Николай Непомнящий - 100 великих рекордов стихий

Разряды из облака обычно кончаются довольно мирно. Падая в землю, они даже приносят известную пользу сельскому хозяйству, превращая азот воздуха в его окислы, которые затем усваивают растения, давая прирост урожая.

Молния, попавшая в американский космический корабль «Аполлон-12» при старте, чуть было не привела к катастрофе. Часть оборудования вышла из строя, и кто знает, чем бы все это кончилось, если бы не мужество и самообладание экипажа, а также хитроумие наземных экспертов, сумевших найти выход из, казалось бы, безвыходного положения.

Космические корабли-«челноки» имеют защиту от разрядов молний на стартовой площадке или на этапе подъема. Но защищена лишь «спина» «челнока», «брюхо» же прикрыто громадным металлическим топливным баком. После сброса бака челнок остается без молниевой защиты снизу. «Колумбия» была на высоте 60–70 километров, когда видеокамера зафиксировала подобный разряд, как раз пришедшийся на незащищенную часть корпуса.

Сам по себе разряд мог и не причинить повреждений, от которых «челнок» развалился на части, но на этапе снижения его вели автоматы, а мощный токовый импульс с большой вероятностью мог вызвать сбой в работе электроники. Изменение крутизны траектории снижения даже на градус, как известно, тут же приводит к мгновенному перегреву обшивки корпуса со всеми вытекающими отсюда последствиями. Если к тому же часть ее была повреждена, то неизбежен трагический итог, поскольку на траектории снижения в верхней атмосфере экипаж не может вмешаться в управление кораблем.

Молнии попадают и в самолеты, теле– и радиовышки, подстанции электросетей и опоры линий электропередач.

Национальная сеть обнаружения молний (США) в летний грозовой период регистрирует до 26 500 разрядов в час, то есть около 7 в секунду.

Существует подобная система и в нашей стране. Например, с первого дня работы знаменитой телебашни в Останкине пришлось думать о защите расположенного на ней оборудования и самой башни. Ведь за год молния бьет в полукилометрового исполина до трех десятков раз. И всякий раз в высотную гидрометеорологическую обсерваторию башни поступает штормовое предупреждение: «Готовьтесь, в ближайшие 2–3 часа в Останкине будет гроза…»

После такого предупреждения прерываются все работы на внешних объектах – антеннах, открытых площадках и др. Этого требует техника безопасности. Зато начинает работать специальная система, разработанная сотрудниками Научно-исследовательского энергетического института имени Г.М. Кржижановского. В нескольких пунктах по соседству с башней установлена фоторегистрирующая и измерительная аппаратура. Приборы позволяют мгновенно определить точку попадания молнии в башню.

Молнии могут достигать нескольких километров в длину. Их температура порой доходит до 30 тысяч градусов, в пять раз превышая температуру поверхности Солнца. Вроде бы их природа хорошо изучена, но порой молнии проявляют себя совершенно необъяснимо. Например, у пострадавшего от молнии человека нередко просыпаются необычайные способности, как это якобы случилось у знаменитой болгарской прорицательницы Ванги.

Несколько лет назад молния ударила престарелого американца недалеко от его дома. Изумлению приехавших на место происшествия врачей не было предела, когда они увидели, что этого человека, много лет назад пораженного слепотой и глухотой, молния мгновенно излечила!

В Южном Иллинойсе (США) женщина, которую во время сна ударила молния, стала ясновидящей. Теперь она состоит в штате полиции и помогает отыскивать пропавших людей.

Грозовые облака способны накапливать потенциал почти в миллиард вольт и создавать искры длиной несколько километров, способны даже при небольших размерах порождать несколько вспышек в минуту, каждая из которых по мощности равна средней электростанции. Кажется невероятным, что эти чудовищные электрические машины состоят лишь из клубящегося множества частиц воды и льда, поддерживаемых восходящим потоком воздуха.

Чтобы объяснить появление объемных зарядов облаков и их пространственное разделение, выдвигали и выдвигают два основных вида гипотез. В одних главная роль отводится осадкам (ее развивали еще М.В. Ломоносов и его помощник Г. Рихман, в 1753 г. погибший во время проведения экспертимента с электрическими разрядами), в других, более сложных – конвективным потокам воздуха. Простейшая гипотеза осадков основана на том, что капли дождя, частицы снежной крупы и градины в грозовом облаке падают сквозь массу более мелких частиц, остающихся во взвешенном состоянии. Предполагалось, что при столкновении падающих частиц со взвешенными первые заряжаются отрицательно, а вторые положительно: таким образом, нижняя часть облака, состоящая из более тяжелых частиц, накапливает отрицательный заряд, а верхняя – положительный. Однако еще Б. Франклин заметил, что попадаются облака с «плюсом» внизу…

Другая гипотеза предполагает, что электрические заряды в облаке образуются в основном благодаря космическим лучам, отрицательно ионизирующим молекулы воздуха в верхней части облака. Но нисходящие потоки воздуха на периферии облака переносят затем отрицательно заряженные частицы из верхнего слоя вниз, а потому и в этом случае у облака формируется та же электрическая структура, которую описывает гипотеза осадков. Для более полного описания процессов в грозовом облаке в модель были введены дополнительные заряженные слои, однако, несмотря на все попытки ее усложнения и доработки, конвективная гипотеза не получила четкого экспериментального подтверждения.

Уже в XIX веке высказывались предположения о том, что объемное разделение зарядов в грозовых облаках может происходить и при соударениях кристаллов льда в виде мелких снежинок или градин с более крупными частицами льда. Эта гипотеза, наименее вероятная на первый взгляд, получила подтверждение в ходе многолетнего эксперимента, проводимого NASA c использованием спутника TRMM (Tropical Rainfall Measurement Mission – «Программа по измерению атмосферных осадков в тропиках»).

Космический мониторинг грозовых облаков дал ценнейшие результаты. За три года спутник получил изображения грозовых облаков и исследовал более 1 миллиона молний. На спутнике TRMM была установлена оптическая камера для регистрации вспышек молний и радар, работавший в микроволновом диапазоне и позволявший измерять количество льда в облаках. При этом аппаратура давала возможность проводить исследования в разных масштабах – глобальном, региональном и локальном.