Чтобы читатель в полной мере мог представить себе всю степень сложности проекта, приведу еще пару фактов. Электропроводники, которые создают в реакторе магнитное поле для удержания плазмы, должны быть в состоянии сверхпроводимости. А для этого их нужно охлаждать до космических температур. Дорого, конечно, но без этого никак не обойтись. При обычных температурах потери электроэнергии на создание сверхмощного магнитного поля будут так велики, что обессмыслят всю затею с реактором: он по большей части будет работать сам на себя – львиная доля энергии начнет уходить на поддержание огромных токов для создания магнитного поля, удерживающего плазму. Поэтому возле реактора придется строить особый охлаждающий завод для поддержания температуры проводников на уровне минус 270 градусов Цельсия. При этом внутри самого реактора температура плазмы будет плюс сто миллионов градусов по Цельсию. Красиво!
Кроме того, есть предложение – и Велихов высказал его совершенно спокойно, без тени сомнений, точно так же легко, как он оперирует десятилетиями в будущем и миллиардами долларов в настоящем – о том, что топливо для термоядерных реакторов, возможно, будут добывать на Луне.
Дело в том, что в результате постоянного космического облучения в лунном грунте образуется много гелия-3. Так что придется строить на Луне обогатительные фабрики и налаживать постоянный транспорт. Скорее всего, фабрики эти будут полностью автоматическими, чтобы по минимуму держать на Луне вахтовиков.
Лунная программа не менее затратна, чем термоядерная, но в освоении Луны может помочь вот что… Всегда, когда нечто новое только-только начинает производиться, оно стоит очень дорого. И только потом, по мере налаживания массового производства, продукт резко дешевеет. Когда-то сотовые телефоны стоили чуть ли не по штуке баксов, и позволить их себе могли только отдельные бизнесмены. Но по мере "массовизации" стоимость аппаратов и связи упала настолько, что нынче телефон носят даже дети и нищие… Когда-то атомная энергия была крайне дорога, а потом ее стоимость упала до вполне конкурентных величин… Возможна ли "массовизация" Луны? Как часты должны быть рейсы за лунным топливом? Сколько вообще нам нужно этого обогащенного гелия-3? Немного. Поскольку, в отличие от обычных станций, термоядерные почти не тратят вещество для производства энергии. Давайте сравним…
Подсчитано, что за полвека работы одна тепловая станция, произведя 550 миллиардов киловатт-часов электроэнергии, сжигает 240 миллионов тонн каменного угля (3,8 миллиона вагонов) или 120 миллионов тонн мазута (1,9 миллиона цистерн). При этом сгорает 500 миллионов тонн атмосферного кислорода, а в окружающую среду выбрасывается около 600 миллионов тонн окислов углерода, 13 миллионов тонн окислов серы, 6 миллионов тонн окислов азота, 125 миллионов тонн золы. Но самое парадоксальное состоит в том, что радиоактивное заражение местности при этом выше, чем если бы на месте этой тепловой станции стояла станция атомная! Дело в том, что в органическом топливе содержатся мизерные примеси радиоактивных элементов. Их очень-очень мало. Но за полвека работы ТЭС выбрасывает в атмосферу полония, тория и радия "на общую сумму" в 826 кюри.
Все эти циклопические мегасоставы с топливом термоядерной станции не нужны. И выбросов она не дает никаких. ТЯЭС обходится считаными килограммами топлива, производя из них столько энергии, что ее хватит на год целому городу. То есть, всего несколько тонн топлива обеспечат все построенные на Земле ТЯЭС. Шикарно!
