Глава   18
ВСЕЛЕННАЯ НА СЛУЖБЕ ЧЕЛОВЕКА

Близится день, когда посланцы Земли впервые в истории вступят на почву Луны, Марса, Венеры. Промелькнут годы, наполненные необычностью первых впечатлений, новизной первых открытий, и перед человечеством станет вопрос о том, что делать с освоенными небесными телами, как их использовать на пользу человечеству.

Не грех подумать об этом и заранее, оценить возможности, открывающиеся в связи с этим.

Мы уже касались этих возможностей в главе 1 и позже, в главе 11, в связи с проблемой искусственных спутников Земли. Сейчас мы подробнее рассмотрим перспективы, которые могут открыться перед наукой в связи с освоением Луны, Марса, Венеры.

Не случайно особое внимание в этом смысле привлекает Луна. Прежде всего потому, что она, несомненно, будет первой целью межпланетных полетов. Потому, что относительно ничтожное расстояние, отделяющее Луну от Земли, делает не только удобной связь с ней, но и позволяет подумать о некоторых формах использования Луны, невозможных в других случаях. Наконец, потому, что мы о Луне знаем гораздо больше, чем о каком-либо другом светиле, и можем правильнее оценить связанные с ней возможности.
 

"Межпланетный поселок"  на высоте 1670 километров

Чтобы ответить на вопрос: «Что мы будем делать с Луной?» (впрочем, это касается и любого другого небесного тела), надо прежде всего установить, какие условия жизни ждут на Луне «командированных» на нее представителей Земли. Очевидно, если эти условия исключают пребывание людей на Луне в течение сколько-нибудь продолжительного времени, как, например, это будет на Меркурии с его 400-градусной жарой, то возможности использования Луны будут резко ограниченны. К счастью, в отношении Луны дело обстоит не так катастрофически, хотя, конечно, о комфорте земных условий на Луне придется забыть. Впрочем, такого комфорта не может предоставить, конечно, ни одна планета солнечной системы. Жизнь на Луне будет суровой, природа ее враждебна человеку, и ему придется самому обеспечивать себя всем необходимым для существования.

Поселение на Луне

Создание поселений на Луне будет вполне возможно, но связано со значительными трудностями. Жилыми помещениями для людей первое время будут служить, конечно, доставившие их на Луну межпланетные корабли. Затем могут быть смонтированы особые лунные палатки из сверхпрочной пластмассы. Постоянные жилища будет, вероятно, целесообразно устроить под поверхностью Луны, «подлунные» (по аналогии с подземными), если это, конечно, окажется возможным. Это будет иметь смысл с точки зрения теплоизоляции, герметизации, расхода строительных материалов, защиты от вредных воздействий мирового пространства и т. д. Постепенно под поверхностью Луны могут быть созданы целые подлунные города.

Все снабжение людей на Луне будет осуществляться, во всяком случае первое время, с Земли. Земля будет поставщиком воздуха, потребного для дыхания, пищи, воды, всех жизненных припасов. Затем постепенно лунное поселение сможет перейти на «самообслуживание» .

Большое оранжерейное и парниковое хозяйство может служить источником снабжения кислородом, овощами и фруктами. Кислород можно будет добывать, вероятно, и из лунной почвы; ведь наша земная кора чуть ли не на 50 процентов состоит из кислорода.

Во многих минералах на Земле имеется вода; вероятно, ее удастся добывать и на Луне*; не исключена возможность, что на дне самых глубоких впадин будет обнаружен и лед.
 

Основные продукты питания можно будет получать впоследствии синтетическим путем. Не исключено и создание животноводческих ферм. Таким образом, все необходимое для жизни на Луне можно обеспечить.

Для передвижения по поверхности Луны будет использоваться либо электрический транспорт — электромобили, а затем и электропоезда, либо тепловые двигатели, работающие на ракетных топ-ливах, — газотурбинные, в некоторых случаях реактивные. В связи с неровностями лунной поверхности очень полезной была бы на Луне авиация, но из-за отсутствия воздуха обычной авиации там быть не может. Для этой цели можно будет использовать летательные аппараты, снабженные ракетными двигателями, служащими не только для разгона, но и для поддержания в воздухе, то-есть создающими подъемную силу.

