Артур Кларк - Прелюдия к космосу

– Как я понимаю,- проговорил аэродинамик,- вы

видели наш фильм «Дорога в космос»?

– Да, и он мне очень понравился.

– Благодаря ему можно избежать лишних слов и изложить основные идеи достаточно внятно. Но безусловно, на сегодняшний день фильм довольно сильно устарел, так что, как я понимаю, вы не очень-то в курсе последних достижений – в частности, что касается устройства атомного двигателя «Прометея».

– Так и есть,- кивнул Дирк.- Это для меня полная загадка.

Коллинз чуть смущенно улыбнулся.

– Признаться, подобные ответы нас поражают,- по

жаловался он.- С технической точки зрения этот двигатель гораздо проще двигателя внутреннего сгорания, принцип действия которого всем понятен. Но по какой-то причине люди уверены в том, что атомный двигатель обязан быть непонятным, что им нужно приложить недюжинные усилия для того, чтобы разобраться в принципе его работы.

– Я сделаю над собой усилие,- расхохотавшись, проговорил Дирк.- А вы, пожалуйста, сделайте все остальное. Но пожалуйста, не забывайте, я хочу узнать ровно столько, чтобы понять, что у вас тут происходит. Я не собираюсь переквалифицироваться в конструктора космических кораблей!

– Думаю, я могу предполагать, что вы знакомы с устройством самых простых ракет и понимаете, как они себя ведут в вакууме? – спросил Коллинз с некоторым сомнением.

– Насколько мне известно,- ответил Дирк,- если бросить что-то, имеющее большую массу, с большой скоростью, обязательно будет отдача.

– Отлично. Просто поразительно, как много людей до сих пор считает, что ракете надо «от чего-то оттолкнуться». Именно так они обычно выражаются. Поэтому вы должны понять, что разработчик ракеты всегда пытается выжать максимальную возможную скорость – и даже чуточку больше – из реактивного двигателя, движущего ракету вперед. Из этого с очевидностью следует, что скорость выброса определяет ту скорость, которую наберет ракета.

Старые химические ракеты типа «Фау-два» имели реактивную скорость полтора-два километра в секунду. При таких показателях для того, чтобы донести груз в одну тонну до Луны и обратно, потребовалось бы несколько тысяч тонн топлива, что было непрактично. Всем хотелось добиться, чтобы груз топлива стал невесомым. Атомные реакции, которые в миллионы и больше раз мощнее химических, дали нам такую возможность. Энергия, высвобождаемая несколькими килограммами материи в первых атомных бомбах, могла бы отнести тысячи тонн груза до Луны – и обратно.

Но хотя энергия высвобождалась, никто не знал точно, как использовать ее для реактивного движения. Эта маленькая проблема была решена совсем недавно, и ушло тридцать лет на то, чтобы сконструировать не самые эффективные зимние ракеты, которыми мы обладаем сегодня.

Давайте рассмотрим проблему вот с какой точки зрения. В химической ракете мы получаем тягу за счет сжигания топлива и разгоняя выхлопные газы за счет их прохождения через сопло. Другими словами, мы меняем тепло на скорость, чем горячее наша камера сгорания, тем быстрее ее покинут выхлопные газы. Тот же самый результат мы получим, если вообще не будем сжигать топливо, а разогреем камеру сгорания каким-нибудь внешним источником. Иначе говоря, мы могли бы создать ракету, закачивая любой газ по своему выбору – даже воздух – в нагревающий элемент, а затем давая ему пройти через сопло. Понятно?

– Да, пока все более или менее ясно.

– Очень хорошо. Как вам известно, вы можете получить сколько угодно тепла из массы радиоактивного вещества, при условии, что это вещество будет изготавливаться из достаточно обогащенных материалов. Правда, если вы переусердствуете, эта масса растает и превратится в лужицу жидкого урана со слоем углерода на поверхности. Всякий разумный человек задолго до этого убежит далеко-далеко.

– Вы хотите сказать, что вещество может сработать на манер атомной бомбы?

– Нет, так не получится. Но не поддающаяся управлению атомная печь даже в спокойном состоянии может много чего натворить. Но не надо пугаться – этого не произойдет, если будут приняты самые элементарные меры предосторожности.

Поэтому нам следовало разработать такой атомный реактор, который разогревал бы струю газов до очень высокой температуры – как минимум, до четырех тысяч градусов Цельсия. Поскольку все известные металлы плавятся при гораздо более низких температурах, над этой задачей нам пришлось основательно попотеть!