Текст книги "Искатель, 1962 №2"

Автор книги: Аркадий Стругацкий

Соавторы: Борис Стругацкий,Джон Диксон Карр,Лев Успенский,Николай Коротеев,Евгений Федоровский,Александр Тараданкин,В. Смирнов
сообщить о нарушении

Текущая страница: 7 (всего у книги 12 страниц)

Ник. Коротеев
ПЛАНЕТА, КОТОРУЮ НАДО ПОЗНАТЬ

Рисунки В. Назарова

ТАИНСТВЕННЫЙ СПУТНИК ЖЕЛТОГО КАРЛИКА

– Знаем мы эти журналистские хитрости! – скажет сведущий читатель, посмотрев заголовки. – Планета, которую надо познать, – это, конечно, Марс или Венера. Ведь мы собираемся ступить на эти спутники желтого карлика – Солнца! И вообще за всякими «таинственными» заголовками всегда скрыто что-нибудь простое и общеизвестное!

Да, ты прав, сведущий читатель.

Только вот насчет названия спутника желтого карлика ты ошибся. Таинственный спутник – это наша планета, планета, на которой мы родились, планета со славной и суровой историей, светлым прекрасным будущим.

Эта планета – Земля.

– Да что есть таинственного в Земле? Да и не только в Земле, но в околоземном пространстве? Там побывали наши спутники и советские космонавты!

Оказывается, есть еще тайны в нашей Земле, тайны сокровенные, неразгаданные, за семью печатями и семью замками.

Ключи к этим замкам подбирают в Центральном конструкторском бюро Министерства геологии и охраны недр. Началось наше путешествие к тайнам с разговора весьма необычного.

Сначала было трудно понять, почему нельзя сразу ответить на столь простой вопрос. И почему начальник Центрального конструкторского бюро Николай Борисович Валаев смотрел на меня с удивлением.

– Я не смогу вам ответить, – твердо повторил он.

– Почему?

Действительно, почему нельзя назвать имя человека в конструкторском бюро, который изобрел какую-либо сложную машину?

Валаев лукаво посмотрел на меня:

– Вам не кажется, что даже в названии вашего издания – «Искатель» – вложен собирательный, множественный смысл?

Я не сдавался:

– А генеральные конструкторы космических кораблей?

– Им не хватило бы всей жизни, чтоб продумать конструкцию во всех ее деталях. Главный, или генеральный, конструктор в наше время – координационный центр, создатель основных идей, а тысячи других инженеров работают каждый в своей области, обеспечивают решение отдельных проблем.

И я познакомлю вас с людьми, которые разрабатывают отдельные части проекта. С теми, кто руководит коллективами искателей, – сказал Валаев. – Я не знаю человека в конструкторском бюро, который бы взял да и сказал, что он один создал аппарат или конструкцию, с помощью которой мы пойдем, как вы говорите, на штурм terra incognita. Ведь, если хотите, и Колумб был не один на каравелле…

– А Гагарин, Титов?

– А вы спросите у них, согласны ли они взвалить все бремя славы на свои плечи. Мы пока знаем не все имена тех, с чьей помощью они осваивали космос. Но без коллектива ученых, конструкторов и рабочих никогда бы не удалось построить космический корабль.

– А почему именно теперь ученые решили так детально изучать планету?

– Всякому овощу свое время, – улыбнулся Валаев. – Человечество мечтало о познании планеты давно, со времени появления цивилизации. Технический прогресс может обеспечить ученых такими машинами, которые способны проникнуть в геокосмическое пространство. И ученые считают, что недра Земли, геокосмос, не менее труднодоступны и, может быть, более неведомы, чем вселенная, частью которой и является наша планета.

TERRA INCOGNITA

Древние не знали, что Земля – шар.

Индийцы изображали ее караваем, покоящимся на трех слонах, которые стояли на черепахе. На рисунках египтян Земля выглядела иначе: полусфера в объятиях богини неба. Плавала Земля и на трех китах.

В пятнадцатом веке нашей эры в океан вышли корабли Магеллана. Некоторым из них суждено было вернуться из кругосветного плавания. Моряки рассказали не только о неизвестных материках – люди, наконец, получили верное представление о форме Земли.

Позднее человечество узнало о том, что Земля наша не просто шар. Приборы показали, что наша планета – сложное геометрическое тело, о точной форме которого еще спорят.

В наши дни искусственные спутники, потом звездные корабли – наши космические – облетели Землю. Человечество услышало рассказы первых в мире космонавтов Гагарина и Титова, увидело, как выглядит Земля, если смотреть на нее из космоса.

Ну, а многое ли мы можем сегодня сказать о внутреннем строении нашей планеты?

Возможно даже, что образцы пород с Луны будут добыты раньше, чем геологи смогут пощупать образцы, взятые с 15-18-километровой глубины нашей планеты.

