Знание-сила, 2000 №09

Естественно, чем больше удастся запасти в колесе энергии, тем привлекательней оно будет. Для этого колеса надо делать более тяжелыми и заставлять их вращаться быстрее, поскольку энергия пропорциональна массе и квадригу скорости вращения. Наращивать скорость выгодней, но с ростом скорости нарастают и проблемы: с такой же скоростью нарастают и центробежные силы, разрывающие колесо.

Это действительно сложная проблема. В каждом автомобиле есть подобное колесо, но оно крутится со скоростью всего 5 тысяч оборотов в минуту. Биттерли хочет раскручивать свои колеса в двадцать раз быстрее, что порождает в четыреста раз более мощные центробежные силы. Колесо может начать разрушаться, разбрасывая осколки со скоростью в тысячи километров в час. Пока тестовые образцы Биттерли крутятся со скоростью 60 тысяч оборотов в минуту.

А начиналось все лет тридцать назад, когда известный американский физик Ричард Пост написал статью для известного популярного журнала «Сайнтифик Америкэн» о том, что новые материалы и системы управления могут полностью революционизировать идею накопления энергии в крутящихся колесах. Он предложил изготавливать колеса из углеродных волокон, которые прочнее стали, и подвешивать их в магнитных подвесках, чтобы полностью устранить трение. Тогда эти идеи реализовать было нельзя. Джек Биттерли прочел статью в 1973 году, и она оставила след в его душе.

Биттерли всегда отличало то, что, кроме ума эксперта-аэродинамика, у него билась жилка предпринимателя. За свою долгую трудовую жизнь он успел не только поработать в «Локхиде», но и руководил собственной консультационной фирмой в области космической медицины. Прочитав статью Поста, он вместе с приятелем приобрел лицензию на использование идей Поста, которые тот предусмотрительно запатентовал. В 1975 году родилась компания «Летающее колесо».

Сначала он пытался сделать автомобиль на основе своего колеса. Проект окончился неудачей, поскольку не хватило денег на доведение его до ума, да и партнеры Биттерли разочаровались в его идеях. Следующая попытка тоже окончилась неудачей, и Биттерли вернулся к своим основным занятиям.

«Летающее колесо» возродилось лишь в 1993 году при помощи известнейшего американского актера Кэвина Костнера («Телохранитель», «Танцы с волками»), который серьезно озабочен охраной окружающей среды и активно поддерживает проекты альтернативных источников энергии. «Я как будто вытянул счастливый билет в лотерею» – вспоминает Биттерли.

К этому времени и технология сильно продвинулась вперед: были изготовлены углеродные волокна в четыре раза прочнее стали, способные запасать в шестнадцать раз больше энергии на единицу веса. Мощность компьютеров стала вполне достаточной для абсолютно эффективного управления магнитной подвеской.

Биттерли попытался предложить свои разработки компании «General Motors» для их электромобиля. Проблема была в том, что не было работающего прототипа, и Биттерли пытался получить финансирование исключительно на основе своих расчетов. Не сработало.

Тогда в следующем, 1994 году идея была предложена аэрокосмической промышленности, и ею там заинтересовались, поскольку активно развивался проект международной космической станции. Сегодня в фирме Биттерли трудятся шестнадцать человек, финансирует ее исключительно Кэвин Костнер. Космическое будущее для колес было выбрано их родителем отнюдь не случайно: если колесо сможет успешно, надежно и безопасно работать в сложнейших условиях космической станции, то уж на Земле ему найдется множество применений.

Так вот, на космической станции должно быть несколько тонн никель-водородных батарей со сроком действия не более пяти лет. Биттерли предлагает заменить их на 192 колеса, которые меньше весят, а работают дольше. Он говорит, что таким образом удастся сэкономить 260 миллионов долларов. Пока американское национальное агентство космических исследований НАСА выделило Биттерли 3 миллиона долларов на разработку и создание прототипа колеса. Первые тесты на орбите намечены на 2005 год.

Главная проблема – безопасность колеса, поскольку его поломка на орбите может иметь катастрофические последствия для всей станции. Поэтому сейчас особенно интенсивно обсуждаются и исследуются проблемы поломок. Эксперты говорят, что разрыв углеродного колеса существенно менее опасен, чем стального.

А вот другая компания, занимающаяся летающими колесами, «Beacon Power», пошла иным путем: она стала делать более тяжелые колеса. Размещать их планируется под землей и использовать в качестве резервного питания для телефонных кабелей и беспроводных сетей. И это уже не фантазии: работающие колеса тестируются в компаниях «Bell Atlantic», «Century Communications» и «Telcordia Technologies». Энергокомпания из Сан-Диего уже заказала два колеса, а сто более мелких будут обеспечивать резервное питание для телефонов в пятнадцати тысячах домов в Мексике, поскольку из-за жаркого климата батареи работают там очень плохо.

Колесо «Beacon Power» весит около 60 килограммов, вращается со скоростью 20 тысяч оборотов в минуту и расположено в большом цилиндре, наполненном маслом. Оно может выдавать киловатт-час мощности в течение двух часов и, как обещают создатели, работать не менее двадцати лет. Стоимость – около 15 тысяч долларов.

Первый прототип колеса «Веасоп» был поставлен в небольшую компанию кабельного телевидения в Небраске, руководитель которой, Билл Бауэр, является большим поклонником нового метода. По его мнению, в США есть рынок для десяти – двадцати тысяч таких колес, и новый метод хранения энергии может стать самым эффективным в наступившем столетии.

Игорь Лалаянц

Этнографы и генетики давно ищут способы подобраться к изучению истории происхождения различных этнических групп. В № 11-12 за прошлый год журнал рассказал о последних успехах в этой области. Мне €ы хотелось продолжить эту тему.

Можно только приветствовать работы ученых нового поколения, которые оперируют генетическими маркерами различных этнических групп. Частично они описаны Н. Максимовым в статье «Геногеография», где речь идет о достаточно .стабильных ген-маркерах из мужской половой хромосомы Y («игрек»), передающейся по мужской линии от отца к сыну.

Метод изучения маркеров Y-хромосомы, как рассказал на страницах «Знание – сила» О. Евграфов, гораздо проще и надежнее анализа ДНК из митохондрий, передающихся по материнской линии: женщины очень часто «умыкаются» в другие группы популяций, к тому же у редких народов признается «национальность» по материнской линии.