Ученые пытаются понять, как работает самая совершенная на Земле летательная машина
Живой НЛО
Массачусетский и Калифорнийский технологические институты, Лос-Аламосская национальная лаборатория (та, в которой была создана первая атомная бомба), университеты Индианы и Принстона - это далеко не полный перечень учреждений, в которых ученые занимаются мухами. Обыкновенными комнатными - Musca domestica, с которыми люди соседствуют на протяжении всей своей истории.
Вот сейчас я вижу сразу двух мух: одна уже несколько минут ползает по стеклу, другая только что села на потолок. Эти маневры и озадачивают лучшие умы человечества. Очень хотелось бы знать, как мухи такое вытворяют. Во-первых, чтобы создать небывалые истребители. Или роботы, ходящие по потолкам и стенам. Во-вторых, просто интересно.
- Муха - это аэродинамическое чудо, - говорит Майкл ДИКЕНСОН из Калифорнийского технологического института.
- Живой НЛО. Она зависает в воздухе, резко рыскает по сторонам, садится на поверхности, расположенные в любых плоскостях, оснащена гироскопами, оптической системой кругового обзора, регулируемыми закрылками. И самое удивительное - блоком навигации и управления размером с маковое зернышко. Для сравнения в аналогичную систему истребителя «Фантом» входят три внушительных компьютера. А мухой он все равно не летает. Иначе бы смог запросто уходить от зенитных ракет и передвигаться на малой высоте хоть между домами. Причем сам - без участия пилота
Почему они такие стремительные
Секрет в совместной работе мушиного мозга и ее удивительных глаз. Они состоят из 4 тысяч крошечных линзочек-фасеток. Расположены на двух полусферах. Муха видит, что делается сверху, снизу, позади и впереди. И «усваивает» изображения в 10 раз быстрее, чем человеческий мозг. В этом смысле она в 10 раз умнее нас. И любого, созданного человеком компьютера.
1. Зубчики-коготки. Ими муха цепляется за «крупные» неровности.
2. Подушечки с капиллярными «щупальцами» выделяют «притягивающую» жидкость.
Американские исследователи сумели перехватить и записать сигналы, поступающие от мушиных глаз к мозгу, подключившись к соединительным «кабелям». И пришли к выводу: все дело в программе обработки визуальной информации, заложенной в крошечный мушиный «компьютер». И в особом языке, которым насекомое эту информацию кодирует.
Ученые расшифровали тайный «код мухи» и теперь рассчитывают скопировать его для человеческих целей.
Майкл Дикенсон занят немножко другим - исследует сигналы, поступающие от мозга к крыльям, закрылкам, гироскопам и прочему «оборудованию». Пытается подавать свои сигналы со стороны. И смотрит, куда дернется муха, подвешенная в аэродинамической трубе на тоненьком стерженьке.
С мухой работают, как с захваченной «летающей тарелкой» инопланетян из знаменитого фильма «День независимости»: «дергают» за «ручки управления». Надеются освоить.
На кафедре энтомологии МГУ мне сообщили, что и у нас одно время пробовали вести подобные исследования - изучали полет мух. Имели мушиные аэродинамические трубы, приспособления для подвеса мух, скоростные кинокамеры. Но дело заглохло из-за недостатка денег. И сейчас их не хватает. Ведь для прорывных открытий нужны уже гораздо более сложные и дорогие приборы, как у американцев.
Как ходят по стеклу
Первыми в этой «загадке века» начали разбираться ученые Массачусетского технологического института. Предположили, что хитрость не в особых зубчиках на мушиных лапках. А еще и в клейкой жидкости, которую лапки выделяют. Мух тянули нейлоновыми ниточками со стекла, замеряя потребное усилие. Мыли лапки спиртом, опять тянули... Сил уходило меньше. Увлекательнейшие исследования...
Инициативу подхватили немцы из Штутгартского института металловедения. И определили: муха не приклеивается, а словно бы притягивается за счет капиллярных сил. Лапки не отдирает вертикально, а «отслаивает» их под углом. Что и обеспечивает фантастическую проворность. Но сомнения остаются. Что-то не сходится в расчетах. И некоторые ученые подозревают, что муха каким-то образом подключает еще и электрические силы.
Как садятся на потолок
Этот вопрос, конечно, побочный. И волнует в основном обывателей. Но зато их - миллионы по всему миру. Особенно озабочены летчики, которые обсуждают его на своих форумах. Звучит вопрос так: «Как муха садится на потолок - с полупетли или с полубочки?»
Легенды гласят, что существует скоростная киносъемка загадочного процесса, сделанная американцами еще в 1968 году. Но обнаружить ее пока никому не удалось. Может быть, в ней скрыта некая военная тайна. Поэтому имеется лишь описание. И если ему верить, то муха обходится без бочек и петель. Хотя способна и на такое. А что происходит на самом деле - смотри на нижней схеме слева.
1. Муха подлетает к потолку спиной.
2. Затем поднимает переднюю пару лапок выше головы.
3. Резко упирается ими.
4. И, делая кувырок через голову по направлению движения, цепляется за поверхность остальными четырьмя лапками.
КЫШ!
Муха боится
Наблюдение одного из посетителей форума летчиков: «У нас на рынках продавцы вешают наполненные водой полиэтиленовые прозрачные пакеты. Говорят, что муха видит в них свое увеличенное отражение и в страхе улетает. Кажется очень смешным, но если бы не работало - не делали бы».
Мухи действительно боятся. Это недавно подтвердил Дикенсон своими экспериментами. Мухи воспринимают округлые предметы, как опасных хищников. И резко отскакивают в сторону.
ФАКТЫ
Комнатная муха живет две недели. Успевает отложить 2 тысячи яиц. Если все народившиеся мухи выживут и, в свою очередь, дадут потомство и так далее, то мух за год наберется примерно на 80 тонн.
Скорость мухи около двух метров в секунду.
Потолок полета мух зависит от температуры воздуха. Сами по себе они выше 4000 метров не взлетают.
Муха взлетает не вперед, а назад. Это пока единственное открытие ученых, применимое на практике. Его следствие: целиться мухобойкой надо чуть позади мухи.
