Александр Романов - Грезы о времени (сборник)

Были еще кое-какие детали, касательно линейных размеров, численности экипажа, полезной нагрузки и т. п., что позволяло построить довольно конкретную экстраполяцию хоть на сто лет вперед.

Я ее и построил.

Но не буду сейчас здесь приводить по той простой причине, что полученный мной график был достаточно нагляден для того, чтобы я сам догадался усомниться в нем.

Уж больно неправдоподобно выглядели получаемые данные. Единичные объекты в десятки миллионов тонн полетной массы с километровыми габаритами на рубеже XXI–XXII веков были бы, конечно, приятным достижением, однако появление их в эти сроки представлялось малореальным.

И была еще одна причина. Хотя космонавтика и развивалась вроде бы теми же темпами, и полный вес Международной космической станции должен был превысить четыреста тонн, а в двадцатые-тридцатые годы ничто технически не мешало бы соорудить тысячетонный объект (новую станцию или корабль для полета на Марс, например), тем не менее некоторое замедление в космическом строительстве было налицо. И, что более существенно, чем дальше, тем более заметно.

В принципе это было не так страшно. В конце концов, процесс не обязан был идти с логарифмической точностью (хотя в предыдущие годы практически так и было). Мало ли по каким причинам темпы могли замедляться или ускоряться?

Хуже было другое. Я попробовал прикинуть стоимость космического строительства (забавно, что раньше я до этого не додумался). Вернее даже не стоимость, а соотношение расходов массы при запуске и собственно веса космических кораблей. В космонавтике это называется коэффициентом полезной нагрузки, КПН сокращенно. Он показывает отношение стартового веса ракетоносителя к выводимой им полезной нагрузке. Это показатель, по аналогии близкий всем известному КПД — коэффициенту полезного действия. Так вот, этот аналог КПД у ракетной транспортной системы оказался ниже, чем у паровоза. Где-то от 2 до 3,5 %. Грубо говоря, для того, чтобы вывести на орбиту 2–3,5 кг, нужно сжечь 96,5-98 кг материалов.

Если кто еще не сообразил, то сравните: если всем понятный легковой автомобиль тратит на перевозку нескольких человек (условно 500 кг) 10 килограмм бензина на сто километров (а это примерно как раз расстояние до границы атмосферы), это считается многовато. Но что вы скажете, если он будет тратить на это же 25 тонн? Товарищи автовладельцы, вы согласны расходовать для поездки на дачу и обратно каждый раз шестидесятитонную железнодорожную цистерну? У вас хватит на это денег?

Вот так примерно выглядят наглядно расходы на космические запуски.

Если с космодрома в год производится десяток пусков (ну или дюжина — пусть раз в месяц, это все равно не очень много), то на каждый пуск в ракету требуется заправить сотни тонн топливных компонентов — горючее и окислитель. Ну, допустим, в ракету типа «Союз» двести тонн (цифра высосана из пальца, двести взято просто для круглого числа, но порядок примерно такой). Это значит, за год две тысячи или две тысячи четыреста тонн. Это немного — два железнодорожных эшелона (ну, тоже с натяжкой, сейчас это для нас не важно). Эти 10–12 ракет, предположим (ну пусть это будет что-то вроде «Союза-2») выведут на орбиту 100–120 тонн. За год. За четыре года, в принципе, можно собрать станцию типа МКС. Здорово?

Здорово.

Но не очень.

Сейчас оставим пока в стороне то обстоятельство, что станцию нужно снабжать и менять на ней экипажи, хотя штук шесть запусков в год на это уйдет свободно. Откинем, как несущественный, и вес самих ракет (вес конструкции невелик), хотя это уже некоторый волюнтаризм: ведь ракеты-то нужно тоже доставить на космодром с завода, да еще перед тем изготовить!

Представим, что одновременно со станцией решают строить и космический корабль для полета на Марс. Весом, скажем, те же четыреста-пятьсот тонн. Это будет еще столько же запусков в то же время в те же сроки (плюс, опять же, дополнительные корабли снабжения и обслуживания «космических монтажников», без них никак). То есть еще пару-тройку тысяч тонн топлива. Еще пара эшелонов.

Но это тоже пока не страшно.

Но представим, что одновременно со всем этим наши исследователи космоса решили строить базу на Луне.

