Eugene A. Solo
Шаг за горизонт
или
Краткая история начала новой эпохи великих открытий
"Примитивная жизнь - относительно частое явление, в отличие от разумной, которая весьма редка. Похоже, что она ещё не появилась на Земле"
Стивен Хокинг 1
Пролог
Современный астроном совсем не похож на хрестоматийного сумасбродного и нелюдимого старика с клочковатой седой шевелюрой, ночи напролёт просиживающего за бронзовой трубой огромного телескопа. Нынче главный инструмент современного астронома - его компьютер. На компьютерах обсчитываются теоретические модели и обрабатываются данные экспериментов, компьютеры хранят базы данных и помогают искать в них нужную информацию легко и быстро. Ах, если бы они появились хоть на сколько-то лет раньше - сколько чудесных открытий не было бы пропущено?
Сейчас астрономы чаще работают не с картинками и туманными фотопластинками, а с таблицами и графиками. Нет, картинки тоже никуда не делись, но они просто как-то ушли на второй план... В телескопы теперь смотрят не люди, а машины, планомерно отрабатывая заложенные в них программы. Учёному остаётся только заглянуть в полученные данные, да подумать над выводами - к счастью, думать машины пока что не научились.
В общем, трудовые будни рядового работника астрономического фронта весьма рутинны и малоинтересны. Открытия совершаются редко, а яркие открытия и того реже. Большинству людей будет скучно читать типичную научную статью, даже если в ней будет описано что-то реально из ряда вон выходящее, и статьи по астрономии совсем не исключение. Но красивые картинки, как уже сказано, никуда не делись - публику они привлекают намного сильнее текстов, это невозможно не признать.
Компьютеры тоже на месте не стоят. Год от года повышаются объёмы памяти, растёт производительность, разрабатываются новые алгоритмы и прочая, прочая. То, что было практически неосуществимо ещё десять лет назад, сегодня становится просто заурядным. Новые вычислительные мощности дают возможность уточнять старые модели, вносить в них новые детали, обрабатывать всё большие объёмы данных и получать иногда совсем неожиданные результаты.
Впрочем, налогоплательщикам все эти неожиданности и необычности почти что недоступны - непонятные термины, сложные понятия, какие-то высокие материи где-то вдалеке. Астрономии, как любой фундаментальной науке, в таких условиях нелегко - её инструменты стоят очень дорого, а пресловутая практическая ценность добытых знаний невелика. Иногда даже отсутствует совсем. Ну какая польза дяде Васе (или дяде Джону, если хотите) от того, что какая-то там новая и уточнённая модель сверхновых звёзд позволяет не только лучше описать поведение умирающего светила, но даже предсказать тот момент, когда именно оно начнёт умирать? Да никакой пользы. Дяде Васе (или Джону) всё равно, что там происходит с далёкими звёздами - его это никак не касается и на его жизнь это никоим образом не влияет. Сверхновые звёзды не повышают удои, не изменяют курсы валют и не лечат от энуреза.
Сверхновые никому, кроме астрономов и физиков, не интересны.
До тех пор, пока не оказывается, что где-то совсем недалеко от нашей уютной планеты нам готовится большой сюрприз.
Сейчас астрономы чаще работают не с картинками и туманными фотопластинками, а с таблицами и графиками. Нет, картинки тоже никуда не делись, но они просто как-то ушли на второй план... В телескопы теперь смотрят не люди, а машины, планомерно отрабатывая заложенные в них программы. Учёному остаётся только заглянуть в полученные данные, да подумать над выводами - к счастью, думать машины пока что не научились.
В общем, трудовые будни рядового работника астрономического фронта весьма рутинны и малоинтересны. Открытия совершаются редко, а яркие открытия и того реже. Большинству людей будет скучно читать типичную научную статью, даже если в ней будет описано что-то реально из ряда вон выходящее, и статьи по астрономии совсем не исключение. Но красивые картинки, как уже сказано, никуда не делись - публику они привлекают намного сильнее текстов, это невозможно не признать.
Компьютеры тоже на месте не стоят. Год от года повышаются объёмы памяти, растёт производительность, разрабатываются новые алгоритмы и прочая, прочая. То, что было практически неосуществимо ещё десять лет назад, сегодня становится просто заурядным. Новые вычислительные мощности дают возможность уточнять старые модели, вносить в них новые детали, обрабатывать всё большие объёмы данных и получать иногда совсем неожиданные результаты.
Впрочем, налогоплательщикам все эти неожиданности и необычности почти что недоступны - непонятные термины, сложные понятия, какие-то высокие материи где-то вдалеке. Астрономии, как любой фундаментальной науке, в таких условиях нелегко - её инструменты стоят очень дорого, а пресловутая практическая ценность добытых знаний невелика. Иногда даже отсутствует совсем. Ну какая польза дяде Васе (или дяде Джону, если хотите) от того, что какая-то там новая и уточнённая модель сверхновых звёзд позволяет не только лучше описать поведение умирающего светила, но даже предсказать тот момент, когда именно оно начнёт умирать? Да никакой пользы. Дяде Васе (или Джону) всё равно, что там происходит с далёкими звёздами - его это никак не касается и на его жизнь это никоим образом не влияет. Сверхновые звёзды не повышают удои, не изменяют курсы валют и не лечат от энуреза.
Сверхновые никому, кроме астрономов и физиков, не интересны.
До тех пор, пока не оказывается, что где-то совсем недалеко от нашей уютной планеты нам готовится большой сюрприз.
Предыстория
А началось всё примерно так.
Однажды несколько сотрудников обсерватории Коперника по давней традиции собрались вместе за обедом. Меню кафе 2не блистало роскошным разнообразием блюд, но при этом замечательно располагало к неторопливой беседе. Когда дело дошло до десерта с кофе, Лилит как бы невзначай упомянула, что нужен кто-нибудь, кто может незамыленным взглядом просмотреть результаты работы её группы, потому что там обнаружилось что-то странное.
