Страница:
На Земле очень неудобно непосредственно, т. е. без растений, пользоваться химической энергиею солнечных лучей, здесь же это гораздо проще. Действительно, на Земле нельзя устранить влияние атмосферы, которая эту химическую энергию сильно опустошает. Затем трудно устранить ужасающее давление атмосферы и устроить легкие сосуды с разреженными газами. Сосуды будут очень громоздки, стенки их толсты и с огромной потерей будут пропускать через себя лучи Солнца. Все это в конце концов не окупится и будет иметь значение только как научный опыт, по крайней мере вначале. Потом может дело и пойти на лад при кварцевых тонких трубках и разных усовершенствованиях. Но ничего этого не требуется в эфирной пустоте.
Не будем рассчитывать на чистые металлы, хотя они должно быть и есть, как мы это видим в упавших на Землю небесных камнях. В них часто находим чистое железо и никель. Это превосходные для строительства материалы.
Первая техника и все необходимое: машины, жилища, оранжереи, растения — все должно быть с Земли. Уже потом мы будем производить все сами: не только то, что получили с Земли, но и большее. Однако и полученное с Земли должно быть приспособлено к эфирной пустоте. Из минералов мы можем нагреванием выделить гидратную кристаллизационную и конституционную воду. Для этого могут послужить гидраты и другие водные соединения. Нагревание, разными способами ограничиваясь, конечно, солнцем, производить можно в тугоплавких камерах и доводить его самым экономным способом, почти целиком утилизируя энергию солнечных лучей, до 4000 — 5000°. Но для выделения воды большею частью требуется очень невысокая температура. Тем же способом можем выделить углекислый газ, например, из углекислой извести. Тут температура выше. Полученный газ можно разлагать на кислород и углерод с помощью растений или достаточным повышением температуры лучами Солнца. На Земле разложение химическое, за недостатком высокой температуры, пока не практиковалось. Притом на Земле уголь имеем готовый и дешевый, так же как и кислород. Зачем же добывать неэкономным способом? Образующиеся частицы угля придется отделять от газа центробежным способом, а может быть, и каким-либо незначительным химическим влечением к другим веществам, например, к водороду металлов. А возможно, что придется отделять кислород какими-либо чистыми окислами. Тут действует не только высокая температура, но и лучи Солнца. Если пропустить их через прозрачную средину определенного состава, то получим лучи с особенными свойствами, способствующими разложению тех или других сложных веществ, сообразно роду полученных лучей. Состав средин может быть бесконечно разнообразен. С помощью их мы можем получить лучи с желаемой преломляемостью, или с определенной длиною воли. Средина будет задерживать одни лучи и пропускать нужные нам. Отражением их от зеркал разного материала можно добиться тех же результатов. Отражение и преломление — вот способ просеивания лучей и выделение нам необходимых.
Вода, углекислый газ и кислород могут и непосредственно служить растениям и человеку. Они же могут понадобиться и для технических целей.
Раздробление огненных пород разного рода: гранитов, гнейсов, порфиров, сиенитов, фосфоритов, азотистых минеральных соединений, калиевых и натриевых даст почву для растений. Также глину, песок, слюду, известь и т. д. Дробление можно совершить нагреванием и затем внезапным охлаждением. Можно также одну часть сильно нагревать солнечными лучами, а другую охлаждать. Можно и механически дробить стальными жерновами, молотами, вообще теми же способами, как и на Земле. Питательные жидкости для растений можно получить и растворением веществ в разных жидкостях. Добывание металлов из руд выгоднее всего получить повышением температуры, причем прежде всего выделятся летучие части сложных соединений: газы, пары, сера и т. п. Получим огромное количество кислорода, серы, серной кислоты и чистых металлов в жидком виде. Тут же можно заняться и их отливкой для получения разных вещей: утвари, машинных частей и разных оружий. При получении отливок прибегают к центробежной силе, но можно того же достигнуть и давлением. Однако разделение веществ разной плотности всего проще через вращение и полученную от этого центробежную силу.
Немногие вещества не разлагаются химически при высокой температуре. А так как она у нас дается солнечными лучами до 5000° Ц, то и все вещества мы можем приводить в состояние химической диссоциации. Большинство их при этом находится в газообразном или подвижном состоянии частиц. Надо только суметь собирать однородные атомы или разделить разные вещества. Для этого может послужить электрический ток, центробежная сила (взамен тяжести, которой тут нет), какие-либо вещества, образующие соединение с одним из данных. Химическому разложению, кроме жара, могут способствовать катализаторы, гальванический ток, выделенные солнечные лучи (определенной преломляемости), диффузия. Выделяются или разделяются лучи призмой, отражением пли прохождением через разные средины.
