В погоне за Солнцем (другой перевод)

И напоследок – знаменитый обмен репликами из “В ожидании Годо”:

Владимир. Быстро время прошло.

Эстрагон. Оно бы и так прошло [667] .

Глава 22 Солнце в кармане

Первый ученый, которого я посетил… восемь лет разрабатывал проект извлечения из огурцов солнечных лучей, которые предполагал заключить в герметически закупоренные склянки, чтобы затем пользоваться ими для согревания воздуха в случае холодного и дождливого лета. Он выразил уверенность, что еще через восемь лет сможет поставлять солнечный свет для губернаторских садов по умеренной цене [668] .

Джонатан Свифт, “Путешествия Гулливера”

667

Пер. А. Михаиляна.

668

Пер. А. Франковского.

Солнце будет буквально у него в кармане.

Негодяй в “Человеке с золотым пистолетом” о покупателях своего преобразователя солнечной энергии

“Человек с золотым пистолетом” стал последним романом Яна Флеминга, он был опубликован неполным и посмертно. Это не помешало девятому фильму бондианы выйти в декабре 1974 года, в разгар энергетического кризиса 1970-х, когда интерес всего мира к альтернативным формам энергии достиг точки кипения. Бонду предстояло отыскать солнечный возбудитель, очень важный для специального преобразователя энергии. “На 95 % эффективное устройство, оно обуздает солнечную радиацию и подарит колоссальную силу своему хозяину”. Его главный противник – профессиональный киллер, которого играет Кристофер Ли (кузен Флеминга, первоначально выбранный им на роль Бонда); история достигает кульминации в момент разрушения солнечной установки на острове близ побережья Китая.

За десятилетия, прошедшие с тех времен, тема солнечной энергии стала еще более популярной. Возможно, роль верховных часов у Солнца перехватил атом, но пока все еще неясно, сможет ли он занять место Солнца в качестве источника энергии для человечества. Солнце является величайшим возобновляемым ресурсом – оно создает уголь, торф, нефть, гидроэлектричество и природный газ (метан). Оно поднимает влагу в атмосферу и возвращает ее в виде ливней, которые вращают турбины; оно приводит в движение ветер и волны и все с ними связанное; оно не проявляет никаких признаков умирания; оно щедро расточает свое богатство на всю планету, изливая на поверхность Земли за сорок минут больше энергии, чем мы используем за целый год. Около 35 % энергии, достигающей Земли, отражаются от облаков обратно в космос, еще около 19 % поглощаются атмосферой, но все равно остается в 12 тыс. раз больше энергии, чем используется во всех созданных человеком устройствах. Только два вида возобновляемой энергии не являются продуктом солнечного излучения – геотермальная энергия и приливная (Солнце поднимает приливную волну благодаря своей массе, а не радиации). Но лишь в последние тридцать лет этот изобильный источник стал серьезно рассматриваться властными кругами. Ян Флеминг обгонял свое время.

Идея поставить Солнце себе на службу возникла у людей почти сразу, как только они начали экспериментировать с окружающей средой. Уже в III веке до н. э. и греки, и римляне использовали “сжигающие зеркала”, ручные вогнутые рефлекторы, чтобы фокусировать солнечный свет на вражеских кораблях. Архимед (287–212 до н. э.), по легенде, соорудил целую батарею таких рефлекторов в 212 году до н. э.: чтобы спасти Сиракузы от блокады римского флота, он сжег паруса противника “на расстоянии полета стрелы” (около 50 м). История похожа на миф [669] , но тем не менее показывает, что греки в это время уже знали об энергетической природе солнечного света и о ее опасности [670] .

669

В 1992 году исследователи Лестерского университета отметили, что римские суда традиционно сворачивали паруса перед боем так, что их сложно было поджечь. Объединенными усилиями четыреста сорок солдат с отражателями смогли бы поджечь мокрое дерево на расстоянии в 50 м, заключают ученые, но не причинили бы серьезного ущерба – неэффективное использование человеческого ресурса. “Зеркальный отряд” из пятидесяти человек мог бы нанести серьезные ожоги рулевым или даже римским командирам (чьи алые боевые плащи хорошо выделяются), но, будь такая тактика успешной, ее бы использовали и в дальнейшем, о чем не упоминает ни один историк.