Дело в том, что для любого настоящего учёного это самое "что-то странное" всегда выглядит подозрительно. Первым делом на ум приходят мысли о вкравшейся в данные ошибке. Затем, после проверки данных, учёный начинает думать о неверной методике или о сбое в вычислениях. Мысль об открытии приходит, как правило, последней - уже после того, как перебраны все остальные варианты объяснения наблюдаемого явления. Так же всё было и на этот раз. Никто не предполагал, чем обернётся "нечто странное", обнаружившееся в результатах обычного, в общем-то, астрометрического 3исследования.
Намазывая яблорничный 4джем на печенье, я заметил, что мог бы помочь, так как только что закончил своё исследование и теперь у меня есть возможность переключиться на что-то иное. Джерри 5очнулся от своих обычных размышлений и спросил:
- А кстати, что за исследование?
- Да ничего особо интересного, всё больше теория... Ты же знаешь - сверхновые, то-сё. Ещё немного уточнили одну нашу модель, в следующем "Вестнике" тиснем статью.
- Ах, да, ты рассказывал...
Взгляд Джерри вновь потерял фокус в нашей действительности.
- Ли, так что там у тебя такое "странное" нашлось?
- Да так... похоже, что... нет, это нелепо, конечно. Короче говоря, мы, кажется, нашли аномалию. Это похоже на звёздное столкновение.
- Да ладно? Настоящее столкновение?
- Ну да. Мы немного улучшили пространственное разрешение нашей модели и экстраполировали свежие данные из нового каталога. В числе прочих заданий моделирования был поиск аномалий движения - мы, вообще-то, уточняем реестр внесолнечных планетных систем. И одна из найденных аномалий выбивается из общей массы, но это не планета. Модель предсказывает, что у одной двойной системы скоро будет будет гость издалека. Но это какой-то бред, по-моему.
Лилит вздохнула. Несколько секунд она молчала, разглядывая вихрь чаинок в прозрачной кружке.
- Слишком уж невероятно. Какой-то глюк, скорее всего. Мы вроде отладили программу, но аномалия всё равно осталась. Или это дефект данных, или одно из двух - но мы пока не можем заново переснять этот участок. А у тебя есть хорошие программисты - у них, наверное, лучше получится найти ошибку или как-то перефильтровать данные.
- А ещё я джентльмен. Следовательно, помочь леди - моя священная обязанность!
Мистер Железные Мозги профильтровал данные и нарисовал трёхмерную карту интересовавшей нас области, обозначив траектории звёзд.
Нда, похоже, они и в самом деле пересекаются...
Я увеличил пространственное разрешение модели и выкинул из обсчёта все те звёзды, чьим влиянием можно было бы пренебречь. Компьютер пересчитал модель и заново построил карту.
Пересекаются!
Какова вероятность подобного события? Ничтожна. Оно просто-напросто невероятно. Вряд ли, конечно, звёзды столкнутся совсем буквально, но даже просто близкий проход - это уже очень редкое явление. Очень редкое.
Задача стала интересной.
- Без вступлений. Я натравил лучших аналитиков - нету в твоих программах ошибок.
- В моих точно есть. А тот код Джерри сочинил.
- Неважно, ошибок всё равно нет. Данные верны. И модель тоже.
- А чего тогда такая таинственность?
Я оглянулся - не слушает ли кто-нибудь... Нет, мы были одни.
- Помнишь, что я говорил про свои исследования?
- Да.
- Я же любопытный, ты знаешь. А этот случай - редкость величайшая... Я решил посчитать, что будет с той двойной системой после такого столкновения.
- Посчитал?
- И не один раз. Короче говоря, ничего хорошего с ней не будет. Один из компонентов системы - довольно заурядный белый карлик. Звезда-компаньон достаточно стабильна, и при прочих обстоятельствах эта пара бы ещё танцевала сотни миллионов лет, иногда вяло попыхивая вспышками. Но этот ваш гость издалека всё спутал - столь тесное гравитационное взаимодействие столкнёт компаньонов, можно сказать, лбами. Если мои расчёты верны, то там такое возмущение будет, что...
- У звёзд есть лбы?
- Теперь есть, можешь мне поверить. В общем, вся эта система рванёт, как сверхновая. Вернее, не "как" - это и есть сверхновая. Довольно мощная, хоть далеко и не рекордная - помощней видали...
- Кейн, погоди, это всё интересно, но почему никому не рассказывать-то? Ведь если ты предсказываешь взрыв сверхновой... это же открытие века!
- О, да, открытие. Но это ещё не всё. Ты помнишь данные из каталога-то? Про эту аномалию?
- Ну да.
- А расстояние до двойной помнишь?
- Помню - одиннадцать с чем-то световых лет...
- Ага. А ты знаешь, какой радиус поражения у сверхновой такого типа? Я имею в виду - радиус зоны, внутри которой мощности излучения хватит для, скажем... ну, для уничтожения жизни на Земле?
- Нет, не представляю, это же твоя специализация.
- Исходя из предполагаемой мощности взрыва... В общем... Ли, когда оно рванёт, Земле крышка.
- Крышка? Как это?
- Даже не просто крышка, а такая целая, солидная и тяжёлая надгробная плита. Имя, дата рождения, дата смерти... По моим прикидкам, излучение будет достаточно мощным для того, чтобы даже будучи частично задержанным в атмосфере, оно могло буквально испепелить поверхность Земли. Поток вторичных частиц засеет всё радиацией, а разрушенный озоновый слой не восстановится ещё несколько сот лет, открывая обожжёные бока бедной старушки космическим лучам и солнечному ультрафиолету. Это уже не мои расчёты, я подключил одного товарища с Земли, он спец по атмосфере - попросил его прикинуть "гипотетическую ситуацию". В общем, вот такие пирожки с землянами... Марсу придётся ещё хуже, у него-то вообще никакой защиты нет. Луну уж тем более пропечёт до костей. С вероятностью в девяносто девять на девяносто девять, жизнь в Солнечной системе прекратится. Высокоорганизованная, по крайней мере.
- Кейн, а ты... ты не шутишь?
- Да какие уж тут шутки, я третью ночь не могу заснуть!
Ноги Лилит вдруг стали ватными... Она качнулась и прислонилась к шершавой стене.
- Как же так... Ведь... Ведь... Это же меньше чем через полсотни лет! А потом - всё?!
