Небо послало людям образец металлического сплава, который, если его скопировать на Земле, может стать прототипом для создания высококачественной брони, которую не берет даже точечный ядерный взрыв. Об удивительном подарке с неба и уникальных экспедициях российских ученых в «кладовую» метеоритов рассказали в Уральском федеральном университете.
Метеорит из коллекции УрФУ. Автор фото: Наталья Веденеева
Есть в нашей стране настоящие охотники за… метеоритами. Они высчитывают места падения камешков после метеоритного «дождя» или отправляются в «кладовые» внеземного вещества, которые на нашей планете расположены в горячих и холодных пустынях. Самая «урожайная» холодная пустыня – это Антарктида, где за всю историю метеоритного собирательства разные поисковые группы нашли 70 процентов от всех находок внеземного вещества в мире.
Из всех российских любителей собирать метеориты уральская экспедиция выделяется особо.
– Все началось с получения нами лунного грунта в 1972 году, – рассказывает главный научный сотрудник, профессор физико-технического института УрФУ Виктор Гроховский. – Наш профессор Минц убедил тогда всех, что лучше, чем наша лаборатория, которая специализировалась на исследовании металлов в экстремальных условиях, никто не изучит внеземной металл, «прибывший» с Луны. Поэтому все металлические частицы исследовались у нас. Мы выяснили тогда, что большая часть металла, который обнаружили на Луне, имеет метеоритное происхождение, то есть в свое время сам был «доставлен» туда извне. Так мы сконцентрировали свое внимание именно на метеоритном веществе. Оказалось, что металл, хоть и в малом количестве, присутствует в любых, даже каменных метеоритах, он несет в себе массу загадок, явлений, которые мы не наблюдаем на Земле.
– Как часто среди метеоритов встречаются чисто металлические?
– Таких всего менее пяти процентов. В основном во всем мире находят каменные или железокаменные «подарки» с неба.
– В чем научный и практический смысл поиска метеоритов?
– Внеземное вещество дает нам много научной пищи. Поскольку многие из них образовались на заре образования Солнечной системы, мы можем заглянуть благодаря им на 4,5 миллиарда лет назад, понять, какие процессы происходили тогда с нашей Землей, как вели себя отдельные минералы. Второе – новые минералы, сплавы являются для нас своеобразными примерами, которые, если нам удастся повторить их, могут дать нам новые технологии, до которых мы не додумались сами.
– Все ли можно реализовать на Земле?
– Пока нет. К примеру, железные монокристаллы, которые в космосе охлаждаются в течение миллионов лет. Эти образцы есть у нас, и мы, конечно, думаем над тем, как повторить их свойства.
Третий момент — вопросы астероидной опасности. Когда мы говорим о том, как бороться с этими телами, надо знать их свойства. Приведу вам пример интересных экспериментов по противодействию астероидной и кометной опасности, которые мы провели недавно с нашими коллегами в Сарове и Черноголовке.
В городке ядерщиков Сарове моделировали методы воздействия на метеориты разных типов – железные, каменные и кометы – точечным ядерным ударом.
В качестве железного использовали фрагменты железного метеорита Чинге, в качестве каменного – близкий к нему по прочностным характеристикам так называемый белый чугун, кометное вещество было смоделировано куском сильно замороженного льда.
– Чем же моделировали ядерный удар?
– Лазерным импульсом определенной силы. Если «каменное» и «кометное» вещества разлетелись от такого удара, то Чинге устоял.
– За счет чего?
– За счет его особой нанокристаллической структуры.
– А какого размера образец использовали ученые?
– Это были небольшие шарики из метеоритного вещества диаметром 3-4 миллиметра, не больше.
– Что же нам делать, если к нам вдруг прилетит железный метеорит, типа Чинге, если его не берет даже ядерный удар?
– Если метеорит – радоваться, если астероид – молиться.
– А обратную задачу решить при помощи метеорита Чинге можно – к примеру создать непробиваемую особо прочную броню?
– Думаю, теоретически это возможно, но на это уйдет много времени. И наши, и зарубежные ученые проводят исследования в этом направлении.
Справка «МК». Метеорит Чинге найден в Республика Тува в 1911 году. В нем кроме железа содержится около 17% никеля, а из минералов камасит, тэнит, добреелит, троилит, шрейберзит.
– Расскажите теперь об эксперименте в Черноголовке.
– В этом году в рамках объявленного президентом России Десятилетия науки и технологий прошли испытания по моделированию механического воздействия на четыре метеорита: Чинге, Сихотэ-Алинь, Сеймчан и Дронино. Каждый опытный образец был вырезан в виде пластин размером 1,2х1,2х0,2 см из центральной части фрагментов метеоритов. Затем их подвергли ударно-волновым воздействиям разной силы при помощи пневмопушки. Удары воспроизводили метание ударников по астероидам со скоростью 330 и 660 метров в секунду. Метеорит Чинге оказался самым прочным. Он не разрушился при самом экстремальном воздействии. Дальше по убыванию прочностных характеристик расположились Сихотэ-Алинь, Сеймчан и Дронино.
– Давайте вернемся к экспедициям за новыми метеоритами. Почему именно Антарктида является для них такой притягательной?
– Метеоритам все равно, где падать (улыбается). Большинство их вообще падает в океан. В пустынях, где они очень резко выделяются на светлых местах, их очень быстро находят поисковики. А в Антарктиду едут уже профессионалы. Тут для нас существуют особые условия, которые, как нигде больше, способствуют накоплению внеземного вещества. Это так называемые участки голубого льда, где каждый найденный камень имеет шанс стать метеоритом.
— Расскажите о нем подробнее.
– Лед в Антарктиде все время движется, – спускается от купола к океану. Как транспортер, он везет в себе все, что нападало на него за много веков. Если на его пути встречаются возвышенности, лед поднимается на них. Там, наверху, происходит его выветривание. В итоге часть льда постепенно сублимируется, а то, что остается, приобретает прозрачно-голубой, первозданный оттенок. На этом голубом основании видно все, что лед «тащил» и копил в себе сотни лет. Иногда в одном месте мы находим метеориты разного происхождения. Европейские ученые даже составили карту возможного концентрирования таких коллекций.
– Куда еще выезжала экспедиция УрФУ?
– В Чили, где находится самая сухая пустыня Атакама – дождей там не было сотни лет, в Иран, где находится самая жаркая пустыня, температура поверхности в которой поднимается до 70 градусов, в Монголию, в пустыню Гоби.
– Последнее время все чаще говорят о добыче на астероидах полезных ископаемых. Вы поддерживаете эту идею?
– Говорят многие, но этот вопрос еще требует серьезной проработки, исследовательских полетов к таким, перспективным с точки зрения добычи ископаемых небесных тел. Однако наши западные коллеги не стоят на месте. К примеру, в Люксембурге еще 10 лет назад создали объединение, перед которым поставлена масса вопросов по разным темам, касающимся добычи внеземного вещества. Наверное, они правы, – надо заранее задумываться о таких вещах, чтобы потом, если у человечества все-таки получится добывать в космосе ценные металлы, не оказаться в хвосте поезда.
Автор: Наталья Веденеева