«Техника-молодежи» 1981 №2, с.16-19

Дороги к иным мирам непохожи на автомобильные магистрали. В космосе свои расчеты путей. Тяготение небесных тел загибает траектории космических кораблей, превращает их либо в замкнутые кривые — эллипсы, либо в разомкнутые — гиперболы.

По этим дорогам прошли ныне уже около ста землян. Половина из них — граждане СССР, семеро — представители братских социалистических стран, остальные — американские астронавты. Общее время пребывания человека в космосе превышает 5 лет. (Пятая часть этого срока приходится на долю дважды Героя Советского Союза Валерия Рюмина.)

Девять советских космонавтов побывали на орбите трижды (В. Шаталов, А. Елисеев, П. Климук, В. Быковский, Н. Рукавишников, В. Рюмин, В. Кубасов, В. Горбатко, О. Макаров), многие — дважды.

Колоссально выросла длительность космического полета — от 108-минутного витка Юрия Гагарина до более чем полугодовой экспедиции Л. Попова и В. Рюмина. Почти на порядок увеличился и вес космических кораблей — от 3,5 т корабля-спутника «Восток» до 32,5 т современного орбитального комплекса, на борту которого 2,5 т одного научного оборудования.

Все эти успехи достигнуты благодаря химическим двигателям мощностью в миллионы лошадиных сил. Именно они вывели Юрия Гагарина в его исторический облет земного шара. Именно на них американцы достигли Луны. Именно они позволили человеку дотянуться автоматическими зондами до Марса, Венеры, Меркурия, Юпитера и Сатурна. Но для полного покорения солнечной системы таких двигателей недостаточно.

В будущем появятся новые, более удобные и эффективные. В первую очередь на основе атомного реактора, приспособленного для космических целей. Раскаленные газы будут вырываться из сопел атомного космолета со значительно большей скоростью, чем сейчас; поэтому такому кораблю нужен меньший запас топлива. Значит, не потребуется разгонять лишний «балласт», в итоге скорости кораблей также существенно увеличатся.

Уже сегодня ученые теоретически прорабатывают различные варианты использования энергии атома для космических путешествий. Например, жидкостный атомный реактор позволит нагревать водород до температуры свыше 3000°С. Тяга такого двигателя может в 50 раз превысить его вес.

Газовый атомный реактор нагреет водород уже до 30 000°С — скорость истечения газа и мощность двигателя значительно возрастут. А МГД-генератор на ядерном топливе даст тягу, превышающую вес ракеты в 1000 раз. Скорость истечения газов поднимется до 100 км/с. Он сможет непрерывно работать на протяжении долгих месяцев.

Следующий этап — это изотопный двигатель, который обеспечит скорость вылета альфа-частиц около 10 000 км/с. Тяга такого двигателя может в миллион раз превзойти его вес, а время работы определяется только периодом полураспада выбранного активного изотопа и составит годы.

Все эти проекты носят пока сугубо теоретический характер. Однако их внедрение в практику космонавтики произойдет, по всей видимости, не в столь уж далеком будущем.

В перспективе же вырисовываются пока еще неясные контуры фотонной ракеты, которая будет разгоняться за счет давления света. В ее аннигиляционном двигателе станут соединяться материя и антиматерия, полностью превращаясь в излучение и выделяя энергии несравненно больше, чем любой другой атомный процесс. Правда, сейчас слишком рано говорить о практическом использовании подобных двигателей: мы еще не научились получать антиматерию в сколько-нибудь заметных количествах. Но не исключено, что именно фотонная ракета понесет человека к другим планетным системам.

Впрочем, ракетами — и химическими и ядерными — отнюдь не исчерпывается арсенал грядущих завоевателей космоса. Уверенные руки конструкторов прорисовывают уже в деталях гораздо более экзотические транспортные средства. Среди них солнечные паруса, электромагнитные катапульты для доставки материалов с Луны, гравилеты, лазерный корабль — этакий космический «троллейбус», энергия к которому подается по тысячекилометровому «проводу» лазерного луча. Наконец, самый удивительный проект — предложенный ленинградским инженером Юрием Арцутановым «космический лифт», с устройством которого читатели «ТМ» отлично знакомы благодаря научно-фантастическому роману Артура Кларка «Фонтаны рая», напечатанному в прошлом году.