Надежнее для добывания электричества солнечные двигатели, которые могут утилизировать очень высокий процент (до 50 и более) солнечной энергии. Сущность их устройства такая же, как обыкновенных паровых двигателей с холодильником. Основания для наибольшей утилизации следующие: 1) возможно малая потеря солнечной теплоты лучеиспусканием; этого легко достигнуть, вводя солнечную энергию через малое отверстие камеры нагревания; сама камера защищается от лучеиспускания несколькими тонкими блестящими оболочками, задерживающими лучи всех сортов; 2) возможно высокая температура жидкости, дающей упругий пар или газ: 3) подходящий состав (например, испаряющиеся жидкости: вода, серный эфир и т. д.); 4) возможно большее ее расширение при работе, например в 100, в 10 000 раз; 5) наисильнейший холод в холодильнике; он может достигать — 270° Ц, что, впрочем, не понадобится. Этот легко достижимый в эфире контраст температур может дать такую усиленную утилизацию тепла, которая на Земле недостижима.
Чтобы не было потерь жидкости, весь двигатель закрывается кругом и не выпускает ни атома паров. Из чехла только высовывается с одной стороны ось с рабочим шкивом или зубчатым колесом. Такие двигатели могут устраиваться везде. Все же для очень малых работ они невыгодны. Поэтому, как и на Земле, большой многосильный двигатель почти целиком превращает свою энергию, с помощью динамомашин, в электричество, которое уже и передается по проводам, куда нужно, и даст нагревание, свет, механическую работу, химическую энергию и т. д. Большие могучие машины могут устраиваться с совершенством, недостижимым для малых двигателей; над ними также и надзор возможно установить тщательный. Где нужна значительная сила, там, конечно, применяются непосредственно солнечные двигатели. Найдут наиболее выгодный размер солнечного двигателя, положим, в 100 сил. Но понадобятся для индустрии в некоторых случаях миллионы сил. Тогда мы превращаем механическую работу солнечных двигателей в электричество. Соединяем его от многих солнечных двигателей в один могучий поток, который и даст в электродвигателе желаемую механическую мощность или другой вид энергии.
Пищевые вещества сначала будут добываться с помощью растений. Но утилизация солнечной энергии растениями пока не превышает 5 %, потому очень невыгодна. С течением времени эта утилизация путем искусственного подбора растений увеличится; будут добиваться 50 и более процентов и добьются. На практике и 5 % дают немногие растения и при исключительных условиях. Большинство растений в плодах утилизируют в 300 раз меньше и потому даже возмутительно невыгодны. Вероятно, двумя путями будет идти дело добывания пищевых веществ: усовершенствованием растений и чисто химическим добыванием все более и более сложных органических веществ. В последнем случае растения заменятся ретортами с искусственно добытыми химическим путем веществами. Какой из этих способов опередит и даст больше экономии в утилизации солнечной энергии — сказать трудно. Во всяком случае, на первое время преимущество будет за растениями, так как без них сейчас питание человека невозможно. Но есть еще путь для жизни: непосредственная утилизация солнечных лучей разумными существами. Тогда они превращаются отчасти в растения и становятся очень сложными животно-растениями (зоофитами). Но во многом они отличаются от последних — не одной только сложностью и разумом. Но об этом после. Итак, будет три пути для поддержания питания разумных существ. Последний сопровождается полным преобразованием существа и приспособлением его к жизни в эфире, в безгазном пространстве.
Для человека давление газовой среды будет гораздо больше. Для начала не менее 200 мм (0,25 атмосфер) — с преобладанием кислорода или с чистым кислородом. Это будет соответствовать давлению воздуха на высоте 10 километров и содержанию кислорода в 5/4 раза больше, чем у уровня океана. Но подбор и воспитание младенцев в разряженной кислородной атмосфере может значительно понизить эту пустоту среды. Человек свободно дышит на высоте 5 верст, где количество кислорода составляет только 10 % всего воздуха. Поэтому я думаю, что уже очень скоро человек приучится довольствоваться этим количеством чистого кислорода при давлении в 1/10 атмосферы. Это количество вдвое меньше, чем у уровня моря на Земле, но ввиду чистоты кислорода действие его будет достаточно оживляющее.
Вычислим вес цилиндрического сосуда значительной длины, приходящейся на 1 кубический метр газообразной среды.
Из расчетов следует, что масса цилиндра, приходящаяся на 1 кубический метр его объема, не зависит от диаметра цилиндра и его длины. Для человека нужен определенный объем не менее 10 — 20 кубических метров на особу. Следовательно, масса затраченного материала независима от размеров жилища и пропорциональна населению.
Полагая на человека (в куб. м), 10 20 30 40 50 100
найдем массу (в кг) 8 16 24 32 40 80
Значит, если даже положить огромное пространство в 100 кубических метров на человека, т. е. в 10 раз больше, чем нужно, то и тогда потребуется масса стали, не превышающая массу самого человека.
На 1 квадратный метр солнечного освещения количество материала пропорционально радиусу. Итак, нам выгодно делать цилиндры возможно малого поперечника. Как для человека, так и для растений этот диаметр должен быть таков, чтобы не стеснять движения людей, наблюдающих за растениями. Следовательно, он не может быть меньше 2 метров как для жилищ, так и для оранжерей. Но мы видели, что практически толщина оболочки требует размеров гораздо больших. Все же выгоднее сделать толщину стенок более толстую, чем нужно для малых размеров. Тогда прочность увеличится. Это же не мешает, а, напротив, позволит употребить более плотную атмосферу, что до известных пределов может быть выгодно как растениям, так и человеку.
