Чердак. Только физика, только хардкор! - Дмитрий Побединский

Надо сразу сказать: не пытайтесь обмануть такой сканер, придавая незаконному грузу безобидные очертания. Дело в том, что ослабление излучения происходит при взаимодействии с электронами в атомах. А их количество варьируется в зависимости от элемента, поэтому интроскопы могут определить не только контуры и плотность материала, но и его приблизительный химический состав. Различные элементы подкрашиваются разными цветами, поэтому на изображении хорошо различимы органика, взрывчатка, наркотики, пластик, металл. Так что если вы провозите пластмассовый пистолет, то вас никто останавливать не будет. Но если вы попробуете замаскировать, например, пластид под шоколадку, это сразу заметят.

Слабое место интроскопов – геометрические особенности сканирования. Оно происходит в одной плоскости при движении багажа по ленте. Так что предметы, параллельные этой плоскости, будет сложно распознать. Но в последних моделях сканирование производится в нескольких плоскостях, и этот фокус сейчас уже почти нигде не проходит. Так что, если уж вы решились на такое, распиливайте все на мелкие кусочки, в надежде на то, что оператор их не заметит.

Металлоискатели

Что касается суперсовременных сканеров тела человека, прежде чем до них добраться, вы должны пройти через рамку металлодетектора. И вот его обмануть не так-то просто. Или?..

В таких рамках создается переменное магнитное поле, и из-за него абсолютно во всех металлах возникают слабые электрические токи. Поэтому предметы сами становятся источниками магнитного поля, которое и улавливает детектор. Магнитное поле нельзя ничем экранировать, оно проникает сквозь любые вещества, кроме сверхпроводников. Они обладают нулевым сопротивлением, и в них поле не проникает, так что металл, закутанный в сверхпроводник, будет невидим для металлодетектора. Единственная проблема – такое состояние достигается при очень низких температурах, не выше –140 ℃. Так что, если хотите обмануть металлодетектор, будьте добры, захватите с собой баллон жидкого азота для охлаждения.

Сканеры на обратном рассеянии

Ну и наконец, о сканерах для человека. Их существует два типа. Первый – основанный на обратном отражении рентгеновского излучения.

Да-да, именно так. Все-таки дозу радиации в аэропорту вы можете схлопотать. Однако не переживайте, мощность этого рентгена очень-очень слабенькая. В дальнейшем полете на высоте 10 000 метров вы получите дозу в сотни раз большую.

Основаны эти сканеры на том, что рентгеновское излучение может не только пронизывать тела насквозь, но и отражаться. Этот эффект называют комптоновским рассеянием, и происходит он на свободных электронах. Но разве в нашем теле они свободные?

Дело в том, что в легких атомах нашей кожи электроны слабо притягиваются к ядру, поэтому их отчасти можно назвать свободными, от них отражаются рентгеновские лучи. А вот от металлов отражение слабое, так как ядра сильней притягивают электроны. Если зарегистрировать отраженное излучение, то кожа будет выглядеть светлой, а металл и остальное пространство будет черным, ведь оттуда не приходит отраженное излучение. Поэтому все металлические предметы, расположенные в боковых карманах, будут сливаться с фоном и их невозможно обнаружить. Так что, если вас не попросят повернуться боком к сканеру, у вас есть все шансы пронести что-нибудь металлическое незамеченным. Именно это и сделал Джон Корбетт.

Микроволновые сканеры

Второй тип сканеров – микроволновые. Они представляют собой две рамки, которые вращаются вокруг вас. В них расположены излучатели миллиметровых волн, наподобие радиоволн мобильных телефонов, wi-fi. Частота этих волн подобрана так, что они беспрепятственно проходят через одежду, но отражаются от поверхности кожи и металлических предметов.

Сканер формирует трехмерное изображение поверхности тела человека. Однако нужно понимать, что оно одноцветное. Такой сканер не видит особых отличий между металлом, неметаллом, кожей и прочей органикой. Так что замаскировать какой-то запрещенный объект, пожалуй, не составляет труда. Лишь бы маскировка была по форме человеческого тела и хорошо отражала миллиметровые волны.

