Черты будущего
Шрифт:
Конечно, разрабатывать существующими методами пласты, залегающие на глубине нескольких километров, чересчур сложно и дорого. А раз так, мы должны открыть совершенно новые способы, как это уже сделано в добыче нефти и серы. Прямая необходимость да к тому же и научная любознательность вынудят нас заняться теми проектами, которые уже описаны мной в главе 9.
Теперь давайте несколько расширим наши горизонты. До сих пор мы рассматривали в качестве источника полезных ископаемых только нашу планету. Но Земля ведь содержит всего лишь около трех миллионных долей общей массы вещества солнечной системы. Правда, более чем 99,9 процента этого вещества приходится на долю Солнца,
Учитывая современную астрономическую стоимость космического полета (доставка каждого килограмма полезного груза даже на ближайшую околоземную орбиту обходится в несколько тысяч долларов), предположение о том, что мы когда-нибудь сможем добывать где-то на другом краю солнечной системы и перевозить оттуда миллионы тонн полезных ископаемых, может показаться чистой фантастикой. Даже перевозка золота вряд ли окупилась бы; выгодно было бы перевозить лишь алмазы.
Однако такая точка зрения несет на себе печать современного примитивного уровня космонавтики, обусловленного крайне низкой эффективностью ее средств. Не очень-то приятно сознавать это, но ведь если бы мы умели действительно эффективно использовать энергию, то на отправку одного фунта полезного груза в космос с полным отрывом от Земли нам потребовалось бы затратить всего 25 центов на химическое горючее, а доставка его с Луны на Землю обошлась бы всего в 1–2 цента. По ряду причин эти цифры представляют собой недостижимый идеал, но они показывают, сколь огромен простор для усовершенствований. Некоторые исследования в области ядерных двигателей дают основания полагать, что даже в рамках предвидимого развития техники космический полет будет стоить не дороже полета на реактивном самолете, а перевозка грузов обойдется намного дешевле.
Займемся сначала Луной. Пока мы еще ничего не знаем о ее минеральных ресурсах, однако они должны быть колоссальны, а в некоторой части ее богатства могут оказаться уникальными. Поскольку Луна лишена атмосферы и обладает сравнительно слабым гравитационным полем, то вещество с поверхности Луны можно было бы метать «вниз» на Землю с помощью электрокатапульт или пусковых рельсовых установок. Ракетного топлива на это не потребуется — достаточно будет потратить несколько центов на электроэнергию, чтобы отправить килограмм полезного груза. Капитальные затраты на метательную установку будут, конечно, очень велики, но они окупятся многократным использованием.
Таким образом, если на Луне начнутся крупные промышленные разработки, представляется теоретически возможным переправлять добытые там материалы на Землю большими партиями на борту грузовых кораблей-роботов. Такие корабли смогут приземляться на заранее подготовленные посадочные площадки, предварительно погасив в верхних слоях атмосферы огромную скорость, с какой они возвращаются к Земле (около 40 000 километров в час). Расход ракетного топлива при этом будет очень невелик — только на ориентацию корабля и управление им на участке спуска главным источником энергии будет стационарная силовая станция метательной установки, построенной на Луне.
Углубимся дальше в космическое пространство. Мы знаем, что в солнечной системе рассеяно колоссальное количество металла, в том числе много превосходного никеля и железа в виде метеоритов и астероидов. Самый крупный из астероидов, Церера, имеет диаметр, равный 720 километрам, а астероидов с поперечником более полутора километров, возможно, существуют
Астероиды как источники сырья особенно привлекательны тем, что их гравитационные поля крайне слабы. Чтобы покинуть астероид, практически почти не нужно затрачивать энергию; с небольшого астероида человек легко может оторваться прыжком. Когда ядерные ракетные двигатели будут усовершенствованы, возможно, окажется целесообразным сталкивать астероиды (пусть самые маленькие) с их орбит и переводить на такие траектории, которые приведут их, скажем, через год в непосредственное соседство с Землей. Здесь они будут задержаны на околоземной орбите, пока их не раздробят на куски подходящих размеров; возможно и другое решение — целиком сбрасывать астероиды на Землю.
Эта последняя операция почти не потребует затрат топлива, ибо всю работу выполнит гравитационное поле Земли. Однако она потребует исключительно точного и абсолютно надежного наведения, так как последствия ошибки могут быть настолько ужасны, что лучше об этом не думать. Даже очень маленький астероид способен стереть с лица Земли большой город, а падение астероида, содержащего годовой запас железа для всей планеты, было бы эквивалентно взрыву мощностью в 10 000 мегатонн. При его падении образовалась бы воронка по меньшей мере в десять раз больше Аризонского кратера. Поэтому, пожалуй, лучше будет использовать в качестве разгрузочной площадки не Землю, а Луну.
Если когда-нибудь человечество найдет способы управления гравитационными полями (эта проблема обсуждалась в главе 5), то подобные космические инженерные мероприятия станут гораздо более приятным. Тогда нам, возможно, удастся аккумулировать колоссальную энергию падающего астероида и использовать ее так, как мы используем сегодня энергию падающей воды. Эта энергия будет, так сказать, добавочной премией в дополнение к целой горе железа, которую мы плавно опустим на Землю. Правда, эта идея представляет собой пока что чистейший вымысел, однако нам не следует отбрасывать ни одного проекта, если в нем соблюдается закон сохранения энергии.
Отправка материалов с поверхности планет-гигантов — гораздо менее привлекательное предложение, чем разработка астероидов. Мощные гравитационные поля сделают решение задачи трудным и дорогостоящим даже при наличии неограниченных ресурсов термоядерной энергии, а без такой предпосылки этот замысел вообще бессмысленно обсуждать. К тому же планеты типа Юпитера, по-видимому, почти исключительно состоят из малоценных легких элементов, таких, как водород, гелий, углерод и азот; все более тяжелые элементы заключены в ядрах этих планет, на глубинах, измеряемых тысячами километров.
Аналогичные соображения в еще большей степени относятся и к Солнцу. Однако в данном случае есть одно благоприятное обстоятельство, которым когда-нибудь, возможно, удастся воспользоваться. Вещество Солнца находится в плазменном состоянии, иначе говоря, оно нагрето до такой высокой температуры, что все его атомы ионизированы. Плазма проводит электрический ток гораздо лучше, чем любой металл; управление ею с помощью магнитных полей составляет основу новой науки, имеющей очень важное значение — магнитогидродинамики, сокращенно именуемой МГД (см. главу 9). Ныне мы используем различные магнитогидродинамические методы в научно-исследовательской работе и промышленности для получения и удержания плазмы при температурах, достигающих миллионов градусов. Аналогичные процессы можно наблюдать на Солнце, где магнитные поля вокруг солнечных пятен и вспышек настолько интенсивны, что они выбрасывают облака газа размером с земной шар на высоту в тысячи километров, легко преодолевая солнечную гравитацию.