Видеть тепло… Оказывается, это далеко не фантастическое занятие. Температурные аномалии были давно отмечены при разработке газовых и нефтяных месторождений. Исследования последних лет подтвердили наличие подобных аномалий в ряде меднорудных, свинцово-цинковых и других месторождений. Тепловое поле, как бы просачиваясь сквозь земную кору, создает на поверхности не видимые глазом тепловые контуры. Ученые давно обратили внимание на тот факт, что разломы, трещины, зоны поднятий в глубинах земной коры часто являются носителями полезных ископаемых. Значит, возможно решить и обратную задачу — регистрируя тепловые аномалии на поверхности земли, с достаточной степенью точности определить месторождение. Узнать, какие из геологических структур являются тепловыми, а какие — нет, как раз и поможет тепловизор.
Первые опыты показали, что такой метод поиска почти в сто раз эффективнее обычных. В сто раз! Сотни километров, исхоженных поисковыми партиями, годы и десятилетия, отданные любимой профессии… Читая в книгах о романтической профессии геологов-первопроходцев, мы не всегда задумываемся над тем, как тяжело даются им большие и маленькие победы.
Тепловизор держит экзамен.
Методика тепловой съемки хорошо зарекомендовала себя на контрастных объектах Камчатки, таких, как долины гейзеров, кальдеры Узон, потом были Казахстан, Прикаспий, Западная Сибирь, Кавказ. Довольно обширная география. И везде найдены источники геотермальной энергии.
Природа стремится сохранить тайны земных недр. Тепловизор еще не чувствует себя хозяином положения в природных зонах с повышенными температурами, неоднородными почвами. Недоступны ему и мощные пласты вечной мерзлоты. Они своего рода щит, который защищает недра Сибирского края от чуткого ока тепловизора. Вспомним Уренгойское газовое месторождение, которое по праву можно назвать открытием века. А сколько таких будущих открытий хранят недра северной зоны? Но даже и сейчас тепловизор может оказаться полезным в тех краях — для других целей.
Практика строительства газо- и нефтепроводов в условиях Сибири показывает, что не всегда прокладку труб целесообразно вести по кратчайшему пути. Например, в районе Байкало-Амурской магистрали характерны участки островной вечной мерзлоты. «Нарушенные» слои мерзлоты или сдвиг грунта может привести к дорогостоящим авариям. Применение тепловизоров позволит определить характер пластов вечной мерзлоты, спрогнозировать их поведение и прокладывать газопроводы по оптимальному, наиболее безопасному пути.
Интересное открытие сделали геофизики Украины. Они выяснили, что газ метан, сопутствующий нефтеносным месторождениям, просачиваясь из/полукилометровой глубины, способствует образованию на поверхности земли 2—3-метровых бактериально «зараженных» полей, которые несут не только биологическую, но и геологическую информацию. Создавая «помехи» тепловизору, они образуют другие контрастные тепловые поля. Тут на помощь тепловизорам должна прийти электронно-вычислительная техника. Привлечение ЭВМ для обработки результатов исследований в различных природных зонах позволит внести поправки и точнее расшифровать геологическую информацию. Насколько это сложно сделать, можно судить по тому, что температурные аномалии, фиксируемые тепловизором на поверхности земли, редко превышают величины всего-навсего в Г С.
Тепловизор определяет и источники подземных вод. В настоящее время наиболее эффективно можно применять новые приборы для поиска грунтовых вод на небольшой глубине — в местах, где можно строить колодцы для небольших поселений и для пастбищ.
Однако и этим не исчерпываются возможности тепловизоров. Есть предпосылки внедрения тепловизоров в другие отрасли народного хозяйства.
Город, похожий на большой улей, засверкал огнями под крылом самолета. Стюардесса объявила:
«Температура в Москве 15 градусов мороза…» А в Подмосковье холоднее. Как часто мы жалуемся на плохую работу отопительных систем. Но рядовым показателем для блочных домов является тридцатипроцентная утечка тепла! Обогревая атмосферу, «отапливая улицу», мы создаем в городе своеобразный микроклимат. А как выделить среди десятков тысяч разнотипных домов те, которые наиболее расточительно выбрасывают на ветер государственные деньги? Читатель уже догадался: с помощью тепловизоров.
