Такое разное будущее: Астронавты. Магелланово облако. Рукопись, найденная в ванне. Возвращение со звезд. Футурологический конгресс (сборник)
Шрифт:
Нужно было искать другие пути. Возникла мысль о многоступенчатых ракетах, то есть ракетах, расположенных друг над другом. При взлете работала нижняя ступень, а когда запасы горючего в ней кончались, она автоматически отделялась, и в работу включался двигатель следующей ступени. Таким образом возникли в шестидесятых годах XX века «ракетные поезда» для перелетов через океаны. В продолжение всего полета они находились в полной пустоте, на высоте пятисот километров, благодаря чему набранная ими скорость почти не уменьшалась до момента посадки. Сначала ограничивались строительством двухступенчатых ракет, потом, чтобы успешнее бороться с огромной диспропорцией между начальной и конечной массой ракеты, стали строить огромные «стратосферные поезда». Величайшим аппаратом такого типа был «Белый метеор», состоявший из восьми постепенно уменьшавшихся ракет. Самая большая из них весила девять тысяч тонн, а самая маленькая, последняя, – около одиннадцати тонн. Этот гигант, выпущенный в пространство приблизительно в 1970 году, должен был сделать облет вокруг Луны, произвести съемку ее невидимого с Земли полушария и вернуться после ста восемнадцати часов непрерывного полета. В телескоп было видно, как «Белый метеор» исчез в небе, оставляя за собой оболочки использованных ракет, в назначенный срок достиг Луны и скрылся за краем ее диска. Вынырнув вскоре по другую сторону ее, он направился к Земле с высоты триста восемьдесят тысяч километров. Однако в расчеты вкралась ошибка, в результате которой корабль перелетел через широкое пространство Сахары, предназначенное для его приземления, и упал в Атлантический океан, на глубину шесть тысяч метров. Подъем корабля был связан с такими большими трудностями, что его там и оставили, пожертвовав ценными материалами и фотоснимками.
Этот первый подлинно межпланетный полет (хотя он был проделан кораблем, на котором не было ни одной живой души) возбудил всеобщий интерес. Мысль первых астронавтов перевезти на высоту нескольких тысяч километров, в зону ничтожно малого притяжения Земли, части металлической конструкции, из которых можно соорудить искусственный спутник Земли, все больше овладевала учеными. Это сооружение было бы промежуточной станцией для всех межпланетных полетов; корабли, израсходовав огромные количества горючего для того, чтобы преодолеть земное притяжение, пополняли бы там свои запасы для дальнейшего полета.
Но построить такой остров оказалось не так-то просто: нужно было перевезти ракетами в пространство несколько тысяч тонн металла и там при температуре, близкой к абсолютному нулю, в полной пустоте соединять части конструкции между собой.
Предлагалось несколько различных способов создания на таком острове искусственного притяжения, которое позволило бы людям двигаться; в одном из проектов немецких ученых предлагалось сильно намагнитить искусственный спутник и снабдить обувь его обитателей стальными подошвами.
Опыты начались с сооружения небольших спутников. При помощи управляемой с Земли трехступенчатой ракеты, последнее звено которой достигало скорости восьми километров в секунду, был заброшен первый искусственный спутник, делавший обход вокруг Земли за два с половиной часа, хорошо видимый в телескопы, а при ясной погоде и низком положении Солнца видимый даже простым глазом в виде крохотной черной точки, равномерно движущейся в небе. Следующий искусственный спутник был целой научной лабораторией, посланной в пространство с таким расчетом, что он должен вращаться вокруг Земли на высоте сорока двух тысяч километров. Двигаясь по такой орбите, тело оборачивается вокруг Земли один раз за сутки и, следовательно, кажется неподвижно стоящим в одной точке неба, словно повиснув в пространстве наперекор законам тяготения. Эти необычные условия были очень важны для астрономов, разместивших в носовой части ракеты-спутника свои наблюдательные приборы.
Однако строительство промежуточных станций за пределами Земли на этом прекратилось, так как дальнейшее развитие техники доказало их нецелесообразность. Такое решение проблемы с самого начала вызывало возражения. Многие говорили, что это, безусловно, ложный путь, ибо постройка искусственного спутника не устраняет необходимости в огромных «ракетных поездах»; расчеты показывают, что если экспедиция даже на ближайшие планеты рассчитывает вернуться на Землю, то размеры кораблей должны быть огромными и при наличии промежуточных станций. Оппоненты вспоминали также один из этапов развития земного воздухоплавания в двадцатых годах XX столетия, когда много говорилось о необходимости сооружения в Атлантическом океане плавающих островов для посадки самолетов по пути из Европы в Америку. Такие проекты диктовались состоянием техники самолетостроения, которая не располагала достаточно крупными и мощными машинами для беспосадочных перелетов. Проблема эта несколько лет спустя была решена совсем по-другому, и дорогостоящая постройка искусственных островов оказалась ненужной.
Голоса, возражавшие против космических промежуточных станций, раздавались особенно часто из физических лабораторий и институтов, так как работавшие там ученые лучше, чем кто бы то ни было, понимали, что ракеты с химическим горючим, пройдя сложный путь развития от китайских драконов и маленьких пороховых ракет до «Белого метеора» с его начальной массой в двадцать одну тысячу тонн, дошли до своего предела и что на сцену выступает новый, гораздо более мощный источник энергии – атомное ядро.
