docMłody Technik 11/2011
download 
Reklamacja Transkrypt
Młody Technik 11/2011
Istnieje od 1932 roku szósty zmys I energetyka I Skodowska Jak to dziaa? przesyam causki I czasoprzestrze I okrty polski satelita I wodocigi I matematycy 11 str. 34 Dzwonki rowerowe listopad 2011 cena 9 z 90 gr (w tym 8% VAT) ISSN 0462-9760 Indeks 365408 plus: Ciekawi wiata s zawsze modzi e-suplement www.mt.com.pl Foto Co to? znajd nas na skróty: str. 3 MATEMATYKA acuch Sturma ASTRONOMIA kosmiczne loty CHEMIA elektrochemia NA WARSZTACIE pojazd marsjaski pompa membranowa z Miesięcznik „Młody Technik” (12 numerów w roku) wydawany przez Wydawnictwo AVT z Adres wydawnictwa: 03-197 Warszawa, ul. Leszczynowa 11, tel.: 022 257 84 99, faks: 022 257 84 00, e-mail: [email protected] http://www.avt.pl z Dyrektor wydawnictwa AVT: Wiesław Marciniak z Kontakt do Redakcji: tel.: 022 257 84 10, e-mail: [email protected] http://www.mt.com.pl z Redaktor Naczelny: Adam Dębowski e-mail: [email protected] z Sekretarz Redakcji: Wisława Karolewska e-mail: [email protected] z Redaktor: Monika Witan e-mail: [email protected] z Dział Reklamy: Ewa Owczarek tel.: 022 257 84 87 faks: 022 257 84 32 e-mail: [email protected] z Dział Prenumeraty: tel.: 022 257 84 22 faks: 022 257 84 00 e-mail: [email protected] z Stale współpracują: Stanisław Bajtlik, Jan Boratyński, Jerzy I. Chmielewski, Paweł Dejnak, Alvar Hansen, Piotr Kawalerowicz, Juliusz Konczalski, Adam Łowicki, Magdalena Michalska, W listopadowym numerze Młodego Technika nie brakuje tematyki astronautycznej. Polecam artykuł „Lem w Kosmosie” o pierwszym polskim mikrosatelicie. Jest on elementem pierwszego polskiego programu satelitarnego noszącego nazwę BRITE-PL. Polska część programu obejmuje budowę dwóch bliźniaczych satelitów, których nazwy zostały wybrane w drodze konkursu internetowego. Wybrano nazwy Lem i Heweliusz, na cześć pisarza Stanisława Lema i gdańskiego astronoma Jana Heweliusza. Tematyka astronautyczna powraca jeszcze w jednym z artykułów działu „Na Warsztacie” poświęconemu projektowi pojazdu marsjańskiego, który powstał we Wrocławiu. W chwili obecnej większość projektów „marsjańskich” trwa w zwieszeniu i nieznane są ich przyszłe losy, ale i tak cieszymy się z sukcesów zespołu Politechniki Wrocławskiej, traktując projekt jako temat do budowy modelu kartonowego. JEDNĄ NOGĄ W KOSMOSIE Mimo obfitości tematyki kosmicznej w tym numerze, a może właśnie dla jej podkreślenia, chciałbym w tym miejscu zwrócić uwagę na inny ciekawy eksperyment odbywający się obecnie na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Eksperyment, który umknął uwadze mediów. Mianowicie, po dziesięciu latach pracy nad prototypami na Ziemi wysłano na orbitę humanoidalnego robota. Po półrocznym oczekiwaniu (dostarczono go na stację na początku tego roku) przyszedł czas na jego uruchomienie. Robot R2 ma tors, dwie ręce z dłońmi o pięciu palcach i głowę. Nie zabrano na orbitę nóg, robot jest zamocowany do nieruchomej podstawy. NASA pokłada duże nadzieje w projektach robotów humanoidalnych. Naukowcy i inżynierowie twierdzą, że robot dzięki dłoni przypominającej ludzką będzie mógł korzystać z dokładnie tych samych narzędzi co astronauci, a to ułatwi planowanie zadań dla niego. Będzie też mógł wykonywać prace konserwacyjne urządzeń, których ergonomia jest dostosowana do ludzkiej budowy. Po prostu dostosuje się do otoczenia. W chwili obecnej trwa wstępny rozruch, robot próbuje właśnie rozruszać po długiej podróży i leżakowaniu swoje ramiona, o czym donosi... na swoim profilu na Facebooku. Profil społecznościowy robota jest w tej chwili najaktualniejszym źródłem informacji i zdjęć ze stacji kosmicznej. A co dalej? Biorąc pod uwagę ludzkie kształty robota, jeden z projektów na przyszłość wydaje się odrobinę makabryczny. Przewiduje dostarczenie na orbitę… jednej nogi. Ma to tymczasowo wystarczyć do pierwszych prób poruszania się robota w nieważkości. Sergiusz Mitin, Krzysztof Orliński, Zdzisław Podbielski, Stefan Sękowski, Tomasz Sowiński, Adam Dębowski Redaktor Naczelny Michał Stępień, Michał Szurek, Bronisława Średniawa, Kazimierz Topór, Marek Utkin. z Rysunki: Piotr Kanarek, Adam Łowicki, Tomasz Paleczny, Jacek Wardęcki. z Skład: Jacek Wardęcki e-mail: [email protected] z Konsultacja graficzna: Małgorzata Jabłońska Redakcja nie ponosi odpowiedzialności za treści reklam i ogłoszeń zamieszczonych w numerze z Druk: gallery one 70g UWAGA SZKOŁY, NAUCZYCIELE I UCZNIOWIE! Miesięcznik Młody Technik jest dostępny dla szkół podstawowych, gimnazjalnych i średnich w prenumeracie sponsorowanej przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego. W roku 2011 szkoły opłacają 40% kosztów prenumeraty Młodego Technika. Dzięki tej prenumeracie Młody Technik trafia prawie do każdej biblioteki szkolnej, co oznacza, że jest czytany przez kilkaset tysięcy uczniów szkół ponadpodstawowych i podstawowych. Specjalnie dla naszych młodych Czytelników – uczniów tych szkół – stosujemy dwa ułatwienia: – w poszczególnych artykułach zamieszczamy leksykon trudniejszych pojęć – oznaczamy stopień trudności artykułu, przy czym jeden punkt oznacza, że artykuł powinni zrozumieć uczniowie szkół podstawowych, dwa punkty odpowiadają poziomowi uczniów gimnazjum, trzy punkty – poziom szkoły średniej. spis treci 16 11/2011 Dzieje krakowskich wodocigów W Krakowie od zawsze wod pitn czerpano z rzek i ze studni. Pierwsz znan inwestycj wodocigow, jeszcze pod koniec rozbicia dzielnicowego (prawdopodobnie okoo 1286 roku), byy akwedukty, czyli otwarte sztuczne kanay zbudowane przez klasztor Dominikanów, doprowadzajce wod z Rudawy, z Mydlnik do miasta. Z latami system rozbudowywano. E C H N I K 24 „Urodziam si w Warszawie…” Maria Salomea Skodowska urodzia si 7 listopada 1867 roku w Warszawie jako ostatnie, pite dziecko Wadysawa i Bronisawy. Rodzice przyszej noblistki byli znanymi warszawskimi nauczycielami. Gdy miaa 11 lat zmara matka, a dwa lata wczeniej – najstarsza siostra. Do rodzinnej tragedii doszy kopoty caego narodu. Ojciec straci posad i rodzina znalaza si w trudnej sytuacji. 32 T A S Z K O A hit ! Miniatury Dzieje krakowskich wodocigów PPM Okrt z przystawkami Poznajemy samochody Nissan Micra K13 „Urodziam si w Warszawie...” Lem poleci w Kosmos Ludzie, liczby, maszyny Matematycy i maszyny 34 – Jak to dziaa? Dzwonki rowerowe 36 – Non-fiction Magiczny kompas 41 – Non-fiction Dogmat nauki obalony? 10 16 21 22 24 29 32 – – – – – – – 44 – Odkryj histori wynalazków yletka 50 – MT studiuje Energetyka 52 – Matematyka Czego uczylimy dawniej, a czego uczymy dzi? 54 – Astronomia Kosmos na co dzie cz. III 60 – Chemia Spotkania z elektrochemi cz. II Dziecice lata elektrochemii 61 – Fizyka Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki za 2011 rok za odkrycie najwikszego problemu wspóczesnej fizyki 64 – Klub Wynalazców Matematycy i maszyny H Wielu ludzi uwaa, e do konstrukcji komputerów przyczynili si jedynie inynierowie. Jest to nieprawda, wkad w to dzieo mieli matematycy. I to ci zajmujcy si w zasadzie wycznie teori. Niektórzy z nich nie mieli bladego pojcia, e ich odkrycia znajd kiedykolwiek zastosowanie tak przyziemne, jak budowa jakich tam liczydeek… O B B 68 74 76 82 – – – – Na warsztacie Mars pressurized vehicle Na warsztacie W oczekiwaniu na oklaski Na warsztacie Pompa membranowa Modelarstwo Szabelka Y Nagroda Nobla za odkrycie najwikszego problemu wspóczesnej fizyki 61 Wszechwiat, wbrew oczekiwaniom, rozszerza si coraz szybciej. W konsekwencji uznalimy, e Kosmos jest wypeniony w okoo 75% tajemniczym orodkiem, nazwanym przez fizyków ciemn energi. Jego obecno i wasnoci stanowi dzi najwikszy nierozwizany problem w fizyce. To odkrycie dokonane mona porówna do odkrycia Edwina Hubble’a R U B R Y K I 3– 8– 57 – 90 – 91 – 92 – 94 – 96 – 98 – Foto Co to? Listy Czy wiesz, e... Co czyta, co instalowa? Imprezy Strefa amania gowy Active Reader Prenumerata Pomysy genialne, zwariowane i takie sobie 99 – Sdziwy Technik miniatury nowa odmiana SKRZYNIOWY DOBLO depesze z informacje prasowe z gorące tematy F iat Doblo znany jest jako pojazd z nadwoziem typu zamkniętego w wersji furgonu dostawczego lub uniwersalnego samochodu osobowego. Teraz Fiat Professional, czyli oddział włoskiej firmy zajmującej się pojazdami użytkowymi, wprowadził nową, skrzyniową odmianę Doblo o nazwie Work-Up. Jest to jedyny taki samochód w segmencie tego rodzaju pojazdów. Doblo Work-Up wyposażony został w dwuosobową kabinę, za którą umieszczono fabrycznie wykonaną skrzynię ładunkową. Skrzynia ta ma 2,3 m długości i 1,82 m szerokości (powierzch2 nia ładunkowa – 4 m ), na niej zmieszczą się 3 europalety z dostępnością wózka widłowego z trzech stron, gdyż wszystkie trzy burty są opuszczane. Ten niewielki samochód może przewozić aż 1000 kg ładunku, a przed skutkami ewentualnego przesunięcia się tego ładunku do przodu, kabina jest chroniona mocną osłoną kratownicową. W tylnej części pojazdu, pod skrzynią ładunkową, wygospodarowano praktyczny schowek na długie narzędzia, potrzebne np. w pracach ogrodniczych, komunalnych i innych, do których Doblo WorkUp będzie przydatny. Do napędu samochodu przewidziano wybór spośród trzech silników wysokoprężnych: 1.3 Multijet 90 KM, 1.6 Multijet 105 KM i 2.0 Multijet 135 KM. (zpd) fot. Z. Podbielski z Czy to nie obrzydliwe? PRZESYŁAM CAŁUSKI... F abian Hemmert z berlińskiej Akademii Sztuk uważa, że współczesna technika wciąż nie wykorzystuje potencjału tkwiącego w telefonie. Choć można się wymieniać tekstami, filmami i rozmawiać, nie daje to wystarczającego poczucia bliskości. Opracowane przez niego prototypy pasek. Czujnik przepływu powietrza pozwala rozpoznać dmuchnięcie po stronie nadawcy, odtwarzane przez małą dmuchawę u odbiorcy. Najbardziej ekstremalny jest telefon do przesyłania pocałunków – urządzenie nadawcze ma czujnik wilgoci, natomiast po stronie odbiorcy silni- mogą transmitować dotyk, oddech, a nawet pocałunek. Zaprezentował je na konferencji „Mobile HCI” w Sztokholmie. Koledzy projektanta określają jego pomysły jako „obrzydliwe”... Dotykowy prototyp pozwala uścisnąć rękę rozmówcy – po bokach telefonu są czujniki, jest także wyposażony w pasek, którym otacza się dłoń. Gdy jeden z rozmówców ściśnie telefon, dłoń drugiego zostaje ściśnięta przez czek przyciska gąbkę do półprzepuszczalnej membrany. Im bardziej namiętny całus, tym mocniej wyciskana jest gąbka. („New Scientist”) z sonica oraz pierwszy na świecie 103-calowy ekran plazmowy 3D wysokiej rozdzielczości. Do zarządzania treścią służy oprogramowanie Dataton Watchout. Galeria jest wyposażona również w Bose Audio System. (Digital Signage Universe) z www.youtube.com/watch? v=-3NKVnRN7kY nowatorski projekt C Y F R O WA 10 GALERIA SZTUKI A nglia Ruskin University, jeden z największych uniwersytetów wschodniej Anglii, otworzył pierwszą tego typu cyfrową galerię sztuki na swoim kampusie w Cambridge. Ruskin Digital Gallery wykorzystuje wyświetlacze wysokiej rozdzielczości do prezentacji sztuki. Ruskin Gallery jest częścią Cambridge School of Art. Galeria została utworzona przez Johna Ruskina w 1858 roku. Projekt został opracowany przez Snelling Business Systems, brytyjskiego dostawcę zintegrowanych systemów audiowizualnych i technologii komunikacyjnych. W instalacji wykorzystano 42-calowe monitory (wyświetlacze) Pana- SMS-em MMS-em po wiecie najnowsze zdjcia Ksiyca WIDAĆ ŚLADY LUDZI! P o niemal 40 latach od ostatniego lądowaniu człowieka na Księżycu zdjęcia zrobione przez księżycowego satelitę NASA pokazują wyraźne ślady pozostawione przez misje kosmiczne. Najnowsze zdjęcia wykonano przy użyciu nowoczesnego orbitera LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter), który przez blisko miesiąc z odległości 21 kilometrów fotografował powierzchnię Księżyca. Są to jak dotychczas najbardziej ostre obrazy obszarów lądowania Apollo 12, www.youtube.com/watch? v=BdukjKkcN3w 14 i 17; można na nich dojrzeć nawet ślady butów pozostawionych w 1972 roku przez ostatniego astronautę na Księżycu. (NASA) z M ał o w o dy w o ce an ach dla perfekcjonistów CYFROWE KORKI DO W ciągu ostatniego W ino powinno być poroku średni globalny po- dawane w odpowiedniej ziom morza spadł o pół temperaturze, więc aby centymetra. Dlaczego, sko- nie popełnić tego błędu ro – jak pokazują pomiary satelitarne – od 18 lat uparcie rośnie? Niepokojący wzrost poziomu morza to jeden z efektów globalnego ocieplenia – cieplejsza woda zajmuje więcej miejsca niż chłodna; no i dodatkowo topnieją lo- dowce Grenlandii, Antarktydy (największe