Промышленное освоение космоса - Константин Циолковский

На Земле очень неудобно непосредственно, т. е. без растений, пользоваться химической энергией солнечных лучей, здесь же это гораздо проще. Действительно, на Земле нельзя устранить влияние атмосферы, которая эту химическую энергию сильно опустошает. Затем трудно устранить ужасающее давление атмосферы и устроить легкие сосуды с разреженными газами. Сосуды будут очень громоздки, стенки их толсты и с огромной потерей будут пропускать через себя лучи Солнца.

Все это, в конце концов, не окупится и будет иметь значение только как научный опыт, по крайней мере в начале. Потом может дело и пойти на лад при кварцевых тонких трубках и разных усовершенствованиях. Но ничего этого не требуется в эфирной пустоте.

Сырые материалы. Их разложение.

Получение воды, углекислоты, кислорода, металлов и почв

Сырые материалы в эфире мы добываем так же, как на Земле и в таком же роде. Для этого нам могут послужить небесная пыль, камни, болиды и астероиды. Последние — более всего. Я говорю про маленькие планетки до 10 верст в диаметре, невидимые ни в какие телескопы. Их должно быть множество всюду, также и между орбитами Земли и Марса, и между орбитами Земли и Венеры, т. е. поблизости Земли, и дальше или ближе к Солнцу. Действительно, через атмосферу Земли нередко пролетают планеты диаметром в несколько верст. В веществе этих планеток найдутся и чистые металлы, и сплавы. Но больше всего будет руд тяжелых и легких металлов. Едва ли добудем глину, песок, мел и т. п. вещества, образующиеся на больших планетах под влиянием воздуха, воды и жизни. Скорее, будем иметь дело с гранитами и другими огненными породами, также с рудами и самородными металлами и их сплавами. Едва ли найдем и каменный уголь. Сомнительно и существование свободных газов.

Не будем рассчитывать на чистые металлы, хотя они должно быть и есть, как мы это видим в упавших на Землю небесных камнях. В них часто находим чистое железо и никель. Это превосходные для строительства материалы.

Первая техника и все необходимое: машины, жилища, оранжереи, растения — все должно быть с Земли. Уже потом мы будем производить все сами: не только то, что получили с Земли, но и большее. Однако и полученное с Земли должно быть приспособлено к эфирной пустоте. Из минералов мы можем нагреванием выделить гидратную кристаллизационную и конституционную воду. Для этого могут послужить гидраты и другие водные соединения. Нагревание разными способами, ограничиваясь, конечно, Солнцем, производить можно в тугоплавких камерах и доводить его самым экономным способом, почти целиком утилизируя энергию солнечных лучей, до 4000–5000°. Но для выделения воды большею частью требуется очень невысокая температура. Тем же способом можем выделить углекислый газ, например из углекислой извести. Тут температура выше. Полученный газ можно разлагать на кислород и углерод с помощью растений или достаточным повышением температуры лучами Солнца. На Земле разложение химическое, за недостатком высокой температуры, пока не практиковалось. Притом на Земле уголь имеем готовый и дешевый, так же как и кислород. Зачем же добывать неэкономным способом? Образующиеся частицы угля придется отделять от газа центробежным способом, а может быть, и каким-либо незначительным химическим влечением к другим веществам, например к водороду металлов. А возможно, что придется отделять кислород какими-либо чистыми окислами. Тут действует не только высокая температура, но и лучи Солнца. Если пропустить их через прозрачную средину определенного состава, то получим лучи с особенными свойствами, способствующими разложению тех или других сложных веществ, сообразно роду полученных лучей. Состав средин может быть бесконечно разнообразен. С помощью их мы можем получить лучи с желаемой преломляемостью, или с определенной длиною волн. Средина будет задерживать одни лучи и пропускать нужные нам. Отражением их от зеркал разного материала можно добиться тех же результатов. Отражение и преломление — вот способ просеивания лучей и выделения нам необходимых.

Вода, углекислый газ и кислород могут и непосредственно служить растениям и человеку. Они же могут понадобиться и для технических целей.

