Матвей Бронштейн - Солнечное вещество

Адмиралтейство обратилось к химикам и геологам Англии и английских владений — Канады, Австралии, Новой Зеландии — с предложением немедленно приступить к самым тщательным поискам гелия в природных газах. Гелий приобрел неожиданную ценность. За гелием стали охотиться. Наконец канадскому физику Макленнану, исследовавшему различные нефтяные газы в Канаде, посчастливилось найти в них гелий. В 1918 году по поручению британского адмиралтейства он построил небольшой опытный завод вблизи города Гамильтон (Онтарио, Канада) для добычи гелия из при-

родных газов. Несколько тысяч кубических метров гелия уже были готовы к отправке в Европу, когда война неожиданно прекратилась и весь этот добытый гелий оказался ненужным.

Только в 1930 году англичане впервые наполнили дирижабль гелием. Это был огромный дирижабль «R-100».

Он вылетел из Англии в Канаду наполненный водородом, а вернулся оттуда наполненный гелием.

А как обстояло дело с драгоценным газом в других странах?

Японцы пробовали было добывать гелий из монацитовых песков в провинциях Секидамеи и Исикава, но скоро оставили эту невыгодную затею. В японском монацитовом песке оказалось очень мало гелия, — так мало, что для наполнения гелием большого современного дирижабля надо было переработать больше миллиона тонн этого песка [20] Японские профессора химии Танака и Нагаи, отчаявшись в возможности достать для японских дирижаблей гелий, пошли по совершенно другому пути. Они стали думать, нельзя ли прибавить к водороду такую примесь, чтобы он сделался невоспламеняемым. С помощью примесей им действительно удалось сфабриковать несгораемый водород. Но оказалось, что подъемная сила несгораемого водорода на несколько процентов меньше, чем подъемная сила гелия. Поэтому такой несгораемый водород (химики называют его «флегматизованным») мало пригоден для дирижаблей. .

Немцы во время войны, как об этом правильно догадался английский химик, в самом деле добывали гелий. Но не из природных газов — газов, богатых гелием, в Германии нет.

Чтобы достать гелий, немцы пустились на хитрость: в течение нескольких лет перед войной все немецкие пароходы, возившие товары в Индию и в Бразилию, возвращались оттуда, груженные вместо обычного балласта монацитовым песком. В Германии скопилось 5 тысяч тонн монацитового песка. Из этого песка немецкие химики добыли несколько тысяч кубометров гелия. Кроме того, они нашли гелий в воде минерального источника в курорте Наухейм. Из этого источника немцы ежедневно добывали 70 кубических метров гелия. Это составляет всего 25 тысяч кубометров в год. А на большой дирижабль требовалось не меньше 100 тысяч кубометров.

Гелия для военных дирижаблей не хватало. А к концу войны и наухеймский источник иссяк.

Единственное в мире государство, обильное природными источниками гелия, это Соединенные Штаты Америки. Но добывать этот гелий для наполнения дирижаблей американцы принялись лишь после того, как вступили в войну с Германией. Еще в 1916 году во всех американских лабораториях, вместе взятых, не было даже и одной десятой части кубического метра гелия. Гелий можно было купить только в самых ничтожных количествах, да и то по баснословной цене: двести тысяч золотых рублей за кубический метр.

Рис. 16. Дирижабль «Шенандоа»

Только в 1917 году, после вступления Америки в войну, был построен завод для добычи гелия в городе Форт-Уорс в штате Канзас. Но война очень скоро прекратилась. Американцы, как и англичане, не успели воспользоваться гелием для военных целей. И все-таки они продолжали добывать его. А в сентябре 1923 года им, наконец, удалось накопить несколько десятков тысяч кубометров гелия. Этим гелием американцы наполнили дирижабль «Шенандоа» (рис. 16).

Дирижабль «Шенандоа» некоторое время был единственным в мире гелиевым воздушным судном. Но он просуществовал недолго. В сентябре 1925 года, всего лишь через два года после того как его впервые наполнили гелием, дирижабль «Шенандоа» был уничтожен бурей. И вместе с ним погиб весь накопленный гелий. 55 тысяч кубических метров драгоценного газа бесследно растеклись по воздуху.

