Большая глубина атмосферы также объясняет, почему в областях пониженной гравитации водятся такие удивительно крупные летающие твари: летать там могут большие чужаки и даже люди. Мы на Земле довольствуемся парциальным давлением кислорода 0,21 бар, но будем неплохо себя чувствовать в атмосфере из почти чистого кислорода с давлением около 2 бар (если не забудем о мерах пожарной безопасности). В Чаше парциальное давление несколько ниже привычного нам, 0,18 бар, но это компенсируется более высоким давлением и, как выяснится позже, уменьшает риск пожаров.
Начали мы с предварительного сказания о происхождении Строителей, которое в книгу не вошло. Стоит подчеркнуть, что эта версия далекого прошлого кое в чем отличается от той, на которую мы намекаем и какую частично описываем в окончательном варианте…
Шестьдесят пять миллионов лет назад и даже гораздо раньше, на более теплой планете, существовали динозавры, способные регулировать внутреннюю температуру перьями. Солнечная система, куда они запускали свои ракеты, показалась им морозной и негостеприимной. Однако они нуждались в металлах, а разрушать биосферу загрязнениями от промышленных процессов, неэффективного использования энергии, выбросами углекислого газа и прочим в том же духе не хотели. Тогда Птиценарод раскололся на две фракции.
Первая, Традиционалисты, требовали возврата к порядку жизни, совместимому с более ранним состоянием планеты, и минимальному уровню технологии.
Вторая, Авангардисты, желали воссоздать вокруг меньшей звезды-спутницы (впоследствии – светила Чаши) теплый и уютный рай, в пасторальных условиях которого некогда обитал Народ. И на нем отправиться в странствие по Галактике, где, как считали Авангардисты, полным-полно пригодных для жизни миров, которые только и ждут пришествия Народа, эволюционирующего во имя великих ценностей птичьей расы.
Некоторым Авангардистам не терпелось повидать миры, лежавшие в тысячелетиях полета, и они погружали себя в анабиоз, ожидая свидания с этими планетами. Порой возникали надежды на контакт с богоподобными разумами, чьи сигналы говорили о великих технологических достижениях… но по прибытии обычно выяснялось, что были то отсветы погребальных костров или давно развеянной славы. Постепенно Земля канула в далекое прошлое Чаши, становясь ностальгической легендой о начале пути.
Так наступило Разделение: теплолюбивые Авангардисты покинули Землю, а Традиционалисты остались. Эти последние вернулись к свободной пасторальной жизни на землях предков. Численность свою они поддерживали низкой, а технологии, унаследованные от Авангардистов и более ранних культур, постепенно вышли из употребления. Цивилизация Традиционалистов носила спокойный, мирный характер, была ориентирована на сельское хозяйство и функционировала весьма успешно… пока в небесах не возник пылающий кометный хвост.
А космической программы, сами понимаете, у динозавров тогда уже не было.
Апрель 2013 года
Благодарности
Мы консультировались по научным и литературным вопросам со многими специалистами. Э. Макс Фрэнсис, Джо Миллер и Дэвид Хартвелл предоставили подробные комментарии к рукописи. И, разумеется, Олаф Стэплдон с Фрименом Дайсоном указали нам путь.
Термины птиценарода
Аналитики – искусственные интеллекты, занятые обработкой данных из Чаши в локальном масштабе.
ТрансЯзык
Давние Анналы
Позднейшие Захватчики
Подсознание
Сервы
Строители – совокупность видов, соорудившая Чашу.
Третий Род (разновидность Астрономов)
Астронавты (разновидность Астрономов)
Быстроземли
Кахалланцы
Приложение[34]Расчет эффективности прямого ионоточного двигателя для случая протон-борной термоядерной реакции
«Искательницу солнц» разгоняет ионный прямоточный двигатель, который иногда называют еще таранным струйным двигателем (ramjet drive). Первым такой способ перемещения в космосе предложил великий американский физик Роберт Буссард в 1960 г.[35] Двигатель быстро приобрел популярность у фантастов: его широко использует Ларри Нивен в сольных и совместных работах из мегацикла Известный Космос (Known Space), куда относится и знаменитая пенталогия о Мире-Кольце, а также роман Мир вне времени (A World Out of Time), главный герой которого обучается пилотированию корабля с таким двигателем; Вернор Виндж, у которого скорость распространения информации во вселенной Зон Мысли (Zones of Thought) зависит от региона космоса, считает метод Буссарда вершиной космической технологии Медленной Зоны и озвучивает это мнение устами Равны Бергсндот в романе Дети небес (The Children of the Sky).
