Nietoperz w krainie fizyków

To, co brzmi prosto, wcale jednak proste nie było. Czasami nietoperze wcale nie chciały podlatywać do swojego poidła. Czasami podlatywały i na tyle szybko zaspokajały swoje pragnienie, że badacze nie zdążyli prawie niczego zarejestrować. W kilku przypadkach udało się jednak sfilmować naprawdę dużo. Dzięki uzyskanym obrazom naukowcy w końcu zrozumieli, co czyni z nietoperzy tak wyśmienitych lotników. Badania ukazały się w jednym z najnowszych numerów czasopisma „Science”.

Profesor Anders Hedenstrom – szef grupy badawczej z uniwersytetu w Lund (to w tym ośrodku znajduje się wykorzystywany w badaniach tunel aerodynamiczny) spędził wiele lat na badaniu mechaniki lotu ptaków. Teraz postanowił przeprowadzić badania na nietoperzach, bo te ewoluowały zupełnie inaczej niż ptaki. Ich lot z lotem ptaków nie ma nic wspólnego. Dzisiaj profesor Hedenstrom nie ma wątpliwości – lotu nietoperza w żadnej mierze nie można porównać z lotem ptaka, bo ten pierwszy ma giętkie skrzydła – powiedział. To konsekwencja samej ich budowy. Skrzydło nietoperza to rozpięta pomiędzy wydłużonymi palcami błona. Każdy palec może poruszać się niezależnie, stąd i kształt skrzydła może się bardzo zmieniać, np. w zależności od szybkości lotu. Skąd wiedzieli o tym naukowcy? Z badań w tunelu aerodynamicznym. Czasami włączali w nim wolny przepływ powietrza, a kiedy indziej głodny nietoperz musiał sobie radzić z szybszym przepływem. W efekcie, gdy „wisiał” w powietrzu w czasie siorbania nektaru, jego skrzydła zachowywały się tak, jak gdyby szybko leciał. Niektóre gatunki tych latających ssaków potrafią się poruszać z prędkością bardzo bliską 100 km/h.

Latać jak Batman

Nietoperze w czasie lotu potrafią zmieniać wypukłość swoich skrzydeł, a to powoduje, że panują nad ich nośnością. Ptaki, a ich śladem także samoloty, chcąc zmienić nośność, poruszają lotkami na końcu swoich skrzydeł. W locie nietoperzy jest jednak coś, czego nie potrafi żadne znane na Ziemi zwierzę (ani maszyna). Te ssaki potrafią uderzać skrzydłami naprzemiennie. Lewe skrzydło w górę, prawe w dół, i zmiana – prawe w górę, lewe w dół. To powoduję, że ciało nietoperza porusza się z niezwykłą precyzją. Gdy obydwa skrzydła poruszają się w dół, ciało ptaka, na zasadzie akcja–reakcja, porusza się do góry. Analogicznie, gdy ptasie skrzydła poruszają się do góry, korpus ptaka porusza się do dołu. Lecący ptak nieustannie, w rytmie trzepotania skrzydłami, porusza się raz do góry, raz w dół. Naprzemienne trzepotanie skrzydłami powoduję że ciało nietoperza może być całkowicie nieruchome, całkowicie opanowane.

Czytając o tym, jak międzynarodowa grupa fizyków, techników i informatyków, a później matematyków i inżynierów lotnictwa wpatruje się w małego ssaka, którego jedynym marzeniem jest napić się nektaru ze zwisającej w tunelu aerodynamicznym rurki, można zadać sobie pytanie, po co to wszystko? Czy naprawdę nie ma ważniejszych spraw do odkrycia? Człowiek zgłębił tajniki budowy maszyn latających, obserwując zwierzęta. – Chciałbym, żeby nasze samoloty potrafiły tak precyzyjnie manewrować jak nietoperze – powiedział Geoffrey Spedding, inżynier lotnictwa i kosmonautyki z University of Southern California w USA. Tego typu badania niewątpliwie przybliżą ten moment. A wtedy każdy będzie mógł latać jak Batman.



Gość Niedzielny 22/2007