Этические соображения

После введения таких сканеров многие, мягко говоря, удивились. Действительно, это прямо находка для извращенцев, потому что человек действительно виден голым на изображениях. Так что в современных моделях сканеров настоящее изображение обрабатывается программно, а оператор видит только лишь рисунок человечка. Если программа обнаруживает угрозу, она подсвечивает ее в соответствующем месте на картинке.

В заключение скажем, что, хотя некоторые типы сканеров можно обмануть, безопасность в аэропорту обеспечивается целым комплексом мер – видеокамеры, кинологи, психологи, которые наблюдают за поведением пассажиров. Так что обманывать придется не только сканер.

7.2. Следят ли за нами по GPS?

Во всех фильмах про шпионов у спецслужб есть суперспособность – они могут буквально за секунды найти любого человека на планете, где бы он ни находился. В самых крутых фильмах этого человека в режиме реального времени можно увидеть со спутника.

Конечно, это все фильмы, байки… Ну а вдруг нет? Следят ли за нами спецслужбы, и если да, то как это делают?

Устройство GPS

Сразу скажем: использовать для этого только навигационные системы не получится. Дело в том, что спутники не принимают никаких сигналов. Они словно меланхоличные маяки вращаются в пустыне космоса вокруг Земли и безропотно отправляют на Землю сигналы, а навигатор так же послушно их принимает. Навигатор не отправляет ничего в космос, поэтому найти так человека просто невозможно.

Но как тогда работает эта система? В ее основе лежит бесхитростный принцип. Представьте себе, что вы находитесь на огромной шахматной доске с завязанными глазами. Вам нужно определить ваши координаты. Вы знаете, что в двух углах доски стоят звуковые генераторы, которые издают сигнал каждую секунду, а на руках у вас часы, которые вибрируют тоже каждую секунду. Вибрации часов и звук генераторов синхронизированы. Но вы же знаете, что звук движется с определенной скоростью и приходит к вам с отставанием. Так что по задержке сигнала вы сможете определить сначала расстояние до одного источника. Тогда ваше местоположение будет точно на окружности определенного радиуса от источника. Потом вычислите расстояние до другого источника, и на пересечении окружностей и будет ваше место.

Таким же образом работает любая навигационная система. Только это происходит в трехмерном пространстве, вместо звуковых используются радиоволны, и передатчики для синхронизации используют атомные часы. В остальном все очень похоже. Это по-прежнему определение расстояний до спутников и нахождение себя на пересечении теперь уже сфер, а не окружностей.

Как видите, проследить за кем-то по GPS просто невозможно. Другое дело сотовые сети. Как раз они настроены на взаимную передачу информации, поэтому с легкостью пересылают координаты абонента куда следует и не следует.

Геостационарная орбита

Хорошо, скажете вы. Если я не буду пользоваться мобильным телефоном, могу ли я надеяться на то, что меня невозможно будет засечь из космоса? В принципе да, но… не хочется врать, но опасения по этому поводу уже есть. То есть сюжеты из фильмов, когда перемещения преступника отслеживают со спутника в режиме реального времени – не такие уж и сказки.

Сейчас уже практически вся поверхность Земли сфотографирована спутниками вдоль и поперек, и места свободного не осталось. Но нужно понимать, что все это спутники на низкой околоземной орбите, ведь нам же нужно достаточно хорошее пространственное разрешение. Но вот период вращения спутника зависит от высоты, и как бы мы ни старались, низко над Землей мы спутник не повесим. Например, на высоте 500 км период обращения около двух часов. То есть спутник не сможет следить в режиме реального времени, он скорее скроется за горизонтом.

Чтобы спутник висел над поверхностью, единственно возможный вариант – поместить его на геостационарную орбиту. Она находится на высоте 36000 км над Землей (это в три раза больше диаметра Земли, на секундочку) и в плоскости экватора. Там период обращения – ровно сутки, так что спутники движутся синхронно с Землей, поэтому получается, что они словно зависают над поверхностью.

На данный момент геостационарная орбита – пожалуй, самая востребованная, она просто утыкана тьмой спутников связи, вещания, коммуникаций и т. д. Например, все спутниковые тарелки телевидения направлены именно на геостационарные спутники, а так как они находятся в плоскости экватора, то получается, в России все тарелки смотрят практически на юг. Так что, если вы заблудились в городе и вам нужно сориентироваться по сторонам света, не ищите мох на деревьях, просто посмотрите на тарелки!