- Похоже, что так. Я рад бы ошибаться, но ошибок нет, увы. Разве что небольшие неточности, но они несущественны...
- Какой кошмар. И что же делать? Мы как-то можем спастись?
Спастись... Как можно спастись от настолько могучих природных сил? Я вздохнул и ответил:
- Не знаю. Вряд ли. Мы будем искать способы, конечно... Моя группа уже в курсе, ты тоже в курсе. Пока больше никто не знает. И я тебя прошу... Если информация просочится наружу до того, как мы найдём решение, то паники не избежать - и тогда на любых планах можно смело ставить большой и жирный крест.
- Да, я понимаю. Буду молчать.
- Нет, не так. Мозги твоей группы нам нужны. И если ты знаешь кого-нибудь, кому можно доверять столь деликатные темы, тоже дай знать.
- Скажи, а надежда-то вообще есть?
- Надежда всегда есть. А, да, и вот ещё что. О твоей работе... Лучше исключи из публикации все данные про аномалию, ни к чему это. Мало ли, ещё кто-нибудь длинноносый найдётся... Лады?
- Хорошо, исключу. Слушай... Кажется, мне надо домой...
- Тебя проводить? Что-то ты бледно выглядишь.
- Да, как-то мне нехорошо... Пойдём скорее.
Если звезда находится на расстоянии одиннадцати световых лет от нас, то мы видим то, что происходило с ней именно одиннадцать лет назад, не больше и не меньше. И если по всем расчётам получается, что с этой звездой что-то должно произойти лет через сорок-пятьдесят, то для получения истинного момента события от этого срока нужно отнять всё те же одиннадцать лет, просто весть о произошедшем донесётся до нас не сразу. Хотя в таких вычислениях, вообще говоря, нет никакого практического смысла, но получающиеся числа здорово подстёгивают воображение. Уж очень они, числа эти, небольшие...
На одном из собраний всех удивил Джерри. Обычно предпочитающий отмалчиваться или задавать короткие вопросы, он неожиданно выдвинул весьма оригинальную идею:
- А что, если нам просто улететь?
- Хм?...
- Ну, вообще улететь. За пределы опасной зоны. Её радиус примерно четырнадцать светолет, так? А Земля отстоит от Проциона 7на одиннадцать светолет. Если можно было бы уйти хотя бы на эти три светогода, чтобы достичь границы опасной зоны... Хотя это, конечно, всё равно не даст никакой гарантии на то, что мы переживём момент, когда нас догонит взрыв. И слишком мала вероятность, что мы сможем найти нетронутую планету... Но я тут глянул в каталог, подходящих целей три или даже четыре. Они все относительно недалеко от Солнечной системы и на достаточно значительном удалении от Проциона, их излучением не накроет. Или накроет, но несильно. Вот. А если мы сможем послать хотя бы два корабля, шансы на успех ещё возрастут...
- Э-э-э... Джерри, я понимаю, что тебе представляется это забавной задачкой, но...
- Нет, Кейн, мне это представляется важной задачей. Может быть даже самой важной задачей всей моей жизни. И я предлагаю хороший метод её решения.
- Да? Наверное, я что-то пропустил - разве у нас уже есть такие технологии, чтобы между звёздами перемещаться? Что же это за хороший метод, если у нас нет возможности им воспользоваться?
- А вот и не так. Возможность есть. И эти технологии были доступны уже в двадцатом веке!
В воздухе повисла неловкая пауза: несколько пар глаз пристально посмотрели на Джерри. Внимательно посмотрели - уж не заболел ли? Перенапрягся, быть может?
Но Джерри собрал всю свою решительность в кулак и пошёл до конца:
- Проект "Орион".
Заметив, что название никому ничего не говорит, Джерри начал лекцию:
- Проект "Орион" был разработан группой легендарных учёных - Фрименом Дайсоном, Тэдом Тейлором и многими другими. Целью проекта была разработка концепта корабля, открывающего возможность лёгких межпланетных и, в перспективе, межзвёздных перелётов. Причём одним из главных требований в задании была возможность реализации корабля на основе тех технологий и с теми материалами, которые существовали на момент разработки - а это был 1958 год! Разве что надо было некие вещи чуть более детально проработать, но ничего принципиально невозможного. Основная идея импульсного двигателя была когда-то выдвинута Станиславом Уламом. Упрощённо говоря, под дном корабля должны были взрываться ядерные бомбы, ударная волна 8от взрыва которых била бы в массивную плиту-толкатель, соединённую с системой механической аккумуляции импульса, сглаживающей резкие толчки - нечто типа огромных амортизаторов. Как ни странно это звучит, система должна была бы получиться чрезвычайно эффективной... Работоспособность идеи проверили на маленькой модели, под днищем которой взорвали обычные, не ядерные, заряды. Модель вполне успешно взлетела с Земли, хотя и не очень высоко. Было разработано несколько концептов - начиная от самого маленького, массой в три сотни тонн, заканчивая кое-чем интересным. Старый вариант "Ориона" должен был бы весить восемь миллионов тонн и мог бы достичь звёзд за относительно приемлемый срок. При этом топливом ему были бы бомбы весом в три тонны каждая и общим количеством порядка нескольких тысяч штук...
Джерри, непривыкший в такому вниманию, сделал паузу и налил себе морковный сок. Мы молчали. Неужели этот безумный "концепт" и есть наша надежда? Взрыволёт, это ж надо...
- Так вот, этот проект отличался от многих других тем, что был весьма детально продуман. Скажем, защита от абляции 9толкателя должна была бы обеспечиваться графитовым напылением, которое автоматически распределялось бы по дну плиты, когда она доходила до упора. Причём для межпланетного варианта корабля это было не очень-то нужно - в одном более раннем эксперименте было проверено действие плазмы от взрыва на сталь. В 1954 году, во время ядерных испытаний на атолле Бикини, пара стальных сфер, покрытых графитом, были расположены недалеко от места взрыва. После взрыва их нашли практически в том же состоянии в другом месте - взрыв отбросил их, не причинив почти никакого вреда. То есть сам принцип-то вполне рабочий, нужно только уметь его использовать. Вот. По прикидочным расчётам, корабль с орион-приводом на атомных бомбах мог бы достичь скорости в три-пять процентов световой. А с термоядерными бомбами можно разогнаться до одной десятой световой. Это всё равно мало для межзвёздных перелётов, но по сравнению с другими методами это колоссальное достижение! А был ещё один проект, "Дедал" назывался. Суть примерно та же, что и у "Ориона", только привод на термоядерных зарядах, и вместо плиты - очень мощное магнитное сопло...