670

Недавно ученые в МТI и Аризонском университете пришли к сходным выводам. См.: Ian Sample, Doubts Cast on Archimedes’ Killer Mirrors, The Guardian. 2005. 24 октября.

Около 100 года н. э. Плиний Младший (61–113) впервые использовал стекло при постройке дома для сохранения тепла; в последующие столетия римские публичные бани всегда проектировались с большими окнами на юг. Римляне также первыми стали строить теплицы. В VI веке император Юстиниан даже ввел закон, защищающий солнечные террасы, публичные и домашние, от возведения вокруг зданий, закрывающих солнечный свет.

Великий персидский ученый Х века Ибн аль-Хайсам (ок. 965–1031) написал значительный труд “О сферических зеркалах”, где, в частности, пересказывал легенду об Архимеде и рефлекторах в Сиракузах как имевшую место; в 1270 году это сочинение перевели на латынь, и оно попалось на глаза Роджеру Бэкону, который предупредил папу римского о том, что сарацины могут использовать вогнутые рефлекторы против крестоносцев в Святой земле. “Идея о преобразовании благотворных солнечных лучей в жестокое военное орудие для сжигания человеческих существ, – пишет об ответе Ватикана Франк Крыза в своей истории солнечной энергии, – воспринималась как извращение и дьявольское наваждение, плод колдовства и сатаны” [671] .

671

Frank T. Kryza, The Power of Light: The Epic Story of Man’s Quest to Harness the Sun. N. Y.: McGraw-Hill. 2003. Р. 53.

По легенде, приблизительно в 212 года до н. э. греческий астроном и математик Архимед использовал зеркала, пытаясь сфокусировать солнечные лучи и поджечь римские корабли (Archive Photos / Getty Images)

В начале XVI века Леонардо да Винчи предложил использовать гигантское зеркало четырех миль в поперечнике в коммерческих целях как источник тепла, а не в качестве оружия. По каким-то причинам – недостаток финансирования или ресурсов (его проект требовал больше стекла, чем тогда существовало!) – из этой затеи ничего не вышло, но сама мысль обозначила смену фокуса с разрушительного использования на практическое, а также подтолкнула солнечные исследования – расцвел интерес к зеркалам и линзам.

В царствование короля Людовика XIV было произведено множество солнечных экспериментов – возможно, вдохновлял их сам Король Солнце. В 1747 году, уже во времена преемника Людовика XIV, Жорж Бюффон (1707–1788) использовал сто сорок плоских зеркал, чтобы зажечь кусок дерева, находящийся в 60 м, доказав тем самым, что подвиг Архимеда был по меньшей мере возможен. Затем наступила индустриальная революция и возникло новое мышление. “В эпоху паровых двигателей казалось, что до овладения энергией Солнца рукой подать… Инженеры XIX века имели дело с достаточно внушительными силами, которые впервые в истории давали им чувство господства над природой, владения инструментами, которые могут изменить условия жизни всего человечества. Почему же не приручить солнечную энергию?” – замечает Крыза [672] . Солнечные насосы, тепловые двигатели и кипятильники были просто побочными продуктами.

672

Там же. Р. 30.

В 1830-х во время пребывания в Южной Африке сэр Джон Гершель изобрел актинометр, по сути представлявший колбу с водой, которая при помещении под солнечное излучение позволяла вычислить количество энергии, полученной от Солнца. Позже, как сообщал Стюарт Кларк,

он проводил еще более странные эксперименты. Например, он клал свежее яйцо в жестяную чашку, а сверху – кусок оконного стекла. Возвращаясь позднее с женой и шестью детьми, он, ошпаривая пальцы, доставал уже сварившееся яйцо. Ученый церемонно разрезал яйцо на кусочки и раздавал его окружающим, так что все могли сказать, что ели яйцо, сварившееся вкрутую на южноафриканском солнце. Обнаружив у себя эти неожиданные кулинарные способности, на следующей неделе он приготовил отбивную с картофелем тем же способом. “Она тщательно прожарилась и была очень неплоха”, – записал он в дневнике [673] .

673

Stuart Clark, The Sun Kings: The Unexpected Tragedy of Richard Carrington and the Tale of How Modern Astronomy Began. Princeton, N. J.: Princeton University Press, 2007. Р. 60.

Гершель преуспел еще сильнее: он построил солнечную печь из кусков красного дерева, окрашенного в черный, и добился максимальной температуры около 115 °C – на 11 % выше точки кипения воды на уровне моря.