Связь между лунными жителями будет осуществляться по радио. Чтобы удлинить радиус действия радиосвязи, очень небольшой вследствие резкой кривизны лунной поверхности, каждый костюм-скафандр надо будет снабдить как можно более высокой антенной. Без антенны возможна будет связь не более чем на 2—3 километра; антенна высотой 15 метров удлинит этот радиус действия до 10 километров. Для беседы при непосредственной встрече могут быть использованы и устройства, подобные ларингофонам, применяющимся нашими летчиками в полете.
 

Строительство поселения на Луне.

Когда мы думаем об использовании Луны и планет на службе человека, то имеем при этом в виду три возможных направления такого использования: научное, промышленное и астронавтическое.

Научное значение первого поселения на Луне трудно переоценить. Астрономы получили бы в свое распоряжение обсерваторию, о которой они могут только мечтать. О преимуществах обсерваторий на искусственных спутниках уже было сказано выше. Обсерватория на Луне была бы еще более ценной. В частности, она была бы лишена недостатка обсерватории на спутнике, связанного с его относительно малой массой и потому значительной подвижностью, — неосторожное движение наблюдателя может на таком спутнике совершенно изменить положение телескопа. Это имеет особенно большое значение при фотографировании с длительными выдержками, а ведь именно там, вне земной атмосферы, такое фотографирование, столь ценное для астрономов, может быть применено в полной мере. На Земле рассеянный свет даже в самую темную ночь засвечивает пластинку при большой выдержке, что не позволяет, в частности, фотографировать слабые туманности, далекие звезды и т. д. Кроме того, некоторые невозможные на Земле наблюдения за звездами и планетами позволит осуществить длинная лунная ночь, длящаяся две земные недели.

Изучение космического излучения будет поставлено на совершенно новую основу. Много ценнейших исследований смогут провести на Луне физики, химики, биологи, физиологи, врачи и т. д.

Конечно, подробному изучению будет подвергнута сама Луна, в том числе и ее таинственная «обратная» сторона. Удастся, наконец, выяснить многочисленные вопросы, волнующие ученых, изучающих Луну. Будет сделан важный вклад и в изучение планет. Это объясняется тем, что на Луне будут использованы телескопы с гораздо большим увеличением и несравненно лучшим качеством изображения, чем в лучших земных обсерваториях, что позволит, в частности, получать идеальные фотоснимки планет. С другой стороны, визит на Луну позволит подвергнуть критической оценке многие методы наблюдения и изучения планет, применяющиеся астрономией (и на основании проверки правильности земных наблюдений за Луной и по данным наблюдений с Луны за Землей). Будет выяс-нен химический состав веществ, образующих поверхность Луны; до сих пор, несмотря на близость Луны, ученые ничего об этом не знают, тогда как состав звезд, находящихся в миллиарды раз дальше, хорошо известен благодаря тому, что эти звезды сами излучают свет.

Наблюдения за Землей дадут много ценного материала для географов и метеорологов. Много полезного получат от визита на Луну геологи в отношении выяснения процессов образования Земли, влияния атмосферных явлений на характер земной поверхности и т. п. В частности, глубокие шахты, вырытые на Луне, позволили бы сделать важные выводы о строении глубинных слоев земной коры, так как процессы образования Земли и Луны были, в соответствии с гипотезой академика О. Ю. Шмидта, аналогичными, а для получения таких же выводов на Земле пришлось бы прорыть в 10—15 раз более глубокие шахты, что вряд ли возможно.

Одним словом, Луна станет в будущем обширнейшей научной лабораторией, и филиал Академии наук, организованный на Луне, станет поставщиком неоценимой научной информации.

