ЖИВАЯ ИСТОРИЯ ЭНЕРГЕТИКИ: Фантастическая энергия и где она обитает – от атомных двигателей до сферы Дайсона

В 1908 году писатель Богданов в романе «Красная звезда» отправил героев на Марс в корабле с атомным двигателем – так в литературе началась новая энергетическая эпоха. А через десятилетия фантасты придумали много других чудесных вещей, в сравнении с которыми атомная энергия – детская игрушка. Заглянем в историю… будущего?

Да-да, наш соотечественник в своей «Красной звезде» с двигателем на внутриатомной энергии успел раньше всех. И пусть его роман был наивной революционной утопией, описание марсианского атомного двигателя – еще наивнее, но первая такая книга появилась 116 лет назад именно в России!

Разумеется, после того как США в 1945 году впервые применили атомное оружие, на страницах фантастической литературы появились и другие космолеты с атомными двигателями. В 1950–1960-х они заняли достойное место в арсенале писателей – это роман «Пески Марса» Артура Кларка, цикл Станислава Лема о пилоте Пирксе и бесчисленные американские романы времен расцвета классической научной фантастики.

Но самое интересное описание атомного космического корабля принадлежит перу братьев Стругацких в романе «Страна багровых туч», вышедшем в 1959-м. Знаменитый планетолёт «Хиус», который ССКР (Союз Советских Коммунистических Республик) запустил к Венере, имел комбинированный ядерный фотонно-ракетный двигатель. Пять атомно-импульсных ракет обеспечивали старт и посадку в атмосфере, а расположенный между ними фотонный реактор с параболическим зеркалом из «абсолютного отражателя» разгонял «Хиус» в открытом космосе почти до скорости света. Стругацкие воспели планетолет столь убедительно и красиво, что многие страницы книги и сейчас читаются как поэтический гимн этому кораблю!

Увы, обычно при всем разнообразии сюжетов фантасты избегали малейших технических подробностей, отделываясь от читателей звучными названиями и туманными описаниями конструкций атомных двигателей. То же касается и атомного топлива – например, в романе «Астронавты» Лема термоядерный двигатель звездолета «Космократор» работает на загадочном трансурановом «коммунии», а в «Пасынках Вселенной» Роберта Хайнлайна используют чудо-конвертер, чтобы вместо урана и плутония в двигатель отправлять не только всякий мусор, но и осужденных на смерть преступников!

Впрочем, век атомных двигателей в фантастике оказался недолгим – воображаемая техника совершенствуется намного быстрее реальной, и к 1970-м годам на смену атомным космолетам в романах пришли корабли с гиперпространственными двигателями. Но и это уже архаика – новейшие звездолеты попросту прокалывают пространственно-временной континуум, за мгновение перемещаясь на тысячи световых лет…

Конечно, фантасты не ограничивали использование атома космическими полетами (они вообще редко себя ограничивают!), но поначалу их бурное воображение проигрывало американскому Министерству обороны – в разгар холодной войны 1950-х там разрабатывали танки с ядерными реакторами, способными обеспечить запас хода до 4000 миль! Правда, в нашей реальности все подобные проекты так и остались на бумаге – но в мирах, созданных на той же бумаге воображением фантастов, «тиражи» атомной бронетехники исчислялись тысячами. Достаточно вспомнить планету Саракш из знаменитого романа всё тех же Стругацких «Обитаемый остров». Там через 20 лет после всепланетной войны по радиоактивным лесам ползают атомные танки и баллисты с автоматическим управлением…

«Бессмысленно огромное, горячее, смрадное, всё из клепаного металла, попирающее дорогу чудовищными гусеницами, облепленное грязью, не мчалось, не катилось – пёрло горбатое, неопрятное, дребезжа отставшими листами железа, начиненное сырым плутонием пополам с лантаноидами, беспомощное, угрожающее, без людей, тупое и опасное перевалилось через перекресток и попёрло дальше, хрустя и визжа раздавливаемым бетоном, оставив за собой хвост раскаленной духоты…» / А. и Б. Стругацкие «Обитаемый остров» /

Но вернемся к звездолетам. Один из самых знаменитых – это «Тысячелетний сокол» (Millennium Falcon) из «Звёздных войн», самый быстрый корабль в галактике. Главная его особенность – невероятная скорость, которую обеспечивал гипердвигатель, работающий на частицах гиперматерии. Как не раз похвалялся Хан Соло, эта силовая установка позволяла кораблю многократно превышать скорость света.