- Стоп. Джерри, погоди. Даже если мы будем лететь с одной десятой световой, то для достижения границ безопасной зоны нам потребуется не меньше тридцати лет. И это если мы сейчас вылетим и сразу будем двигаться с такой скоростью. А у нас всего лет сорок-пятьдесят на всё про всё... Мы просто не успеем!
- Да, это так. И это далеко не единственная сложность. Но мы можем разогнаться сильнее и быстрее, если на корабле будет стоять ещё один двигатель - так называемый "межзвёздный прямоточник Бюссара". Это тоже довольно старая идея, и тоже довольно хорошо проработанная. За одним маленьким исключением... Такой двигатель потенциально был бы способен разгонять корабль гораздо лучше, но для того, чтобы он заработал, необходимо как-то набрать большую стартовую скорость, иначе плотности набегающего потока просто не хватит для зажигания реакции. Вот... Изначальный дизайн прямоточника неработоспособен из-за внутренних противоречий. Например, тормозящий эффект межзвёздной среды будет мешать разгонять корабль. Но если схему немного модифицировать, то это противоречие может быть устранено и мы получим двигатель, который даст нам почти постоянное ускорение на протяжении многих лет!
- Ну-ка, с этого места поподробнее. Что за прямоточник и как его модифицировать?
- По сути, это почти такой же двигатель, как у самолётов-рамджетов. У них воронка спереди засасывает газ, который затем сжимается, смешивается с топливом, поджигается и выбрасывается сзади. Оригинальный космический рамджет Бюссара устроен практически так же: он должен был собирать межзвёздный газ электромагнитной воронкой, поджигать его в термоядерном реакторе и выбрасывать продукты реакции назад, получая толкающий импульс. Проблема в том, что такая воронка почти не работает в межзвёздной среде, просто из-за низкой плотности ионизированных частиц. А если их ионизировать излучением, как это предлагалось тогда, то мощность пучка получается очень большой и фактически корабль будет разгоняться в обратную сторону, превратившись в фотонный звездолёт. Или даже не превратившись - совершенно неясно, как сделать лазер такой страшной мощности и при этом непрерывного действия... Есть и другие схемы. Скажем, вариант с простой электростатической воронкой работает лучше, и почти лишён тормозящего эффекта. А если сделать так, как я сейчас хочу предложить, то снимется вопрос о способе ионизации среды. Вернее, снимется даже два вопроса... Кхм.
Джерри замолчал, вопросительно нас оглядывая. Я решил его приободрить:
- Ну так не томи же! Что именно ты хочешь предложить?
- Если взять сочетание обоих типов воронок... Точнее, если использовать электростатическую воронку вместе с электромагнитным коконом, заполненным плазмой, то всё, что в этот кокон врежется, будет тут же ионизироваться, разогреваться и засасываться в воронку. Там, конечно, излучение сильное будет, но от него, в принципе, можно укрыться щитом... И мы сразу решаем две проблемы: вопрос питания двигателя и вопрос защиты корабля от набегающего потока частиц. Так нельзя избавиться только от сопротивления среды, потому что огромная воронка будет работать как парус против ветра, но импульс модифицированного рамжета всё равно это сопротивление пересилит! Я тут посчитал - после включения рамджета можно легко добиться ускорения от трети до половины "же". Может, и того больше. В общем, есть шанс, что при благоприятном раскладе мы сможем достичь границы безопасной зоны лет за десять-пятнадцать от старта!
- Вот даже как?... Хм... Да, похоже, это именно то, что нужно. А такая схема... Ты говоришь - модифицированная... Она точно реализуема на наших технологиях?
- Да! В том-то и дело, что она очень даже реализуема. Вот, например, для магнитного поля нужны сверхпроводящие соленоиды, у нас такие есть - в реакторах применяются. Там, конечно, поменьше размерами будут, да и не для таких целей... Я не инженер и могу чего-то не знать, но всё-таки мне это кажется вполне реальным. Или вот ещё - эта самая воронка. Для её создания нужно генерировать поле, по напряжённости превышающее внутригалактическое. Это только звучит страшно, а на деле не так уж и сложно, несмотря даже на требуемые гигантские размеры воронки - в районе "раструба" её диаметр будет где-то под тысячу километров.
- Хух... Тысяча километров?!. Ничего себе... Ну, а остальное?
- Да и остальное тоже реализуемо, я так думаю. Магнитный кокон с плазмой создаётся источниками-эмиттерами, которые должны быть установлены вдоль и вокруг корпуса корабля. Плазму можно частично отбирать от выхлопа двигателя, где-то у сопла... Которое, кстати, тоже логично было бы сделать магнитным, а не надеяться только на плиту-толкатель. Так вот, плазма отбирается и инжектируется в кокон. Там она будет находиться недолго, пробегая вдоль силовых линий и возвращаясь в итоге к входному жерлу двигателя, чтобы снова пройти цикл - до тех пор, пока будет чему проходить. Но самая главная модификация не в этом! Я полагаю, что для того, чтобы сделать межзвёздный рамджет по-настоящему эффективным, в захватываемое топливо надо добавлять совсем чуть-чуть своего, из запасов на корабле. Буквально граммы, как в импульсных реакторах. "Е" равно "эм-цэ квадрат", так ведь?
- Ты имеешь в виду, что... Ну, если добавить грамм массы, то она умножится на цэ-квадрат и получится... Кхм. Много, в общем, получится.
- Ага. Не просто много, а очень много. А если менять частоту следования порций топлива, то можно регулировать тягу в каких-то пределах.
- Интересно. Очень. Я бы даже сказал - воодушевляет. У нас ведь много гелия-3, а дейтерий можно взять с Земли...
