Константин Циолковский - Промышленное освоение космоса

• Название: Промышленное освоение космоса
• Автор: Константин Циолковский
• Издательство: Машиностроение
• Жанр: Техническая литература
• Год: 1989
• ISBN: 5-217-00593-9

Впервые собраны основные работы К. Э. Циолковского, в том числе и ранее не публиковавшиеся, в которых рассмотрены вопросы промышленного освоения космоса. Книга позволяет составить полное и целостное представление об этом направлении работы Циолковского. Многие из результатов, полученные великим ученым, имеют приоритетное значение для советской науки.

Для научных работников. Будет полезна широкому кругу читателей, интересующихся космонавтикой и историей науки.

http://ruslit.traumlibrary.net

---

Энергия Земли*

Земля. По-видимому, Земля есть область человека. Он прикован к ней силою тяжести, отделен от других земель (планет) необозримыми пустынями неба. Ни один человек, ни одно существо не отдалилось еще от Земли, не посетило еще небо, хотя оно и наполнено бесчисленными планетами, подобными Земле.

Земля есть достояние человека, средство для его пропитания, устройства жизни и т. п.

Простор Земли. Земля есть шаровое тело, помазанное на 3/4 соленой водой (океанами) и прикрытое вполне (со всех сторон) воздушной кисеей (атмосферой).

Если исключить водяную поверхность планеты, то суша займет около 15 миллиардов десятин. Так как население Земли составляет миллиард пар, то на каждую пару людей придется 15 десятин. На поверхность, прикрытую водой, придется в 2,5 раза больше, то есть около 37 десятин.

Но пока человек не умеет селиться на воде и потому можем принять только 15 наиболее полезных ему десятин на пару. Пара эта может уместиться на одном квадратном метре. Таким образом, на суше могло бы совершенно свободно стоять число людей в 150000 раз большее, чем есть теперь. Для постели надо каждому 1 квадратный метр. Так что кроватей могло бы поместиться на твердой земле в 75000 раз больше, чем нужно сейчас.

Великолепный дом займет не более 2 ар (200 квадратных метров) для пары. Таких домов может быть построено на суше в 750 раз больше, чем нужно. Но подобный дом может служить приютом для 10 пар, а если он десятиэтажный, то и для 100 пар. Так что домов этих окажется в 75000 раз больше, чем нужно для теперешнего населения Земли.

Если бы можно было свободно распространяться вверх и вниз, то простору оказалось бы гораздо больше. Но человек не может жить выше 5 верст в воздухе и не опускался глубже 2 верст в недра Земли. Вследствие этого едва ли человек может расселиться теснее. Притом многоэтажные дома (небоскребы) стоят больших жертв и потому вообще невыгодны.

Теплота Земли. Мы нашли на пару людей 15 десятин твердой почвы. Но часть этой почвы находится в суровом климате, где необходима одежда, дорогие жилища, где борьба с холодом и голодом почти невыносима. Однако около 60% всех земель находится ближе 45° широты и потому не имеет зимы, почти не знает снега. Такой почвы 9 миллиардов десятин. На пару же придется 9 десятин. Оставим же в стороне суровую землю, климаты холоднее южной Франции и обратимся исключительно к теплым, почти тропическим странам, незнакомым с зимой.

Сейчас тропический климат почти не переносим европейцами. Жара, сырость, лихорадка, насекомые, буйная растительность, обилие вредных хищников и грабителей (животных) не дозволяют европейцам жить в этом климате. Но совокупная работа, могущество техники и науки могут оздоровить этот климат, сделать температуру умеренной, как у экватора, так и близ тропиков. Человек там не будет страдать ни от холода, ни от жары, ни от животных, ни от растений. Да, это может быть, если он ограничится малой земелькой, вооружится техническими орудиями и будет работать толпою (коллективно). Тогда ему не будут нужны одежда и обувь. Его довольно защитит от всех напастей хорошо устроенное жилище с регулируемой температурой и атмосферой. Как бы упростилась и облегчилась тогда жизнь!

Пропитание людей. В райском климате тропиков для прокормления пары людей совершенно достаточно двух аров хорошо орошенной и удобренной почвы — засаженной бананами, корнеплодами и фруктовыми деревьями. Действительно, ар, засаженный, например, бананами, дает при урожае с этой поверхности 4000 кг одних плодов. На человека в день приходится 10 кг. Это гораздо более, чем нужно. При маленькой земле, окруженной такими же культурными землями, огражденной от вредителей, возможен самый тщательный и посильный уход за полем. Поэтому ар может дать гораздо больше 10 кг на человека: уход за крохотной землей так легок!

Мы приняли 9 десятин райской теплой и плодородной почвы на пару людей. Но часть этой земли на горах, где климат суров и почва камениста, часть состоит из песчаных или каменистых безводных пустынь. Поэтому безводной почвы окажется меньше. Все же мы можем на пару принять не менее 6 десятин, на одного 300 аров, то есть в 300 раз больше, чем нужно.

