Звездные корабли воображения
Шрифт:
Попробуем пофантазировать о будущем космических городов, используя известные нам приемы увеличения (уменьшения) и дробления (объединения). Увеличим количество элементов в цепочке, образующей город, получим линейную конструкцию длиной в сотни километров. Такая конструкция будет динамически неустойчива, и ее следует изогнуть так, чтобы конструкция стала дугой окружности, в центре которой находится Земля. Продолжим наращивать число элементов (прием увеличения). Наступит момент, когда дуга города замкнется, около Земли появится кольцо, "висящее" на некоторой высоте.
Можно ли еще больше увеличить число элементов конструкции, ведь кольцо уже замкнуто?
Попробуем это сделать, создавая второе кольцо внутри или снаружи первого. Кольца будем располагать близко друг от друга, чтобы между ними можно было перемещаться
Представим себе такие кольца-города на орбитах вокруг Солнца, представим аналогичные кольца, составленные из зеркал, захватывающих значительную часть солнечного излучения.
Вот несколько примеров использования в фантастике приема объединения. Прежде всего упомянем "Великое Кольцо" И. А. Ефремова — объединение всех цивилизаций Галактики в единую систему разумов, общающихся друг с другом. Объединение, если можно так выразиться, формально-информационное. Каждая цивилизация развивается практически самостоятельно, возможности для взаимопомощи у цивилизаций "Великого Кольца" очень ограниченны из-за пространственной разобщенности. Следующий шаг в использовании приема объединения: цивилизации раз и навсегда объединяют свои звездные системы в единую структуру шарообразной формы. Так, в рассказе Г. Альтова "Порт Каменных Бурь" цивилизации объединяют свои звезды в единое шаровое скопление, расстояния между звездами сокращаются до световых месяцев или даже недель. Дальнейшее использование приема объединения — ситуация, когда цивилизации просто не могут обходиться друг без друга: цивилизации, находящиеся в симбиозе. Так в фантастике появляется идея о том, что познать неимоверную сложность Вселенной способен лишь симбиоз разумов совершенно разных типов, развившихся каждый по своим законам, разумов, знания которых не повторяют, а дополняют друг друга. Идея "Великого Кольца" находилась и находится в пределах современных научных представлений о причинах и методах контакта (в конечном счете именно в создании "Великого Кольца" дальняя цель программы SЕТI).
Идея же о непременном симбиозе разумов, необходимом на определенном этапе развития, симбиозе, без которого невозможно будет дальнейшее познание Вселенной, — идея эта пока находится за пределами научно-технического прогнозирования. Но разве не отвечает эта идея критериям внешнего оправдания и внутренней красоты?..
Под солнечным парусом
Прием вынесения, о котором сейчас пойдет речь, заключается в следующем — нужно отделить от объекта одно из его главных свойств. Есть обратный ему прием, приписывающий данному объекту свойство другого объекта.
Обратимся вновь к космическим кораблям. Они должны иметь двигатели (ведь это транспортное средство) и создавать условия для жизни экипажа (в сущности, выполнять функции огромных скафандров). Отделив от корабля свойство создавать условия для жизни экипажа, мы получим всего лишь корабль-автомат, управляемый экипажем, который находится в комфортных условиях на Земле. Это уже не фантастика. Достаточно вспомнить советские "Луноходы", да и любой спутник или автоматическая межпланетная станция принимает и выполняет команды с Земли. Радиоуправляемые ракеты появились в 40-х годах, радиоуправляемые космические аппараты — несколько позднее.
На страницах же научной фантастики радиоуправляемая ракета, летящая к Луне, была впервые описана Д. Шлосселем в рассказе "Лунный курьер" (1929 г.). А двумя годами раньше на страницах фантастического рассказа В. Левашова "КВ-1" стартовала неуправляемая автоматическая ракета с кинокамерами на борту. Идеи фантастов были вполне прогностичными, хотя и в данном случае на приоритет фантастики не ссылаются.
