Можно ли сдвинуть Землю и полететь на ней в Космос?

Помните, что сказал Архимед: "Дайте мне точку опоры, и я поверну Землю". Понятно, что он высказывался с точки зрения применения науки. Но на самом деле двигать Землю некоторые ученые хотели совершенно в практических целях.

В начале 1950-х на волне эйфории от "приручения атома" знаменитый советский учёный генерал, поклонник идей Циолковского Георгий Покровский придумал, как улучшить жизнь на Земле. Он предлагал установить на Южном полюсе или на экваторе атомные станции, которые столкнули нашу планету с орбиты и отправили бы её в свободный полёт. А Роберт Зубрин, американский физик, математик и инженер предлагал сдвинуть нашу планету немного подальше от Солнца.

Как и главное ЗАЧЕМ они планировали это реализовать на полном серьезе, узнаем ниже...

Георгий Иосифович Покровский родился в 1901 году. В середине 1920-х он - заведующим кафедрой физики Московского инженерно-строительного института и одновременно поклонник идей Циолковского и евгеники. В 1928 году он принимается в Германское общество физиков. В 1932 году переводится в РККА начальником кафедры физики Военно-инженерной академии. Получает звание генерал-майора инженерно-технической службы. Доктор технических наук.

С 1936 года Покровский - член редколлегии журнала "Техника молодёжи". Он считался негласным куратором советских писателей-фантастов со стороны наркомата, а затем Минобороны. Покровский также сам пишет фантастические рассказы под псевдонимами, а также автор более ста фантастических картин и иллюстраций к книгам и статьям в научно-технических журналах.

С начала 1950-х Покровский - фанат использования атома в мирных целях. В частности, он предлагал делать водохранилища с помощью взрывов атомных бомб, направленными взрывами срывать горы. В 1954 году в "Технике молодёжи" он предложил ещё более фантастический вариант - задействовать атом в движении Земли. Приводим в сокращении эту его заметку:

Человечеству грозит "тепловая смерть" — бубнили когда-то пророки конца света. Когда-нибудь Солнце остынет, все источники-энергии будут использованы, жизнь замёрзнет в холодном космосе, наступит гибель человечества.

Можно ли при современных знаниях решить задачу бесконечного развития человечества? На такой вопрос мы можем ответить ясно и твёрдо. Да, уже при современных наших знаниях можно ставить такую задачу. И решение этой задачи грядущего можно было бы осуществить несколькими путями. Первый путь состоит в том, чтобы когда-нибудь обеспечить освоение людьми других планет при помощи космических ракет или других космических кораблей.

Этот способ, несомненно, можно будет применить для освоения планет солнечной системы. Полёт отдельных ракет на другие звёздные системы хотя в принципе и возможен, но, ввиду исключительно большой дальности, будет весьма длительным. Люди могли бы путешествовать на таком корабле только при условии смены многих поколений. Попробуем найти другой путь. На первый взгляд он покажется слишком смелым. Но при высоком развитии техники далёкого будущего такое решение в принципе осуществимо.

Это решение состоит в том, чтобы превратить всю нашу планету целиком в гигантский космический корабль, который будет двигаться не по орбите, а по пути, намеченному человеком.

Для управления движением Земли есть возможность сообщить земному шару некоторое ускорение при помощи огромного реактивного двигателя, ось сопла которого совпадает с осью Земли. Очевидно, что такой двигатель удобно расположить в Антарктике, в районе Южного полюса, совместив его ось с осью Земли. Условия космической навигации будут сильно ограничены такой установкой двигателя, но зато окажется возможным легче приспособить поверхность земного шара к тем изменениям, которые возникнут при ускорении движения Земли. Эти изменения проявятся в форме мощного прилива в южном полушарии и такого же мощного отлива в северном полушарии.

При помощи двигателя, установленного на оси земного шара, нельзя направить Землю по любому заданному направлению. Установка получится недостаточно маневренной. Другой, более гибкий способ управления движением Земли состоит в том, чтобы установить множество реактивных двигателей в полосе тропиков. При этом двигатели смогут работать попеременно; в каждый данный момент включится тот двигатель, который имеет ось, совпадающую с направлением движения Земли по её орбите.

Весьма серьёзной задачей является сохранение атмосферы Земли от её затягивания и выбрасывания в пространство реактивными струями двигателей. Сама конструкция таких двигателей, которые должны работать на основе термоядерных реакций представляет собою, несомненно, сложнейшую проблему.

При приближении к той или иной планете необходимо установить режим движения Земли и другой планеты около общего центра тяжести таким образом, чтобы избежать разрушения планет от действия сил взаимного притяжения (приливные волны), а также их столкновения друг с другом. При этих условиях Земля и планета будут кружиться одна возле другой на сравнительно большом расстоянии. Через этот промежуток можно будет передавать на Землю тяжёлый водород (тяжёлую воду), уран и другие полезные ядерные ископаемые.

Зарядившись энергией и полезными ископаемыми, взятыми с других планет, можно обеспечить освещение и отопление Земли помимо Солнца и направиться к отдалённым звёздным системам для их изучения и использования на благо безгранично развивающегося человечества.
От первой атомной электростанции до проектов космического масштаба лежит очень длинная дорога. Но нет границ для могущества человеческого разума.