- Именно так. Проект действительно реализуем. Помнишь, ты сам как-то раз мне сказал, что если наука признаёт реализуемость какой-то идеи, то остальное уже дело инженеров? Вот это как раз та ситуация.
- Джерри, я восхищён, правда. Теперь и мне кажется, что это действительно хорошая идея. Так, дамы и господа, у кого-нибудь что-нибудь ещё есть?
- Есть, конечно.
Если заговорил Адам 10, то жди неудобных вопросов. Так и оказалось:
- Ну, допустим, схема и вправду работает. И даже защищает от набегающего потока, который, как я понимаю, при таких скоростях будет очень жестоким. Мы хорошо разогнались, у нас хватает топлива, энергии и так далее. Вполне допускаю, что это всё реализуемо, я тоже не инженер и в таких вещах слабо разбираюсь. Но как тормозить?
- Об этом я тоже думал. Существует несколько возможных вариантов. Самый простой, на мой взгляд, таков: отключаем маршевый двигатель и тормозим корабль за счёт парашютного эффекта воронки. Но достоинства метода напрочь перечёркиваются его невысокой эффективностью - такое торможение займёт очень много времени. Есть и другой способ: парашютным торможением сбросить скорость до приемлемой величины, когда корабль можно будет развернуть кормой вперёд без опасений, затем развернуться и снова включить двигатели - сначала рамджет, работающий в этот период целиком на внутреннем топливе корабля, потом орион-привод. То есть, конечно, это уже будет не рамджет, а просто термоядерный двигатель, как ракета... Вот. Стадия торможения и маневрирования по такой схеме сожрёт очень много топлива и потребует высочайшей точности исполнения, но она всё-таки, я думаю, реализуема. Ещё лучше будет, если сделать какую-то многостадийную систему, чтобы каждая из стадий была оптимальнее для определённого диапазона скоростей. Скажем, на этапе вхождения в систему назначения или при проходе рядом с какой-нибудь другой системой можно солнечный парус использовать. И гравитационную пращу
Однажды несколько сотрудников обсерватории Коперника по давней традиции собрались вместе за обедом. Меню кафе 2не блистало роскошным разнообразием блюд, но при этом замечательно располагало к неторопливой беседе. Когда дело дошло до десерта с кофе, Лилит как бы невзначай упомянула, что нужен кто-нибудь, кто может незамыленным взглядом просмотреть результаты работы её группы, потому что там обнаружилось что-то странное.
Дело в том, что для любого настоящего учёного это самое "что-то странное" всегда выглядит подозрительно. Первым делом на ум приходят мысли о вкравшейся в данные ошибке. Затем, после проверки данных, учёный начинает думать о неверной методике или о сбое в вычислениях. Мысль об открытии приходит, как правило, последней - уже после того, как перебраны все остальные варианты объяснения наблюдаемого явления. Так же всё было и на этот раз. Никто не предполагал, чем обернётся "нечто странное", обнаружившееся в результатах обычного, в общем-то, астрометрического 3исследования.
Намазывая яблорничный 4джем на печенье, я заметил, что мог бы помочь, так как только что закончил своё исследование и теперь у меня есть возможность переключиться на что-то иное. Джерри 5очнулся от своих обычных размышлений и спросил:
- А кстати, что за исследование?
- Да ничего особо интересного, всё больше теория... Ты же знаешь - сверхновые, то-сё. Ещё немного уточнили одну нашу модель, в следующем "Вестнике" тиснем статью.
- Ах, да, ты рассказывал...
Взгляд Джерри вновь потерял фокус в нашей действительности.
- Ли, так что там у тебя такое "странное" нашлось?
- Да так... похоже, что... нет, это нелепо, конечно. Короче говоря, мы, кажется, нашли аномалию. Это похоже на звёздное столкновение.
- Да ладно? Настоящее столкновение?
- Ну да. Мы немного улучшили пространственное разрешение нашей модели и экстраполировали свежие данные из нового каталога. В числе прочих заданий моделирования был поиск аномалий движения - мы, вообще-то, уточняем реестр внесолнечных планетных систем. И одна из найденных аномалий выбивается из общей массы, но это не планета. Модель предсказывает, что у одной двойной системы скоро будет будет гость издалека. Но это какой-то бред, по-моему.
Лилит вздохнула. Несколько секунд она молчала, разглядывая вихрь чаинок в прозрачной кружке.
- Слишком уж невероятно. Какой-то глюк, скорее всего. Мы вроде отладили программу, но аномалия всё равно осталась. Или это дефект данных, или одно из двух - но мы пока не можем заново переснять этот участок. А у тебя есть хорошие программисты - у них, наверное, лучше получится найти ошибку или как-то перефильтровать данные.
- А ещё я джентльмен. Следовательно, помочь леди - моя священная обязанность!
***
Ли переслала по универсистетской сети увесистый файлик с копией свежей базы данных и программой её обработки. Содержимое файла перелилось в необъятные мозги нашего числогрыза и матричный суперпроцессор принялся перемалывать гигабайты информации, обсчитывая тысячи и тысячи уравнений... Работа, в общем-то, алгоритмически простая, но и требующая очень большой вычислительной мощности. Чтобы компьютер зря не тратил энергию на перелопачивание всех данных, я обозначил небольшую область, в которой предполагалось наличие той самой аномалии.Мистер Железные Мозги профильтровал данные и нарисовал трёхмерную карту интересовавшей нас области, обозначив траектории звёзд.
Нда, похоже, они и в самом деле пересекаются...
Я увеличил пространственное разрешение модели и выкинул из обсчёта все те звёзды, чьим влиянием можно было бы пренебречь. Компьютер пересчитал модель и заново построил карту.
Пересекаются!
Какова вероятность подобного события? Ничтожна. Оно просто-напросто невероятно. Вряд ли, конечно, звёзды столкнутся совсем буквально, но даже просто близкий проход - это уже очень редкое явление. Очень редкое.
Задача стала интересной.
***
Через неделю мы снова встретились, но на сей раз всё было несколько иначе. Я прислал Лилит сообщение, про которое она потом рассказывала, что из моих слов поняла только то, что ошибок нет, что об этом лучше никому не говорить и что её это очень заинтриговало. Я попросил её прийти в один из пустынных коридоров базы, подальше от любопытных ушей.- Без вступлений. Я натравил лучших аналитиков - нету в твоих программах ошибок.
