Американские специалисты создали опытную установку для извлечения железа из лунных пород. С помощью солнечных лучей, сконцентрированных параболическими зеркалами, лунный грунт будет расплавляться, а затем электролиз, энергию для которого дадут солнечные батареи, отделит металл от остальных компонентов расплава. По расчетам ученых, такая установка размером всего с письменный стол (в комплекте, правда, с огромными, как футбольное поле, панелями солнечных батарей) сможет ежесуточно производить примерно тонну железа.
Когда в 1970 году советская автоматическая станция "Луна-16" доставила на Землю образцы реголита — поверхностного лунного грунта. Академия наук СССР поручила ряду институтов тщательно и всесторонне исследовать драгоценные крупицы лунного вещества. Уже вскоре реголит доказал, что интерес к нему вполне оправдан: к удивлению ученых, он содержал мельчайшие частицы чистого железа, на котором не удалось обнаружить ни малейших следов окисления. Да, было тут чему удивляться: ведь на Земле железо повсюду ржавеет. Но самое удивительное заключалось в том, что и в земных условиях лунное железо не торопилось окисляться. Шли дни, недели, месяцы, а железо, прибывшее из космических далей, продолжало, подобно благородным металлам, сохранять свою первозданную чистоту.
Прошло несколько лет, но коррозия так и не смогла подобрать ключи к загадочному железу. Неприступными для кислорода оказались и железные частицы образцов, добытых за это время на поверхности нашего спутника автоматическими станциями "Луна-20" и "Луна-24", американскими пилотируемыми космическими кораблями "Аполлон". В чем же секрет столь поразительной коррозионной стойкости?
Чтобы дать ответ на этот вопрос, пришлось провести сотни скрупулезных экспериментов.
В земных лабораториях создавались условия, близкие к лунным, сложнейшая аппаратура снова и снова "прощупывала" космические пылинки. На помощь ученым пришел принципиально новый способ анализа — рентгеноэлектронная спектроскопия, позволившая дать подробную информацию о характере взаимодействия атомов в тончайшем поверхностном слое вещества, измеряемом сотыми и тысячными долями микрона.
Тайна лунного железа была раскрыта: "виновником" его колоссальной коррозионной стойкости, во много раз превосходящей стойкость создаваемых на Земле сталей и сплавов, оказался солнечный ветер — поток частиц (электронов, протонов), постоянно излучаемых Солнцем в межпланетное пространство. При бомбардировке Луны, не защищенной атмосферой, частицами солнечного ветра протоны "выхватывают" с поверхности лунного вещества кислород и уносят его в просторы Вселенной. А железо, освободившись от кислорода, обретает против него такой стойкий "иммунитет", что впредь не только на Луне не подвергается окислению, но и в земной атмосфере уверенно отражает атаки коррозии. Кстати, не только железо, испытав благотворное воздействие солнечного ветра, становится неуязвимым против коррозии: такие же способности обнаружены учеными у титана, алюминия и кремния.
Разгаданная тайна лунного грунта навела физиков и металлургов на мысль использовать открытое явление в "корыстных" целях: путем ионного обстрела металлических изделий создавать на их поверхности неподвластный окислению "панцирь" из ультрадисперсных частиц металла. В одной из лабораторий был проведен любопытный эксперимент. На диске из нержавеющей стали написали слово "Луна" и подвергли эту надпись бомбардировке пучком ионов, а затем поместили диск в пары царской водки. И что же? Через четверть часа сталь оказалась покрытой слоем ржавчины и лишь "Луна" как ни в чем не бывало светилась все тем же металлическим блеском.
…В 1958 году в Брюсселе над территорией Всемирной выставки величественно возвышалось необыкновенное здание Атомиума. Девять громадных, диаметром 18 метров, металлических шаров как бы висели в воздухе: восемь — по вершинам куба, девятый — в центре. Это была модель кристаллической решетки железа, увеличенная в 165 миллиардов раз. Атомиум символизировал величие железа — металла-труженика, главного металла промышленности.
Заряд мирных пушек
Фокус Парацельса. — Голубой фарфор. — Тайны острова Мурано. — Странные руды Саксонских гор. — Брандт защищает диссертацию. — Хобби ветеринарного врача. — Нет худа без добра. — Подобные звездам. — Японская сталь. — Коварные "игрушки". — Урон английскому флоту. — Сюрприз старых отвалов. — В звездные дали. — В союзе с платиной. — Как извлечь гвоздь? — Прочнее и дешевле. — В борьбе с малокровием. — По старой памяти. — Открытие великих супругов. — Подобно сказочному джинну. — "Бидоны" проходят испытания. — Есть ли трещины? — Маска Тутанхамона. — Голубые алмазы. — Как поймать молнию? — Помощник врачей.
