В мире металлов - Сергей Венецкий

Я уже было подумывал, а не организовать ли мне Американскую Компанию по Добыче и Доставке Астероидов (АКДДА) ?. . . Если кто-либо из присутствующих с крупным счетом в банке пожелает войти в число учредителей, пусть подойдет ко мне после банкета".

Заводы на Луне

По мнению многих ученых, постепенное истощение земных недр рано или поздно приведет к необходимости начать разработку минеральных и рудных кладовых космоса. Академик С.П.Королев говорил: "Человечество порой напоминает собой субъекта, который, чтобы натопить печь и обогреться, ломает стены собственного дома вместо того, чтобы съездить в лес и нарубить дров". Разумеется, добытая, например, на Луне и доставленная на нашу планету тонна железной руды обойдется, скажем прямо, недешево. Но ведь и первая тонна угля, полученного в современной шахте, стоит огромных денег, зато тысячная тонна уже намного дешевле, а миллионная и подавно. Так же будет со временем снижаться и себестоимость космической железной руды. Кстати, а обязательно ли доставлять на Землю руду? Нельзя ли извлекать из нее железо непосредственно в космосе? 

Еще в 1963 году советский ученый Э.Иодко предложил свою технологию получения лунного железа. Он полагает, что железо на Луне следует не плавить, а возгонять — переводить из твердого состояния в газообразное. При этом пары железа, проходя через шахту с кусками углеродистого материала, превратятся в смесь паров железа, углерода и угарного газа. В конденсаторе железо и углерод, соприкоснувшись с холодной поверхностью бесконечного транспортера, перейдут в твердое состояние и осядут на транспортере, а угарный газ уйдет в лунную "атмосферу". Регулируя температуру в шахте, можно будет повышать или понижать содержание углерода и, следовательно, получать сталь разных марок.

"Производство металла в условиях глубочайшего вакуума Луны и других космических тел — писал Э.Иодко, — позволит готовить действительно неземные по прочности, пластичности и иным свойствам стали и сплавы, не содержащие газов и неметаллических включений. По существу неблагоприятные для металлургии условия мы имеем не на Луне, а на Земле, с ее плотной и насыщенной кислородом атмосферой . . .

Луна и другие небесные тела, лишенные атмосферы, со временем не только смогут обеспечить нужды космических полетов в рядовых и высококачественных металлах, но и станут снабжать своей металлургической продукцией Землю и другие планеты".

"Эфирные поселения"

Человек давно уже рассматривает космическое пространство как место будущих поселений. Разработано множество проектов огромных орбитальных станций, немало космических городов существует на страницах научно-фантастических книг. Создана и теория "эфирных поселений", автором которой является К.Э.Циолковский. Любопытно, что для их сооружения ученый предлагал использовать материалы планет и астероидов.

В 1975 году в США был опубликован проект внеземного поселения, удаленного на расстояние около 400 тысяч километров от Земли и Луны. Этот "эфирный город", насчитывающий 10 тысяч человек, представляет собой цилиндр диаметром 100 метров и длиной один километр. Автор проекта П.Паркер считает, что 98 % материалов, необходимых для этого космического строительства, можно будет добывать на Луне.

Интересный проект орбитальной станции разработан группой принстонских ученых, возглавляемой профессором физики Джерардом О'Нейлом. "Создание новых искусственных поселений, — пишет О'Нейл, — возможно даже при существующей технологии, новые методы, которые могут понадобиться, не выходят за пределы знаний сегодняшнего дня. Ключи к решению проблемы — отношение к области вне Земли не как к пустоте, а как к среде, богатой материей и энергией ... В космосе солнечной энергии много, использовать ее удобно. Луна и астероидный пояс дадут необходимые материалы . . ."

О'Нейл приводит в проекте детальный экономический расчет космического строительства, указывает, где и в каком количестве можно будет брать необходимые материалы. С Земли он не намерен доставлять даже воду: по его мнению, следует транспортировать жидкий водород, а кислород, нужный для синтеза воды, он предлагает получать на Луне. Там же, по мысли ученого, можно будет добыть и основные строительные материалы — алюминий, титан, кремний.

Автор этого проекта придумал даже специальные машины для транспортирования руды по Луне и электрические катапульты для выброса готовых строительных конструкций в открытый космос - к месту, где будет сооружаться далекий от Земли город-спутник.

Что за гранью 2000 года?

Металлургия по сути своей очень земная, очень сегодняшняя область человеческой деятельности, и, видимо, поэтому писатели-фантасты не балуют ее своим вниманием. Что ж, их можно понять: ведь "снарядить" экспедицию к далекому созвездию Кассиопеи гораздо легче и увлекательнее, чем "организовать" экскурсию на металлургический завод будущего. 

Ученые, однако, не раз задумывались над вопросом: чем ознаменует металлургическая наука и практика вступление в новое тысячелетие. Любопытны в этом отношении мысли, высказанные выдающимся советским металлургом академиком И.П.Бардиным в интервью для книги "Репортаж из XXI века": "Я думаю, что на первых порах человек станет "конструировать" с помощью радиоактивного воздействия легированные стали требующегося состава, не вводя в них редких и дорогих легирующих добавок, а создавая их прямо в ковше расплавленной стали из атомов железа, углерода, может быть, серы и фосфора, может быть, из атомов распространенного элемента специально для этой цели добавленного в расплав. Это можно представить себе так. Движется наполненный до краев ковш с плещущейся упругими волнами сталью. На несколько десятков секунд он останавливается около какой-то машины, похожей на те, что применяются в медицине для лечения злокачественных опухолей рентгеновскими лучами. Свинцовая груша со скрытым в ней источником радиоактивного излучения требующегося состава склоняется над ковшом, — и в недрах расплава под влиянием потока лучей совершаются сложнейшие ядерные превращения. Через несколько минут сталь разливают по изложницам, но ее состав уже не тот, что был совсем недавно. И еще несколько дней — уже в затвердевшей стали — будет меняться этот состав, будет происходить под влиянием вызванной облучением собственной радиоактивности изменение химического состава металла. Вероятно, этим же способом — изменением структуры атомных ядер, искусственным превращением элементов — можно будет получать руды редких и рассеянных элементов. Возможно, появится целая отрасль промышленности — радиационная металлургия, которая будет заниматься изготовлением редких химических элементов из более распространенных. Но вряд ли, учитывая всю стремительность технического прогресса, радиационная металлургия разовьется в отрасль промышленности даже к началу XXI века. Это все-таки дело более отдаленного времени".

 КОНЕЦ