Весьма заманчивы возможности промышленного использования Луны. На Луне могут быть созданы рудники для добычи многих ценных ископаемых — металлов и минералов**, химические заводы по производству различных химикалиев, в частности некоторых ракетных топлив (например, бороводородов), и другие предприятия. Для питания энергией всей этой лунной индустрии там могут быть построены мощнейшие солнечные силовые установки — возможность, которая также связана с отсутствием на Луне атмосферы***. Кроме того, на Луне будет удобно построить в дальнейшем и мощные атомные электрические и тепловые станции. В связи с отсутствием атмосферы на Луне и большой кривизной лунной поверхности можно рассчитывать на то, что эти станции, соответственным образом размещенные, будут безопасными и без мощной экранировки, необходимой на Земле для защиты от вредного радиоактивного излучения работающих атомных котлов. Управление этими станциями должно осуществляться, конечно, телемеханически, на расстоянии.
 

Продукция лунных заводов будет использоваться не только для нужд на Луне, но и перебрасываться на Землю. Скорость отрыва от Луны составляет всего 21/3 километра в секунду, то-есть необходимая для отрыва кинетическая энергия корабля в 20 с лишним раз меньше, чем на Земле. Поэтому такая переброска будет связана со сравнительно небольшими затратами топлива; конечно, это топливо должно производиться на самой Луне.

Исключительно велики возможности астронавтического использования Луны, которая может стать своеобразным «окном в космос». Луна будет не только первой целью межпланетного полета, но и имеющим важнейшее значение учебным центром для подготовки дальних межпланетных полетов, тренировки астронавтов, испытания кораблей, аппаратуры и т. д. На Луне будет, вероятно, в будущем функционировать постоянный «учебный лагерь» Высшей астронавтической школы, в котором будущие астронавты будут завершать свою теоретическую и практическую подготовку.

Важную роль будет играть Луна и в качестве промежуточной станции для дальних межпланетных кораблей в случае, если на ней можно будет наладить производство ракетного топлива. Организация такого производства будет едва ли не самой важной и первоочередной задачей людей на Луне. Вряд ли могут быть сомнения, что эта задача может быть решена; в частности, этому будет в большой мере способствовать изобилие энергетических ресурсов на Луне. В качестве рабочего вещества для атомных реактивных двигателей будет производиться вода; для химических жидкостных ракетных двигателей можно будет организовать производство жидкого кислорода, различных металлогидридов, то-есть соединений металлов с водородом, кремневодородов и других горючих.

Для заправки топливом межпланетных кораблей с Луны им вовсе не обязательно совершать на нее посадку. Для этой цели кораблю будет достаточно стать на время спутником Луны, чтобы перехватить контейнеры с топливом, посылаемые на соответствующую орбиту с Луны. Можно воспользоваться для этой цели и предложенным Кондратюком искусственным спутником Луны, на котором заранее будут накоплены большие количества доставляемого с Луны топлива. Круговая скорость относительно Луны вблизи ее поверхности равна всего 1.7 километра в секунду, так что снаряд, выстреленный из современной дальнобойной пушки, установленной на Луне, мог бы стать ее вечным спутником.

Целесообразно будет снабжать с Луны топливом также и спутники Земли; для этого понадобится немногим больше топлива (примерно на 20 процентов), чем для отправки его на спутник Луны. Кстати сказать, и создание больших межпланетных станций у берегов Земли, возможно, будет также целесообразно осуществлять на Луне, откуда можно перебрасывать эти станции на их орбиты у Земли.

Особенности Луны — малая скорость отрыва, отсутствие атмосферы, большие энергетические ресурсы — могут сделать рациональной отправку грузов на спутники Луны и Земли, а также на самую Землю с помощью не ракет, а электромагнитной метательной установки — катапульты. Вообще говоря, с точки зрения затраты энергии на разгон межпланетного снаряда такая катапульта выгоднее ракеты. В любой катапульте приходится затрачивать энергию только на разгон самого корабля, тогда как в случае ракетного взлета большая часть расходуемого топлива затрачивается на ускорение самого же топлива, масса которого во много раз превышает массу корабля. Однако применение катапульт для взлета межпланетных кораблей с людьми практически исключается в связи с ограничением допустимого ускорения; длина такой катапульты должна была бы составить вследствие этого многие сотни километров. Другое дело — запуск грузовых кораблей с топливом, материалами, сырьем. В этом случае ускорения могут быть гораздо большими и длина катапульты соответственно много меньше.