Для человека довольно диаметра в 10 метров или радиуса в 5 метров. По таблице видим: толщина в 0,25 миллиметра. Если практическую толщину принять в 4 раза больше, то или прочность можно увеличить вчетверо или давление газов во столько же раз. Тогда на кубический метр помещения придется масса цилиндра в 4 раза больше табличной, именно 3,2 килограмма, а для 20 кубических метров 64 килограмма, что еще немного. Для растений довольно диаметра в 2 метра, или радиуса в 1 метр. По таблице находим толщину стенок в 0,005 миллиметра. Если толщину сделать в 1 миллиметр, или в 200 раз толще, то прочность увеличится в 200 раз или во столько же раз можно увеличить давление газов. А лучше увеличить и то и другое. Давление газов, например, в 20 раз да прочность в 10 раз. Тогда давление дойдет до 1/5 атмосферы, т. е. будет почти достаточно для жизни человека. Можно его увеличить в 40 раз, а прочность стенок в 5 раз. Тогда уже давление составит 0,4 атмосферы, что еще лучше для человека, который должен работать в оранжереях и собирать в них плоды. Можно только во время работ наполнять их подходящей для человека атмосферой. Первое время — так как человек приспособился к совместной жизни с растениями, — может быть, найдут возможным делать одно жилище для тех и других. Но едва ли это будет экономно и гигиенично. Оно, пожалуй, так же неразумно, как иметь одно помещение со свиньями, курами и телятами. Только человек еще не осознал этого.
Приняв толщину стенок цилиндров для человека и растений в 1 миллиметр, найдем, что кубический метр помещения потребует для человека 0,8, а для растения 0,08 килограмма. Вычислим массу цилиндра для человека — 25 килограммов. Столько же получим и для растений. Материал, собственно, нечего жалеть, так как его сколько угодно в планетоидах — и железа, и никеля, и алюминия, и магния…
Теперь пусть будет обратное: стекла прикроются чешуею, а на остальных непрозрачных частях цилиндрического жилища чешуя станет перпендикулярно к стенкам. Тогда помещение от солнечных лучей будет получать самую малость тепла, но будет свободно лучеиспускать его в пространство. В результате температура будет близка к абсолютному нулю (-273°Ц). Чешуя, как видно, должна иметь возможность более или менее склоняться к поверхности помещения, в зависимости от нашего желания, для чего должна иметь соответствующий механизм. Ради простоты конструкции и удобства отдельные чешуйки не должны быть малы. Чтобы дело было еще проще, их можно заменить для цилиндров длинными полосами, вращающимися вокруг своих длинных сторон, расположенных по длине цилиндра. Вместо поворачивания или изменения угла наклона чешуйки могут выдвигаться друг из друга или сдвигаться вместе, когда нужно открыть доступ лучам. Это — как у пластинок веера. Может быть и устройство, подобное бумажному складывающемуся фонарю, гармонии или меху.
Иногда требуется общее охлаждение или нагревание, иногда местное, сообразно этому устраивается и блестящая с обеих сторон чешуя.
Чем более мы будем открывать пластинками стекла и чем более закрывать непрозрачные части ракеты блестящей чешуей, тем температура помещения будет выше. Таким образом, она может изменяться от -273°Ц, или от абсолютного пуля, до 150°Ц. Потянул за рычаг в одну сторону — температура повысилась, потянул в другую — понизилась. Рукоятка связана со стрелкой, и стрелка показывает желаемую температуру. Будем двигать рукояткой, пока стрелка не покажет 30°Ц. Через несколько минут наступает тропическая жара; это будет температура среды в тени, точнее средняя температура газа, заключенного в аппарате. Поставим стрелку на 0°Ц — дрожим от холода. Поставим на -50°Ц — замерзнет ртуть, вода и многие жидкости; мы должны облачиться в двойные эскимосские одежды, чтобы не погибнуть от холода. Поставим рукоятку на -100 — все гибнем от холода. Поставим па + 100 — все жаримся, вода кипит.
Если ограничиться маленьким круглым отверстием, закрытым лучепрозрачным стеклом и впускать пучок сходящихся лучей через это отверстие, чтобы там они падали расходящимся лучком на черный с обеих сторон экран, то температура может изменяться теми же способами от 273 холода до весьма высокой степени, значительно превышающей 150°Ц, но не доходящей до температуры Солнца. Вероятно, можно на практике получить до 1000°Ц, при неплавящемся стекле и других подходящих материалах. Необходимы тогда многослойные и тугоплавкие чешуйки. Если ближайшие и дойдут до температуры свечения, то дальние будут иметь более низкую температуру. Заметили, что при получении этой высокой температуры мы поглощаем солнечного света не больше, чем прежде — до схождения лучей, короче: поверхность зеркал или стекол не будет больше наибольшего сечения цилиндра, перпендикулярного к лучам Солнца.