ДЛЯ СПРАВКИ: для проектировавшейся у нас в 60-70-е г.г. лунной базы требовалось доставить на Луну 80 тонн посредством 20 ракет Н-1 и 14 «Протон». Это примерно 80000 тонн и 12500 тонн — в сумме 92 000 тонн. Ццфры исключительно приблизительные, потому не будем мелочиться, выкинем с большим запасом вес конструкции (с о-очень большим) и получим приблизительно ВОСЕМЬДЕСЯТ ТЫСЯЧ ТОНН. По тысяче на тонну. ПО ТОННЕ ЗА КИЛОГРАММ. Коэффициент полезной нагрузки — КПН — 0,1 %. ОДНА ДЕСЯТАЯ ПРОЦЕНТА!

Прикинули? Оценили? Это вам не околоземная орбита.

Понятно, что это не за год. И даже не за четыре. Это лет так за десять (МКС, кстати, тоже примерно десятилетие уже строится, «Мир» тоже примерно столько же времени занял, так что срок вполне реальный)

Но и это еще все мелочи. Это — исследовательские запуски. А, предположим вполне закономерно, на Луне решат начать гелий-3 добывать. Для блага человечества. И металлы там тоже можно чуть не лопатой грести — прямо с поверхности. И там же на Луне, перерабатывать, получая неслыханную для Земли чистоту и прочность (в разы, как минимум, а вообще в земных условиях такое получить не возможно). Представляете, сколько нужно сжечь массы, чтобы построить и снабжать на Луне какой-нибудь заводишко с оборудованием в жалкую тысячу тонн весом?

Да даже если и не на Луне, а просто на околоземной орбите. Сколько должен весить какой-нибудь завод безгравитационного литья для производства сверхкачественных шариков для подшипников и сколько нужно будет тратить на доставку ТУДА сырья?

Объем запусков при промышленной эксплуатации космоса даже в самых скромных масштабах оказывается такой, что потребное количество топливных компонентов просто невозможно будет подвозить в требуемом количестве. И хранить на месте тоже невозможно, поскольку это потребует создания «складов ГСМ» объемом в миллионы тонн. Как минимум. На такое никто не пойдет — были прецеденты.

А теперь совершим небольшой экскурс в историю.

Так сказать, информация к размышлению.

21 сентября 1783 года двое французов— физик Пилатр де Розье и маркиз д' Арланд — совершили короткий сорокапятиминутный полет над Парижем. Их аппарат стартовал вертикально в дыму и пламени и держался в воздухе, пока у него сохранялся полученный в момент старта запас энергии. «Пэр аспера ад астра» было отчеканено по этому поводу по распоряжению французского короля не то на памятной медали, не то на гербе, пожалованном кому-то из героев этого проекта.

Аппарат назывался «Монгольфьер».

Это был первый прорыв человечества в третье измерение.

В 1794 году во французской армии была создана первая воздухоплавательная рота.

В 1852–1855 годах француз Анри Жиффар построил первые образцы управляемого аэростата (дирижабля), снабженные паровой машиной.

22 августа 1859 года австрийские войска впервые в истории подвергли массовой воздушной бомбардировке последний оплот свободы Италии — Венецию. Десятки беспилотных воздушных шаров с подвешенными к ним бомбами с часовым механизмом позволили захватить город, сопротивлявшийся перед тем три месяца.

В восьмидесятых годах XIX века дирижабли наконец смогли успешно летать при слабом ветре.

В 1891 году в дирижаблестроение пришел Фердинанд Цеппелин.

А 2 июля 1900 года на Боденском озере совершил первый полет LZ-1 графа Цеппелина.

В газетах появились восторженные заголовки: «Пассажирские воздушные корабли!», «Наконец многовековая мечта человечества — воздушный корабль легенд и сказок— осуществлена!». Это не в связи с Цеппелином, а вообще на рубеже веков было такое общее настроение.

В Первую Мировую дирижабли строились сотнями и применялись в вооруженных силах всех стран-участниц. Они бомбили Лондон, конвоировали морские военные караваны, перевозили людей и грузы, сразу по окончанию войны пересекли Атлантику.

В двадцатые-тридцатые годы дирижабль облетел вокруг света, совершал регулярные полеты из Европы в Южную и Северную Америки, перелетел через Северный полюс, стал летающим авианосцем…

И на этом, в общем, все кончилось.

У дирижабля осталась своя ниша, которую он занимает до сих пор, но основным средством воздушного транспорта он не стал. Хотя и имеет множество преимуществ не только перед самолетами, но и перед наземным транспортом, в частности дешевизну перевозки.

Вся эта, с позволения сказать, эпопея с аппаратами легче воздуха заняла примерно полтораста лет.

История паровоза. Тут у меня данных не так много, и изложение будет не столь драматичным.