Почти весь запас гелия, добытый к этому временя людьми на всем земном шаре, погиб во время бури, продолжавшейся полчаса.

Гибель «Шенандоа» — второго по величине дирижабля в то время — не остановила американцев. Они продолжали строить большие дирижабли, продолжали наполнять их гелием. Завод в Форт-Уорсе был расширен, и вскоре добыча гелия дошла до нескольких десятков тысяч кубометров в месяц. А в 1929 году в штате Техас, в окрестностях городка Амарильо, были найдены новые, бьющие из-под земли природные газы, еще более богатые гелием, чем в Канзасе. И конгресс США постановил устроить в Амарильо второй правительственный гелиевый завод.

Химики, геологи, инженеры съехались в Амарильо, чтобы изловить гелий, растекающийся по воздуху, собрать его, не позволить ему пропадать зря. Они проложили в земле газопровод длиной 18 километров и через эту стальную трубу начали выкачивать насосами газовые струи, бьющие из-под земли. Они построили заводские здания и поставили в них сложные аппараты, которые очищали гелий от примесей, сжимали его до давления в полтораста атмосфер и загоняли в прочные стальные баллоны специальных вагонов-цистерн.

Через несколько месяцев в огромный воздушный порт Лейкхерст в штате Нью-Джерси стали прибывать транспорты гелия, добытые на Дальнем Западе, в новой «гелиевой столице мира» — Амарильо.

Рис. 17. Дирижабль «Акрона»

К высокой причальной мачте лейкхерстского эллинга слетелись воздушные суда. В теле мачты был проложен трубопровод, по которому снизу подавался гелий. Дирижабли жесткой системы, дирижабли мягкой системы, мелкие и крупные, военные и коммерческие, отяжелев после долгого плавания по воздуху, летели к лейкхерстской мачте, чтобы набрать гелия и стать легкими и подвижными, как раньше. Даже «Акрона» (рис. 17) и «Мэкон», самые большие дирижабли в мире [21] Оба дирижабля погибли во время бури. Построенная в 1932 году «Акрона» была уничтожена бурей в апреле 1933 года. Построенный в 1933 году «Мэкон» утонул в море в феврале 1935 года. , вместимостью 185 тысяч кубических метров, не раз вынуждены были восстанавливать свои силы гелием из лейкхерстской мачты. Не наполнять же оболочки гигантских дирижаблей старомодным водородом! Водород ненадежен: он может вспыхнуть от случайного удара молнии. Никакая страховая компания не согласилась бы застраховать такой дирижабль, как «Акрона» или «Мэкон», если бы он был наполнен водородом. Да и пассажиров нельзя было бы уговорить полететь на таком дирижабле. Не очень-то приятно путешествовать, когда над головой висят сотни пудов легко воспламеняющегося газа. Другое дело — гелий. Он безопасен, он не хочет соединяться с кислородом, а потому не взрывается, не горит и даже не тлеет. Есть из-за чего отправлять геологические экспедиции, строить машины для добычи благородного газа! [22] После того как в 30-е годы погибло несколько крупнейших дирижаблей, строительство аэростатических летательных аппаратов (таково их научное название) надолго прекратилось. Однако нынешний уровень техники возродил интерес к дирижаблям. Очень уж велики преимущества этого вида транспорта — почти неограниченная грузоподъемность и вертикальный взлет. В 1987 году в США начались пассажирские полеты дирижабля нового поколения. И несущим газом по-прежнему служит гелий. Помимо воздухоплавания у солнечного вещества за прошедшие десятилетия появились новые, более земные, но не менее интересные применения. Гелий, который так трудно было «заморозить», при низких температурах проявил фантастическое свойство сверхтекучести — течение без всякого трения. С помощью жидкого гелия было открыто родственное сверхсвойство — сверхпроводимость, протекание тока без всякого сопротивления. И все же недаром гелий нашли впервые на Солнце. О главных «неземных» событиях в биографии солнечного вещества см. послесловие «50 лет спустя» на с. 111. — Примеч. сост.