Глава 2. Три попытки обойтись без людоедства

Глава 2. Три попытки обойтись без людоедства

Первая

Главным пожирателем нефти на планете является наш «четвероногий» друг – автомобиль. Нынешняя цивилизация – автомобильная. А ХХ век – век автомобиля… Я здесь и далее употребляю столько разных определений для прошлого века – он и нефтяной, и атомный, и век пластмассы, и век электричества, и век компьютера, и век автомобиля. И все это верно! Современная цивилизация имеет множество характерных материальных черт, и упоминание любой из них никак не может быть излишней характеристикой. А уж автомобиль тем более!

Как-то, разговаривая с известным экономистом, я в самом начале беседы услышал от него то, на чем закончился наш разговор с Паршевым, – вопрос о смысле жизни:

– А в чем, собственно говоря, должны проявляться экономические достижения цивилизации? – задумчиво спросил он сам себя. – Что вообще следует считать хорошим экономическим результатом? Каковы цели человека и человечества? Люди ли существуют для экономики или экономика для людей?..

После этой риторики он принялся хвалить экономный европейский социализм и критиковать американский размах:

– Заслуга европейской цивилизации как раз в том и состоит, что она показала: экономические цели – не самые главные. Важно, что творится в головах людей, как они себя ощущают. Обычно о богатстве страны судят по размеру ВВП на душу населения. ВВП – это, по сути, совокупная стоимость произведенных в определенной стране товаров. Теперь посмотрим, что может ее увеличить. Сравним, например, два автомобиля – американский шестилитровый «линкольн-навигатор» и французский «рено-клио». Первый жрет 22 литра бензина на 100 км, второй – немногим более 5 литров. Но и первый, и второй – всего лишь автомобили, которые перемещают своих хозяев в пространстве. Однако «американец» весит втрое больше «европейца» и стоит в несколько раз дороже его. Поэтому, чтобы в США обеспечить машинами сто человек, необходимо увеличить ВВП на гораздо большую сумму, чем в Европе. Удовлетворены же будут почти одинаковые потребности перемещения в пространстве. Причем воздух окажется чище у европейцев. По-научному этот маразм называется «психология потребителя». И в результате этой психологии американцы не экономят топливо, а США – самый большой загрязнитель окружающей среды. Один американский экономист проделал недавно замечательный расчет: оказывается, если бы каждый американский автомобиль тратил бензина, как европейский, Америка могла бы не завозить нефть из Персидского залива.

…Если уж экономисты заговорили о смысле жизни, дело плохо…

И вот тут я мягкой лапкой интеллигента затыкаю рот уважаемому экономисту и передаю слово эксперту в совершенно другой области – в области автомобилестроения и теоретической механики. Мысль моя ясна и прозрачна: поскольку автомобиль – главный пожиратель планетарных ресурсов, то, снизив его аппетит, допустим, втрое, мы продлим существование цивилизации, грубо говоря, с 20 лет до 60. А это совсем неплохо! За это время, глядишь, люди овладеют термоядом, ветряков понастроят, приливных станций, повысят емкость аккумуляторов, спирту нагонят для бензобаков, чего-нибудь придумают… в общем, смогут превратить смертельное пикирование в управляемое планирование.

Экспертом я выбрал человека, который занимается этой проблемой всю жизнь. Это доктор технических наук, профессор одного из автомобильных вузов Москвы Нурбей Гулиа.

– Профессор! Значит, задача такая: снизить расход топлива вдвое-втрое! Я слышу эти обещания давно, но на серийных машинах расход топлива ниже 8 литров на сотку не падает. Насколько вообще реально снизить расход до 3–4 литров? Ведь это могло бы дать человечеству временную фору для спасении мира.

– Начнем с теории… Теоретически КПД теплового двигателя равен 43 %. Это для экономичных дизелей, у бензиновых двигателей он поменьше, примерно 30 %. А в реальной жизни на шоссе КПД 10 %, в городе – 5–6 %. Потому что высокий КПД, близкий к теоретическому, получается, только если двигатель работает в оптимальном режиме, то есть с полной загрузкой. Чем ниже загрузка, тем ниже КПД. На холостом ходу КПД двигателя вообще равен нулю: он молотит, а машина не едет. Обычно двигатель работает именно с недогрузкой, со средней мощностью в десять раз меньше расчетной. Ведь рассчитывают его на скоростную езду по шоссе, а он дергается в городских пробках. Получается, автомобиль большую часть своей жизни зря жжет топливо и зря портит окружающую среду. Причем на холостых и низких оборотах выхлоп особенно ядовит.

Мощность современного мотора примерно 100 лошадиных сил. Но в реальном городском режиме работают от силы всего 3–4 лошадиные силы. Какой-нибудь «ламборджини», под капотом которого табун из сотни-другой «лошадей», в реальности использует лишь крохотный процент своей мощности, а остальные впустую портят воздух. Зачем же конструкторы сознательно закладывают такой избыток мощности? Почему нельзя сделать двигатель исходя из реальной средней загрузки? Ведь тогда и природа не будет так загрязняться, и автомобиль, равный по массе «Жигулям», затратит на 100 км не 10, а 2 литра бензина. Но такая машина не сможет ехать быстрее 50–60 км/ч, будет очень плохо тянуть в горку, будет разгоняться до «сотки» не за десять секунд, а за пару минут. Нужен тебе такой автомобиль?

– На хрен такой автомобиль! Пусть лучше человечество погибнет на двадцать лет раньше, но эти двадцать лет хоть проживем как люди!

