Юрий Алексеев - Пути в незнаемое. Сборник двадцатый

«Сфера» должна была дать идеально точные сферы. Однако идею требовалось проверить. Форма теоретически может искажаться, если центр масс жидкости не будет совпадать с центром масс самой орбитальной станции. Кроме того, капелька может, затвердевая, колыхаться, хотя теоретически доказывалось, что силы поверхностного натяжения должны быстро справиться с силами вязкости, и капля почти мгновенно приобретает идеально сферическую форму. Если так, то, как сказано в книге И. Белякова и Ю. Борисова «Технология в космосе», «молекулярные силы могут использоваться как средство обработки металлов». Если так, то «допуски на изготовление изделий с помощью сил поверхностного натяжения могут быть уменьшены на несколько порядков».

Только космическая индустрия позволит нам получить новые виды биологических структур, поскольку только в невесомости существуют идеальные условия для разделения биологических материалов на уровне клеток. Космическим исследователям предстоит выяснить новые механизмы — тепло- и массопереноса, управления выращиванием кристаллов и образования многофазных сплавов. Очевидно, все земные инженерные справочники для космических строителей придется переписывать заново, а для этого провести фундаментальные исследования в условиях невесомости и замерить новые значения различных констант в динамике жидкости и газа (числа Рейнольдса, Хартмана и др.), в термодинамике (критерии Грасгофа, Нуссельта и др.), в процессах массопереноса (числа Льюиса, Шмидта и др.). В общем, работы тут непочатый край. При этом надо учитывать, что мы еще сами не знаем всех возможностей космической индустрии и можем лишь домысливать все те преимущества, которые она сулит. Год от года, наряду с физическими, астрономическими, медико-биологическими и другими экспериментами, объем технологических исследований постоянно возрастал.

Я рассказывал о некоторых работах на «Салюте-5». Знаменитый «Салют-7» — орбитальная станция, на которой был установлен, а затем превышен мировой рекорд пребывания человека в космическом пространстве, — был уже просто маленьким многоотраслевым заводиком. Технологические печи «Магма» и «Корунд» позволили провести широкие исследования по механизму массопереноса, анизотропии скорости роста кристаллов и отработке будущих — уже по-настоящему промышленных — процессов производства полупроводников в условиях микрогравитации. Специально созданные и установленные на борту «Союза-7» приборы «Ресурс», «Эласт», «Спираль» и другие позволили провести фундаментальные исследования процессов кристаллизации в невесомости, изучить ничтожное и все-таки принципиально важное влияние микрогравитации, которая, как ни крути, существует, на рост кристаллов, провести изучение характеристик материалов в условиях их работы в космосе.

В течение многих месяцев Анатолий Березовой, Валентин Лебедев, Владимир Джанибеков, Александр Иванченков, Леонид Попов, Александр Серебров, Светлана Савицкая, Владимир Ляхов, Александр Александров, рекордсмены Кизим — Соловьев — Атьков, француз Кретьен и индус Шарма проводили множество разнообразных технологических опытов, итоги которых долго еще будут анализироваться на Земле. Думаю, что к тому времени, когда эта рукопись превратится в печатный текст, и список космических технологов, и тематика их исследований непременно увеличатся — ведь только газетные репортажи в состоянии отразить прогресс в этой области науки и техники с соблюдением реальных временных масштабов. Все книги о современной космонавтике устаревают уже к моменту их появления на прилавках, поскольку проводить научные исследования в космосе мы научились быстрее, чем печатать книги.

Однако не будем отвлекаться земными, а точнее — приземленными проблемами. Мы же договаривались воспарить…

Академик В. П. Глушко писал: «К решаемым проблемам относится космическая энергетика. Создав на небесном теле, обладающем запасами полезных ископаемых, энергетическую базу, можно будет налаживать там добывающую промышленность, а затем, естественно, и перерабатывающую». Академик говорит о небесном теле, но вполне можно обойтись и без него. Тем более что, как выяснилось, космическую индустрию выгоднее всего развивать в открытом космосе, поскольку энергетические затраты здесь будут ниже. Итак, где и на каком сырье может работать космический завод будущего?

Для внеземных промышленных предприятий большинство специалистов рекомендуют вполне определенный «адрес» в межпланетном пространстве. Речь идет о так называемых точках Лагранжа.

«Я снискал некоторую известность в математике», — так скромно оценил в конце жизни свои заслуги перед наукой великий французский математик Жозеф Луи Лагранж.

Он родился в Италии и по желанию своих родителей был определен в Туринский университет, чтобы стать адвокатом. Но уже беглое знакомство с математическими и астрономическими трудами вскоре перерастает в страстное увлечение точными науками, уже в 17 лет Лагранж начинает преподавать математику в Артиллерийской школе в Турине. Отец его, запутавшись в финансовых спекуляциях, окончательно разорился, что, впрочем, нисколько не огорчило молодого ученого. Позднее он писал: «Если я был бы богат, я, вероятно, не достиг бы моего положения в математике; и в какой другой области я добился бы тех же результатов?»

В трудах организованного им научного общества, которое явилось зародышем прославленной Туринской Академии наук, Лагранж публикует свои первые математические работы, которые сразу привлекают внимание крупнейших математиков Европы, и прежде всего Леонарда Эйлера, который добивается избрания Лагранжа сначала иностранным членом Берлинской Академии наук, а затем уговаривает его переселиться в Берлин. Двадцать лет работы Лагранжа в Берлине можно назвать временем постоянного восхождения к высотам науки, которое завершилось созданием классического труда — «Аналитической механики», изданной в 1788 году в Париже, куда Лагранж переехал после смерти своего высокого немецкого покровителя — прусского короля Фридриха II. Свой фундаментальный труд сам Лагранж характеризует так: «Я поставил своей целью свести теорию механики и методы решения связанных с нею задач к общим формулам, простое развитие которых дает все уравнения, необходимые для решения каждой задачи».

Возвращение ученого в Париж накануне Великой французской буржуазной революции, накал политических страстей, знакомство с выдающимися учеными этой бурной эпохи — Деламбером, Дидро, Монжем, Карно, Лавуазье, Лапласом — открывают перед Лагранжем новые горизонты. После революции он назначается членом комиссии по изобретениям и ремеслам, затем председателем Комиссии по установлению метрической системы мер и весов. Одновременно он продолжает заниматься математикой, публикует «Теорию аналитических функций», «Лекции по исчислению функций»; развивая труды Эйлера, создает новое математическое направление — теорию вариационного исчисления. Трудно даже перечислить все работы Лагранжа: собрание его сочинений по математике, механике и астрономии насчитывает 14 томов. Оглядывая его творческое наследие, надо признать, что в современной математике и механике нет таких областей, плодотворное развитие которых не было бы связано с трудами Жозефа Луи Лагранжа. Но среди этого бесконечного множества современных приложений трудов великого француза есть одна, если можно так сказать, суперсовременная.