Роберт Хайнлайн - Небесный фермер
Однако я забегаю вперед. Вопрос этот подводит нас к технической стороне экологии. До появления людей Ганимед состоял из голых камней и льда, на нем и атмосферы-то почти не было – так, следы аммиака с метаном. И колотун стоял зверский. Так что в первую очередь люди стали создавать атмосферу, пригодную для дыхания.
Исходный материал был под рукой – лед. Оставалось лишь найти источник энергии и расщепить молекулу воды на водород и кислород. Водород тут же натуральным образом улетучится, а кислород осядет на поверхность планеты – дыши на здоровье. Вот так уже в течение пятидесяти лет создавалась атмосфера.
Как вы думаете, сколько энергии нужно, чтобы окутать планету такого размера атмосферой с давлением три фунта?
Поскольку сила тяжести на Ганимеде в три раза меньше земной, то, чтобы создать давление три фунта на квадратный дюйм, требуется девять фунтов воздуха. Следовательно, для каждого квадратного дюйма поверхности Ганимеда нужно растопить как минимум девять фунтов льда – и это в условиях, когда на планете двести градусов ниже нуля по Фаренгейту.
Сначала лед надо нагреть до температуры таяния и превратить в воду, а затем молекулу воды превратить в газ – не электролизом, как в лаборатории, а нагреванием до сверхвысоких температур в конвертерах массы. В результате получается смесь кислорода с водородом, обеспечивающая давление в три фунта. Смесь эта не взрывоопасна, ибо водород, как элемент более легкий, воспаряет вверх в концентрации настолько близкой к вакууму, что всякое возгорание исключено.
Но на расщепление уходит уйма энергии – 65 000 британских тепловых единиц на квадратный дюйм поверхности или, если угодно, на каждые девять фунтов льда. В итоге набегает будь здоров. Ганимед – планетка небольшая, но если считать в квадратных дюймах, то 135000000000000000 штук на ее поверхности наберется. Умножим на 65000 британских тепловых единиц, переведем их в эрги и получим 92 500 000 000 000 000 000 000 000 000 000 эргов. Девяносто два с половиной миллиарда секстиллионов эргов! Такое красивое число, что я не поленился записать его в дневнике и продемонстрировать Джорджу. Однако Джордж не впечатлился. Он заявил, что числа по сути все одинаковы, только невежд потрясают цепочки из нулей. И тут же заставил меня вычислить эту величину в единицах массы-энергии по старой доброй формуле Е = M x C квадрат , поскольку атмосферу на Ганимеде создавали с помощью конвертеров массы.
По формуле Эйнштейна один грамм массы дает 9 x 10 эргов, так что мое потрясающе длинное число соответствует 1,03 x 10 в 11 степени граммам, или 113 200 тоннам. В качестве источника энергии использовали в основном тот же лед, из которого делали воздух, разве только иногда вместе со льдом попадался обломок скалы. Конвертер массы слопает все, что угодно, ему без разницы.
Но для удобства будем считать, что использовали только лед. Значит, получается, что нужен ледовый куб с ребром сто шестьдесят футов. Такую штуку я более или менее способен себе представить.
Я показал свой ответ Джорджу, и он опять не впечатлился. Он сказал, что я должен научиться одинаково легко воспринимать числа с нулями и без них, тем более что они обозначают одну и ту же величину.
Только не подумайте, что для атмосферы Ганимеда хватило куба льда с ребрами по сто шестьдесят футов. Эту глыбу превратили в энергию, с помощью которой можно было приступать к дальнейшим фокусам. Если бы тот лед, что пошел на получение кислорода и водорода, вернуть в исходное состояние, он покрыл бы всю планету слоем толщиной в двадцать пять футов – подобная ледяная шапка когда-то и покрывала Ганимед.
Как выразился Джордж, приведенные данные доказывают только то, что на Ганимеде льда навалом, что без конвертеров массы нечего было и думать колонизировать планету. Порой мне кажется, что привычка инженеров воспринимать все факты как нечто само собой разумеющееся лишает их способности ощущать самый смак жизни.
Таким образом, благодаря трехфунтовому давлению кислорода и парниковому эффекту у колонистов не стыла в жилах кровь и они могли передвигаться по планете без скафандров и обходиться без воздушных камер. Но атмосферный проект не закрыли. Во-первых, скорость убегания20 на Ганимеде невелика, всего лишь 1,8 мили в секунду (на Земле 7 миль в секунду), так что атмосфера, в особенности водород, будет потихоньку улетучиваться в космос и через миллион лет от нее ничего не останется. А во-вторых, нам нужен был азот.
Азотом мы не дышим, а потому, как правило, о нем и не думаем. Но без него не может образоваться белок, то есть любая плоть. Растения обычно получают азот из почвы. Некоторые, типа клевера, люцерны, фасоли, умеют высасывать его из воздуха и насыщают им почву. Ганимедская почва богата азотом, ведь первоначальная скудная атмосфера частично состояла из аммиака, но не за горами тот день, когда нужно будет вернуть азот, взятый у планеты взаймы. Поэтому проект переориентировали на получение азота.
А это куда сложнее, чем расщепить молекулу воды: превратить устойчивый изотоп азота-16 в устойчивый изотоп-14 – операция крайне энергоемкая, природной энергии для нее недостаточно (по крайней мере, так было написано в книге), и долгое время она считалась теоретически невозможной. Мои познания в области ядерной физики не выходят за рамки школьных, поэтому уравнения я просто пропускал. Главное, что с помощью конвертера массы реакция стала осуществимой, а значит, к тому времени, когда почвы на Ганимеде истощатся, их будет чем обогатить.
С двуокисью углерода, к счастью, проблем не было: на Ганимеде навалом не только водного льда, но и сухого, испарившегося в атмосферу задолго до того, как первый фермер положил на стол заявку на участок. Но даже если у вас есть кислород, двуокись углерода и кусок целины, это вовсе не означает, что вы можете приступать к пахоте. Почва-то здесь мертвая. Мертвая, как Христофор Колумб. Голые стерильные скалы без малейших признаков жизни. От них ой как далеко до плодородного теплого чернозема, кишащего бактериями и земляными червями, – чернозема, на котором можно вырастить урожай.
И создать такой чернозем должны были сами фермеры.
Чувствуете, в какой узел все завязано? Клевер, пчелы, азот, вторая космическая скорость, равновесие флоры и фауны, законы поведения газов, правила сложных процентов, метеорология – эколог-математик обязан предусмотреть все, и предусмотреть заранее. Экология – вещь взрывоопасная; самое незначительное и на первый взгляд безвредное вторжение может нарушить природный баланс. Все мы помним историю с английскими воробьями. Или с австралийскими кроликами, которые чуть не сожрали с потрохами целый континент. А карибские мангусты, истребившие цыплят, которых должны были охранять? Или африканские улитки – пока ученые искали, какие паразиты способны их уничтожить, от западного тихоокеанского побережья чуть было не остались рожки да ножки!