– И все так рассуждают. Людям нужны машины с хорошей разгонной динамикой. Именно из-за разгонной динамики, из-за коротких вспышек мощности конструкторы и ставят на автомобили избыточные моторы, которые за свою жизнь выжигают впустую десятки тонн бензина. А автомобилей в мире сотни миллионов. Каждый может перемножить… Можно как-то исправить эту ситуацию? Можно. Что нужно для этого? Нужно, чтобы двигатель всегда работал в оптимальном режиме, с одной частотой, а не так как сейчас – то 800, то 5500 оборотов в минуту. Кстати, оптимальная работа позволит не только снизить выхлоп и сэкономить уйму топлива, но и здорово увеличит срок службы самого двигателя.

Если мы хотим снизить расход топлива вдвое-втрое, нужно ставить движок мощностью не более 30–40 лошадиных сил. Но необходимо, чтобы при этом обеспечивалась прежняя разгонная динамика, как будто стоит движок не в 30 «лошадок», а в 130… Наконец, нам нужно повысить КПД до положенных тепловому двигателю 40 %. Ну и еще неплохо было бы, чтобы этот автомобиль, разогнавшись, не терял энергию на торможение безвозвратно. Ведь режим движения реального автомобиля складывается из циклов «разгон-торможение». Не успеет машина набрать скорость, как приходится всю выработанную из топлива энергию, перешедшую в кинетическую энергию автомобиля, переводить в бездарное тепло, истирая тормозные колодки и нагревая тормозные диски перед очередным светофором. А неплохо было бы кинетическую энергию тормозящей машины как-то забрать обратно и потом опять использовать для разгона.

Другими словами, нам до зарезу необходим не источник энергии, которым служит ДВС, а ее накопитель. Чтобы двигатель молотил в городской пробке не вхолостую, а его энергия где-то аккумулировалась, и потом из накопителя уходила в колеса, быстро выдавая огромную мощность. И чтобы энергия торможения тоже там накапливалась, а не улетучивалась. Есть такой накопитель? Есть. Это маховик. Настоящий высокооборотный прецизионный маховик, а не та пародия, что стоит сейчас на каждом двигателе. Лучших накопителей энергии, чем маховики, человечество пока не придумало. Им нет равных по плотности энергии, то есть по количеству энергии, приходящейся на килограмм устройства. При небольших размерах (примерно 30 см в диаметре), небольшой массе (5-10 кг) и скорости в 15–20 тысяч оборотов в минуту маховик, вращающийся в вакуумной камере, позволяет накопить энергию, которой хватит для прохождения автомобилем десятков километров.

На стоящем автомобиле с выключенным двигателем такой маховик может по инерции вращаться сутками. Для России это вообще трудно переоценить: ведь практически исчезают все трудности с зимним запуском двигателя. Если аккумулятор садится после двух-трех попыток провернуть загустевшее моторное масло, то энергии, запасенной в маховике, с избытком хватит на запуск нескольких моторов! И не надо сажать дохлый аккумулятор.

Кроме того, маховик может сразу развить практически неограниченную мощность. Выдаваемая им мощность ограничивается только прочностью валов – лишь бы их не срезало. А уж любимое наше трогание на светофоре с пробуксовкой колес, с визгом резины и черными полосами на асфальте – ради бога, если душа просит. Маховик также может работать рекуператором энергии. Машина тормозит, и ее кинетическая энергия не теряется, а переходит в энергию убыстряющегося маховика. А потом снова используется для разгона.

Высокая скорость вращения маховика смущать не должна: современные подшипники рассчитаны и на много большие скорости. В вакуумной камере тоже нет ничего сложного. Как нет проблем и с уплотнением вала, который выходит из вакуумной камеры – для этого существуют жидкостные магнитные подшипники. Решена даже проблема разрыва маховика. Дело в том, что маховики используют в технике довольно давно, и их убойная сила известна. Разрыв быстрого маховика превосходит по мощности взрыв тротила той же массы. Но и здесь теперь все гладко: и в России, и в США давно получены патенты на так называемые супермаховики. Такие маховики делают из проволоки или склеивают из металлической или прочной синтетической ленты. Даже если ленту разрывает, ничего страшного не случается, болтающийся кусок ленты просто притормаживает о кожух маховика, гася его скорость до безопасной.

Но если о маховиках все давно знают, почему же такие автомобили не ездят по миру? Потому что до последнего времени оставалась одна нерешенная проблема: непонятно было, посредством чего передавать вращение от маховика, который вращается со скоростью 30 тысяч оборотов в минуту, неподвижным колесам. Любое сцепление сгорит за секунду!

Однако и эта проблема в последние годы решилась (кстати, в России) – были разработаны компактные вариаторы с приемлемым диапазоном варьирования мощности. Они уже даже внедряются в производство, поскольку эти вариаторы можно ставить на обычные автомобили, а также использовать в качестве цеховых редукторов.

Раскрою карты перед читателем… Этот самый вариатор для маховичного автомобиля, равно как и сам супермаховик, придумал мой собеседник и консультант господин Гулиа. Который всю свою жизнь посвятил проблеме накопителей и преобразователей энергии. Слова о всей жизни – это не преувеличение, поскольку впервые он заинтересовался проблемами накопления энергии еще в школе, в младших классах. И пуля, полученная любопытствующим старшеклассником Гулиа на знаменитом тбилисском расстреле 1956 года, только усилила его интерес к науке, понизив интерес к политике.