rezerwuary wody pitnej na świecie), a także te spływające z gór w Europie, Azji czy Ameryce. Ten wzrost nie jest jednak idealnie równy. Co prawda średnio od prawie dwóch dekad wynosi 3,2 mm na rok, ale z roku na rok faluje jak wzburzony ocean – raz mamy ostrą górkę, a innym razem dołek. (NASA) Las e ro w y Internet... w kosmosie Już niedługo szybkość transferu danych między Ziemią a Marsem przyśpieszy dwudziestokrotnie. NASA rozpoczęła testy swojej nowej technologii, która ma szanse zastąpić dotychczasowe rozwiązania stosowane do komunikacji z marsjańskimi łazikami. Obecna technologia transferu wykorzystująca starą, dobrą łączność radiową pozwala na przesłanie jednego zdjęcia czerwonej planety w wysokiej rozdzielczości na Ziemię cd. na stronie 13 WINA mu zawsze będzie wiadomo, czy wino, które zamierzamy podać do romantycznej kolacji, jest i nie podać zbyt zimnego lub zbyt ciepłego, warto sprawić sobie cyfrowe korki do butelek. Digital Cork to urządzenie które docenią koneserzy win nie posiadający w swych domach odpowiednich lodówek do ich przechowywania, które zapewniają trunkowi optymalną temperaturę. Jest to korek wyposażony w cyfrowy termometr, dzięki które- już odpowiednie. Co więcej, korek wyposażono w Wi-Fi, a więc informacja, że wino nadaje się już do spożycia, może zostać przesłana do naszego komputera lub smartfona. Niestety Digital Cork to na razie tylko koncept autorstwa Kwanwi Parka i Eun-jil Lima i nie wiadomo, czy kiedykolwiek trafi do sprzedaży. (Yankodesign.com) z bez ryzyka REWOLUCYJNY WYNALAZEK? O czy Charlize Theron, policzki Naomi Campbell, usta Angeliny Jolie – tego najczęściej domagają się klientki chirurgii plastycznej. Wiele z nich obawia się jednak, czy ostateczny efekt będzie zgodny z ich marzeniami. Wynalazek naukowców z Londynu może zrewolucjonizować operacje plastyczne. Naukowcy twierdzą, że odkryli najlepszą metodę unikania pomyłek przy tego typu zabiegach. Stworzyli trójwymiarowe wirtualne lu- stro, które na ekranie komputera pokazuje, jak zmienia się wizerunek człowieka w czasie rzeczywistym. „Patrzysz w lustro i widzisz twarz tej samej osoby, ale z poprawionym nosem, która jednak ma tę samą mimikę, co ty”, mówi Vlado Kitanovski, jeden z twórców programu. (Reuters) z 11 hit numeru Mój kolega z Nigru na sowo „woda” mia jedno skojarzenie „ycie”. My, tu i teraz, traktujemy jednak wod w kranie jako co zupenie normalnego i naturalnego. Szanujmy j i zakrcajmy krany, gdy nabierzemy ju tyle wody, ile potrzebujemy. cych nieczystości, tworząc na ich miejscu teren spacerowy – Planty. W 1912 roku Rudawę ostatecznie zredukowano do wyprostowanego koryta biegnącego wzdłuż zachodniego brzegu Błoń i od tej pory uchodzi ona do Wisły przy klasztorze Norbertanek, dawnym korytem Dzieje krakowskich wodociągów TEKST ATWY zzz Bronisawa redniawa Młynówki Klasztornej 2 . Odrobinę dalej od ścisłego centrum Krakowa na wschód, z malowniczego Ojcowa płynie Prądnik, w mieście zwany Białuchą. XIV WIEK 1 Wisa i Rudawa w redniowiecznym Krakowie. RZEKI KRAKOWA 16 Dla rozwoju i bogacenia się średniowiecznego miasta najważniejsze było bezpieczeństwo od grabieży. Bezpieczeństwo wojenne, które wówczas zapewniała obfitość wody, rzek, bagien i mokradeł, przewyższało nawet ciągłą groźbę powodzi. Gdy wraz z rozwojem techniki wojennej takie naturalne zbiorniki wodne przestały wystarczać, wznoszono mury miejskie i kopano fosy. Średniowieczny Kraków dosłownie ze wszystkich stron oblany był wodą 1 . Rudawa miała kilka koryt, naturalnych i sztucznych. Dopływała do samego miasta, dla jego gospodarki była nawet ważniejsza niż Wisła, dostarczając wody pitnej, wody do pracy dla kół młyńskich oraz do wypełniania fos miejskich. Po kilku stuleciach, w XIX wieku zasypano fosy, będące już tylko zbiornikami cuchną- W Krakowie od zawsze wodę pitną czerpano z rzek i ze studni 3 . Pierwszą znaną inwestycją wodociągową, jeszcze pod koniec rozbicia dzielnicowego (prawdopodobnie około 1286 roku), były akwedukty, czyli otwarte sztuczne kanały zbudowane przez klasztor Dominikanów, doprowadzające wodę z Rudawy, z Mydlnik do miasta. Za czasów Władysława Łokietka system został tak rozbudowany, żeby dostarczał wody także do stawów rybnych, do młyna w Wesołej (dzisiejszy rejon ulicy Kopernika) oraz prawdopodobnie do podmiejskich osiedli. W XIV wieku zasypano jedno z koryt Rudawy dochodzące do obszaru śródmiejskiego i sprowadzające wodę pitną do miasta. Pociągnęło to za sobą konieczność powstania wodociągów. Zbudowano wówczas systemem grawitacyjny. Woda płynęła z fosy miejskiej w przewodach wyżłobionych w drewnianych balach, przykrytych tylko odpowiednio długimi deskami. Wodociągi doprowadzone były do niektórych domów, a inni mieszkańcy wodę czerpali z publicznych beczek zwanych rząpiami 4 . Pieczę nad systemem sprawował rurmistrz albo z łaciny – aqueductor. Sieć się rozbudowywała, na przykład pod koniec XIV wieku mieszczanin Mikołaj Dąbrowa zbudował odcinek wodociągu do swojej posesji przy ulicy Szpitalnej, który następnie rada miasta od niego odkupiła. DO POTOPU SZWEDZKIEGO Aby wytworzyć odpowiednie ciśnienie w sieci wodociągowej, należy najpierw wodę wywindować na pewną wysokość; służą do tego wieże ciśnień. Od początku XV wieku, w Krakowie, urządzenie takie funkcjonowało przy bramie Sławkowskiej i nosiło nazwę rurmusa lub rurhausu. Na jego szczyt wodę wynoszono za pomocą koła czerpakowego, którego silnik stanowiło koło wodne. Na dnie zbiornika woda była filtrowana, przechodząc przez warstwę piasku. Rurmus zbudowano z drewna, miejscami wzmacniając konstrukcję metalem. Do smarowania elementów trących stosowano łój lub szpik. Aby rurmus mógł dobrze funkcjonować, należało uprzednio wzmocnić brzegi kanału doprowadzającego wodę. Przewody sieci miejskiej o 10-centymetrowej średnicy wiercono w balach sosnowych i układano pod ziemią na głębokości około 170 cm. Poszczególne rury drewniane łączono elementami metalowymi i uszczelniano mchem oraz smołą 5 . Za wodę ustalono tzw. podatek rurny. Już w połowie XV wieku nakazywano oszczędzanie wody. W czasie rządów ostatnich Jagiellonów, wobec szybko wzrastających potrzeb, istniejący system wodociągowy przestał wystarczać. Rurhaus za bramą Sławkowską ciągle działał i jego konstrukcja była unowocześniana, między innymi poprzez zamontowanie tam w XVI wieku pomp. Raz w roku gruntownie czyszczono rurmus oraz koryto odnogi Rudawy doprowadzającej do niego wodę. Wówczas wodę z tej odnogi przekierowywano do innego kanału i z suchego koryta wybierano głównie muł i nieczystości, naprawiano umocnienia, równocześnie konserwowano samą wieżę ciśnień oraz oczyszczano z piasku rury w mieście. Działano metodycznie i sprawnie, zapewniając optymalną liczbę ludzi do pracy, tak by przerwy w dostawie wody były jak najkrótsze. W zimie problemem było zamarzanie wody w kanale doprowadzającym wodę do rurmusa, a na wiosnę spływająca kra. Za panowania Zygmunta Starego podjęto decyzję o budowie rurmusów na Wiśle i odnodze Ru- 2 Ujcie Rudawy do Wisy korytem dawnej Mynówki przy klasztorze sióstr Norbertanek. dawy biegnącej przez Błonia. I chociaż do realizacji zamierzenia doszło tylko w przypadku drugiego rurhausu, to najprawdopodobniej również on długo nie pracował. Wawel posiadał osobną sieć wodociągową. Pokaźny rurhaus, godny wielkiej siedziby królewskiej, znajdował się na odgałęzieniu Rudawy, w pobliżu Kurzej Stopki. Woda windowana była na skałę wawelską za pomocą koła skrzyniastego (takie jak czerpakowe, tylko w miejsce dzbanów używano skrzyń) oraz za pomocą wielostopniowych pomp. Pod koniec XVI wieku sieć wodociągowa się zestarzała, a w drugim dziesięcioleciu XVII wieku wymagała szybkiej modernizacji i rozbudowy. Udało się to przeprowadzić i do potopu szwedzkiego system funkcjonował dobrze. W 1655 roku Szwedzi najpierw zniszczyli rurmus za bramą Sławkowską, a potem podczas oblężenia Krakowa zasypali część koryt rzek i kanałów, aby utrudnić obronę oraz zniszczyć zaopatrzenie miasta i Wawelu w wodę. WIEK XIX U progu XIX wieku Kraków liczył zaledwie 10 tysięcy mieszkańców. Siedem epidemii chorób Dziedziniec Collegium Maius UJ ze studni porodku. 3 17 rocznice W grudniu mija 100 lat od chwili, gdy nasza najsawniejsza rodaczka po raz drugi otrzymaa Nagrod Nobla. Dla podkrelenia wagi tego osignicia rok 2011 zosta ustanowiony Rokiem Marii Skodowskiej-Curie oraz Midzynarodowym Rokiem Chemii. Z okazji okrgej rocznicy i my spójrzmy na kilka migawek z ycia dwukrotnej laureatki Nagrody Nobla. Krzysztof Orliski czy) oraz pracując w laboratorium Muzeum Przemysłu i Rolnictwa pod kierownictwem profesora Napoleona Milicera oraz jego asystenta, doktora Ludwika Kossakowskiego. O tym, jak ważny był to etap jej naukowego rozwoju, powie sama podczas odczytu wygłoszonego w Warszawie w roku 1913: „Gdyby profesor Milicer id doktor Kossakowski nie nauczyli m mnie chemii analitycznej, nie byłaby bym w stanie wyizolować polonu i rradu”. Wreszcie w listopadzie 1891 ro roku, w najtańszym wagonie cz czwartej klasy (jej środki finansow we nadal są więcej niż skromne) w wyrusza w podróż, która zapewni je jej sławę. „Urodziłam się w Warszawie...” W STOLICY ŚWIATA SZKOŁA ŻYCIA TEKST ATWY zzz Maria Salomea Skłodowska urodziła się 7 listopada 1867 roku w Warszawie jako ostatnie, piąte dziecko Władysława i Bronisławy (z domu Boguskiej). Rodzice byli nauczycielami. Atmosfera domu rodzinnego, w którym ceniło się wykształcenie, miała ogromny wpływ na zainteresowania i rozwój zdolności Marii. Czasy, w których przyszło jej spędzić dzieciństwo, były prawdziwą szkołą charakteru. Gdy miała 11 lat zmarła matka, a dwa lata wcześniej – najstarsza siostra. Do rodzinnej tragedii doszły kłopoty całego narodu. Represje po powstaniu styczniowym dotknęły również Skłodowskich. Ojciec stracił posadę i rodzina znalazła się w trudnej sytuacji. Rusyfikacja i powszechnie panujące tropienie „nieprawomyślności” spowodowały, że dla Marii jedynym wytchnieniem stała się nauka. Po ukończeniu gimnazjum (z najlepszymi ocenami) należało zastanowić się nad dalszym kształceniem. Ojciec nie mógł jednak zapewnić środków do podjęcia studiów wszystkim dzieciom. Jako pierwsza do Paryża wyjechała starsza siostra Bronisława, zaś młodsza Maria wspomagała ją finansowo, udzielając korepetycji. W roku 1886 znalazła lepiej płatną posadę guwernantki w ziemiańskiej rodzinie Żórawskich. Tam też poznała syna właścicieli majątku Szczuki – Kazimierza, przyszłego znanego matematyka. Mimo uczucia, które rozkwitło pomiędzy młodymi, rodzice wybranka nie wyrazili zgody na „mezalians”, jakim w ich mniemaniu było małżeństwo syna z ubogą guwernantką. Po powrocie do Warszawy Maria nadal udzielała korepetycji, jednocześnie studiując na tajnym Uniwersytecie Latającym (zajęcia odbywały się w domach słucha- Jeden z warszawskich murali powicony uczonej (ul. Lipowa 3). 