Но несколько тонн гелия-3 – это всего пара-тройка рейсов с Луны в год. Негусто. Но прелесть в том, что освоение Луны потянет за собой не только горнообогатительную, но и другую, не менее, а даже более мощную индустрию – туризм. И вот эта индустрия как раз освоит Луну быстро. Потому что на Луну придет его величество Потребитель, о важности и ненасытности которого мы говорили с Паршевым. "Хилтоны" и прочие отели самых знаменитых отельных цепочек мира вырастут на Луне, как грибы, – вместе с казино, барами, вытрезвителями, полями для лунного гольфа и полигонами для лунных сафари. Кто же откажется попрыгать в высоту на шесть метров в условиях пониженной силы тяжести? Я бы сам непременно слетал на Луну попрыгать. Уж раз-то в жизни можно себе позволить!… Нужно будет только утрясти юридические вопросы с собственностью на землю, точнее, на луну, поскольку сейчас планета считается общей. Хотя уже сегодня некие ушлые люди, найдя в земных международных нормах лазейки, объявили огромные куски лунной территории своей собственностью и бойко распродают участки гражданам разных стран через Интернет с предоставлением самых настоящих сертификатов о собственности (сертификаты присылают по почте). Сейчас это почти шутка, но количество луновладельцев неудержимо растет, среди них появляется все больше известных людей, и в будущем правительства могут… да не "могут", а непременно столкнутся с организацией, представляющей частные интересы владельцев лунных участков, которые, оказывается, еще в конце XX века застолбили за собой права на эти территории. И коли уж вы поставили на моем участке обогатительную фабрику или отель, будьте любезны поделиться…
В общем, с этой Луной, как говорится, начать и кончить…
Но Луна – не обязательный, а только желательный элемент термоядерной программы. В принципе, нам вполне хватит для ТЯЭС существующего на Земле топлива – дейтерия и трития. Дейтерий и тритий – это изотопы водорода. Дейтерий – продукт дорогой, но добывается из дешевого – из обычной воды путем ее обогащения и выделения тяжелой воды. А воды на Земле – целые океаны!… Трития у нас тоже немало, он побочный продукт (по сути, отходы) обычной атомной энергетики. (Вот, блин, как мы продвинулись всего за каких-то полвека после Хиросимы, уже про атомную энергетику говорим "обычная"!…) В будущем же тритий ТЯЭС будет производить сама для себя, облучая нейтронами, которые получаются в результате реакции, литий. В результате из лития получится нужный нам тритий. Ну, а лития на Земле полно, это совершенно не дефицит.
– Слушайте! – воскликнет добрый читатель. – Но если для ТЯЭС полно топлива на Земле, зачем нам тогда Луна? Которую заблюют эти пьяные туристы, закидают бутылками и пакетами…
Э-э, не скажите!… Термоядерная реакция с участием лунного гелия-3 имеет свои колоссальные преимущества! Если у нас реагируют дейтерий и тритий, то, во-первых, выделяется уже упомянутое нейтронное излучение, полезное для получения трития, но не очень полезное для здоровья (см. "нейтронная бомба"). А во-вторых, выделяемое при реакции тепло нам нужно будет потом преобразовывать в электричество с помощью примитивных паровых котлов и турбин, как это делается на обычных атомных и тепловых станциях. Век пара, черт возьми! Осьмнадцатый век!… А вот термоядерная реакция с участием гелия-3 вместо нейтронов выдает вполне пристойные протоны. А протоны, как мы знаем, электрически заряженные частицы. А нам что нужно от электростанции? Поток электрически заряженных частиц! То есть в этом варианте электрический ток мы сможем получать непосредственно – без паровозов.
Ведь чем плохи все эти паровые котлы и прочие градирни? Тем, что две трети вырабатываемой реактором тепловой энергии они выкидывают в атмосферу. Неэкономично. Лишнее звено в цепи преобразования энергии, ничего не попишешь… Так что пускай закидывают Луну пакетами и окурками.
Однако мы слегка отвлеклись от непростой истории земного термояда…
Короче, в 1998 году проект первого в мире термоядерного реактора был готов. Но, увы, уже тогда стало ясно, что Соединенные Штаты больше не намерены вкладывать деньги в термояд по политическим соображениям… Там пришли к власти демократы и сказали, что основное для Америки – информационные технологии. У них тогда NASDAQ рос как на дрожжах. Поэтому американцы взяли и вышли из проекта, наплевав на потраченные ранее 15 миллиардов долларов. Председатель комиссии по науке в палате представителей США заявил, что Америка будет поддерживать только то международное сотрудничество, которое ведет к доминированию американской науки. А проект ИТЭР был абсолютно равноправным и никакого доминирования США не предполагал.
И только когда к власти в стране пришел всеми проклинаемый Буш, Америка повернулась лицом к энергетике. Потому что, в отличие от либерастов (не путать с либералами), серьезные люди понимают: мир стоит на пороге энергетического кризиса. Поэтому первое, что сказал республиканец Буш, когда пришел к власти: Америка начнет вплотную заниматься энергетикой!…
Пришла пора платить за глупость. Двадцать лет США энергетикой не занимались, а занимались фемино-демократическими, социал-политкорректными и либераст-экологическими экспериментами. В результате дошло до того, что в Калифорнии начались веерные отключения электричества.
Однако справедливость требует отметить, что приземленный Буш поначалу даже не думал о термояде, его больше беспокоил дефицит традиционных электростанций в Америке. И вернуться в термоядерный проект Америке помог именно Велихов:
– Я столько усилий приложил, чтобы вернуть в проект этот денежный мешок – США! Ездил, уговаривал помощника президента, проводил беседы в американском министерстве энергетики… И, в конце концов, в энергетическую программу США снова включили термоядерную энергетику. США опять вошли в проект ИТЭР, опять выделили деньги…
В ноябре 2006 года в Париже страны-участницы термоядерного проекта подписали очередные международные соглашения. Решено построить первый экспериментальный термоядерный реактор в Кадараше (юг Франции). Обойдется это строительство миру в 10 миллиардов долларов.