Надо сказать, этот Гулиа – здоровенный малый неприметного росточка. Кубическая фактура. Поскольку с юности он занимался тяжелой атлетикой, подходить к экспрессивному кавказцу нужно осторожно. Даром что профессор. Однажды некая телекомпания, снимающая научно-техническую программу, пригласила доктора технических наук, заведующего кафедрой Нурбея Гулию в качестве эксперта. Во время съемки профессор услышал от одного из выступающих перед микрофоном научную ахинею, которая противоречила закону сохранения импульса. Не в силах выносить поругание святынь, Гулиа вскипел, вскочил с места и бросился на выступающего. Догнав мерзавца у выхода из павильона, он отобрал у него микрофон и зажал железным зажимом шею. «Скажи, что не прав!» – вскричал справедливец. «Я ошибался, я ошибался!» – заверещал хулитель законов механики, не в силах более выдерживать боль. Это было заснято, но, к сожалению, не было показано по телевизору. Зрители увидели только сам момент гулиевского броска на жертву.

Или вот вам, пожалуйста, пара случаев. Стоял как-то убеленный благородными сединами профессор в очках в очереди в прачечной. И вдруг один гражданин полез без очереди.

– Я очень не люблю, когда лезут без очереди, – возмущается Гулиа. – Почему ты лезешь впереди меня?! Люди должны быть воспитанными! А этот хулиган на меня попер, обзываться начал. Ну, я в гневе прижал его левой рукой к стенке, а когда отпустил, он упал на пол и молчит. Видно, я какую-то жилку на шее случайно пережал. Перепугался я, убежал домой, говорю Тамаре: иди в прачечную под видом клиента, узнай, не было ли там сейчас убийства. Она вернулась, говорит: убийства не было, этот человек оклемался и сам ушел, покачиваясь. В другой раз стою я спокойно на эскалаторе в метро. Вдруг мимо меня пробегает лицо кавказской национальности, толкает меня, не останавливается и пробегает дальше вверх. Я его за полу поймал, говорю, мол, толкнул, извиниться бы надо. А лицо на меня закричало с акцентом: да кто ты такой, козел!..

Кончилось тем, что Гулиа гнал неучтивое кавказское лицо пинками по Садовому кольцу два квартала. А однажды надо было тишайшему Гулии выйти из вагона метро на остановке. И вдруг некто, судя по чесночному запаху изо рта, патриот, схватил его сзади за воротник и сказал: «Евреи должны русских пропускать!» Подивившись, что его кавказское лицо приняли за еврейское, Гулиа безропотно пропустил антисемита вперед. А когда дверь ме-тровагона открылась, его мощная нога (жим ногами 400 кг) пнула чесночного человека под зад. Чесночный человек принял горизонтальное положение, полетел по воздуху, и его голова вошла в соприкосновение с колонной. Патриот стек по колонне на пол и начал лежать. А интеллигентный ученый скромно удалился в сторону эскалатора.

Но все это не идет ни в какое сравнение с калининградской историей, произошедшей с молодым тогда еще профессором (Гулиа стал профессором в 34 года) в далеком 1974 году. Там ученый познакомился с москвичкой Светой и повел ее в зоопарк. Оба были пьяные. Ничто не предвещало грозы. Но в обезьяннике, как на грех, случилась незапертая пустая клетка. По признанию самого Гу-лии, его буквально озарило. Гулиа отломал от близлежащей коробки кусок картона и написал на нем: «Снежный человек, 30–35 лет. Отловлен в пригороде Калининграда. Не дразнить, опасно!» Табличка была немедленно укреплена на клетке. Подкараулив момент, когда возле клеток никого не было, доктор наук разделся в кустах и быстро влез в клетку.

– И трусы сняли? – опешил я.

– А где вы видели снежного человека в трусах, Александр Петрович? – по-профессорски строго спросил Гулиа. – Как бывшее лицо кавказской национальности, я очень волосат. А тогда у меня еще была черная грива и борода. Я растрепал их и начал прыгать по клетке, рычать, бил себя в грудь.

Света очень смеялась. Подошли первые посетители. Они нисколько не удивились, что в зоопарке экспонируется снежный человек. А Света начала уверять посетителей, что снежный человек любит водку. Тут же нашлась чекушка, которую, вскрыв, осторожно просунули в клетку. Гулиа высосал ее, завизжал и начал кататься по полу, трясти прутья. И вдруг заметил вспышки блицев: его снимали. Хмель мгновенно улетучился из головы… Гулиа понял, что голый профессор в клетке – это плохая шутка, если дойдет до парткома. Он вскочил, открыл клетку и выскочил. Толпа с визгом бросилась врассыпную. А доктор наук в тех же кустах быстро оделся и был таков.

Но это еще не конец истории!.. Минуло четверть века. На кафедру к убеленному сединами Гулии приехал коллега из Калининграда, большой патриот своего города. Начал хвастаться, что и Кант у них там похоронен, и море хорошее, и воздух чистый, даже снежные люди водятся. Правда-правда! Одного в зоопарке показывали. Он сам видел, и даже снимал. Но снежный человек испугался вспышек, выломал замок – силища-то необыкновенная! – и сбежал. А фотографию эту он до сих пор хранит и всем показывает как доказательство. Вытащил калининградец бумажник и достал оттуда немного смазанный любительский снимок всклокоченного лохматого существа за решеткой. «Молодой-то какой был тогда!» – прослезился Гулиа.

Вот только не нужно после всего прочитанного думать, будто Гулиа – грубый питекантроп с крошечным мозгом. Его научные заслуги неоспоримы, количество книг и изобретений не поддается исчислению, профессором выращена целая научная школа, разъехавшаяся ныне по всему миру. Однако справедливость требует сказать, что за свою хулиганскую жизнь Гулиа творил порой такие вещи. Куда там Шкловскому с его поносом!

Вторая

Короче говоря, нет никаких технических препятствий, чтобы принципиально решить вопрос о сокращении потребления топлива в разы. Причем именно в той области человеческой деятельности, которая пожирает нефти больше всего – автомобильной. А не делается это только потому, что нефть все еще относительно дешева. Ее цена растет, но плавно, и люди пока терпят, как терпит постепенный нагрев воды лягушка, сидящая в кастрюле, которую поставили на медленный огонь. Она не замечает опасного рубежа перегрева и умирает. Хотя могла бы выскочить, если бы включила соображалку.