В артиллерийских орудиях при выстреле ускорение снаряда может в десятки тысяч раз превышать ускорение земного тяготения. Однако даже при гораздо меньших ускорениях создание электромагнитной катапульты становится вполне возможным, в особенности на Луне, где потребная конечная скорость корабля гораздо меньше, чем на Земле.

Отсутствие атмосферы на Луне устраняет дополнительное препятствие для применения катапульт, существующее на Земле, — нагрев корабля при разгоне. При запуске корабля катапультой с Земли он должен лететь в плотном воздухе с огромной скоростью, вследствие чего даже в лучшем случае оболочка корабля сильно пострадала бы из-за аэродинамического нагрева. Теоретически температура может стать равной многим десяткам тысяч градусов, отчего оболочка мгновенно испарится. Единственное спасение корабля при этом должно заключаться в его скорости — он должен мгновенно пронизать плотную атмосферу и уйти на такие высоты, где нагрева не будет. Одним словом, земная атмосфера делает запуск корабля катапультой практически невозможным. Это препятствие отпадает на Луне.

В электромагнитной катапульте для разгона корабля будет использован тот же принцип, на котором основано устройство всех электрических машин — генераторов и двигателей, играющих такую важную роль в современной технике. Как известно из физики, при движении электрического проводника в магнитном поле в этом проводнике возникает электрический ток; так именно устроены генераторы электрического тока — динамомашины. Наоборот, если по проводнику, находящемуся в магнитном поле, заставить течь ток, то проводник начнет перемещаться в этом поле; это использовано в устройстве электродвигателей. В динамомашине механическая энергия (вращение якоря) преобразуется в электрическую, в электродвигателе, наоборот, электрическая энергия — в механическую.

Очевидно, в нашем случае должен быть использован принцип электродвигателя, так как механическая работа — разгон корабля, то-есть сообщение ему нужной кинетической энергии, должна быть осуществлена за счет расходуемой электрической энергии.

Катапульту можно представить себе так. Между плоскими полюсными башмаками электромагнитов создается мощное магнитное поле. В этом поле может передвигаться плоский якорь катапульты. Когда в обмотке якоря начинает течь ток, то якорь начинает перемещаться вдоль полюсных наконечников электромагнита. С якорем связан разгоняемый корабль. Такие катапульты уже применяются в настоящее время для запуска самолетов.

По одному из проектов такой электромагнитной катапульты, с ее помощью можно было бы каждые несколько часов отправлять с Луны грузовые корабли-контейнеры, содержащие 1 тонну топлива. Это топливо накапливалось бы на спутнике Луны и использовалось затем для заправки межпланетных кораблей, что имело бы огромное значение для будущего межпланетных сообщений. Уже одно это полностью оправдало бы создание поселения на Луне.

Конечно, намеченная выше в общих чертах программа освоения Луны — задача, рассчитанная на многие десятилетия.

Условия жизни на Марсе будут, очевидно, более легкими, чем на Луне. Кислород можно будет черпать из атмосферы Марса, правда очень разреженной — считается, что содержание кислорода в атмосфере Марса по крайней мере в 1000 с лишним раз меньше, чем в земной. Вода также имеется и на поверхности и в атмосфере Марса, хоть и в очень малых количествах. На Марсе имеется растительность. Температура на Марсе не падает ниже минус 70°****, как и у нас на Земле. Однако без астронавтического скафандра и на Марсе обойтись не удастся: атмосфера там слишком разрежена — давление на Марсе соответствует земным высотам в 16—17 километров.
 