– Насколько я понимаю, Евгений Палыч, это будет еще не термоядерная электростанция, а всего лишь экспериментальная установка для обкатки технологий?
– Совершенно верно, – кивает Велихов. – ИТЭР – экспериментальный термоядерный реактор, на нем будет обкатываться технология управления плазмой для будущих инженеров-проектантов… Через десять лет ИТЭР будет построен, быстрее не получится – очень уж сложный проект. Еще через пять лет его работы будут накоплены необходимые результаты, чтобы начинать проектировать уже первую настоящую станцию, продающую электричество потребителям. Потом, в течение, я думаю, лет пяти или десяти будет проектироваться первая настоящая станция. Еще через пять-семь лет она будет построена. А к концу XXI века, думаю, термоядерные станции по всему миру станут давать 100-200 гигаватт энергии. Это примерно столько, сколько сейчас потребляет за год Россия.
…Я смотрю на говорящего все это Велихова и вдруг понимаю, кто он такой. Он человек, который никогда не увидит своего ребенка, к появлению коего готовился всю жизнь. Велихов родился в далеком 1935 году, и все те пятилетки и десятилетки, которые он мне сейчас спокойно перечисляет, лежат уже за пределами его жизни. Которая вся ушла на подготовительный этап великого проекта по укрощению солнца.
Впрочем, у Велихова, как у древнего стоика, отношение к смерти философское. В 1943 году он вместе с другими мальчишками лазил по "лунному пейзажу" Сталинграда. Ребята пробирались по горам щебня, шастали по засыпанным подвалам и улицам, искали патроны, и им все время попадались солдатские трупы. "Мы привыкли к смерти довольно рано…" – скажет потом Велихов…
Это отношение к смерти Велихов пронес через всю жизнь. В Чернобыле он получил дозу радиации в 50 рентген при максимально допустимой норме в 25. Но на вопросы о здоровье отвечает философски: "Что с человеком ни делай, у него есть одно свойство – он все равно умрет". За свою долгую жизнь Велихов не раз бывал на волосок от смерти. Он привык к старухе с косой, как к постоянной подруге. И говорит, что относится к ней спокойно: "Скорее, это неприятности для родственников".
Смерть призраком стояла за его плечами с самого младенчества. Оба его деда в лучших традициях того времени были расстреляны – один в 1937-м, другой в 1938 году. Мать умерла до войны, а отец после нее, в 1952 году, когда Жене едва исполнилось семнадцать. В воспоминаниях его детства нет ничего хорошего – память сохранила мрачный скелет строящегося северодвинского завода, где работал отец, постоянную нехватку еды… Нет, вру, одно хорошее было! Самое яркое и удивительно-прекрасное пятно из детства – вкус сгущенки, которую ему впервые дали попробовать.
Работать пришлось с 14 лет, после смерти отца Женька жил с бабушкой. Удивительное дело, так вышло, что его бабка была замужем за обоими дедами Велихова, и именно эта незаурядная женщина с немецким характером передала Жене историю его страны адекватно и правдиво. Поэтому Велихов с детства знал, что Сталин и Ленин – преступники, каких мало. И смерть тирана стала для него "приятным событием".
Такая жесткая закалка с самого детства воспитала в парне недетское упрямство. С которым он, будучи еще ребенком, вступил в свой первый серьезный конфликт с системой. Женька нашел метеорит и отослал его в Москву, в Академию наук. Оттуда пацану ответили, что это никакой не метеорит. Как позже рассказывал Велихов, он "стал бороться с Академией наук" и в результате оказался прав. Что не удивительно для пацана, который в школе знал физику лучше, чем его школьный учитель по физике.
Любопытно, что Велихов в эпоху перестройки предложил Горбачеву одну интересную политическую идею. Он посоветовал Горби разделить КПСС на две партии. Это могло помочь загнивающей империи, включив выборную конкуренцию между двумя искусственно образованными партиями. И у меня есть страшное подозрение, что эту идею Велихов украл у меня, тогда еще зеленого студента. Не зря ведь говорят, что идеи носятся в воздухе. Я подумал, а он поймал… Разница между мной и Велиховым только в том, что он мог вложить эту мысль в уши Горбачева, а я нет. А сходство между мной и Велиховым в том, что результат оказался одинаковым у нас обоих: Горби эту идею не принял. Хотя Велихова-то Горбачев уж мог бы послушать! В конце концов, послушал же он академика в истории с реактором в далеком 1985 году!