24 Mimo możliwości zamieszkania w domu siostry Maria wybiera samodzielny pokoik na poddaszu. Jego jedyną zaletą – oprócz niskiego czynszu – jest to, że znajduje się w pobliżu Uniwersytetu Paryskiego (ciągle musi oszczędzać, w tym wypadku na dojazdach, a często i na jedzeniu). Nauka przychodzi jej z łatwością i już w roku 1893 uzyskuje licencjat nauk fizycznych (z pierwszą lokatą), a w rok później – na drugim miejscu kończy studia z matematyki. Maria Skłodowska podjęła również pracę naukową, dotyczącą badania magnetycznych własności stali hartowanych. W związku z trudnościami lokalowymi przez wspólnych znajomych zwróciła się o pomoc do Pierre’a Curie (1859– 1906). Mimo stosunkowo, jak na owe czasy, młodego wieku (miał wówczas 35 lat) był już znanym fizykiem. Wraz z bratem Jacques’em odkrył zjawisko piezoelektryczności oraz zbadał wpływ temperatury na własności magnetyczne ciał (prawo Curie, punkt Curie). Dzięki wstawiennictwu Piotra Maria mogła ukończyć swe badania w laboratoriach Wyższej Szkoły Fizyki i Chemii Przemysłowej (gdzie pracował Piotr Curie). Kontakt, który nawiązali, okazał się tak silny, że 26 lipca 1895 roku młodzi naukowcy pobrali się. Po urodzeniu córki Ireny w 1897 roku Maria powróciła do swych zajęć na uczelni i postanowiła ubiegać się o doktorat. Wybrała temat pozornie mało inte- Pomnik Marii Skodowskiej-Curie przy ulicy Wawelskiej w Warszawie (w pobliu dawnego Instytutu Radowego). resujący dla ówczesnego świata nauki – promienie Becquerela. W owym czasie fizycy zajmowali się odkrytymi dwa lata wcześniej przez Wilhelma Conrada Roentgena promieniami X. Spektakularne doświadczenia pozwalające „widzieć przez skórę” (sam odkrywca uzyskał zdjęcia szkieletu swej dłoni) wywołały ogromne zainteresowanie nie tylko naukowców, ale i opinii publicznej. Gdzieś na marginesie głównego nurtu badań pojawiło się doniesienie Henriego Becquerela, że związki uranu emitują promienie o podobnym działaniu – zaczerniające kliszę fotograficzną. Inni naukowcy nie podjęli jednak tego tematu i wydawało się, że owo spostrzeżenie pozostanie zapomniane (zwłaszcza, że sam odkrywca przestał się nim zajmować). P R A C A P O N A D S I ŁY Maria Skłodowska-Curie zdecydowała się użyć do pomiaru promieniowania (zamiast mało dokładnych klisz fotograficznych) czułego przyrządu – skonstruowanego przez swego męża elektrometru piezoelektrycznego. Dysponując taką aparaturą, mogła wykryć nawet niezwykle małe natężenie prądu jonizacyjnego, spowodowane działaniem promieniowania. Pierwszym osiągnięciem było stwierdzenie, że natężenie promie- ni Becquerela nie zależy od stanu fizycznego, w jakim znajduje się preparat uranowy, ani od obecności innych pierwiastków w związku, ale jedynie od zawartości uranu. Jest to więc własność atomów uranu (było to ważne spostrzeżenie, ponieważ na progu XX stulecia jeszcze wielu znanych uczonych nie traktowało atomów jako realnych bytów, a tylko jako użyteczną hipotezę). Dalsze doświadczenia objęły wszystkie znane wówczas pierwiastki. Badaczka stwierdziła, że jeszcze tylko tor wykazuje zdolność emitowania promieni i że to także jest własnością jego atomów. Do identycznego stwierdzenia doszedł również niemiecki chemik Gerhard Schmidt i to dwa miesiące wcześniej, ale badania prowadzone były niezależnie. Maria zauważyła, że niektóre minerały uranu wykazywały anomalnie duży poziom promieniowania, większy niż wynikałoby to z zawartości tego pierwiastka. Wnioski, które nasunęły się z obserwacji, były intrygujące. Minerały nie są czystymi związkami chemicznymi i z reguły zwierają domieszki innych substancji. W tym przypadku obecność domieszek objawiała się emisją promieniowania. W skład minerałów wchodzi zatem jakiś nieznany pierwiastek, bardziej radioaktywny niż uran. Badaczka udowodniła hipotezę w bardzo prosty, acz genialny sposób. Dokonała chemicznej syntezy jednego z minerałów – chalkolitu Cu(UO2)2(PO4)2· (8–12 H2O). Poziom promieniowania otrzymanej substancji był „normalny”, wynikający z zawartości uranu. Istnienie nowego pierwiastka zostało więc potwierdzone. Wyniki uzyskane przez żonę zainteresowały Piotra Curie, który przerwał swe badania i wspólnie z Marią rozpoczął prace zmierzające do otrzymania nieznanego pierwiastka. Wybrali znany już sposób wydzielania śladowych domieszek – współstrącanie. Metoda polega na wytrącaniu trudno rozpuszczalnego osadu (zwanego nośnikiem), wraz z którym wytrącają się również zawarte w mieszaninie minimalne ilości innej substancji (warunkiem powodzenia jest chemiczne podobieństwo do nośnika). Rozdziału dokonywali, wykorzystując drobne różnice rozpuszczal- Kamienica przy ulicy Freta 16 w Warszawie – miejce urodzenia Marii Skodowskiej-Curie (obecnie siedziba Polskiego Towarzystwa Chemicznego i muzeum powiconego uczonej) oraz ... ... pamitkowa tablica na fasadzie tego budynku. ności obu związków (krystalizacja frakcyjna). Po przeprowadzeniu pierwszych prób uczeni stwierdzili, że znaczna aktywność promieniotwórcza związana jest z osadem siarczku bizmutu. W tym osadzie musiał więc znajdować się poszukiwany pierwiastek, wielokrotnie aktywniejszy od uranu. W doniesieniu z 18 lipca 1898 roku, jakie małżonkowie Curie przekazali Akademii Nauk w Paryżu, napisali: „Jeśli istnienie tego metalu się potwierdzi, proponujemy dla niego nazwę polon – od imienia kraju ojczystego jednego z nas”. Data doniesienia uważana jest za dzień odkrycia polonu. W tej samej notatce Maria Skłodowska- 25 ludzie, liczby, W ielu ludzi uważa, że do konstrukcji maszyn matematycznych – a już z pewnością komputerów – przyczynili się jedynie inżynierowie. Jest to nieprawda, od samego początku trudny do przecenienia wkład w to dzieło mieli matematycy. I to ci zajmujący się w zasadzie wyłącznie teorią. Prawdę mówiąc, niektórzy z nich nie mieli bladego pojęcia, że ich odkrycia znajdą kiedykolwiek zastosowanie tak przyziemne, jak budowa jakichś tam liczydełek… maszyny i nie lubię piwa, znaczy dokładnie to samo, co nie kocham się w Ani lub lubię piwo. Ogólnie: (1) zaprzeczeniem alternatywy jest koniunkcja zaprzeczeń i (2) zaprzeczeniem koniunkcji jest alternatywa zaprzeczeń. To są – szalenie ważne – dwa prawa de Morgana dla rachunku zdań. WĄT ŁY A RY S T O K R ATA Augustus de Morgan, pierwszy ze wspomnianych na wstępie Augustus de Morgan. Matematycy i maszyny Bogdan Mi TEKST ATWY zzz Dziś opowiem o dwóch matematykach z czasów nieco dawniejszych. Jednego jeszcze (czyli Johna von Neumanna), bez którego prac i pomysłów pewno w ogóle nie powstałyby komputery, zostawiam sobie na później; jest zbyt wielki i zbyt ważny, aby łączyć go z innymi w jednej opowieści. Tych dwóch łączę także dlatego, że byli serdecznymi przyjaciółmi, choć dzieliła ich pewna różnica wieku. A LT E R N AT Y WA I K O N I U N K C J A 32 Ale i ci dwaj są nie mniej zasłużeni niż Neumann. Zanim jednak dojdziemy do ich biografii proponuję proste zadanie. Weźmy pod uwagę jakiekolwiek zdanie złożone z dwóch zdań podrzędnych połączonych spójnikiem lub (takie zdanie, kto nie pamięta, to alternatywa). Powiedzmy: dziś jest środa lub pada deszcz. Zadanie brzmi: zaprzeczyć temu zdaniu. Co to zatem znaczy: nieprawda, że dziś jest środa lub teraz pada deszcz? Otóż reguła jest taka: spójnik lub zamienimy na i i zaprzeczymy zdania składowe, zatem: dziś nie jest środa i teraz nie pada deszcz. Nietrudne. No to spróbujemy zaprzeczyć zdaniu złożonemu z dwóch zdań połączonych spójnikiem i (znów, kto nie pamięta terminu: koniunkcja). Na przykład: kocham się w Ani i nie lubię piwa. Reguła podobna, czyli i zamieniam na lub, zdania składowe – zaprzeczam; otrzymujemy więc: nieprawda, że kocham się w Ani matematyków autor tych praw, praw matematyków, urodził się w Indiach w 1806 roku jako syn oficera brytyjskiej armii kolonialnej. W latach 1823–27 studiował w Cambridge – i zaraz po ukończeniu studiów został profesorem w tej wspaniałej uczelni. Był młodzieńcem wątłym, nieśmiałym i niezbyt bogatym, ale niebywale sprawnym intelektualnie. Wystarczy powiedzieć, że napisał i opublikował 30 książek o matematyce i ponad 700 artykułów naukowych; jest to dorobek imponujący. Wśród jego uczniów było wielu ówczesnych – jak byśmy dziś powiedzieli – celebrytów i prominentów. Między innymi córka wielkiego romantycznego poety lorda Byrona – słynna Ada Lovelace (1815–1852), uważana dziś za pierwszą w historii programistkę (pisała programy do maszyn Charlesa Babbage’a, o którym jeszcze opowiem). Nawiasem mówiąc, popularny język programowana ADA nazywa się tak na jej cześć… Prace de Morgana (zmarł stosunkowo młodo w 1871 roku) stanowiły początki umacniania logicznych podstaw matematyki. Natomiast jego wymienione powyżej reguły znalazły piękną realizację elektryczną (a potem elektroniczną) w konstrukcji bramek logicznych, które stanowią podstawę działania każdego procesora. Przy okazji. Jeśli zaprzeczamy zdaniu: istnieje takie x, że zachodzi związek f(x) – dostajemy zdanie: dla żadnego x związek f(x) nie zachodzi. Podobnie, jeśli zaprzeczamy zdaniu: dla każdego x zachodzi związek f(x), f(x (x) to otrzyotrzy mujemy zdanie: istnieje takie x, dla którego związek f(x) nie zachodzi. To też prawa de Morgana, tyle że dla rachunku kwantyfikatorów. Co ciekawe – ale nie ma tu miejsca, by to pokazać – jest to proste uogólnienie praw de Morgana dla rachunku zdań… PIEKIELNIE ZDOLNY SYN SZEWCA Mniej więcej współcześnie z de Morganem żył drugi z naszych bohaterów, czyli George Boole. Boole’owie byli rodem drobnych farmerów i kupców z północnowschodniej Anglii. Rodzina nie wyróżniała się niczym szczególnym aż do pojawienia się na świecie Johna Boole’a, który – choć był tylko zwykłym mistrzem szewskim – Ada Lovelace. rozmiłował się w matematyce, astronomii i… muzyce do tego stopnia, że jako szewc… zbankrutował. Otóż temu Johnowi w 1815 roku urodził się syn George (czyli Jerzy). Gdy tata zbankrutował, małego George’a trzeba było zabrać ze szkoły. Matematyki – jak się okazało, z powodzeniem – uczył go sam ojciec; ale nie był to pierwszy przedmiot, który mały Jurek opanował w domu. Najpierw była łacina, potem języki: grecki, francuski, niemiecki i włoski. Ale największy sukces dało uczenie chłopca matematyki właśnie: już w wieku 19 lat chłopak opublikował – w „Cambridge Mathematical Journal” – pierwszą własną poważną pracę z tej dziedziny. Potem przyszły następne. W rok później George, nie mając przecież żadnego formalnego wykształcenia, otworzył własną szkołę. A w 1842 poznał de Morgana i zaprzyjaźnił z nim. De Morgan miał wtedy pewne kłopoty. Jego pomysły były wyśmiewane i ostro krytykowane przez zawodowych filozofów, którym w głowie się nie mieściło, że oto matematyk zaczyna mieć coś do powiedzenia w dyscyplinie uważanej dotychczas za gałąź czystej filozofii, czyli w logice (nawiasem mówiąc, większość współczesnych uczonych uważa dziś, że logika to tylko jedna z gałęzi czystej matematyki, z filozofią niemająca niemal nic wspólnego; oczywiście filozofów oburza to prawie tak samo, jak za czasów de Morgana…). Boole oczywiście wsparł przyjaciela – i w 1847 roku napisał dziełko pod tytułem Analiza matematyczna logiki. Rozprawka ta okazała się przełomowa. De Morgan docenił to dzieło. Kilka miesięcy po jego wydaniu dowiedział się o wolnym etacie profesora w świeżo powstałym Queen’s College Uniwersytetu Cork w Irlandii. Boole wystartował w konkursie na to stanowisko, ale odpadł, a konkurs nie został rozstrzygnięty. W jakiś czas potem przyjaciel pomógł mu swoim poparciem – i Boole katedrę matematyki w tej uczelni jednak dostał; nie mając absolutnie żadnego formalnego wykształcenia ani w dziedzinie matematyki, ani w jakiejkolwiek innej… Wiele lat później nieco podobna historia stała się udziałem naszego genialnego rodaka Stefa- na Banacha. Z kolei jego nauki przed objęciem profesury we Lwowie ograniczyły się do matury i jednego semestru studiów politechnicznych… Wróćmy jednak do Boole’a. Rozszerzając swoje idee z pierwszej monografii, opublikował on w roku 1854 swoje głośne i klasyczne dziś dzieło Badanie praw myślenia… (tytuł zgodnie z ówczesną modą był znacznie dłuższy). W tym dziele Boole pokazał, że uprawianie rozumowań logicznych daje się w gruncie rzeczy sprowadzić do dość prostych – choć wykorzystujących nieco dziwną arytmetykę (dwójkową!) – rachunków. Dwieście lat przed nim podobną ideę miał wielki Leibniz, ale temu tytanowi myśli nie udało się doprowadzić sprawy do końca. Kto jednak myśli, że świat padł na kolana przed dziełem Boole’a i zadziwił się głębią jego intelektu – jest w błędzie. Wprawdzie od 1857 roku Boole był już członkiem Royal Academy i powszechnie szanowanym i znanym matematykiem, ale bardzo długo jego pomysły logiczne uważano za pewną ciekawostkę bez większego znaczenia. W gruncie rzeczy dopiero w roku 1910 wielcy uczeni brytyjscy Bertrand Russell i Alfred North Whitehead, publikując pierwszy tom swego genialnego dzieła Principia mathematica (Podstawy matematyki), pokazali, że pomysły Boole’a nie tylko mają istotny związek z logiką – ale wręcz są logiką. Poza pomysłami George’a Boole’a logika klasyczna po prostu – z niewielką przesadą mówiąc – w ogóle nie istnieje. Klasyk logiki Arystoteles stał się z dniem druku Principiów tylko ciekawostką historyczną. Przy okazji inna ciekawa informacja: około pół wieku później wszystkie twierdzenia opasłych Principiów przez wiele lat pieczołowicie dowodzone rachunkiem Boole’a… w ciągu ośmiu minut udowodnił, nie taki znowu na dzisiejszą miarę potężny, komputer sprytnie zaprogramowany przez pewnego genialnego chińskiego Amerykanina, Wanga Hao. Swoją drogą, Boole miał trochę szczęścia: gdyby zdetronizował Arystotelesa trzy wieki wcześniej, pewno by spłonął na stosie. A potem okazało się, że tak zwane algebry Boole’a – to nie tyl- George Boole. ko niezwykle ważny i bogaty, do dziś rozwijany dział matematyki, ale też podstawa logiczna konstrukcji maszyn matematycznych. Co więcej, twierdzenia Boole’a odnoszą się bez żadnej zmiany nie tylko do logiki, gdzie opisują klasyczny rachunek zdań, oraz do rachunku binarnego (w układzie liczenia, w którym używa się tylko dwóch cyfr – zera i jedynki, stanowiącym podstawę arytmetyki komputerowej), ale także stosuje się je w powstałej znacznie później teorii mnogości. Okazuje się, że w tej teorii rodzina podzbiorów dowolnego zbioru może być traktowana jak algebra Boole’a właśnie. Boole – podobnie jak de Morgan – był słabego zdrowia. Powiedzmy też uczciwie, że o to zdrowie wcale nie dbał: pracował zbyt dużo i zbyt intensywnie, w dodatku był nadzwyczajnie sumienny. 