Громадные трудности стали на пути познания человеком его колыбели Земли уже с того момента, как он взялся за исследование ее коры – литосферы. Воздушную оболочку Земли изучить оказалось проще. Определив, скажем, состав малой доли атмосферы, мы получаем представление об ее общем составе, ибо она однородна. Где бы ни взяли ученые пробы воздуха, они убеждались в том, что он является смесью азота и кислорода с небольшой примесью аргона. А «корочка» нашей Планеты? В разных местах – разная. Значит, определить общий состав почвы и скал можно было, лишь анализируя множество различных образцов, взятых по всему земному шару. Таким образом, надо было установить, сколько в твердом веществе планеты того или другого элемента, и вывести нечто среднее…

Армией геологов такая работа была проделана. Оказалось, что земная кора состоит из кислорода, кремния, алюминия, железа, кальция, натрия, калия и магния – восьми элементов, составляющих 98,5 процента ее веса. На долю остальных химических элементов приходится всего полтора процента. Среди восьми основных первое место по весу занимает кислород (около 47 процентов), второе – кремний (примерно 28 процентов). Доступная нам часть поверхности Земли – это в основном смесь кремнекислоты с силикатами.

Что еще известно о земной коре?

То, что она имеет различную толщину – от 10 километров под водами океанов до 70 километров под горными массивами. Самый верхний ее слой состоит из осадочных пород: песчаники, известняки, сланцы. Их происхождение и свойства изучены хорошо – ведь они доступны бурению…

Ниже начинается слой гранитов. И уже об этом слое сказать, что он изучен достаточно, нельзя. Да, нельзя. Странно, не правда ли? Ведь граниты во многих местах, например в Карелии, выходят на поверхность. Казалось бы, бери и изучай!

Но граниты на поверхности – это одно, а на глубине нескольких километров – нечто другое. Глубинные граниты находятся совершенно в иных физико-химических условиях. Может, это и не граниты, а какое-то гранитоподобное вещество, кто знает?

Пока никто…

А под гранитами – более тяжелые базальты. Тут неясностей еще больше.

Напомним: радиус Земли – 6 371 километр. А толщина коры – 10–70 километров. Увеличим масштаб до 1 триллиона в одном сантиметре. Или даже больше. Земля представится нам яблоком. Можно сказать, что шкурку яблока мы более или менее изучили.

А что под «шкуркой»?

ЭХО ЗЕМЛИ

Право, не стоит удивляться скудости наших сведений о Земле. Удивления достойно другое: ум человека все-таки проник в запретные дали недр. Проник на тысячи километров и с помощью явлений грозных и катастрофических – землетрясений. Другое дело, что сценка результатов проникновения спорная. Но в спорах рождается научная истина. И без споров, без гипотез наука немыслима.

Что же находится под земной корой?

В 1900-х годах в разных районах нашей планеты стали строить сейсмические станции. Наблюдая природу землетрясений, ученые обнаружили, что при этих стихийных явлениях в Земле возникают упругие колебания – волны двух родов. Первые – продольные (похожие на звуковые волны) и вторые – поперечные, змеевидные, синусоидальные.

Эти два типа сейсмических волн распространяются, во-первых, с различной скоростью: продольные волны быстрее поперечных; а во-вторых, синусоидальные гаснут в жидкости.

Необходимо напомнить, что скорость волн зависит от среды, в которой они распространяются. Чем больше плотность, тем быстрее бегут волны. Остается добавить, что на границе различных сред волны преломляются и отражаются.

Ученые установили, что вблизи поверхности Земли скорость поперечных волн – 5 километров в секунду, а на глубине 3 тысяч километров она возрастает до 13,5 километра в секунду.

Теперь представим себе, что где-то под Южным полюсом произошло сильное землетрясение.

Все сейсмические станции южного полушария зарегистрируют его. Отметят его и сейсмографы северного полушария. Но только примерно до 15° северной широты – до широты, скажем, Адена. Между Аденом и Киевом все сейсмические приборы останутся почти безучастными к происшедшему на Южном полюсе, А в Москве приборы снова оживут, и все станции до Северного полюса включительно примут сигналы землетрясения.

Почему так произойдёт?

Почему вся Северная Африка, почти половина Азии и Южная Европа попали в какую-то странную «теневую зону»? Только потому, что в нашей планете существует центральное ядро, в котором скорость продольных волн резко снижается (с 13,6 до 8 километров в секунду), а змеевидные, волны второго типа, гаснут совсем, иными словами, ведут себя так, как и положено им вести себя в жидкости.

Пользуясь тем, что мы знаем природу распространения волн, попробуем разобраться в происшедшем.

Если бы земной шар был однороден, то скорость волн в нем оставалась одинаковой. Если скорость волн различна, то различен и внутренний состав Земли.

