Хотели бы вы прокатиться на шаре, полном водорода, готового вспыхнуть от одной искры? Или на автомобиле, где вместо традиционного двигателя внутреннего сгорания стоит маленький ядерный реактор… Или на поезде, который идет со скоростью 500 км/ч… Что? Такой уже давно прижился и вовсю используется? Тем лучше, значит, не всем инженерным задумкам придется пылиться в столах изобретателей. Хотя, разумеется, никто не дает гарантий, что та или иная дерзкая технология приживется в быту.
О Трансатлантическом тоннеле еще в 1888 году писал сын Жюля Верна – Мишель – в своем рассказе «Экспресс в будущее». Существует несколько концептов такого тоннеля: некоторые предлагают прорыть его в самом дне океана, другие рассматривают вариант плавающего трубопровода между Северной Америкой и Европой. Но самым реалистичным кажется тоннель, который лежит на опорах над океанским дном. «Внутренности» обсуждаются уже в круге других специалистов. Это может быть как перспективный вакуумный тоннель, где поезда будут мчаться с гигантской скоростью, превышающей достижения существующих маглевов. Или это может быть обычный тоннель, где будут ходить привычные электропоезда или автомобили. Да хоть пешеходная дорожка! Все упирается в две вещи: технологии и стоимость. Точнее, стоимость при текущем развитии технологий. Человечество может построить такой тоннель, только вот обойдется он нам в баснословную сумму (от $175 млрд до 12 трлн) и, скорее всего, устареет раньше, чем по нему проедет первый транспорт. Существующие подводные тоннели – например, тот, что под проливом Ла-Манш, – построены с использованием более дешевых технологий, и все равно обслуживать их слишком дорого. А если в случае с Трансатлантическим тоннелем 5600-километровую трубу придется прокладывать через океан… Телеканал Discovery предполагает, что необходимые технологии и средства для этого станут доступны человечеству не ранее 2100 года.
Так что сейчас над созданием Трансатлантического тоннеля никто не работает.
Пусковая петля Она же петля Лофстрома – в честь автора, американского инженера Кейта Лофстрома, который впервые описал свою идею в 1981 году на Форуме читателей американского Общества астронавтики. Проект задуман для запуска на орбиту космических аппаратов, в том числе с туристами. Пусковая петля – это трубка, внутри которой подвешен ротор – железный шнур диаметром 5 см. Он движется внутри своей оболочки со скоростью 14 км/с. Сама же оболочка – петля – за счет момента инерции вращающегося шнура поднимается от земли на 80 км, затем проходит на этом уровне 2000 км (конечно, благодаря специальным опорам), опускается и следует к исходной точке. Внутри петли вакуум, чтобы ротор испытывал как можно меньше сопротивления.
Чтобы с помощью такой конструкции запустить груз в космос, его сначала поднимают на «лифтовом кабеле», свисающем с погрузочной станции, на направляющие рельсы плоского разгонного участка. Разгонный блок создает магнитное поле, из-за которого в роторе возникают вихревые токи. Они поднимают груз над кабелем и толкают его вперед, пока не разгонят до орбитальной скорости и объект не покинет разгонный участок.
Экономически запуск с помощью «шнурка», конечно, намного выгоднее, чем отправка в космос на космическом лифте (подробнее о нем читайте в «ММ» № 4 за 2016 год. – Ред.). Система Лофстрома дешевле, не требует разрабатывать новые материалы и позволяет совершать больше запусков с большей полезной нагрузкой. Она не зависит от погоды и почти не загрязняет окружающую среду.
При этом есть и трудности, пока не разрешенные. Раскрученная петля будет запасать огромное количество энергии в виде импульса. Если конструкция на каком-то участке разрушится, выделение всей запасенной энергии будет сравнимо со взрывом атомной бомбы. Так что пусковую петлю придется размещать подальше от населенных пунктов, например, над океаном у экватора. Также пусковой петле понадобятся электронное управление магнитной левитацией, система поддержания вакуума и т. д. Одним словом, до реализации пока далеко.
Космический фонтан Еще одно приспособление, чтобы покинуть планету, проект целого коллектива авторов – Роберта Л. Форварда, Марвина Мински, Джона Маккарти, Ханса Моравеца, Родерика Хайда, Лоуэлла Вуда. Если кто-то заинтересуется, читайте книгу Indistinguishable From Magic Роберта Л. Форварда. Космический фонтан – это башня, которая, пронизывая плотные слои атмосферы, поднимается до нижней границы космоса. Все понимают, что строительство реальной башни «до неба» – идея провальная: верхние этажи разрушат основание (а строители не смогут договориться, поскольку владеют разными языками). Нет, наш фонтан – это полая конструкция, которая является башней за счет потока мельчайших гранул внутри нее. Они-то и выводят фонтан в верхние слои атмосферы благодаря своему начальному импульсу. Чтобы легче было вообразить, представьте себе огромные надувные фигуры, которые оживают с помощью нагнетателя воздуха.
