Владимир Янков - Загадки звездных островов. Книга 1 (сборник)

"А не продолжить ли эту параллель? — задумались сотрудники Главной астрономической обсерватории АН УССР Л. О. Колоколова и А. Ф. Стеклов. — Ведь в земных океанах на этой глубине есть свои, вполне конкретные обитатели. Значит, им подошли бы и условия в верхних слоях эндогидросфер Ганимеда, Европы и Каллисто, если там есть хоть немного кислорода".

Но может ли биосфера родиться и процветать под ледяной корой спутников Юпитера? По мнению Л. О. Колоколовой и А. Ф. Стеклова, внутри Европы, Ганимеда и Каллисто вовсе неплохие условия для появления жизни. Исходные химические соединения могли образоваться еще в протопланетной туманности, из которой возникли сами эти небесные тела. А химическим реакциям, приводящим к синтезу органических соединений и биополимеров, должны способствовать тектоническая деятельность, радиоактивный распад элементов, перепады температуры и давления.

В качестве убедительного подтверждения своей гипотезы ученые ссылаются на выявленную недавно химиками возможность быстрой эволюции органических веществ, которая может реализоваться и в специфических условиях эндогидросфер. Имеются в виду исследования академика Н. С. Ениколопова с сотрудниками, вошедшие в цикл работ, удостоенных Ленинской премии 1980 года. На основании этих исследований можно сделать вывод, что под высоким давлением в твердых телах при сдвиговых деформациях начинается аномально быстрая полимеризация молекул. Это значит, что в нижних слоях ледяной коры Ганимеда, Европы и Каллисто при разрыве льда тектоническими силами или же при падении больших метеоритов возможно образование сложных органических соединений. Они могли стать строительным материалом для простейших живых организмов мантии и пищей для них.

В солнечной системе по крайней мере шесть небесных тел могут быть обитаемы. Водяная мантия может быть и у Тритона, спутника Нептуна, и у Титана, спутника Сатурна. Кроме того, предполагают, что и на Марсе под слоем поверхностного льда есть большие водные бассейны.

Небесные тела с большими подповерхностными водоемами, которые могли бы послужить колыбелью жизни, вероятно, есть и за пределами солнечной системы. И вот что важно подчеркнуть: условия в эндогидросферах самых разных небесных тел должны быть весьма схожими, ибо мало зависят от расстояния до центральной звезды и ее характеристик. Так не правильнее ли думать, что жизнь под поверхностью распространена во вселенной не менее, а то и более широко, чем привычная нам жизнь земного типа, которая не способна обойтись без сложной атмосферы и гидросферы, жизнь, очень чувствительная к световому и тепловому режиму, жизнь, плохо защищенная от космических катаклизмов?

В космосе безбрежное море солнечных лучей, источник практически неисчерпаемой энергии. Только за одну минуту Солнце посылает на Землю столько энергии, сколько за полтора года вырабатывают все электростанции мира. Количество солнечной энергии на единицу поверхности в космосе в 10 раз больше, чем на Земле. Там нет экранирующего влияния атмосферы, облачности, туманов. Кроме того, космическая энергетика экологически самая чистая.

Однако чтобы создать в космосе промышленные солнечные электростанции, предстоит решить еще множество проблем. Рассмотрим главные из них.

Существующие сегодня преобразователи солнечной энергии в электрическую, которыми оснащается большинство космических аппаратов, работают на принципе фотоэффекта, происходящего в кремниевых пластинах при освещении их солнечными лучами. Множество кремниевых элементов (площадью в несколько квадратных сантиметров и толщиной в доли миллиметра) соединяются между собой электрически и размещаются на общей панели, располагаемой перпендикулярно к солнечному свету. Коэффициент полезного действия кремниевых преобразователей — 10–12 процентов. В итоге с одного квадратного метра солнечной батареи мы можем снять максимум 140–170 ватт электроэнергии.

Можно подсчитать, что если мы захотим получить в космосе 10 миллионов киловатт (а именно такие мощности считаются сегодня наиболее рентабельными), то площадь нашей солнечной батареи должна составить 60–70 квадратных километров. Развернуть такую панель в космосе — задача не из простых.

Далее. Один квадратный метр солнечной батареи с учетом веса конструкции сегодня весит 5-10 килограммов. Следовательно, электростанция мощностью в 10 миллионов киловатт будет весить от 300 тысяч до 600 тысяч тонн. Невиданные веса полезной нагрузки! А ведь таких электростанций нужны тысячи. Поистине фантастическими становятся веса конструкционных материалов, которые мы должны будем вывести в космос.

Известно, что для выведения на околоземную орбиту одного килограмма полезного груза жидкостной ракетой требуется порядка 30 килограммов ракетного топлива. Для выведения груза на стационарную орбиту, где как раз и предполагается размещать солнечные электростанции (в целях обеспечения непрерывной связи с земным потребителем), топлива потребуется в несколько раз больше. В итоге необходимое количество топлива для доставки одной только станции на синхронную орбиту достигает десятков миллионов тонн. Цифры, прямо скажем, астрономические. Где взять столько топлива? И во что это обойдется?

Подсчитано, что для выведения на стационарную орбиту с помощью ракет на углеводородном топливе грузов для 1000 солнечных электростанций надо сжечь столько топлива, что по массе оно будет соизмеримо с количеством углекислого газа в атмосфере Земли. Попадание такого количества продуктов сгорания в земную атмосферу по экологическим соображениям недопустимо…

Проблематичной остается сегодня и задача транспортирования полученной в космосе электроэнергии на Землю. На каком принципе должна осуществляться передача такого огромного количества энергии с высоты в 36 тысяч километров с приемлемыми энергетическими потерями и экологическими издержками? Мнение специалистов в вопросах энергетики склоняется к тому, что рациональнее использовать для этих целей микроволновое излучение. Для этого на станции должны быть установлены специальный преобразователь электрической энергии в микроволновое излучение и передатчик с остронаправленной антенной, а на Земле — приемник излучения диаметром в несколько километров и преобразователь волн в промышленную энергию.

Сверхвысокочастотной передаче отдается предпочтение потому, что она устойчива в условиях космического холода, микроволновый луч беспрепятственно пронзает толщу атмосферы, не рассеивается облаками, имеет высокий коэффициент преобразования. Недостатком этого предложения является главным образом певшая неясность относительно того, как скажется на экологической обстановке длительное воздействие микроволнового облучения поверхности Земли, не повлияет ли оно на работу наземных электронных устройств — радиолокаторов, ЭВМ, средств связи, не будет ли катастрофически уничтожать озонную защиту планеты, изменять ионосферу и магнитосферу Земли. Другими словами, не потеряем ли мы больше, чем приобретем.