Средства существования во время полета

Питание и дыхание

Прежде всего нужен кислород для дыхания; мы берем его очень много для взрывания; могли бы взять еще больше, чтобы хватило и для дыхания на известный промежуток времени.

Чистый кислород едва ли годен для человека даже в разрежен­ном против обыкновенного состоянии. Действительно, в таком слу­чае давление его на тело окажется недостаточным и могут открыть­ся кровотечения от чисто механических причин.

Вернее всего употребить смесь кислорода с каким-нибудь га­зом, безвредным для дыхания,— азотом, водородом, но не угле­кислотой, препятствующей выделению углекислого газа из легких и кожи животного и отравляющей его. Смесью из 20% кислорода и 80% азота под давлением от 1000 до 500 мм ртутного столба дышать хорошо. Азот предпочтительнее водорода, потому что он не представляет опасности взрыва.

Разумеется, отделение для пассажиров должно быть герметиче­ски закрыто и достаточно крепко, чтобы выдержать давление газов не больше 1 кг/см2 на стенки камеры, когда последняя подымается в разреженные слои атмосферы и за ее пределы. Удлиненная рыбо­образная или птичья форма ракеты, выгодная для легкости рассе­чения воздуха, способствует сохранению газов, а также вообще крепости ракеты, выдерживающей в продолжение взрывания деся­тикратное утяжеление.

Но мало иметь смесь кислорода и азота; надо еще подбавлять кислород, превращающийся в углекислоту, и уничтожать или, точ­нее, отделять продукты дыхания: углекислоту, аммиак, излишнюю влажность и пр. Есть множество веществ, поглощающих углекис­лоту: пары воды, аммиак и т. д. Поэтому необходим запас и этих веществ. Конечно, если путешествие совершается в течение не­скольких минут или часов, то такие запасы, с присоединением завт­рака, не могут обременить ракету. Но другое дело, если придется путешествовать недели и годы или совсем не возвращаться, тогда от предлагаемых средств придется отказаться.

Для существования в течение неопределенно долгого времени без атмосферы планеты можно воспользоваться силою солнечных лучей. Как земная атмосфера очищается растениями при помощи Солнца, так может возобновляться и наша искусственная атмосфе­ра. Как на Земле растения своими листьями и корнями поглощают нечистоты и дают взамен пищу, так могут непрерывно работать для нас и захваченные нами в путешествия растения. Как все сущест­вующее на земле живет одним и тем же количеством газов, жидко­стей и твердых тел, которое никогда не убывает и не прибывает (не считая падения метеоритов), так и мы можем вечно жить взятым нами запасом материи. Как на земной поверхности совершается нескончаемый механический и химический круговорот веществ, так и в нашем маленьком мирке он может совершаться. С научной точки зрения возможность сказанного несомненна; теперь посмот­рим, насколько оно осуществимо в будущем, может быть, и очень отдаленном.

По Ланглею, один квадратный метр поверхности, нормальной к направлению солнечной энергии, получает в минуту количество солнечной энергии, выражаемой тридцатью калориями. Это зна­чит, что один килограмм воды, разлитый на один квадратный метр поверхности, освещенной перпендикулярными к ней солнечными лучами, нагревается в минуту на 30° С, если пренебречь потерей тепла от лучеиспускания, теплопроводности и пр.

Переводя эту тепловую энергию в механическую, получим 12 720 кг-м. Таким образом, в сутки на расстоянии Земли от Солн­ца получим 18 316 800 кг-м, или 43 200 ккал. (В секунду получим 0,5 ккал, или 212 кг-м, т. е. непрерывную работу почти в 3 л. с).

По Тимирязеву, при физиологических опытах с растениями ути­лизируется до 5% солнечной энергии, что составит 2 160 ккал в сут­ки, запасенных в корнях, листьях и плодах растений.

С другой стороны, по Лебону, килограмм муки содержит почти вдвое больше энергии, так что суточный запас потенциальной энер­гии растения соответствует 0,5 кг муки, или почти килограмму хлеба.

Тот же дар Солнца, утилизируемый на одном квадратном метре поверхности, непрерывно освещаемой солнечными лучами, можно выразить одной из следующих величин: четырьмя килограммами моркови, пятью килограммами капусты, 2/3 кг сахару, более 0,5 кг рису.

В упомянутых опытах пятипроцентная экономия накопилась во всех частях растения. В плодах же, конечно, будет ее меньше. Опы­ты эти были поставлены в возможно благоприятные условия, но наша искусственная атмосфера и питание растений могут быть в условиях еще более благоприятных. По Тимирязеву, поле в лучшем случае утилизирует в 5 раз меньше, т. е. около 1 % солнечной энер­гии. Отсюда видно, что искусственные условия оказываются даже в 5 раз выгоднее.

Обратимся к непосредственному указанию практика. Десятина или приблизительно гектар (10 000 м2) дает в год до 25 000 пудов бананов, что соответствует 0,11 кг в день на 1 м2 площади сада.

