Лучи смерти. Из истории геофизического, пучкового, климатического и радиологического оружия Фейгин Олег
Утром в нашей части появился довольно молодой товарищ, для которого вот уж с неделю как освободили целую комнату в комсоставском общежитии. Фамилия его была немного странная – Алевас, имя, кажется, Сильвестр, а отчество неизвестно. Впрочем, по фамилии его никто не называл, он потребовал, чтоб его называли просто «товарищ конструктор», и все. Был он лицом гражданским (это я выяснил быстро, и не только по манере его поведения), но привез его к нам «бьюик» с армейскими номерами, и шофер был из округа, к тому же не рядовой, а с «кубарями» в петлицах. Оставив в комнате чемоданы, они сразу же поехали к штабу. В тот же день связисты провели в комнату Алеваса полевой телефон, доставили лучшую мебель, цветы, ковер во весь пол. Повесили дорогие шторы и развесили на стенах красивые картины. Комфорт, одним словом!
За территорией военного городка была гостиница, в номерах люкс которой надолго останавливались всякие замнаркомы и командармы, посещавшие нашу базу, но все эти номера люкс не шли ни в какое сравнение с теми удобствами, какие устроили новоприбывшему конструктору.
Приближалось время испытаний. «Товарищ конструктор» с нами не общался, но вовсе не по причине строжайшей секретности, просто он все время был занят – то пропадал в ангаре, то выезжал на своем «бьюике» из части неизвестно куда. Опытный ангар жил особой, скрытой от непосвященных жизнью, но все же база была единой войсковой частью, и постепенно все ее службы захватила ясно ощутимая возрастающая напряженность. Никто вроде бы никому ничего определенного не передавал, но каждый чувствовал: приближаются какие-то важные события. И когда настал день испытания, на краю летного поля собрался весь мало-мальски свободный личный состав. Да, понятно, секретность… Но если машина уже в полете, то как ее скроешь?
22 ноября выдался ясный солнечный день, секретный самолет вывели из ангара, и сопровождать его в полете должны были два истребителя И-16. Один из них был двухместный, «спарка». В переднюю кабину «спарки» сел кинооператор со своей кинокамерой. По сравнению с истребителями таинственная машина и правда выглядела обычным небесным работягой, вроде какого-нибудь связного, санитарного или для первоначального обучения, – если б не ее ярко блестевшая под солнцем обшивка. Это мог быть отполированный металл, но до войны такую полировку если и применяли, то редко. Летчик, поговорив с механиком, занял свое место. Приехало начальство, военное и гражданское, и с ними Алевас. «Товарищ конструктор» долго говорил о чем-то с механиками и пилотом. Несколько раз он выгонял из кабины пилота, сам залезал в нее и производил какие-то манипуляции с рычагами управления. Наконец все, кроме одного из механиков, отошли от самолета на приличное расстояние, и Алевас дал сигнал на запуск мотора.
Необыкновенное началось сразу же, как только заработал мотор. Этого ждали: слух, что ждать надо именно запуска мотора, уже прошел по базе, поэтому зрители запомнили все детали. Донеслось, как полагается, ослабленное расстоянием «От винта!» и «Есть от винта!», потом из патрубков по бокам капота вырвались синие струи первых выхлопов, и тут же одновременно с нарастанием оборотов самолет начал… исчезать из виду! Он начал истаивать, прямо-таки растворяться в воздухе! Что самолет разбегался, оторвался, набирает высоту, можно было определить уже только по перемещению звука к лесу и над лесом. Следом немедленно поднялись оба истребителя: один стал догонять «невидимого», а со «спарки» это снимали. Съемка велась и с земли, одновременно с нескольких точек.
Но погони не получилось. Истребители потеряли невидимку, и зрители его потеряли, то есть несколько раз над полем, над городком, в совершенно пустом и ясном небе медленно прокатывался близкий звук его мотора, а истребители в это время из соображений безопасности метались совсем в другой стороне.
Так продолжалось что-то около получаса, пока наконец все не убедились в бесполезности «погони». Истребители сели и быстро отрулили с полосы. Летчики подошли с докладами к командиру базы, возле которого стоял сияющий Алевас. Как стало известно, и съемка с земли ничего не дала – операторы наводили объективы на звук, все небо обшарили, но ни в одном кадре потом не обнаружилось ничего, кроме облаков. Даже тени того самолета не оказалось…
Вскоре «невидимка» тоже сел. Слышно было, как он катился по бетонке, как остановился невдалеке от группы командования и развернулся. За бетонкой полегла трава под воздушной струей невидимого винта. Затем обороты упали, мотор стал затихать, и самолет опять «сгустился» на полосе, как джинн из арабской сказки…
В комментариях к рассказу Ивана Петрова, сделанных самим Канном, указывалось, что, по мнению очевидца, невидимость самолета достигалась вовсе не эффектом отражения света, обусловленным наличием полированной обшивки – земля в тот день была укутана ярко-белым снегом, отличным от цвета голубого неба, к тому же самолет летал над лесом, который неизменно отражался бы на его нижних поверхностях.
Сегодня такие исследователи истории отечественной авиации, как А. Б. Широкорад, В. Б. Шавров и А. В. Бирюк, считают, что в основе этой в высшей степени загадочной истории лежат слухи о засекреченном эксперименте некоего авиаконструктора Сильванского…
Александр Васильевич Сильванский (1915–1978) окончил Московский авиационный институт и после нескольких лет работы на различных авиазаводах технологом и инженером решил заняться конструированием самолетов. В этот период как раз началась широкая кампания по обновлению парка истребителей. Явное отставание советской авиации от немецкой техники проявилось на фронтах гражданской войны в Испании. Взяв за основу хорошо проработанную схему истребителя И-16, Сильванский сумел получить заказ на свой проект моноплана И-220 с мотором М-88. Его разработка попала в бюро известнейшего авиаконструктора Дмитрия Павловича Григоровича (1883–1938), который вскоре умер от быстротекущего рака крови. Переманив к себе около 20 его бывших сотрудников, Сильванский создал новое конструкторское бюро ОКБ-153, образованное приказом ГУАП от 1 февраля 1938 г. Для опытных работников Григоровича И-220 стал далеко не первым истребителем. Они делали И-5, И-Z, ДИ-3, ИП-1 и другие самолеты. Работа началась на заводе № 153 в Новосибирске. Директор этого предприятия, Иван Михайлович Данишевский, вот уже год-полтора руководил сначала внедрением, а затем и серийным выпуском истребителей И-16 (тип 5) и УТИ-4 (тип 14), производственная технология которых в основном соответствовала конструкции И-220.
В общем-то, нельзя сказать, что концепт И-220 был так уж плох, ведь он имел очень мощное по сравнению с аналогами вооружение – две 20-мм пушки и четыре пулемета. В январе-феврале 1940 г. Сильванскому удалось перевести свое КБ из Новосибирска в Подмосковье. Однако после того, как нарком авиационной промышленности А. И. Шахурин ознакомился с отчетом об испытаниях И-220, он тут же издал приказ о расформировании ОКБ-153 и передаче в МАИ опытного образца истребителя как учебного пособия факультета самолетостроения, дабы будущие авиационные инженеры знали, как не надо проектировать. Самого главного конструктора Шахурин намеревался привлечь к уголовной ответственности «за подрывную деятельность».
Совершенно неясно, как Сильванский избежал ареста, в то время как многие авиаконструкторы попали в ГУЛАГ без малейших причин. Возможно, тут сыграло свою роль то, что Сильванский был близким родственником наркома авиационной промышленности Михаила Моисеевича Кагановича. Неизвестна его судьба в военные и послевоенные годы, ходили лишь слухи, что после смерти Сталина Сильванский какое-то время работал у С. П. Королева и предлагал генеральному конструктору проекты «уникального космического самолета-штурмовика», «космического лифта» и «космического бомбардировщика», ни один из которых не воплотился в реальность…
Между тем от самолета-невидимки Сильванского действительно тянется след за океан, и связан он с его сотрудником Иваном Петровичем Лемишевым. После расформирования ОКБ-153 он работал в Московском реактивном НИИ в коллективе конструктора И. А. Меркулова, который в то время занимался разработкой прямоточных реактивных двигателей.
В январе 1941 г. Лемишев попал в состав делегации советских военных экспертов, отправившихся в США для изучения новинок американского авиапрома и, в частности, тогда еще пионерских разработок газотурбинных двигателей.
Ну а 15 февраля Лемишев вышел, как обычно, из гостиницы на вечернюю прогулку и навсегда исчез из поля зрения бдительных органов госбезопасности. Прошло много времени, и в разгар «холодной войны» американский историк Дональд Кремнер, заинтересовавшийся по каким-то причинам делом Лемишева, наткнулся в 1972 г. на фундаментальное исследование немецкого историка Г. Фрейзера «Русские крылья Америки». В книге обстоятельно анализировался творческий вклад в американское авиастроение многих выдающихся представителей русской эмиграции. В том числе, упоминался и некий И. П. Леминовский как авиационный инженер, сбежавший в США во время служебной командировки в 1941 г.
Проведя дополнительное расследование, Кремнер опубликовал обширную статью, посвященную многим загадочным русским эмигрантам, в которой смело предположил, что Леминовский и является тем самым Лемишевым. Вскоре после этого, в январе 1987 г., Кремнеру пришло письмо без обратного адреса, подписанное авиационным инженером Альбертом Николсоном. В нем рассказывалось, что в первой половине 1960-х гг. Николсон жил в столице штата Огайо – Колумбусе по соседству с Леминовским, пока тот не переехал в Нью-Йорк. Он действительно оказался Лемишевым. Николсон работал в одной из авиационных фирм, и поэтому соседи часто обсуждали новости авиации. Лемишев рассказывал Николсону, что до войны он работал в секретном конструкторском бюро и принимал участие во многих удивительных авиапроектах.
Рис. 6.2. Опытный истребитель И-220
По схеме и общему виду истребитель был похож на И-16, но чуть длиннее и на более низком шасси. Конструкция его также была взята в точности по И-16, но шасси было одностоечным, тогда уже общепринятым. Все было бы нормальным, но ниши для убранных колес оказались неудачными и испортили профиль крыла, а винт оказался слишком близок к земле и при работе почти касался ее лопастями. Сильванский не нашел лучшего выхода, как урезать лопасти на 10 см. От этого упала тяга, самолет едва отрывался от земли и высоты не набирал. Все же Сильванский, не проведя заводских испытаний, привез его в Москву (ЛИИ) и так настаивал на проведении испытаний и доводок. Летчик с большим трудом и не с первого захода кое-как оторвал самолет от земли и, едва набрав 300 м высоты, с трудом посадил его, сказав, что летать на нем нельзя. Несостоятельность Сильванского как главного конструктора стала для всех очевидна, и деятельность его в авиации кончилась.
В. Шавров.История авиации
Рис. 6.3. Истребитель Sea Wolf («Морской волк»)
Технические характеристики: экипаж – 3 человека, длина – 11,95 м, размах крыльев – 17,35 м, высота – 4,72 м, максимальный вес – 8386 кг. Двигатель: Pratt & Whitney R-2800, 2000 л. с., максимальная скорость – 492 км/ч, дальность полета – 2414 км, потолок – 8290 м. Вооружение: 12,7-мм пулемет М2 Browning в капоте, 2 пулемета в крыльях и 1 в башне, пулемет M 1919 Browning (7,62 мм) в вентральном креплении (внутри вала вращения винта), бомбы – 910 кг, или одна торпеда.