Как бы то ни было, пройдет не так уж много времени, и в околоземное пространство смогут ежегодно вылетать (или подниматься на космических лифтах) многие тысячи землян, подтверждая пророческие слова К. Э. Циолковского о том, что человечество не останется вечно в своей колыбели. Но невольно встает вопрос: зачем нам покидать прекрасную и такую гостеприимную Землю?

Ведь мы родились на Земле. Здесь жили наши предки, создавшие все то, что мы называем человеческой культурой, и «вторую природу» наряду с той, что на протяжении миллионов лет украшала нашу голубую планету. Куда же нам лететь от этакой красоты?

Но останется ли она навеки? — сомневаются некоторые сторонники массового выхода в космос. Ведь быстро размножающееся человечество, дескать, вторглось в заповедную область первозданной природы. Люди располосовали землю каналами, автострадами и железными дорогами; сожгли и выкорчевали леса, создав бескрайние просторы полей; безжалостно и беспощадно загрязнили воды рек и озер промышленными стоками. Они замутили атмосферу дымами бесчисленных производств, выхлопами автомобилей и реактивных самолетов и даже посягнули на океан, воздвигнув над ним нефтяные вышки и пустив по нему супертанкеры, нередко терпящие катастрофы и заливающие маслянистой пленкой колоссальные «водяные легкие» нашей планеты...

Пройдет совсем немного лет, считают упомянутые «энтузиасты космонавтики», и жить на земном шаре станет невозможно. Исчерпав энергетические ресурсы, запасы минерального сырья и пресной воды, отравив воздух газом и дымом, человек будет просто вынужден переселиться в космос, чтобы спасти себя и свое потомство...

Разумеется, этим мрачным пророчествам не суждено сбыться. Человечество уже сегодня серьезно задумывается и о сохранении старых и поисках новых источников энергии, и об охране природы от индустриальных воздействий, и о вреде радиоактивных отходов, возникающих при испытаниях ядерных бомб и при работе атомных электростанций. Мы не дадим в обиду «лучший из миров». Он никогда не превратится в подобие безжизненного Марса — этакую планету Пустыню с руслами высохших рек и фантастическими по размерам каньонами — следами древних потоков, иссякших в незапамятные времена...

Наша Земля в грядущем станет еще прекраснее, и массовый выход в космос будет означать отнюдь не бегство, а стремление к «свету и пространству», выражаясь словами гениального Циолковского. Космос необходим людям из-за его необъятных просторов, неисчерпаемых энергетических и рудных ресурсов. И вслед за запусками космических лабораторий, ныне уже существующих, люди перейдут к постройке более значительных сооружений — сперва небольших «эфирных поселений», а потом и целых орбитальных городов.

ПРОГУЛКА ПО УЛИЦАМ АСТРОГРАДА

По каким же путям пойдет это грандиозное строительство? Нынешний этап — это лаборатории на несколько человек, космическое жилье и рабочее место для смелых исследователей. В них еще отсутствует замкнутый цикл жизнеобеспечения — в случае нужды «космический дом» постоянно пополняется водой, топливом, кислородом, продуктами питания. Для создания замкнутого цикла в небольшой космической станции нет ни достаточного объема, ни энергетических ресурсов.

По-видимому, число таких лабораторий будет непрерывно расти, а размеры их увеличиваться, чтобы космонавтам было удобнее жить и работать на орбите. Новые станции приютят на борту десятки специалистов. Их население (понятие «экипаж», очевидно, уже не годится) будет периодически обновляться, как это делается в Антарктиде или на дрейфующих станциях «Северный полюс». Ученые работают там в труднейших климатических условиях определенное время, а затем возвращаются на Большую землю для научного анализа полученных данных. Точно так же вернутся на Землю и космонавты орбитальных поселений, проработав в открытом пространстве, возможно, несколько лет.

Свердловский художник-фантаст В. БУРМИСТРОВ занял первое место в конкурсе «Время — Пространство — Человек». На картине «Цветы неба» (слева) изображены энергетические станции будущего — своеобразный гибрид привязного аэростата и «космического лифта». А название картины — «Орбитальная космическая станция «Интер-2007» — говорит само за себя.

