Капитан ближнего плавания (СИ) - Страница 13

Формулу никто из курсантов не помнил, да и вообще никогда не знал: в школах на уроках физики до седьмого класса включительно слово «термодинамика» если и упоминалось, то лишь для того, чтобы детям сообщить о том, что и такой раздел в физике есть. Но учителя это не смутило: формулу информаторий просто вывел на экран.

— А теперь мы ее инвертируем, чтобы уже по скорости температуру вычислить… Все вы наверняка заметили, что при росте массы молекулы или температуры скорость нарастает пропорционально квадратному корню от приращения. А в инвертированной формуле мы видим, что температура растет пропорционально квадрату скорости — и получается, что этот одинокий атом после столкновения с одиноким нейтроном нагревается… среднеквадратично, конечно, но для одного атома это одно и то же, до температуры всего-навсего в сто шестьдесят пять миллионов градусов. Безусловно, всего за несколько пикосекунд этот атом столкнется с десятком своих соседей и температуру собственную понизит до жалких сто шестидесяти пяти тысяч градусов, а если других нейтронов поблизости не будет, то за несколько наносекунд атом и вовсе остынет, поделившись своим теплом с соседями. Однако в термоядерном реакторе нейтронов образуется очень много, все соседи нашего атома тоже свое получат, и нашему остужаться будет просто не об кого. А так как направление движения этих быстрых атомов окажется совершенно произвольным, то — сейчас я вычисления пропущу, они очень простые — больше сорока процентов таких атомов полетит не вглубь металла, а наружу. И если мы на мгновение представим, что реактор наш имеет мощность в тысячу двести мегаватт, то мысленно увидим: вольфрамовая оболочка камеры реактора начнет испаряться со скорость. полтора миллиметра в секунду. Но это не значит, что она столько времени испаряться будет: из стенок будут вылетать не нейтральные атомы, а ионизированная плазма. И атом, потеряв только из-за термоэмиссии вообще всю внешнюю электронную оболочку — и там еще и гамма-излучение с помощью эффекта Комптона немало добавит… то есть электронов с атомов сдерет… а сильно заряженный ион вольфрама, вылетев в реактор, где мощнейшее магнитное поле пытается удержать плазму в жгуте, полетит, согласно правилу буравчика, куда? Полетит в плазменный жгут и спустя сотую долю секунды, если мощность начального излучения превысит пару мегаватт, мощнейший поток вольфрамовых ионов реакцию синтеза просто погасит. Вывод — не верьте бездумно сказкам про колобка, колобки — они хотя и круглые, но не сферические.

— Жаль… — тихо пробормотал Славка, но было видно, что для него вопрос не исчерпался. — Но можно же иным способом лед растопить. Например, добавить в атмосферу того же углекислого газа и за счет парникового эффекта…

— Вот я думаю, может запретить информаторию курсантам древние сказания выдавать до того, как они экзамен по теме не сдадут? Вячеслав, мы на Марсе, площадь поверхности которого вчетверо меньше земной. Мощность солнечного излучения здесь в среднем втрое меньше, чем на Земле. А углекислого газа даже изначально в атмосфере было в двадцать раз больше, чем во всем земном воздухе — и что, сильно Марс согрелся? Мы за время работы Службы Преобразования углекислого газа в атмосферу добавили даже чуть больше, чем его изначально было — и что? Толщина южной полярной шапки зимой выросла с метра до трех, шапка эта стала на сто километров дальше на север за зиму продвигаться, среднегодовая температура планеты упала на полградуса потому что гораздо большая часть солнечного света бесполезно отражается льдом.

— Значит, нужно другой парниковый газ использовать, тот же метан. Я читал, что он тепло лучше задерживает.

— Верно, и именно благодаря завезенному метану температура упала только на полградуса, а не на полтара-два: метан хотя бы не замерзает. Но и метан — всего лишь полумера, он под действием солнечного излучения очень быстро диссоциирует.

— Ясно… то есть совершенно не ясно: а отчего температура-то падает?

— Меня радует, что вы способны задавать действительно важные вопросы. Но чтобы на него ответить, давайте зайдем издалека, и начнем с парниковых газов, причем не на Марсе, а на Земле. Того же углекислого газа в пике в середине двадцать второго века было около пяти сотых процента — и результат, думаю, всем известен: средняя температура на Земле упала на полтора градуса.

— Почему? Ведь он больше солнечного тепла удерживал?