Но редко помещения для людей, растений и технических целей нуждаются в таком чудовищном изменении температуры. Многие камеры требуют известной высокой или низкой температуры, смотря по целям. Изменение, обыкновенно, требуется лишь очень маленькое, притом без уменьшении количества света. Тогда затененную часть помещения делают более или менее светлой, более или менее способной испускать лучи. Это устраивается раз навсегда; подвижные же чешуйки будут играть роль незначительную, ограниченную и будут только кое-где накрывать помещение и передвигаться по надобности. Однако потребность в дезинфекции почв и помещений для человека и растений требует периодического повышения температуры до 100°Ц. Это можно делать одним и тем же аппаратом для многих жилищ или оранжерей. Он состоит из металлического покрывала, которое надвигают на непрозрачную часть помещения.
Помещение для людей должно быть ячейкой, вмещающей определенного размера общество, которого общественные и индивидуальные потребности должны быть хорошо удовлетворены.
СЫРЫЕ МАТЕРИАЛЫ. ИХ РАЗЛОЖЕНИЕ. ПОЛУЧЕНИЕ ВОДЫ, УГЛЕКИСЛОТЫ, КИСЛОРОДА, МЕТАЛЛОВ И ПОЧВ
Сырые материалы в эфире мы добываем так же, как на Земле и в таком же роде. Для этого нам могут послужить небесная пыль, камни, болиды и астероиды. Последние — более всего. Я говорю про маленькие планетки до 10 верст в диаметре, невидимые ни в какие телескопы. Их должно быть множество всюду, также и между орбитами Земли и Марса и между орбитами Земли и Венеры, т. е. поблизости Земли, и дальше или ближе к Солнцу. Действительно, через атмосферу Земли нередко пролетают планеты диаметром в несколько верст. В веществе этих планеток найдутся и чистые металлы, и сплавы. Но больше всего будет руд тяжелых и легких металлов. Едва ли добудем глину, песок, мел и т. п. вещества, образующиеся на больших планетах влиянием воздуха, воды и жизни. Скорее будем иметь дело с гранитами и другими огненными породами, также с рудами и самородными металлами и их сплавами. Едва ли найдем и каменный уголь. Сомнительно и существование свободных газов.Не будем рассчитывать на чистые металлы, хотя они должно быть и есть, как мы это видим в упавших на Землю небесных камнях. В них часто находим чистое железо и никель. Это превосходные для строительства материалы.
Первая техника и все необходимое: машины, жилища, оранжереи, растения — все должно быть с Земли. Уже потом мы будем производить все сами: не только то, что получили с Земли, но и большее. Однако и полученное с Земли должно быть приспособлено к эфирной пустоте. Из минералов мы можем нагреванием выделить гидратную кристаллизационную и конституционную воду. Для этого могут послужить гидраты и другие водные соединения. Нагревание, разными способами ограничиваясь, конечно, солнцем, производить можно в тугоплавких камерах и доводить его самым экономным способом, почти целиком утилизируя энергию солнечных лучей, до 4000 — 5000°. Но для выделения воды большею частью требуется очень невысокая температура. Тем же способом можем выделить углекислый газ, например, из углекислой извести. Тут температура выше. Полученный газ можно разлагать на кислород и углерод с помощью растений или достаточным повышением температуры лучами Солнца. На Земле разложение химическое, за недостатком высокой температуры, пока не практиковалось. Притом на Земле уголь имеем готовый и дешевый, так же как и кислород. Зачем же добывать неэкономным способом? Образующиеся частицы угля придется отделять от газа центробежным способом, а может быть, и каким-либо незначительным химическим влечением к другим веществам, например, к водороду металлов. А возможно, что придется отделять кислород какими-либо чистыми окислами. Тут действует не только высокая температура, но и лучи Солнца. Если пропустить их через прозрачную средину определенного состава, то получим лучи с особенными свойствами, способствующими разложению тех или других сложных веществ, сообразно роду полученных лучей. Состав средин может быть бесконечно разнообразен. С помощью их мы можем получить лучи с желаемой преломляемостью, или с определенной длиною воли. Средина будет задерживать одни лучи и пропускать нужные нам. Отражением их от зеркал разного материала можно добиться тех же результатов. Отражение и преломление — вот способ просеивания лучей и выделение нам необходимых.
Вода, углекислый газ и кислород могут и непосредственно служить растениям и человеку. Они же могут понадобиться и для технических целей.
