Александр Житинский - Полдень XXI век 2009 № 05

• Название: Полдень XXI век 2009 № 05
• Автор: Александр Житинский
• Издательство: Издательство: ВОКРУГ СВЕТА
• Жанр: Научная Фантастика
• Год: 2009
• ISBN: 978-5-98652-292-0

Содержание

КОЛОНКА ДЕЖУРНОГО ПО НОМЕРУ.

Александр Житинский

ИСТОРИИ, ОБРАЗЫ, ФАНТАЗИИ

Александр Волков ««АППОЛОН-28»»

Кое-что из истории покорения космоса, и не совсем фантастика.

Александр Егоров «ДЕВЯТЬ ДНЕЙ ДЕМОНА». Рассказ

Илья Кузьминов «РЕКУРСИЯ». Рассказ

Максим Чупров «СТЕПЬ». Рассказ

Игорь Минаков «СКАЗКА — ЛОЖЬ». Рассказ

Максим Маскаль «ИПОТЕКА ДЛЯ ДУРАКОВ». Рассказ

Андрей Дубинский «ЗЕРКАЛЬНЫЙ». Рассказ

Роман Годельшин «ДЕЗЕРТИР». Рассказ

ЛИЧНОСТИ, ИДЕИ, МЫСЛИ

Леонид Фишман «ЗАЧЕМ МЕНЯТЬ ИСТОРИЮ?»

Антон Первушин «МИФОЛОГИЯ КОСМИЧЕСКОГО ЛИФТА»

ИНФОРМАТОРИЙ

Наши авторы

---

Не знаю, как вам, а мне очень не хотелось бы, чтобы неизбежное крушение веры в возможность быстрого космического прорыва привела к глобальному разочарованию человечества в космонавтике (а между прочим, тенденция уже налицо), а потому попытаюсь здесь и сейчас показать, что со времен Вавилонской башни на этом фронте ничего не изменилось — «космическая канатная дорога» остается всего лишь красивой сказкой, в которую не нужно верить взрослым и ответственным людям.

3.

Итак, массовый интерес к идее космического лифта возник в 1979 году после публикации романа «Фонтаны рая» («The Fountains of Paradise»). Его автор, знаменитый фантаст Артур Кларк, использовал статью четырех американских океанографов, опубликованную в журнале «Наука» («Science») 11 февраля 1966 года и озаглавленную «Небесный крюк». Следует заметить, что океанографы описывали прямой канат постоянного сечения и доказали, подобно Цандеру, что при существующих материалах космический лифт построен быть не может. Таким образом, с самого начала в качестве базы для написания романа Кларк взял чисто гипотетическую, «нереальную» конструкцию. Понимая это, писатель ввел еще одно фантастическое допущение: дескать, через двести лет после начала космической эры (эта временная привязка упомянута в тексте дважды) на орбитальных заводах начнут в промышленных количествах производить нить из «псевдоодномерного алмазного кристалла», которая практически невесома, но прочнее любого земного материала — из этой нити и предлагается сплести «небесный канат».

Артур Кларк работал над романом десять лет (совершенно невероятный срок по нынешним меркам!) и по ходу обдумывал конструкцию космического лифта. Хотя Арцутанов разрешил проблему обеспечения прочности каната еще в 1960 году, фантаст об этом ничего не знал и отыскал выход из затруднительного положения в работе американца Джерома Пирсона, который в 1975 году «переоткрыл» идею космического лифта, доказав, что тот технически осуществим, если сделать канат не с одинаковым по всей длине, а с переменным сечением: тончайшим у Земли и наиболее толстым — на геостационарной орбите. Кроме того, необходим противовес, который будет придавать лифту устойчивость — противовесом может служить либо еще один такой же канат, протянутый в сторону Луны, либо массивный астероид, пригнанный на околоземную орбиту.

Именно в таком виде космический лифт и описан в романе «Фонтаны рая». При этом, когда Кларк узнал о статье Арцутано-ва, он охотно признал его приоритет, и с этого момента популярнейший фантаст и простой ленинградский инженер стали хорошими друзьями.

Какое же обоснование дает Артур Кларк необходимости постройки столь сложного и циклопического сооружения? А вот какое:

«Космическая эра длится свыше двух веков. Вторую половину этого срока наша цивилизация всецело зависит от искусственных спутников. Глобальная связь, метеослужба, использование земных и океанских ресурсов, служба почты и информации — если что-нибудь случится с космическими системами, мы вновь погрузимся во тьму невежества. Возникнет хаос, и большая часть человечества погибнет от голода и болезней. Заглядывая за пределы Земли, мы видим автономные колонии на Луне, Меркурии и Марсе, а также неисчислимые богатства, добываемые из недр астероидов. Однако, хотя ракеты стали сейчас наиболее надежным транспортным средством из всех, какие когда-либо были изобретены, <…> они все еще малоэкономичны. Хуже того, их воздействие на природу чудовищно. Несмотря на все попытки контролировать коридоры входа и выхода, шум при взлете и посадке досаждает миллионам людей. Продукты выхлопа, накапливающиеся в верхних слоях атмосферы, уже привели к климатическим изменениям. <…> Экстраполяция роста перевозок на конец века показывает, что грузооборот на трассе Земля — орбита увеличится почти в полтора раза. Однако эксплуатационные характеристики ракет близки к абсолютному пределу, обусловленному законами физики».

