Взгляд в будущее

Дата — 18 июля 1975 года. Место действия — космос. Борт «Союза», 00 часов 13 минут. Валерий Кубасов достает из футляра пеналы, осматривает их перед тем, как отнести в «Аполлон».

Борт «Аполлона», 00 часов 18 минут. Дональд Слейтон включает универсальную печь. Питание она получает от бортовой электросети.

Пеналы доставлены. Кубасов вставляет их в специальные гнезда в печи. Эксперимент начался. Цель его — научиться преодолевать вредные последствия земного притяжения.

Вредные последствия? Да, именно так. До недавнего времени человечество воспринимало гравитацию, как нечто само собой разумеющееся. Да и не мудрено. Сила притяжения не только удерживает нас на родной планете. Она заставила наш мир стать именно таким, каков он есть. Почти все химические и физические процессы в природе, в том числе и в нашем теле, протекают именно так, а не иначе, благодаря гравитации. И под это нам волей-неволей приходится подстраиваться. Простой пример: наши жилища. Внизу — фундамент, наверху — крыша, вход через дверь, а не через окна. А ведь фундамент только удорожает здание, но попробуйте обойтись без него! Тут же дом осядет под собственной тяжестью и разрушится. Не так уж удобно входить в свою квартиру через общую дверь, дожидаться лифта... Гораздо удобнее было бы через окна или крышу. Но не тут-то было! Не пускает нас Земля на большую высоту без специальных приспособлений.

Но сейчас технический прогресс достиг такой стадии, когда ему уже мешают «объективные» ограничения даже планетарного порядка. И пожалуй, наиболее ярко это проявилось в металлургии.

Металлы, которые мы сплавляем воедино, чтобы получить материалы с нужными нам свойствами, имеют разный удельный вес. Создавая новые сплавы — прочные, пластичные, жаропрочные, кислотоупорные, тепло- и электропроводные, металлурги стараются соблюдать два условия: обеспечить чистоту химического состава компонентов и добиться равномерного распределения компонентов в общей кристаллической решетке.

О первом из этих условий мы уже говорили. Металлурги научились получать чистые материалы. Но вот равномерное распределение компонентов... В земных условиях об идеальной равномерности говорить — увы! — не приходится. Как только жидкий расплав начинает затвердевать, вступает в действие гравитация. И более тяжелые компоненты опускаются к основанию слитка, а более легкие остаются наверху.

Впрочем, полностью равномерная структура далеко не всегда и нужна. Можно получить сплавы с новыми, весьма ценными свойствами, если расположить в них компоненты вполне определенным образом. Ну, скажем, чтобы внутри одного компонента были в шахматном порядке разбросаны скопления атомов другого. Это уже знакомые нам композиты. Но... опять все портит гравитация. Нагретые слои жидкости поднимаются вверх — этот закон физики мы усвоили и со школьной скамьи и из повседневной практики. Вот и в расплавленном металле все время происходит передвижение — более горячие участки всплывают наверх, а холодные опускаются вниз. Разве можно в таких условиях «удержать» атомы на одном месте? Разумеется, нет: они беспорядочно перемещаются по всему объему жидкого металла.

Приведем еще один пример вредного воздействия гравитации: кристаллы полупроводниковых материалов. Их выращивают в специальных установках, буквально в тепличных условиях. И опять притяжение планеты не дает элементам с большой разницей в удельных весах распределиться равномерно. Получается так, что тяжелые элементы собираются в одной части кристалла, а легкие в другой. И это ухудшает свойства полупроводников. Идеальные кристаллы с равномерным распределением компонентов обладали бы такими свойствами, о которых мы можем пока только мечтать.

Гравитация мешает порой в самых неожиданных случаях. Кто не держал в руках обыкновенный шарикоподшипник? Но мало кто знает, что основная трудность при его изготовлении — сделать... круглые шарики. Не удивляйтесь — это безумно трудная задача. На подшипниковых заводах работают сложнейшие станки-автоматы, чудо современной техники, которые изготовляют шарики, отличные во всех отношениях, но... не совсем круглые! Разумеется, на глаз этого не заметишь. И все же точные приборы неумолимо свидетельствуют: да, в каждом шарике имеется перекос на крохотные доли миллиметра. «Ну и что? — скажет иной читатель.— Какое значение может иметь такой перекос?» Оказывается, там, где детали вращаются с огромными скоростями, например в газовых турбинах, такая крошечная «некруглость» подшипников может привести к авариям.