А теплотрассы? Особенно те, которые находятся непосредственно в грунте. Москвичи надолго запомнят лютые морозы зимы 1979 года, когда рвущиеся трубы теплотрасс грозили бедствием. Всего этого можно избежать, осуществляя планомерный контроль за состоянием теплотрасс с помощью тепловизоров.
Приборы смогут служить и для защиты окружающей среды. С их помощью, например, нетрудно определить источники загрязнения водоемов или получить общую картину состояния водного бассейна в крупном городе. Есть идея использования тепловизоров в медицине для определения мест поражения человеческого организма. По аномалии температуры в заболевшем органе (при воспалительных процессах, опухолях и так далее) можно отыскать не только место поражения, но и его контуры.
Тепловизорная техника делает свои первые шаги. Кто из нас не читал «Гиперболоид инженера Гарина»? Фантастическая идея писателя воплотилась в наше время в лазерной технике. И уже никого сегодня не удивить миниатюрными лазерами. Тенденция миниатюризации тепловизоров получает широкое развитие. Например, шведская фирма «АГА-тепловижен» создала целый ряд экспериментальных тепловизоров для инженерно-строительных и медицинских целей.
Создание самого крупного в стране Канско-Ачинского топливно-энергетического комплекса поставило задачу постройки установок тепловизоров малых размеров и в нашей стране. Скажем, роторные экскаваторы, способные вырабатывать до 5 тысяч тонн угля в час, при открытой разработке месторождения часто выходят из строя. Причина — поломка зубьев ковшей о выходы так называемых кремневых конкреций. Отсюда длительные простои и, значит, снижение эффективности подобной техники. Установка же малогабаритного тепловизора на стреле или в кабине экскаваторщика позволит своевременно выявлять и обходить часто встречающиеся при угольных разработках пласты твердых пород — у них иные характеристики теплового излучения…
Сейчас промышленность приступила к серийному выпуску самолетных тепловизоров. Министерство геологии СССР наметило в этой пятилетке план аэросъемок с применением теплови-зорной техники.
Скоро, совсем скоро в обиходе специалистов многих профессий и специальностей привычным станет вопрос:
— Ну что там показывает тепловизор?
Информацию с помощью света люди передавали еще в глубокой древности. Чтобы быстрее сообщить важную новость, они зажигали сигнальные костры, и весть мчалась от селения к селению. С изобретением гелиографа солнечный зайчик преодолевал пространство еще резвее. Со временем на смену свету пришли иные средства обмена информацией — телеграф, телефон, радио. Развивая системы связи, где носителем информации служат излучаемые в пространство или по проводам электромагнитные волны, специалисты подошли к положенному самой природой пределу — тесно стало в эфире.
В сравнении с радиодиапазоном пропускная способность телефонного провода просто ничтожна — всего несколько десятков тысяч герц. Нетрудно определить его возможности, если учесть, что каждый разговор требует своей полосы частот шириной в 4 тысячи герц. Поэтому в кабеле обычно объединяют сотни двухжильных проводов, и тем не менее, чтобы, к примеру, увеличить в крупном городе количество телефонов, приходится вдобавок к имеющимся линиям прокладывать новые и новые. В некоторых случаях дополнительные провода еще удается «втиснуть» в колодцы телефонной канализации. Но сплошь и рядом возникает потребность в создании магистральных и соединительных линий, многочисленных ответвлений с необходимыми инженерными сооружениями. Стоимость же таких сооружений достигает почти 85 процентов общих затрат на строительство телефонной сети.
Не сбросишь со счетов и другое обстоятельство. Кабельная промышленность использует изрядную долю добываемых меди и свинца. А ресурсы этих цветных металлов близки к исчерпанию. Что же дальше? Такой вопрос, впрочем, перед связистами возник уже более десятилетия тому назад. В частности, потому,