- В моих точно есть. А тот код Джерри сочинил.
- Неважно, ошибок всё равно нет. Данные верны. И модель тоже.
- А чего тогда такая таинственность?
Я оглянулся - не слушает ли кто-нибудь... Нет, мы были одни.
- Помнишь, что я говорил про свои исследования?
- Да.
- Я же любопытный, ты знаешь. А этот случай - редкость величайшая... Я решил посчитать, что будет с той двойной системой после такого столкновения.
- Посчитал?
- И не один раз. Короче говоря, ничего хорошего с ней не будет. Один из компонентов системы - довольно заурядный белый карлик. Звезда-компаньон достаточно стабильна, и при прочих обстоятельствах эта пара бы ещё танцевала сотни миллионов лет, иногда вяло попыхивая вспышками. Но этот ваш гость издалека всё спутал - столь тесное гравитационное взаимодействие столкнёт компаньонов, можно сказать, лбами. Если мои расчёты верны, то там такое возмущение будет, что...
- У звёзд есть лбы?
- Теперь есть, можешь мне поверить. В общем, вся эта система рванёт, как сверхновая. Вернее, не "как" - это и есть сверхновая. Довольно мощная, хоть далеко и не рекордная - помощней видали...
- Кейн, погоди, это всё интересно, но почему никому не рассказывать-то? Ведь если ты предсказываешь взрыв сверхновой... это же открытие века!
- О, да, открытие. Но это ещё не всё. Ты помнишь данные из каталога-то? Про эту аномалию?
- Ну да.
- А расстояние до двойной помнишь?
- Помню - одиннадцать с чем-то световых лет...
- Ага. А ты знаешь, какой радиус поражения у сверхновой такого типа? Я имею в виду - радиус зоны, внутри которой мощности излучения хватит для, скажем... ну, для уничтожения жизни на Земле?
- Нет, не представляю, это же твоя специализация.
- Исходя из предполагаемой мощности взрыва... В общем... Ли, когда оно рванёт, Земле крышка.
- Крышка? Как это?
- Даже не просто крышка, а такая целая, солидная и тяжёлая надгробная плита. Имя, дата рождения, дата смерти... По моим прикидкам, излучение будет достаточно мощным для того, чтобы даже будучи частично задержанным в атмосфере, оно могло буквально испепелить поверхность Земли. Поток вторичных частиц засеет всё радиацией, а разрушенный озоновый слой не восстановится ещё несколько сот лет, открывая обожжёные бока бедной старушки космическим лучам и солнечному ультрафиолету. Это уже не мои расчёты, я подключил одного товарища с Земли, он спец по атмосфере - попросил его прикинуть "гипотетическую ситуацию". В общем, вот такие пирожки с землянами... Марсу придётся ещё хуже, у него-то вообще никакой защиты нет. Луну уж тем более пропечёт до костей. С вероятностью в девяносто девять на девяносто девять, жизнь в Солнечной системе прекратится. Высокоорганизованная, по крайней мере.
- Кейн, а ты... ты не шутишь?
- Да какие уж тут шутки, я третью ночь не могу заснуть!
Ноги Лилит вдруг стали ватными... Она качнулась и прислонилась к шершавой стене.
- Как же так... Ведь... Ведь... Это же меньше чем через полсотни лет! А потом - всё?!
- Похоже, что так. Я рад бы ошибаться, но ошибок нет, увы. Разве что небольшие неточности, но они несущественны...
- Какой кошмар. И что же делать? Мы как-то можем спастись?
Спастись... Как можно спастись от настолько могучих природных сил? Я вздохнул и ответил:
- Не знаю. Вряд ли. Мы будем искать способы, конечно... Моя группа уже в курсе, ты тоже в курсе. Пока больше никто не знает. И я тебя прошу... Если информация просочится наружу до того, как мы найдём решение, то паники не избежать - и тогда на любых планах можно смело ставить большой и жирный крест.
- Да, я понимаю. Буду молчать.
- Нет, не так. Мозги твоей группы нам нужны. И если ты знаешь кого-нибудь, кому можно доверять столь деликатные темы, тоже дай знать.
- Скажи, а надежда-то вообще есть?
- Надежда всегда есть. А, да, и вот ещё что. О твоей работе... Лучше исключи из публикации все данные про аномалию, ни к чему это. Мало ли, ещё кто-нибудь длинноносый найдётся... Лады?
- Хорошо, исключу. Слушай... Кажется, мне надо домой...
- Тебя проводить? Что-то ты бледно выглядишь.
- Да, как-то мне нехорошо... Пойдём скорее.
***
Конечно, нельзя забывать о том, что мы можем увидеть лишь только то, что ужепроизошло. Просто потому, что скорость света конечна - именно с этой скоростью по космосу распространяется и сам свет, и радиоволны, и гамма-излучение, и ультрафиолет. Строго говоря, межзвёздная среда вносит какие-то задержки в распространение сигнала, но на относительно близких расстояниях они очень малы и ими спокойно можно пренебречь.Если звезда находится на расстоянии одиннадцати световых лет от нас, то мы видим то, что происходило с ней именно одиннадцать лет назад, не больше и не меньше. И если по всем расчётам получается, что с этой звездой что-то должно произойти лет через сорок-пятьдесят, то для получения истинного момента события от этого срока нужно отнять всё те же одиннадцать лет, просто весть о произошедшем донесётся до нас не сразу. Хотя в таких вычислениях, вообще говоря, нет никакого практического смысла, но получающиеся числа здорово подстёгивают воображение. Уж очень они, числа эти, небольшие...
***
"Клуб заговорщиков" собирался каждые два дня, обсуждая возможные варианты спасения. Мы не называли его так, предпочитая более гладкий термин - "решение проблемы". Когда первый шок от знакомства с грядущей опасностью прошёл, люди 6начали искать способ, как можно было бы избежать неминуемого и каждый старался не думать о том, что всё это происходит на самом деле - от таких мыслей маловато проку, а вот рабочее настроение они сбивают сильно.На одном из собраний всех удивил Джерри. Обычно предпочитающий отмалчиваться или задавать короткие вопросы, он неожиданно выдвинул весьма оригинальную идею:
- А что, если нам просто улететь?