С годами встанет вопрос и о создании астрополисов — настоящих космических городов с населением, достигающим десятков и сотен тысяч жителей. Но даже в таких центрах люди скорее всего будут находиться лишь временно, выполняя конкретное исследовательское или производственное задание. Жить постоянно лучше все-таки на нашей прекрасной Земле, одарившей нас голубым небом, зелеными просторами, свежестью воздуха и воды.

Но астроград тоже нужен планете, как ее аванпост, выдвинутый во вселенную. Здесь будут работать самые необычные заводы — все техническое производство пойдет в условиях невесомости и полного вакуума. Получить их на Земле невозможно, но они необходимы для изготовления сплавов с чудесными свойствами, сверхчистых полупроводников, кристаллов для лазерной оптики и многих других материалов, потребных технике завтрашнего дня.

Как может выглядеть заатмосферное поселение исследователей и испытателей? Будем исходить из того, что, несмотря на невесомость и отсутствие естественной атмосферы, в «эфирных городах» должны создаваться условия, максимально близкие к привычным, земным. Значит, здесь неприемлемы тесные металлические шары или цилиндры, из которых компоновались когда-то первые космические лаборатории. Здесь появятся и желательный человеку простор, и постоянно свежий воздух, и искусственные ландшафты. Все циклы жизнеобеспечения, разумеется, будут замкнутыми.

В жилой зоне необходимо создать и искусственную тяжесть — ведь невесомость, как мы теперь знаем, хороша только для науки и производства. Придется поломать голову и над такими проблемами, которые мы, земляне, решаем не задумываясь. Например, обязательно нужно предусмотреть возможность занятия спортом — как традиционными видами, так и новыми, какие появятся в специфических условиях космоса.

Так что задачи перед будущими астроградостроителями стоят грандиозные. Но они, безусловно, выполнимы. Причем материалы для «небесных строек» даст не только Земля. По энергетическим соображениям выгоднее доставлять их с Луны, а также с астероидов, которых очень много в солнечной системе.

Согласно одному из наиболее интересных проектов, астрополис выполняется в виде гигантского цилиндра диаметром в несколько километров. Он вращается вокруг своей продольной оси — возникающая при этом центробежная сила прижимает людей и различные предметы к его внутренней поверхности, тем самым создается искусственная гравитация. Вполне вероятно, жители астрогорода предпочтут, чтобы она по сравнению с земной была поменьше. Но не настолько, чтобы в организме человека произошли какие-либо физиологические изменения.

Большую часть внутренней поверхности гигантского цилиндра покроет искусственная почва, на которую высадят деревья и травы. Что касается сельскохозяйственных растений, то их скорее всего будут выращивать на специальных гидропонных плантациях. Какую-то часть поверхности цилиндра займут громадные окна-витрины, свободно пропускающие свет, но надежно задерживающие различные смертоносные излучения.

Кроме полей и парков, на внутренней поверхности астрогорода разместятся сказочные оранжереи, спортивные площадки, даже небольшие озера и речки. Специальные места будут отведены для возведения жилых зданий. И вряд ли они напомнят кому-нибудь сегодняшние новостройки — многоэтажные дома, почти не отличимые друг от друга.

Вот где раскроется настоящий простор для творческой мысли архитекторов и художников, творцов красоты и подлинного уюта! Возможно, они предпочтут дома-соты, раскрытые навстречу солнцу и свежему воздуху; возможно, небольшие индивидуальные коттеджи с садовыми участками и цветниками. Как бы то ни было, ясно одно: в жилых кварталах космических городов не останется ничего от того застывшего стандарта, который так претит нам сегодня.

Неподалеку от жилых районов расположатся научные и административные учреждения. А промышленное производство, автоматизированное настолько, что оно не требует прямого человеческого вмешательства, целесообразно разместить в невесомости — на продольной оси астрогорода, высоко над головой его жителей. Здесь обоснуются литейные и сварочные цехи, мощные кондиционеры, установки по регенерации воды и воздуха.

Ну а центры торцевых частей вращающегося цилиндра займут космические вокзалы. Отсюда будут стартовать межпланетные корабли дальнего следования, а также грузовые «паромы», увозящие на Землю контейнеры с ценнейшими кристаллами и сплавами.

