возможно усложнить задачу: вместо сверхпроводника при комнатной температуре, который способен улучшить наш быт, можно попробовать создать сверхпроводник, который сохраняет свои свойства при температурах от – 1000С до + 6000С, который возможно применять в космосе. Если создать такой сверхпроводник, то можно, в частности, осуществить нижеописанный проект.
Источники природного газа и гелия на Земле со временем, через несколько десятков лет, будут исчерпаны. Возникает задача добычи этих газов на других планетах. Возможно, со временем к природному газу и гелию сформируется более бережное отношение. Природный газ по мере его исчезновения из источников на Земле всё меньше будут использовать в качестве топлива, но будут получать из него пластмассы и другие материалы [21]. Поэтому потребность в нём сохранится. Гелий будут использовать в дирижаблях и аэростатах, из-за чего расход его возрастёт по сравнению с современным уровнем [18]. В то же время в атмосфере Юпитера 10 % гелия [7], в атмосфере Сатурна 3 % гелия [4], в атмосфере Урана 26 % гелия [6], в атмосфере Нептуна 19 % гелия [3]. Это выше в несколько раз или десятков раз, чем в любом месторождении на Земле [18]. Метан в промышленно значимых количествах обнаружен пока только в атмосфере Титана (около 1 % [5]). В связи с открытием цеолитных катализаторов метан на Земле можно синтезировать из углекислого газа и водорода [19]. Атмосферы Венеры и Марса преимущественно состоят из углекислого газа (96,5 % и 95,32 % соответственно [1, 2]). Учитывая высокие потребности Земли в пластмассах, которые со временем должны в том числе вытеснить из быта древесину для сохранения деревьев, углекислого газа в атмосфере Земли может не хватить для производства метана для полимеризации, поэтому углекислый газ можно экспортировать с Венеры и Марса. Расход водорода на Земле будет расти в связи с появлением электрических двигателей, работающих на водороде [12], и в связи с синтезом метана из углекислого газа и водорода [19]. Было бы большой ошибкой получать водород путём разложения воды на кислород и водород. Вода – один из основных продуктов, необходимых для жизни людей, как для внутреннего потребления, так и для создания благоприятного климата. Поэтому водород также можно экспортировать из атмосферы других планет. В частности его в атмосфере Юпитера 89 % [7], Сатурна – 96 % [4], Урана – 72 % [6], Нептуна – 80 % [3]. Мне, конечно, могут возразить, что в реакциях с цеолитом образуется вода [19], которую можно использовать в быту вместо разложенной при добыче водорода воды. Но образующаяся в результате цеолитной реакции вода, скорее всего, будет обладать низкой внутренней энергией, это будет не живая, а мёртвая вода, употреблять её в пищу нежелательно. Если человеку оторвать руку, а затем пришить её обратно, он сможет стать полноценным здоровым человеком не сразу, а лишь через некоторое время, необходимое для восстановления организма после операции. Другими словами при отрыве и возвращении руки человек потеряет часть внутренней энергии, которую ему надо восстанавливать. Вода – это биологический объект, если мы оторвём от неё атом водорода, а затем присоединим его обратно, молекула воды потеряет часть внутренней энергии на восстановление. Вода с низкой внутренней энергией биологически не активна, даже снежинки из неё получаются кривые [27, 28]. Поэтому нежелательно разрушать воду, получая из неё водород, а затем присоединять водород от других молекул воды к ней. Альтернативой такому проекту будет экспорт водорода с других планет. Разделять водород и гелий, зачерпнутые из атмосферы планеты-гиганта, на орбите планеты-гиганта в космосе весьма дорогостоящее мероприятие. Легче доставлять на Землю водородно-гелиевую смесь, а разделять её на Земле путём образования жидкостей с разной температурой кипения при низкой температуре. Мне также могут возразить, что экспорт углекислого газа – довольно сомнительное мероприятие, его возможно получать на Земле химическим путём. Но, во-первых, в атмосфере Венеры кроме углекислого газа есть небольшие количества более ценных газов аргона и неона [1], они будут экспортироваться вместе с углекислым газом. Во-вторых, все развитые индустриальные страны в последние десятилетия выносили все химически вредные производства в развивающиеся страны. Но и в развивающихся странах растёт экологическое самосознание. Со временем химически вредные производства будут перенесены на другие планеты, чтобы сохранить природу Земли. Экспорт углекислого газа из атмосферы Венеры мог бы стать первым шагом на этом пути. Тогда возникает задача создания техники для зачерпывания газов из верхних слоёв атмосферы планет.
Для перевозки газа предлагается использовать 3D-поезд (рис. 1, 2). Он состоит из двух состыкованных космических станций. Первая станция 1 представляет из себя энергоблок с ядерным реактором и солнечными батареями 2 (по типу энергетического модуля с космической ядерной энергодвигательной установкой ЯЭДУ [9, 29]) и ионными двигателями 6, вторая станция 3 содержит потребители энергии энергоблока: насосы для перекачки газа, циклотронные двигатели [11] и сопла циклотронных двигателей 7 [11] (рис 1, 2). Ко второй станции прикреплены цепочки многослойных шаров 4, заполненных экспортируемым на Землю газом, по типу, описанному в изобретении К. Манабу [20], но внутри шаров нет космических аппаратов, только газ. Шары пронизывают газопроводы 5. В центре шара такой газопровод имеет автоматически закрываемую задвижку, позади задвижки расположены автоматически открываемые клапаны, через которые при закрытии задвижки и открытии клапанов, и включении вентиляторов перед задвижкой смесь газов поступает внутрь шара, при открытии задвижки и открытии клапанов, и включении вентиляторов за задвижкой смесь газов удаляется из шара. Между шарами газопроводы имеют также пары задвижек со стыковочными узлами между ними, при расстыковке которых шары отделяются друг от друга. Смесь газов передних шаров используется в циклотронных двигателях на второй станции 3. В циклотронном двигателе в цилиндрической камере смесь газов разгоняется вентилятором до высокой скорости, затем выбрасывается из камеры наружу, создавая реактивную струю газа, движущую 3D-поезд [11]. Для создания дополнительной тяги также используются ионные двигатели 6, питаемые от станции-энергоблока 1 [9, 29]. В 1D-поезде на Земле одна цепочка вагонов движется по линии железной дороги. В 3D-поезде 8 цепочек шаров с газом располагаются во всём объёме пространства за станциями-локомотивами 1, 3.
Сейчас активно ведутся работы по проектированию космических лифтов на Земле [24, 25]. Одной из задач, которые надо решить при их создании, – это обеспечить такие лифты полезной работой, чтобы они не простаивали. Транспортировка по очереди шаров со смесью газов на Землю и пустых шаров с незначительными остатками газа, чтобы их стенки не слипались, на орбиту – одна из возможных задач, которые решаются с помощью космического лифта. Присоединять отделившиеся от 3D-поезда шары с газом к кареткам космического лифта возможно с помощью космических кораблей с манипуляторами, автоматическими или управляемыми людьми.
Заполнение шаров предлагается
