Весь Нил Стивенсон в одном томе - Нил Стивенсон
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Группа доставки «Имира», которую сейчас набирал Маркус, должна была лететь на ЦМА, то есть целевом модульном аппарате, собранном специально для этой задачи из комплекта запчастей: своего рода космического набора «Лего», аккуратно складированного снаружи модулей, расположенных за Камбузом, — все вместе они назывались Верфью.
В целом Верфь имела Т-образную форму. Та сторона перекладины буквы Т, что торчала влево от Камбуза, была заставлена компонентами ЦМА. Гроздь сферических баков облепила комплекс расщепителей с противоположной стороны. Эти устройства разлагали воду на водород и кислород посредством электролиза, после чего газы закачивались в охладители. Там они доводились до жидкого состояния, так что их можно было хранить в баках.
С перекладиной, таким образом, все было ясно. Вертикальный же штрих буквы представлял собой ферму, заканчивающуюся ядерным реактором — настоящим, не таким, как РИТЭГи на каплях. Изначально он предназначался для подводной лодки, для новой задачи ему существенно добавили мощности.
Маркус окрестил первый построенный на Верфи аппарат «Новый Кэйрд» в честь шлюпки, в которой Шеклтон отправился за подмогой в ходе антарктической экспедиции. На то, чтобы собрать его и подготовить к полету, ушло десять дней: около трети того времени, которое, по их оценкам, требовалось «Имиру», чтобы дойти от L1 по длинной дуге к точке наибольшего сближения с Землей.
Еще два года назад было невозможно представить, что на разработку, постройку и проверку подобного аппарата уйдет так мало времени. Однако в промежуток между Нолем и Белыми Небесами инженеры из нескольких космических агентств и частных фирм на Земле осознали, что в будущем потребуется наскоро собирать аппараты из стандартных комплектующих — к примеру, корпусов капель или ракетных двигателей, — и разработали дополнительные компоненты, подробные инструкции и даже примерные схемы кораблей, которые в дальнейшем можно дорабатывать под конкретные задачи. Фактически весь проект для «Нового Кэйрда» создала целая команда инженеров еще год назад — все они сейчас были мертвы, за исключением трех человек. Эти трое отправились наверх и присоединились к Регулярному населению. На основе сделанного предшественниками они подготовили конкретный проект — во всяком случае в той степени, чтобы можно было приступать к сборке, — всего за несколько часов с того момента, как Маркус принял решение. Следующие полторы недели их компьютеры по мере необходимости выдавали более подробные чертежи, а соответствующие детали и модули перемещались вдоль «Верфи», пока корабль наконец не был готов.
«Новому Кэйрду» предстояло один раз отработать двигателями, чтобы выйти на пересечение с орбитой «Имира», и еще один раз, чтобы сравнять скорости и дать возможность команде, высадившись, принять управление над кораблем-призраком. Совокупная дельта-вэ для всего путешествия, от стыковочного узла на «Иззи» до аналогичного узла на «Имире», составляла около 8000 метров в секунду.
С этого момента можно было говорить о соотношении масс — при планировании космических полетов это число по важности уступает лишь дельте-вэ. Попросту говоря, оно представляет собой количество топлива, которое должен нести аппарат в начале путешествия для всех требуемых дельт-вэ.
Люди несведущие обычно полагают, что под «топливом» имеется в виду «горючее» или «керосин» — по очевидной аналогии с содержимым баков, которое жгут автомобили или самолеты. Аналогия не то чтобы плохая, но неполная. Помимо самого горючего, большинству ракетных двигателей для сжигания горючего требуется богатое кислородом химическое соединение (в идеале — попросту чистый кислород). Автомобили и самолеты для этой цели довольствуются окружающим воздухом. Окислитель хранится в ракетах в отдельных от горючего баках до самого момента использования. Вместе горючее и окислитель именуются топливом, а их совокупные масса и объем имеют решающее значение при проектировании космических аппаратов — в отличие от тех же автомобилей, где объем бензобака по сравнению с общим размером незначителен.
В таких случаях как раз и удобно пользоваться соотношением масс, то есть отношением веса аппарата (включая топливо) в начале путешествия и в его конце, когда баки пусты. Если известны параметры двигателя и дельта-вэ, соотношение масс можно определить из сравнительно несложной формулы, названной в честь русского ученого Циолковского, который ее вывел. Формула эта экспоненциальная — данный факт лежит в основе всей экономики и технологии космических полетов. Оказаться не с той стороны экспоненциального уравнения означает катастрофические последствия.
Когда в формулу Циолковского подставили данные, соответствующие миссии на «Имир», оказалось, что соотношение масс равняется семи. Это означало, что на каждый килограмм груза — включая Маркуса, Дину, остальной экипаж, разнообразных роботов и тому подобное, — которому предстояло достичь стыковочного узла «Имира», в момент отправки с «Иззи» требовалось шесть килограммов топлива. Достичь этого было не так уж сложно, учитывая, что аппарату не требовалось особой прочности, так как он не был предназначен для входа в атмосферу.
Весь полезный груз аппарата находился внутри корпуса единственной капли, снабженной помимо переднего также и «боковым входом» — шлюзом, где мог поместиться человек в скафандре. Поскольку вес капли нужно было прибавить к весу четырех человек, пищи и прочих необходимых вещей, из нее убрали все оборудование, оставив лишь то, что требовалось четырем членам экипажа, чтобы прожить несколько дней. Легкость самого корпуса поражала воображение: масса новых капель, выполненных из многослойного композитного материала, составляла около восьмидесяти килограммов. Когда убрали все нужное для долговременного комфортного обитания, но добавили «боковой вход», маневровые двигатели и разумный запас топлива для них, масса «Нового Кэйрда» увеличилась примерно в десять раз. Люди весили около трехсот килограммов, а ракетный двигатель для основного путешествия — около двух тонн. Итого грубая оценка полезной нагрузки — того, что следовало доставить к стыковочному узлу «Имира» — составляла около трех с половиной тонн. Соотношение масс, равное семи, означало, что начальный вес топлива должен равняться примерно двадцати одной тонне жидкого водорода и кислорода.
В комплект хранящихся на Верфи модулей входили криогенные баки различных размеров, часть из них была рассчитана на ЖВ (жидкий водород), другая, слегка отличающаяся по конструкции, на ЖК (жидкий кислород). Требуемые баки составили пирамидкой и обернули слоями теплозащиты, а «снизу» присоединили реактивный двигатель. Собственно «Новый Кэйрд» — капля и люди в ней — торчал впереди на ферме, длиной как раз достаточной для того, чтобы маневровые двигатели при включении не повредили все остальное.
Пока строился ЦМА, нужно было также разложить двадцать одну тонну воды на водород и кислород, охладить их до криогенных температур и залить в баки.