Раздробление огненных пород разного рода: гранитов, гнейсов, порфиров, сиенитов, фосфоритов, азотистых минеральных соединений, калиевых и натриевых даст почву для растений. Также глину, песок, слюду, известь и т. д. Дробление можно совершить нагреванием и затем внезапным охлаждением. Можно также одну часть сильно нагревать солнечными лучами, а другую охлаждать. Можно и механически дробить стальными жерновами, молотами, вообще теми же способами, как и на Земле. Питательные жидкости для растений можно получить и растворением веществ в разных жидкостях. Добывание металлов из руд выгоднее всего получить повышением температуры, причем прежде всего выделятся летучие части сложных соединений: газы, пары, сера и т. п. Получим огромное количество кислорода, серы, серной кислоты и чистых металлов в жидком виде. Тут же можно заняться и их отливкой для получения разных вещей: утвари, машинных частей и разных оружий. При получении отливок прибегают к центробежной силе, но можно того же достигнуть и давлением. Однако разделение веществ разной плотности всего проще через вращение и полученную от этого центробежную силу.
* * *
Пары и газы хранятся без крепких сосудов. Их сжижают и замораживают холодом и так хранят чуть не открытыми, как дрова. По мере надобности твердые газы берут и кладут в закрытые жилища или другие камеры, где они и принимают при нагревании свой газообразный вид.Немногие вещества не разлагаются химически при высокой температуре. А так как она у нас дается солнечными лучами до 5000° Ц, то и все вещества мы можем приводить в состояние химической диссоциации. Большинство их при этом находится в газообразном или подвижном состоянии частиц. Надо только суметь собирать однородные атомы или разделить разные вещества. Для этого может послужить электрический ток, центробежная сила (взамен тяжести, которой тут нет), какие-либо вещества, образующие соединение с одним из данных. Химическому разложению, кроме жара, могут способствовать катализаторы, гальванический ток, выделенные солнечные лучи (определенной преломляемости), диффузия. Выделяются или разделяются лучи призмой, отражением пли прохождением через разные средины.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК. ДОБЫВАНИЕ ЕГО. ТЕПЛОВЫЕ МОТОРЫ. ДОБЫВАНИЕ ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ
Электрический ток можно получить в эфире теми же разнообразными способами, как и на Земле. Непосредственно — с помощью солнечной теплоты, при посредстве термоэлектрической батареи. Последнее будет неэкономно, хотя со временем, может быть, найдут такие вещества для термоэлектрической батареи, которые почти всю теплоту Солнца будут превращать в электричество.Надежнее для добывания электричества солнечные двигатели, которые могут утилизировать очень высокий процент (до 50 и более) солнечной энергии. Сущность их устройства такая же, как обыкновенных паровых двигателей с холодильником. Основания для наибольшей утилизации следующие: 1) возможно малая потеря солнечной теплоты лучеиспусканием; этого легко достигнуть, вводя солнечную энергию через малое отверстие камеры нагревания; сама камера защищается от лучеиспускания несколькими тонкими блестящими оболочками, задерживающими лучи всех сортов; 2) возможно высокая температура жидкости, дающей упругий пар или газ: 3) подходящий состав (например, испаряющиеся жидкости: вода, серный эфир и т. д.); 4) возможно большее ее расширение при работе, например в 100, в 10 000 раз; 5) наисильнейший холод в холодильнике; он может достигать — 270° Ц, что, впрочем, не понадобится. Этот легко достижимый в эфире контраст температур может дать такую усиленную утилизацию тепла, которая на Земле недостижима.
Чтобы не было потерь жидкости, весь двигатель закрывается кругом и не выпускает ни атома паров. Из чехла только высовывается с одной стороны ось с рабочим шкивом или зубчатым колесом. Такие двигатели могут устраиваться везде. Все же для очень малых работ они невыгодны. Поэтому, как и на Земле, большой многосильный двигатель почти целиком превращает свою энергию, с помощью динамомашин, в электричество, которое уже и передается по проводам, куда нужно, и даст нагревание, свет, механическую работу, химическую энергию и т. д. Большие могучие машины могут устраиваться с совершенством, недостижимым для малых двигателей; над ними также и надзор возможно установить тщательный. Где нужна значительная сила, там, конечно, применяются непосредственно солнечные двигатели. Найдут наиболее выгодный размер солнечного двигателя, положим, в 100 сил. Но понадобятся для индустрии в некоторых случаях миллионы сил. Тогда мы превращаем механическую работу солнечных двигателей в электричество. Соединяем его от многих солнечных двигателей в один могучий поток, который и даст в электродвигателе желаемую механическую мощность или другой вид энергии.
Пищевые вещества сначала будут добываться с помощью растений. Но утилизация солнечной энергии растениями пока не превышает 5 %, потому очень невыгодна. С течением времени эта утилизация путем искусственного подбора растений увеличится; будут добиваться 50 и более процентов и добьются. На практике и 5 % дают немногие растения и при исключительных условиях. Большинство растений в плодах утилизируют в 300 раз меньше и потому даже возмутительно невыгодны. Вероятно, двумя путями будет идти дело добывания пищевых веществ: усовершенствованием растений и чисто химическим добыванием все более и более сложных органических веществ. В последнем случае растения заменятся ретортами с искусственно добытыми химическим путем веществами. Какой из этих способов опередит и даст больше экономии в утилизации солнечной энергии — сказать трудно. Во всяком случае, на первое время преимущество будет за растениями, так как без них сейчас питание человека невозможно. Но есть еще путь для жизни: непосредственная утилизация солнечных лучей разумными существами. Тогда они превращаются отчасти в растения и становятся очень сложными животно-растениями (зоофитами). Но во многом они отличаются от последних — не одной только сложностью и разумом. Но об этом после. Итак, будет три пути для поддержания питания разумных существ. Последний сопровождается полным преобразованием существа и приспособлением его к жизни в эфире, в безгазном пространстве.
