СНЕГОПАД ВНУТРИ ЧЕЛОВЕКА

СНЕГОПАД ВНУТРИ ЧЕЛОВЕКА

Я пришел к изобретательству от фантастики, случай нередкий. Прочитал в пятом классе «Двадцать тысяч лье под водой» и начал придумывать скафандры. В десятом классе получил первое авторское свидетельство на водолазный дыхательный аппарат. Особого значения этому событию я не придавал: меня манил океан, глубоководные спуски. Скафандры были только средством. Год за годом я возился со скафандрами, росло число авторских свидетельств, но кислородные дыхательные аппараты в принципе годились только для глубин до двадцати метров. И однажды я взбунтовался. Капитан Немо ходил по дну океана, вот какой нужен скафандр!..

Разумеется, мое начальство не выразило восторга. Представьте себе, что авиационный инженер приходит в свое конструкторское бюро и со ссылкой на фантастический роман заявляет: надоело возиться с самолетами, давайте проектировать межгалактический корабль для перелетов дальностью в миллионы световых лет… Примерно такая ситуация была и в моем случае: никто еще серьезно не задумывался о спуске на глубины в 5-10 километров.

Человек на дне океана… Достаточно было поставить такую задачу, как на меня обрушился град вопросов: выдержит ли человек давление в 500-1000 атмосфер? Сможет ли он дышать в таких условиях? Сохранит ли способность видеть, слышать, двигаться? Как перенесет возвращение к нормальным условиям?.. Воображение перенесло меня в мир, не менее фантастический, чем мир планеты Месклин из повести Хола Клемента «Экспедиция „Тяготение“». Или мир, спрятанный под облачным покровом Венеры. Обыкновенный воздух под давлением, царящим на дне океана, приобретает плотность жидкости; как дышать таким воздухом, если дыхательные мышцы не осилят и десятка вдохов?..

Наверное, можно написать книгу о приключениях мысли при решении подобных задач. Я ограничусь здесь только одним эпизодом. Он позволяет увидеть причудливое переплетение фантазии и трезвого расчета, образующее единую ткань творчества.

Кислород, азот, гелий, водород на любых глубинах остаются газами. У них очень низкие критические температуры: без охлаждения их никаким давлением не переведешь в жидкость. Однако, вдохнув, скажем, смесь кислорода и гелия, человек выдохнет ту же смесь, но с примесью нескольких процентов углекислого газа. А углекислый газ очень легко сжижается и даже превращается в твердую углекислоту. Критическое давление составляет для углекислого газа всего 73 атмосферы. С таким давлением океанавт встретится на глубине 730 метров.

До этого я думал только об обеспечении человека кислородом; все, связанное с углекислым газом, не попадало в поле зрения. Потом переключился на обдумывание «выдыхательной части» — и сразу замаячил новый факт: при погружении углекислый газ перестанет быть газом.

Я был ошеломлен. Поскольку океанавт находится под давлением, равным наружному, конденсация углекислого газа должна произойти прямо в организме! Возник углекислый газ в тканях тела, в кровеносных сосудах — и тут же выпал в виде снега… Снегопад внутри человека!..

Этот снегопад я увидел с предельной отчетливостью. Как в мультфильме: фигура человека, а внутри фигуры, медленно кружась, падают хлопья снега…

Было жаркое бакинское лето. После работы, втискиваясь в раскаленный, переполненный трамвай, я закрывал глаза и видел: человек в маске идет по дну в прохладной и чистой воде океана… Бывали и другие видения. Затонул батискаф, никто не может его спасти — и вот я ныряю, нахожу лодку, закрепляю тросы… Глупые фантазии? Конечно. Но ведь они стимулировали работу над «Задачей из XXI века». Какие могли быть другие стимулы, если задача была явно преждевременной?..

При быстром всплытии газы, растворенные в крови, выделяются в виде пузырьков. Это давно известная кессонная болезнь. А тут — «снежная болезнь», в чем-то обратная кессонной: газы превращаются в снежинки… Получается, что сама природа поставила предел глубоководным погружениям человека.