Раздробление огненных пород разного рода: гранитов, гнейсов, порфиров, сиенитов, фосфоритов, азотистых минеральных соединений, калиевых и натриевых даст почву для растений. Также глину, песок, слюду, известь и т. д. Дробление можно совершить нагреванием и затем внезапным охлаждением. Можно также одну часть сильно нагревать солнечными лучами, а другую охлаждать. Можно и механически дробить стальными жерновами, молотами, вообще теми же способами, как и на Земле. Питательные жидкости для растений можно получить и растворением веществ в разных жидкостях. Добывание металлов из руд выгоднее всего получить повышением температуры, причем прежде всего выделятся летучие части сложных соединений: газы, пары, сера и т. п. Получим огромное количество кислорода, серы, серной кислоты и чистых металлов в жидком виде. Тут же можно заняться и их отливкой для получения разных вещей: утвари, машинных частей и разных оружий. При получении отливок прибегают к центробежной силе, но можно того же достигнуть и давлением. Однако разделение веществ разной плотности всего проще через вращение и полученную от этого центробежную силу.

Пары и газы хранятся без крепких сосудов. Их ожижают и замораживают холодом и так хранят чуть не открытыми, как дрова. По мере надобности твердые газы берут и кладут в закрытые жилища или другие камеры, где они и принимают при нагревании свой газообразный вид.

Немногие вещества не разлагаются химически при высокой температуре. А так как она у нас дается солнечными лучами до 5000° Ц, то и все вещества мы можем приводить в состояние химической диссоциации. Большинство их при этом находится в газообразном или подвижном состоянии частиц. Надо только суметь собирать однородные атомы или разделить разные вещества. Для этого могут послужить электрический ток, центробежная сила (взамен тяжести, которой тут нет), какие-либо вещества, образующие соединение с одним из данных. Химическому разложению, кроме шара, могут способствовать катализаторы, гальванический ток, выделенные солнечные лучи (определенной преломляемости), диффузия. Выделяются или разделяются лучи призмой, отражением или прохождением через разные средины.

Электрический ток. Добывание его.

Тепловые моторы. Добывание питательных веществ

Электрический ток можно получить в эфире теми же разнообразными способами, как и на Земле. Непосредственно — с помощью солнечной теплоты, при посредстве термоэлектрической батареи. Последнее будет неэкономно, хотя со временем, может быть, найдут такие вещества для термоэлектрической батареи, которые почти всю теплоту Солнца будут превращать в электричество.

Надежнее для добывания электричества солнечные двигатели, которые могут утилизировать очень высокий процент (до 50 и более) солнечной энергии. Сущность их устройства такая же, как обыкновенных паровых двигателей с холодильником. Основания для наибольшей утилизации следующие: 1) возможно малая потеря солнечной теплоты лучеиспусканием; этого легко достигнуть, вводя солнечную энергию через малое отверстие камеры нагревания; сама камера защищается от лучеиспускания несколькими тонкими блестящими оболочками, задерживающими лучи всех сортов; 2) возможно высокая температура жидкости, дающей упругий пар или газ; 3) подходящий состав (например, испаряющиеся жидкости: вода, серный эфир и т. д.); 4) возможно большее ее расширение при работе, например в 100, в 10000 раз; 5) наисильнейший холод в холодильнике; он может достигать — 270° Ц, что, впрочем, не понадобится. Этот легко достижимый в эфире контраст температур может дать такую усиленную утилизацию тепла, которая на Земле недостижима.

Чтобы не было потерь жидкости, весь двигатель закрывается кругом и не выпускает ни атома паров. Из чехла только высовывается с одной стороны ось с рабочим шкивом или зубчатым колесом. Такие двигатели могут устраиваться везде. Все же для очень малых работ они невыгодны. Поэтому, как и на Земле, большой многосильный двигатель почти целиком превращает свою энергию, с помощью динамомашин, в электричество, которое уже и передается по проводам, куда нужно, и даст нагревание, свет, механическую работу, химическую энергию и т. д. Большие, могучие машины могут устраиваться с совершенством, недостижимым для малых двигателей; над ними также и надзор возможно установить тщательный. Где нужна значительная сила, там, конечно, применяются непосредственно солнечные двигатели. Найдут наиболее выгодный размер солнечного двигателя, положим, в 100 сил. Но понадобятся для индустрии в некоторых случаях миллионы сил. Тогда мы превращаем механическую работу солнечных двигателей в электричество. Соединяем его от многих солнечных двигателей в один могучий поток, который и даст в электродвигателе желаемую механическую мощность или другой вид энергии.