Артур Кларк - Черты будущего
Тем не менее крупные успехи химической технологии, достигнутые в последние годы — особенно в ходе выполнения программы по атомной энергии, где потребовалось извлекать очень небольшие количества изотопов из больших масс других материалов, — позволяют надеяться, что мы сумеем приступить к разработке морской «руды» задолго до того, как истощатся сырьевые запасы на суше. И в данном случае решение проблемы упирается в основном в энергию; энергия нужна для перекачки воды, для ее испарения, для электролиза. Успех может прийти в ходе решения комплексной проблемы: во многих странах ведутся работы по опреснению морской воды; получаемый при этом побочный продукт — обогащенный рассол, возможно, и послужит сырьем для перерабатывающих установок.
Воображение рисует гигантские универсальные заводы, возникшие, быть может еще до конца текущего столетия и использующие дешевую энергию термоядерных реакторов; они будут извлекать из моря пресную воду, поваренную соль, магний, бром, стронций, рубидий, медь и многие другие металлы. Примечательным исключением из этого перечня является железо, которым океаны несравненно беднее, нежели континенты.
Если кому-нибудь добыча полезных ископаемых из моря покажется утопическим проектом, то стоит напомнить, что мы уже более пятидесяти лет занимаемся разработкой богатств атмосферы. Одним из серьезных, но ныне забытых поводов для беспокойства в XIX веке была надвигавшаяся нехватка азотистых соединений для производства удобрений. Природные запасы иссякали, и нужно было найти метод «связывания» азота воздуха. В атмосфере содержится примерно 4000 триллионов тонн азота; иначе говоря, на каждого жителя Земли приходится более чем по миллиону тонн. Если бы этот азот удалось использовать, страхи по поводу грядущего истощения запасов азота отпали бы навсегда.
Это было достигнуто в самом начале нынешнего столетия, притом несколькими способами. Один из процессов предусматривал «сжигание» атмосферного воздуха в пламени мощной электрической дуги, поскольку при очень высокой температуре азот атмосферы вступает в реакцию с кислородом. Вот пример того, что можно сделать, располагая дешевой энергией (кстати, норвежцы стали пионерами в применении этого процесса благодаря тому, что они занимали в то время ведущее место по производству гидроэлектроэнергии). Пожалуй, этот пример может служить указанием и на будущее.
Широкое использование источников концентрированной энергии в горнодобывающей промышленности еще только-только началось, но, как упоминалось в главе 9, русские в порядке эксперимента уже применяют высокочастотные электрические разряды и термическое бурение для разрушения твердых горных пород, не поддающихся разработке другими методами. И в конечном счете, разумеется, можно рассчитывать на применение ядерных взрывов для выемки пород в больших масштабах, если при этом удастся избежать радиоактивного загрязнения.
Когда подумаешь, что самые глубокие шахты (едва перешагнувшие теперь за отметку 2000 метров) представляют собой всего лишь булавочные уколы на поверхности нашей планеты, диаметр которой достигает почти 13 тысяч километров, то станет ясно, что говорить о коренной нехватке любого элемента или минерала просто бессмысленно. В 10–15 километрах под нами лежат все виды полезных ископаемых, какие только могут нам понадобиться. И нам не придется самим добираться до них. Использование людей для подземной разработки полезных ископаемых постепенно — и более чем своевременно — сокращается. Зато машины смогут отлично работать при температурах в несколько сот градусов и давлениях в десятки атмосфер. Именно так и будут работать на глубинах в несколько километров от дневной поверхности роботы-кроты недалекого будущего.
Конечно, разрабатывать существующими методами пласты, залегающие на глубине нескольких километров, чересчур сложно и дорого. А раз так, мы должны открыть совершенно новые способы, как это уже сделано в добыче нефти и серы. Прямая необходимость да к тому же и научная любознательность вынудят нас заняться теми проектами, которые уже описаны мной в главе 9.
Теперь давайте несколько расширим наши горизонты. До сих пор мы рассматривали в качестве источника полезных ископаемых только нашу планету. Но Земля ведь содержит всего лишь около трех миллионных долей общей массы вещества солнечной системы. Правда, более чем 99,9 процента этого вещества приходится на долю Солнца, откуда, на первый взгляд, извлечь его невозможно. Однако суммарная масса планет, их спутников и астероидов в четыреста пятьдесят раз превышает массу Земли. Хотя наибольшая часть этой массы сосредоточена в Юпитере (318 земных масс), но доля Сатурна, Урана и Нептуна также достаточно внушительна (соответственно 95, 15 и 17 земных масс).