- Хм?...
- Ну, вообще улететь. За пределы опасной зоны. Её радиус примерно четырнадцать светолет, так? А Земля отстоит от Проциона 7на одиннадцать светолет. Если можно было бы уйти хотя бы на эти три светогода, чтобы достичь границы опасной зоны... Хотя это, конечно, всё равно не даст никакой гарантии на то, что мы переживём момент, когда нас догонит взрыв. И слишком мала вероятность, что мы сможем найти нетронутую планету... Но я тут глянул в каталог, подходящих целей три или даже четыре. Они все относительно недалеко от Солнечной системы и на достаточно значительном удалении от Проциона, их излучением не накроет. Или накроет, но несильно. Вот. А если мы сможем послать хотя бы два корабля, шансы на успех ещё возрастут...
- Э-э-э... Джерри, я понимаю, что тебе представляется это забавной задачкой, но...
- Нет, Кейн, мне это представляется важной задачей. Может быть даже самой важной задачей всей моей жизни. И я предлагаю хороший метод её решения.
- Да? Наверное, я что-то пропустил - разве у нас уже есть такие технологии, чтобы между звёздами перемещаться? Что же это за хороший метод, если у нас нет возможности им воспользоваться?
- А вот и не так. Возможность есть. И эти технологии были доступны уже в двадцатом веке!
В воздухе повисла неловкая пауза: несколько пар глаз пристально посмотрели на Джерри. Внимательно посмотрели - уж не заболел ли? Перенапрягся, быть может?
Но Джерри собрал всю свою решительность в кулак и пошёл до конца:
- Проект "Орион".
Заметив, что название никому ничего не говорит, Джерри начал лекцию:
- Проект "Орион" был разработан группой легендарных учёных - Фрименом Дайсоном, Тэдом Тейлором и многими другими. Целью проекта была разработка концепта корабля, открывающего возможность лёгких межпланетных и, в перспективе, межзвёздных перелётов. Причём одним из главных требований в задании была возможность реализации корабля на основе тех технологий и с теми материалами, которые существовали на момент разработки - а это был 1958 год! Разве что надо было некие вещи чуть более детально проработать, но ничего принципиально невозможного. Основная идея импульсного двигателя была когда-то выдвинута Станиславом Уламом. Упрощённо говоря, под дном корабля должны были взрываться ядерные бомбы, ударная волна 8от взрыва которых била бы в массивную плиту-толкатель, соединённую с системой механической аккумуляции импульса, сглаживающей резкие толчки - нечто типа огромных амортизаторов. Как ни странно это звучит, система должна была бы получиться чрезвычайно эффективной... Работоспособность идеи проверили на маленькой модели, под днищем которой взорвали обычные, не ядерные, заряды. Модель вполне успешно взлетела с Земли, хотя и не очень высоко. Было разработано несколько концептов - начиная от самого маленького, массой в три сотни тонн, заканчивая кое-чем интересным. Старый вариант "Ориона" должен был бы весить восемь миллионов тонн и мог бы достичь звёзд за относительно приемлемый срок. При этом топливом ему были бы бомбы весом в три тонны каждая и общим количеством порядка нескольких тысяч штук...
Джерри, непривыкший в такому вниманию, сделал паузу и налил себе морковный сок. Мы молчали. Неужели этот безумный "концепт" и есть наша надежда? Взрыволёт, это ж надо...
- Так вот, этот проект отличался от многих других тем, что был весьма детально продуман. Скажем, защита от абляции 9толкателя должна была бы обеспечиваться графитовым напылением, которое автоматически распределялось бы по дну плиты, когда она доходила до упора. Причём для межпланетного варианта корабля это было не очень-то нужно - в одном более раннем эксперименте было проверено действие плазмы от взрыва на сталь. В 1954 году, во время ядерных испытаний на атолле Бикини, пара стальных сфер, покрытых графитом, были расположены недалеко от места взрыва. После взрыва их нашли практически в том же состоянии в другом месте - взрыв отбросил их, не причинив почти никакого вреда. То есть сам принцип-то вполне рабочий, нужно только уметь его использовать. Вот. По прикидочным расчётам, корабль с орион-приводом на атомных бомбах мог бы достичь скорости в три-пять процентов световой. А с термоядерными бомбами можно разогнаться до одной десятой световой. Это всё равно мало для межзвёздных перелётов, но по сравнению с другими методами это колоссальное достижение! А был ещё один проект, "Дедал" назывался. Суть примерно та же, что и у "Ориона", только привод на термоядерных зарядах, и вместо плиты - очень мощное магнитное сопло...
- Стоп. Джерри, погоди. Даже если мы будем лететь с одной десятой световой, то для достижения границ безопасной зоны нам потребуется не меньше тридцати лет. И это если мы сейчас вылетим и сразу будем двигаться с такой скоростью. А у нас всего лет сорок-пятьдесят на всё про всё... Мы просто не успеем!
- Да, это так. И это далеко не единственная сложность. Но мы можем разогнаться сильнее и быстрее, если на корабле будет стоять ещё один двигатель - так называемый "межзвёздный прямоточник Бюссара". Это тоже довольно старая идея, и тоже довольно хорошо проработанная. За одним маленьким исключением... Такой двигатель потенциально был бы способен разгонять корабль гораздо лучше, но для того, чтобы он заработал, необходимо как-то набрать большую стартовую скорость, иначе плотности набегающего потока просто не хватит для зажигания реакции. Вот... Изначальный дизайн прямоточника неработоспособен из-за внутренних противоречий. Например, тормозящий эффект межзвёздной среды будет мешать разгонять корабль. Но если схему немного модифицировать, то это противоречие может быть устранено и мы получим двигатель, который даст нам почти постоянное ускорение на протяжении многих лет!
- Ну-ка, с этого места поподробнее. Что за прямоточник и как его модифицировать?
