Субота, 02 січня 2021 року, День Авеля
- Останні статті
- Громадські науки
- Наука про життя
- Нежива наука
- Астрономія
- Конкуренція
Повітряна куля доля
Багато дрібниць проходять довгий шлях
Натовп, що святкував, був схвильований. Кожен тримає в руці багато прикрашений рядок, на іншому кінці якого до неба тягнеться повітряна куля, повна гелію. На деяких також висить ярлик побажань, який чесний шукач згодом може повернути на вказану адресу. Потім за командою всі повітряні кулі відразу підлітають, і безліч людей може лише спостерігати, як різнокольорова кавалькада здивовано віддаляється лише кілька хвилин. Зараз ми представляємо іншу сторону медалі: миттєва радість має серйозну ціну.
Наповнені гелієм повітряні кулі можуть пролетіти сотні миль
(ЗАПИСАТИ ПО IMRE POTYÓ)
Ми можемо бути на випускному, фестивалі, спортивній події, весіллі, дні народження або просто на параді. Розморожування наповнених гелієм повітряних куль - звичайна практика на таких заходах, але в інших країнах іноді навіть згадують втратити кохану людину в річницю її смерті. Недарма випуск повітряних куль рекомендується багатьма івент-компаніями та громадськими сайтами, що робить безперечно незабутню процедуру великою модою. На весіллях навіть попередньо штамповані щасливі листівки, адресовані іменам молодої пари, прив’язують до повітряних куль, на яких гості можуть писати особисті повідомлення та кумедні підношення. Якщо один з повітряних куль повернеться до молодят, його можна викупити у оферента.
Для тих, хто цього хоче, існує різноманітний ринок повітряних куль: якщо версія з натурального латексу недостатньо ефектна, ви також можете вибрати серед яскраво блискучих деталей фольги з лавсану. Крім того, є вже освітлені і навіть блимаючі повітряні кулі, в яких розміщено невелике світлодіодне джерело світла, що управляється кнопковою коміркою. Гірлянда з таких світяться повітряних кульок також нещодавно викликала тривогу після звільнення від фестивалю Sziget. І, можливо, варто згадати і ціни: шматок однокольорової кулі, наповнений гелієм, плаваючий 14-16 годин, становить 390, а візерунок - 420 форинтів. Все це можна замовити із збереженням гелю (плюс 30 форинтів) та освітленням (плюс 200 форинтів), що збільшує час плавання до 5-7 днів. Пляшка гелію на 50 літрів, достатня для 1000-1300 повітряних куль, коштує приблизно. 90 000 HUF; і якби ми надували повітряні кулі індивідуально в нашому домі, одноразовий бутильований гелій, необхідний для 50 кульок, становив би приблизно. Це коштує 15 тисяч форинтів. Але після імпозантного хачара ми задаємось питанням, яка подальша доля повітряних куль?
Хто знає, де зупинитися
П’ять років тому Стефан Ірвін, докторант Клемсонського університету, детально дослідив це питання. Наприклад, йому було цікаво, що станеться з 15 000 повітряними кульками, які глядачі на футбольному стадіоні університету випускатимуть під час кожного матчу, йдеться в повідомленні організаторів. За оцінками, це означає навантаження на навколишнє середовище 50 кілограмів на сірник, беручи до уваги характеристики середньої аеростата 28 сантиметрів та 3,3 грама.
Маршрути повітряних кульок, розморожених на випускних у Модьороді, були проведені власними розрахунками на основі поточних метеорологічних даних: через одну годину повітряні кулі знаходились в районі Монор (36 км) та Хевес (76 км).
Під час своїх розслідувань Стефан Ірвін пішов шляхом 5600 повітряних куль. Хоча лише сорок з них виявили, куди саме вони впали, деякі отримані дані все ще свідчать: хоча середня відстань, яку вони подолали, становила близько 70 км, троє з них були надзвичайно далеко: 270, 341 і 451 км. Якби ті самі повітряні кулі були випущені в Будапешті, припускаючи подібні метеорологічні умови, найдальший шматок полетів би до Праги. Ірвін також виявив, що ледве 12 відсотків аеростатів розриваються на дрібні шматочки, а 81 відсоток майже повністю повертається на поверхню.
