Спасительная связь: Магнитный телефон
В начале января 2006 г. взрыв метана на угольной шахте в американском штате Западная Вирджиния привел к завалу, который отсек от поверхности 13 шахтеров, работавших на глубине 100 м. Не имея никакой связи с ними, спасатели не могли понять, где именно их следует искать — и вообще, живы ли они. Два дня спустя, когда их удалось освободить, в живых остался лишь один.
Этот трагический случай заставил инженера Гари Смита (Gary Smith) связаться со своим бывшим начальником в корпорации Lockheed Martin. Сам выросший в семье шахтеров, Смит был глубоко поражен случившимся и обратился к бывшим коллегам за помощью — существуют ли технологии, позволяющие организовать надежную связь с «подземельем» в ходе подобных инцидентов. Внимательно изучив отчеты о трагедии и аналогичных случаях, специалисты Lockheed Martin пришли к выводу, что к новейшим технологиям обращаться не нужно — для этого отлично подойдет одно старое решение.
Речь о проекте, описанном еще гениальным Никола Теслой (о его удивительной судьбе и о суровом противостоянии с другим известным изобретателем Эдисоном читайте в нашей статье «Битва электрических королей»). Именно Тесла предложил использовать для беспроводной связи электромагнитный генератор.
Напомним, что это устройство представляет собой электромагнит, в котором ток проходит через проволочную катушку с металлическим цилиндром в центре. Это создает низкоэнергетическое (и абсолютно безвредное) магнитное поле, которое можно использовать на манер электромагнитных волн в радио: модулируя характеристики, посылать сигнал и принимать его. Однако поле это обладает одним существенным достоинством — оно свободно проникает сквозь толщу скальной породы, непроницаемой для электромагнитных волн. Антенна, расположенная даже в 100 м под землей, способна получать сигнал и посредством усилителя и дополнительного оборудования превращать в звук.
Еще в 1890-х Тесла экспериментировал с подобными устройствами, как возможной альтернативой уже использовавшемуся беспроводному телеграфу. Однако их недостатки не позволили им состязаться с телеграфом — это и небольшая эффективная дистанция передачи сигнала, и высокий уровень шума. Но для спасения шахтеров эти минусы уже не столь важны.
Инженеры Lockheed Martin образовали группу во главе с Дэвидом ЛеВаном (David LeVan) и сконструировали свой прототип «магнитного коммуникатора» MagneLink. Он состоит из работающего на поверхности генератора и передатчика размерами со средний холодильник — и принимающего устройства с антенной размерами с чемодан, которое шахтеры могут брать с собой. Установка была уже испытана в шахте — показано, что сигнал можно принимать на глубине до 500 м (в США лишь менее 15% шахт уходят на бОльшую глубину).
Современные технологии, впрочем, пригодились для решения проблемы шума: инженеры использовали цифровую обработку сигнала с помощью алгоритмов, которые созданы для сетей сотовой связи. Каждое принимающее устройство включает телефонную трубку для переговоров и клавиатуру для передачи текстовых сообщений, оно способно работать на 12-вольтовом аккумуляторе в течение минимум 24 часов.
В ходе полевых испытаний шахтеры сам предложили ряд усовершенствований — по обещанию разработчиков, MagneLink будет абсолютно прост в использовании. Достаточно включить устройство, снять трубку — и говорить. И ждать помощи.
О других удивительных открытиях Николы Теслы читайте: «Повелитель молний».
По публикации ScienceNOW
