Промышленное освоение космоса - Константин Циолковский

Всего суши, между 40° северной широты и 40° южной, около 60% всей твердой поверхности, так что приходится около 5,5 гектаров на человека со среднею годовою температурою в 20° Цельсия или 16° Реомюра. Тут так тепло, что нет надобности ни в обуви, ни в одежде. Здесь отпадают громадные заботы человека об одежде; и в этом отношении теплый климат выгоден человеку; но непогода, сырость, ночной холод, сырое время года, насекомые и бактерии требуют в теплом климате хорошо устроенных жилищ и множества забот. Особенно скверную роль играют убийственные для поселенца бактерии, переполняющие воду, воздух и почву. Хорошая культура все это уничтожает.

Но другие местности суши также должны быть обитаемы: в них могут быть минеральные богатства, а потому и фабричная деятельность. Даже полярные земли могут быть эксплуатируемы. Где возможно земледелие, там земля не будет пропадать даром.

Сколько может человек при современных силах техники обработать земли, видно из следующего. В России на душу приходится в год обрабатывать около 4 десятин (гектаров). По крайней мере, такой труд возможен и не чрезмерен. В странах с высшей культурой производительность земледельческого труда, как известно, в 10 раз больше. Следовательно, возможна обработка 40 десятин. Если же принять во внимание больший урожай, то все же можно обрабатывать 10 десятин. Значит, и на экваторе мыслима обработка всей приходящейся на душу земли. Только некуда будет девать продуктов, да и обработка будет далека от совершенства и труд каторжный. Множество красивых, но мало годных к мускульному труду мест будет занято людьми, освобожденными от физических работ. Пускай климат суров, бесплодна почва, но природа прекрасна, виды чудны, а жилища теплы и светлы и благоприятствуют умственному труду. Большинство, однако, поселится на местах фабричной или земледельческой промышленности, так как индустрия все больше и больше будет поглощать человеческих сил. И сейчас уже в передовых странах индустрия только немного уступает земледельческому труду, а где и превышает его…

Для туземца роскошь природы мало ему полезна. Бессильный совершенно в техническом отношении, с слабо развитой способностью к физической и умственной деятельности, он пользуется этим климатом, как способом к ничегонеделанию, к жалкому существованию и бесплодной борьбе.

Вещество Земли

Мы подразумеваем сырые, необработанные, неорганические продукты земной коры. Существует множество сортов глин. Они идут на кирпичи, гончарную посуду, фаянс, фарфор, заводскую посуду, огнеупорные кирпичи для доменных и плавильных печей. Находим разные сорта песку и других видов кварца. Он идет на то же и еще на стекло, которое играет в культуре громадную роль и будет играть еще большую, чуть не бесконечную в будущем. Намекаю на искусственную атмосферу для культурных растений и человека.

Разные сорта извести, гипса, мела, мрамора и другие соединения кальция идут на то же и еще на удобрение, на приготовление бетона и других искусственных камней, цемента, на строительство, на скульптурные и архитектурные предметы.

Гранит, известняки, песчаники, кремни и другие камни добываются на устройство или укрепление всяких сухопутных дорог, а в отесанном виде — на фундаменты и здания, на дамбы и т. д. Масса камней в растертом состоянии служит для удобрения почвы и заменяет часто органическое удобрение.

Колчеданы, соли разного рода служат для приготовления кислот, поташа, соды, мыла, красок и множества вспомогательных материалов для разного рода производств. Руды употребляются для извлечения из них металлов: железа, меди, свинца, олова, никеля, магния, алюминия, осмия, вольфрама, тантала и множества других.

Недра Земли дают драгоценные металлы и камни.

Многие из них не только служат для украшений, но и важны для технических, хозяйственных, научных и медицинских целей; например, платина, золото, серебро, алмаз, радий, угли, графиты, нефть дают материалы для орудий, топлива, металлургии, красок, духов, освещений и множества других целей и изделий.

Чтобы успешно исследовать недра Земли, мало одних поверхностных наблюдений, надо еще и рыть шахты, и как можно глубже. Требуется работа и население, сейчас далеко недостаточные. Методическое исследование земной коры и полное над нею хозяйствование, для начала, нуждается в равномерном распределении населения. Только потом эта равномерность будет нарушаться. Где окажется избыток ископаемых богатств, там роются глубже шахты и иногда строятся новые фабрики и заводы и, конечно, уплотняется население.