24 października 1864 roku, gdy szedł na swój wykład – potwornie zmókł. Nie chcąc opóźniać zajęć, nie przebrał się ani nie osuszył. Skutkiem było ciężkie przeziębienie, zapalenie płuc i śmierć w kilka miesięcy później. Zmarł w wieku ledwie 49 lat. Boole był żonaty z Mary Everest, o 17 lat młodszą od niego córką słynnego brytyjskiego podróżnika i geografa (tak, tak – tego od najwyższej góry świata). Romans – zakończony niezwykle udanym małżeństwem – rozpoczął się od… korepetycji z akustyki, której uczony udzielał pięknej pannie. Miał z nią pięć córek, z których trzy zasłużyły na miano wybitnych: Alice została świetną matematyczką, Lucy była pierwszym w Anglii profesorem chemii, Ethel Lilian zdobyła uznanie w swoich czasach jako pisarka. z 33 non- ction ydaje si, e w wiecie przepenionym technologi trudno o przeomowe wynalazki. Prawie wszystkie nowinki powstaj jako poczenie znanych technologii. Dotykowe ekrany i telefony skadaj si na smartfony. GPS, komputer i samochód daj samodzielny pojazd, który po dodaniu broni staje si robotem zabójc. Komputer liczcy w czasie rzeczywistym plus dwa koa i elektroniczny yroskop skadaj si na „rewolucyjny” pojazd o nazwie Ginger itd. Najbardziej zaskakujce i nowatorskie staj si nie same wynalazki, ale nowe zjawiska spoeczne, które s przez nie wywoywane. Czy potrzebujemy samoczynnie gadajcego telefonu, uprzedzajcego o promocji w mijanym sklepie? Czy wiemy, jakie korzyci moemy odnie z tego, e jedna firma internetowa zna wszystkich naszych znajomych, nasze hobby i jest w posiadaniu kopii naszej poczty oraz plików? Do czego prowadzi wspóczesna technologia i co nas czeka za nastpnych 10 lat? Wszystko, co znajdziesz w tej rubryce, wydarzyo si naprawd. Rewolucja ma si dobrze bez wynalazków na miar zimnej fuzji. W W wzroku. W takich systemach raczej inne zmysy s „poszerzane” i poddawane stymulacji. „Kopot z klasyczn wizualn rzeczywistoci rozszerzon jest taki”, mówi futurysta Robert Rice, „e trzeba powici pewn cz klasycznej rzeczywistoci, eby dowiadczy tej rozszerzonej”. Niewizualna rzeczywisto rozszerzona jest sposobem na dowiadczenie dodatkowych biecych informacji bez ubytku w dowiadczaniu rzeczywistoci. Niewizualna rzeczywisto rozszerzona stoi w opozycji do wizualnych systemów rzeczywistoci rozszerzonej, zwizanych z zalenoci od przetwarzania obrazu, poczenia sieciowego i czasu adowania. W systemach niewizualnych nie ma koniecznoci np. trzymania w rkach telefonu lub noszenia specjalnych gogli czy hemów. Dotykowa rzeczywisto rozszerzona Jak podkrela badaczka Charlotte Magnusson: „moemy uy innych zmysów ni wzrok”. Na przykad jeli odwiedzasz stanowisko archeologiczne, moesz usysze ludzi z przeszoci podczas wykonywania swojej pracy lub rozprawiajcych o wielkiej górze, która okazaa si drzemicym wulkanem. Charlotte prowadzi projekt o nazwie HaptiMap (www.haptimap.org), w którym stara si poczy wirtualne wraenia z mapami. Na przykad czujniki podczone do naszych cia mog dawa nam impulsy o konkretnym znaczeniu, a tym samym s w stanie nas prowadzi. Wyobramy sobie przejazd rowerem przez nieznane miasto. Do zorientowania si w kierunkach nie bdzie suy mapa, tylko impulsy dziaajce na rce, sygnalizujce, w któr stron naley pojecha. Dziki temu bdzie mona mie obie rce na kierownicy i skupi si na unikaniu autobusów i innych niebezpieczestw. Magiczny kompas izjoner z uniwersytetu w Osnabrücku chce podarowa ludziom szósty zmys. Chce im zapewnitak orientacj przestrzenn, jaka jest udziaem wdrownych ptaków. Nad jakimi innymi dodatkowymi zmysami pracuj w laboratoriach na wiecie? Jakie niespodzianki kryje w sobie ludzki mózg? Niewizualna rozszerzona rzeczywisto Termin „niewizualna rzeczywisto rozszerzona” opisuje systemy rzeczywistoci rozszerzonej, które nie wykorzystuj ani nie tworz bodców wzrokowych lub obrazów w swoich dziaaniach. Niewizualna rzeczywisto rozszerzona jest czym dodatkowym w rodowisku uytkownika, ale nieangaujcym jego 36 By jak wdrowne ptaki Pónoc magnetycznie przyciga. Silne wraenie zaczyna si od ppka, a jeli obróci si wokó wasnej osi, wdruje, szumic i wibrujc wzdu pasa, a potem od boku do krgosupa i znowu do przodu. Tak mniej wicej to si odczuwa, kiedy chce si do posiadanych piciu zmysów doda jeszcze szósty: magnetorecepcj. Magnetorecepcja to zdolno organizmu do wykrywania kierunku linii ziemskiego pola magnetycznego umoliwia- jca orientacj w przestrzeni. Zdolno t posiada wiele zwierzt, w tym czowiek, przy czym jej aktywne wykorzystanie – nazywane nawigacj geomagnetyczn – zaobserwowano tylko u niektórych, np. u zwierzt wdrownych (m.in. ptaki, pszczoy, ryby, walenie i ówie). Narzdziem majcym obdarzy ludzi orientacj w kierunku i przestrzeni, jak dysponuj jedynie niektóre zwierzta, jest specjalny pas. Znajduje si w nim kompas, który nieprzerwanie mierzy ziemskie pole magnetyczne. Wysya on sygna do jednej z 13 kwadratowych pytek (elementy piezoelektryczne) umieszczonych wokó talii. Ta pytka, która wskazuje wanie pónoc, zaczyna wibrowa. non- ction Nowy zmys Przez sze dziwacznych tygodni Udo Wächter mia niezawodny zmys orientacji. Kadego ranka po tym jak wychodzi spod prysznica, Wächter – administrator systemu na uniwersytecie w Osnabrücku w Niemczech, wkada na siebie szeroki beowy pas z wibrujcymi elementami (takimi, jakie powoduj wibracje w telefonach komórkowych). Na zewntrz pasa byo zasilanie i czujnik wykrywajcy pole magnetyczne Ziemi. Dlatego wanie, niezalenie od pooenia, wibracje wskazyway stale pónoc. Pas zapewnia Wächterowi wiedz, w jak stron wiata jest skierowany. Pas feelSpace zosta zaprojektowany przez Petera Königa – specjalist z dziedziny nauk kognitywnych z uniwersytetu w Osnabrücku. By czci projektu feelSpace (feelspace.cogsci.uni-osnabrueck.de), którego gównym celem byo zbadanie wpywu dugoterminowej stymulacji na orientacj przestrzenn u ludzi. König ma co pasa wielkie plany – chce z jego pomoc zgbi tajemnic subiektywnego postrzegania. Firma o nazwie Sensebridge ma podobne dotykowe urzdzenie wskazujce pónoc (ale do noszenia na kostce) o nazwie North Paw. Firma produkuje take inne urzdzenie poszerzajce rzeczywisto – wisiorek Heart Spark. ledzi on rytm bicia serca osoby noszcej. Rzeczywisto rozszerzona oparta na lokalizacji Ciekawy system rzeczywistoci rozszerzonej opartej na lokalizacji z automatycznym „meldowaniem si” na podstawie danych GPS, z aktualizacjami wysyanymi przez SMS, zosta opracowany przez Aarona Pareckiego. Lokalizacje s definiowane przez krgi na mapie, a wiadomoci SMS s wysyane, kiedy czowiek pojawia si w obszarze okrelonym przez ten krg. Jako lokalizacj mona ustawi dzielnic, najblisze ssiedztwo lub blok. Kiedy kto si automatycznie zamelduje, kto inny moe mu przesa strumieniowo dane, pozwalajc urzdzeniu (np. smartfonowi) zbiera lokalne wiadomoci SMS bez koniecznoci wgrywania kodów QR lub informacji wizualnych. Jednak w takich systemach jak ten prywatno jest ogromnym problemem. Nie kada osoba zawsze chce SMS-owych aktualizacji, synchronizacji z danym z GPS czy powiadomie tekstowych lub innej ingerencji w prywatno. Rozwamy pewien przykad – spotkanie. Osoby A i B musz spotka si ze sob, ale dane GPS s wspó- Pilot noszcy Spatial Orientation Enhancement System (system wzmocnienia orientacji przestrzennej). dzielone wycznie wtedy, kiedy maj zaplanowane spotkanie. Gdy spotkanie koczy si, dane znikaj, zwracajc im ich prywatno. To rozwizuje problem skrajnej formy cigego meldowania si, jak równie kwesti czstej chci utajnienia miejsca swojego pobytu. Systemy audio rzeczywistoci rozszerzonej Systemy audio rzeczywistoci rozszerzonej zostay zaprojektowane dla telefonów komórkowych i innych urzdze, pozwalajc na „wsparcie audio” codziennej |rzeczywistoci. Na przykad poruszanie si uytkowników poprzez ich obszar pracy moe powodowa przesyanie sygnaów dwikowych. W tym przypadku wiadomoci, wydarzenia lub konkretne lokalizacje mog by oznaczane rónymi dwikami na podstawie wanoci i rodzaju danych. Dodatkowe zmysy W jaki sposób nowo narodzone dziecko uczy si interpretowa bezadne informacje, których dostarczaj mu jego oczy, uszy, skóra, jzyk 37 cz. 90 ŻYLETKA POGROMCA ZAROSTU Brak zarostu w naszej kulturze uznawany jest za przejaw elegancji. Piotr Kawalerowicz Jedną z najbardziej ludzkich, spośród wielu charakterystycznych dla człowieka cech, jest ciekawość. W połączeniu z uporem, pracowitością i dociekliwością często była źródłem odkryć – zarówno tych popychających cywilizację do przodu, jak i tych, które na lata pogrążały ją w mrokach. Jaka jest historia wynalazków i odkryć, skąd się brały, kto i gdzie ich dokonywał, jaki był ich dalszy los i wpływ na cywilizacje? ŻYLETKA Jak można wnosić z malowideł naskalnych, już w epoce kamiennej człowiek pierwotny miał powody, aby usuwać owłosienie z twarzy. Prawdopodobnie robił to ze względów rytualnych bądź Eleganckie Rzymianki usuwaj wosy za pomoc noyczek, naturalnego pumeksu oraz specjalnych depilujcych maci. Do regulacji brwi wykorzystuj psety. Rzymianie, by si ogoli, korzystaj z usug fryzjerów. 44 praktycznych. Jak było w istocie – tego już się nie dowiemy. Najprawdopodobniej zbędne owłosienie wyrywano za pomocą muszli lub kamieni, które wykorzystywano jako szczypce (pęsetę). Był to sposób prosty, bolesny i czasochłonny, jednak również skuteczny, co sprawia, że jest stosowany również współcześnie. Już około 30 000 lat p.n.e. do golenia używano krzemienia – naturalnego kamienia, który pękając, tworzy ostre krawędzie. Była to nieco lepsza metoda, ale nadal daleka od doskonałości. Około 3000 lat p.n.e. pojawiły się narzędzia z metalu. Metal okazał się bardzo obiecującym tworzywem – można go było poddać obróbce, odpowiednio ukształtować i naostrzyć. Szybko więc wyparł inne materiały. Kolejnymi ważnymi czynnikami dla rozwoju narzędzi Australopitek i Homo habilis – człowiek pier wotny Homo erectus – człowiek wyprostowany Homo sapiens – człowiek rozumny Człowiek z Cromagnon Pier wsze wyraźne przejawy tak zwanej kultury rolnej – uprawy, co pociąga za sobą początki osiadłego trybu życia (Mezopotamia, Azja Wschodnia, Meksyk, Peru). Pojawia się: pismo, koło, żagiel, wytop metali z rud. Datowane są pierwsze wykonane z miedzi ostrza najprawdopodobniej służące do golenia, znaleziono je na terenie Indii i Egiptu. W starożytnej Grecji popularne jest krótkie przycinanie włosów i golenie twarzy. Jako jedną z przyczyn późniejszego upowszechnienia się tego trendu uznaje się obsesję, jaką miał na punkcie ogolonej twarzy Aleksander Wielki. W średniowieczu panuje przedziwny zwyczaj usuwania włosów z głowy. Do tych zabiegów wykorzystywano różne przybory. Aztekowie zamieszkujący tereny Ameryki Środkowej golą się za pomocą kawałków szkła wulkanicznego (obsydianu). Umiera geniusz nieskrępowanej myśli – Leonardo da Vinci, pozostawiając po sobie ok. 7000 stron notatek zawierających pomysły i wynalazki. Francuski fryzjer Jean-Jacques Perret pisze traktat pt. Sztuka nauki samogolenia (La Pogonotomie), mający stanowić pomoc dla mężczyzn chcących nauczyć się golenia za pomocą różnych przyrządów. W publikacji tej pojawia się najprawdopodobniej po raz pierwszy koncepcja „bezpiecznej brzytwy”. 