Сеть для прослушивания планеты

Как сообщают "Известия", голубую мечту сейсмологов обещают воплотить в жизнь ученые из подмосковного города Долгопрудного. При поддержке РФФИ и Фонда содействия развитию МП НТС физики разрабатывают уникальные, простые в изготовлении, поразительно чувствительные и недорогие сейсмоприемники. Их качество и цена, при массовом производстве разумеется, позволит наконец-то создать мировую сейсмическую сеть, включая и сейсмометры, установленные на дне Мирового океана, — необходимое условие для дальнейшего прогресса в области науки о Земле.

О недавнем землетрясении в Турции физики в Долгопрудном узнали не из программы новостей. Отзвуки его они зарегистрировали сами — с помощью разработанного ими прибора. Молекулярно-электронный преобразователь, который сконструировали, запатентовали и сейчас испытывают сотрудники Московского физико-технического института, сдал и этот — незапланированный — экзамен на "отлично".

Сейсмоприемники такого класса выпускает одна-единственная фирма в мире — швейцарская компания "Штрекайзен". Датчики эти, как и вообще все до сих пор известные, электромеханические: различные вариации на тему подвижного сердечника внутри катушки соленоида или подвижной пластинки конденсатора. Только сделаны они не просто из деталей, а в значительной степени, как говорят специалисты, из "элементов точной механики". Потому и отличаются по качеству от обычных, малочувствительных, примерно как швейцарские часы от ширпотреба. Но с аналогичной разницей в стоимости.

Если продолжить сравнение, то новые сейсмоприемники сделают точность швейцарских часов доступной каждому — как в свое время это смогли сделать часы электронные. Потому что принцип действия у них, как и у часов электронных, тоже принципиально отличный от традиционных механических.

За плечами исследователей из МФТИ — десять лет фундаментальных исследований в области молекулярной электроники, сложнейшие расчеты и тончайшие эксперименты. А на выходе — датчики движения, о которых руководитель проекта доктор физико-математических наук, профессор Владимир Козлов рассказывает так:

— Представьте себе емкость с электролитом. Например, трубочку, с двух сторон закрытую эластичными мембранами. В емкость погружены два электрода, похожие на трехмерную сетку из тончайшей проволоки. Как только на конструкцию действует внешнее ускорение, жидкость, естественно, немного перемещается — на сколько позволяет мембрана, естественно. К ячейкам сетки подводится дополнительный заряд, и ток в цепи меняется. Это и есть нужный нам сигнал. Важно, что он однозначно связан с внешним ускорением. Как сделать так, чтобы выходной ток был пропорционален скорости, дело техники.

Разумеется, объяснение это очень приблизительное. Подробности — и состав электролита, и схему, которая позволяет нам регистрировать колебания в очень широком диапазоне частот, от 0,005 Гц до 100 Гц, при очень низком собственном шуме прибора — мы не обнародуем. Это наше "ноу-хау". Но первые шесть преобразователей уже есть — запаяны в монолитные "таблетки", похожие на маленькие круглые батарейки для часов. Разумеется, сами по себе они дают только электрический сигнал. Но усилить его и оцифровать можно совершенно стандартным способом.

Вообще вся технологическая схема нами уже проработана. Она достаточно проста, и потому сенсоры, особенно при массовом производстве, могут быть весьма недороги. Вы знаете, я разговаривал со многими сейсмологами, так у них есть "голубая мечта": покрыть всю планету мировой сейсмической сетью — множеством сейсмоприемников. Пока это было невозможно — швейцарские датчики слишком дороги, а остальные недостаточно чувствительны и не слишком точны. Теперь мечта сейсмологов может стать реальностью. Во всяком случае, датчики для них мы разработали.