Однажды Лемишев и Николсон обсуждали знаменитую книгу уфолога Морриса Джессупа «Аргументы в пользу НЛО» и остановились на теме Филадельфийского эксперимента. Выслушав доводы Николсона в пользу реальности этих событий, Лемишев только рассмеялся и рассказал поучительную историю об американском самолете-невидимке. Участвуя в разработке фирмой Vought-Sikorsky перспективного палубного истребителя-торпедоносца TBY-1, который прозвали Sea Wolf («Морской волк»), и его модификации Consolidated-Vultee TBY-2, Лемишев стал непосредственным свидетелем того, как руководство поделило целевое финансирование на три части, а чтобы получить дополнительные ассигнования, развернуло исследования по созданию «невидимого самолета». Сам Лемишев принимал в этой афере самое непосредственное участие, поставляя все необходимые для этого материалы американским разработчикам. При этом эмигрант утверждал, что «невидимый самолет» – это именно его идея, которой в свое время воспользовался авиаконструктор Сильванский.
С помощью чертежей и конспектов Лемишева об эксперименте 1937 г. с АИР-3 махинаторам удалось убедить Пентагон профинансировать «перспективные» разработки по созданию «визуальной невидимости у самолетов, вертолетов и маломерных катеров». Как поверила в подобную ерунду экспертная комиссия, дававшая заключение о реальности выполнения данного проекта, до сих пор остается загадкой. Еще более удивительно участие в этих научно-исследовательских работах некоторых видных ученых, которых неизвестными путями удалось склонить к сотрудничеству.
Вскоре после своих откровений Лемишев переехал из Колумбуса в Нью-Йорк, и его следы затерялись. Тем не менее рассказы бывшего соседа так заинтересовали Николсона, что он решил попробовать перепроверить полученные сведения по своим каналам. Некоторые данные, предоставленные Николсону русским и неизвестные широкой публике, сходились даже в мелочах, из чего можно было заключить, что Лемишев действительно владел некоторой специальной информацией и, следовательно, вполне мог участвовать в соответствующих авиаразработках. Между тем сбор специфической информации Николсоном не остался незамеченным, и после очень неприятной беседы с агентами ФБР, желающими покопаться в давних секретах американского правительства, он прекратил дальнейшее расследование.
Кремнер решил не только обобщить полученные данные, но и связать их с известными событиями в доках Филадельфии, развернувшимися осенью 1943 г. Уже первые публикации на эту тему, размещенные Кремнером в уфологических изданиях, вызвали особый интерес американских исследователей. И действительно, ведь творчество Лемишева-Леминовского давало сенсационный «русский след» к тайне Филадельфийского эксперимента. Всякая дополнительная информация тут особенно важна, поскольку этот эксперимент уже тем схож с опытами Сильванского, проводимыми с «невидимым самолетом», что вся сопутствующая документация по нему тоже исчезла. Многое могли бы разъяснить судовые журналы «Элдриджа», но на все запросы в центральный архив ВМС США о судьбе этих, в общем-то, совсем не секретных документов следует официальный ответ: «Найти, а следовательно, предоставить в ваше распоряжение не представляется возможным». А вахтенные журналы корабля сопровождения «Фьюресет», также присутствовавшего при эксперименте, и вовсе были уничтожены по указанию свыше, хотя это и противоречит всем имеющимся правилам…
Тут надо заметить, что руководство ВМФ США всегда категорически отрицало сам факт проведения чего-либо подобного Филадельфийскому эксперименту как в годы войны, так и в послевоенное время. Естественно, что все подобные аргументы Пентагона полностью разбивались очень популярной среди разномастных уфологов «теорией правительственного заговора». Криминалисты хорошо знают, как опасно некритично проводить широкий сбор свидетельских показаний. Поэтому нет ничего удивительного, что армия уфологов в конце концов получила целый ряд сенсационных результатов. Так, например, нашлись документы, подтверждающие, что с 1943 по 1944 г. Альберт Эйнштейн консультировал некие проекты ВМФ США и даже давал соответствующие экспертные заключения, следы которых нашлись в архивах УВМИ. Объявились и свидетели, одни из которых лично видели, как исчезал «Элдридж», а другие держали в руках листки с расчетами, выполненными характерным почерком Эйнштейна. Кто-то даже запомнил газетное сообщение тех времен, рассказывающее о матросах, сошедших на берег с какого-то корабля, а потом «растаявших в воздухе» прямо за кружкой портера в припортовом баре на глазах очевидцев[38].
Сегодня цепочка событий, которую можно встретить в любом аналитическом уфологическом обзоре, выглядит так: в конце 1920–1930-х гг. некоторые материалы Теслы попали в Советскую Россию, где были использованы в опытах по радиолокационной и визуальной невидимости; затем с эмигрантами эта информация вернулась в США и частично была использована в экспериментах с эсминцем «Элдридж» и палубным истребителем «Морской волк»; на современном этапе все эти данные входят в стелс-технологии.
Но каждое звено этой цепочки, конечно же, вызывает очень много критических вопросов. Тем не менее косвенным, но достаточно серьезным подтверждением этих фантастических событий служит упорное молчание спецслужб США и РФ. Казалось бы, что им стоит предъявить журналистам данные о событиях 1937–1943 гг.?! Но занавес молчания до сих пор покрывает все связанное с самолетами и кораблями– невидимками…
Итак, современная наука, оказавшись не в состоянии построить для ВВС визуально невидимые самолеты, попыталась проделать более простую вещь: создать технологию стелс, которая делает самолеты невидимыми для радаров. Реактивный истребитель «Стелс» легко увидеть невооруженным глазом, зато на экране вражеского радара его изображение по размеру примерно соответствует крупной птице. При этом материалы корпуса истребителя заменяются на прозрачные для радара: вместо стали используются различные пластики и смолы; изменяются углы геометрии фюзеляжа и меняется конструкция сопла двигателя. В результате всех этих ухищрений радарный луч противника, нащупавший самолет, начинает рассеиваться во всех направлениях и не возвращается в приемное устройство. Но даже если применяется эта технология, объект не становится совершенно невидимым, более того, в военных СМИ настойчиво циркулирует информация, что российские радиофизики уже давно создали многолучевые РЛС, способные легко выявлять стелс-самолеты и стелс-корабли…
Возможно, самым многообещающим из недавних достижений в плане невидимости является экзотический новый материал, известный как метаматериал; не исключено, что когда-нибудь он сделает объекты на самом деле невидимыми. При создании метаматериалов в вещество внедряются крошечные имплантаты, которые вынуждают электромагнитные волны выбирать нестандартные пути. Результатом стала сложная структура из керамики, тефлона, композитных волокон и металлических компонентов. Крошечные имплантаты, присутствующие в меди, дают возможность отклонять микроволновое излучение и направлять его по заданному пути. Цель тут ясна: создать при помощи нанотехнологии метаматериалы, способные искривлять не только микроволны, но и видимый свет.
Разрабатываются метаматериалы, способные особым образом рассеивать видимый свет, на базе совершенно иной технологии, получившей название «плазмоника». Ее цель – таким образом «сжать» свет, чтобы можно было манипулировать объектами в наномасштабе, особенно на поверхности металлов. Причина их электропроводности кроется в том, что электроны в атомах металлов слабо связаны с ядром и могут свободно передвигаться вдоль поверхности металлической решетки. Электричество, идущее по проводам у вас дома, представляет собой плавный поток этих слабо связанных электронов, движущихся по металлической поверхности. Но при определенных условиях, когда луч света с ней сталкивается, электроны могут завибрировать в унисон со светом. При этом на поверхности металла возникают волнообразные движения электронов (эти волны называют плазмонами) в такт с колебаниями электромагнитного поля над металлом. Что еще важнее, эти плазмоны можно «сжать» – при этом они будут иметь ту же частоту, что и первоначальный световой луч (а значит, будут нести ту же информацию), но значительно меньшую длину волны. В принципе затем эти сжатые волны можно втиснуть в нанопроводники. Как и в случае фотонных кристаллов, конечная цель плазмоники – создание компьютерных чипов, в которых работает не электричество, а свет.
Затем ученым придется изобрести и создать метаматериалы, способные изгибать свет в трех измерениях, а не только на плоских двумерных поверхностях. После этого перед ними встанет проблема создания метаматериалов, изгибающих свет не одной частоты, а нескольких – или, скажем, полосы частот. Это, возможно, окажется самой сложной задачей, потому что все разработанные до сих пор крошечные имплантаты отклоняют свет только одной точно заданной частоты. Возможно, ученым придется заняться многослойными метаматериалами, где каждый слой будет действовать на одну конкретную частоту.
Еще один способ сделать объект отчасти невидимым – сфотографировать вид позади него и затем спроектировать это изображение непосредственно на поверхность объекта или на некий экран перед ним. Если посмотреть спереди, то покажется, что объект стал прозрачным и свет каким-то образом проходит сквозь его объем. Прототипы плащей с системой оптической маскировки уже созданы в лаборатории. Если посмотреть точно спереди на человека в таком плаще, кажется, что он исчезает, потому что видите вы при этом только изображение того, что происходит позади. Но если вы, а вместе с вами и ваши глаза, немного сдвинетесь, а изображение на плаще при этом останется прежним, станет понятно, что это всего лишь обман. В системе более реалистичной оптической маскировки необходимо будет создавать иллюзию трехмерного изображения. Для этого потребуются голограммы.
Создание таких трехмерных изображений возможно благодаря «когерентности» лазерного света, т. е. тому факту, что электромагнитные колебания в нем происходят строго в унисон. Чтобы построить голограмму, когерентный лазерный луч расщепляют на две части. Одну половину направляют на фотопленку, другую – на эту же фотопленку, но уже после отражения от объекта. При интерференции двух половинок луча на пленке возникает интерференционная картина, которая содержит всю информацию об исходном трехмерном луче. Пленка после проявления выглядит не слишком многообещающе – на ней видна только паутина непонятных линий и завитков. Но если пропустить через эту пленку лазерный луч, в воздухе, словно по волшебству, возникает точная трехмерная копия объекта.
Тут надо заметить, что существует еще один путь к разгадке проекта «Радуга» с его Филадельфийским экспериментом, и связан он с понятием некоей таинственной «телесилы», о которой упоминал Тесла. В 1940 г. в интервью The New York Times 84-летний изобретатель заявил, что в преддверии вступления США в войну считает своим патриотическим долгом раскрыть перед американским правительством секрет загадочной «телесилы». Она построена, как подчеркнул Тесла, на совершенно новом физическом принципе, о котором никто и не мечтал, отличном от принципов, воплощенных в его изобретениях в области передачи электроэнергии на большие расстояния. По словам Теслы, этот новый тип энергии будет действовать посредством луча диаметром в одну стомиллионную долю квадратного сантиметра и может генерироваться особыми станциями, стоимость которых не будет превышать пару миллионов долларов, а время постройки – нескольких месяцев.
Условием сотрудничества с правительственными органами Тесла поставил создание научно-исследовательского института наподобие Принстонского института передовых исследований. Несмотря на шумное обсуждение этого открытия изобретателя в печати, никаких официальных комментариев не последовало, однако именно тогда, по сведениям американских уфологов, и возник секретный проект «Радуга» (по другим предположениям, от уже существовавшей программы отпочковалось «тесловское» направление «Феникс», перешедшее затем в миссию «НИК» – Никола Тесла).
Как же связать таинственную «телесилу» со специальными вопросами инженерной радиофизики на тему «лучей смерти», не сходившую со страниц довоенной мировой печати и научно-фантастической литературы?
Для этого нам придется в очередной раз вернуться к довоенной спецтематике ведущих советских НИИ физико-технической направленности.
