Оригинал материала
Отец космического лифта
Памяти Ю. Н. Арцутанова
1 января 2019 года на 90-м году жизни скончался Юрий Николаевич Арцутанов — петербургский инженер, изобретатель, эрудит. В историю он вошел прежде всего как автор необычно смелой идеи — космического лифта. Написать об этом мы попросили Антона Первушина, лично знавшего Юрия Николаевича.
Будущий инженер родился 5 октября 1929 года в семье учителей-историков, выпускников Ленинградского педагогического института имени А. И. Герцена. Его отец, Николай Акимович Арцутанов, в 1934 году попал под каток репрессий, что, конечно, сказалось на жизни детей. Семья оставалась в Ленинграде до начала блокады и была эвакуирована только в марте 1942 года по льду Ладожского озера. Юрий с братом и мамой Ольгой Петровной оказались в селе Белоярка Курганской области. Там он закончил «семилетку» в местной школе. Когда семья вернулась домой, Арцутанов поступил в Ленинградский технологический институт, учился на «отлично», прошел полный курс аспирантуры, но защищать диссертацию не захотел, поскольку увлекся изобретательством.
Впоследствии Юрий Николаевич работал рядовым научным сотрудником ВНИИНЕФТЕХИМа (Всесоюзного научно-исследовательскиого института нефтехимических процессов), затем — ВНИИАШа (Всесоюзного научно-исследовательского института абразивов и шлифования). При этом постоянно генерировал оригинальные технологические идеи, некоторые из них он сумел запатентовать, например предложил способ обработки алмазов горячим инструментом, что при внедрении снизило бы себестоимость производства.
В 1960 году Арцутанов под впечатлением от космических достижений выдвинул концепцию тросовой системы, с помощью которой можно было бы выводить грузы на высокую околоземную орбиту без использования ракет на химическом топливе. Хотя сама по себе идея «башни до небес» рассматривалась еще основоположниками космонавтики, она считалась слишком фантастической, поскольку элементарный расчет показывал, что при существующих материалах трос, спущенный с геостационарной орбиты к поверхности Земли (протяженностью 35 тыс. км), просто оборвется под собственным весом. Юрий Николаевич решил, что трос можно сделать не постоянного, а переменного сечения. В интервью автору этих строк он сообщил подробности своего «озарения»: Мой друг, большой специалист в пластмассах, рассказал как-то, что изготовили очень прочный материал — прочность его превышает всё ранее созданное. Обычно величина прочности канатов определяется максимальной длиной каната, при которой он начинает рваться под собственным весом. Так вот, для этого материала такая разрывная прочность составляет 400 км. У меня тогда возникла забавная мысль: на высоте 400 км сила тяжести меньше, а значит, вес каната будет меньше, и его можно будет сделать больше, удлинить. Шутки ради начал считать. И в процессе стало интересно, а какой должна быть прочность каната, чтобы другой его конец довести до области с нулевой силой тяжести, до точки равновесия. Оказалось, что это настолько астрономическая цифра, абсолютно невозможно такое реализовать. Но раз уж такая странная идея пришла в голову, то совершенно необязательно делать канат постоянного сечения, а можно делать, например, равнопрочного сечения — то есть по мере подъема делать его всё толще и толще, чтобы он выдерживал не только вес лифта, который поднимается по канату, но и вес всего свисающего вниз каната… Посчитал. И получилось, что связи между атомами в молекулах допускают такую прочность. Значит, теоретически подобный канат может быть построен. Кстати, почти сразу я узнал, что требуемая прочность уже есть — ее обеспечивают так называемые «усы металлов»! И вот однажды проездом в Москве я зашел в редакцию газеты «Комсомольская правда» и изложил свою идею редактору научного отдела (вероятно, М. В. Хвастунову. — А. П.). Тот позвонил на кафедру сопромата и спросил: это вообще реально? Профессор ответил: да, ничего в этом фантастического нет. И уже через неделю, 31 июля 1960 года, «Комсомолка» напечатала статью «В космос — на электровозе» о моем проекте космического лифта. Благодаря этой публикации приоритет в изложении первого инженерного проекта космического лифта Земля — Космос зафиксирован за мной. И за Россией…
(из архива Ю. Н. Арцутанова)
Впрочем, одной публикации о «космическом электровозе» было явно недостаточно для всемирного признания. В 1979 году знаменитый фантаст Артур Кларк опубликовал свой новый роман «Фонтаны рая» (The Fountains of Paradise), в котором описывалось строительство похожей тросовой системы. При этом автор использовал концепцию, предложенную группой американских океанологов и опубликованную в Science 11 февраля 1966 года1. О публикации романа узнал популяризатор Владимир Львов, после чего включился в борьбу за приоритет. И надо отдать должное Кларку: когда он узнал о статье Арцутанова, то не только признал его первенство в изложении идеи, но и стал большим другом ленинградского инженера — после встречи в 1982 году, состоявшейся во время поездки фантаста по СССР, они активно переписывались.
В дальнейшем Юрий Николаевич не раз возвращался к космическому лифту, дорабатывая свой проект и уточняя детали. Он почти сразу пришел к выводу, что нет необходимости «привязываться» к точке на Земле, можно сделать вращающуюся тросовую систему — гигантское колесо, которое будет забрасывать космические корабли на высокую орбиту («нестационарный лифт»). В архиве сохранилась заявка на изобретение «Способ запуска космических кораблей и их возвращения на Землю или другую планету», датированная маем 1967 года. К сожалению, на ней стоит пометка «Отказать окончательно», но приоритет в любом случае остается за Арцутановым.
Получая подобные отказы, Юрий Николаевич не отчаивался и популяризировал свои изобретения через массовую печать. В частности, концепция «нестационарного лифта» была им изложена в статье «В космос без ракет: новая идея космического старта», опубликованной в журнале «Знание — сила» (1969, № 7).
(фото предоставлено Н. Ю. Арцутановым)
Выйдя на пенсию, Арцутанов оставался безусловным авторитетом для всех, кто ценит дерзость мысли и мечтает о дальних космических полетах. В начале нового века специалисты, привлеченные NASA, занялись изучением технической возможности построения космического лифта с учетом появления прочнейших углеродных нанотрубок. Был учрежден проект Elevator: 2010 и организованы ежегодные «Космическо-лифтовые игры» (Annual Space Elevator Games), на которых разные команды инженеров получали возможность продемонстрировать прототипы соответствующих систем. К работе привлекли и Юрия Арцутанова. В 2010 году он принял участие в конференции ISEC (International Space Elevator Consortium), состоявшейся в Редмонде (штат Вашингтон), а в 2014 году — в очередных «играх», проходивших под названием TechnoBrain в Израиле. Ничего путного из инициативы ожидаемо не получилось: время космического лифта еще не наступило.
В жизни Юрий Николаевич был очень энергичным человеком, который, казалось, пытается «улучшить» всё, что попадается ему на глаза. Его эрудиция, внимательность к деталям, необычные идеи, доброжелательный настрой привлекали к нему людей самых разных возрастов и профессий. Среди прочего запомнилась его фраза: «Главная цель человечества — в преумножении добра и красоты». Теперь она стала завещанием Арцутанова всем нам.
Антон Первушин