3 000 000 lat p.n.e. 2 000 000–1 500 000 lat p.n.e. 350 000–250 000 lat p.n.e. ok. 10 000 lat p.n.e. ok. 8000 lat p.n.e. w IV tysiącleciu p.n.e. 3000 lat p.n.e. V w. p.n.e. p.n.e./n.e. 476–1270 r. XIV–XV w. V 1519 r. 1770 r. Brzytwa Perreta miaa drewnian oson na ostrze zapobiegajc zbyt gbokiemu skaleczeniu – nie mona zatem uzna jej za w peni bezpieczn. Angielski wynalazca Wiliam Henson tworzy pierwszą brzytwę typu motykowego, w której ostrze zamocowane jest prostopadle do uchwytu, czyli tak, 1847 r. 1875 r. XVIII–XIX w. 1890 r. 1898 r. 1896–98 r. 1900 r. 1901 r. IX 1901 r. jak w narzędziach Do koca XIX w. w zasadzie jedynym ogrodniczych. Wydapowszechnym narzdziem do golenia wałoby się, że to prosta bya brzytwa. zmiana, jednak znakomicie ułatwia manewrowanie i na stałe zmienia sposób trzymania maszynki do golenia. Bracia Kampfe wprowadzają na rynek w USA Star Razor – pierwszą bezpieczną maszynkę do golenia. W Sheffield w Anglii produkowane są stalowe brzytwy. Łatwo ulegają stępieniu i wymagają Krok ku bezpiecznej ostrzenia. maszynce do golenia – King Gillette, pracując dla firmy Crown bezpieczna brzytwa Cork and Seal Company produkującej z 1879 r. – posiada orym.in. zamknięcia do butelek (kapsle), ginaln oson zabezuświadamia sobie znaczenie produkpieczajc przed skaletów wielorazowego użytku, tj. takich, czeniem i typowy dla których część można w kolejnych cybrzytwy boczny uchwyt. klach produkcji uzupełniać bądź wymieniać. Zastanawiając się nad możliwościami komercyjnego wykorzystania tej idei, zauważa, że będące w powszechnym użyciu, stosunkowo drogie ostrza brzytwy, szybko ulegają stępieniu, po czym wymagają ostrzenia. Dochodzi do wniosku, że stworzenie prostych i niedrogich wymiennych ostrzy, które – gdy zachodzi potrzeba – można łatwo wymienić na nowe, mogłoby okazać się Pierwsza maszynopłacalne. ka firmy Gem Powstaje firma bardzo wyra nie Gem Cutlery wzorowana bya Company. Tworzy na Star Razor, ją Jerry Reichard, jednak kolejne który przez 23 lata konstrukcje stay pracował dla Braci si ju bardziej Kampfe. innowacyjne. Angielska firma Wilkinson Sword, przez lata zajmująca się m.in. wytwarzaniem broni białej oraz pistoletów, tworzy swoją pierwszą bezpieczną maszynkę do golenia Pall Mall. Firma Gem Cutlery Company zmienia nazwę na The Gem Safety Razor Company – podkreślając wiodącą linię produktów, którą stanowią maszynki do golenia. Patent King Gillette opracowuje bezpieczną Gillette’a. maszynkę do golenia z wymiennymi ostrzami (żyletkami). Aby sprzedawać nowy produkt, Gillette tworzy the American Safety Razor Company, którą w następnym roku przemianowuje na Gillette Safety Razor Company. Wynalazek, dziki rewolucyjnemu designowi, wygrywa wiele midzynarodowych nagród w kategoriach wzornictwa i jakoci wykonania. Brzytwa firmy Wilkinson z 1893 r. Brzytwy byy sprzedawano w czterech wersjach rónicych si szerokoci, zwykle pojedynczo, parami, po cztery sztuki bd po 7 sztuk (po jednej na kady dzie tygodnia, czsto z oznaczeniem dnia tygodnia na ostrzu). Gillette tworzy znak towarowy (trademark registration no.: 0056921) dla swoich produktów, na który skadaj si jego podobizna oraz podpis. Znakiem firmowym Gillette przez wiele lat bya podobizna waciciela. 45 Wybieramy kierunek studiów MT studiuje Przez kilkanacie miesicy, cay zeszy rok akademicki, omawialimy róne kierunki studiów z punktu widzenia studenta i absolwenta. Skupilimy si na tym, czego nie umieszcza si w oficjalnych informacjach na stronach rekrutacyjnych. Pisalimy, co moe zaskoczy studenta, jakie bariery napotka podczas nauki, które przedmioty bd jego sol w oku i jacy wykadowcy s najlepsi. Obecnie, kontynuujc cykl o kierunkach studiów technicznych, skupimy si na specjalizacjach wystpujcych na poszczególnych kierunkach i faktycznych moliwociach znalezienia pracy przez absolwentów. Zapytamy studentów i absolwentów, czy podziay na specjalnoci s rzetelne, jak bardzo róni si midzy sob i poszukamy informacji, gdzie dan specjalizacj najlepiej zdoby. Energetyka W 1973 roku Angus i Malcolm Young założyli hardrockową kapelę AC/DC. Jaki ma to związek z Wydziałem Energetyki? Z samym wydziałem niewielki – chociaż pewnie znajdą się studenci słuchający tej muzyki, ale za to zespół ma duży związek z samą energią. Począwszy od tego, że podczas koncertów pobierają do wzmacniaczy i głośników masę energii, poprzez to, że oddają jej ogromne ilości w postaci dużego show, a skończywszy na nazwie grupy, która odwołuje się do energetyki: alternating current/ direct current (prąd przemienny/prąd stały). Przetwarzanie dostępnych form energii i kierowanie ich do maszyn i urządzeń, tym właśnie zajmuje się energetyka, którą – niezależnie od tego, czy lubi się AC/DC, czy nie – można studiować na uczelniach technicznych. „TUNDERSTRUCK” 50 Plan studiów nie będzie dla nikogo zaskoczeniem. Uczelnie proponują studia w trybie dziennym i zaocznym. Nauka odbywa się dwustopniowo – studia inżynierskie i magisterskie. Pierwszy stopień poświęcony jest samej energetyce w stopniu ogólnym. Dopiero studia uzupełniające pozwalają na wybór specjalizacji takiej jak np.: chłodnictwo i klimatyzacja, maszyny i urządzenia elektryczne, odnawialne źródła i przetwarzanie energii, systemy informacyjne w energetyce, energetyka jądrowa. Po uzyskaniu tytułu magistra inżyniera, pojawia się możliwość ukończenia studiów III stopnia. Absolwent Wydziału Energetyki powinien doszkalać się w ramach ukończonej specjalizacji, by nabyć uprawnienia zawodowe. Uniwersytet Warszawski – pomnik studenta. Micha Pacholski Tyle jeśli chodzi o strukturę. By nic nie spadło na nas jak grom z jasnego nieba, zajmijmy się faktami z życia. Studenci Politechniki Śląskiej i Wrocławskiej twierdzą, że nie sztuką jest dostać się na studia – dużo trudniej utrzymać się na nich. Potwierdzają to studenci Politechniki Warszawskiej. Średnio tylko 25% przyjętych studentów kończy ten kierunek. Wynika to z faktu, że energetyka jest kierunkiem interdyscyplinarnym i wymaga dużej systematyczności w nauce. Często porównywana do informatyki, zostaje uznana za łatwiejszy wydział, ale wymagający. Przez pierwsze dwa lata kładzie się duży nacisk na usystematyzowanie koniecznej wiedzy z zakresu matematyki, fizyki, termodynamiki i mechaniki płynów. W trakcie studiów dużo też się rysuje: geometria wykreślna, rysunek techniczny, rysunki w programie AutoCAD. Poza przedmiotami ścisłymi student musi posiąść umiejętności zarządzania, wiedzę ekonomiczną i informatyczną. Szczególnie ta ostatnia wydaje się bardzo przydatna po ukończeniu studiów. Wynika to z faktu, że w pracy energetyka znajomość informatyki jest niezwykle cenna. Potwierdza to jeden ze studentów Politechniki Wrocławskiej, który ukończył zarówno informatykę, jak i energetykę. Twierdzi, że na rynku pracy dużo bardziej konkurencyjna jest osoba posiadająca obydwie umiejętności, gdyż pracodawcy chętniej ją zatrudnią niż dwóch osobnych specjalistów. W trakcie studiów należy szczególną uwagę zwrócić na naukę języków obcych. Kombinacje przynajmniej dwóch języków: angielski-niemiecki lub angielski-francuski, otworzą drogę do rozwoju kariery zawodowej. dlu. W tym wypadku niezbędna jest biegła znajomość języków obcych, umiejętności negocjacyjne i interpersonalne. Możliwości zatrudnienia zwiększa także poJeśli uznałeś, że to studia dla Ciebie, to znaczy, siadanie uprawnień do wystawiania świadectw enerże jesteś gotowy dowiedzieć się, co Cię po nich czegetycznych. Kierunek studiów z całą pewnością poka. Energetyka jest kierunkiem zamawianym, a więc może w uzyskaniu takiej możliwości. Ustawowo naistnieje zapotrzebowanie na absolwentów tego wyrzucony obowiązek wystawiania świadectw energedziału. Jednak, jak wynika z ich relacji, o pracę nie tycznych, np. dla wszystkich nowych budynków, pojest łatwo. Prawdopodobnie jest to wynikiem zapowoduje, że pracy w tej dziedzinie nigdy nie zabraktrzebowania na energetyków z doświadczeniem. nie. Jak udało nam się dowiedzieć od osób parających W takim wypadku nie pozostaje nic innego jak realisię tym zawodem, można nawet traktować to jako zowanie stażów, praktyk i prac dorywczych już dodatkową, bardzo dochodową pracę. Do starania się w trakcie studiów. Jeśli chodzi o zarobki, również o uzyskanie uprawnień wystarczy zdobyć tytuł inżynie przedstawia się to najlepiej. niera energetyki, a co za tym idzie, O ile na stanowisku kierowniczym pojawia się możliwość na dorabianie Pomysł z numeru wrześniowego można zarobić powyżej 10 000 zł, w trakcie studiów uzupełniających wyróżniony przez Czytelników to na początek raczej nie powinno i wzbogacanie swojego CV. Dzięki liczyć się na więcej niż 2500 zł. wdrażaniu Ustawy o efektywności Ryszard Andruszaniec proponuPortal wynagodzenia.pl podaje, energetycznej pojawił się zupełnie je rewolucję energetyczną: że średnie zarobki w tej dziedzinie nowy zawód – audytor efektywności „Elektrownie wiatrowe kojarzą się zazwyczaj z dużymi farmami wynoszą około 4000 zł. energetycznej. Zapotrzebowanie na wiatrowymi, składającymi się Oczywiście takie kwoty na poaudytorów istnieje, a ich zarobki waz wielu ogromnych wiatraków, czątku pracy wynikają z braku dohają się w okolicach 3000–4000 zł. o wysokości powyżej stu meświadczenia i poziomu, z jakiego Po ukończeniu studiów mamy także trów, lokowanych z dala od się startuje. W miarę rozwoju kamożliwość wyjazdu do pracy za gramiast i osiedli. W miastach także riery można liczyć na większe pronicę. Szerzej niż w Polsce rozwinięte wieją wiatry i to stosunkowo silfity, tym bardziej, że istnieje duże i wciąż rosnące w zachodniej i półne – szczególnie na dachach wyprawdopodobieństwo wzrostu zanocnej Europie elektrownie korzystasokich budynków. Dlatego propotrzebowania na energetyków. jące z odnawialnych źródeł energii ponuję, aby na dachach wysoZwiązane jest to z projektami rząsą doskonałym miejscem na rozpokich budynków w miastach lokodowymi z 2008 r., które zakładają częcie kariery zawodowej. Magister wać minifarmy wiatrowe, skławybudowanie w Polsce dwóch inżynier energetyki z Politechniki dające się z kilkudziesięciu, a nawet kilkuset miniturbin wiaelektrowni jądrowych do 2030 roCzęstochowskiej wyznaje nam, że trowych o osi pionowej, o takiej ku. Ponadto ciągły rozwój w dziew Polsce pracy w zawodzie szukał długości, aby zimą wystawały dzinie odnawialnych źródeł enerponad pół roku bez powodzenia, ponad warstwę śniegu i swogii otwiera przed absolwentami aż natknął się na ofertę z Wielkiej bodnie się obracały, napędzając nowe możliwości pracy. Poza rzeBrytanii. To było trzy lata temu. zespolone z nimi generatory prączonymi elektrowniami energetyTeraz pracuje w elektrowni wiatrodu. Wytworzona energia elekcy znajdą pracę na przykład w kowej i zarabia 4800 £ miesięcznie. tryczna byłaby magazynowana Studia nie łatwe, ale do przejpalniach, elektrociepłowniach, na w centralnej akumulatorowni ścia. O pracę trudno, ale przy odrobudowach i we wciąż powstająi wykorzystywana na cele włabinie szczęścia i uporu można znacych elektrowniach biogazowych. sne budynku”. leźć dobrą. z A także w szeroko pojętym han„ARE YOU READY?” astro nomia TEKST ATWY zzz Szczliwe zakoczenie lotu promu kosmicznego Atlantis 21 lipca 2011 roku i odesanie wszystkich promów do muzeów skania do refleksji nad stanem programów kosmicznych i pówieczem obecnoci ludzi w Kosmosie. Taka refleksja wymaga odpowiedniego rozmachu. Dlatego przeprowadzimy j w kolejnych trzech odcinkach. W cigu przeszo 50 lat, które upyny od wystrzelenia Sputnika w 1957 roku, loty kosmiczne i kosmiczne technologie przestay by marzeniami i fantazjami, a stay si codziennoci, od której zaley nie tylko rozwój wiedzy, ale te nasz styl ycia, bezpieczestwo i dobrobyt. W tym artykule kontynuujemy opowie o zmianie charakteru bada kosmicznych. Stanisaw Bajtlik, astrofizyk, pracuje w Centrum Astronomicznym im. Kopernika PAN w Warszawie. Zajmuje si kosmologi. Jest autorem kilkudziesiciu prac naukowych i ksiki „Kosmiczny alfabet”. Pracowa na uniwersytetach w Princeton, Kolorado i w Centrum Fizyki Teoretycznej w Triecie. Od lat zajmuje si popularyzacj nauki. na orbitę okołoziemską przez rakietę Vega, należącą do Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA). Program naukowy PW-sat obejmuje badanie wpływu wiatru słonecznego na ruch obiektów na orbicie. Po umieszczeniu w Kosmosie satelita rozepnie Kosmos na co dzień, J 54 ak na razie Polska miała bardzo skromny udział w rozwoju kosmicznych technologii i w badaniach kosmosu. Wprawdzie już pod koniec lat sześćdziesiątych ubiegłego wieku inżynierowie z Politechniki Warszawskiej zdołali wystrzelić (z poligonu koło Łeby) rakietę meteorologiczną Meteor 2 na wysokość około 100 km (czyli do umownej granicy, od której zaczyna się Kosmos), ale później, na samym początku lat siedemdziesiątych, program został wstrzymany. Na szczęście ta sytuacja może wkrótce ulec zmianie. Polska bardzo aktywnie włącza się do międzynarodowych programów. Astronomowie z Centrum Astronomicznego im. M. Kopernika PAN w Warszawie, Uniwersytetu Wrocławskiego i inżynierowie z Centrum Badań Kosmicznych PAN, Politechniki Warszawskiej i innych instytucji włączają się do międzynarodowych programów budowy nano- i mikrosatelitów. Te niewielkie, stosunkowo niedrogie urządzenia budowane w Polsce, będą wystrzelone w Kosmos i posłużą do realizacji międzynarodowych programów naukowych. Pierwszy polski sztuczny satelita będzie zaprojektowany i zbudowany przez … studentów i absolwentów Wydziału Mechanicznego Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej zrzeszonych w Studenckim Kole Astronautycznym. W 100% będzie zaprojektowany i zbudowany w Polsce. Nazwa pierwszego polskiego sztucznego satelity brzmi PW-sat. Będzie niewielki. Jego wymiary wyniosą 10×10×11,3 cm – doprawdy nanosatelita. To niewiele więcej niż kostka Rubika. Będzie miał masę nieco ponad 1 kg. Satelita ten stanie się jednym z grupy studenckich satelitów z różnych krajów, które zostaną wyniesione część III (ostatnia) Stanisaw Bajtlik specjalny żagielek, w który będzie uderzał strumień słonecznych cząstek. Uzyskane dane pomogą zarówno oceniać ruch i sprowadzanie na Ziemię kosmicznych śmieci, jak i całych, nieczynnych już, sztucznych satelitów. W Kosmosie robi się coraz tłoczniej, jest coraz więcej śmieci. Te śmieci to nieczynne satelity i ich części, zużyte człony rakiet, odpadki powstałe przy kosmicznych wypadkach itp. NORAD – Dowództwo Obrony Północnoamerykańskiej Przestrzeni Powietrznej i Kosmicznej śledzi ruch orbitalny około 18 tysięcy odłamków większych niż 10 cm. Ocenia się jednak, że poza tym wokół Ziemi krąży około 560 tysięcy odłamków o rozmiarach od 1 do 10 cm. Tych mniejszych (0,1–1 cm), potencjalnie też groźnych, jest – jak się szacuje – około 330 milionów. Nie tylko śmieci ale i „wzmożony ruch” na orbitach stwarza coraz większe zagrożenie. 