Но если люди ведут себя, как лягушки в кастрюле, может быть, стоит им помочь, предоставив взамен нефти иные источники энергии? Конечно, электричество не заменит жидкое топливо, в этом Паршев совершенно прав – провода к машине не протянешь. Но если бы свободная электроэнергия у нас была, это могло бы позволить ослабить остроту проблемы, например, сдвинув сухопутные грузо– и пассажиропотоки в сторону электротранспорта. Но свободной электроэнергии как раз и не будет, поскольку исчезновение нефти убьет часть тепловых станций, которые работают на мазуте. Дефицит придется восполнять строительством новых электростанций. Каких?

Первое, что приходит в голову, это термояд.

…Эх, раньше все знали, что такое термояд. А теперь, чувствую, напоминать придется, народ слегка офранцузился. Собственно говоря, один термоядерный реактор у нас уже есть, и именно он обеспечивает эволюцию и жизнь на нашей планете, – Солнце. В звезде идут реакции слияния легких ядер – водорода и гелия – с образованием более тяжелых элементов. К этому процессу в качестве бесплатного бонуса прилагается куча энергии. Насколько велика эта куча, можете судить сами.

Земле достается всего 0,0000001 % излучаемой Солнцем энергии. Этого хватает на поддержание биосферы и нас в ней. Каждый час на нашу планету «выпадает» 174 423 000 000 000 киловатт-часов энергии. Примерно 2 % от этого потока преобразуется в энергию движения крупных масс воздуха – ветра, ураганы. И в сто раз меньше, чем на ветер, тратится на рост всей земной биомассы, включая нас с вами.

Если все так отлично получается у природного термоядерного реактора, то неплохо было бы зажечь у нас на Земле маленькое рукотворное солнышко, чтобы получать бездну энергии прямо на месте и направлять ее, куда надо. Тем более что идею термоядерного реактора впервые предложил еще Тамм аж в 1938 году. Приставка «термо» в названии этих реакций говорит о том, что они идут при температурах в миллионы градусов. Поскольку ни один материал соприкосновения с такой горячей субстанцией не выдержит, плазму нужно удерживать в подвешенном состоянии магнитным полем. В своем учебнике «Основы теории электричества» Тамм дал принципиальную картинку – как именно можно удержать миллионноградусную плазму в клетке магнитного поля. («Браво, Тамм!» – В. И. Ленин.)

Овладение термоядерной энергией нам обещали так долго, что вера в эти обещания давно пропала. А ведь это была самая громкая мечта человечества на рубеже пятидесятых и шестидесятых – покорить термояд! Громче, чем полет на Марс. Обрести источник энергетического изобилия на все времена, не зависеть от нефти, угля, не перекрывать реки плотинами днепрогэсов, затапливая угодья, города и села… В самом деле, почему бы и нет? Атомную бомбу сделали – а вскоре после нее появились атомные электростанции. Водородную, то есть термоядерную бомбу тоже сделали – значит, скоро должны появиться термоядерные станции!

Однако это «скоро» так затянулось, что в восьмидесятых годах широкая публика, смотря старый черно-белый фильм «Девять дней одного года», ностальгически улыбалась наивности предков: герои фильма, отважные физики, обещали вот-вот подарить согражданам термоядерный энергетический Клондайк. Наверное, зрителями эти обещания воспринимались так же, как обещания скорого построения коммунизма при пустых прилавках.

И мало кто знает, что именно тогда, в середине восьмидесятых, в мире началась термоядерная эра – тихо, скромно и незаметно. И началась она с того, что один из главных мировых специалистов в области плазмы – академик Евгений Велихов соблазнил президента СССР Горбачева. Это была любовь шестидесятников.

Позже Велихов признается: «Для меня близок мир шестидесятых годов». Мир прекрасных фантазий и потрясающих обещаний. Мир «Девяти дней одного года». Мир студенческих революций, солнечных романтиков и удивительных ожиданий. Горбачевская перестройка тоже выросла оттуда, из этого мира.

В общем, в 1985 году постаревший шестидесятник Велихов предложил постаревшему шестидесятнику Горбачеву обсудить с президентом Франции Миттераном следующую идею: а не построить ли нам первую термоядерную станцию всем вместе? «Как здорово, что все мы здесь сегодня собрались!»

Старый шестидесятник Миттеран, еще помнящий светлую термоядерную сказку своей молодости, загорелся идеей и, в свою очередь, поговорил об этом со стариком Рейганом. Этот тоже возбудился. Он был пятидесятником, но шестидесятые помнил очень хорошо. И уже через год в Женеве было принято решение о совместном проектировании ИТЭР – международного термоядерного экспериментального реактора. Скинулись по бабкам.

Так началась термоядерная эра. С инициативы одного человека. Который подтолкнул другого человека, а тот сыграл на чувствах третьего. И понеслось.

А почему раньше-то не неслось? Где был все эти долгие десятилетия поезд термоядерного прогресса? В каких тупиках он стоял?

В теоретических…

Да, действительно, впервые принципиальную схему термоядерного реактора нарисовал на клочке бумажки Тамм еще до войны, когда страна ударными темпами строила социализм (читай, концентрационные лагеря). То есть с принципиальными идеями сложностей не было. Идея-то как раз была прозрачна и понятна. Были проблемы с физикой. В те самые шестидесятые годы эксперименты показали, что магнитная система удержания плазмы нелинейна и потому не описывается простыми уравнениями, то есть она живет какой-то своей, сложной жизнью. Пришлось создавать новую науку – физику плазмы…

В семидесятые годы весь мир пошел по пути строительства экспериментальных токомаков: только тогда люди поняли, что именно эта конструкция – вакуумная камера в виде бублика, в которой создается мощное магнитное поле, удерживающее плазму на весу, – наиболее вероятный путь к управляемому синтезу ядер. Первый крупный токомак был построен в России. С опозданием на неделю запустили свой токомак и США. Потом подключились Япония, Европа, Южная Корея, Китай, Индия, Иран. Это была гонка, видимая только физикам.