ЗАВОДЫ И МАСТЕРСКИЕ. АВТОМАТЫ
Сначала будут подражать устройству земных работ. Изолированная шарообразная, цилиндрическая или коническая камера. Вообще камера формы тела вращения, т. е. всякая форма, выточенная на простом токарном станке, будет снабжаться необходимыми для дыхания газами, теплом, светом, машинами, механической и всякой необходимой энергией. Отличие будет только в другом составе газов. Так, для дыхания человека довольно чистого кислорода при 1/10 упругости воздуха. В этих камерах описанной или другой, более сложной составной формы, приспособленной для выдерживания давления газов, будут производиться работы, как на Земле. Иногда работы потребуют вращения камеры ради получения центробежной силы или искусственной тяжести, чтобы пыль и стружка не летели по всему помещению и ложились на определенные его места. Однако отделение пыли таким способом не будет удачно, как и на Земле, хотя тяжесть значительно больше. Применяя же для этого сетки и процеживание воздуха сквозь волокнистые вещества и поглощающие пыль жидкости, достигнем одновременно и очищения камеры отлетающего более крупного сора. Тогда и вращение с происходящей от того центробежной силой окажется излишним. Скорее придется соединять и то и другое. Тяжесть же в очень слабой степени примерно в 1/1000 земной. Множество заводских работ, благодаря отсутствию сильной тяжести, трения и падения, чрезвычайно облегчится. Не только приспособления будут проще, но и самим рабочим гораздо легче, так как они могут работать во всяком положении тела, достигать без лестниц любых точек обрабатываемого предмета, перелететь с места на место без всяких усилий и не чувствовать тяжести своего тела, прилива крови к ногам или к нагнувшейся голове и т. д. Громадна борьба с тяжестью при всех грандиозных работах; надо поддерживать предметы от падения, от излишнего давления на подставки, самые подставки надо укреплять, двигать каждую минуту, одолевать вес или трение. То нужны цепи, то блоки, то тросы, то подъемные краны, лебедки — и все это ради борьбы с тяжестью. Накаленные рельсы или прокатываемое железо гнутся от своего собственного веса — сколько и от этого хлопот. Жидкие и расплавленные тела выливаются из сосудов через малейшие отверстия, благодаря силе тяжести! Этого нет в эфире. Работы требуют определенной, иногда очень высокой или же низкой температуры, совсем неподходящей для рабочего. Техника идет на компромисс, причем теряют и люди и работы. Поэтому здесь стремятся рабочих заменить автоматами, выдерживающими температуру, наиболее выгодную для работ. Число рабочих все более и более уменьшается, и для них устраивается особое охлаждение или нагревание для получения самой подходящей для них температуры. Нельзя сомневаться в возможности тут всяких земных работ, хотя бы потому, что тяжесть здесь всегда может быть получена любой силы. Но в том-то и дело, что она больше вредит работам, чем помогает. И потому, если ею и пользуются, то изредка и в очень слабой степени.ЖИЛИЩА. ОРАНЖЕРЕИ
Каждое растение, каждый человек требует для своего благоприятного существования особой своей наиболее выгодной температуры, зависящей еще и от возраста человека или растения. Нужен и свет особенный, и пища, и состав атмосферы, и ее давление.* * *
Для воспитания растений не требуется большого количества газов. Не надо, значит, и крепких сосудов и толстых стенок. Человек, напротив, привык к высокому внешнему давлению атмосферы и обильному количеству кислорода. Вот почему, помимо особого состава среды, выгоднее делать особые помещения для человека и особые для растений. Растение довольствуется на Земле количеством углекислого газа в 0,3 мм, которое производит в 2000 раз меньше давление, чем воздух на Земле. Почва должна быть влажной, но упругость паров воды тоже может быть очень незначительной, например, 7 — 8 мм и гораздо меньше, что зависит от температуры холодильников, от проницаемости растений для паров и от закрытости почвы. Чем ниже температура холодильника, тем меньше давление. Она же может быть очень низка, до -270° холода. Давление азота, кислорода и других газов может быть еще меньше. В конце концов общее давление газовой среды для растений может быть от 1 до 10 мм, т. е. в 80 или в 800 раз меньше атмосферного. Это даст возможность даже громадные оранжереи делать со стенками очень тонкими. Может быть, даже и растения переработаются так, что будут жить без внешней газовой среды, перерабатывая все внутри себя, как зоофиты (кактусы). Если мы мечтаем о таком преобразовании для животных, то тем более можем научно думать о том же для более простых существ, каковы растения.Для человека давление газовой среды будет гораздо больше. Для начала не менее 200 мм (0,25 атмосфер) — с преобладанием кислорода или с чистым кислородом. Это будет соответствовать давлению воздуха на высоте 10 километров и содержанию кислорода в 5/4 раза больше, чем у уровня океана. Но подбор и воспитание младенцев в разряженной кислородной атмосфере может значительно понизить эту пустоту среды. Человек свободно дышит на высоте 5 верст, где количество кислорода составляет только 10 % всего воздуха. Поэтому я думаю, что уже очень скоро человек приучится довольствоваться этим количеством чистого кислорода при давлении в 1/10 атмосферы. Это количество вдвое меньше, чем у уровня моря на Земле, но ввиду чистоты кислорода действие его будет достаточно оживляющее.