10 lutego 2009 roku doszło do pierwszego niechcianego i niespodziewanego zderzenia dwóch sztucznych satelitów (wcześniej dochodziło do wypadków przy próbie łączenia dwóch pojazdów na orbicie lub w wyniku zamierzonego, kontrolowanego zderzenia w celach testowych). 776 km nad półwyspem Tajmyr zderzył się satelita systemu Irydium (o numerze 33) z rosyjskim wojskowym satelitą telekomunikacyjnym Kosmos 2251. Energia zderzenia odpowiadała eksplozji 5 ton TNT (czyli była porównywalna z eksplozjami najcięższych bomb konwencjonalnych, używanych w II wojnie światowej). Powstało przy tym około 600 śledzo- Za to przypadkowe odkrycie, ze wzgldu na jego donioso, Penzias i Wilson dostali w 1978 roku Nagrod Nobla w dziedzinie fizyki. MINI QUIZ MT LAUREACI KONKURSÓW Z MT 9/2011 CZYTAM, WIC WIEM nych (o rozmiarach większych niż 10 cm) odłamków. pozostał radioastronomem. Penzias zostawił naukę. Badania podobne do tych, które będą prowadzone Został dyrektorem działu badań w AT&T. Z żalem móprzy użyciu PW-sat, pozwalają oszacować, jak szybko wił w latach dziewięćdziesiątych, że pogoń za zysodłamki opadają na Ziemię. kiem tak zmieniła wspaniałe laboratoria tej firmy, Pierwszy polski naukowy program satelitarny iż gdyby dziś ktoś z jego pracowników dostał Nagronosi roboczą nazwę BRITE-PL. W ramach projektu dę Nobla, to on, jako dyrektor, musiałby się gęsto tłuzostaną zbudowane dwa bliźniacze sztuczne satelity. maczyć przed zarządem podejrzewającym, że zamiast 19 września 2011 roku w Centrum Badań Kosmicznych prac przynoszących firmie szybki zysk, fizycy u niego PAN w Warszawie odbyło się spotkanie z udziałem zabawiają się badaniami podstawowymi. minister nauki Barbary Kudryckiej, na którym uroczyZa badaPierwszy polski satelita, ście nadano imiona budowanym satelitom. W wyniku nia promieniozbudowany cakowicie internetowego głosowania wybrano nazwy LEM wania odkrytew naszym kraju, nosi nazw: i HEWELIUSZ, na cześć pisarza fantastyczno-naukogo przez Penwego Stanisława Lema i gdańskiego astronoma Jana ziasa i Wilsona a) PW-sat Heweliusza (którego rok właśnie obchodzimy). Zadaprzyznano pob) Lem niem satelitów będzie wykrycie i zbadanie pulsacji nownie Nagroc) Heweliusz bardzo jasnych gwiazd. Austria, Kanada i Polska są dę Nobla (info.: str. 96) partnerami projektu, w którym każda strona buduje w 2006 roku. po 2 podobne, niewielkie satelity. Satelity serii BRITE Tym razem domają wymiary około 200×200×200 mm i masę ok. 6,5 kg. stali ją John Mather i George Smoot (ur. w 1945 roku). Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego przyznaBadali promieniowanie pochodzące z Wielkiego ło na ten projekt 14,2 mln zł. Polskim wkładem do Wybuchu i robili to przy pomocy instrumentów na poprzedsięwzięcia jest też wiedza teoretyczna oparta kładzie satelity COBE krążącego wokół Ziemi. Dzięki o własne programy komputerowe do symulacji pulsatemu możliwe było zredukowanie zakłóceń pochodzącji gwiazd. Istnieje szansa, że tym razem pokonamy cych od samej planety i otaczającej ją atmosfery. w Polsce dwa ważne progi. Pierwszy raz w naszym Badania tego promieniowania są tak ważne dla nakraju zostanie od podstaw zbudowany satelita. szej wiedzy o Wszechświecie, jego ewolucji i budoTo u nas odbędą się testy naziemne i przygotowanie wie, że zdecydowano się wydać setki milionów dolado startu. Próg naukowy to realizacja pierwszego rów na skonstruowanie sond kosmicznych i kolejne kompletnego polskiego eksperymentu kosmicznego setki na ich wystrzelenie w Kosmos. Właśnie niedawobejmującego sterowanie satelitą, zbieranie i wstępno zakończyła pracę amerykańska sonda WMAP, ną analizę danych oraz ich objaśniea rozpoczęła europejska Planck. nie na gruncie teorii. Wymagana precyzja obserwacji Realizacja celów komercyjjest tak wielka (pomiar temperanych w Kosmosie przynosi czasem tury promieniowania z dokładnozaskakujące, nieoczekiwane odkryścią do milionowych części stopcia naukowe o fundamentalnym znania), że nawet orbita ziemska nie czeniu. W połowie lat sześćdziesiązapewnia odpowiedniego środoJOLKA Z HASŁEM tych ubiegłego wieku dwóch radiowiska. Zakłócające pomiary ZieGoły rozboju się nie boi astronomów, Arno Penzias (ur. mia i Księżyc są zbyt blisko. Obie Adam Szreter, Piekary Śląskie w 1933) i Robert Wilson (ur. w 1936), te sondy, podobnie jak kilka inMarcin Borowicz, Żukowo pracowało w laboratorium firmy tenych precyzyjnych obserwatoAnita Bielska, Tychy lekomunikacyjnej Bell (dziś AT&T) riów kosmicznych, zostały wyJurek Pilichowiak, Nowy Dwór nad udoskonaleniem anteny do łączstrzelone do tzw. punktu LagranAndrzej Czeczerewski, Komorowo ności satelitarnej. Zarejestrowali ge’a L2. Jest to miejsce położone niezrozumiały, niedający się usunąć w odległości około 1,5 miliona MINIQUIZ szum. Sygnał tego szumu dochodził km od Ziemi, po przeciwnej stro„CZYTAM, WIĘC WIEM” ze wszystkich kierunków z jednakonie niż Słońce (dla porównania: str. 17: a, str. 24: b, str. 27: c, str. 88: b wym natężeniem. Dopiero ich koleodległość z Ziemi na Księżyc wyDamian Nazaruk, Hajnówka dzy, fizycy z Princeton, wyjaśnili im, nosi około 400 tysięcy km, a do Sławomir Kulik, Hajnowka że przypadkiem, starając się udoskoSłońca ok. 150 milionów kilomeJarosław Knefel, Legnica nalić techniczne urządzenie, dokonatrów, ale np. orbita Kosmicznego Ludwik Ciechański, Kraków li wielkiego odkrycia. Odkryli mikroTeleskopu Hubble’a znajduje się Daniel Kopniak, Stanowice falowe promieniowanie tła – resztkozaledwie ok. 600 km nad Ziemią). we promieniowanie pochodzące Ma przy tym tę własność, że okrąPOMYSŁY z Wielkiego Wybuchu, nazywane ża Słońce w tym samym czasie Pomysł miesiąca: nr 3 z 09/2011 „echem stworzenia świata” i niosąco Ziemia (czyli w ciągu jednego Ryszard Andruszaniec 44% głosów na pomysł nr 3 ce informacje o tym, jak wyglądał roku). Ten punkt stale znajduje 24% głosów na pomysł nr 1 Wszechświat na samym początku się więc w cieniu Ziemi. Umiesz12% głosów na pomysł nr 4 swojej ewolucji. Dało to początek czona tam sonda, odwrócona rozwojowi nowoczesnej kosmologii. stale „plecami” (specjalną osłoNA WARSZTACIE Za to przypadkowe odkrycie, ze ną termiczną) do Ziemi, Słońca Maciej Skrzetuszewski za model względu na jego doniosłość, Penzias i Księżyca, może bez zakłóceń barometru Goethego i Wilson dostali w 1978 roku Nagrowpatrywać się w czerń nocnego 55 dę Nobla w dziedzinie fizyki. Wilson nieba, w otchłań Kosmosu. chemia inna TEKST ATWY zzz W poprzednim spotkaniu zajmowalimy si „prehistori” ogniw galwanicznych. Pokazalimy równie, e ogniwa mona zbudowa praktycznie z niczego: wystarcz dwa kawaki rónych metali i roztwór elektrolitu. Dzisiejszy artyku powicimy ukadom skonstruowanym na przeomie XVIII i XIX wieku. ni w szkole Krzysztof Orliski. Z zawodu belfer. Jego pasja popularyzatorska wzia si wanie z tzw. zawodowego skrzywienia. Chce pokaza, e chemia to nie tylko wybuchy, trucizny i zanieczyszczenia. „W warunkach ziemskich praktycznie wszystko jest chemi” – podkrela. Dla Modego Technika pisze artykuy i nagrywa filmy od 2007 roku. Oprócz swoich uczniów „wyciga do odpowiedzi” równie ryby, poniewa wdkarstwo to jego druga pasja. Spotkania z elektrochemią, cz. 2 Dziecięce lata elektrochemii Krzysztof Orliski NARODZINY ELEKTROCHEMII 58 Nowożytna elektrochemia powstała w końcu XVIII wieku, gdy włoski fizyk i lekarz, Luigi Galvani (1737–1798), odkrył możliwość wywołania skurczu mięśni zwierząt za pomocą elektryczności. Legenda głosi, że w pracowni Galvaniego żabie udko wisiało na miedzianym drucie, a gdy uczony dotknął kończyny stalowym skalpelem – poruszyło się! Niektórzy twierdzili jednak, że Galvani uwielbiał kuchnię francuską, a drgnięcie mięśnia zauważył, gdy srebrna rączka noża zetknęła się z udkiem podanym na cynowym talerzu. Już się raczej nie dowiemy, czy owa „kulinarna” historia jest prawdziwa. W każdym razie obserwacja dała początek rozważaniom nad tzw. elektrycznością zwierzęcą (Galvani uważał, że źródłem napięcia jest organizm żywy). Hipoteza ta (choć błędna) spowodowała wzrost zainteresowania zjawiskami elektrycznymi i w konsekwencji lawinę odkryć w następnych dziesięcioleciach. Od nazwiska profesora Uniwersytetu Bolońskiego pochodzi nazwa ogniwa galwaniczne. Prace Galvaniego zainspirowały innego włoskiego fizyka – Alessandro Voltę (1745–1827). Podczas badań Volta zauważył, że źródłem napięcia nie jest organizm zwierzęcy, lecz styk dwóch różnych metali. Spostrzeżenie doprowadziło do skonstruowania ogniwa galwanicznego w roku 1800. Dodajmy jeszcze, że od nazwiska włoskiego fizyka utworzono nazwę jednostki napięcia elektrycznego. O G N I W O G A LWA N I C Z N E V O LT Y Do jego zbudowania będziemy potrzebowali dokładnie oczyszczonych blaszek – miedzianej i cynkowej (z przymocowanymi odcinkami przewodów) oraz ok. 0,1-molowego (w przybliżeniu 1%) roztworu kwasu siarkowego(VI). Blaszki mocujemy do kawałka deseczki lub sztywnego tworzywa sztucznego tak, aby konstrukcja leżała na krawędzi zlewki, a elementy metalowe zanurzały się w roztworze i nie stykały ze sobą. Całości nie wkładamy jeszcze do zlewki. Końce przewodów umocowanych do blaszek łączymy z zaciskami woltomierza (blaszka cynkowa z „minusem”). Do obwodu możemy również wpiąć równolegle z miernikiem odbiornik prądu, np. małą żarówkę o napięciu 1,5 V. Dopiero teraz umieszczamy układ w zlewce wypełnionej roztworem H2SO4. Zmierzone napięcie wynosi około 1 V, a żaróweczka słabo się jarzy. Popatrzmy uważnie na elektrody. Na cynkowej nic się nie dzieje (ściślej: musielibyśmy długo czekać, aby zaobserwować ubytek metalu), ale na miedzianej wydzielają się pęcherzyki gazu. Zapiszmy równania reakcji przebiegających na elektrodach oraz schemat ogniwa: (–)Zn0 → Zn2+ + 2e– (+)2H+ + 2e– → H2↑ (–)Zn|0,1M H2SO4|Cu(+) Konstrukcja ogniwa Volty. B AT E R I A V O LT Y Stos Volty. Tym razem nie dodaliśmy indeksu aq do wzoru kwasu siarkowego(VI), ponieważ zapis 0,1M oznacza roztwór wodny o stężeniu 0,1 mol/dm3. Nie wyjmując układu ze zlewki, odłączmy miernik i odbiornik prądu od przewodów wyprowadzonych z blaszek, po czym ponownie przyjrzyjmy się elektrodom. Tym razem wodór wydziela się na blaszce cynkowej. Nie powinno nas to dziwić: cynk jako metal aktywny reaguje z kwasami, zaś miedź nie ulega działaniu rozcieńczonego H2SO4. Zapiszmy równanie reakcji roztwarzania cynku w rozcieńczonym kwasie siarkowym(VI) w różnych postaciach: Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2↑ Zn0 + 2H+ + SO42– → Zn2+ + SO42– + H2↑ Zn0 + 2H+ → Zn2+ + H2↑ Dodajmy teraz stronami oba zapisane wcześniej równania przemian zachodzących na elektrodach (upraszczając elektrony powtarzające się po obu stronach): Zn0 + 2H+ → Zn2+ + H2↑ Otrzymujemy takie samo równanie, jakim zapisaliśmy proces roztwarzania cynku w kwasie. Zachodzące reakcje są więc w obu przypadkach sumarycznie identyczne. Jednak przy prowadzeniu przemiany w ogniwie galwanicznym dochodzi do przestrzennego rozdzielenia miejsc, w których przebiega redukcja i utlenianie (w przypadku roztwarzania cynku w kwasie oba procesy zachodzą na powierzchni tego metalu). Jak łatwo możemy stwierdzić, podczas reakcji cynku z kwasem roztwór wyraźnie się rozgrzewa – przemiana dostarcza dużo energii. Natomiast rozdzielenie procesów utleniania i redukcji (i związane z nim przekazywanie elektronów poprzez zewnętrzny obwód) umożliwia zamianę części energii wydzielającej