Исследования нелинейного поведения плазмы заняли четверть века и стоили миру больше 30 миллиардов долларов.

К началу восьмидесятых все научные вопросы были наконец решены. Оставались чисто инженерные. Именно в этот момент Велихов и пришел к Горбачеву. Теперь ему было что сказать капитану тонущего судна.

…Слушать Велихова мне всегда интересно. Потому что, глядя на этого человека, понимаешь – именно такие люди, как он, Ларин, Шкловский, Хойл, Эратосфен и концентрируют в себе все лучшее, что есть в нашей цивилизации…

– На все утрясания потребовалось еще два года, потому что сопротивление было большое, – рассказывает Велихов. – В Америке отчаянно сопротивлялись правые, связанные с Пентагоном, они полагали, что не надо тратить деньги на термояд, а надо тратить их на вооружения. СССР тогда еще был для США противником № 1, поэтому сотрудничество в области высоких технологий вызывало настороженность в пентагоновских кругах. Но после потепления отношений в 1988 году были наконец подписаны все необходимые документы и началась работа. Работа над проектом продолжалась ровно 10 лет – до 1998 года. Центр, интегрирующий весь проект, находился в Сан-Диего; внутренней частью токомака занимались в Германии; внешней частью реактора – в Японии. Конструкторский центр был в Петербурге, а управляющий совет ИТЭР – в Москве. И стоил проект странам-участницам 2 миллиарда долларов.

Два миллиарда долларов на чертежи?! Нет, конечно. Все основные, наиболее критические элементы проекта были выполнены «в железе». Многие элементы начинали делаться в одной стране, доделывались в другой, собирались в третьей. Слишком уж сложную вещь человечество затеяло построить – ловушку для солнца. По проекту вакуумная камера реактора в виде огромного лежащего бублика имеет высоту 14 метров – почти с пятиэтажный дом. А точность ее изготовления – доли миллиметра! Для обкатки технологии был выполнен один элемент камеры – кусочек этого бублика. Его делали все страны, в том числе и Россия, несмотря на свое нищенское тогда положение. А окончательные испытания проводились в Японии. Японцы построили сложнейшую систему роботов, которые будут ползать внутри реактора и менять элементы обшивки, потому что человеку там работать нельзя из-за радиоактивности. Задача робота – обрезать элемент обшивки, снять его, вынести наружу, взять новый элемент, внести, поставить на место и приварить трубопроводы. Кому же еще делать таких умных роботов, как не японцам?

Чтобы читатель в полной мере мог представить себе всю степень сложности проекта, приведу еще пару фактов. Электропроводники, которые создают в реакторе магнитное поле для удержания плазмы, должны быть в состоянии сверхпроводимости. А для этого их нужно охлаждать до космических температур. Дорого, конечно, но без этого никак не обойтись. При обычных температурах потери электроэнергии на создание сверхмощного магнитного поля будут так велики, что обессмыслят всю затею с реактором: он по большей части будет работать сам на себя – львиная доля энергии начнет уходить на поддержание огромных токов для создания магнитного поля, удерживающего плазму. Поэтому возле реактора придется строить особый охлаждающий завод для поддержания температуры проводников на уровне минус 270 градусов Цельсия. При этом внутри самого реактора температура плазмы будет плюс сто миллионов градусов по Цельсию. Красиво!

Кроме того, есть предложение – и Велихов высказал его совершенно спокойно, без тени сомнений, точно так же легко, как он оперирует десятилетиями в будущем и миллиардами долларов в настоящем – о том, что топливо для термоядерных реакторов, возможно, будут добывать на Луне.

Дело в том, что в результате постоянного космического облучения в лунном грунте образуется много гелия-3. Так что придется строить на Луне обогатительные фабрики и налаживать постоянный транспорт. Скорее всего, фабрики эти будут полностью автоматическими, чтобы по минимуму держать на Луне вахтовиков.

Лунная программа не менее затратна, чем термоядерная, но в освоении Луны может помочь вот что. Всегда, когда нечто новое только-только начинает производиться, оно стоит очень дорого. И только потом, по мере налаживания массового производства, продукт резко дешевеет. Когда-то сотовые телефоны стоили чуть ли не по штуке баксов и позволить их себе могли только отдельные бизнесмены. Но по мере «массовизации» стоимость аппаратов и связи упала настолько, что нынче телефон носят даже дети и нищие… Когда-то атомная энергия была крайне дорога, а потом ее стоимость упала до вполне конкурентных величин. Возможна ли «массовизация» Луны? Как часты должны быть рейсы за лунным топливом? Сколько вообще нам нужно этого обогащенного гелия-3? Немного. Поскольку, в отличие от обычных станций, термоядерные почти не тратят вещество для производства энергии. Давайте сравним…

Подсчитано, что за полвека работы одна тепловая станция, произведя 550 миллиардов киловатт-часов электроэнергии, сжигает 240 миллионов тонн каменного угля (3,8 миллиона вагонов) или 120 миллионов тонн мазута (1,9 миллиона цистерн). При этом сгорает 500 миллионов тонн атмосферного кислорода, а в окружающую среду выбрасывается около 600 миллионов тонн окислов углерода, 13 миллионов тонн окислов серы, 6 миллионов тонн окислов азота, 125 миллионов тонн золы. Но самое парадоксальное состоит в том, что радиоактивное заражение местности при этом выше, чем если бы на месте этой тепловой станции стояла станция атомная! Дело в том, что в органическом топливе содержатся мизерные примеси радиоактивных элементов. Их очень-очень мало. Но за полвека работы ТЭС выбрасывает в атмосферу полония, тория и радия «на общую сумму» в 826 кюри.