- По сути, это почти такой же двигатель, как у самолётов-рамджетов. У них воронка спереди засасывает газ, который затем сжимается, смешивается с топливом, поджигается и выбрасывается сзади. Оригинальный космический рамджет Бюссара устроен практически так же: он должен был собирать межзвёздный газ электромагнитной воронкой, поджигать его в термоядерном реакторе и выбрасывать продукты реакции назад, получая толкающий импульс. Проблема в том, что такая воронка почти не работает в межзвёздной среде, просто из-за низкой плотности ионизированных частиц. А если их ионизировать излучением, как это предлагалось тогда, то мощность пучка получается очень большой и фактически корабль будет разгоняться в обратную сторону, превратившись в фотонный звездолёт. Или даже не превратившись - совершенно неясно, как сделать лазер такой страшной мощности и при этом непрерывного действия... Есть и другие схемы. Скажем, вариант с простой электростатической воронкой работает лучше, и почти лишён тормозящего эффекта. А если сделать так, как я сейчас хочу предложить, то снимется вопрос о способе ионизации среды. Вернее, снимется даже два вопроса... Кхм.
Джерри замолчал, вопросительно нас оглядывая. Я решил его приободрить:
- Ну так не томи же! Что именно ты хочешь предложить?
- Если взять сочетание обоих типов воронок... Точнее, если использовать электростатическую воронку вместе с электромагнитным коконом, заполненным плазмой, то всё, что в этот кокон врежется, будет тут же ионизироваться, разогреваться и засасываться в воронку. Там, конечно, излучение сильное будет, но от него, в принципе, можно укрыться щитом... И мы сразу решаем две проблемы: вопрос питания двигателя и вопрос защиты корабля от набегающего потока частиц. Так нельзя избавиться только от сопротивления среды, потому что огромная воронка будет работать как парус против ветра, но импульс модифицированного рамжета всё равно это сопротивление пересилит! Я тут посчитал - после включения рамджета можно легко добиться ускорения от трети до половины "же". Может, и того больше. В общем, есть шанс, что при благоприятном раскладе мы сможем достичь границы безопасной зоны лет за десять-пятнадцать от старта!
- Вот даже как?... Хм... Да, похоже, это именно то, что нужно. А такая схема... Ты говоришь - модифицированная... Она точно реализуема на наших технологиях?
- Да! В том-то и дело, что она очень даже реализуема. Вот, например, для магнитного поля нужны сверхпроводящие соленоиды, у нас такие есть - в реакторах применяются. Там, конечно, поменьше размерами будут, да и не для таких целей... Я не инженер и могу чего-то не знать, но всё-таки мне это кажется вполне реальным. Или вот ещё - эта самая воронка. Для её создания нужно генерировать поле, по напряжённости превышающее внутригалактическое. Это только звучит страшно, а на деле не так уж и сложно, несмотря даже на требуемые гигантские размеры воронки - в районе "раструба" её диаметр будет где-то под тысячу километров.
- Хух... Тысяча километров?!. Ничего себе... Ну, а остальное?
- Да и остальное тоже реализуемо, я так думаю. Магнитный кокон с плазмой создаётся источниками-эмиттерами, которые должны быть установлены вдоль и вокруг корпуса корабля. Плазму можно частично отбирать от выхлопа двигателя, где-то у сопла... Которое, кстати, тоже логично было бы сделать магнитным, а не надеяться только на плиту-толкатель. Так вот, плазма отбирается и инжектируется в кокон. Там она будет находиться недолго, пробегая вдоль силовых линий и возвращаясь в итоге к входному жерлу двигателя, чтобы снова пройти цикл - до тех пор, пока будет чему проходить. Но самая главная модификация не в этом! Я полагаю, что для того, чтобы сделать межзвёздный рамджет по-настоящему эффективным, в захватываемое топливо надо добавлять совсем чуть-чуть своего, из запасов на корабле. Буквально граммы, как в импульсных реакторах. "Е" равно "эм-цэ квадрат", так ведь?
- Ты имеешь в виду, что... Ну, если добавить грамм массы, то она умножится на цэ-квадрат и получится... Кхм. Много, в общем, получится.
- Ага. Не просто много, а очень много. А если менять частоту следования порций топлива, то можно регулировать тягу в каких-то пределах.
- Интересно. Очень. Я бы даже сказал - воодушевляет. У нас ведь много гелия-3, а дейтерий можно взять с Земли...
- Именно так. Проект действительно реализуем. Помнишь, ты сам как-то раз мне сказал, что если наука признаёт реализуемость какой-то идеи, то остальное уже дело инженеров? Вот это как раз та ситуация.
- Джерри, я восхищён, правда. Теперь и мне кажется, что это действительно хорошая идея. Так, дамы и господа, у кого-нибудь что-нибудь ещё есть?
- Есть, конечно.
Если заговорил Адам 10, то жди неудобных вопросов. Так и оказалось:
- Ну, допустим, схема и вправду работает. И даже защищает от набегающего потока, который, как я понимаю, при таких скоростях будет очень жестоким. Мы хорошо разогнались, у нас хватает топлива, энергии и так далее. Вполне допускаю, что это всё реализуемо, я тоже не инженер и в таких вещах слабо разбираюсь. Но как тормозить?
- Об этом я тоже думал. Существует несколько возможных вариантов. Самый простой, на мой взгляд, таков: отключаем маршевый двигатель и тормозим корабль за счёт парашютного эффекта воронки. Но достоинства метода напрочь перечёркиваются его невысокой эффективностью - такое торможение займёт очень много времени. Есть и другой способ: парашютным торможением сбросить скорость до приемлемой величины, когда корабль можно будет развернуть кормой вперёд без опасений, затем развернуться и снова включить двигатели - сначала рамджет, работающий в этот период целиком на внутреннем топливе корабля, потом орион-привод. То есть, конечно, это уже будет не рамджет, а просто термоядерный двигатель, как ракета... Вот. Стадия торможения и маневрирования по такой схеме сожрёт очень много топлива и потребует высочайшей точности исполнения, но она всё-таки, я думаю, реализуема. Ещё лучше будет, если сделать какую-то многостадийную систему, чтобы каждая из стадий была оптимальнее для определённого диапазона скоростей. Скажем, на этапе вхождения в систему назначения или при проходе рядом с какой-нибудь другой системой можно солнечный парус использовать. И гравитационную пращу