Нижняя часть космического фонтана – это гигантский ускоритель гранул (и груза, который они перевозят). Здесь гранулы получают кинетическую энергию и стремятся вверх со скоростью 14 км/с, чтобы передать энергию и груз в верхнюю часть башни. Далее гранулы отражаются от специального дефлектора и падают, чтобы разогнаться снова.
Плюсы такой идеи – никакой экзотики (достаточно доступных материалов), никаких сборок от геостационарной орбиты – все стоит на Земле, причем в любой ее точке, и ничего не мешает полетам спутников. А недостаток фонтана – непрерывный расход энергии.
Гибралтарский тоннель Из всех проектов в нашей подборке этот наиболее близок к реальному воплощению. Связать Европу и Африку инженеры предлагают еще с 1930 года. Теоретически простейший способ для этого – соединить Испанию и Марокко: между их ближайшими точками всего 14 км. Но практически проложить железнодорожный тоннель в самом узком месте невозможно: слишком большая глубина и слишком твердые породы находятся подо дном. Поэтому тоннель получится более длинным (36,8 км) и слегка изогнутым: он начнется у испанской деревни Пунта Палома, нырнет под море на глубину 100–389 м, а снова выйдет на поверхность рядом с городом Танжер в Марокко.
Еще в 2004 году Испания и Марокко договорились реализовать наконец совместный проект, однако до сих пор этому что-то мешает. Например, в 2008 году пробное бурение показало, что в середине пролива находятся два глубоких пласта глинистых почв, которые станут помехой при прокладке тоннеля.
Тогда, возможно, от идеи «традиционного» тоннеля придется отойти и использовать, скажем, проект испанца Галлего Херрера, который предлагал концепт плавучего тоннеля, что будет проходить на небольшом расстоянии от поверхности пролива. Инженер представлял его как металлическую 15-километровую трубу (не круглую в разрезе, а в виде эллипса), составленную из 75 отдельных 200-метровых отрезков. Обладая приличным запасом плавучести, труба удерживалась бы на заданной глубине с помощью стальных канатов, которые прикреплены к железобетонным кессонам на дне Гибралтарского пролива.
Железная дорога из Китая в США Амбициозные китайцы планируют ездить на поездах прямиком в США, минуя Сибирь, Аляску и Канаду. 13 тыс. км (длиннее нашей Транссибирской магистрали!) останутся позади всего через два дня, если поезд будет лететь со средней скоростью 350 км/ч. Эксперты смотрят на такие планы скептически: строительство «Нового Шелкового пути» потребует грандиозных кредитов; помимо наземной части пути, китайцам придется прокладывать 200-километровый тоннель под Беринговым проливом, чтобы попасть из России на Аляску; в гористых местностях Евразии инженерных проблем будет не меньше. Еще один вопрос: кто будет управлять трансграничной магистралью, а кто – обслуживать ее на тысячекилометровых отрезках, где люди не живут? Помимо инженерных чудес, китайцам предстоит совершать дипломатические и градостроительные. Однако, если верить газете Beijing Times, китайско-американская железная дорога – это только один из международных проектов, которые сейчас разрабатываются в Поднебесной. Помимо него, есть еще линия от Лондона через Париж, Берлин, Варшаву, Киев и Москву, которая затем разойдется на две ветки – до Китая через Казахстан и до Хабаровска через Восточную Сибирь. Вторая линия пойдет из Китая в Германию через Казахстан, Узбекистан, Туркменистан, Иран и Турцию. Третью проложат в Сингапур через Вьетнам, Камбоджу, Таиланд и Малайзию.
Тоннели, лифты, навесные тросы… В этом нет ничего фантастического, вопрос технологий и денег. А вот у американского фантаста Роберта Хайнлайна было все куда масштабнее. В одном из рассказов он отказался от индивидуального транспорта в принципе. «Дороги должны катиться» описывает целые города, которые перемещаются по Америке вместе с людьми. Конечно же, произведение не о городах на колесах, но само по себе такое предположение очень интересно. А в одном из самых известных научных мультсериалов для взрослых Futurama люди в заставке перемещаются по пневмотрубам. Все это литературный вымысел, но ведь когда-то и телефон с телеграфом существовали только в воображении нескольких безумцев. Кто знает – может быть, однажды у каждого в подъезде будет своя капсула для пневмотрубы в ближайший магазин?