В общем, это естественно. И К. Э. Циолковский, и выдающиеся фантасты прошлого писали о полетах в космос кораблей с экипажем ("С Земли на Луну" Ж. Верна, "Первые люди на Луне" Г. Уэллса, "Вне Земли" К. Э. Циолковского, "Прыжок в ничто" А. Беляева и др.). Прогностическая функция фантастики вошла в конфликт с фантастикой как видом литературы. Правильными были прогнозы В. Левашова и Д. Шлосселя, но ведь литературно выигрышнее конфликты с участием людей, а не автоматов.
Попробуем теперь отделить от космического корабля двигатель: космический аппарат летит к цели, а его двигатель находится на Земле. Насколько это возможно?
В 1896 г. французские фантасты А. Ле Фор и А. Графиньи опубликовали повесть "Вокруг Солнца". К сожалению, комитеты по делам изобретений и открытий не принимают к рассмотрению заявок на изобретения, сделанные на страницах научно-фантастических произведений. Будь она подана, заявка А. Ле Фора и А. Графиньи составлена была бы так: "Способ передвижения корабля в космическом пространстве за счет давления света, отличающийся тем, что с целью увеличения полезной массы и улучшения иных характеристик аппарата движение осуществляют давлением света, источник которого находится на Земле".
Теоретически давление электромагнитного излучения было предсказано Дж. Максвеллом в 1873 г., но первые успешные опыты П. Н. Лебедева, доказавшего, что такое давление существует, были завершены лишь в 1899 г. Фантасты не только предсказали реальное открытие русского физика, но и использовали это открытие — луч света толкает космический корабль. Мощный прожектор установлен на Земле, где нет необходимости экономить граммы конструкции, сам же корабль несет только зеркало и полезный груз.
Плодотворная прогностическая идея не может нв развиваться. После опытов П. Н. Лебедева стало ясно: чтобы заставить двигаться космический корабль, необходимо приложить силу, которую с помощью обычного прожектора не создашь. Как разрешить это противоречие? Прожектор создает давление света на поверхность отражающего зеркала, установленного на корабле. Значит, нужно либо существенно увеличить давление света (создать совершенно новый тип прожектора), либо увеличить поверхность зеркала — давление не изменится, но общая сила тяги возрастет. Русский фантаст А. Красногорский пошел по второму пути. В опубликованной в 1913 г. повести "По волнам эфира" он увеличил поверхность отражающего зеркала до размеров огромного паруса. Более того, автор нашел естественный прожектор, естественный двигатель — Солнце. Если сделать достаточно большой парус-зеркало, давление солнечных лучей позволит кораблю маневрировать и разгоняться и даже двигаться "галсами" против ветра, как это делали на Земле во времена парусного флота.
Удивительно, что эта поэтичная по сути идея не была сразу же подхвачена. Прошло 11 лет, и лишь в 1924 г. Ф. А. Цандер опубликовал первую научную работу о космических солнечных парусниках. Сейчас же существуют разработанные в деталях проекты космических аппаратов с солнечным парусом. Один из таких аппаратов предполагалось в США запустить к комете Галлея. Существует немало модификаций паруса, например "солнечный гироскоп", состоящий из 12 лопастей, каждая из которых имеет длину 7,4 км и ширину 8 м. Такой парус на расстоянии 1 а. е. от Солнца обеспечивает тягу 50 Н. Главная здесь трудность заключается в создании тончайшей и прочной пленки для паруса (ее толщина должна составлять всего 0,0025 мм).
Давление света, кстати, приходится и сейчас учитывать в некоторых космических аппаратах. Спутники Земли, на которых ставят эксперименты по проверке эффектов общей теории относительности, должны быть ограждены от всех космических влияний, кроме одного — поля тяжести. Давление солнечного света в этом случае тоже относится к вредным влияниям, и на спутники ставят специальные двигатели, компенсирующие так называемую парусность.
Однако создание космического парусника — это один способ разрешения противоречия, о котором шла речь выше. Второй способ заключается в конструировании прожектора, способного создавать очень большое давление на поверхность отражателя. Идея прожектора, создающего в небольшом объеме колоссальную плотность лучистой энергии, появилась в фантастике задолго до изобретения лазера ("Война миров" Г. Уэллса, "Гиперболоид инженера Гарина" А. Н. Толстого и др.). Но для движения космических кораблей фантасты эту идею не использовали вплоть до реального создания лазера.