Но ведь на Земле облака, на Земле толстый слой воздуха и па­ров воды, поглощающих много энергии; на Земле — ночь и нак­лонное направление лучей Солнца; количество углекислого газа в воздухе также, как показывают опыты, неблагоприятное (наиболее благоприятное для растений, по Тимирязеву, 8%, между тем как в воздухе нет и одной десятой процента). Приняв во внимание ска­занное, придется по крайней мере удесятерить дары Солнца и при­нять производительность одного квадратного метра в нашем искус­ственном огороде не менее как в 1,1 кг бананов в день. Хлебное де­рево, по Гумбольдту, почти так же производительно, как и банан.

Выходит из предыдущего, что уже достаточно для питания человека.

Но кто мешает захватить нам оранжерею с громадной поверх­ностью в упакованном виде, т. е. в малом объеме! Когда круговое движение вокруг Земли или Солнца установится, мы собираем и выдвигаем из ракеты наши герметически закрытые цилиндричес­кие ящики с разнообразными зачатками растений и подходящей почвой. Солнечные лучи польются через прозрачные покровы оран­жереи и приготовят для нас с баснословною быстротою наш рас-кошный стол. Они дарят нам и кислород и мимоходом очищают почву и воздух от животных выделений. Тяжести ощущать там ни предметы, ни люди не будут, и потому крепость сосудов с растения­ми будет предназначаться лишь для борьбы с упругостью содержа­щихся в них газов. Главные из них: углекислота и кислород. Угле­кислый газ составляет в земной атмосфере не более одной двухты­сячной ее объема. Азот и другие газы также играют роль в питании растений, но и их плотность, как и плотность кислорода, которого

они (по Тимирязеву) потребляют в 20 раз меньше, чем углекисло­ты, может быть без вреда для растений чрезвычайно мала.

Итак, атмосфера наших оранжерей может быть настолько раз­режена, что давление газов на их стенки будет в 1000 раз меньше, чем давление воздуха на уровне океана.

Отсюда видно, что не только не будет борьбы с тяжестью, но почти нет и борьбы с упругостью газов, так что на каждого пасса­жира можно брать, если нужно, сотни квадратных метров этих узких стеклянных ящиков с растущими в них овощами и фруктами.

Есть полная возможность еще на Земле практически вырабо­тать и испытать средства дыхания и питания человека в изолиро­ванном пространстве.

Можно определить наименьшую поверхность, освещенную сол­нечными лучами и достаточную для человека в отношении дыха­ния и питания; можно подыскать и испытать годные для этой цели растения. Правда, условия на Земле далеко не таковы, как в эфир­ной среде вдали от планеты, но их там можно все-таки приблизить к земным. Так, легко в среде без тяжести устроить день и ночь; сто­ит только оранжереям сообщить медленное вращательное движе­ние. Тогда свет будет чередоваться с тьмою и продолжительность этой смены произвольна. Движение будет вечное, по инерции. По-моему, условия там даже гораздо более выгодные, чем на Земле. Действительно, земные растения больше всего страдают и даже по­гибают от неблагоприятной перемены температуры в течение ночи или зимы; также от бактерий, паразитных грибков, червей, насеко­мых, грызунов, птиц; от недостатка влаги, истощения почвы.

В эфирном же пространстве этих врагов нет, потому что почве возвращают все, что от нее взяли, потому что колебания темпера­туры зависят от нас, как и продолжительность ночи; времен года не будет, если Движение ракеты круговое; вредных бактерий и насеко­мых при небольших оранжерейных отделениях не будет, так как их можно уничтожать наполнением отделений убийственным для не­подходящих существ и зародышей газом, повышением температу­ры или даже просто непрерывным солнечным светом, убивающим бактерии и злотворные зародыши. Влага также не может исчезнуть из герметически закрытых пространств.

Сооружение на Земле опытных оранжерей, в особенности хоро­шо изолированных от внешнего воздуха и с благоприятно разре­женной средой, довольно затруднительно, потому что надо весьма крепкий материал и массивные постройки, чтобы выдержать внешнее давление атмосферы, чтобы выдержать борьбу и с тя­жестью. В опытных оранжереях придется сначала довольствовать­ся давлением внутри них таким же, как и снаружи — и, значит, только наиболее благоприятным отношением смеси газов, полез­ных для растений. Сумма же внутренних давлений будет равна одной атмосфере; между тем как в эфирном пространстве можно разредить газовую смесь до наиболее выгодной степени. При земных опытах лучи света проходят не только через стекло, как в

8-Циолковский 113

эфирном пространстве, но и через толстый слой атмосферы, пере­полненной парами воды, туманами и облаками, затрудняющими доступ к растениям солнечной энергии в ее девственном состоянии. Мы в сущности совершенно незнакомы с истинной энергией солнечного света, еще не коснувшегося воздуха. Может быть, она совсем необыкновенна по ее химическим свойствам.

Поиск по сайту: