Техника - молодёжи 2000-10, страница 33

Вернемся к капсулам, вылетевшим из стартовой шахты. Они подхватываются плазменным потоком и буквально выдавливаются им за пределы Земли, разгоняясь до скорости 10 км/с. Постепенно замедляясь и отклоняясь к западу, они поднимаются на геостационарную орбиту, где их ждут гигантские орбитальные станции — транзитные базы. После разгрузки и приема обратных грузов (пассажиров) капсулы направляются на Землю и заканчивают свой маршрут на следующем к западу (от

Для астероида многоярусный поезд, предложенный К. Э. Циолковским в 1895 г. смотрится неплохо. Но для Земли... Рис. Михаила ШМИТОВА.

стартового) космодроме. Таким образом, круг замыкается.

Глобальная система из 8 экваториальных космодромов, равномерно, через 45° долготы, размещенных в акватории Мирового океана, оптимальна, кроме прочего, и по минимизации международно-правовых проблем: за одним исключением, все предполагаемые точки размещения стартовых комплексов располагаются в нейтральных водах! Ей соответствует система из 8 геостационарных орбитальных станций, «висящих» посредине между космодромами.

На орбитальной станции осуществляется пересадка пассажиров (практически — перегрузка магнитомобилей) из капсул линии «Земля — орбита» на межпланетные лайнеры и межорбитальные транспорты. Это — грандиозные космические конструкции, но их размеры определяются решаемой задачей, а именно — колонизацией Солнечной системы.

Для столь масштабной цели нужно говорить о миллиардных пассажиропотоках, следовательно, параметры лайнера представляются такими: стартовая масса — около 20 млн т, из них более 12 млн т — рабочее тело (вода); полезный груз — 200 тыс. пассажиров и все необходимое для их размещения на время полета (который займет не более года по любому маршруту внутри Солнечной системы). Ускорение разгона и торможения невелико — не более 0,1—0,3 д. В качестве двигателей используются те же самые плазмотроны, что и в наземном космодроме.

Тем, кого пугают колоссальные (по нынешним меркам) масштабы космических сооружений, напомню, что транспортный комплекс «Земля — орбита» создается в рамках инфраструктуры колонизации Сол

нечной системы как один из результатов работы кибернетической квазиорганической субстанции (см. «ТМ», №4 за 1999 г.), которая не имеет ресурсных ограничений. Впрочем, магнитоплазменный способ вывода полезных грузов возможен и без столь впечатляющих космических «вокзалов» — правда, ценой радикального изменения конструкции капсул.

Помимо решения транспортной проблемы, магнитоплазменный способ вывода попутно обеспечивает:

а) регулирование глобальных климатических процессов: понятно, что 8 плазменных столбов, окруженных смерчами, суммарной мощностью 320 ТВт (тера— приставка, означающая единицу с 12 нулями), существенно изменят тепловой баланс атмосферы;

б) восстановление озонового слоя Земли, контроль и управление его состоянием в дальнейшем — этого можно добиться, меняя состав плазмы;

в) уничтожение (обжигание плазменной струей и сублимация) многочисленного мусора в околоземном пространстве — все орбиты искусственных спутников пересекают плоскость экватора, а мы ставим в ней 8 огненных «метел» до высоты 1,5 — 2 тыс. км;

г) удаление с Земли радиоактивных отходов, наработанных в ядерных реакторах деления, что будет одной из многих транспортных операций, незаметных в общем грузопотоке.

Разработки по колонизации космоса начинают привлекать все большее внимание научного сообщества. Можно прогнозировать все большую актуализацию поднятых проблем и соответствующее расширение «информационного поля». Вместе с тем удручает вялость дискуссии вокруг данных разработок. Степень значимости так называемых глобальных проблем и эффективность предложенных путей их решения таковы, что они заслуживают самого широкого обсуждения.

