Тайны военной космонавтики - Святослав Славин

Впрочем, среди проектов «эфирных поселений» есть и технически обоснованные. Скажем, в 1948 году англичане Смит и Росс спроектировали станцию в виде огромного круглого зеркала на длинной ручке. Вогнутое поворотное зеркало собирает солнечные лучи, энергия которых путем несложных преобразований превращается в электрическую энергию. В неподвижной ручке находятся жилые помещения и причалы для космических кораблей.

Можно назвать еще один интересный проект — станцию, спроектированную известным ученым-баллистиком и популяризатором космонавтики, эмигрантом из России А. А. Штернфельдом, долгое время жившим во Франции.

Кстати, подобный макет орбитальной станции «бубличного типа» в 70-е годы XX века демонстрировался на ВДНХ СССР в Москве. На длинной ступице, соединенной тремя спицами с «бубликом», помещались и солнечная электростанция, и обсерватория, и причалы для космических кораблей.

Примерно в это же время, а точнее, в 1976 году были опубликованы результаты предварительных расчетов «эфирного поселения», которые провели американские исследователи. Они выяснили, что «бублик» массой в 500 тысяч тонн, делая один оборот в минуту, сможет создать для своих обитателей искусственную гравитацию, примерно в 10 раз меньшую, чем земная. За счет уменьшения количества азота допускается снижение давления до 0,5 атмосферы. Предполагалось, что в таком космическом городе будут жить до 10 тысяч человек. Чтобы им было, чем питаться, 450 тысяч квадратных метров отводилось под посевы зерновых и овощей. Предусмотрены были и фермы для домашних животных и аквариумы для рыбы.

«ЦИЛИНДРЫ» ПРОФЕССОРА О’НЕЙЛА. Еще один вариант космических поселений предлагал в 70-80-е годы прошлого столетия профессор физики Принстонского университета (США) Герард О’Нейл. Космический город-колония — это «пара цилиндров, имеющих примерно 1–6 км в диаметре и длиной 3-30 км каждый, — писал профессор. — Внутренняя поверхность их будет отдана паркам и лесам с озерами, реками, травой, деревьями, животными и птицами. Эти ландшафтные участки-„долины“ чередуются с участками окон — „соляриями“. Цилиндр довольно быстро вращается вокруг своей оси, и благодаря этому на его внутренней поверхности действует необходимая сила тяжести. Экономика заставляет думать о меньшем диаметре, желание создать ландшафт, максимально напоминающий земной, требует большего диаметра. Независимо от размера кажущаяся гравитация, состав воздуха и атмосферное давление должны быть такими же, как и на Земле на уровне моря…»

Благодаря тому, что торец цилиндра все время ориентирован на Солнце, оно кажется неподвижным, как и на Земле. А чтобы внутренность цилиндров освещалась, как Земля, О’Нейл предлагал использовать зеркала из алюминиевой фольги. Поворот этих зеркал изменял угол, под которым солнечный свет падал на «долины», так регулировался суточный цикл, обеспечивая смену дня и ночи на станции.

Чтобы иметь искусственную гравитацию, цилиндры нужно закрутить. Для раскручивания в течение трех лет необходима постоянная мощность примерно в 360 МВт. После этого нужна уже совсем небольшая мощность для компенсации потерь на трение. Причем положение цилиндров можно отрегулировать таким образом, что в тот момент, когда в одном будет лето, в другом — зима. Таким образом, свежие овощи и фрукты будут на столе колонистов круглый год.

Путешествие из зимы в лето не требует особых затрат мощности и занимает только девять минут времени. Цилиндры разнесены друг от друга на 90 км, и весьма простой летательный аппарат может в заданный момент времени отстыковаться от внешней поверхности одного цилиндра, двигаться в свободном полете со скоростью 180 м/с (550 км/ч) и пристыковаться к другому цилиндру. Причем такой космолет может быть гораздо просторнее и комфортабельнее, чем типичный коммерческий лайнер.

Изобилие пищи и электроэнергии, погода с регулируемым климатом и температурой обеспечат условия жизни в колониях гораздо более приятные, чем в большинстве мест на Земле. Для перемещения внутри цилиндра длиной в 30 км вполне достаточно велосипедов и электрических транспортных средств.