По всей внешней поверхности астрополиса (естественно, за исключением громадных «окон») лягут солнечные батареи, необходимые для обеспечения его энергией. А если их колоссальной площади окажется в какой-то момент недостаточно, на выручку придет резервная АЭС, расположенная на оси цилиндра, неподалеку от промышленных предприятий. Когда же энергия будет производиться в избытке, мощный лазерный луч или поток высокочастотного излучения переправят этот излишек на Землю.

Так представляются художникам-фантастам Г. ТИЩЕНКО (вверху) и В. БУРМИСТРОВУ (справа) будущие промышленные предприятия на Луне и на околопланетных орбитах.

Разумеется, нельзя поручиться, что астроградостроители непременно остановятся на этом проекте. Возможны и другие конструкции. Конус с прозрачным основанием, постоянно обращенным к Солнцу, или длинная цепочка связанных магнитной дорогой 100-метровых «бусин», возможно, даже огибающая планету и замкнутая в кольцо наподобие сатурновского, или что-то еще более необычное. Ясно одно — астрогорода будут.

Не «консервные банки для людей», но города света и радости, счастливого труда и яркой жизни — подлинные спутники прекрасной Земли, родной планеты, на которую всегда можно вернуться, завершив намеченные работы. Или просто слетать в отпуск.

ПОСЕЛЕНИЯ НА СЕЛЕНЕ

Выход людей во вселенную наверняка не завершится созданием «эфирных городов» по Циолковскому. Второй ступенькой на лестнице, ведущей в бесконечность, безусловно, станет извечный спутник Земли — Луна. Уже сегодня по мертвой поверхности этого небесного тела прошли первые самодвижущиеся экипажи — советские «Луноходы» и американские луномобили с пассажирами. А когда-нибудь здесь появится первая колония «поселенцев Селены». (Как известно, это одно из многочисленных имен «серебряного шара»). Опираясь на многолетний опыт антарктических исследований, ее нетрудно представить уже сейчас.

Нелегка работа в Антарктиде. Жестокие морозы, достигающие порой минус 80°С, почти полное отсутствие какой-либо жизни, сплошной ледовый панцирь толщиною в несколько километров... Тем не менее здесь успешно трудятся энтузиасты из разных стран мира. Во льдах построены утепленные жилища, сооружены продовольственные и топливные склады. Расчищены аэродромы, разработана своя, приспособленная к местным условиям транспортная техника.

Природа Луны еще суровее. Здесь температура падает ночью до минус 150° С, а днем поднимается до плюс 130° С. Здесь нет ни снега, ни льда — только мертвые камни. Пологие горы, кратеры от падения метеоритов и относительно ровные участки «морей».

А главное — на Луне нет ни воздуха, ни воды.

Но и здесь можно с успехом построить жилье, стены и крыша которого защитят человека от холода и жары, от метеоритов и космических излучений.

По всей вероятности, первые жилые и рабочие помещения расположатся ниже уровня грунта. Миновав специальный шлюз и освободившись от скафандра, лунный «зимовщик» окажется в комфортных земных условиях.

Местное население не будет испытывать недостатка в энергии — ее дадут атомные и солнечные электростанции. По изрезанным кратерами равнинам пойдут самоходные экипажи, похожие и на своего «пращура» — «Луноход-1», и на арктических и антарктических «коллег». Рядом с колонией разместится небольшой космодром. Со временем на Луне появятся и собственные промышленные предприятия — надо думать, она богата полезными ископаемыми, залегающими недалеко от поверхности. Именно здешние металлургические заводы будут покрывать потребности орбитальных астрогородов.

Когда-нибудь здесь будут жить сотни тысяч, а то и миллионы людей. Многие древние цирки, накрывшись прозрачными куполами, превратятся в цветущие оазисы. Скоростные дороги свяжут разрозненные форпосты человеческой цивилизации в единое целое. А потом, возможно, встанет вопрос и о создании здесь нормальной атмосферы — ведь могущество человека коммунистического будущего беспредельно.

На смену первопроходцам придет новое поколение — коренные лунные жители, настоящие «селениты». Не исключено, что они даже внешне будут отличаться от нас. И, вполне вероятно, именно они станут инициаторами преобразования других планет солнечной системы.

Но даже когда жизнь на Луне будет легкой и полнокровной, когда почва ее зазеленеет и небо над головой станет голубым от восстановленной атмосферы, даже тогда лучшим и прекраснейшим из миров останется наша Земля — подлинная колыбель человечества.