Энергия вращения Земли

Этой энергиею нельзя бы пользоваться, если бы не влияние Солнца и Луны. В особенности значительно действие Луны. Оно в 2,5 раза больше действия Солнца. Это зависит от того, что его плотность во столько же раз меньше плотности Луны, а видимый их диаметр почти одинаков. Притяжение этих светил вызывает поднятие уровня океана по меридиану, отчего происходит по перпендикулярному меридиану такое же опускание. Меридиан поднятия проходит между Луной и Солнцем, ближе к первой.

Поднятие воды на открытом океане составляет какие-нибудь 50 сантиметров. Наибольшая величина получается при соединении или же противостоянии Солнца и Луны, т. е. в новолуние и полнолуние; наименьшее — в четвертях. Сила прилива, наибольшая и наименьшая, относятся, как числа 3,5:1, т. е. одно больше другого в 3,5 раза. Действие одной Луны поднимает на экваторе воду, сравнительно с низшим уровнем, на 50 сантиметров. Солнца — на 20. Наибольший прилив 70 сантиметров (около аршина), наименьший — 30 сантиметров. Дальше от экватора прилив еще меньше, на полюсах он исчезает. Прилив почти совпадает с высшим поднятием Луны над горизонтом. Приблизительно через 6 часов получается низший уровень воды, еще через 6 — высший, опять через б — низший и т. д. Каждые сутки бывает 2 прилива и 2 отлива.

Если приливная волна встречает препятствие, входит в клинообразное углубление между берегами, то вода поднимается гораздо выше, даже до 13 метров высоты. Так, в Кале средняя высота прилива б метров, в Гранвиле — 12 метров, в Байоне — 3 метра, в Бордо — 4,5 метра.

При таком поднятии вода могла бы подниматься в обширный бассейн. Выливаясь отсюда во время отлива, она могла бы производить значительную работу. Требуются дорогие сооружения, которые, очевидно, сейчас не окупаются.

Положим, что бассейн имеет 2 метра глубины и квадратный километр в дне. Эта вода, падая с высоты в 10 метров во время отлива даст 20 000 000 000 килограмм-метров работы. Распределяя ее равномерно на 12 часов, получим в секунду около 460 000 единиц работы, или 4 600 метрических лошадей, т. е. 6 100 обыкновенных лошадиных сил[5], и это при самых благоприятных условиях и грандиозности сооружения. Надо еще принять во внимание, что мы отнимаем от земледелия 100 гектаров (дно воображаемого искусственного бассейна).

Итак, принимая во внимание дороговизну сооружений, уход за ними, поглощаемую от земледелия землю, приходим к заключению, что только в исключительных случаях выгодно пользоваться вращением земли.

Пользуемся мы или не пользуемся этой энергией, вращение земли все же замедляется, и сутки должны бы удлиняться и приближаться к лунным, т. е. день стремится к пределу, равному 15 суткам; также и ночь. Тогда Земля и Луна будут обращены друг к другу вечно одной стороной, и жизнь на Земле, вследствие громадного контраста температур между днем и ночью, сделается мало возможной. Однако, сжатие Земли, происходящее от ее охлаждения и других причин, напротив, ускоряет ее вращение и, может быть, с избытком вознаграждает за убыль. Действительно, со времен Гиппарха не замечено еще изменения продолжительности суток.

Внутренняя теплота Земли

При углублении в почву на километр или на версту, замечается поднятие средней температуры на 30° Цельсия. Так, если средняя температура у поверхности Земли 0°, то на глубине 3 километров уже кипит вода, на глубине 10 километров — плавится олово, на глубине 100 километров плавятся все вещества. На глубине 20 верст все породы накалены докрасна. Люди не углублялись в Землю глубже 2 верст и потому не знают, как возрастает температура на значительных глубинах. Но до двух верст это возрастание оправдывается и довольно правильно. Оно, впрочем, зависит от теплопроводности слоев земли. Глубже слои плотнее, теплопроводность выше, и повышение температуры слабее.

Теплота земли дает нам горячие воды, бассейны, ключи, гейзеры (фонтаны), целебные грязи, теплые шахты, тоннели и пещеры. Этой температурой кое-где пользуются для отопления домов, купаний и технических целей. Но и оно исключительно и почти незаметно.

В лютом полярном холоде, где средняя температура, положим, 20° холода, на глубине полтора километра температура уже достигает 25° тепла, как на экваторе. На нем же, всего лишь на глубине полверсты, она достигает 40° Цельсия, т. е. делается невыносимой.