Глава 7
«Изба физпроблем»
Капица вместе с первым будущим сотрудником, ленинградским физиком Александром Иосифовичем Шальниковым ходили по наркоматам и главкам, выясняли возможности промышленности в создании нужного оборудования и приборов. А потом так же много и долго бродили по городу, по улицам и переулкам Москвы и искали место для института. Сперва Капица облюбовал дом в Нескучном саду. Но не получил его. А берег Москвы-реки продолжал притягивать. И вот там, где кончался Нескучный сад, рядом с однодневным домом отдыха, отыскался ничейный пустырь. Была на пустыре огромная свалка, разгуливали кошки. Но внизу под обрывом протекала река, и место было по тем временам почти что загородное.
А. Ливанова.Ландау
Рис. 7.1. На вручении П. Л. Капице Нобелевской премии (1978)
Помимо открытия новых явлений природы, которые мы не можем предвидеть, главные усилия ученых всегда будут направлены на более глубокое изучение уже открытых явлений природы, на решение методических и прикладных задач. Чтобы найти те направления научных работ, которые в ближайшем будущем станут ведущими, надо определить области естествознания, которые теснее всего связаны с наиболее актуальными запросами жизни.
П. Капица.Будущее науки
История создания Института физпроблем, носящего сегодня имя своего основателя, нобелевского лауреата и академика П. Л. Капицы, довольна необычна. Дело в том, что Петр Леонидович много лет проводил исследовательскую работу в Кембридже, а его научным руководителем был сам Резерфорд. Как-то раз, приехав в очередной семейный отпуск на родину, профессор Капица неожиданно обнаружил, что не может вернуться в Великобританию. Хотя Петр Леонидович и не отличался особой политической наивностью, это стало для него совершенно неожиданным и страшным ударом.
По мнению историков науки, таких как Г. Е. Горелик, деятельность Капицы в Кембридже, который давал научно-технические консультации европейским промышленникам еще с конца 1920-х гг., вызывала глубокое беспокойство у советских «компетентных органов». Геннадий Ефимович считает, что задолго до 1934 г. был разработан некий план по возвращению академика в Советский Союз, и сам Сталин был не только хорошо о нем осведомлен, но и контролировал его выполнение. Г. Е. Горелика дополняет доктор исторических наук В. Д. Есаков, указывающий, что с августа по октябрь 1934 г. был принят ряд постановлений Политбюро за подписью Л. М. Кагановича, категорически предписывающих задержать членкора АН СССР Капицу на родине. Окончательная резолюция гласила:
Исходя из соображений, что Капица оказывает значительные услуги англичанам, информируя их о положении в науке СССР, а также и то, что он оказывает английским фирмам, в том числе военным, крупнейшие услуги, продавая им свои патенты и работая по их заказам, запретить П. Л. Капице выезд из СССР.
Так с 1934 г. П. Л. Капица надолго превратился в невыездного гражданина Страны Советов. После долгих объяснений с чиновниками и ряда демаршей Петр Леонидович понял, что ему отныне предстоит работать исключительно на родине. В конце концов было принято компромиссное решение, и Капица получил возможность сформировать институт с довольно обширными правами на проведение широкомасштабных научных исследований.
Пользуясь поддержкой своего любимого учителя – Резерфорда, – Капице удалось уговорить органы власти выкупить для его института уникальное лабораторное оборудование. Благодаря этому он получил возможность создавать сверхмощные магнитные поля и сверхнизкие температуры, изучая поведение веществ в таких экстремальных условиях. Особо интересовало Петра Леонидовича конструирование установок для сжижения газов.
Вспомнив, что он был автором довольно обидной клички Крокодил, которую он дал своему учителю Резерфорду за то, что барельеф этого экзотического пресмыкающегося красовался на фасаде кембриджской лаборатории и должен был означать мудрость и долголетие, Капица распорядился укрепить на стене своего коттеджа гордый профиль Прометея. Однако кто-то из острословов тут же заметил, что из античных персонажей директору ИФП больше всего подходит прозвище Кентавр, поскольку в зависимости от его настроения можно получить и дружеское рукопожатие, и «копытом в лоб».
Между тем в работе своего института Капица хотел воплотить оптимальные, с его точки зрения, принципы организации «большой науки», исключающие распыление сил и бюджетных средств на различное «мелкотемье». Все силы своего коллектива молодой директор хотел направить исключительно на изучение фундаментальных явлений природы, их всесторонний анализ и познание глубиной сущности физических процессов. Тем не менее тревожные предвоенные годы внесли много корректив в планы научно-исследовательской работы Ленинградского физтеха академика А. Ф. Иоффе, УФТИ и нового Института физических проблем (ИФП). Военно-оборонная спецтематика навсегда получила безусловный приоритет в финансово-материальном обеспечении, позволяя сотрудникам института лишь в довольно узких рамках заниматься фундаментальными изысканиями. Правда, такая ситуация сложилась не сразу, но рост доли спецтематики с момента ее появления в начале 1930-х гг. шел очень быстро.
Вскоре после организации ИФП Капица понял, что в его структуре не хватает очень важного звена – теоретического отдела, возглавляемого авторитетным физиком-теоретиком. В то же время такой имелся в УФТИ, где им заведовал Лев Давидович Ландау. Капица лично побывал в УФТИ, но на несколько настойчивых приглашений переехать в Москву Ландау никак не среагировал. В те годы у великого теоретика начались крупные неприятности: он лишился университетской кафедры, затем был вынужден оставить любимый политех и замкнуться в «теорбригаде» УФТИ, из-за весьма скудного финансирования влачившей жалкое существование. Наконец, не выдержав давления обстоятельств, гений Дау, как его называли коллеги и ученики, вынужден был принять предложение Кентавра. Но и в столице великий теоретик не оказался в безопасности: весной 1938 г. он был арестован как один из авторов антисоветской (а правильнее сказать – антисталинской) прокламации.
Рис. 7.2. Немецкая радарная установка времен Второй мировой войны на побережье Нормандии
С самого начала Второй мировой войны немецкая и британская авиация и противовоздушная оборона стали широко использовать стационарные и мобильные системы радиолокационного обнаружения. Это позволяло заблаговременно проводить эвакуацию гражданского населения и поднимать в воздух истребители, направляя их против конкретных целей с максимальным использованием запасов горючего. Данные радаров и наземных служб наблюдения собирались в центрах управления ВВС и штабах ПВО.
История эта до сих пор выглядит противоречивой и запутанной, но многие исследователи тех далеких событий все же склоняются к мысли, что некая листовка, обвиняющая Сталина в фашистских методах правления, существовала, и к ней имел отношение бывший ассистент Ландау – М. А. Корец. Неизвестно, какова была действительная роль Льва Давидовича в этом довольно наивном протесте, но дальнейшая его судьба сложилась трагически, и после ареста он просто угасал в ужасных тюремных условиях. Вот тут-то и помогло заступничество его учителей и покровителей – Нильса Бора и Капицы. Они настойчиво посылали письма в защиту Ландау, адресуя их в самые высокие инстанции, и это произвело определенный эффект. Лев Давидович был отпущен на волю «на поруки» Капицы, что само по себе было крайне необычно в те годы кровавых репрессий.
Летом 1941 г. институт эвакуировался в Казань. Там, как и остальные сотрудники, Ландау отдавал силы прежде всего оборонным заданиям, строя теоретические модели и производя расчеты процессов для институтских спецтем. Были среди них и головоломные расчеты для радиофизических экспериментов, среди которых встречались и вопросы, посвященные радиолокационной невидимости.
Тут надо заметить, что в те годы даже сам термин «радиолокация» был известен только специалистам, а в открытой печати он появился лишь в 1950-е гг. В те времена его произносили тихим голосом, с большим почтением и уважением, предполагая, что человек, так свободно употребляющий этот термин в разговоре, наверняка причастен к каким-то высшим военным и научным секретам. Сообщения в средствах массовой информации того времени, не говоря уже о литературе и кинофильмах детективно-фантастического жанра, убеждали обывателя в существовании некоего чуда-прибора. Этот прибор, входящий в состав очень сложного оборудования, способен создать фантастический радиощит, ограждающий наше небо от непрошеных гостей. Кроме того, чудесный прибор мог бы быть удивительным навигатором, позволяющим воздушным и морским судам летать и плавать в любую погоду, при любой видимости, видя все, что творится в небесах, на земле и на море. Затем массовый интерес к радиолокации долгое время подогревали поразительные проекты радиолокации Луны и ближайших планет, позволившие создать радиолокационные карты поверхности Венеры, вечно скрытой за густым облачным покровом.
Вернувшись в предвоенные годы, надо отметить, что наиболее значительных результатов первой добилась в 1935 г. группа советских инженеров, создавших импульсную радиолокационную станцию с осциллографическим индикатором для обнаружения самолетов. В это время в Англии и Америке только приступали к аналогичным работам. Фактически советские инженеры впервые предложили принципы импульсной радиолокации, а изготовленная ими аппаратура позволяла фиксировать отраженный сигнал от самолета на расстоянии десятков километров.
Схему импульсной радиолокационной станции (РЛС) успешно доработали американские конструкторы, и в конце 1930-х гг. радиус дальности обнаружения летящих объектов достиг 70 км. В те же годы появились первые американские корабельные РЛС. Так, одна из них была установлена на борту известного эсминца «Лири», участвовавшего в самых различных радиолокационных экспериментах. Тогда же РЛС и получили название РАДАР (Radio Detection And Ranging, т. е. прибор для радиопеленгации и измерения)[39]. На базе этой установки был разработан целый новый модельный ряд радиолокационных приборов, которые с исследовательскими целями были установлены сразу на двух десятках крейсеров, эсминцев и миноносцев. Так была заложена техническая основа последующих экспериментальных исследований сверхмощного радиолокационного оборудования.
Между тем после страшного года, проведенного в тюремных застенках, Ландау сильно изменился. Все встречавшиеся с ним в это время отмечают, что характер Дау стал совсем иным, и его внутренняя опустошенность была как бы прикрыта обманной мягкостью. Если раньше Дау просто фонтанировал словесной энергией, совершенно не задумываясь о последствиях, то теперь он стал очень аккуратно подходить к личности собеседника. Ну и, конечно же, кардинально изменился его подход к спецтематике, которой Институт физпроблем Капицы занимался в полном объеме.
Трудно даже представить себе изумление и возмущение Великого Теоретика, когда ему, едва оправившемуся от тюремного заключения, с соблюдением всех режимных процедур были переданы для теоретической проработки все те же материалы по «лучам смерти Теслы». Однако в этот раз все свое негодование Ландау держал в глубине души. Теперь он даже боялся подумать о том, как в свое время бросил на стол заместителя директора по режимно-секретной работе УФТИ эти самые листки техзадания с криком:
– Это полная патология, я этой ахинеей заниматься не буду!
И как рассмеялся в лицо институтскому особисту, когда тот произнес со скрытой угрозой:
– Тогда мы будем заниматься вами, товарищ Ландау!
Как же заглянуть за полог секретности и хотя бы приблизительно узнать, чем закончились оценочные расчеты над пучковым оружием заокеанского изобретателя?
К сожалению, всякий раз, когда речь заходит о точных архивных данных, нам приходится ссылаться на какие-то препятствующие обстоятельства. Срочная эвакуация института Капицы в Казань, суматоха «бивачной жизни», как называл ее сам Лев Давидович, очень даже способствовала исчезновению множества документов, так или иначе проливающих свет на интересующие нас вопросы. Судя по воспоминанием сотрудников института, вся спецтематика, обсчитываемая «гением Дау» в годы войны, так или иначе касалась взрывных процессов. Были среди этого и довольно интересные вещи, например ступенчатые и объемные взрывы, а также взрывное выделение энергии при электромагнитных резонансах. Больше, увы, дополнительно узнать ничего не удалось, хотя существует несколько послевоенных открытых публикаций, в которых академик Ландау рассматривает математические модели течения взрывных процессов в различных режимах.