В "Технике молодёжи" №4 за 1959 год Покровский продолжает свои идеи. В статье "Лифт" в космос" он предложил соорудить башню высотой 160 км, которая из условий прочности и устойчивости должна была иметь рупоровидную форму, с диаметром у Земли 100 км и в космосе 390 м. Верхняя площадка башни, выполненной из полимерного материала и заполненной водородом, могла бы нести нагрузку в 260 тысяч тонн. Основным назначением такой башни Покровский считал установку астрономических и астрофизических приборов за пределами атмосферы.

В заключение он писал: "Если башню заполнить гелием, то в ней могли бы на большую высоту подниматься аэростаты, заполненные водородом. Это могло бы заменить различные виды лифтов".

Под конец жизни Покровский перешёл на более приземлённые идеи. Например, он сконструировал на бумаге ядерный вездеход массой 1000 тонн, предназначенный для Арктики. Последним проектом генерала стали гигантские дирижабли для Сибири грузоподъёмностью 300-350 тонн. Они должны были связать самые отдалённые уголки северной Евразии в единую транспортную сеть.

Ученые утверждают, что каждый миллиард лет Солнце становится горячее на 10%. Если так пойдёт и дальше, то через несколько миллиардов лет жить на Земле станет невозможно. Что делать?

Этим вопросом задался Роберт Зубрин, американский физик, математик и инженер, президент компании «Pioneer Astronautics», основанной в 1996 году для создания новых космических технологий. Он предлагает сдвинуть нашу планету немного подальше от Солнца. Чтобы противодействовать разогреву Солнца на 10%, достаточно отодвинуть от него Землю всего на 5%. И времени для этого довольно: миллиард лет — это совсем не мало. Чтобы орбита Земли стала немного шире, надо увеличить скорость планеты на 1200 м/с. Это составит ускорение всего в 1,2 мкм/с2 за год, или 3,8·10-14 м/с за секунду.

Правда, и масса Земли не мала: 5,97·1024 кг. Перемножив эти два числа, мы получим величину необходимой тяги: 2,27·1011 ньютона, то есть 227 миллиардов ньютонов. В сущности, не так уж много: столько весит куб воды со стороной 284 м.

Какое число ракет может обеспечить такую тягу? Если исходить из современной самой тяжёлой американской ракеты-носителя Saturn V, то их, действующих вместе, понадобилось бы 6796. Много, конечно, но нацистская Германия в последний год перед своим концом произвела более 4500 ракет V-2. Неужели всё человечество ради спасения от гибели не смогло бы за год-другой сделать сколько надо «Сатурнов»?

Скорость истечения раскалённых газов из дюз первой ступени «Сатурна» около 3000 м/с. Беда в том, что при такой скорости выбрасывания горючего для увеличения скорости Земли на орбите на 1200 м/с пришлось бы в качестве рабочего тела израсходовать за миллиард лет около трети массы нашей планеты…

Поэтому Роберт Зубрин предлагает применить ионный двигатель, который выбрасывает ионы инертных газов, ртути или других элементов со скоростью до 60 000 м/с, разгоняя ионы электрическим полем. Так как скорость истечения значительно выше, чем у современных ракет, можно обойтись всего двумя процентами массы Земли — никто, кроме астрономов и геофизиков, этого и не заметит. Правда, на разгон рабочего тела понадобится гигантская электрическая мощность: 13 600 тераватт. То есть примерно в 800 раз больше современной мощности всех электростанций Земли. Много, но если учесть, что за последние 100 лет эта мощность выросла в 10 раз, и взять скорость прироста в настоящее время, то через пять веков она вырастет настолько, что на передвижку Земли в более комфортную область Солнечной системы понадобится всего 1% мощности земных электростанций.

Однако где разместить ракетные двигатели? Только не на Земле, ведь это замкнутая система. Поскольку выхлоп не будет вылетать за пределы атмосферы, скорость планеты не изменится. Но Земля гравитационно связана с Луной. Если двигать Луну, наша планета поедет за ней. Для этого придётся либо увеличить скорость выхлопа, либо пустить на распыл всю Луну. И мощности понадобится больше, так что с началом операции придётся подождать ещё 200 лет.

Наконец, есть ещё один вариант: фотонный двигатель. У него скорость истечения рабочего тела (фотонов) — 300 миллионов метров в секунду. Поставить такие двигатели где-нибудь на экваторе и просто светить в небо (но только в определённые часы, когда этот участок Земли благодаря её вращению направлен в нужную сторону). Хорошо, однако требуемая мощность вместо 13 600 тераватт составит 68 миллионов тераватт. Но лет через 900 человечество наверняка овладеет такими энергетическими возможностями.

Конечно, всё это пока лишь досужие, хотя и любопытные размышления. Но из них вытекает один довольно практический вывод.

По разным оценкам, в нашей Галактике может быть от одной (нашей) до трёх—пяти тысяч цивилизаций. Если мы не одни, то кто-то во Вселенной уже столкнулся с этой проблемой и, возможно, уже луч чьего-то сверхмощного планетного фотонного двигателя временами попадает в поле нашего зрения. Как может выглядеть «зайчик» от такого луча на ночном небосводе? С расстояния 100 световых лет (а ближе цивилизаций, как предполагают, совсем немного) это будет слабая звёздочка 16-й величины, видимая в самые дорогие любительские телескопы и в любой профессиональный. И конечно, луч двигателя будет виден лишь в те довольно краткие моменты, когда он направлен в нашу сторону. Зубрин предлагает искать соседние цивилизации по таким вспышкам.