— Удерживать можно лишь то, что есть. Да и удерживал он все равно крохи, внимания не заслуживающие. Арифметику вы, надеюсь, все учили? Давайте считать, главные парниковые газы считать будем, и за единицу теплоудержания возьмем как раз углекислый газ, раз о нем речь зашла. Углекислого газа в пике было почти пять сотых процента, чуть меньше, а метана, который в двадцать восемь раз лучше тепло удерживает, всегда было в триста-четыреста раз меньше, чем углекислого газа, то есть метан этот к нашему эталону добавлял долю небольшую, и их совместное воздействие как раз пяти сотым процента двуокиси углерода в атмосфере и равнялось А вот водяного пара в атмосфере всегда было примерно в сто раз больше, чем углекислоты, при том, что водяной пар удерживает тепло вдвое лучше углекислого газа. То есть все прочие парниковые газы к действию водяного пара добавляли около половины процента. Так вот: в середине двадцать второго века за счет всех парниковых газов температура поднялась примерно на три градуса, но поднялась она в основном на экваторе — и вода в океанах начала сильнее испаряться. Влажный воздух легче сухого, и он поднимается вверх, где адиабатически охлаждается и влага собирается в облака. А циркуляция воздуха на планете такова, то все эти облака из экваториальной области выдувались ближе к полюсам и там эти облака покрыли почти восемьдесят процентов поверхности обеих полушарий. И полюса начали очень быстро замерзать, покрываясь снегом, что еще сильнее отражало солнечный свет. Среднее альбедо Земли поднялось с примерно тридцати процентов до почти семидесяти, но на экваторе температура еще некоторое время оставалась высокой: влажный и нагретый воздух экватора очень резко поднимался вверх, со стороны полюсов с бешеной силой двигался холодный и очень сухой уже вымороженный воздух, у экватора он нагревался, наполнялся водяным паром и уносился снова в сторону полюсов, где все новая и новая вода в виде снега скрывала поглощающую солнечный свет темную поверхность и переизлучающую то самое тепло, которое должны были задерживать парниковые газы. Газам вне экваториальных областей просто задерживать стало нечего! Собственно, все это вы должны будете в деталях изучить в курсе о структуре и задачах Службы Преобразования, но сейчас я лишь замечу: тогда, в двадцать втором, у человечества хватило возможностей остановить наступление нового Ледникового периода, хотя число людей на планете и упало более чем втрое. А вот если Солнце начнет светить хотя бы на десять-двенадцать процентов сильнее, в течение буквально четверти века большая часть Земли просто покроется многокилометровым льдом. И наша задача… в том числе и ваша — сделать все, чтобы к этому времени здесь, на Марсе, люди смогли бы пережить этот период, который может продлиться и тысячу лет, и две. А для начала — в том числе и для того, чтобы снег у энергетических станций не накапливался — нужно количество атмосферы здесь еще раз в пять увеличить, тогда будет возможно использовать на энергостанциях и обычные атмосферные охладители…

— То есть мы не доживем…

— Вячеслав, вы же будущий капитан, вам нельзя становиться пессимистом! Всего за триста с небольшим лет с начала Преобразования на Марс было доставлено почти три триллиона тонн одних лишь атмосферных газов, из которых два было перевезено за последние сто лет. Преобразование начиналось с четырех танкеров класса «Гуппи», которые вы можете осмотреть в наших музеях чтобы восхититься мужеством предков и наполниться их уверенностью в том, что все цели будут достигнуты, за ними появись первые «Горбунки», перевозившие тогда всего по пятьдесят тысяч тонн груза. А сейчас те же «Горбунки» после нескольких серьезных модификаций таскают уж по двести десять тысяч тонн, «Бурлаки» — уже больше, чем по два миллиона. А на подходе уже буксиры нового поколения, которыми вам скорее всего и предстоит командовать — и они уже будут возить на Марс больше пяти миллионов тонн за один рейс — при том, что и рейсы будут короче. Цели, о которых я вам рассказал, могут быть достигнуты еще при вашей жизни — и хотя они все еще считаются очень промежуточными, изменения на Марсе будут такими, что их невозможно будет не заметить. И вы сможете гордиться тем, что в этом есть и доля вашего труда… Ладно, что-то мы сильно отклонились от темы урока. Так что давайте вернемся к рассмотрению принципа действия магнитогидродинамических насосов в системах управления локальным климатом в куполах с водными резервуарами…