Таким образом, космический лифт, построенный на экваторе (а только там его и можно построить), должен раз и навсегда заменить ракеты, обеспечив бесперебойное функционирование околоземной инфраструктуры и межпланетную навигацию.

Но возникает новый вопрос: насколько это будет выгодно с экономической точки зрения? Необходимо просчитать риски, ведь может оказаться, что постройка лифта и его эксплуатация окажутся дороже, чем запуск необходимого груза с использованием классических ракет на жидком топливе.

К вопросам экономики Артур Кларк отнесся довольно легкомысленно. Мы не найдем в его романе столь же точных цифр по этому поводу, как, скажем, по поводу протяженности «небесного каната». Например, он ничтоже сумняшеся утверждает, что «стоимость перевозки одного пассажира не превысит нескольких долларов», а сами затраты на постройку лифта составят «много миллиардов долларов». Или вот еще пассаж: «По самым скромным подсчетам, лифт в сто раз экономичнее любой ракеты». В чем экономичнее? В энергопотреблении? В трудозатратах? Наверное, всё-таки не по себестоимости и не по экономии материалов?..

Оперировать подобными оценками не представляется возможным, поскольку они словно бы взяты из рекламного проспекта, а реклама источником достоверной информации не является.

Тем не менее «Фонтаны рая» полюбились миллионам читателей, в глазах которых космический лифт стал проектом, который осуществят если не сегодня, то уж завтра точно.

Когда выяснилось, что приоритет в изобретении лифта принадлежит ленинградскому инженеру, в Советском Союзе принялись активно обсуждать его концепцию. Специальные и популярные статьи посыпались, как из рога изобилия, а художники изощрялись в изображении колоссальной тросовой системы, соединяющей Землю с космосом. Однако не имеет смысла перечислять здесь все проекты и фамилии их авторов хотя бы потому, что в СССР не было ни одной площадки, откуда можно было бы протянуть к небу подобный лифт, а если бы такой проект когда-нибудь и был принят к реализации, то никто не допустил бы находящуюся в изоляции державу к постройке стратегически значимого сооружения. Можно еще вспомнить, как коммунистическое руководство с гордостью отказалось от многочисленных предложений американцев вместе слетать на Луну, — исторический опыт подсказывает, что вряд ли хоть один влиятельный советский конструктор появился бы на гипотетической «стройке века» — ну разве что Арцутанова отправили бы…

В итоге по-настоящему серьезного проекта космического лифта (технически и экономически обоснованного) за двадцать лет обсуждения так и не появилось. Лишь в начале XXI века агентство НАСА объявило конкурс на разработку общей концепции тросовой космической системы, и вот тут выявились малоприятные детали.

4.

В 2000 году доктор Брэд Эдвардс выпустил отчет, в котором излагались результаты предварительных исследований по проекту космического лифта. Поначалу данные Эдвардса внушали оптимизм. Американец показал, что кларковский «псевдоодномерный алмазный кристалл» фактически уже создан, и это — так называемые однослойные углеродные нанотрубки, по своей прочности на два порядка превышающие лучшие марки стали.

Расчеты, вроде бы, подтверждали главное — теоретически нанотрубки дают как минимум трехкратный запас по прочности. Но это теоретически. Вот несколько цифр: необходимая прочность на разрыв для одной миллиметровой нити космического лифта должна быть не ниже 65 гигапаскалей (что соответствует грузу в 65 тонн), а лучшие нанотрубки, создаваемые сегодня, обеспечивают 52 гигапаскаля — тоже неплохо, но явно недостаточно. Чрезвычайно высока и стоимость нанотрубок — грамм стоит 25 долларов, а на один трос для лифта, по прикидочной оценке, понадобится 20 миллионов граммов. Терпимо, но сколько придется натянуть таких тросов, никто сегодня точно не знает и сказать не может.

Очень разнятся и оценки стоимости возведения лифта. Например, вышеупомянутый доктор Эдвардс полагает, что постройка обойдется в сумму от 20 до 40 миллиардов долларов, при этом первая лента будет стоить 6,2 миллиарда. А в японской Ассоциации космического лифта просят всего-то 10 миллиардов. И снова, вроде бы, оценки внушают оптимизм — цена выглядит умеренной, сопоставимой с ценой разработки нового космического корабля, а результат будет налицо: ожидается, что использование лифта снизит расходы на космические запуски на два порядка и за счет этого он быстро окупится.

Первую ложку дегтя в необъятную бочку с медом подбросил итальянский адъюнкт-профессор Никола Пуньо из Политехнического института Турина, который в своей недавней работе показал, что если одна нанотрубка потеряет всего один атом углерода, она потеряет в прочности тридцать процентов! Причем это касается не только тех трубок, которые уже созданы, но и тех, которые еще только предполагается создать.