Энергию распада атома, открытую в середине XX века, не сразу удалось использовать для получения электричества или для регулирования климата и преобразования поверхности Земли. Этому довольно долго препятствовали технические навыки, унаследованные от прежних поколений. Подобные явления не раз наблюдались в истории техники. Изобретатели автомобилей строили их наподобие конных экипажей, и прошло несколько десятков лет, прежде чем для автомобиля было найдено самостоятельное конструктивное решение, освободившее его от плена своих несовершенных предков. Первые железнодорожные вагоны были дилижансами, поставленными на рельсы. Первые пароходы строились по образцу парусных судов. Эта инерция мысли сильно осложняла работу и по использованию атомной энергии. Но здесь причины лежали глубже, и преодолеть их было гораздо труднее, чем в приведенных примерах. Эпоха пара заставила инженеров усиленно совершенствовать обработку металлов, особенно железа, которое стало основным материалом для сооружения машин. По мере того как делались все более могучими «железные ангелы» – паровые машины, снимавшие с человечества бремя тяжелого труда, – расширялись также и познания о ценности такого топлива, как уголь и нефть; а технология металлов создавала сотни, тысячи особых видов стали и сплавов, приспособленных для выполнения строго определенных функций: одни сплавы создавались для вальцевания обшивки паровых котлов, другие – для корпусов машин, третьи – для подшипников, четвертые – для цилиндров, турбинных лопаток и валов. Общее количество сплавов достигало нескольких тысяч. Открытие атомной энергии создало настолько новую ситуацию, что едва ли кто-нибудь мог сразу понять, какой огромный переворот в техническом мышлении вызовет ее широкое использование. Вначале никто не решался отказаться от технических знаний, накопленных ценой труда многих поколений. Поэтому теплоту, полученную в атомных котлах, использовали для образования пара, вращающего построенные по-старому паровые турбины. Однако уже через несколько лет этот способ был признан непригодным. Водяной пар служил хорошим переносчиком тепла между пламенем угля и цилиндром машины, но при сжигании атомного топлива этого было недостаточно. Атомный котел, способный дать температуру, характерную для звездных ядер, был вынужден работать на ничтожных для него температурах в несколько сотен градусов, и это чрезвычайно снижало коэффициент полезного действия. Только теперь люди в полной мере поняли, насколько сложны были все известные до сих пор способы получения энергии: химическая энергия топлива превращалась в тепловую, тепловая – в энергию движения пара и только эта последняя – в электрическую. Между тем атомный котел выбрасывал целые тучи электрически заряженных атомных обломков; если бы их можно было собрать и нужным образом направить, это дало бы неисчерпаемый источник электричества.
Задача была поставлена, цель указана, но на пути к ее достижению лежали гигантские трудности.
Вся прежняя наука оказалась сведенной на нет. В совершенстве изученные материалы под действием раздробленных атомов изменяли свои свойства буквально на глазах. Самые твердые и прочные виды стали пропускали атомное излучение, как дырявые сита. До этого времени инженер-энергетик или машиностроитель создавал машины с возвратно-поступательным или вращательным движением, изучал теории трения, смазки, сопротивления материалов. Теперь он вступал в незнакомые ему области огромных температур и излучений, известных до сих пор только астрономам. Он должен был овладевать новыми знаниями и создавать новые, не существовавшие в природе средства, чтобы обуздать этот мощнейший и элементарнейший вид энергии, который вот уже миллиарды лет дает жизнь всему Космосу и поддерживает огонь звезд.
По мере того как старые фабрики и заводы прекращали работу, исчезали грязные котельные со своими сетями шипящих, ворчащих трубопроводов, машинные залы, полные свистящих турбоагрегатов, шумные вакуумные насосы, огромные горы угля и градирни. Вся эта длинная глава цивилизации уходила в прошлое, чтобы покоиться рядом с главами, описывающими парусные, движимые ветром суда, паровозы, управляемые воздушные шары – цеппелины, рядом со многими главами, в которых описаны чудовищные средства, некогда применявшиеся людьми для взаимного уничтожения в разрушительных войнах.
Новые фабрики имели совершенно иной вид. За прозрачными стенами ходили люди в белых халатах, следившие за помещенными в подвалах, позади толстых экранов, веществами. Претерпевая ряд последовательных изменений, превращаясь из одного элемента в другой, они выделяли энергию. В светлых цехах новых фабрик стояла полная тишина; и только там, где ток с главных сборных шин переходил в сети высокого напряжения, слышалось низкое, равномерное гудение трансформаторов.
Электричество, хотя и полученное прямо из атомов, нельзя было использовать непосредственно для движения ракет. Астронавтике еще предстояло дождаться своего величайшего открытия. Казалось, атомное горючее обещало бесконечно больше, чем всякое другое: газы, возникающие при распаде атомов, имели скорость в несколько сотен, а то и тысяч километров в секунду, и куска урана весом около двух килограммов было бы достаточно, чтобы перебросить тысячетонный груз на Луну. Но это решение, столь легкое на бумаге, на деле оказалось очень трудным. Суть в том, что атомы, распадаясь, разбрасывают обломки во все стороны, а для движения ракеты их нужно направить в одну, и техника тех времен считала эту проблему неразрешимой. Но вот появились новые открытия, и одна из самых молодых наук – синтетическая химия атомного ядра – решила проблему межпланетного полета.