Известный врач и естествоиспытатель эпохи Возрождения Парацельс любил показывать фокус, который неизменно пользовался успехом у аудитории. Ученый демонстрировал картину, где был изображен зимний пейзаж — деревья и пригорки, покрытые снегом. Дав зрителям вдоволь налюбоваться полотном, Парацельс на глазах у публики превращал зиму в лето: деревья одевались листвой, а на пригорках появлялась нежно-зеленая трава.
Чудо? Но ведь чудес на свете не бывает. Действительно, в роли волшебника в этом опыте выступала химия. При обычной температуре раствор хлорида кобальта, к которому примешано некоторое количество хлорида никеля или железа, бесцветен, но если им что-либо написать, дать просохнуть, а затем хотя бы слабо подогреть, то он приобретает красивую зеленую окраску. Такими растворами и пользовался Парацельс, создавая свой чудо-пейзаж. В нужный момент ученый незаметно для присутствующих зажигал находившуюся за картиной свечу и на полотне, точно в сказке, происходила изумлявшая публику смена времен года.
Правда, сам Парацельс еще не мог в то время знать точный химический состав своих красок: ведь тогда ни кобальт, ни никель еще не были известны науке. Но использование соединений кобальта в качестве красителей насчитывало к этому моменту уже не одно столетие. Еще пять тысяч лет назад синюю кобальтовую краску применяли в керамическом и стекольном производстве. В Китае, например, в те далекие времена кобальт использовали в производстве всемирно известного голубого фарфора. Древние египтяне синей глазурью, содержащей кобальт, покрывали глиняные горшки. В гробнице фараона Тутанхамона археологи нашли стекла, окрашенные в синий цвет солями этого элемента. Такие же стекла удалось обнаружить и при раскопках на месте древней Ассирии и Вавилона.
Однако в начале нашей эры секрет кобальтовых красок, видимо, был утерян, так как в синих стеклах, изготовленных в этот период александрийскими, византийскими, римскими и другими мастерами, кобальт уже не содержался, а синяя окраска, которая достигалась введением меди, явно уступала прежней.
Разлука стекла с кобальтом затянулась: лишь в средние века венецианские мастера стекольных дел начали выпускать чудесные синие стекла, которые быстро завоевали популярность во многих странах. Своим успехом стекла были обязаны все тому же кобальту.
Рецепт изготовления неповторимой по красоте продукции венецианцы держали в строжайшем секрете. Чтобы свести к минимуму возможность утечки информации, правительство Венеции перевело в XIII веке все стекольные фабрики на небольшой остров Мурано, куда посторонним "вход" был воспрещен строго-настрого. Да и покинуть остров без разрешения властей не дозволялось ни одному из специалистов по варке цветного стекла. И все же подмастерье Джиорджио Белерино сумел каким-то путем сбежать оттуда. Он добрался до Германии и открыл в одном из городов свою стекольную мастерскую. Но просуществовала она недолго: однажды в ней "возник" пожар, и она сгорела дотла, а беглеца-владельца нашли заколотым кинжалом.
Сохранившиеся документы XVII века свидетельствуют, что на Руси большим спросом пользовалась дорогая, но очень стойкая и сочная кобальтовая краска "голубец". Ею были расписаны стены Грановитой и Оружейной палат. Архангельского и Успенского соборов и других замечательных сооружений Московского Кремля.
Дороговизна кобальтовых красок объяснялась очень малой добычей руд этого элемента. Точнее, кобальтовых руд промышленность попросту не знала, так как крупных скоплений этого металла в природе не существует, а он лишь сопутствует в сравнительно небольших концентрациях никелю, мышьяку, меди, висмуту и некоторым другим элементам. Именно поэтому горняки средневековой Саксонии долго и не подозревали о том, что недра их гор содержат никому не ведомый тогда еще металл.
Но время от времени им попадалась довольно странная руда, которая по внешним признакам была серебряной, однако все попытки получить из нее серебро оказались неудачными. К тому же в процессе обжига из руды выделялись ядовитые газы, доставлявшие горнякам немало неприятностей. В конце концов саксонцы научились отличать настоящую серебряную руду от ее коварной копии, которую решено было назвать "кобольдом" по имени поселившегося в ней горного духа.
Поближе познакомиться с этим подземным недругом металлургов решил шведский химик Георг Брандт. Несколько лет он изучал саксонские руды, в том числе и печально известный "кобольд". Плодом его работ стала диссертация "О полуметаллах"[3], опубликованная в 1735 году. Брандт писал: "Я имел счастье быть первооткрывателем нового полуметалла,… который ранее путали с висмутом". Этим "полуметаллом" был металл, получивший название "кобальт". Если бы столь важное открытие совершилось в наши дни, телетайпы тотчас же разнесли весть о нем по свету, но XVIII век не располагал такими могучими и оперативными средствами информации. Поэтому долгие годы о диссертации шведского химика знали лишь немногие. Мало кто признавал за кобальтом права гражданства: считалось, что он представляет собой смесь разных элементов с некоей "особой землей". Только в 1781 году французский химик Пьер Жозеф Макер окончательно убедил научный мир в том, что кобальт — это кобальт и ничего бо