Все эти циклопические мегасоставы с топливом термоядерной станции не нужны. И выбросов она не дает никаких. ТЯЭС обходится считаными килограммами топлива, производя из них столько энергии, что ее хватит на год целому городу. То есть всего несколько тонн топлива обеспечат все построенные на Земле ТЯЭС. Шикарно!

Но несколько тонн гелия-3 – это всего пара-тройка рейсов с Луны в год. Негусто. Но прелесть в том, что освоение Луны потянет за собой не только горнообогатительную, но и другую, не менее, а даже более мощную индустрию – туризм. И вот эта индустрия как раз освоит Луну быстро. Потому что на Луну придет его величество Потребитель, о важности и ненасытности которого мы говорили с Паршевым. «Хилтоны» и прочие отели самых знаменитых отельных цепочек мира вырастут на Луне, как грибы, – вместе с казино, барами, вытрезвителями, полями для лунного гольфа и полигонами для лунных сафари. Кто же откажется попрыгать в высоту на шесть метров в условиях пониженной силы тяжести? Я бы сам непременно слетал на Луну попрыгать. Уж раз-то в жизни можно себе позволить!.. Нужно будет только утрясти юридические вопросы с собственностью на землю, точнее, на луну, поскольку сейчас планета считается общей. Хотя уже сегодня некие ушлые люди, найдя в земных международных нормах лазейки, объявили огромные куски лунной территории своей собственностью и бойко распродают участки гражданам разных стран через Интернет с предоставлением самых настоящих сертификатов о собственности (сертификаты присылают по почте). Сейчас это почти шутка, но количество луновладельцев неудержимо растет, среди них появляется все больше известных людей, и в будущем правительства могут. да не «могут», а непременно столкнутся с организацией, представляющей частные интересы владельцев лунных участков, которые, оказывается, еще в конце ХХ века застолбили за собой права на эти территории. И коли уж вы поставили на моем участке обогатительную фабрику или отель, будьте любезны поделиться.

В общем, с этой Луной, как говорится, начать и кончить…

Но Луна – не обязательный, а только желательный элемент термоядерной программы. В принципе, нам вполне хватит для ТЯЭС существующего на Земле топлива – дейтерия и трития. Дейтерий и тритий – это изотопы водорода. Дейтерий – продукт дорогой, но добывается из дешевого – из обычной воды путем ее обогащения и выделения тяжелой воды. А воды на Земле – целые океаны!.. Трития у нас тоже немало, он побочный продукт (по сути, отходы) обычной атомной энергетики. (Вот, блин, как мы продвинулись всего за каких-то полвека после Хиросимы, уже про атомную энергетику говорим «обычная»!..) В будущем же тритий ТЯЭС будет производить сама для себя, облучая нейтронами, которые получаются в результате реакции, литий. В результате из лития получится нужный нам тритий. Ну, а лития на Земле полно, это совершенно не дефицит.

– Слушайте! – воскликнет добрый читатель. – Но если для ТЯЭС полно топлива на Земле, зачем нам тогда Луна? Которую заблюют эти пьяные туристы, закидают бутылками и пакетами…

Э-э, не скажите!.. Термоядерная реакция с участием лунного гелия-3 имеет свои колоссальные преимущества! Если у нас реагируют дейтерий и тритий, то, во-первых, выделяется уже упомянутое нейтронное излучение, полезное для получения трития, но не очень полезное для здоровья (см. «нейтронная бомба»). А во-вторых, выделяемое при реакции тепло нам нужно будет потом преобразовывать в электричество с помощью примитивных паровых котлов и турбин, как это делается на обычных атомных и тепловых станциях. Век пара, черт возьми! Осьмнадцатый век!.. А вот термоядерная реакция с участием гелия-3 вместо нейтронов выдает вполне пристойные протоны. А протоны, как мы знаем, электрически заряженные частицы. А нам что нужно от электростанции? Поток электрически заряженных частиц! То есть в этом варианте электрический ток мы сможем получать непосредственно – без паровозов.

Ведь чем плохи все эти паровые котлы и прочие градирни? Тем, что две трети вырабатываемой реактором тепловой энергии они выкидывают в атмосферу. Неэкономично. Лишнее звено в цепи преобразования энергии, ничего не попишешь. Так что пускай закидывают Луну пакетами и окурками.

Однако мы слегка отвлеклись от непростой истории земного термояда…

Короче, в 1998 году проект первого в мире термоядерного реактора был готов. Но, увы, уже тогда стало ясно, что Соединенные Штаты больше не намерены вкладывать деньги в термояд по политическим соображениям. Там пришли к власти демократы и сказали, что основное для Америки – информационные технологии. У них тогда NASDAQ рос как на дрожжах. Поэтому американцы взяли и вышли из проекта, наплевав на потраченные ранее 15 миллиардов долларов. Председатель комиссии по науке в палате представителей США заявил, что Америка будет поддерживать только то международное сотрудничество, которое ведет к доминированию американской науки. А проект ИТЭР был абсолютно равноправным и никакого доминирования США не предполагал.

И только когда к власти в стране пришел всеми проклинаемый Буш, Америка повернулась лицом к энергетике. Потому что, в отличие от либерастов (не путать с либералами), серьезные люди понимают: мир стоит на пороге энергетического кризиса. Поэтому первое, что сказал республиканец Буш, когда пришел к власти: Америка начнет вплотную заниматься энергетикой!..