Рис. 7.3. Гениальный физик-теоретик прошлого века Лев Давидович Ландау (1908–1968)
Всю свою последующую жизнь Ландау помнил о своих спасителях. Он сторицей отплатил Капице в науке, построив теоретическую модель явления сверхтекучести. Но это было еще далеко не все. Когда сам Капица попал в опалу, Ландау остался ему верен до конца и активно участвовал в расчетах для его новых и довольно необычных проектов…
Между тем вскоре после окончания войны в силу сложившихся обстоятельств его шеф и благодетель академик П. Л. Капица был вынужден оставить работу в созданном им институте. Эту непростую историю, связанную с его коллегой и другом А. Ф. Иоффе, можно узнать в самых различных вариациях, а отдельные ее эпизоды давно уже стали сюжетами романов и художественных фильмов.
Академик Иоффе к 1942 г. превратился в крупнейшего чиновника от науки и совершенно не понимал перспектив развития атомной физики, тем более ее инновационных технических аспектов. Из-за своего незнания ядерной проблематики он крепко подставил своего друга Капицу, порекомендовав его Сталину в руководители «Атомного проекта». Вождь тут же организовал небольшое совещание, где, к своему несказанному удивлению, услышал от Кентавра, что военные атомные технологии не имеют особых перспектив. Иоффе был страшно смущен, но после писем Флерова (будущий академик Георгий Николаевич Флеров в 1942 г. написал два письма Сталину, где доказывал, что немецкие и американские ученые начали интенсивно работать над ядерными боезапасами) деваться ему было некуда, и после нескольких неудачных попыток во главе проекта был поставлен Игорь Васильевич Курчатов. Сталин же при свидетелях заметил, что если Капица неправ, то он лишится своего института.
Хотя Петр Леонидович очень тяжело переживал свою вынужденную отставку с поста директора института, он ни на мгновение не изменил своим научным и нравственным принципам. Главным из них была непрекращающаяся творческая деятельность, всегда и в любых условиях, и в этом смысле, как впоследствии выяснилось, у академика Капицы существовала серьезная «домашняя заготовка». Это был очень своеобразный научный проект, который преследовал две весьма амбициозные цели: во-первых, показать, что он может придумать вещи пострашнее атомной бомбы, а во-вторых, благодаря собственному таланту и изобретательности разработать их буквально, как говорят радиоэлектронщики и прочие умельцы, «на коленях», в домашних условиях. Вот в этих условиях Петр Леонидович и занялся так называемой электроникой больших мощностей.
Рис. 7.4. Академик Абрам Федорович Иоффе (1880–1960)
…Если вместо школы в несколько учеников я создал большой исследовательский институт, если я ставил и разрешал вопросы серьезного теоретического и практического значения, то это, конечно, не моя личная заслуга. Подготовленный до некоторой степени условиями… я попал в русло революции, и потом уж только активное участие в величайшей в истории человечества задаче построения социализма сделало меня сознательным ее работником.
А. Иоффе.Моя жизнь и работа
Начало этим исследованиям положил проект известного советского радиофизика и конструктора Н. И. Кабанова, предложившего идею раннего загоризонтного обнаружения летательных аппаратов в диапазоне коротких волн на удалении в несколько тысяч километров. Он обнаружил, что зондирующие лучи при длине волны от 10 до 100 м в принципе способны, отразившись от ионосферы, облучить цель и возвратиться по тому же пути к РЛС.
Прежде всего тут требовалось сверхмощное радиоэлектронное оборудование, и теоретические расчеты Ландау ясно указали экспериментаторам оптимальный путь.
Сначала академик Капица приступил к оборудованию на своей подмосковной даче, расположенной на Николиной Горе, личной лаборатории, которую он назвал с язвительным подтекстом «избой физпроблем». Несколько лет Кентавр вел замкнутый образ жизни, выезжая в Москву только для чтения лекций в МГУ. Правда, к опальному директору иногда приезжали посетители. В основном это были его бывшие сотрудники, среди которых встречались институтские рабочие высочайшей квалификации, способные создавать сложнейшие лабораторные приборы и установки. Регулярно бывал на даче своего бывшего шефа и Ландау. Именно он рассказывал в своем теоротделе, как «изба физпроблем», под которую Капица выделил обширный сарай, превращается в самую настоящую небольшую частную лабораторию наподобие тех, которые Ландау видел во время своих давних загранкомандировок.
Все, что делал у себя на Николиной горе академик Капица, до сих пор окутано тайнами и легендами. Есть среди них полуфантастические и просто фантастические. Так, можно услышать, что когда строптивый академик не явился на празднование 70-летия «отца народов», его не только изгнали из МГУ, но и отключили его дачу от электроэнергии.
Однако по свидетельству тех, кто побывал на даче Капицы в последний период его ссылки, уже после «энергетической блокады», в доме и «физизбе» было освещение, работали электроприборы и научное оборудование. Откуда же поступала энергия? Ведь после смелого демарша академика с дачи сняли не только внешнюю проводку, но и спилили столбы линии электропередачи, которые вели к Николиной Горе. Некоторые говорят, что это сотрудники Иоффе привезли и установили уникальные полупроводниковые солнечные батареи с накопителями электричества, выработанного в светлое время суток. Действительно, это должен был быть какой-то довольно необычный источник энергии, ведь никто не видел и не слышал работы дизель-генератора или какой-то еще динамо-машины. Существует и вообще совершенно невероятная версия, особо популярная среди американских уфологов. Одним из первых ее озвучил М. Сейфер, предположивший, что еще в довоенное время в руки Капицы попали некие чертежи с «гиперрезонансными системами Теслы», и после долгих серий экспериментов, начатых еще в Институте физпроблем, Петру Леонидовичу удалось создать некое подобие «нейтронного магнетрона», принцип действия которого чем-то напоминал термоядерный реактор «холодного синтеза». Вот это совершенно фантастическое даже по сегодняшним меркам устройство и снабжало энергией дачу опального академика.
Но как невыносимо тяжело литератору «писать в стол», так и труд ученого требует признания или хотя бы обсуждения в научном сообществе. И того и другого Петр Леонидович был формально лишен, хотя изредка опального академика посещали коллеги, подтверждая его интуитивные представления о том, что он находится на правильном пути…
И тогда Кентавр решается написать ныне знаменитое, но долгое время неизвестное письмо Сталину. В нем академик Капица поднимает вопрос принципиально нового – волнового и пучкового оружия, которое полностью способно изменить характер будущих войн. Атомное вооружение, по словам академика, вообще малопригодно на современных театрах военных действий, поскольку оставляет после себя только выжженную радиоактивную пустыню, крайне опасно и для самих наступающих войск, а при множественном использовании даже способно вызвать глобальную природную катастрофу. В общем, делал вывод Петр Леонидович, любая стратегия и тактика ядерных ударов глубоко ущербна по своей сути.
Какую же альтернативу предлагал академик?
В пояснительной записке, сопровождавшей письмо и предназначенной для независимой научно-технической экспертизы, Капица указывал, что в своих опытах он использовал принципиально новый источник микроволновых колебаний, названный им ниготроном. Работы с ниготроном показали, что электромагнитную энергию можно сконцентрировать в небольших объемах и передавать ее на значительные расстояния без существенных потерь. В различных режимах эксплуатации этого высокочастотного генератора было получено электромагнитное излучение мощностью в импульсе до нескольких десятков киловатт, причем длину волны удавалось варьировать от нескольких миллиметров до метра. Ученый показал, что энергию высокочастотного электромагнитного поля большой плотности можно преобразовать в другие виды энергии и использовать для ускорения элементарных частиц, нагревания и удержания плазмы.
В конце письма делались выводы об очень высоком избирательном воздействии новых «лучей смерти» и многозначительно подчеркивалось, что все расчеты были многократно проверены «ведущим теоретиком мирового уровня – академиком Ландау».
Глава 8
Планотрон и ниготрон
Наша работа началась с теоретического исследования процессов генерации мощных сверхвысокочастотных колебаний. Мы исходили из предпосылки, что мощные колебания могут эффективно создаваться только электронными процессами, происходящими в постоянных (скрещенных) магнитном и электрическом полях, и разработали метод теоретического рассмотрения таких процессов. Этот метод, как будет видно далее, является достаточно общим и полным; в частности, с его помощью удалось дать наглядную количественную теорию процессов, происходящих в генераторах магнетронного типа…
П. Капица.Электроника больших мощностей
Рис. 7.5. Планотрон академика Капицы
Хорошо известно, что если электронный процесс идет не при высоком вакууме, то отрицательно заряженное облачко электронов пронизывается положительными ионами, которые благодаря своей большой инертности не принимают участия в динамике процесса, но своими зарядами нейтрализуют взаимное расталкивание электронов. Таким путем удается осуществить электронные процессы, в которых участвуют уже значительные мощности. На практике это осуществляется, например, в ртутных выпрямителях, тиратронах и других газонаполненных приборах.
П. Капица.Электроника больших мощностей
В конце 1940-х гг. П. Л. Капица обращается к совершенно иному кругу физических задач – к вопросу о создании мощных генераторов СВЧ-колебаний непрерывного действия. Петру Леонидовичу удалось решить сложную математическую задачу о движении электронов в СВЧ-генераторах магнетронного типа. На базе этих расчетов он конструирует СВЧ-генераторы нового типа – планотрон и ниготрон. Мощность ниготрона составляла рекордную величину – 175 кВт в непрерывном режиме. В процессе изучения этих мощных генераторов академик Капица столкнулся с неожиданным явлением – при помещении колбы, наполненной гелием, в пучок излучаемых генератором электромагнитных волн в гелии возникал разряд с очень ярким свечением, а стенки кварцевой колбы плавились.
Это навело Петра Леонидовича на мысль, что, применяя мощные электромагнитные колебания сверхвысокой частоты, можно нагреть плазму до огромных температур. Он присоединяет к ниготрону камеру, представляющую собой резонатор для СВЧ-колебаний. Наполняя эту камеру различными газами (гелий, водород, дейтерий) под давлением в 1–2 атм, Петр Леонидович обнаружил, что в центре камеры (где интенсивность СВЧ-колебаний максимальная) в газе возникает шнуровой разряд. Применяя различные методы диагностики плазмы, П. Л. Капица показал, что температура электронов плазмы в этом разряде составляет около 1 млн градусов. Несколько позже эти исследования фактически открыли новый путь в решении задачи о создании термоядерного реактора, призванного, как считал академик, раз и навсегда решить все проблемы энергетики.
Любопытно, что своего первенца в области сверхмощных излучателей П. Л. Капица остроумно назвал, используя два первых слога как аббревиатуру названия местности, где расположилась его «изба физпроблем», – Николина Гора. Именно в опытах с ниготроном Капица наблюдал явление образования высокотемпературной плазмы, которое натолкнуло его на идею использования этого высокочастотного прибора как основы для постройки в будущем термоядерного реактора. В то время уже велись работы по управляемому термоядерному синтезу, но идея Капицы принципиально отличалась от тех, на основе которых была спроектирована и построена первая советская экспериментальная установка термоядерного синтеза.
Рис. 7.6. Макет сверхвысокочастотной установки планотрона
Капица изобрел высокочастотные генераторы нового типа – планотрон и ниготрон, излучающие большую непрерывную мощность. В 1950 г. мощность, генерируемая планотроном, была пропущена через кварцевый шар, наполненный гелием.