В поселениях можно будет заниматься как привычными земными, так и новыми видами спорта. Например, на больших высотах становится реальностью полет, осуществляемый мускульной силой человека. В специальном, медленно вращающемся сельскохозяйственном цилиндре с водой и рыбой можно создать гравитацию, в 100 или в 1000 раз меньшую, чем на Земле, и заниматься глубоководным нырянием, не заботясь о выравнивании давления.

Для создания первого поселения, по подсчетам профессора, понадобятся 2000 строителей, а общая масса постройки составит 500 000 тонн.

О’Нейл детально рассчитал всю экономику строительства, прикинув, что, сколько и откуда он будет брать. С Земли он не хочет возить даже воду — достаточно транспортировать жидкий водород, а кислород, необходимый для синтеза воды, он собирается получать на Луне. На Луне будут добываться и необходимые для строительства металлы: алюминий, титан, а также кремний. О’Нейл даже придумал специальные машины для транспортировки руды по Луне и электрические катапульты для выброса строительных конструкций в открытый космос. Электрическая катапульта будет постоянно «вышвыривать» грузы за пределы лунного притяжения, а в космосе будет построена специальная ловушка, которая будет «хватать» эти лунные посылки.

Профессор рассчитывает что катапульта сможет «выбросить» в год 544 тысячи тонн грузов — главным образом строительных материалов для «эфирных поселений».

«ВСЕЛЕНСКИЙ ПОЕЗД». Но, пожалуй, наиболее оригинальный проект космического поселения и способ его строительства придумал в 80-е годы XX века инженер Анатолий Юницкий, тогда сотрудник Гомельского института механики металлополимерных систем Академии наук Белоруссии, а ныне, насколько мне известно, предприниматель и глава фирмы, живущий в Москве.

В своей работе Юницкий опирается на одну из полузабытых идей К. Э. Циолковского. «Вокруг одного из меридианов планеты устроен гладкий путь, и на нем — охватывающий кругом планету и ползущий по ней пояс, — писал он в научно-фантастической повести „Грезы о Земле и небе“, — это есть длинная кольцеобразная платформа на множестве колес… На этой платформе том же способом двигается другая такая же платформа, но поменьше и полегче, на другой — третья и т. д.».

По сути дела, идея Циолковского представляет собой движущийся многоэтажный кольцевой тротуар, на котором, переходя с яруса на ярус, можно достичь первой космической скорости — 7,9 км/с.

Наверное, техническое воплощение такого замысла в точности нереально. Где взять материалы, способные длительное время не разрушаться при тысячах и тысячах градусов? (А именно такие температуры возникают при первой космической скорости в результате трения элементов конструкций об атмосферу.) Таких сплавов наука пока не знает.

Стало быть, идея Константина Эдуардовича — пустая трата времени? Да, если пытаться претворить ее «в лоб». Оригинальную идею калужского мечтателя мог спасти лишь подход нетривиальный — на уровне редкого творческого озарения. Его нашел и детально, инженерно проработал Юницкий.

Представьте: вдоль экватора сооружается эстакада. Легкая, изящная, отдаленно напоминающая пешеходный переход над железнодорожными путями. Особой массивности нет — эстакаде предстоит держать, в пересчете на каждый погонный метр, не такой уж большой груз. Как увидим позже, эстакада не обязана быть очень «гладким путем» — она вполне может следовать перепадам рельефа. В океане дорога будет опираться на заякоренные плавучие понтоны, размещенные ниже поверхности воды с тем расчетом, чтобы не препятствовать проходу судов.

На эстакаде размещается вакуумная разгонная система. Из чего она состоит? Прежде всего это прочная, диаметром несколько десятков сантиметров металлическая труба длиной в окружность Земли — 40 тыс. км. Через специальные окна в нее на всю длину помещают другую трубообразную конструкцию, начиненную контейнерами с полезной нагрузкой. Это ротор. Он также равен длине экватора.

По окончании загрузки из большего трубопровода с помощью высокопроизводительных насосов откачивается воздух, между трубами создается чрезвычайно высокое разрежение, почти полный вакуум.

Вдоль вакуумированной трубы на эстакаде идет статор линейного электродвигателя. Здесь же специальная магнитная система, при включении которой ротор-кольцо с полезным грузом, предназначенным для выведения в космос, отрывается от стенки трубы и зависает в ее центре. Эта система магнитного подвеса и удержания — подобная тем, что испытываются на современных поездах на магнитной подушке, — исключает возможность касания ротором стенок трубы на участках ее изгиба, например, когда эстакада пересекает впадину или возвышенность.