Расчет предельной эффективности ионной ловушки (ramscoop) основан на законе сохранения импульса: на каждый захваченный атом межзвездного газа звездолет теряет некоторый момент импульса, который надлежит компенсировать, минимизируя потери кинетической энергии уловленных атомов.
Хотя в Чаше Небес движущей силой корабля названа реакция анейтронного термоядерного горения (протон-борная), кажется, что на самом деле скоростные показатели «Искательницы солнц» соответствуют более эффективной, протон-протонной реакции. Причина такого расхождения остается неясной. Будем надеяться, что в последующих изданиях романа этот досадный ляп (как и некоторые другие, отмеченные мной в переводе) будет исправлен. Берегите свои экземпляры Чаши Небес и Корабля-звезды: как знать, не обретут ли они столь же коллекционный статус, что и первое издание Мира-Кольца, где волею Ларри Нивена Земля вращается в сторону, обратную действительной, а сам Мир-Кольцо пребывает в конфигурации, неустойчивой без введенных в Инженерах Мира-Кольца буссардовских стабилизаторов?..
Пренебрежем для простоты в дальнейших расчетах потерей энергии в виде нейтрино и будем считать, что позитроны аннигилируют с электронами, превращаясь в гамма-излучение.
Запишем уравнение протон-борного анейтронного горения в виде
где символом α обозначено ядро гелия-4. Энерговыделение происходит за счет дефекта массы
Пусть «Искательница солнц» движется со скоростью v. В системе отсчета, связанной с кораблем, при захвате ловушкой и переносе в камеру горения атома водорода и атома бора-11 (этот компонент, очевидно, приходится везти с собой) теряется момент импульса
Теоретически достижимый для продуктов реакции момент импульса рассчитывается из релятивистского соотношения энергии, импульса и массы:
Теоретическая предельная скорость в единицах скорости света c получается приравниванием двух моментов импульса для ситуации, когда потеря момента импульса при захвате сырья компенсируется моментом импульса, передаваемым трем α-частицам в каждом акте термоядерного горения.
Отсюда после несложных вычислений получаем
Аналогично показывается, что для протон-протонной реакции с катализом по CNO-циклу и суммарным энерговыходом 26.7 МэВ теоретическая эффективность двигателя
В общем виде для реакции
где символом Ri обозначен i-й реагент, а симво– лом Prj – j-й продукт реакции, предельная эффективность составит
где массы при суммировании берутся с коэффициентами, соответствующими уравнению реакции.
Не следует думать, что продуктом-выхлопом термоядерного горения в двигателе Буссарда могут быть только ядра гелия-4. Например, в реакции протона с ядром азота-15 получается ядро углерода-12 и ядро гелия-4, а энерговыделение составляет 5 МэВ. При более сложных предположениях допускается, что имитация звездного CNO-цикла непрямого синтеза гелия-4 из протонов все же позволит значительно повысить эффективность двигателя Буссарда, доведя показатель v/c до 0,85, а может быть, и до 0,99, но пока что осуществление этой реакции наталкивается на значительные трудности технологического характера, общие для всех проектов управляемого термоядерного синтеза.
Об авторах
Ларри Нивен – многократный обладатель премий «Хьюго» и «Небьюла». Его наиболее известная работа – цикл Мир-Кольцо (Ringworld). Он также участвовал в создании многих других признанных шедевров научной фантастики; например, Дети Беовульфа (Beowulf’s Children, совм. с Джерри Пурнеллом и Стивеном Барнсом) стали бестселлером по версии «Нью-Йорк Таймс». Нивен в настоящее время проживает в Чатсворте, шт. Калифорния.
Грегори Бенфорд – профессор физики Калифорнийского университета в Ирвайне. Он живет там же. Бенфорд – обладатель премии «Небьюла» и Мемориальной премии им. Джона Кэмпбелла за классический роман Панорама времен (Timescape).
Иллюстрации Дона Дэвиса.
Космический фотоснимок галактики NGC 4499 на обложке оригинального издания сделан орбитальным телескопом им. Хаббла и предоставлен НАСА совместно с Европейским космическим агентством (за что авторы хотели бы выразить благодарность А. Алоизи и участникам проекта Хаббловского Наследия – The Hubble Heritage Project).