Вычислим вес цилиндрического сосуда значительной длины, приходящейся на 1 кубический метр газообразной среды.
Из расчетов следует, что масса цилиндра, приходящаяся на 1 кубический метр его объема, не зависит от диаметра цилиндра и его длины. Для человека нужен определенный объем не менее 10 — 20 кубических метров на особу. Следовательно, масса затраченного материала независима от размеров жилища и пропорциональна населению.
Полагая на человека (в куб. м), 10 20 30 40 50 100
найдем массу (в кг) 8 16 24 32 40 80
Значит, если даже положить огромное пространство в 100 кубических метров на человека, т. е. в 10 раз больше, чем нужно, то и тогда потребуется масса стали, не превышающая массу самого человека.
На 1 квадратный метр солнечного освещения количество материала пропорционально радиусу. Итак, нам выгодно делать цилиндры возможно малого поперечника. Как для человека, так и для растений этот диаметр должен быть таков, чтобы не стеснять движения людей, наблюдающих за растениями. Следовательно, он не может быть меньше 2 метров как для жилищ, так и для оранжерей. Но мы видели, что практически толщина оболочки требует размеров гораздо больших. Все же выгоднее сделать толщину стенок более толстую, чем нужно для малых размеров. Тогда прочность увеличится. Это же не мешает, а, напротив, позволит употребить более плотную атмосферу, что до известных пределов может быть выгодно как растениям, так и человеку.
Для человека довольно диаметра в 10 метров или радиуса в 5 метров. По таблице видим: толщина в 0,25 миллиметра. Если практическую толщину принять в 4 раза больше, то или прочность можно увеличить вчетверо или давление газов во столько же раз. Тогда на кубический метр помещения придется масса цилиндра в 4 раза больше табличной, именно 3,2 килограмма, а для 20 кубических метров 64 килограмма, что еще немного. Для растений довольно диаметра в 2 метра, или радиуса в 1 метр. По таблице находим толщину стенок в 0,005 миллиметра. Если толщину сделать в 1 миллиметр, или в 200 раз толще, то прочность увеличится в 200 раз или во столько же раз можно увеличить давление газов. А лучше увеличить и то и другое. Давление газов, например, в 20 раз да прочность в 10 раз. Тогда давление дойдет до 1/5 атмосферы, т. е. будет почти достаточно для жизни человека. Можно его увеличить в 40 раз, а прочность стенок в 5 раз. Тогда уже давление составит 0,4 атмосферы, что еще лучше для человека, который должен работать в оранжереях и собирать в них плоды. Можно только во время работ наполнять их подходящей для человека атмосферой. Первое время — так как человек приспособился к совместной жизни с растениями, — может быть, найдут возможным делать одно жилище для тех и других. Но едва ли это будет экономно и гигиенично. Оно, пожалуй, так же неразумно, как иметь одно помещение со свиньями, курами и телятами. Только человек еще не осознал этого.