Средства массовой информации просто обязаны освещать поставленные вопросы и ответы на них. Не пустопорожняя погоня за мелкими и дутыми сенсациями, забивающими головы обывателей, но серьезный разговор с читателем (слушателем, зрителем) о том, как мы будем жить (и будем ли жить вообще) в XXI и последующих веках, характеризуют достоинство бумажных и электронных СМИ. J

Сергей АЛЕКСАНДРОВ, инженер

БЕЗ РАКЕТ!

Оглушительный, воспринимаемый даже не ушами, а грудной клеткой, грохот, потоки раскаленных газов, хлещущие из газоотводных каналов, — и вот более или менее изящный «карандаш» («связка карандашей») ракеты-носителя, опираясь на сверкающие клинки реактивных струй, плавно ускоряясь, уходит в небо над пустыней... северной тайгой... океанским простором... Так, в представлении большинства, начинается полет в космос. И более сорока лет космической эры это действительно так. А разве может быть по другому?

Разве мыслим путь за пределы Земли без ракет-носителей уникальной конструкции, без сгорающих в их двигателях сотен и тысяч тонн топлива, зачастую страшно ядовитого, без зон отчуждения космодромов и полей падения?

Многие даже не представляют, что на все эти вопросы можно ответить одним коротким словом «да!». Максимум, на что хватает фантазии большинства, — это представить уходящий с бескрайней взлетной полосы гиперзвуковой воздушно-космический самолет, «под пробку» залитый жидким водородом. Тоже вариант, конечно. Но...

Кабина скоростного лифта, почти бесшумно уносящаяся к вершине башни высотой 72 тыс. км; поездообразная конструкция, которая в обе стороны уходит за горизонт — и вдруг превращается в безопорный мост, взмывающий за облака; наконец, нечто невообразимое, вышедшее, кажется, из кон-тактерских рассказов или фильмов Дж.Лука-са. — и вот это нечто, под гудение СВЧ-гене-раторов или легкий вой гироскопов, отправляется в очередной рейс к Марсу... ну, скажем, с площади Старый торг в Калуге. Примерно так будут начинаться космические путешествия. Должны, по крайней мере.

ракетный тупик. Любая ракета подчиняется формуле Циолковского, связывающей ее конечную скорость, скорость истечения реактивной струи из сопел двигателей и натуральный логарифм отношения масс заправленной и пустой ракеты, называемого еще «числом Циолковского», или «Z».

Это самое «Z» берется не с потолка, а определяется возможностью создать конструкцию требуемой массы и вместимости, выдерживающую расчетные нагрузки. Если учитывать только стартовую массу носителя и полезный груз, то реально речь идет о значении Z = 25. Но ведь разгонять надо и сами ракетные блоки, поэтому даже для многоступенчатых ракет число Циолковского редко превышает 10—15, а у проектируемых многоразовых систем — и того меньше.

Скорость истечения определяется совершенством двигателя и, в первом приближении, пропорциональна корню квадратному из температуры в камере сгорания и обратно пропорциональна молекулярной массе того, что выбрасывается через сопло.

Но температура в камере определяется теплотворной способностью топлива и, что важнее, термостойкостью материала двигателя. Молекулярная же масса не может быть меньше 18 — массы воды. В результате получается, что максимальная скорость ракетной струи термохимического ракетного двигателя —4,5 км/с...

А для того чтобы выйти на орбиту искусственного спутника Земли, нужно разогнаться, по крайней мере, до скорости 7,8 км/с, для полета же к Луне и другим телам Солнечной системы — более 11 км/с... Словом, энергетическая проблема космического полета жидкостными ракетами решается, но — на пределе технических возможностей.

Можно попробовать другие способы разгона реактивной струи (или рабочего тела): использование атомарного (примерно вдвое более эффективного) топлива, нагрев рабочего тела ядерными реакциями, ускорение электрическими и магнитными полями. Забудем на минуту, что атомарное горючее нужно получать прямо в ракете и

ТЕХНИКА-МОЛО ДЕЖИ 1 0 2 0 0 0