Я вспомнил, однако, что критическая температура для углекислого газа равна 31°, Вспомнил и вздохнул с облегчением: в теле человека температура с гарантией выше 31°, Углекислый газ внутри организма останется газом, дыхательные процессы не нарушатся! Природа очень разумно подобрала константы для веществ, из которых устроен мир…

Удивительное дело: когда выяснилось, что океанавту не угрожает «снежная болезнь», мне было жаль расставаться со «снегопадом внутри человека». Я продолжал разглядывать эту странную и по-своему поэтичную картину. Без всякого энтузиазма я перешел к идее «снегопада вне человека», в этом не было ничего необычного. Но именно здесь блеснула находка: выдохнутая газовая смесь, содержащая несколько процентов углекислого газа, охладится (кругом сколько угодно холодной воды), и углекислый газ станет жидким или твердым. Смесь очистится, ее можно будет снова использовать для дыхания!

Дыхательный прибор, грубо говоря, состоит из двух подсистем: одна дает кислород, другая убирает углекислый газ. В аквалангах только первая подсистема, выдыхаемый воздух выбрасывается (а в нем всего 4 % углекислоты), поэтому акваланги рассчитаны на непродолжительную работу — быстро расходуется запас воздуха. В дыхательных приборах с замкнутым циклом выдыхаемый воздух идет в поглотительный патрон, наполненный зернами щелочи или тетраокиси калия. Патроны тяжелы, громоздки, дороги, их работу трудно контролировать. А тут полная возможность удалять углекислый газ «без ничего», только за счет давления! Еще одна трогательная забота природы об изобретателях глубоководных скафандров…

Воздух в скафандре надо очищать не только от углекислого, но и от небольших количеств других газов. Я стал листать справочники, уточняя критические температуры и критические давления этих газов, и вдруг напоролся (иначе не скажешь) на потрясающую идею: у каждого газа есть критическая глубина, выше которой он — газ, а ниже — жидкость. Выше критической глубины пузырек газа остается пузырьком и всплывает, а ниже — превращается в жидкость и тонет. Например, у инертного газа ксенона критическое давление всего 50 атмосфер. Значит, ниже 500 метров ксенон станет жидкостью. Плотность у этой жидкости больше, чем у воды: жидкий ксенон должен тонуть…

На суше ксенон выделяется из трещин земной коры. Почему бы этим трещинам не быть на дне океана?.. Тут фантазия заработала на полную мощность: я представил себе ксеноновые подводные озера на океанском дне. И не обязательно ксеноновые. Есть сорта нефти, имеющие плотность чуть ниже единицы. Такая нефть может плавать на поверхности воды. Но на глубине в несколько сот метров давление воды уплотнит нефть (сама вода, напоминаю, почти несжимаема) — и нефть утонет…

Я сидел в опустевшем читальном зале, передо мной лежал скучнейший справочник по свойствам жидкостей и газов (цифры, одни только цифры), я лихорадочно подсчитывал сжимаемость очередного газа и открывал подводные озера, которые могли быть где-нибудь на дне Тихого океана… Читальный зал кончал работу в десять вечера, я успел найти полдюжины веществ, теоретически вполне пригодных для образования подводных озер. Потом я шел по ночным улицам города, и воображение рисовало удивительные картины: вот какая-то сила (землетрясение?) подтолкнула подводное озеро ксенона, лежащее около критической глубины. Озеро начало всплывать и, достигнув критической глубины, превратилось в газ, поток бурлящего газа, стремительно рвущийся вверх…

(Позже я встретил в «Золотой розе» Паустовского такую фразу: «Насколько более величественной стала бы любимая поэтами тема звездного неба, если бы они хорошо знали астрономию». Я не раз вспоминал эту мысль, читая «подводную» фантастику. Ах, если бы авторы знали мир, о котором они пишут…)

Идеи, возникшие при работе над фантастическим глубоководным скафандром, я использовал несколько лет спустя, проектируя первый в мире, но вполне реальный газотеплозащитный скафандр для горноспасателей, спускающихся в охваченные огнем шахты.