С Земли - в космос

Непобедимые воины Александра Македонского в ужасе отступили, встретившись с сильными приливами в устье Инда. То же случилось и с легионами Цезаря на берегах Атлантики.

Приливы, землетрясения, вулканы, молнии - стихийные силы Природы всегда были пугалом для человека. И немудрено: только на образование рядового урагана Природа затрачивает десятки тысяч миллионов киловатт!

К числу тех проявлений природной мощи, о которых люди сохраняют самые тяжелые воспоминания, относятся землетрясения Наиболее разрушительное землетрясение с магнитудой 8,5 произошло 1 сентября 1923 года в Токио - Иокогаме. Было разрушено или сгорело 550 000 домов, 150 000 человек погибли или пропали без вести.

Нетрудно оценить порядок выделившейся при этом землетрясении энергии - 1024 эрг. Много, безусловно. Но, оказывается, та же энергия высвобождается и при взрыве термоядерной бомбы! Как видим, человек научился создавать катастрофы тех же размеров, что и самые могучие силы Природы.

10²⁴ эрг! Цифра, эквивалентная примерно 50 миллиардам киловатт-часов энергии - объем мирового энергопотребления в течение суток!

Возьмем теперь хотя бы молнию - это проявление "божественного гнева". В тот момент, когда молния ударяет в антенну, можно с помощью небольших ферромагнитных регистраторов измерить силу протекающего в ней тока.

Измерили. Пока рекордная величина тока - 100 000 ампер. Внушительно! Однако на некоторых заводах в электролизных ваннах при получении алюминия используется ток такой же силы.

Правда, при контакте молнии с антенной возникает напряжение, достигающее 25 миллионов вольт, против всего лишь нескольких вольт в электролизной ванне.

Мощность разряда молнии - порядка одного миллиарда киловатт: примерно столько же дают в сумме все электрические мощности землян. Но в силу исключительной кратковременности разряда (1 - 2 микросекунды) выделяемая молнией энергия на удивление мала: что-то около одного киловатт-часа.

Сколько же слухов, ужасов и легенд порождено столь мизерной энергией!..

Видимо, поэтам и писателям, воспевающим буйство и величие сил природы, придется перестраиваться: говорить о замечательном равенстве энергии, добываемой человечеством, и энергии природных явлений, а не об их пугающем несоответствии.

В последние десятилетия человек обрел могущество, уже сравнимое с могуществом сил природы. Из лилипута, служителя в лавке с хрустальной посудой, человек вдруг превратился в Гулливера, любое неловкое движение которого может разрушить, причем невосстановимо, всю гармонию, созданную природой за миллиарды лет.

Советский астрофизик член-корреспондент Академии наук СССР Н. Кардашев выделяет три этапа технологического развития цивилизации. По уровню ежесекундного потребления энергии:

4×10¹⁹ эрг - это то, чем человечество располагает сейчас;

4×10³³ эрг - энергия звездного уровня: столько ее излучает наше солнце,

4×10⁴⁴ эрг - энергия масштаба Галактики.

Конечно, ничто не может помешать человечеству стремиться ко все более высоким энергетическим рубежам. Принципиальных запретов нет. Но выдержат ли хрупкие плечи нашей планеты такие энергетические тяжести?

Энергии звездного уровня, не говоря уже о галактических ну просто не "поместятся" на Земле! Но есть выход из этого противоречия. Более полувека назад пионер космонавтики К. Циолковский произнес такие пророческие слова: "Земля - колыбель разума. Но нельзя вечно жить в колыбели"

Да, колыбель становится тесновата! И сегодня, когда человек переступил порог второго десятилетия космического века, можно заглядывать и в более глубокое будущее. Сделал это писатель-фантаст Артур Кларк, он сказал: "Земля действительно наша колыбель, которую мы собираемся покинуть. А солнечная система будет нашим детским садом".

Вот в космосе, этом бескрайнем, безбрежном вместилище, человеку будут по плечу уже любые уровни энергии - и звездные и галактические.

Тот же Кларк считает: уже к 2010 году энергетические возможности человечества будут сопоставимы с энергоотдачей одной звезды. Проявления невероятных по силе источников энергии астрономы наблюдают во внутренних сферах некоторых галактик, на квазарах...

Космос преизобилен энергией. Это и солнечная радиация любой напряженности, не ослабленная атмосферой, и космические лучи, и космические тела с их колоссальной кинетической энергией. Можно использовать и космические перепады температур от абсолютного нуля до нескольких тысяч градусов, космический магнетизм.

Из космоса к нам проникают частицы столь мощных энергий, что они в триллионы раз превышают энергии, которые ученые получают на самых мощных ускорителях Земли. (Исследователи уже подбираются к энергиям частиц в тысячи Гэв, но не забудем, что, по подсчетам американцев, каждый Гэв ускорения стоит около одного миллиона долларов!)

В деле, так сказать, утилизации космоса в ход может пойти и экзотика. Например, "солнечные паруса", использующие "солнечный ветер"; другими словами, давление солнечного излучения.

Оно очень мало (10^-6 килограмма на квадратный метр), но при площади паруса в 1 квадратный километр (а просторы космоса бескрайни!) солнечное давление уже способно придать космическому кораблю весом в 1 тонну довольно значительное ускорение - в 1 см/сек².

А роль паруса будет играть экран из частиц, удерживаемых магнитным полем и связанных с космическим кораблем.