Юный техник, 2003 № 02
Шрифт:
Ученые из Кембриджа продемонстрировали, что в терагерцовом диапазоне видны различные типы тканей, например, жир и мускулы в мясе. Можно обнаружить кариес зубов и даже зафиксировать процессы старения. Но наибольшую пользу от устройства ожидают в области ранней диагностики рака кожи.
Для создания терагерцовых лазеров используют многослойные структуры.
Впрочем,
В прототипе камеры — 16 датчиков, которые образуют квадратную решетку. Каждый датчик состоит из двух частей: миниатюрной Т-образной антенны размером около одного миллиметра, которая принимает терагерцовые волны и преобразует их в электрический сигнал, и специальной «оптики», которая собирает и фокусирует прошедшее через объект излучение на антенну. Датчики работают на двух частотах — 0,3 и 0,25 терагерца, что, как считают ученые, позволит камере отличить один материал от другого.
Европейское космическое агентство, на долю которого выпала большая часть финансирования проекта, рассчитывает вскоре начать с помощью нового оборудования исследования терагерцового излучения звезд. Астрономы уверены, что с его помощью можно открыть множество невиданных еще галактик.
Кроме того, терагерцовой камерой весьма заинтересовались спецслужбы. Ведь для терагерцовых волн, как уже говорилось, прозрачны даже стены. С их помощью можно на расстоянии разглядеть спрятанное оружие, читать документы или письма, не вскрывая конвертов. А также наблюдать за людьми в их собственных домах.
Безусловно, многие будут против подобной «прозрачности». В частности, больше других подобными проблемами обеспокоены звезды кино- и шоу-бизнеса. «В самом деле, представьте, какие выразительные фотографии смогут украсить страницы бульварных журналов», — пишет по этому поводу журнал New Scientist.
Публикацию подготовил С.НИКОЛАЕВ
Конечно, вам интересно узнать, как обстоят дела с исследованием в терагерцовом диапазоне в нашей стране. Пока у наших ученых нет средств на соответствующую исследовательскую аппаратуру. Тем не менее, им удается изыскивать нетрадиционные возможности для ведения исследований.
Так, например, недавно в ФРГ состоялось присуждение премий имени Софьи Ковалевской 29 молодым иностранным ученым, в том числе и 6 нашим соотечественникам. Каждый из лауреатов может на протяжении трех лет работать в любом из университетов или научно-исследовательских институтов ФРГ над научной темой по своему выбору.
Вот что рассказал о себе и о своей работе один из российских лауреатов — Михаил Фегинов.
— Родился я в 1971 году в Минске. После окончания школы уехал в Москву, учился в МФТИ. После этого работал в Институте радиотехники и электроники. Начиная с 2001 года я работал в Германии, в техническом университете города Хемница. А теперь работаю в Дармштадте, тоже в техническом университете.
Тема моей работы называется так: «Исследование возможностей полупроводниковых структур как источников излучения в терагерцовом диапазоне частот».
Основная особенность этих частот состоит в том, что данный диапазон практически не исследован. Но в последние годы в уже освоенных диапазонах радиоэлектронным устройствам становится тесно. Так что очередь за освоением терагерцового участка электромагнитного спектра.
Как полагают, освоение этих частот даст
огромное количество применений как в биологии, так и в химии, медицине. Вооруженные терагерцовой технологией, радиоастрономы могли бы гораздо глубже постичь процессы, управляющие образованием звезд и галактик, выяснить, какую роль играет во Вселенной загадочное темное вещество или скрытая масса Вселенной. А возможно, и определить наличие каких-то форм жизни на той или иной отдаленной планете.Во всяком случае, Европейское космическое агентство уже начало сотрудничество с техническим университетом Дармштадта. Правда, при этом поначалу оно бы хотело получить ответы на многие вопросы, связанные с чистотой нашей собственной планеты. И здесь пригодятся источники терагерцового диапазона.
Первые успехи в данном направлении уже достигнуты. Именно в Дармштадте физикам удалось создать резонансно-туннельные диоды диаметром менее 0,001 мм, способные принимать и излучать электромагнитные волны с частотой до 3 терагерц.
Это обстоятельство и побудило меня избрать местом своей работы технический университет Дармштадта. Я полагаю, что тот опыт и оборудование, которым уже обладают мои коллеги по университету, помогут и мне в моих собственных исследованиях.
Терагерцоеые датчики для видеокамеры пока выглядят не очень впечатляюще.
Полет на антивеществе
Вообще-то этот способ космических путешествий достаточно давно разработан на страницах научно-фантастических книг. Но вот теперь, похоже, и на практике дошла очередь до строительства ракетного двигателя, работающего на антивеществе.
С точки зрения американского инженера Стива Хау и его сотрудников, работающих в Институте перспективных исследований НАСА, в полете к Плутону нет никаких особых технических сложностей. Ведь самая дальняя планета Солнечной системы находится на расстоянии всего лишь 40 астрономических единиц. То есть всего лишь в сорок раз дальше, чем Земля от Солнца.
Группа Хау сейчас планирует гораздо более дальний полет. Ученые намерены отправить исследовательский аппарат к так называемому облаку Оорта, отстоящему от Солнца еще в б раз дальше, чем орбита Плутона, а именно на 35 млрд. км.
Чтобы добраться до этого облака, состоящего, по мнению астрономов, из комет и астероидных обломков, аппаратам «Пионер-10», «Вояджер-1» и «Вояджер-2» понадобится еще несколько десятилетий. Ведь «Вояджер-2» спустя 25 лет после своего запуска пока пролетел всего лишь 77 а.е. из 250, отделяющих наше светило от облака Оорта.
Понятно, что отправляться в столь дальнее путешествие на нынешних химических ракетах — дело бесперспективное. Поэтому Хау и его сотрудники работают сегодня над созданием ракетных двигателей нового типа, работающих на… антиматерии!
При этом вместо постройки больших двигателей, работающих, например, на термоядерной энергии, и соответственно больших и тяжелых космических аппаратов инженеры стремятся обойтись возможно более компактными, но скоростными аппаратами.
На первый взгляд такой корабль представляет собой еще один вариант солнечного парусника, неоднократно описанного фантастами, и будет разгоняться под действием светового давления. Однако парус этот будет площадью не в несколько квадратных километров, а всего лишь 5 м в диаметре.