Учитывая современную астрономическую стоимость космического полета (доставка каждого килограмма полезного груза даже на ближайшую околоземную орбиту обходится в несколько тысяч долларов), предположение о том, что мы когда-нибудь сможем добывать где-то на другом краю солнечной системы и перевозить оттуда миллионы тонн полезных ископаемых, может показаться чистой фантастикой. Даже перевозка золота вряд ли окупилась бы; выгодно было бы перевозить лишь алмазы.
Однако такая точка зрения несет на себе печать современного примитивного уровня космонавтики, обусловленного крайне низкой эффективностью ее средств. Не очень-то приятно сознавать это, но ведь если бы мы умели действительно эффективно использовать энергию, то на отправку одного фунта полезного груза в космос с полным отрывом от Земли нам потребовалось бы затратить всего 25 центов на химическое горючее, а доставка его с Луны на Землю обошлась бы всего в 1–2 цента. По ряду причин эти цифры представляют собой недостижимый идеал, но они показывают, сколь огромен простор для усовершенствований. Некоторые исследования в области ядерных двигателей дают основания полагать, что даже в рамках предвидимого развития техники космический полет будет стоить не дороже полета на реактивном самолете, а перевозка грузов обойдется намного дешевле.
Займемся сначала Луной. Пока мы еще ничего не знаем о ее минеральных ресурсах, однако они должны быть колоссальны, а в некоторой части ее богатства могут оказаться уникальными. Поскольку Луна лишена атмосферы и обладает сравнительно слабым гравитационным полем, то вещество с поверхности Луны можно было бы метать «вниз» на Землю с помощью электрокатапульт или пусковых рельсовых установок. Ракетного топлива на это не потребуется — достаточно будет потратить несколько центов на электроэнергию, чтобы отправить килограмм полезного груза. Капитальные затраты на метательную установку будут, конечно, очень велики, но они окупятся многократным использованием.
Таким образом, если на Луне начнутся крупные промышленные разработки, представляется теоретически возможным переправлять добытые там материалы на Землю большими партиями на борту грузовых кораблей-роботов. Такие корабли смогут приземляться на заранее подготовленные посадочные площадки, предварительно погасив в верхних слоях атмосферы огромную скорость, с какой они возвращаются к Земле (около 40 000 километров в час). Расход ракетного топлива при этом будет очень невелик — только на ориентацию корабля и управление им на участке спуска главным источником энергии будет стационарная силовая станция метательной установки, построенной на Луне.
Углубимся дальше в космическое пространство. Мы знаем, что в солнечной системе рассеяно колоссальное количество металла, в том числе много превосходного никеля и железа в виде метеоритов и астероидов. Самый крупный из астероидов, Церера, имеет диаметр, равный 720 километрам, а астероидов с поперечником более полутора километров, возможно, существуют тысячи. Интересно отметить, что одного железного астероида диаметром в 270 метров вполне хватило бы для удовлетворения годовой потребности мира.
Астероиды как источники сырья особенно привлекательны тем, что их гравитационные поля крайне слабы. Чтобы покинуть астероид, практически почти не нужно затрачивать энергию; с небольшого астероида человек легко может оторваться прыжком. Когда ядерные ракетные двигатели будут усовершенствованы, возможно, окажется целесообразным сталкивать астероиды (пусть самые маленькие) с их орбит и переводить на такие траектории, которые приведут их, скажем, через год в непосредственное соседство с Землей. Здесь они будут задержаны на околоземной орбите, пока их не раздробят на куски подходящих размеров; возможно и другое решение — целиком сбрасывать астероиды на Землю.
Эта последняя операция почти не потребует затрат топлива, ибо всю работу выполнит гравитационное поле Земли. Однако она потребует исключительно точного и абсолютно надежного наведения, так как последствия ошибки могут быть настолько ужасны, что лучше об этом не думать. Даже очень маленький астероид способен стереть с лица Земли большой город, а падение астероида, содержащего годовой запас железа для всей планеты, было бы эквивалентно взрыву мощностью в 10 000 мегатонн. При его падении образовалась бы воронка по меньшей мере в десять раз больше Аризонского кратера. Поэтому, пожалуй, лучше будет использовать в качестве разгрузочной площадки не Землю, а Луну.