Пришла пора платить за глупость. Двадцать лет США энергетикой не занимались, а занимались фемино-демократическими, социал-политкорректными и либераст-экологическими экспериментами. В результате дошло до того, что в Калифорнии начались веерные отключения электричества.

Однако справедливость требует отметить, что приземленный Буш поначалу даже не думал о термояде, его больше беспокоил дефицит традиционных электростанций в Америке. И вернуться в термоядерный проект Америке помог именно Велихов:

– Я столько усилий приложил, чтобы вернуть в проект этот денежный мешок – США! Ездил, уговаривал помощника президента, проводил беседы в американском министерстве энергетики. И, в конце концов, в энергетическую программу США снова включили термоядерную энергетику. США опять вошли в проект ИТЭР, опять выделили деньги.

В ноябре 2006 года в Париже страны-участницы термоядерного проекта подписали очередные международные соглашения. Решено построить первый экспериментальный термоядерный реактор в Кадараше (юг Франции). Обойдется это строительство миру в 10 миллиардов долларов.

– Насколько я понимаю, Евгений Палыч, это будет еще не термоядерная электростанция, а всего лишь экспериментальная установка для обкатки технологий?

– Совершенно верно, – кивает Велихов. – ИТЭР – экспериментальный термоядерный реактор, на нем будет обкатываться технология управления плазмой для будущих инженеров-проектантов. Через десять лет ИТЭР будет построен, быстрее не получится – очень уж сложный проект. Еще через пять лет его работы будут накоплены необходимые результаты, чтобы начинать проектировать уже первую настоящую станцию, продающую электричество потребителям. Потом, в течение, я думаю, лет пяти или десяти будет проектироваться первая настоящая станция. Еще через пять-семь лет она будет построена. А к концу XXI века, думаю, термоядерные станции по всему миру станут давать 100–200 гигаватт энергии. Это примерно столько, сколько сейчас потребляет за год Россия.

…Я смотрю на говорящего все это Велихова и вдруг понимаю, кто он такой. Он человек, который никогда не увидит своего ребенка, к появлению коего готовился всю жизнь. Велихов родился в далеком 1935 году, и все те пятилетки и десятилетки, которые он мне сейчас спокойно перечисляет, лежат уже за пределами его жизни. Которая вся ушла на подготовительный этап великого проекта по укрощению солнца.

Впрочем, у Велихова, как у древнего стоика, отношение к смерти философское. В 1943 году он вместе с другими мальчишками лазил по «лунному пейзажу» Сталинграда. Ребята пробирались по горам щебня, шастали по засыпанным подвалам и улицам, искали патроны, и им все время попадались солдатские трупы. «Мы привыкли к смерти довольно рано.» – скажет потом Велихов.

Это отношение к смерти Велихов пронес через всю жизнь. В Чернобыле он получил дозу радиации в 50 рентген при максимально допустимой норме в 25. Но на вопросы о здоровье отвечает философски: «Что с человеком ни делай, у него есть одно свойство – он все равно умрет». За свою долгую жизнь Велихов не раз бывал на волосок от смерти. Он привык к старухе с косой, как к постоянной подруге. И говорит, что относится к ней спокойно: «Скорее, это неприятности для родственников».

Смерть призраком стояла за его плечами с самого младенчества. Оба его деда в лучших традициях того времени были расстреляны – один в 1937-м, другой в 1938 году. Мать умерла до войны, а отец после нее, в 1952 году, когда Жене едва исполнилось семнадцать. В воспоминаниях его детства нет ничего хорошего – память сохранила мрачный скелет строящегося северодвинского завода, где работал отец, постоянную нехватку еды. Нет, вру, одно хорошее было! Самое яркое и удивительно-прекрасное пятно из детства – вкус сгущенки, которую ему впервые дали попробовать.

Работать пришлось с 14 лет, после смерти отца Женька жил с бабушкой. Удивительное дело, так вышло, что его бабка была замужем за обоими дедами Велихова, и именно эта незаурядная женщина с немецким характером передала Жене историю его страны адекватно и правдиво. Поэтому Велихов с детства знал, что Сталин и Ленин – преступники, каких мало. И смерть тирана стала для него «приятным событием».

Такая жесткая закалка с самого детства воспитала в парне недетское упрямство. С которым он, будучи еще ребенком, вступил в свой первый серьезный конфликт с системой. Женька нашел метеорит и отослал его в Москву, в Академию наук. Оттуда пацану ответили, что это никакой не метеорит. Как позже рассказывал Велихов, он «стал бороться с Академией наук» и в результате оказался прав. Что не удивительно для пацана, который в школе знал физику лучше, чем его школьный учитель по физике.

Любопытно, что Велихов в эпоху перестройки предложил Горбачеву одну интересную политическую идею. Он посоветовал Горби разделить КПСС на две партии. Это могло помочь загнивающей империи, включив выборную конкуренцию между двумя искусственно образованными партиями. И у меня есть страшное подозрение, что эту идею Велихов украл у меня, тогда еще зеленого студента. Не зря ведь говорят, что идеи носятся в воздухе. Я подумал, а он поймал. Разница между мной и Велиховым только в том, что он мог вложить эту мысль в уши Горбачева, а я нет. А сходство между мной и Велиховым в том, что результат оказался одинаковым у нас обоих: Горби эту идею не принял. Хотя Велихова-то Горбачев уж мог бы послушать! В конце концов, послушал же он академика в истории с реактором в далеком 1985 году!