Підйом аеростата зумовлений гідростатичною плавучістю - тим самим явищем, яке утримує човни на плаву. Умовою підйому є те, що щільність газу в аеростаті нижча, ніж щільність повітря, для чого придатні водень і гелій. Піднімаючись вгору у дедалі рідшому повітрі, аеростат розширюється до такої міри, що маса повітря, яке він витісняє, залишається незмінною протягом усього часу. Таким чином, навіть якщо тиск повітря зменшується, плавучість зберігається протягом усього періоду, а підйом обмежується лише міцністю латексу. Уздовж крихітних нерівностей натягнутого матеріалу з часом утворюється тріщина, яка вибухає вздовж усієї аеростата. Через низьку щільність гелію він виходить у високу атмосферу і навіть частину його в космос, а розірвані аеростати вільним падінням падають назад на поверхню.
Цей серп був знайдений з повітряними кульками, обмотаними навколо шиї
Швидкість підйому залежить від того, скільки гелію завантажено в балон. Аеростат з невеликим вмістом гелію піднімається повільно, але стає вище, оскільки згодом лише розширюється до критичного об'єму. Якщо ми повністю надуємо ту саму повітряну кулю, вона швидше підніметься, але вже лопне нижче. Місце падіння також залежить від швидкості та висоти підйому.
Вітер швидко змінюється в атмосфері під час руху вгору, що сильно впливає на шлях повітряної кулі. Хоча тут вже сильний вітер 40 км/год, на висоті 10 км часто бушують вітри 200 км/год. Напрямок вітру, навіть на 1-2 км над поверхнею, може сильно відрізнятися від того, що ми відчуваємо. Програма, розроблена дослідниками з Кембриджського університету (http://predict.habhub.org), може розрахувати шлях аеростата на основі даних прогнозу погоди. І якщо ми відстежуємо положення аеростата за допомогою радіосигналів або GPS, ми можемо вивести з нього вітрові умови високої атмосфери. Цей метод протягом десятиліть є важливою частиною метеорологічних спостережень.
Шнури дроселя
Незважаючи на те, що шкідливий вплив пластмас, споживаних різними видами морських і наземних тварин, було описано в багатьох випадках, аеростати з природного латексу, які розкладаються в прибережному середовищі протягом 4 років, рідко розглядалися в цих дослідженнях. Частково заповнивши цю прогалину, Ірвін також дослідив, як тіла японських перепелів, червоновухих черепах та плямистих сомів реагують на споживання шматочків латексу двічі на тиждень. Наприкінці експериментального періоду лише 21% черепах виявили уламки кульок у травній системі, а не у перепелів та сомів. Особливий інтерес викликає той факт, що маса тіла досліджуваних особин змінилася навпаки: тоді як перепели та соми були.
Скопа призначена для гніздування повітряних куль, знайдених на пляжі
Таким чином, сім'я морських черепах сильно постраждала, але також виявлено, що каліфорнійська порожниста черепаха, яка походить з пустельного середовища, також загинула від спожитих повітряних куль та стрічок. Дорослі особини та пташенята лайсанського альбатроса та клинохвостого штормового птаха також воліють споживати пластмаси, що може призвести до уповільнення росту або, зрештою, вимирання їх особин. Риби, наземні птахи та кулики також знаходяться під загрозою зникнення, одним гнітючим прикладом цього є білий лелека, який загинув від непрохідності кишечника внаслідок споживання гумки. Але ці пластмаси та інші речовини, що не засвоюються, також були показані в кишечнику пташенят каліфорнійського кондора, а зовсім недавно у Великобританії трирічне лоша було задушено повітряним куляним шнуром, який впав на землю. Про серйозність ситуації свідчить і той факт, що волонтери Товариства охорони морського флоту виявили на 2016 рік на британському узбережжі на 53 відсотки більше залишків аеростатів, ніж роком раніше. На жаль, про ці наслідки для навколишнього середовища відомо лише декілька аеростатів, але судимість аеростатів ще не закінчена.