После снятия секретности на курчатовские работы по управляемому термоядерному синтезу Капица был несколько обижен, что доклад об этом был сначала сделан в Харуэлле – центре научно-исследовательских работ в области атомной энергии в Великобритании, а не в советской Академии наук, поскольку выявилось некоторое сходство идеи ниготрона с идеей термоядерного реактора.
Надо сказать, что «домашние опыты» в области электроники больших мощностей открыли Петру Леонидовичу много интересных явлений и даже позволили предложить свою теорию радиоволновой природы шаровой молнии. В своих экспериментах академик Капица кроме ниготрона использовал еще один сверхсильный источник микроволновых колебаний – планитрон, получивший свое название за плоский резонансный контур. В ниготроне основной колебательной системой, стабилизирующей генерируемую частоту, является цилиндрический резонатор, в котором используются колебания, симметричные по азимуту, а в планитроне резонатор имеет в сечении прямоугольную геометрию.
Сегодня в инженерной физике и радиоэлектронике применяется много разновидностей этих приборов: коаксиальные магнетроны, обращенные коаксиальные магнетроны и ниготроны. В коаксиальном магнетроне обычный анодный блок многорезонаторного магнетрона помещен в цилиндр большего диаметра. Пространство, ограниченное внешней поверхностью анодного блока, внутренней поверхностью цилиндра и торцевыми дисками, образует коаксиальный резонатор. Один из торцевых дисков может перемещаться по оси прибора и, изменяя объем резонатора, настраивать его на рабочую длину волны. В теле анодного блока магнетрона, между его резонаторами, прорезаны щели, через которые обеспечивается связь между пространством взаимодействия магнетрона и коаксиальным резонатором.
Рис. 7.7. Модель силового поля ниготрона
Ниготрон – генераторный прибор магнетронного типа непрерывного действия, в котором взаимодействие электронного потока с электромагнитной волной осуществляется на первой гармонике нулевого вида колебаний; внутри цилиндрического резонатора аксиально расположены две системы штырей: внешняя – замедляющая и внутренняя, являющаяся катодом.
П. Капица.Электроника больших мощностей
Наблюдая за процессами взаимодействия высокоэнергетичного излучения своих генераторов с веществом, академик Капица высказал парадоксальную гипотезу о природе шаровой молнии. По его мнению, ее питают радиоизлучения, возникающие при грозовых разрядах атмосферного электричества. Предложенное выдающимся ученым объяснение шаровой молнии хорошо согласуется со всеми опытами, поставленными в свое время Теслой. Модель Теслы – Капицы прекрасно объясняет все экзотические особенности плазмоидов, начиная от цветовой гаммы их свечения и кончая особенностями движения, включающими качение по поверхности различных предметов, протекание через всяческие щели и диафрагмы, а также физиологическое воздействие на животных и человека.
Трудно сказать, в какой степени академик Капица был знаком с моделями «круглого электричества» Теслы. Во всяком случае, он, как и великий изобретатель, предполагал, что шаровая молния является продуктом коротковолнового излучения, возникающего в пространстве между облаками и поверхностью Земли. В дальнейшем на основании этого предположения физики разработали целую теорию – мазер-солитонную. Эта теория предполагает, что шаровая молния является производным своеобразного «атмосферного мазера», т. е. лазера, излучающего в радиодиапазоне. Технически эффект «атмосферного мазера» можно объяснить как результат возникновения вращательной энергии в молекулах воды под воздействием короткого импульса электромагнитного поля, сопровождающего грозовые электрические разряды – молнии.
Подавляющее большинство людей может за свою жизнь наблюдать много разрядов обычной молнии, так ни разу и не увидев шаровой. По количеству свидетельских показаний можно оценить, что в год отслеживаются десятки тысяч шаровых молний, а за целую жизнь это явление видит примерно один человек из тысячи. Феномен шаровой молнии долгое время не получал признания в науке. О ней говорили, что это оптический обман и ничего более. Часто ее считали «плодом возбужденной фантазии» и «явлением, не отвечающим законам природы». Ученые, как видим, тоже могут заблуждаться при столкновениях с загадками природы. Причем нередко они заблуждаются не потому, что у них «дурной характер», который не позволяет им снисходительно относиться к новым научным идеям или соглашаться с фактами, противоречащими их представлениям. Причины тут бывают гораздо глубже, включая, в частности, стремление сохранить в целостности и законченности господствующую в естествознании систему воззрений на устройство мира. Однако познание – процесс, который остановить нельзя, пока существует человечество. В основе этого процесса лежит принцип «не знаю сегодня – узнаю завтра». Принцип, который прямо противоположен религиозному: «не знаю и знать не положено, поскольку все, что непонятно, чудесно, – от Бога, подтверждение его бытия, и познать это невозможно».
А насколько часто шаровые молнии возникают на самом деле? Естественным масштабом для сравнения служит частота появления линейных молний. Мы часто видим такую молнию издалека, но оказаться вблизи от места, в которое она ударила, – довольно редкое событие. Можно предположить, что приблизительно в двух из пяти случаев удар линейной молнии сопровождается появлением шаровых. Средний диаметр шаровой молнии составляет 20–30 см, хотя чаще встречаются маленькие молнии. Из собранных данных следует, что молнии, появляющиеся при ясной погоде, значительно крупнее возникающих во время грозы и наблюдаются в течение более длительного времени. Но в ясную погоду легче увидеть молнию с большого расстояния, так что длительность наблюдения оказывается больше и имеется тенденция к завышению ее диаметра – светящийся удаленный объект кажется больше, чем он есть на самом деле. Все же в половине случаев шаровая молния появляется в радиусе 5 м от наблюдателя, а в каждом шестом случае пролетает ближе, чем в 1 м от человека.
Тесла в своей «теории атмосферного электричества» уделил целый раздел «устойчивым круглым молниям естественного и опытного происхождения». «Повелитель молний», как называли журналисты изобретателя, считал, что парение «натуральной шаровой молнии» близи поверхности земли происходит, поскольку сила тяжести молнии уравновешивается действием электрического поля от зарядившейся в грозу поверхности почвы. В таком взвешенном состоянии движение молнии зависит либо от воздушных потоков, либо от небольших изменений приземного электрического поля. Именно в этом состоит причина необычности ее движений.
Мы уже знаем, что великий изобретатель приписывал себе «экстрасенсорную восприимчивость» изменения напряженности электрического поля. Во время грозы он мог вскочить со своего места и торжественно объявить:
– Напряженность электричества возросла, сейчас последует атмосферный разряд!
Действительно, в разгар грозы молнии обычно блещут непрерывно, поэтому прогноз Теслы, конечно же, сбывался. Вообще говоря, «повелитель молний» неоднократно утверждал, что в повседневной жизни он прекрасно чувствует, как меняется окружающее электрическое поле, и считается с ним точно так же, как другие привыкли считаться с полем тяжести, являющимся причиной движения тел.
Очень интересовала изобретателя и поразительная способность шаровой молнии проникать через узкие отверстия и даже щели. В этих исследованиях Тесла массово использовал свои загадочные «шарики электричества», которые хотя и деформировались при прохождении щелей, но всегда вновь восстанавливали свою сферическую форму после выхода в свободное пространство. Тесла рассказывал, как он с близкого расстояния наблюдал поразительный процесс «переливания круглого электричества» размером с крупное яблоко через горлышко пивной бутылки. В другой раз изобретатель описывал, как шаровая молния, сплющившись, прошла в комнату через трещину в стекле, отделяющем «приемник молниевых разрядов» от остального помещения, так как ее размер был больше размеров трещины.
Очень занимал изобретателя и световой поток, испускаемый шаровой молнией. Ведь в самом начале Тесла предполагал добиться устойчивости свечения своих плазмоидов и использовать их для освещения в полевых условиях вместо факелов, фонарей, прожекторов и осветительных ракет. Однако многочисленные эксперименты убедили его, что добиться светимости шариков электричества более 200 свечей практически невозможно, а на 50-свечевые плазмоиды в сумме приходится более половины наблюдений. Таким образом, получалось, что, говоря современным языком, световой поток от шаровой молний Теслы в среднем был сравним с тем, который испускает 100-ваттная электрическая лампочка.
Но самое удивительное свойство «электрических вихрей эфира», обнаруженное изобретателем, было в том, что, излучая свет, шаровая молния почти совсем не излучает тепло! Судя по наблюдениям и в колорадской лаборатории, и в Нью-Йорке, не может быть и речи о температуре в тысячу или тем более в несколько тысяч градусов, которую всегда приписывали шаровой молнии.
Ну и, конечно же, не мог обойти стороной изобретатель опыты по физиологическому действию шаровой молнии. Вот здесь у нас в очередной раз появляются весьма противоречивые сведения. С одной стороны, имеется немало свидетельств, что «полунатуральные шаровые молнии», получаемые в Колорадо-Спрингс, вполне могли причинить сильную травму или даже убить человека. Местные жители рассказывали приезжим корреспондентам, что однажды со штыря молниеприемника сорвался шар плазмоида, скатился по крыше лаборатории и, коснувшись распряженного коня, убил его насмерть. Тесла тоже не отрицал, что физиологическое действие шаровой молнии, как правило, сводится к поражению током. Более того, он тщательно разработал правила безопасности «производства плазмоидов», и за все время опытов ему успешно удавалось избежать несчастных случаев.
С другой стороны, полностью искусственные плазмоиды, получаемые изобретателем в нью-йоркской лаборатории, были, судя по всему, настолько безвредны, что Тесла разрешал играть с ними своим гостям. Столь разное воздействие вызывает, конечно, законное недоумение. Сам Тесла считал, что причина этого заключена не в самой шаровой молнии, а в электрическом состоянии окружающих ее предметов.
Из его модели атмосферного электричества следовало, что во время грозы на отдельных участках поверхности земли и находящихся на ней предметах могут находиться значительные заряды. Часть их нейтрализуется при ударах молнии, а шаровая молния обладает свойством снимать с проводников остатки накопленного электричества. При контакте шаровой молнии с заряженным проводником в нем возникает кратковременный импульс тока, при котором заряды, проходя через шаровую молнию, рассеиваются в воздухе. Сама она в этот момент распадается, что и воспринимается наблюдателями как взрыв.
Изобретатель считал, что энергия, выделяющаяся при взрыве, не имеет никакого отношения к энергии, запасенной в самой шаровой молнии. Энергия накапливается в заряженных проводниках, а шаровая молния служит лишь для ее освобождения. Именно с этой точки зрения Тесла объяснял, почему контакт шаровой молнии с предметами иногда нейтрален. По его схеме это просто означало, что проводник не был заряжен. А так как человек (кроме, разумеется, самого изобретателя) не воспринимает «плотность эфирного электричества» своими органами чувств, то он ничего и не знает о плотности зарядов на окружающих телах. Поэтому столь неожиданным и кажется поведение шаровой молнии при непосредственном столкновении с плазмоидом. Итак, получается, что в отсутствие зарядов встреча с шаровой молнией безопасна.
В нью-йоркской лаборатории на Второй авеню генерацию «электрических шариков» всегда сопровождала работа резонансных трансформаторов Теслы. Получается, что полностью искусственные плазмоиды буквально плавали на волнах микроволнового излучения, непрерывно поглощая и переизлучая энергию. При этом сами по себе они вели себя как квазинейтральные образования, с которыми можно было играть, как с теннисными шарами.
Сегодня многие физики при объяснении свойств шаровой молнии исходят из того, что она состоит из вещества, находящегося в состоянии плазмы. Это «четвертое состояние вещества» в начале прошлого века было еще плохо изучено, поэтому Тесла практически не использует его в своих моделях. Более того, сам термин «плазмоиды Теслы» родился уже в наше время и отражает точку зрения науки сегодняшнего дня на те удивительные электрические образования, которые изобретатель получал в своих лабораториях.
