Странная история Эдвина Нортрупа, предсказавшего в 1937 году советско-американскую лунную гонку

Большинство из нас полагает будущее загадочным, но есть люди, которые успешно его предсказывают. Правда, иногда даже они ошибаются — или по крайней мере нам так кажется...
В 1937 году профессор Эдвин Фитч Нортруп (Edwin Fitch Northrup) опубликовал НФ-повесть «От нуля до восьмидесяти». Несколько необычными для этого жанра в ней были иллюстрации, частично представленные фотографиями.

Но на этом странности не заканчивались. Обладателю 104 патентов на электротехнические устройства стукнул 71 год; написанное им во многом основывалось на уже сделанном или планировавшемся к выполнению. Поэтому собственного имени под повестью писатель ставить не стал, ограничившись псевдонимом в стиле Абрахама Меррита — Аккад Псевдомен (Akkad Pseudoman).


В начале повести alter ego учёного создает электромагнитный линейный ускоритель, который поочередно активирует обмотки вокруг канала, ускоряя помещённое в него тело электромагнитными волнами. В итоге 70-сантиметровый ускоритель смог придать метаемому телу до 1 000 н·м — что, к примеру, существенно больше тяги обычных автомобилей начала XXI века. Кстати, сей впечатляющий для 1930-х эксперимент был выполнен Нортрупом на практике.

В период усовершенствований установки герой находится под впечатлением... лунной гонки, описанной автором — впервые в литературе — за тридцать лет до её реализации. В её ходе русским, как и американцам, не терпится первыми высадиться на спутнике Земли, и герой повести пытается помочь вторым опередить первых. Ради этого он развёртывает систему, где в качестве первых ступеней ракеты выступает электромагнитный ускоритель. После того как тот на приличной скорости выбрасывает космический корабль в верхние слои атмосферы, включается химический двигатель самой ракеты, успешно доводящий её до окололунной орбиты. Задача ускорителя ясна: в отличие от обычной первой-второй ракетной ступени, его можно использовать множество раз, и вместо дорогого ракетного топлива он расходует куда более дешёвое электричество.

Герой повести торопится: старт корабля на Луну намечен на 1960 год, поэтому он вынужден объяснять непонятливым, зачем для запуска нужен именно наземный электромагнитный ускоритель: «Луна никогда не будет достигнута человеком, находящимся на борту ракеты, по крайней мере если не осуществится мечта некоторых учёных о высвобождении почти безграничной энергии атома и контроле над ней».

Заметим, что в 1930-х не все сложности атомных ракетных двигателей были ясны столь же хорошо, как сегодня, поэтому Псевдомен-Нортруп несколько переоценивал их перспективы. С другой стороны, химические двигатели он, кажется, недооценил: вовсю работавший в 1937 году Вальтер фон Браун всё-таки осилил создание средств для полёта на химических двигателях к Луне.

Но осилил ли? Да, его «Сатурны» ценой нечеловеческого соотношения полезной нагрузки к расходу топлива доставили человека на спутник, но стоимость полётов оказалась запредельной. И ни о какой лунной колонизации погрязшие в стагфляции 70-х США просто не могли думать. Не оказался ли в конечном счёте прав профессор Нортруп, если вспомнить, что последний человек на Луне побывал примерно полвека тому назад и вряд кто-то окажется там ещё раз в ближайшие годы и десятилетия?..

В 1974 году НАСА построило электромагнитную катапульту сходного типа для подтверждения эффективности такого рода техники. Но, несмотря на приличные результаты по КПД (50–90% для разных схем), оказалось, что скорость пропорциональна лишь квадратному корню из длины установки, так что разгон на 4g даже до первой космической требовал ускорителя в несколько сот километров.

Разумеется, это не значит, что подход в принципе не применим для разгона объектов, предназначенных для вывода в космос. По подсчётам тех же 1970-х, километровая электромагнитная катапульта может ускорить 20-килограммовый объект до 10,5 км/с с эффективностью в 80%. Конечно, ускорение объекта при этом будет огромным, порядка 5 600g, однако для работающего спутника можно попытаться подобрать компоненты, способные благополучно перенести подобный ужас. Наконец, довольно давно предложено и даже проведено первое испытание системы со спиральным разгоном объектов в электромагнитном поле, где длина разгонной траектории может быть «свёрнута» в спираль, что существенно снижает конечные габариты пускового комплекса.

И даже для пилотируемых целей наземный ускоритель, предложенный Нортрупом, вполне целесообразен экономически. К примеру, при длине разгонной траектории в четверть от требуемой для вывода в космос без химического ускорителя будет достигнута скорость в половину от первой космической, а для достижении четверти той же величины потребуется разгонная траектория в шестнадцать раз короче.

Учитывая, что в современном мире перед стартом часто борются за величины куда меньшие, чем четверть первой космической, идея Нортрупа выглядит довольно разумной, ведь теоретически она позволит в несколько раз снизить стоимость вывода килограмма полезной нагрузки на земную орбиту. Так в чём же дело?

Если быть до конца честным, дело не в каких-то непреодолимых технических сложностях. Основная проблема концепции в нынешних условиях — общая ограниченность масштабов космических полётов. Для тысяч стартов в год преимущества электромагнитных катапульт, заменяющих первую ступень РН, столь очевидны, что не нуждаются в комментариях. Однако в мире, где полёты рассматриваются политическими руководителями скорее как PR-средство, нежели как насущная необходимость, подобная техника просто не нужна.

Словом, в существующей парадигме человеческого подхода к космосу идее Эдвина Нортрупа нет места.

Подготовлено по материалам io9.