się w reakcji (podczas pracy również ogniwo nieco się ogrzewa) na energię elektryczną, którą możemy w prosty sposób wykorzystać. Taka jest więc istota działania ogniw galwanicznych. Roztwarzając cynk w kwasie, całą energię otrzymujemy w najmniej użytecznej dla nas postaci – jako ciepło. Jedno ogniwo to jednak za mało – napięcie z reguły nie przekracza 1 V. Zachodzi więc potrzeba szeregowego zestawienia ogniw w baterie. Również Volta wpadł na ten pomysł, konstruując swój „wieniec kubeczków”. Był to układ wielu naczyń wypełnionych roztwo- Alessandro Volta (1745–1827) rem H2SO4, w których zanurzono blaszki cynkowe i srebrne. Elementy z różnych metali połączono ze sobą tak, aby wolna pozostała jedna elektroda cynkowa i jedna srebrna: (–)Zn|H2SO4aq|Ag|Zn|H2SO4aq|Ag|Zn| H2SO4aq|Ag| Zn H2SO4aq|Ag(+) W celu ułatwienia posługiwania się baterią naczynia ustawiano w okrąg (wieniec) – wtedy końcowe elektrody były położone w pobliżu siebie. S T O S V O LT Y Układ był wydajny, ale mało praktyczny i zajmował dużo miejsca. Kolejnym wynalazkiem Włocha stał się stos z ułożonych na sobie kolejno cynkowych blaszek i srebrnych monet, przedzielonych filcowymi przekładkami nasączonymi wodą morską (oryginalna konstrukcja) lub innym roztworem elektrolitu. Schemat ogniwa jest analogiczny do przestawionego powyżej „wieńca kubeczków”. Jako ciekawostkę można podać fakt, że konstruktor podczas prezentacji swojego wynalazku otoczył baterię skórą węgorza elektrycznego. Skonstruujmy replikę stosu Volty. Wierność oryginałowi zachowamy pod warunkiem dysponowania odpowiednią liczbą srebrnych monet (np. wykopaliśmy skarb w ogródku…). Będziemy jednak raczej zmuszeni do poszuAlessandro Volta prezentuje Cesakania rozwiązania zastępczego. rzowi ogniwo wasnej konstrukcji. Najłatwiejsze do zdobycia są blaszki aluminiowe i miedziane, chociaż swoją rolę spełni również inny zestaw dwóch metali. Po zgromadzeniu odpowiedniej liczby metalowych krążków i wyczyszczeniu ich powierzchni budujemy ramkę, która utrzyma całą konstrukcję w pozycji pionowej. Jako przekładek użyjmy kilkakrotnie złożonej bibuły filtracyjnej lub grubszej tkaniny bawełnianej 59 Mars Pressurized Vehicle 27 marca 2000 roku centrala The Mars Society ogosia konkurs na opracowanie konstrukcji analogowego hermetycznego pojazdu zaogowego dla misji Mars Direct w roku 2019. Pojazd ten byby testowany na wyspie Devon w pónocnej Kanadzie w ramach programu badawczego Flashline Mars Artic Research Station wraz z ju istniejcym symulatorem moduu mieszkalnego – habitatu. Mars Pressurized Vehicle na Marsie – wizja artystyczna Artura Górskiego (MSP). Pawe Dejnak bardziej się „krystalizował” i ewoluował. Finałem prac było spotkanie 29 lipca 2000 roku w CBK. Wtedy też połączono w jedną całość wszystkie dotychczasowe rozważania i w ciągu kilku następnych dni ujęto w jeden spójny dokument. Pojazd został dopracowany pod kątem kilku rozwiązań szczegółowych, najbardziej istotnych z punktu widzenia długotrwałego użytkowania go przez załogę misji Mars Direct. Były to: system zasilania, systemy podtrzymywania życia i łączności, technologia kadłuba, system zawieszenia, komfort psychiczny i fizyczny załogi. Dokument wydrukowano i przesłano 3 sierpnia 2000 roku do Kanady na konferencję The Mars Society. Polski projekt MPV został zaprezentowany 13 sierpnia 2000 roku na III Konferencji The Mars Society na politechnice w Toronto w Kanadzie przez dr. Wojciecha Klimkiewicza, Polaka z Chicago (…) Pod koniec listopada 2000 komisja TMS ogłosiła rezultaty. W konkursie wystartowały 22 zespoły z całego świata. Do finału zakwalifikowało się pięć zespołów, które mogą uzyskać fundusze na realizację. HISTORIA PROJEKTU (na podstawie materiałów Mars Society Polska) 68 Pierwsze zebranie osób zainteresowanych projektem MPV odbyło się 29 kwietnia 2000 roku w Centrum Badań Kosmicznych (CBK) PAN. 31 marca 2000 roku zarejestrowane zostało w Warszawie Mars Society Polska. W ciągu tygodnia ustalono podstawowe założenia dla polskiego projektu MPV. Zostały one zawarte w abstrakcie, który wysłano do centrali The Mars Society jako wstępne zgłoszenie. Prezentację gotowych projektów przewidziano na 13 sierpnia 2000 roku podczas III Konwencji The Mars Society. Intensywne prace trwały przez kilkanaście tygodni. Projekt MPV powoli coraz Cz grupy projektowej MPV z Politechniki Wrocawskiej. 1. 2. 3. 4. 5. Kanada/USA (MIT) Australia USA 1 (Michigan) Polska USA 2 To był wielki i nieoczekiwany sukces – w ścisłym finale znalazł się projekt z Polski (jako jedyny z Europy!). Od tego momentu rozpoczęły się intensywne prace nad stworzeniem analogu – czyli testowego modelu pojazdu w docelowej skali, z niemal identycznym nadwoziem – choć na standardowym podwoziu terenowej ciężarówki Star 266 pozyskanej od Wojska Polskiego. Równolegle rozpoczęto zaawansowane prace nad innymi podzespołami pojazdu – manipulatorami, podnośnikiem, układami napędowymi i podtrzymania życia itd. Rendering pojazdu analogowego (testowego) na podwoziu samochodu terenowego Star 266. POLSKI POJAZD MARSJAŃSKI MPV to hermetyczny pojazd wyprawowy, przeznaczony dla trzech (lub czterech w sytuacji awaryjnej) członków załogi misji Mars Direct. Jego przeznaczeniem jest zapewnienie astronautom bezpieczeństwa osobistego oraz warunków pracy na Marsie w zasięgu min. 400 km od bazy i przez okres minimum 45 dni. DANE POJAZDU MPV: – masa całkowita: 6000 kg – masa własna: 2500 kg – długość całkowita: 7600 mm – szerokość całkowita: 3910 mm – wysokość całkowita: 3200 mm – rozstaw kół: 3610 mm – prześwit: 750 mm – długość kadłuba: 6250 mm – szerokość kadłuba: 2250 mm – wysokość kadłuba: 2150 mm – moc układu zasilania: 40 kW – prędkość maksymalna (po gładkim równym terenie): 30 km/h – zasięg: min. 400 km – autonomiczność: min. 45 dni – załoga: 3 osoby (obsada stała), 4 osoby (sytuacja awaryjna) Podstawowe kryteria, które obowiązywały podczas opracowywania polskiej koncepcji hermetycznego pojazdu wyprawowego: 1 pojazd analogowy musi być maksymalnie zbliżony konstrukcyjnie do rzeczywistego pojazdu użytkowanego w misji Mars Direct; 2 pojazd musi być projektowany dla lokalnych warunków terenowych w rejonie lądowania misji Model kartonowy pojazdu MPV zaprojektowany zosta ju w 2005 r. Aktualnie wersja zostaa powtórnie przetestowana (po wprowadzeniu kilku uproszcze). Wycinanka ta jest dostpna na stronie www.mt.com.pl w zakadce „Na warsztacie” wraz internetow wersj tego artykuu. Mars Direct; 3 pojazd powinien być zoptymalizowany pod kątem zapewnienia maksymalnego bezpieczeństwa dla załogi: a) mikrobiologicznego: w świetle ostatnich doniesień o możliwej obecności wody na Marsie nie można wykluczyć możliwości występowania pewnych prymitywnych form – nieznany jest ich potencjalny wpływ na fizjologię człowieka; b) radiologicznego: cienka atmosfera i słabe pole magnetyczne Marsa nie chronią dostatecznie powierzchni przed oddziaływaniem promieniowania kosmicznego i wiatru słonecznego; c) mikologicznego: brak dostatecznie dobrych warunków sanitarnych może doprowadzić do rozwoju grzybów i pleśni, które mogą łatwo zmutować i szkodzić zdrowiu, a nawet zagrażać życiu astronautów; 69 W oczekiwaniu na oklaski Jarosaw Baraski Tak wyglda zestaw w sklepie. K ażdy początkujący elektronik przechodzi swego rodzaju metamorfozę. Na początku znajomość tej dziedziny techniki roztacza bardzo szerokie perspektywy i jest powodem zachwytu dla możliwości małych czarnych pudełeczek – scalaków. Potem przychodzi refleksja, że przecież wszystkiego nie damy rady sami zrobić, musimy skoncentrować się na rzeczach łatwiejszych i przydatnych w codziennym życiu. Pamiętam, jak mnie naszły kiedyś takie myśli i stanąłem przed wyborem układów, które miałem samodzielnie wykonać. Zdecydowałem się na zdalne sterowanie. Jakże to działa na wyobraźnię, no i jest powodem do dumy przed znajomymi, którzy nie znają tajników rządzących ta- 74 Wszystkie elementy. kimi urządzeniami. Jeśli już się zdecydujemy, do rozstrzygnięcia pozostaje tylko system – sposób działania. Do wyboru mamy np. sterowanie radiowe. Fajne, ale... kiedyś oznaczało to kłopotliwe nawijanie cewek, ich strojenie – czyli coś, czego większość elektroników nie lubi. Obecnie są gotowe, zestrojone moduły radiowe, lecz ich zakup wiąże się z kosztami, trzeba pomyśleć o jakiejś antence, konieczna jest też ładna obudowa pilota. Czyli nie ominą nas prace mechaniczne. Jednym słowem – dyskwalifikacja. Następna możliwość to zdalne sterowanie za pomocą podczerwieni – popularne, wykorzystywane w pilotach sprzętu RTV. Wymagania – dioda i odbiornik podczerwieni, elementy te są trochę tańsze, trzeba je jednak odpowiednio dobrać. Pozostaje również problem obudowy pilota. Dla początkujących, a nawet zaawansowanych, cięcie i obróbka tworzyw sztucznych, nawet jeśli wykorzystywane są gotowe skrzyneczki, to droga przez mękę. Jednym słowem – kolejna dyskwalifikacja. Cóż więc nam pozostaje? Otóż rozwiązanie najprostsze – sterowanie dźwiękiem. I nie chodzi mi o (teraz już starodawne) systemy ultradźwiękowe, a o włączanie i wyłączanie wydawanym przez nas dźwiękiem. Najbardziej spektakularne są klaśnięcia – nie trzeba żadnego pilota, wystarczają dwie dłonie, żeby zapalić lub zgasić światło. Wiele jest w Internecie i literaturze fachowej schematów włączników dźwiękowych. Ja pragnę przedstawić Czytelnikom układ przygotowany przez firmę Velleman. Jego zaletami marketingowymi, oprócz niewygórowanej ceny, jest prostota montażu, niezawodność działania i duże możliwości, znacznie większe niż w przypadku najprostszych modeli dostępnych w sieci. Osiągnięto to między innymi, stosując w kicie scalony mikrokontroler. W połączeniu z drugim, analogowym układem scalonym (odpowiedzialnym za tor audio) stanowi bardzo ciekawe i pewne rozwiązanie. Zestaw o oznaczeniu MK139 dostępny jest w sklepie AVT oraz w sprzedaży wysyłkowej. Niewielkie pudełko zawiera wszystko (z wyjątkiem zasilacza), co niezbędne do zbudowania włącznika dźwiękowego. Z narzędzi potrzebować będziemy lutownicę, cynę i cążki do obcinania końcówek. Układ po zmontowaniu działa od razu i nie wymaga jakiejkolwiek regulacji czy strojenia. Tor sygnałowy przedstawia się następująco. Dźwięki z otoczenia wychwytuje niewielki mikrofon elektretowy. Sygnały z jego wyjścia kierowane są do toru audio opracowanego na trzech wzmacniaczach operacyjnych (wszystkie zawarte w jednym układzie scalonym typu LM324). Wykorzystano je w obwodach filtra, prostownika i stopnia wzmacniającego. Po przejściu tych stopni dźwięki w postaci prostokątnych impulsów trafiają do mikrokontrolera. Zwarty w nim program oferuje różne warianty działania (o czym za chwilę), ale pełni również rolę aktywnego selektora dochodzących do urządzenia impulsów. Dobrze opracowany algorytm sprawił, że w ten sposób ograniczono możliwość fałszywych włączeń – rzecz bardzo istotna w tego typu urządzeniach. A dodatkowe, oferowane przez układ możliwości to: sposób działania – przekaźnik pracuje w trybie bistabilnym (każde klaśnięcie zmienia stan styków na Zdjcia wykonanych prac wysyaj na e-mail: [email protected] z dopiskiem w temacie: Na warsztacie przeciwny) lub monostabilnym (klaśnięcie powoduje chwilowe zwarcie styków). Można również wybrać sposób wyzwalania urządzenia – jednym lub dwoma klaśnięciami. Jeżeli wybierzemy tryb pracy bistabilny, uruchamiany dwoma klaśnięciami, to włączy się dodatkowy czasomierz-timer, który spowoduje rozwarcie styków przekaźnika po upływie 5 godzin. Wszystkie elementy zapakowane są w niewielkie pudełko-blister. Na jego wieczku znajduje się zdjęcie zmontowanego urządzenia na tle klaszczących dłoni, z tyłu opakowania rysunek klaszczącego człowieczka obok stojącej lampy. Już to sugeruje atrakcyjny efekt końcowy. W środku – komplet elementów elektronicznych, mikrofon, płytka drukowana i dokumentacja. Ta ostatnia jest opracowana w bardzo przejrzysty sposób, wykluczający konieczność znajomości jakiegokolwiek języka obcego. Znajdziemy tu również kompletny schemat ideowy układu. Wszystkie fazy montażu elementów są ponumerowane, same elementy pokazane na rysunkach i dokładnie opisane. Rezystory identyfikuje przetłumaczony kod paskowy. Pozostałe elementy mają pokazane polaryzacje i sposób ich umieszczenia w układzie. Rysunkowo (i szczegółowo) przedstawiony jest sposób zamontowania elementów mechanicznych – zacisków, przełączników i mikrofonu. Na płytce znajdują się również dwie diody LED. Ich obecność jest wskazana, pełnią bowiem rolę kontrolek umożliwiających nadzorowanie pracy działania urządzenia. Pierwsza