Плазма похожа на газообразное состояние с единственной разницей: молекулы вещества в плазме ионизованы, т. е. потеряли (или, наоборот, приобрели лишние) электроны и перестали быть нейтральными. Это значит, что молекулы могут взаимодействовать не только как частицы газа – при столкновениях, но и на расстоянии с помощью электрических сил.
Разноименно заряженные частицы притягиваются. Поэтому в плазме молекулы стремятся вернуть себе потерянный заряд путем воссоединения (на физическом языке – рекомбинации) с оторванными электронами. Но после рекомбинации плазма превратится в обычный газ. Поддерживать жизнь плазмы можно только до тех пор, пока рекомбинации что-то мешает, – как правило, очень высокая температура.
Если шаровая молния – это плазменный шар, то она обязана быть горячей. Так рассуждают сторонники плазменных моделей, но существует и другая возможность. Ионы, т. е. молекулы, потерявшие или захватившие лишний электрон, могут притянуть к себе обыкновенные нейтральные молекулы воды и окружить себя прочной «водяной» оболочкой, заключающей лишние электроны внутри и не дающей им воссоединяться со своими хозяевами. Такое возможно потому, что молекула воды имеет два полюса: отрицательный и положительный, к одному из которых и притягивается ион в зависимости от своего заряда. Значит, сверхвысокие температуры больше не нужны, плазма может оставаться «холодной» и в диапазоне 200–300 градусов.
В то время как аналог линейной молнии – искровой разряд – сравнительно легко воспроизводится в лаборатории, шаровую молнию после загадочных экспериментов Теслы так и не удалось получить искусственно. Вернее, некие мгновенно исчезающие плазменные шары при пропускании мощных разрядов через электроды сложной конфигурации еще получить можно. Но вот имеют ли эти «мгновенные искусственные плазмоиды» какое-либо отношение к природному феномену шаровой молнии – это еще большой вопрос… Конечно, масштабы экспериментально получаемых искр и природных молний несопоставимы, но все же нет сомнений в том, что в них происходят одни и те же явления. Этого никак нельзя сказать о шаровой молнии. Даже относительно лабораторных «плазмоидов Теслы» высказывается немало сомнений. Многие эксперты сходятся на том, что Тесла все же получил две разновидности «круглого электричества».
В Колорадо-Спрингс изобретателю, похоже, удалось вплотную подойти к разгадке этого уникального явления атмосферного электричества, а вот в нью-йоркской лаборатории он получил нечто иное. Правда, ставились и лабораторные опыты, в которых экспериментаторы пытались получить электрические разряды сферической формы или светящиеся газовые шары. Но решающего успеха тоже достичь не удалось.
Ситуация с шаровой молнией как объектом изучения науки уникальна тем, что физические параметры явления в момент его существования измерялись крайне редко. Иногда удавалось исследовать последствия воздействия шаровой молнии на материальные объекты. Ввиду этой ситуации – невозможности проверки гипотез без объективных измерений – большую долю в усилиях, направленных на изучение шаровой молнии, занимают попытки ее создания в лабораторных условиях. Однако перед ученым, который занимается подобными экспериментами, даже в случае успеха будет стоять вопрос – является ли лабораторный объект аналогом шаровой молнии. Для точного ответа нужно будет провести серию исследований шаровой молнии в контролируемых условиях.
Похоже, что именно эту проблему и исследовал Тесла, причем в двух плоскостях решения. Ему удалось имитировать шаровую молнию в лабораторных условиях, детально рассматривая это продолжительное во времени явление на всех его стадиях: возникновения, развития и рекомбинационного схлопывания. Удивительно другое – как мало до нас дошло лабораторных записей Теслы об исследовании этого феномена атмосферного электричества. В то же время есть множество свидетельских показаний и о шаровых молниях (Колорадо-Спрингс), и о плазмоидах (Нью-Йорк) случайных наблюдателей и гостей изобретателя, которым он очень любил демонстрировать эти уникальные явления.
Перечислим некоторые свойства шаровых молний Теслы, которые можно с определенной долей предположения вывести из большого числа случайных наблюдений.
В опытах изобретателя фигурируют две разновидности шаровых молний – полуискусственные, получаемые при совместном действии грозовых разрядов и резонансного трансформатора Теслы, и полностью лабораторные, генерируемые электрическим резонатором с некой системой сеточных электродов.
Поведение шаровых молний и плазмоидов Теслы в общем схоже: они плавают в воздухе, дрейфуя со скоростью воздушных течений, и «закрепляются» на остриях молниеотводов, а также на острых краях металлических конструкций.
Шаровые молнии светились красноватым светом, в то время как плазмоиды Теслы испускали бело-желтый или даже ослепительно белый свет.
Большая шаровая молния могла иногда распасться на несколько светящихся шаров меньшего размера, но они мало напоминали искусственные плазмоиды. Есть свидетельства, что Тесла с какой-то целью стремился получить из массивных шаровых молний именно искусственные плазмоиды (правильнее сказать – полуискусственные), которые были бы столь же безопасны и легко управляемы. Однако все подобные попытки закончились безрезультатно.
Несомненно, что «энергонасыщенность» шаровых молний намного превосходила плазмоидную. Так, шаровая молния могла расплавлять и даже испарять металлы и сильно нагревать сосуд с водой; один раз ее удалось «посадить» в чан с трансформаторным маслом, которое тут же закипело. Энергия плазмоидов вызывала только легкое покалывание кожи рук, хотя Тесла настаивал, что в их сердцевине таятся «вихри эфирного электричества», обладающие колоссальной энергией.
Длительность существования «колорадских» шаровых молний изменялась в пределах от нескольких секунд до минут. При этом «круглое электричество» издавало самые разнообразные звуки: свист, завывание, жужжание, шипение и потрескивание. Главным отличием полуискусственных шаровых молний от натуральных была их релаксационная устойчивость, ведь в природе исчезновение огненных шаров в большинстве случаев происходит со взрывом. Его мощность достаточна, чтобы разрушить большую печную трубу или разбить на кусочки кирпичи здания. Шаровые молнии Теслы всегда исчезали бесшумно. Обычно после их исчезновения в лаборатории оставалась на некоторое время остро пахнущая дымка, голубая в отраженном свете и коричневая – в проходящем.
Когда журналисты задавали Тесле вопрос о природе шаровой молнии и его плазмоидах, изобретатель прямо отвечал, что ему наконец-то посчастливилось приподнять завесу неведомого. Судя по его словам, шаровая молния – не что иное, как сгусток обыкновенного воздуха, заряженного энергией электрического эфирного вихря. Плазмоид постепенно отдает свою энергию окружающему воздуху, что и вызывает его свечение. В лаборатории огненные шарики могут существовать сколь угодно долго, подпитываясь волнами переменных электрических колебаний из электрического резонатора. А вот если в природной среде шаровая молния на своем пути встретит вещества, способные быть вовлеченными, подобно пыли или саже, в «эфирно-электрический вихрь», то происходит мощный взрыв.
Поскольку под воздействие молний попадает очень большое пространство, вероятность возникновения эффекта «атмосферного мазера» может быть достаточной для наблюдения. Однако следует учитывать, что для возникновения видимой шаровой молнии необходимо либо огромное воздушное пространство, либо полость с проводящими стенками – этим объясняется, почему шаровая молния иногда материализуется прямо в зданиях и даже за бортом самолетов и подводных лодок.
Рис. 7.8. Релаксация плазмоида Теслы
До сих пор истинная природа шаровых молний и плазмоидов Теслы остается увлекательной научной загадкой. Выдвигалось несколько гипотез их происхождения – от вихрей гремучего газа до особых медленно текущих ядерных реакций. Причем последнее предположение во многом было связано с громкими заявлениями Теслы о том, что ему удалось овладеть внутриатомной энергией. Сам изобретатель в последние годы своей жизни настойчиво подчеркивал, что «круглое электричество», конечно же, не является некоей причудливой моделью атомной бомбы, постепенно излучающей энергию, а, скорее всего, близко к плазме – четвертому состоянию вещества.
Теорию «атмосферного мазера» косвенно подтверждает то, что шаровые молнии никогда не образуются вблизи острых горных вершин, около верхних этажей небоскребов и в других высоких точках, которые, так сказать, привлекают молнии, и где любят обосновываться специалисты по изучению этого атмосферного явления. Между тем теория «атмосферного мазера» предсказывает, что вблизи острых проводящих и тем более заземленных поверхностей образование шаровых молний, в общем-то, маловероятно. Это объясняется тем, что импульс электромагнитного поля молнии, бьющей в высотный объект, образует довольно узкий конус, занимающий очень небольшой объем. Когда же молния бьет в какой-либо объект, располагающийся в плоской местности, то возникающий при этом импульс оказывается огромным: до 10 км в ширину и до 3 км в высоту.
Модельная схема «атмосферного мазера» хорошо объясняет широко известные факты о том, что шаровые молнии, возникающие внутри замкнутых помещений, как правило, безвредны. Энергия мазера в закрытой среде действительно ограничивается десятками джоулей (это совершенно неопасно для человеческого организма), возрастая на открытом пространстве в миллиарды раз. В то же время известно, что возникающая на открытом воздухе шаровая молния часто исчезает с мощным взрывом, который иногда вызывает серьезные разрушения. Причем на проводящие предметы этот взрыв воздействует сильнее, нежели на непроводящие: например, известны случаи, когда шаровая молния, взрываясь, вырывала из стен домов мощные электрические шины заземления, отбрасывая их на десятки метров.
Итак, надо отметить, что теория «атмосферного мазера» не только удивительно стройно ложится в основание экспериментальных работ Теслы, но и во многом объясняет наиболее загадочную ее часть, касающуюся «глобальных резонансных эффектов в земном эфире по взрывной генерации нестабильных концентратов электричества». Все это опять возвращает нас к вопросам «глобального резонансного оружия», о котором так настойчиво говорил в последние свои годы изобретатель.
…Работая еще у себя на даче, Капица вынашивал пионерские идеи применения электроники для решения некоторых энергетических задач. В наше время электроника широко применяется, например, в кибернетических устройствах, радиотехнике и измерительных приборах. Электронные устройства действуют на токах высокой частоты. По мнению Капицы, использование сверхвысокочастотной электроники в большой энергетике – одно из наиболее обещающих направлений в развитии современной электротехники. Она позволяет сосредоточить в малых объемах большую электромагнитную энергию, а также добиться «большой гибкости в трансформации высокочастотной энергии в другие виды энергии, необходимой для концентрированного подвода тепла, ускорения элементарных частиц, нагревания и удержания плазмы».
В качестве примера укажем на одну из важных, по мнению Капицы, сфер применения электроники больших мощностей. Речь идет о передаче электрического тока по волноводам, т. е. внутри труб, а не по проводам. Передача по волноводам, проложенным под землей, делает ненужными сложные и дорогие высоковольтные линии электропередачи; при этом отпадает вопрос об изоляции линий высокого напряжения.
Постоянный ток с помощью особого прибора – магнетрона – трансформируется в высокочастотный ток, который «нагнетается» в волновод. Другой магнетрон в конце волновода производит обратный процесс – высокочастотный ток трансформируется в постоянный. Высокочастотный ток годен и непосредственно для нагревания, например, его можно направлять в доменную печь, и процесс плавки руды будет идти при очень высоких температурах. Другая область применения: направлять высокочастотный ток по волноводам в буровые скважины для обогрева грунта.