Давнишней целью было произвести пригодный двигатель на солнечной энергии. Попытки построить такую машину предпринимались с начала XVII века, когда Саломон де Косс сконструировал первый прототип, используя линзы, раму и металлический сосуд для воды и воздуха, но в глазах общественности это было скорее курьезом, нежели чем-то практическим. Однако в 1861 году французский учитель математики Огюстен Мюшо налил воды в железное ведро и окружил его солнечными рефлекторами. Вода при испарении произвела достаточный объем пара, чтобы привести в движение небольшой мотор. За четыре года Мюшо смог создать вполне приемлемый паровой двигатель. Когда он продемонстрировал устройство Наполеону III, тот, впечатленный, предложил финансовую помощь. Мюшо смог увеличить объем своей машины, а также оптимизировал рефлектор, превратив его в подобие усеченного конуса вроде тарелки со скошенными внутрь краями. Он также разработал устройство, которое позволяло всей машине постоянно поворачиваться вслед за солнцем. Спустя шесть лет он поразил зрителей своим детищем, которое один репортер описывал как “перевернутый огромный абажур… покрытый изнути очень тонким слоем серебристого металла”, а сам котел находился в середине. как “колоссальный наперсток” из черненой меди, закрытый стеклянным колоколом. На парижской Всемирной выставке в 1878 году Мюшо выставлял печатный пресс, работающий на солнечной энергии, где использовалось параболическое зеркало, паровой двигатель и поршень; солнечная энергия вернулась на мировую выставку только спустя сто двадцать два года – на “Экспо-2000” во Фрайбурге.

Стремясь скорее применить эти изобретения на практике, французское правительство решило, что лучшим полигоном станет Алжир – колония, купающаяся в почти не гаснущем солнечном свете, но полностью зависящая от угля, который был там баснословно дорог. Мюшо с радостью отправился туда. “Рано или поздно промышленности в Европе не хватит ресурсов для удовлетворения своей стремительной экспансии, уголь, безусловно, закончится. Что дальше?” Вскоре Мюшо изобрел портативную солнечную плитку для французских войск, а также солнечный двигатель, который мог приводить в движение печатный пресс. Но высокая стоимость этих изобретений вкупе с растущей дешевизной английского угля вынесла им приговор – индустриальная революция ревела дальше. В те дни ничто не предвещало глобального потепления.

В 1891 году Кларенс Кемп, изобретатель из Балтимора, “настоящий отец американской солнечной энергии”, запатентовал “Климакс” – первый коммерческий водонагреватель на солнечной энергии, который соединял старую практику нагревания металлического контейнера на солнце с научным принципом термостата, увеличивая тем самым их способность к поглощению тепла [674] . К 1897 году, как гордо утверждали биографы, “30 % нагревателей в Пасадене, штат Калифорния, были производены Кемпом”, но это лишь подчеркивало тот факт, что подобные изобретения имели успех лишь в рамках штата. Когда в 1902 году Кемпу удалось с помощью рефлектора из тысячи семисот восьмидесяти восьми отдельных зеркал произвести достаточно энергии для пятнадцатисильного [675] солнечного насоса, чтобы оросить страусиную ферму в Пасадене, об этом сообщалось лишь как об эксцентричном эксперименте.

674

См.: www.californiasolarcenter.org/history_solarthermal.html

675

Термин “лошадиная сила” появился благодаря шотландскому изобретателю Джеймсу Ватту (1736–1819), который создал современный паровой двигатель. Обнаружив, что потенциальные покупатели с трудом понимают, что могут такие устройства, он переформулировал их мощность в более понятных терминах. Его клиенты были шахтовладельцами, которые использовали лошадей для вывоза угля и откачивания грунтовых вод из-под земли. Проверив некоторое количество лошадей на шахтах, Ватт вычислил, что средняя английская лошадь могла тащить уголь с энергией в 22 тыс. фут-фунтов силы в минуту на протяжении десяти часов в день (1 фут-фунт силы – это количество работы, необходимое для подъема одного фунта на высоту в один фут). Ватт произвольно увеличил эту цифру на 50 %, и появилась единица “лошадиной силы” – показатель работы, равный 33 тыс. фут-фунтов силы. Лошадиная сила до сих пор используется для сравнения мощности всего на свете, от газонокосилки до космического челнока.