z nich sygnalizuje obecność zasilania i miga, kiedy klaśniemy, druga pokazuje aktualny stan przekaźnika – włączony lub wyłączony. Płytka drukowana jest główną ramą konstrukcyjną. Jej powierzchnia pokryta została kolorową soldermaską, czyli warstwą farby zabezpieczającą przed przywieraniem cyny (oczywiście poza polami lutowniczymi) i możliwością powstania zwarć. Znacząco ułatwia to lutowanie nawet sprawniejszym elektronikom. Po stronie montażowej elementów umieszczony został dokładny rysunek rozmieszczenia ponumerowanych elementów. Montaż układu jest bardzo prosty. Zaczynamy od wlutowania rezystorów, potem diody, tranzystory. Zasilanie oparto na dwóch połączonych szeregowo scalonych stabilizatorach serii 78. Po ich zamontowaniu trzeba jeszcze wlutować przełączniki, kostkę zaciskową typu ARK i przekaźnik, mikrofon. Na końcu – włożyć w podstawki układy scalone. Przeznaczenie prezentowanego układu wyklucza jego zasilanie bateryjne. „Klaskacz” trzeba zasilić ze źródła prądu stałego o napięciu 12 V i wydajności prądowej co najmniej 150 mA. Może to być samodzielnie wykonany prostownik lub gotowy zasilacz tzw. wtyczkowy. Z myślą o tym ostatnim na płytce przewidziano gniazdko zasilające typu Jack. W ten sposób zasilanie można zrealizować bez potrzeby jakiegokolwiek lutowania. Po uruchomieniu urządzenia powinna zaświecić się jedna z diod LED. Jeśli tak się stało, to możemy oburącz sprawdzić działanie układu – klaszczemy. Oczywiście trzeba zwrócić uwagę, czy I przejrzysta instrukcja. ustawiliśmy (przełącznik) sposób pracy z jednym, czy z dwoma uderzeniami dłoni. Stan przekaźnika obserwujemy dzięki drugiej diodzie LED. Jeśli układ działa zgodnie z oczekiwaniami, można go zamontować np. w lampce nocnej. Pamiętać przy tym należy o dwóch rzeczach. Do mikrofonu muszą dochodzić dźwięki z zewnątrz. Istotne jest również obciążenie – styki przekaźnika mogą komutować prąd o napięciu nie większym niż 24 V i obciążeniu do 3 A. Jeśli chcemy przełączać 230 V (a to już wyższa szkoła jazdy – bezpieczeństwo!!!), konieczne jest dołączenie drugiego przekaźnika. A jeśli wszystko działa poprawnie, zapraszamy znajomych i… czekamy na oklaski. z Kompletny, zmontowany ukad – prawy dolny róg – przekanik, prawy górny – mikrofon. 75 Pompa membranowa Adam owicki Nasz szkoln pracownie warto wzbogaci o jeszcze jeden model pompy. Tym razem bdzie to dziaajcy model pompy membranowej. Jest to efektownie wygldajce urzdzenie i warto od razu zabra si do pracy. Przygotowanie szablonu. Gotowy model. chy rowerowej. Membrana, poruszając się w górę lub w dół, zmienia objętość komory pompy. W dolnej części komory pompy pracują dwa zawory. Nazywają się ssawny i tłoczny. W chwili gdy membrana porusza się w górę, otwiera się zawór ssawny i woda zostaje zassana do wnętrza pompy. Gdy dźwignia porusza się w dół, membrana zmniejsza objętość komory, zawór ssawny zamyka się, natomiast woda wypływa zaworem tłocznym. Taki naprzemienny cykl powoduje, że woda jest przepompowywana. Schemat działania pompy membranowej widzimy na rysunku. Przed uruchomieniem naszego modelu powinniśmy pamiętać, że pompa musi być napełniona wodą, czyli zalana, bo inaczej nie będzie chciała pracować. Narzędzia: elektryczna wiertarka na statywie, elektryczna wyrzynarka, dremel, glutownica z klejem na gorąco, piłka do metalu, gruboziarnisty oraz drobny papier ścierny na obrotowej tarczy zamocowanej K 76 onstruktorzy, wymyślając pompę membranową, kierowali się tym, by charakteryzowała się przede wszystkim szczelnością, brakiem przecieków podczas pracy. Do tej pory to tłok był źródłem przecieków. Wyeliminowano go, zastępując elastyczną membraną. Przemysłowe pompy membranowe przeznacza się do pompowania cieczy toksycznych oraz zanieczyszczonych. Pompa, którą zbudujemy z bardzo prostych materiałów, także nie posiada tłoka. Ma natomiast gumową elastyczną membranę wyciętą ze starej dętki i poruszającą się wewnątrz drewnianego korpusu. Zrobionym własnoręcznie i działającym urządzeniem, możemy na przykład, w ramach pokazu dla kolegów, skutecznie opróżnić słoik z wodą. Działanie pompy membranowej jest proste. Dźwignia oparta na suporcie porusza się naprzemiennie w górę i w dół. Do dźwigni przymocowane zostało cięgło, przenoszące ten ruch na membranę. Ponieważ cięgło musi być sztywne, zrobimy je ze starej szpry- Drewniane elementy pompy bd wymagay obróbki i wyrównania papierem ciernym. Zdjcia wykonanych prac wysyaj na e-mail: [email protected] z dopiskiem w temacie: Na warsztacie do wiertarki, wkrętak, chromowy lub srebrny lakier w spreju. Może być potrzebna narzynka M2 z uchwytem, imadło, młotek, cęgi do cięcia drutu. Materiały: sklejka o grubości 12 mm, stara gumowa dętka, na przykład samochodowa albo od taczki, szprycha rowerowa, metalowe podkładki, nakrętki, czerwony silikon wysokotemperaturowy, szklany słoik, mała puszka, drut, sprężynka, igelitowy wężyk o średnicy 10 mm. Do zalania pompy może być przy3 datna strzykawka 100 cm . e-suplement Rozwinicie i materiay dodatkowe do tego tekstu znajdziesz na naszej stronie internetowej pod adresem www.mt.com.pl/e-suplement my klejem wikolowym korpus pompy. W dnie korpusu wiercimy osiowo dwa przelotowe otwory o średnicy 10 mm. Otwory mają być blisko brzegów okręgów, tak jak jest to widoczne na rysunku 1 i fotografii. Suport dźwigni. Ma kształt jak na rysunku 2. Potrzebujemy trzech jednakowych elementów o wysokości 160 mm i szerokości 40 mm. Dlatego pomocny jest i w tym wypadku szablon. Górna część środkowego elementu jest krótsza o 40 mm. W tym miejscu pomiędzy skrajnymi elementami suportu będzie pracować dźwignia. Wszystkie trzy elementy sklejamy klejem wikolowym. Gdy wyschną, wiercimy otwór Do obróbki mona uy frezu palcowego do drewna. Korpus pompy. To cztery kwadratowe kawałki sklejki o boku 110 mm każda. W środku trzech z nich wycinamy centralnie otwory o średnicy 80 mm. Zaczniemy jednak od narysowania na kartonie szablonu, a następnie precyzyjnie go wytniemy. Dopiero tak przygotowany szablon odrysowujemy starannie na sklejce, powielając go czterokrotnie. Wycinamy te elementy elektryczną piłką wykrojnicą lub ręczną piłą rozpłatnicą. W trzech kwadratach, na których narysowane są okręgi, wiercimy otwór o średnicy 10 mm – musi być na tyle duży, aby zmieściło się ostrze piły wyrzynarki. Gdy to zrobimy, możemy zacząć wycinać otwory. Sklejka powinna być przymocowana do stołu warsztatowego za pomocą klejców czy ścisków stolarskich. To pozwoli nam precyzyjnie manewrować piłą. Jeśli nie dysponujemy wyrzynarką, możemy ją zastąpić ręczną piłą włośnicową. Dwa kwadraty sklejki z otworami oraz trzeci bez wyciętego otworu sklejamy ze sobą klejem wikolowym, tworząc korpus pompy. Powstałą komorę wyrównujemy za pomocą pilnika lub frezu palcowego do drewna, zamocowanego do uchwytu wiertarki. Podstawa pompy. Jest to prostokąt o wymiarach 110 na 200 mm, wycięty ze sklejki. Do podstawy przykleja- Membrana bdzie zrobiona ze starej dtki. Schemat dziaania pompy membranowej. 77 jak pomyla, Pierwszy sprawny Me 262 wpad w rce aliantów 31 marca 1945 roku. Samolot mia odby fabryczny lot sprawdzajcy przed odstawieniem do jednostki. Zosta jednak doprowadzony przez uciekajcego pilota na zajte ju przez Amerykanów lotnisko we Frankfurcie nad Menem. Szabelka Alvar Hansen tak zrobi wielką moc pierwszych silników odrzutowych i ich pierwsze seryjnie budowane odrzutowce (Me 262, Gloster Meteor) miały po dwa silniki umieszczone w oddzielnych gondolach na skrzydłach, ale Amerykanie nie czuli się póki co zmuszeni do budowania szybko i w dużej ilości. Zdecydowali się na budowę kolejnych maszyn w układzie podobnym do P-59, ale z jednym centralnie umieszczonym silnikiem, licząc na nowe, mocniejsze jednostki napędowe. Kolejne amerykańskie maszyny, czyli Lockheed P-80 Shooting Star dla sił powietrznych i Grumman F9F Panther dla marynarki, powielały układ aerodynamiczny P-59 z prostymi skrzydłami i wlotami powietrza u nasady skrzydeł. Kolejny wielki amerykański producent lotniczy, czyli North American opracowywał prototyp swojego pierwszego samolotu odrzutowego już od 1944 roku. Na szczęście dla siebie i dla USAF był zbyt zajęty bieżącą produkcją znakomitych P-51, by ukończyć projekt przed zakończeniem wojny. Dzięki temu inżynierowie firmy mieli szansę zajrzeć do materiałów TEKST ATWY zzz Amerykaskie firmy lotnicze byy skore do eksperymentowania z nowymi typami maszyn i napdów, w tle Bell P-63 Kingcobra, jedna z wersji radykalnego myliwca z silnikiem za kabin pilota. Obok Bell P-59 Airacomet, pierwszy amerykaski myliwiec odrzutowy oblatany w padzierniku 1942 roku, czyli trzy miesice po prototypie Me 262. Way przy starcie 6,2 tony, czyli niemal dokadnie tyle samo, co niemiecki samolot i by napdzany przez dwa silniki o niemal takim samym cigu (8,9 kN), ale lata duo wolniej. Nie te ksztaty, nie takie profile... A 80 merykańska przygoda z napędem odrzutowym rozpoczęła się już w 1942 roku wraz z oblataniem pierwszego myśliwskiego samolotu odrzutowego P-59 Airacomet. Maszyna była niezbyt udana, ale doświadczenia zdobyte przy jej konstrukcji wyznaczyły Znakomite P-51D wypeniy niebo nad Europ, zapewniajc aliantom dominacj w powietrzu. Potrafiy te jako dawa sobie rad z niemieckimi odrzutowcami, wic USAF nie nalega zbytnio na wprowadzanie do produkcji jakich nowych supermaszyn. Po upywie 6 lat okazao si, e najlepsze myliwce z silnikiem tokowym s ju przeytkiem. Na zdjciu wersja szturmowa P-51D, czyli F-51 zatrudniony w czasie wojny koreaskiej do „orania gruntu”. kierunek rozwoju amerykańskich samolotów odrzutowych na najbliższe lata. P-59 był napędzany dwoma silnikami umieszczonymi w gondolach przylegających do kadłuba. Niemcy i Brytyjczycy budowali maszyny na potrzeby frontowe, wzięli pod uwagę niezbyt niemieckich oraz obejrzeć zdobyczne samoloty, często bardzo ciekawe, choć nieukończone prototypy. Uważa się, że największy wpływ na kształt aerodynamiczny nowego XP-86, a szczególnie jego skrzydeł, miał zarówno Me 262 (profil aerodynamiczny, automatyczne Niski priorytet nadany rozwojowi maszyn odrzutowych spowodowa, e Amerykanie budowali kolejne, ale bardzo do siebie podobne maszyny z prostymi skrzydami i pojedynczym, tyle e w kadej wersji mocniejszym, silnikiem. Lockheed P-80 Shooting Star zosta oblatany w 1945 roku, by napdzany duym amerykaskim silnikiem J-33 o cigu 24 kN z prost, odrodkow sprark. sloty), jak i jego prototyp z nowymi skrzydłami o skosie powiększonym do 35 stopni. Amerykanie mogli również inspirować się eksperymentalnym, jednosilnikowym Messerschmittem Me P.1101 o zmiennym czy raczej przestawianym na ziemi skosie skrzydeł w zakresie od 35 do 45 stopni. Nowy myśliwiec North American został oblatany 1 października 1947 roku. Czas, jaki upłynął od Amerykaskie wojska znalazy prototyp Me 1101 na lotnisku orodka badawczego w Oberammergau. Niemiecka maszyna zrobia tak due wraenie na zdobywcach, e skopiowali wzór, budujc eksperymentaln maszyn Bell X-5, z t drobn zmian... ... e przestawianie skosu skrzyde od 20 do 60 stopni zostao zmechanizowane i mona byo dokonywa zmiany geometrii w locie. Skopiowany ukad niemieckiego patowca mia jednak t wad, e stateczniki i stery pozostaway w cieniu aerodynamicznym skrzyde, X-5 by samolotem niestabilnym i niebezpiecznym. Lockheed opracowa P-80, w tym samym czasie Niemcy budowali maszyny nalece ju do innej epoki. Prototyp Messerschmitta Me 1101 (P.1101 V1) mia skrzyda ustawiane przed lotem pod ktem 30, 40 i 45 stopni dla wypróbowania optymalnej konfiguracji dla maszyn seryjnych. zakończenia wojny, i postęp technologiczny pozwoliły na wyposażenie go w silnik J-35-C3 o ciągu 16,7 kN. Me 262 miał dwa silniki po 8,8 kN i musiał oczywiście pokonywać opór aerodynamiczny kadłuba i dwóch gondoli. Niektórzy historycy twierdzą, że tego właśnie dnia pilotowany przez asa lotnictwa II wojny światowej i pilota oblatywacza – George’a Welcha, XP-86 przekroczył barierę dźwięku. Byłoby to na 14 dni przed lotem Chucka Yeagera na eksperymentalnym rakietowym Bell X-1, ale rekord ten nie został odnotowany. Nowy myśliwiec przekroczył już oficjalnie barierę dźwięku w kwietniu 1948 roku i choć był jedynym wówczas samolotem zdolnym utrzymać X-5 oblatano w czerwcu 1951 roku, a w Korei trwaa ju od roku zaarta wojna, na któr posano amerykaskie odrzutowce pierwszej generacji. Grumman F9F2, najnowoczeniejszy wówczas myliwiec US Navy, wyglda niemal tak samo, jak Lockheed P-80: proste skrzyda z wlotami powietrza do silnika u ich nasady, tyle e skromniejsze ni w P-59 Airacomet. 81
