для станции.

    Кстати, когда американцы пытались обнаружить место течи с помощью своего газа, имели цель разрешить именно это противоречие. Дело в том, что используемый тогда газ, представлял собой азотогелиевую смесь. Известно, что гелий обладает высокой текучестью (проникающей способностью) и для него даже самая незначительная трещинка в корпусе является "большой". Но, очевидно, что даже таких уникальных свойств гелия не хватило для обнаружения места течи. По всей видимости, газ не успевал накапливаться вблизи места течи. Его рассеивание в космическое пространство происходило слишком быстро.

Идей было мало, но положительный результат имеется.

Возможно, что вас смутила сложность и специфика проблемы. Предлагаю продолжить эксперимент по решению задач в форуме, но теперь это будет задача понятная абсолютно всем. Мне предложил решить ее в форуме один из подписчиков этой рассылки. Это реальная проблема, которая возникла у него, и он не смог ее решить. Вот она.

Китайская задача

Я находился на улице незнакомого китайского города, когда мне "приспичило" в туалет. Как спросить у китайцев, где находится общественный туалет? Китайского языка я не знаю. Попытки спросить на английском языке оказались безрезультатными. Что делать?

Посмотрим, что у вас получится.

После завершения этих экспериментов я расскажу об аферах. Хорошая афера - это всегда изобретение!

До следующей встречи.

Александр Барышников
Обратная связь

Другие публикации