Незамінний благородний газ
Хоча гелій у аеростатах є другим за поширеністю елементом у Всесвіті, наземні запаси досить мізерні, і - за словами фізика, лауреата Нобелівської премії Роберта Річардсона, який досліджує надфлюїдні властивості ізотопу гелію-3, ці запаси можуть закінчитися в Від 25 до 30 років. Однак сьогодні цей інертний благородний газ також став незамінним інгредієнтом у незліченних сучасних технологіях, тобто не просто добре наповнити його повітряними кульками або створити собі кумедний тон глибоким понюхом на кілька хвилин. У незліченних кількох додатках ми використовуємо 167 мільйонів кубічних метрів гелію на рік, з яких 8 відсотків витрачається на повітряні кулі, повідомляє HeliumOne.
Ця люма все ще була вчасно звільнена від повітряних куль, обмотаних навколо його ніг
Хоча до кінця Другої світової війни цей благородний газ в основному використовувався лише на дирижаблях, пат. За даними Геологічної служби, у США в 2015 році 26 відсотків від загальної кількості використовувались для охолодження надпровідних магнітів та інших пристроїв для МРТ-пристроїв, що використовуються для діагностики захворювань, 17 відсотків під час зварювання, 4 відсотки для перевірки на герметичність у вакуумних системах та високоізольовані резервуари та 2 відсотки для глибоководних дайвінгів і використовуються для виготовлення респіраторів для охорони здоров’я. Незамінність гелію добре видно з того факту, що яка технологія вимагає для роботи температури нижче 256 ° C, взагалі немає заміни - наприклад, лише швейцарський ЦЕРН використовує 130 тонн гелію, щоб утримувати магніти Великого адронного колайдера на рівні -271 ° С І там, де потрібен легший матеріал, ніж повітря, замість нього можна використовувати водень лише у тих випадках, коли його займистість не повинна становити проблеми.
Однак існують і корисні аеростати: метеорологічні аеростати можуть досягати висоти близько 30 кілометрів за 75-80 хвилин, за цей час вони можуть передавати дані приймаючій метеостанції, тоді як вони можуть набухати до 12 метрів. Один такий аеростат випускають кожні 12 годин в обсерваторії Будапешта та Сегеда Національної метеорологічної служби. Без даних метеорологічних зондів прогнозування погоди було б немислимо, але вони також є важливим інструментом для досліджень озонового шару та висот.
Близько до вогню
Повітряні кулі, скручені в зубці
Нестабільність ринку гелію також посилюється блокадою Катара, другого за величиною виробника, з початку червня, оскільки поставки, ймовірно, будуть застоюватися через напружену геополітичну ситуацію. Дослідницькі лабораторії, які складають лише 6 відсотків ринку гелію, мають найбільший страх у цьому плані, оскільки у випадку дефіциту запасів пріоритет можуть мати споживачі, які набагато більші за них. Як читано в кількох липневих статтях престижного журналу Nature, ситуація в Катарі може змусити деяких дослідників перенести або призупинити свою роботу.
Хоча обладнання, необхідне для цього, є дуже дорогим, переробка гелію може бути частковим вирішенням проблеми, оскільки 95 відсотків використовуваного благородного газу не буде втрачено у темному просторі назавжди. У той же час законодавство про заборону на повітряній кулі, яке зменшило як шкідливий вплив на живу природу, так і втрату гелію, було прийнято, зокрема, у Флориді, Техасі, Каліфорнії, Вірджинії, Квінсленді, Австралії та п'ятдесяти містах Великобританії. На найближчому заході нам, угорцям, слід шукати іншу альтернативу: садити меморіальні дерева, дути бульбашки або формувати життєвий ланцюг.