И вот теперь, почти через четверть века после их первого исторического разговора о термоядерной станции, слова превратились в дела и в мире начали готовить площадку для строительства первого в мире реактора. Но успеем ли мы проскочить в игольное ушко спасения, ведь до первой станции, дающей ток, еще как минимум 25–30 лет, а на практике сколько-нибудь значительный вклад в энергетику термояд даст только к концу века, когда катастрофа уже давно случится, если верить Паршеву.

– Евгений Палыч, а ведь термояд ваш не обещает быстрого соскакивания человечества с нефтяной иглы! – огорчаюсь я.

– Быстрого не обещает. Пару-тройку лет назад Китай объявил, что через несколько лет вдвое увеличит потребление нефти. А он уже сегодня второй импортер в мире после США! Не знаю, как до конца века, но до его середины напряжение на нефтяном рынке точно будет только расти. Потому что современное автомобилестроение настолько огромно, настолько интегрировано в экономики всех стран, что нефть еще долго будет нужна: весь гигантский мировой парк автомобилей враз не переведешь на газ или электричество. Все будет происходить не сразу. Думаю, нефть из-за ее высокой цены начнет постепенно вытесняться с рынка синтетическими видами топлива, водородом, спиртом, сделанным из растительного сырья. А вот для получения водорода необходимы огромные энергомощности. Это работа как раз для термоядерной энергетики.

…И вот здесь я остановлю время и подниму кверху палец, чтобы дать вам возможность перечесть последние фразы Велихова про водород и хорошенько их запомнить. Сделали? Теперь я нажимаю кнопку «запуск времени», и Велихов продолжает дозволенные речи. К которым тоже не мешает прислушаться.

– Вообще, рассуждать о будущем мировой энергетики в конкретных цифрах несколько спекулятивно. Знаете, какой была структура мировой энергетики в тридцатые годы прошлого века – когда уже вовсю работал конвейер Форда, ездили танки, летали самолеты?.. На первом месте был уголь. На втором – гидроэнергия. На третьем – дрова и солома. И совсем малую долю в мировой энергетике занимала нефть. Но прошло всего 10–15 лет, и нефть вылезла на первое место. Так что наше сегодняшнее представление об энергетике – это фактически представления середины прошлого века. А в мире все так быстро меняется…

Третья

В мире все очень быстро меняется, это верно. Кризис нефтяной индустриальной цивилизации пугает уже многих. И с перепугу порой появляются такие удивительные проекты, что просто ах. Например, проект «атмосферного мира» от научной группы Павла Крюкова.

Павел Крюков спокойно закончил Физтех в 1980 году, спокойно защитился. А потом его переклинило на атмосферной энергетике, как Велихова на термоядерной. Идея, больно кольнувшая Крюкова в темечко, базировалась на разности температур между приземными слоями воздуха и стратосферным холодом. Факт известный. Внизу мы загораем в Анталье, изнываем от жары и купаемся в море, а когда летим обратно в Москву, слышим от стюардессы, что забортная температура «минус 50 градусов по Цельсию». Здравствуй, Дедушка Мороз, борода из ваты.

Дело вполне привычное, но, вообще говоря, любая разность температур сулит инженерам приятное, поскольку является готовым источником энергии. Ведь всякая тепловая машина совершает полезную работу только за счет передачи тепла от более нагретого тела к менее нагретому. Для того и жгут на электростанциях мазут, чтобы повысить температуру в одном месте относительно другого. Более нагретое место называют рабочим телом, а менее нагретое – холодильником.

Без холодильника тепловой двигатель не работает. И чем больше перепад между рабочим телом и холодильником, тем эффективнее тепловой двигатель. Для двигателя внутреннего сгорания на вашем автомобиле холодильником служит атмосфера.

И если у нас есть на халяву два тела с разными температурами, мы короли! Имея такое богатство, как система разнонагретых тел, можно бесплатно отбирать у этой системы энергию с помощью любого подходящего приспособления. Хоть простую термопару кинуть, если больше ничего под рукой нет.

Ну а если проявить изобретательность. То получится вариант Павла Крюкова. Он со своими единомышленниками практически до болтов и гаек проработал проект атмосферной электростанции, которая будет черпать энергию «из ничего». В качестве холодильника используется холод на высотах 9-10 км – там круглый год морозы стоят до -50 °C. А в приземных слоях летом до +30 °C воздух прогревается даже в средней полосе. Зимой, правда, похуже, но тоже сойдет, хотя мощность станции должна упасть. Впрочем, от перепадов мощности можно избавиться, если нижнюю, «горячую» часть электростанции тоже подвесить – на высоте двух километров: там зимне-летние перепады температур почти отсутствуют. Заодно освободим место на Земле для магазинов! И тогда вся электростанция целиком будет располагаться на двух аэростатах, связанных трубами и тросами – один на высоте двух километров, другой – на высоте девяти.

На высоте 9 километров у нас висит аэростат-холодильник. Он совершенно не будет походить на привычные нам по черно-белой кинохронике сигарообразные аэростаты военной поры. Для лучшей теплоотдачи и устойчивости этот аэростат должен иметь максимальную площадь поверхности и особую форму, смахивающую на вертикально поставленное самолетное крыло. Причем размах этого «крыла» по вертикали, согласно расчетам, равняется примерно километру. Именно такая величина обеспечит стабильность в высоких слоях атмосферы и достаточный теплоотвод. Сооружение, конечно, огромное, но масштабы проекта авторов ничуть не пугают. Тем паче, что ничего технически недостижимого в изготовлении аэростата подобной величины нет. Это вам не термоядерный реактор!..

Крюков, в отличие от спокойного, как удав, Велихова, человек эмоциональный, и, когда он рассказывает о своей идее, глаз его горит.

– А как и чем вы собираетесь подавать на небо тепло? – спросил я, заинтригованный столь необычным проектом.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.