Электроника больших мощностей, возможно, открывает путь к передаче электротока направленным пучком в пространство без волноводов (такие методы описывались в фантастических романах). Таким образом, можно было бы снабжать электроэнергией спутники или орбитальные космические станции.
Конечно, все это не так просто, и Капица предупреждал о существовании затруднений принципиального характера, препятствующих решению этой задачи. Он писал, что рассмотренные им электронные процессы еще мало изучены, «но, по мере их освоения, в электронике больших мощностей откроются перспективы, которые сейчас еще нельзя предвидеть».
В 1954 г. личная лаборатория Капицы переводится в Институт физических проблем и под загадочным названием «Физическая лаборатория» включается в официальный перечень научных академических учреждений. В 1955 г. Капицу вновь назначают директором Института физических проблем и заведующим Физической лабораторией.
Предполагаемая возможность применения электроники больших мощностей для удержания плазмы, вероятно, побудила Капицу заняться изучением плазмы. В декабре 1970 г. в «Вестнике Академии наук СССР» появилась хроникальная заметка о том, что Комитет по делам изобретений и открытий зарегистрировал открытие Капицы, сформулировав его как «Образование высокотемпературной плазмы в шнуровом высокочастотном разряде при высоком давлении». В том же году была опубликована работа Капицы под названием «Термоядерный реактор со свободно парящим в высокочастотном поле плазменным шнуром». Статья сопровождалась чертежом конструкции термоядерного реактора. Означало ли это, что термоядерная энергия вступила на порог практического использования? Наверно, нет, если судить по словам академика Л. А. Арцимовича: «Я надеюсь, что в будущем столетии будет решена проблема, над которой я работаю, – получение термоядерной энергии. Как это произойдет, какой путь приведет нас к этому – сейчас трудно предугадать».
Исследования плазмы в «шнуровом высокочастотном разряде» более десяти лет велись Капицей с небольшим количеством сотрудников Физической лаборатории. В опытах тонкий плазменный шнур парил посредине резонатора в атмосфере дейтерия при давлении в несколько атмосфер. Капица разработал и построил мощный генератор высокой частоты (ниготрон), который позволил получить устойчивый шнуровой разряд. Спектрометрические измерения и теоретические подсчеты привели исследователей к заключению, что в опытах образуется цилиндрическая область радиусом в несколько миллиметров, заполненная горячей плазмой с очень высокой температурой.
После того как Ландау провел все необходимые прикидочные расчеты, Капица стал довольно оптимистически оценивать перспективу создания «переплетенных» шнуров из перегретой высокотемпературной плазмы. Петр Леонидович всегда считал, что они могут иметь большое значение не только для ядерной энергетики, но и для иных, порой довольно неожиданных сфер применения. Кроме того, изучение физики шнуровых плазменных разрядов при исключительно высоких температурах и давлениях, по мнению академика Капицы, могло привести к пониманию многих загадочных плазменных процессов – от шаровых молний и аномальных молниевых разрядов (четочные и ракетные молнии) до ионосферных плазмоидов. К тому же он считал, что дальнейшее углубление наших познаний в области поведения плазмы поможет продвинуть решение многих чисто прикладных задач, в том числе военного характера. Сейчас уже можно с достаточной уверенностью предположить, что именно теоретические построения «гения Дау» убедили Петра Леонидовича в том, что не только исследования термоядерной энергии имеют долговременную перспективу, но и в конечном итоге самофокусирующиеся шнуры высокоэнергетических ионов можно использовать для создания совершенно нового вида оборонного оружия. Именно об этом «плазменном щите», который не смогут преодолеть ни самолеты, ни ракеты противника, и писал академик первым лицам государства – И. Сталину, а затем и Н. Хрущеву.
Рис. 7.9. Высокочастотный разряд электронного плазмотрона
…Как планотроны, так и магнетроны могут быть использованы не только для трансформации электрической энергии постоянного напряжения в энергию высокочастотных электромагнитных колебаний, но с такой же устойчивостью и с такими же показателями их можно использовать для обратного перевода высокочастотной электромагнитной энергии в энергию электрического тока при постоянном напряжении. Этот вывод важен для будущего развития электронных процессов большой мощности, так как этим открывается возможность трансформации высокочастотной энергии и, следовательно, передачи энергии больших мощностей на большие расстояния как в свободном пространстве, так и по волноводам.
П. Капица.Электроника больших мощностей
Надо заметить, что исследования Капицы в области плазмы далеко не сразу получили всеобщее признание. Многие специалисты в области физики высокотемпературной плазмы считали, что температура плазменного шнура в принципе не может превысить миллионноградусного порога, что слишком мало для возникновения стабильного управляемого термоядерного процесса. Кроме того, действие планотронов и ниготронов в режимах плазмотронов считалось очень опасным для обслуживающего персонала. Кроме того, все плазменные образования воспринимались как неустойчивые, а плазмоиды вообще называли «бомбами из ионов», которые в любой момент могут взорваться, как шаровые молнии. Тем не менее академики Капица и Ландау были увлеченными единомышленниками в том, что плазменный термоядерный синтез навсегда избавит человечество от энергетического голода, а плазменные лучи и щиты надежно защитят их родину от нарушений ядерного паритета американской военщиной.
Тут можно вспомнить, что, решая задачи о релаксации плазмы, ее электропроводности и нагреве, известный советский физик А. А. Власов выяснил, что ее поведение может описываться особым математическим уравнением, получившем название «уравнение Власова». Для плазмы оно играет важнейшую роль, и Анатолий Александрович рискнул применить свое уравнение, которое он считал сверхуниверсальным, к процессам в верхних слоях земной атмосферы. Результат был просто потрясающим: вычисления показывали, что при определенных условиях в магнитосфере Земли могут возникать глобальные колебания, которые отзовутся «магнитогидродинамическим эхом» в толще электропроводящей магмы. Этот необычный результат так поразил профессора Власова, что он написал целый ряд обращений в правительственные и партийные органы с целью обратить внимание на возможность развития планетарной катастрофы при серии мощных термоядерных взрывов на верхней границе ионосферы.
Первым, кто подверг сомнению сенсационный результат Власова, был, конечно же, академик Ландау. Здесь нетрудно восстановить логическую связь, поскольку речь шла о запрете на использование тех самых «электромагнитных пушек» Капицы, с помощью которых опальный академик собирался изменить ход грядущих войн. «Гений Дау» в спешном порядке подверг строгому математическому анализу работы Власова и тут же нашел ряд формальных ошибок. От критического ума Ландау не ускользнул тот факт, что Власов беззаботно произвел деление на ноль, что, как говорил Лев Давидович, является «глубоко безнравственным». Ландау показал, как следует обойти ноль в знаменателе, или, как говорят математики, обойти полюс. Но при этом он пришел к противоположному выводу: волны плазмы в магнитосфере Земли будут затухать с течением времени, и вычислил это затухание. Сейчас оно называется «затухание Ландау» и играет важнейшую роль во всех плазменных процессах.
После работы «гения Дау» появилось огромное число статей, в которых была выяснена физическая природа затухания Ландау и было показано, что оно обусловлено резонансным взаимодействием электронов с самосогласованным полем электромагнитных волн.
Считается, что, несмотря на критику Ландау, перспектива глобальной катастрофы, еще более страшной, чем радиация и «ядерная зима», заставила руководство Советского Союза законсервировать это направление военных исследований.
Часть III
Звездные войны
Полностью описать эффект от полномасштабного применения геофизического оружия нет никакой возможности. Что случится с околоземной средой, если включить на полную мощность пять излучателей HAARP, современная физика сказать не берется. Интегральные системы геофизического оружия тем и страшны, что атмосфера, ионосфера и магнитосфера Земли становятся не только объектами воздействия излучателей, но и частью этих систем оружия.
Г. Можаровский.Американское геофизическое оружие – HAARP
Рис. III.1. Рождение тайфуна
Как видим, геофизическое оружие воздействует на климат Земли. Кроме того, природа, как живое существо, восприняла обучение этим оружием, что также влияет на климат Земли!
На изменение климата Земли также воздействуют: парниковый эффект, вызванный производственной деятельностью человечества; межледниковый период потепления, который будет продолжаться многие тысячи лет; период солнечной активности продолжительностью в 1850 лет, пик потепления по которому наступит в ХХIV столетии.
Г. Можаровский.Американское геофизическое оружие – HAARP
Перенесемся теперь на десятилетия вперед, совсем в иную страну, и послушаем беседу в одной из хорошо экранированных лабораторий исследовательского центра, занимающегося перспективными проектами оборонного значения. Тут за компьютерными столами беседует несколько ученых, которых мы назовем по области их научных интересов, скажем так: Физик, Медик, Биолог и Биофизик…
– Таким образом, коллеги, – Физик с довольным видом пригладил свои прокуренные усы, – позвольте предположить, что симптомы очень странного заболевания у специалистов ВМС США, участвовавших в операции «Аргус» под кодом TF-88, очень напоминают радиотравмы, которые уфологи находят у участников фантастического Филадельфийского эксперимента. Понятно, речь идет о реальных данных, без всяческих мифических исчезновений, самовозгораний, вплавлений и воспарений… А вот, к примеру, что можно встретить в ежегодном натовском военном обозрении:
Эта штука пронимает до костей, – прокомментировал действие СВЧ-установки один из испытуемых. – Попав под луч, вы скоро начнете улепетывать со всех ног и помимо своей воли. Вам точно не захочется повторить это еще раз». «Так горячо, будто вы охвачены пламенем, – описывают эффект сами создатели СВЧ-ружей. – Естественно, хочется поскорее унять боль, и вы скрываетесь подальше.
– У меня родилась идея, – Медик поднял руку с трубкой. – Почему бы нам не создать специальный сайт и не разместить там все или почти все известные нам материалы…
– Да уж, – Биолог передернул плечами, – эффект может быть совершенно обратный, и на фоне разоблачений того же «Викиликса» наша информация просто потеряется.
– Или даже попадет в «кунсткамеру» какой-нибудь малоадекватной личности вроде скандально известного в Сети Гениального Слесаря или Студента-теоретика. – Физик раскатисто расхохотался…
– Да уж, – Биофизик, хмыкнув, почесал затылок. – Помнится, мы как сетевые новички продублировали в виртуальном архиве Научно-технической библиотеки несколько работ спорного, но вполне академического плана, да еще сдуру выложили свои подлинные имярек и места работы…
– И вот тут появился этот безумный тролль – Валерик Морозов, – подхватил Физик. – Кто ж знал, что этот пациент Кащенко, попавший туда с третьего курса физтеха, является главным ассенизатором в данном секторе Всемирной паутины…
– Вот и ходим оплеванные по сию пору, – со вздохом закончил Биофизик, – хорошие ссылки бьются быстро, а всякая лживая мерзость вроде морозовской «кунсткамеры» в «Живом журнале» висит годами…
Впрочем, тут мне вспоминается недавнее электронное письмо всем нам известного коллеги из Монреаля доктора Уолтера Бабина, в котором он рассказывал об охоте канадских уфологов за новыми системами геофизического оружия.
Однажды их экспедиция прибыла на удаленный полярный мыс с возвышающейся гигантской башней… Вроде бы это сооружение на высоком холме среди вечной мерзлоты, чем-то напоминающее сверхмощный радар, судя по агентурным уфологическим данным, входило в таинственную систему HAARP. Окопавшись среди сопок, уфологи через сильную оптику вели наблюдение за таинственной башней. И вот когда наступили полярные сумерки, из загадочной конструкции ударил красноватый лазерный луч визира, хорошо видимый в легком предвечернем тумане. Вычерчивая причудливые зигзаги, он неожиданно уперся в стаю перелетных уток. И тут, видно, «радар» дал пробный импульс излучения. В небе вспыхнула россыпь искр, и на месте попавших под излучение пернатых, которые просто натуральным образом взрывались, остались лишь горящие облачка пепла!