И вот теперь, почти через четверть века после их первого исторического разговора о термоядерной станции, слова превратились в дела и в мире начали готовить площадку для строительства первого в мире реактора. Но успеем ли мы проскочить в игольное ушко спасения, ведь до первой станции, дающей ток, еще как минимум 25-30 лет, а на практике сколько-нибудь значительный вклад в энергетику термояд даст только к концу века, когда катастрофа уже давно случится, если верить Паршеву.
– Евгений Палыч, а ведь термояд ваш не обещает быстрого соскакивания человечества с нефтяной иглы! – огорчаюсь я.
– Быстрого не обещает. Пару-тройку лет назад Китай объявил, что через несколько лет вдвое увеличит потребление нефти. А он уже сегодня второй импортер в мире после США! Не знаю, как до конца века, но до его середины напряжение на нефтяном рынке точно будет только расти. Потому что современное автомобилестроение настолько огромно, настолько интегрировано в экономики всех стран, что нефть еще долго будет нужна: весь гигантский мировой парк автомобилей враз не переведешь на газ или электричество. Все будет происходить не сразу. Думаю, нефть из-за ее высокой цены начнет постепенно вытесняться с рынка синтетическими видами топлива, водородом, спиртом, сделанным из растительного сырья. А вот для получения водорода необходимы огромные энергомощности. Это работа как раз для термоядерной энергетики.
…И вот здесь я остановлю время и подниму кверху палец, чтобы дать вам возможность перечесть последние фразы Велихова про водород и хорошенько их запомнить. Сделали? Теперь я нажимаю кнопку "запуск времени", и Велихов продолжает дозволенные речи. К которым тоже не мешает прислушаться…
– Вообще, рассуждать о будущем мировой энергетики в конкретных цифрах несколько спекулятивно. Знаете, какой была структура мировой энергетики в тридцатые годы прошлого века – когда уже вовсю работал конвейер Форда, ездили танки, летали самолеты?… На первом месте был уголь. На втором – гидроэнергия. На третьем – дрова и солома. И совсем малую долю в мировой энергетике занимала нефть. Но прошло всего 10-15 лет, и нефть вылезла на первое место. Так что наше сегодняшнее представление об энергетике – это фактически представления середины прошлого века. А в мире все так быстро меняется…
Попытка третья
В мире все очень быстро меняется, это верно. Кризис нефтяной индустриальной цивилизации пугает уже многих. И с перепугу порой появляются такие удивительные проекты, что просто ах… Например, проект "атмосферного мира" от научной группы Павла Крюкова.
Павел Крюков спокойно закончил Физтех в 1980 году, спокойно защитился. А потом его переклинило на атмосферной энергетике, как Велихова на термоядерной. Идея, больно кольнувшая Крюкова в темечко, базировалась на разности температур между приземными слоями воздуха и стратосферным холодом. Факт известный… Внизу мы загораем в Анталье, изнываем от жары и купаемся в море, а когда летим обратно в Москву, слышим от стюардессы, что забортная температура "минус 50 градусов по Цельсию". Здравствуй, Дедушка Мороз, борода из ваты…
Дело вполне привычное, но, вообще говоря, любая разность температур сулит инженерам приятное, поскольку является готовым источником энергии. Ведь всякая тепловая машина совершает полезную работу только за счет передачи тепла от более нагретого тела к менее нагретому. Для того и жгут на электростанциях мазут, чтобы повысить температуру в одном месте относительно другого. Более нагретое место называют рабочим телом, а менее нагретое – холодильником.
Без холодильника тепловой двигатель не работает. И чем больше перепад между рабочим телом и холодильником, тем эффективнее тепловой двигатель. Для двигателя внутреннего сгорания на вашем автомобиле холодильником служит атмосфера.
И если у нас есть на халяву два тела с разными температурами, мы короли! Имея такое богатство, как система разнонагретых тел, можно бесплатно отбирать у этой системы энергию с помощью любого подходящего приспособления. Хоть простую термопару кинуть, если больше ничего под рукой нет.
Ну а если проявить изобретательность… То получится вариант Павла Крюкова. Он со своими единомышленниками практически до болтов и гаек проработал проект атмосферной электростанции, которая будет черпать энергию "из ничего". В качестве холодильника используется холод на высотах 9-10 км – там круглый год морозы стоят до -50°С. А в приземных слоях летом до +30°С воздух прогревается даже в средней полосе. Зимой, правда, похуже, но тоже сойдет, хотя мощность станции должна упасть. Впрочем, от перепадов мощности можно избавиться, если нижнюю, "горячую" часть электростанции тоже подвесить – на высоте двух километров: там зимне-летние перепады температур почти отсутствуют. Заодно освободим место на Земле для магазинов! И тогда вся электростанция целиком будет располагаться на двух аэростатах, связанных трубами и тросами – один на высоте двух километров, другой – на высоте девяти.