Если бы культурная колония поселилась где-нибудь, например, в бассейне реки Амазонки, то все человеческое население Земли заняло бы только 2 миллиарда аров, что составляет только 0,3% всей плодородной суши, удобной сейчас для самой богатейшей культуры и с громадным избытком обеспечивающей пропитание. Поле это, прокармливающее и согревающее все человеческое население, имело бы в длину и ширину менее 450 верст. Оно заняло бы около 4° ширины и 5° длины. Много ли это, если земной шар имеет в окружности 360°!

Как видно, громадная Земля есть пустыня, с которой невозможно справиться человечеству. Его одолевают животные, растения и неорганическая природа. Он только тогда будет господином Земли, когда население возрастет в тысячи раз. Сейчас же ему стоит невообразимых, почти смертельных трудов эта борьба.

Мы показали, что население Земли и теперь, при самых шаблонных условиях, может возрасти в 300 раз. Необходимо только понимание вещей.

Общие источники земной энергии. Одной плодородной почвы мало. Нужен еще солнечный свет. Без энергии Солнца жизнь на Земле была бы невозможна. Энергия, отпущенная животным на Земле, состоит из солнечной энергии и энергии горения от остатков растений и животных в виде каменного угля и нефти. Это та же солнечная энергия, запасенная ранее, сотни миллионов лет тому назад.

Ничтожная часть солнечной энергии превращается в движение воды (водопады, реки, морские течения) и воздуха (ветры). Наибольшая часть ее, не совершив полезной для человека работы, превращается в тепло. Внутриатомная энергия пока недоступна.

Энергия земных недр и солнечного света. Итак, Земля имеет потенциальную энергию и кинетическую. Запасная энергия содержится в каменном угле и нефти. В недрах Земли и даже на ее поверхности имеем еще запасную химическую энергию. Например, мы знаем, что есть множество веществ в Земле, химическое или менее тесное соединение которых между собой может дать кинетическую энергию (теплоту и проч.). Кинетическая энергия Земли выражается внутренней теплотой, которая непрерывно возрастает по мере углубления или удаления от земной поверхности. Сначала температура повышается по 30° на каждую версту, потом все медленнее и медленнее. Во всяком случае, кроме тонкой земной корки в несколько десятков верст толщины вся масса Земли накалена до белого каления и выше. Мы не говорим о недоступной пока внутриатомной энергии, также об энергии движения Земли.

Пока главное значение для людей имеет только потенциальная энергия каменного угля и нефти. Но и та совершенно ничтожна по отношению к солнечной, непрерывно истекающей из Солнца. Только неумение пользоваться солнечной энергией делает временно значимой энергию ископаемых углей.

Обратимся же к солнечной энергии. Эта энергия чисто кинетическая, так как выражается микроскопическим движением эфирных волн и потоком частиц. И то, и другое невидимо и обнаруживается лишь наукой. Уже на Земле, вступая в атмосферу, падая на воду, на сушу, на растения и животных, она превращается в другие виды кинетической и потенциальной энергии.

Лучистая энергия Солнца источает: 1. Свет видимый и невидимый. 2. Теплоту (движение молекул и атомов). 3. Механическую энергию, то есть видимое движение твердых тел, жидких и газообразных (расширение, сжатие и поступательное движение воздуха и вод). 4. Электрическую энергию (атмосферное и вообще земное электричество). 5. Потенциальную энергию в форме растущих растений и животных.

Первые четыре вида составляют кинетическую энергию. По крайней мере половина лучистой энергии Солнца отражается от облаков, воздуха, воды и суши и уносится обратно и безвозвратно в пространство. Если бы этого не было, то средняя температура Земли была бы гораздо выше. На полюсах было бы тепло, а экваториальные страны были бы по жаре невыносимы для человека.

Вся годовая солнечная энергия, испускаемая на все планеты и мимо их, составляет 1,8×1030 тонно-метров (или 4,44×1027 тонно-градусов). На долю Земли приходится совершенно ничтожная часть, равная 8,6×1020 тонно-метров (0,02×1020 тонно-градусов). Эта часть в 2,23 миллиардов раз меньше всей энергии светила. На пару людей придется в год этой энергии 0,86×1012 тонно-метров (2×109 тонно-градусов). На долю всех планет приходится в 10 раз больше, чем на долю Земли.

Сравним эту работу с работой ископаемого угля и нефти. На пару приходится в год не более 2 тонн ископаемого топлива. Они дают работу (8000-2,428) в 6 850 000 тонно-метров (16 000 тонно-градусов). Эта работа меньше солнечной в 125 000 раз. Значит, мы имели бы полное право пренебречь энергией ископаемого угля, если бы умели воспользоваться энергией Солнца.