Исключительно ценными должны быть научные результаты экспедиции на Марс. Наконец-то будут разрешены многочисленные загадки Марса, волнующие умы ученых и вдохновляющие фантазию писателей.

Какие заманчивые перспективы откроются перед учеными, когда им будет предоставлена возможность побывать на Марсе, как обогатятся наши знания, как двинется вперед наука!

Конечно, на Марсе могут быть созданы и поселения людей, подобные лунным, и промышленные предприятия. Сравнительная отдаленность Марса от Солнца делает малоэффективным использование солнечной энергии, и основным поставщиком энергии на Марсе должны быть, вероятно, атомные электростанции. Астронавтиче-ское значение Марса может оказаться очень большим, когда люди перейдут к осуществлению межпланетных полетов третьей очереди — к внешним планетам солнечной системы. Дальние межпланетные корабли будут, надо думать, заправляться топливом с Марса. Вероятнее всего, это топливо будет предварительно накоплено на спутниках Марса — Фобосе и Деймосе. Конечно, производство ракетного топлива надо будет организовать для этой цели на Марсе.

О таинственной соседке Земли — Венере — ученым известно очень немного. Уж очень тщательно скрывает она свои секреты за непроницаемым слоем облаков, неизменно окутывающих эту планету. Венера имеет мощную атмосферу*****, о составе которой известно мало. Твердо установленным можно считать только то, что в ней очень много углекислоты — во много раз больше, чем в земной атмосфере. Кислорода в атмосфере Венеры почти не обнаруживается, воды по крайней мере в 10 раз меньше, чем в земной атмосфере. Следует отметить, что все эти выводы сделаны по данным спектрального анализа газов, находящихся над слоем каких-то непрозрачных облаков. Состав самих облаков и газов, находящихся под ними, неизвестен. Поэтому об условиях жизни на Венере пока сказать ничего определенного нельзя, за исключением разве того, что температура на ее поверхности может достигать 100°. Очевидно, что только посадка космического корабля на поверхности Венеры сможет разрешить все эти загадки.
 

Конечно, многое еще можно было бы сказать о возможностях, которые будут открываться перед людьми по мере того, как уносящие их межпланетные корабли будут забираться все дальше от Земли вглубь солнечной системы, когда будут совершаться посадки на все новых небесных телах. Но и то, о чем было сказано выше, что будет осуществлено уже после первых побед астронавтики, может иметь настолько важное значение для будущего научно-технического прогресса человечества, что целесообразность усилий, направленных на осуществление межпланетного полета, становится вполне очевидной.

Впрочем, всех возможностей, которые откроются перед людьми в связи с дальнейшим развитием и успехами астронавтики, сейчас и не предусмотришь.

Вот, например, обычно не упоминается принципиально существующая возможность активного вмешательства человека в жизнь солнечной системы. Используя реактивную технику, в особенности атомно-реактивную, можно при желании изменить пути движения небесных тел по их орбитам, заняться переустройством солнечной системы.
 

Чтобы изменить путь какого-нибудь небесного тела, нужно установить на нем мощную батарею реактивных двигателей, работающих на атомном или химическом топливе, и включать эти двигатели в строго определенные моменты. Конечно, при современном уровне развития реактивной техники так можно изменить путь только сравнительно небольших небесных тел. Впрочем, Луна не так уж мала, а ее путь вокруг Земли можно было бы при желании изменить уже сейчас. Для этого нужно, чтобы молекулы газов, вытекающих из жидкостных ракетных двигателей, установленных на Луне, обладали большей скоростью, чем скорость отрыва от Луны, равная, как известно, 2 1/3 километра в секунду. Тогда они навеки расставались бы с Луной, сталкивая ее с той орбиты, по которой она обращается вокруг Земли.

"Переустройство" солнечной системы.

Можно было бы предложить и другие возможные примеры целесообразного вмешательства людей в размеренную жизнь солнечной системы. Но об этих возможностях еще будет достаточно времени подумать грядущим поколениям.