Еще сногсшибательный пример – звездолеты со сверхсветовыми варп-двигателями из вселенной сериала «Звёздный путь», все эти «Вояджеры», «Энтерпрайзы», «Интрепиды»… Варп-двигатели искривляют пространство-время – пространство сжимается перед кораблем и разворачивается за ним, но сам корабль остается фактически неподвижным в своеобразном пузыре: перемещается искаженное пространство, позволяя кораблю двигаться со скоростью до 24 700 скоростей света!

В романе «Час Быка» Ивана Ефремова земляне строят звездолет «прямого луча» (тот же варп-эффект: «звездолет в отношении времени как бы стоит на месте, а вся спираль мира вращается вокруг него»). Корабли на схожих принципах описаны в серии романов Сергея Снегова «Люди как боги». А в «Пороге» Сергея Лукьяненко «пузырь Алькубьерре» (теоретически возможная идея варп-двигателя) «в той или иной форме изобрели все цивилизации пятого уровня»… Тут главное – чтобы энергии хватило. И силы воображения у фантастов!

Впрочем, космические оперы и звездолеты сколь угодно далекого будущего – еще не вся фантастика. Так как обстоят дела с энергией и энергетикой в более «земных» темах и жанрах?! Да в чем-то очень похоже! То есть без подробностей.

Роберт Силверберг, роман «Вертикальный мир» (блестящая антиутопия): 2381 год, все люди планеты – а их 75 миллиардов! – расселены по грандиозным 1000-этажным небоскребам с населением под 900 000 каждый и за их пределы не выходят. Всё необходимое производится внутри здания, а энергия берется… из реакторов.

«Со всех сторон доносится неумолчный пульсирующий гул. Где-то недалеко район Спусков, направляющих в энергетические реакторы твердые отходы: отбросы всех сортов, старую одежду, использованные информационные кубики, обертки и упаковки, тела мертвых, а при случае и тела живых. Всё это скользит по спиральным путям и сваливается в прессы. А оттуда по транспортерным лентам – в энергетические камеры. Вот так – без отходов, без потерь высвобождается тепло для генерирования электричества». / Р. Силверберг «Вертикальный мир» /

Роджер Желязны, роман «Бог света»: сбежав с Земли перед ее гибелью, экипаж звездолета «Звезда Индии» оказался на планете иной звездной системы и перевоплотился там в богов индуистского пантеона. Главный герой – Сэм, один из Первых, известный также как Махасаматман, Майтрейя, Калкин, Сиддхартха и Будда, – стал богом электромагнитных излучений, управляет электромагнитными полями и контролирует демонов, являющихся местной энергетической формой жизни, – а бесконечную энергию черпает из божественных Атрибутов… Вообще всё просто!

Роберт Хайнлайн, роман «Пасынки Вселенной»: в 2119 году к планетной системе Проксимы Центавра стартует корабль поколений с колонистами. И был мятеж, и погибли все пилоты и инженеры, а выжившим не под силу оказалось управлять звездолётом, за столетия их потомки утратили понимание цели полета и скатились на уровень иерархического доиндустриального общества. Главные двигатели остановлены, а вся энергия берется из… Правильно, из чудо-конвертера, куда кроме мусора и отходов быстренько отправляют и всех несогласных!