Приняв толщину стенок цилиндров для человека и растений в 1 миллиметр, найдем, что кубический метр помещения потребует для человека 0,8, а для растения 0,08 килограмма. Вычислим массу цилиндра для человека — 25 килограммов. Столько же получим и для растений. Материал, собственно, нечего жалеть, так как его сколько угодно в планетоидах — и железа, и никеля, и алюминия, и магния…
ИЗМЕНЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОМЕЩЕНИЯ
Как для растений, так и для человека придется менять температуру помещения очень незначительно, например, для человека — от 15 до 35°, а для растений и того меньше. Для многих растений можно давать даже одну температуру. Устройство таких оранжерей особенно просто. Мы тут опишем помещение, в котором можно изменять температуру от абсолютного нуля (-273°Ц) до +150°Ц и более. Тогда будет более понятно и устройство камер, где температура меняется не так резко. Мы имеем вычерненный снаружи и внутри стальной цилиндр, третья передняя доля которого решетчатая с прозрачными для солнечной энергии стенками. Снаружи и внутри черный цилиндр может покрываться надвигающейся блестящей с обеих сторон чешуею, похожею геометрически на рыбью. Плоскости чешуек могут стоять перпендикулярно к стенкам, вдоль солнечных лучей, не давая тени, — а могут и наклоняться, совершенно прикрывая поверхность жилища как от солнечных лучей, так и от потери теплоты лучеиспусканием. Чешуя может быть двойная и даже многослойная, для лучшей защиты от потери и получения теплоты. Положим, что чешуя у стекол стоит торчком, как иглы ежа, а в закрытых частях помещения чешуя приглажена, как перья у птиц. Тогда помещение будет получать много тепла от Солнца и мало терять его лучеиспусканием. Температура должна дойти, по вычислению, до 150° Ц.Теперь пусть будет обратное: стекла прикроются чешуею, а на остальных непрозрачных частях цилиндрического жилища чешуя станет перпендикулярно к стенкам. Тогда помещение от солнечных лучей будет получать самую малость тепла, но будет свободно лучеиспускать его в пространство. В результате температура будет близка к абсолютному нулю (-273°Ц). Чешуя, как видно, должна иметь возможность более или менее склоняться к поверхности помещения, в зависимости от нашего желания, для чего должна иметь соответствующий механизм. Ради простоты конструкции и удобства отдельные чешуйки не должны быть малы. Чтобы дело было еще проще, их можно заменить для цилиндров длинными полосами, вращающимися вокруг своих длинных сторон, расположенных по длине цилиндра. Вместо поворачивания или изменения угла наклона чешуйки могут выдвигаться друг из друга или сдвигаться вместе, когда нужно открыть доступ лучам. Это — как у пластинок веера. Может быть и устройство, подобное бумажному складывающемуся фонарю, гармонии или меху.
Иногда требуется общее охлаждение или нагревание, иногда местное, сообразно этому устраивается и блестящая с обеих сторон чешуя.
Чем более мы будем открывать пластинками стекла и чем более закрывать непрозрачные части ракеты блестящей чешуей, тем температура помещения будет выше. Таким образом, она может изменяться от -273°Ц, или от абсолютного пуля, до 150°Ц. Потянул за рычаг в одну сторону — температура повысилась, потянул в другую — понизилась. Рукоятка связана со стрелкой, и стрелка показывает желаемую температуру. Будем двигать рукояткой, пока стрелка не покажет 30°Ц. Через несколько минут наступает тропическая жара; это будет температура среды в тени, точнее средняя температура газа, заключенного в аппарате. Поставим стрелку на 0°Ц — дрожим от холода. Поставим на -50°Ц — замерзнет ртуть, вода и многие жидкости; мы должны облачиться в двойные эскимосские одежды, чтобы не погибнуть от холода. Поставим рукоятку на -100 — все гибнем от холода. Поставим па + 100 — все жаримся, вода кипит.
Если ограничиться маленьким круглым отверстием, закрытым лучепрозрачным стеклом и впускать пучок сходящихся лучей через это отверстие, чтобы там они падали расходящимся лучком на черный с обеих сторон экран, то температура может изменяться теми же способами от 273 холода до весьма высокой степени, значительно превышающей 150°Ц, но не доходящей до температуры Солнца. Вероятно, можно на практике получить до 1000°Ц, при неплавящемся стекле и других подходящих материалах. Необходимы тогда многослойные и тугоплавкие чешуйки. Если ближайшие и дойдут до температуры свечения, то дальние будут иметь более низкую температуру. Заметили, что при получении этой высокой температуры мы поглощаем солнечного света не больше, чем прежде — до схождения лучей, короче: поверхность зеркал или стекол не будет больше наибольшего сечения цилиндра, перпендикулярного к лучам Солнца.
Но редко помещения для людей, растений и технических целей нуждаются в таком чудовищном изменении температуры. Многие камеры требуют известной высокой или низкой температуры, смотря по целям. Изменение, обыкновенно, требуется лишь очень маленькое, притом без уменьшении количества света. Тогда затененную часть помещения делают более или менее светлой, более или менее способной испускать лучи. Это устраивается раз навсегда; подвижные же чешуйки будут играть роль незначительную, ограниченную и будут только кое-где накрывать помещение и передвигаться по надобности. Однако потребность в дезинфекции почв и помещений для человека и растений требует периодического повышения температуры до 100°Ц. Это можно делать одним и тем же аппаратом для многих жилищ или оранжерей. Он состоит из металлического покрывала, которое надвигают на непрозрачную часть помещения.
УСТРОЙСТВО ПОМЕЩЕНИЙ ДЛЯ ЛЮДЕЙ И РАСТЕНИЙ
Так как температура для людей нужна очень умеренная, градусов в 30 Цельсия, чтобы только обходиться без одежд и обуви, то жилища можно устраивать почти прозрачные, с прекрасным во все стороны видом звездного неба, Солнца, лун, планет и многочисленных и разнообразных человеческих сооружений. Регулировка температуры внешняя или внутренняя и предоставлена вкусу каждого. При дезинфекции люди удаляются. Тогда передвижением блестящих щитов или другими способами получается уничтожающая все живое температура.Помещение для людей должно быть ячейкой, вмещающей определенного размера общество, которого общественные и индивидуальные потребности должны быть хорошо удовлетворены.