А дальше было еще любопытнее: в облучаемом по визиру секторе небосклона разгорелся колоссальный ионосферный пожар суббури, переливающиеся краски которого потухли лишь через несколько часов.
– Ну, тогда, коллеги, – Медик выудил со стеллажа книгу в яркой обложке, – давайте я вам напомню, как на самом деле начинались «звездные войны». Тут нашим гидом будет известный литератор Антон Иванович Первушин, фактически одним из первых составивший «Историю орбитальных войн»:
Уже 19 июня 1959 г. американцы провели первое испытание ракеты «Балд Орион», которая была запущена с бомбардировщика «Б-52» и должна была поразить спутник «Эксплорер-6», к тому времени выработавший свой ресурс. Ракета прошла в четырех милях от цели. Это было преподнесено как первый успешный перехват спутника. Но последующие пуски не отличались высокой эффективностью, и работы над этой ракетой постепенно сошли на нет.
Понятно, что и советские военные не остались равнодушными к идее орбитального перехвата. Так, один из проектов практически повторял американские испытания 1959 г. А именно – предполагалось создание небольшой ракеты, запускаемой с самолета с высоты около 30 км и несущей заряд около 50 кг взрывчатки. Ракета должна была сблизиться с целью и взорваться не далее как в 30 м от нее. Работы по этому проекту были начаты в 1961 г. и продолжались до 1963 г. Однако летные испытания не позволили достигнуть тех результатов, на которые надеялись разработчики. Система наведения оказалась не настолько эффективной, как это было необходимо. Испытания в космосе даже не стали проводить.
Следующий проект родился на волне той эйфории, которая царила в СССР в период первых полетов советских пилотов в космос. 13 сентября 1962 г., после совместного полета «Востока-3» и «Востока-4», когда эти неманеврирующие орбитальные корабли за счет точности запуска удалось свести на расстояние 5 км, Научно-техническая комиссия Генштаба заслушала доклады космонавтов Андрияна Николаева и Павла Поповича о военных возможностях кораблей «Восток». Вывод из докладов звучал так: «Человек способен выполнять в космосе все военные задачи, аналогичные задачам авиации (разведка, перехват, удар). Корабли “Восток” можно приспособить к разведке, а для перехвата и удара необходимо срочно создавать новые, более совершенные космические корабли».
Такие корабли тем временем уже разрабатывались в конструкторском бюро ОКБ-1 Сергея Королева. На основе пилотируемого орбитального корабля 7К-ОК («Союз») планировалось создать космический перехватчик – 7К-П («Союз-П»), который должен был решать задачи осмотра и вывода из строя космических аппаратов противника.
Проект получил поддержку в лице военного руководства, поскольку уже были известны планы американцев о создании военной орбитальной станции МОЛ, а маневрирующий космический перехватчик «Союз-П» был бы идеальным средством для борьбы с такими станциями.
Однако из-за общей перегруженности проектами ОКБ-1 пришлось отказаться от заманчивой военной программы. В 1964 г. все материалы по «Союзу-П» были переданы в филиал № 3 ОКБ-1 при Куйбышевском авиазаводе «Прогресс». В то время филиал возглавлял ведущий конструктор Дмитрий Ильич Козлов. «Союз-П» был не единственной разработкой военного назначения, переданной в филиал. Здесь, в частности, создавались спутники фоторазведки «Зенит-2» и «Зенит-4».
Первоначально предполагалось, что «Союз-П» будет обеспечивать сближение корабля с вражеским космическим объектом и выход космонавтов в открытый космос с целью обследования объекта. Затем, в зависимости от результатов осмотра, космонавты либо выведут объект из строя путем механического воздействия, либо «снимут» его с орбиты, поместив в контейнер корабля.
По здравому размышлению от такого технически сложного и опасного для жизни космонавтов проекта отказались. В то время практически все советские спутники снабжались аварийной системой подрыва, страхующей его от захвата. Адекватных действий ожидали и от потенциального противника, потому резонно заключили, что при таком варианте космонавты могут стать жертвами мин-ловушек.
Теперь предполагалось создать корабль «Союз-ППК» («Пилотируемый перехватчик») на двух космонавтов, оснащенный восемью небольшими ракетами. Изменилась и схема действия системы. По-прежнему корабль должен был сблизиться с космическим аппаратом противника, но теперь космонавты не должны были покидать корабль, а визуально и с помощью бортовой аппаратуры обследовать объект и принять решение об его уничтожении. Если такое решение принималось, то корабль удалялся на расстояние километра от цели и расстреливал ее с помощью бортовых мини-ракет.
Ракеты класса «космос – космос» для этого перехватчика должно было делать оружейное КБ Шипунова. Аппарат представлял собой модификацию радиоуправляемого противотанкового снаряда, уходящего к цели на мощном маршевом двигателе и маневрирующего в космосе путем зажигания маленьких пороховых шашек, которыми была буквально утыкана его передняя часть. При подлете к вражескому объекту (например, к американскому спутнику-шпиону) по команде от радиовзрывателя боевая часть подрывалась, и ворох осколков на огромной скорости попадал в цель, уничтожая ее.
Помимо корабля-перехватчика «Союз-П» в филиале № 3 Дмитрия Козлова разрабатывались военные корабли «Союз-ВИ» («Военный исследователь») и «Союз-Р» («Разведчик»).
Проект корабля 7К-ВИ («Союз-ВИ», «Звезда») появился во исполнение постановления ЦК КПСС и Совета Министров от 24 августа 1965 г., предписывающего ускорить работы по созданию военных орбитальных систем. За основу «Союза-ВИ», как и в предыдущих случаях, была принята конструкция орбитального корабля «Союз», но начинка и система управления сильно отличались. Конструкторы филиала № 3 обещали военным создать универсальный боевой корабль, который мог осуществлять визуальную разведку, фоторазведку, совершать маневры для сближения и уничтожения космических аппаратов врага.
Серьезные сбои в программе испытаний орбитального «Союза» заставили Козлова в начале 1967 г. пересмотреть проект своего военного корабля. Новый космический корабль «Звезда» с экипажем из двух человек имел полную массу 6700 кг и мог работать на орбите в течение трех суток. Однако ракета-носитель «Союз» могла вывести на расчетную орбиту только 6300 кг полезного груза. Пришлось дорабатывать и носитель – в результате появился проект новой модернизированной ракеты «Союз-М».
Проект очередного варианта комплекса «Союз-ВИ» был одобрен, правительство даже утвердило срок испытательного полета – конец 1968 г.
В корабле «Союз-ВИ» изменилось расположение основных модулей. Спускаемый аппарат располагался теперь на самом верху. Позади кресел экипажа имелся люк для доступа к цилиндрическому орбитальному отсеку, который был больше, чем по стандарту «Союза». В отличие от других модификаций, места экипажа располагались не в ряд, а друг за другом. Это позволило разместить приборы контроля и управления по боковым стенам капсулы. На спускаемом аппарате находилась авиационная пушка Нудельмана – Рихтера НР-23 – модификация хвостового орудия реактивного бомбардировщика Ту-22, доработанная специально для стрельбы в вакууме. Для отработки этой пушки был построен динамический стенд – платформа на воздушных опорах. Испытания на стенде показали, что космонавт мог бы нацеливать космический корабль и пушку с минимальным расходом топлива.
В орбитальном модуле имелись различные приборы для наблюдения за Землей и околоземным пространством: оптические системы, радары, фотоаппараты. На внешней подвеске орбитального модуля были закреплены штанги с пеленгаторами, предназначенными для поиска вражеских объектов.
Еще одним новшеством, примененным на «Звезде», стала энергоустановка на базе изотопного реактора. Вначале Дмитрий Козлов рассматривал возможность использования солнечных батарей, но быстро отказался от этой идеи, поскольку хрупкие панели батарей делали корабль чрезвычайно уязвимым.
Уже в сентябре 1966 г. была сформирована группа космонавтов, которым предстояло осваивать новый космический корабль. В нее вошли: Павел Попович, Алексей Губарев, Юрий Артюхин, Владимир Гуляев, Борис Белоусов и Геннадий Колесников. Экипажи Попович – Колесников и Губарев – Белоусов должны были отправиться в космос первыми.
Однако на проект корабля «Союз-ВИ» ополчился Василий Мишин, пришедший на место Королева после смерти генерального, и ряд других ведущих конструкторов ОКБ-1 (ЦКБЭМ). Противники проекта утверждали, что нет смысла создавать столь сложную и дорогую модификацию уже существующего корабля 7К-ОК («Союз»), если последний вполне способен справиться со всеми задачами, которые могут поставить перед ним военные. Другим аргументом стало то, что нельзя распылять силы и средства в ситуации, когда Советский Союз может утратить лидерство в «лунной гонке».
Был и еще один мотив. Конструктор Борис Черток пишет в своих мемуарах предельно откровенно: «Мы (ЦКБЭМ – А. П.) не хотели терять монополию на пилотируемые полеты в космос».
Интрига сделала свое черное дело, и в декабре 1967 г. проект военного космического корабля «Союз-ВИ» («Звезда») был закрыт. А разработки системы противоспутниковой обороны сосредоточились на создании беспилотных перехватчиков класса «ИС».
Глава 9
Операция «Аргус»
Известно, что ядерный взрыв в атмосфере создает быстро расширяющееся облако раскаленного газа (плазмоид), которое посылает вовне ударную волну. В то же время оно испускает во всех направлениях чудовищное количество энергии в виде теплового излучения, высокоэнергичных рентгеновских и гамма-квантов, быстрых нейтронов и ионизированных остатков самой ядерной боеголовки. Вблизи Земли атмосфера поглощает излучение, из-за чего воздух нагревается до экстремально высокой температуры. Этого достаточно, чтобы «мягко посадить» ядерное облако на Землю. Молекулы воздуха ослабляют генерацию электромагнитного импульса. Поэтому основные разрушения от ядерного взрыва, произведенного недалеко от поверхности, вызваны ударными волнами, стирающими все с лица Земли, ветрами неимоверной силы и поистине адской жарой.
Д. Дюпон.Ядерные взрывы на орбите
Рис. 9.1. Высотные ядерные испытания – старт МБР Minuteman
Взрыв ядерного заряда на низкой орбите на несколько лет нарушит нормальную работу коммерческих и гражданских спутников…
Если ядерный взрыв в космосе все же произойдет, воздействие низкочастотными радиоволнами может уменьшить количество опасных заряженных частиц и очистить пространство для работы спутников.
Д. Дюпон.Ядерные взрывы на орбите
В начале второй половины прошлого века наряду с появлением первых спутниковых систем в недрах Пентагона стали возникать, лопаясь с течением времени, как мыльные пузыри, амбициозные проекты размещения орбитальных платформ с ядерными ракетами.
Вплоть до заключения договора 1963 г. ядерные испытания в космосе были делом довольно обычным, поскольку Пентагону для осуществления своих амбициозных планов размещения ядерных ракет класса «космос – земля» на орбите требовалось провести множество испытаний в верхних слоях атмосферы.
12 августа 1958 г. в ходе испытания под названием «Апельсин» (Orange) аналогичный заряд был поднят ракетой СC-51 на 40-километровую высоту. Эти высотные взрывы мощных термоядерных зарядов проводились в рамках программы создания противоракетных систем и имели целью проверку эффективности таких зарядов в ПРО. Оба взрыва были частью миссии «Хроника» (Newsreel).