Примеров в фантастике просто масса. И везде энергия берется из атомных или каких-то неназванных реакторов/конвертеров, ужасно многоцелевых. Все детали опускаются. Ну и само собой, в фантастике 1950–1960-х по дорогам светлого и не очень светлого будущего мчатся атомные автомобили и могучие поезда. Вот тут и до конкретики дошло… В 1957 году компания Ford разработала концепт-кар Ford Nucleon – автомобиль с компактным ядерным реактором; впрочем, дальше масштабной модели дело не продвинулось, но модель получилась красивая! Автомобиль должен был использовать паровой двигатель, работающий на энергии деления урана, аналогично уже использующемуся на первой в мире атомной подводной лодке USS Nautilus (только гораздо меньше, поскольку оригинал весил 35 тонн). Кабина в виде колпака из стекла и металла защищала пассажиров от воздействий реактора. И реактор, и капсула с радиоактивным горючим располагались сзади, вместо багажника. Предполагалось, что на одной капсуле с ядерным топливом автомобиль сможет пройти до 8000 км, а когда заряд иссякнет, ядерное топливо можно будет заменить на особых техстанциях вроде обычных автозаправок.

Ну а теперь о поистине глобальном «энергетическом» проекте, самом масштабном из рожденных человечеством и рассчитанном на воплощение в невообразимо далеком будущем. Сфера Дайсона должна представлять собой относительно тонкую сферическую оболочку громадного радиуса (сравнимого с радиусом планетных орбит) со звездой – Солнцем в случае с человечеством – в центре. По признанию самого физика-теоретика Фримена Дайсона, идею своего астроинженерного проекта он впервые обнаружил в фантастическом романе Олафа Стэплдона «Создатель звёзд». Человечество (или иная цивилизация), достигнув пика технологического развития, сможет построить подобное сооружение для максимально возможного использования энергии центральной звезды (ну и для решения проблемы жизненного пространства). По сути, основные причины создания сферы Дайсона фактически повторяют высказанные Константином Циолковским в «Грёзах о Земле и небе» (еще в 1895-м) идеи постройки цепи и колец космических поселений вокруг Солнца.

Согласно теоретическим расчетам, для сооружения сферы Дайсона вокруг Солнца потребуется вещество, масса которого будет сравнима с массой Юпитера! Любопытно, что Станислав Лем в знаменитой «Сумме технологии» посчитал сферу Дайсона одним из самых поразительных примеров ортоэволюционной экстраполяции развития технологий (то есть относящейся к гипотезам, по которым будущее – не более чем приумноженное настоящее). Писатель также скептически заметил, что сооружение сферы Дайсона ради решения проблем жизненного пространства для квадриллионов разумных существ бессмысленно с точки зрения как логики, так и социологии, поскольку на алтарь «свободы неограниченного размножения» (которая непонятно почему должна остаться неприкосновенной) потребуется возложить множество прочих свобод (свободу передвижений, выбора профессии и т.п.), что в итоге приведет к краху культурных ценностей и окажется извращением самой идеи прогресса, который предполагает их увеличение, а не уменьшение.

«Круглая Земля, микробы, вызывающие болезни, субатомные частицы – когда-то всё это казалось причудами, и никто не знает, когда сегодняшняя научная фантастика станет завтрашней научной реальностью». / Раджеш КУТРАППАЛИ, астрофизик, Индия /

– ...Это научная фантастика!
– Да, но вам не кажется, что наш мир уже напоминает научную фантастику? Ну, исключая то, что мы не живем в космосе и не имеем летающих машин. / Манга «Ёрмунганд», автор Кэйтаро Такахаси /

Текст, подбор иллюстраций – Олег ПУЛЯ, специально для ЭСК «Энергомост».

Рубрика «ЖИВАЯ ИСТОРИЯ ЭНЕРГЕТИКИ» растет, развивается, становится всё интереснее. Некоторые из предыдущих публикаций:

«Уголь Российской империи, 1722–1917»

«Электробусы – похвальное слово автобусам «на батарейках», 1900–2024»

«Никола ТЕСЛА – гений и первый шоумен электротехники, 1856–1943»