Продольные волны, выходящие на поверхность до Адена, проходят в оболочке, а более крутые натыкаются на границу ядра, входят в него. Резкое уменьшение плотности гасит скорость, так как из камнеподобной среды волны входят в жидкость. Уменьшение скорости заставляет волны изгибаться к центру планеты и выйти на поверхность с запозданием и много севернее. Эта разница в приходе волн и отметка их преломления и позволяют судить о толщине земной оболочки и о границе ядра.

Произведя расчеты, ученые установили, что мощность оболочки планеты приблизительно равна 3 000 километрам, а радиус центрального ядра около 3 500 километров.

Каково же строение оболочки – мантии и коры?

В 1909 году сербский ученый Мохоровичич установил, что под слоем земной коры, кожуры земного яблока, скорость распространения сейсмических волн резко возрастает. Что же это означает? Что ниже базальтов находится слой, резко отличающийся по своим физическим данным от земной коры. Его назвали слоем Мохоровичича.

И начались догадки… Земная кора, затем слой Мохоровичича и под ним – некий субстрат, верхняя мантия недр планеты. Какова она? Жидкая магма?

Изучение сейсмических волн давало ученым представление о физической природе мантии весьма смутное, но достаточное для того, чтобы склониться к единому мнению: мантия не жидкое вещество.

Точно на вопрос, что за вещество составляет мантию нашей планеты, ученые смогут ответить лишь тогда, когда добудут кусочек таинственного подкоркового вещества, залегающего на глубинах от 10–70 до 2 900-3 000 километров, до ядра.

ЕСЛИ ВЗГЛЯНУТЬ ИЗ КОСМОСА?

Наше схематичное представление о строении Земли таково: жидкое ядро, окруженное мантией, которая покрыта земной корой.

Из чего состоит земная кора, точнее – ее верхние слои, мы знаем. Мантию, как установили ученью, отличает от коры в основном плотность, и по своей природе она должна быть силикатной. Предположения эти строятся не только на догадках.

В лабораторных опытах установлено, что через силикат железа и магния при высоких давлениях колебания проходят с той же скоростью, с какой сейсмические волны распространяются в мантии Земли.

Что же за вещество составляет ядро Земли?

Оно, как мы уже знаем, жидкое. Оно тяжелое – по объему ядро составляет лишь ¹/₆ часть планеты, а по массе – почти одну треть всей массы Земли (²/з приходится на мантию и всего-навсего ¹/²⁵⁰ часть – на земную кору).

Итак, тяжелое и жидкое вещество…

Если выбирать из того, что у нас, так сказать, «под ногами», то, внимательно пересмотрев элементы земной коры, следует остановиться на железе. Только оно может быть достаточно плотным при тех высоких давлениях, которые существуют в центре Земли, и жидким при тамошних температурах.

Еще в 1866 году французский геолог Добрэ предположил, что ядро Земли железное. Это была гипотеза очень смелая. В то время сейсмические волны еще не указали людям на существование какого бы то ни было ядра вообще!

Но ведь на чем-то гипотеза строилась? Да. Но основа была космическая… Добрэ обосновывал свое предположение тем, что многие метеориты состоят почти целиком из железа.

Вот мы и опять «вернулись в космос». И в общем ничего удивительного в этом нет. Изучение космоса всегда помогало и будет помогать в познании нашей планеты – частички вселенной.

Изучение метеоритов показало – они бывают трех видов: железные, каменные (их большинство) и железно-каменные. А что, если все они – остатки планеты земного типа, которая где-то между Марсом и Юпитером разлетелась вдребезги? Предположение это насколько заманчиво, настолько и бездоказательно. Однако ученые не сбрасывают его со счетов до сего времени. Они говорят: если это так, то каменные метеориты – из мантии разорвавшейся планеты, железные – из ее ядра, а железно-каменные – из промежуточной зоны в нижней части мантии…

Да, твердый орешек наша Земля! Такой твердый, что его не раскусишь и ядро на зуб не попробуешь…

Пока мы, подобно слепым, можем «пощупать» сейсмическими волнами недра Земли, а увидеть – нет.

Но увидим ли?

Да!

ПЯТЬ НАПРАВЛЕНИЙ ШТУРМА

Подготовка к штурму глубин геокосмоса уже ведется. Человек проникнет туда, где клокочет лава, зарождаются руды и возникают землетрясения. Проникнет при помощи сверхглубокого бурения.

Советскими учеными уже составлен план этих беспримерных работ. На территории Советского Союза будут пробурены пять скважин. Каждая уйдет в глубь Земли на 15–18 километров. Пять скважин, вернее их разрезы, сложенные вместе, дадут полную картину строения земной коры – по всем слоям: осадочному, гранитному, базальтовому!

Первая – в Прикаспии. О многом очень интересном узнают геологи при бурении этой скважины. Дело в том, что прикаспийские толщи – это мощнейшие напластования осадочных пород, заполнивших прогиб земной коры, который был здесь миллионы лет назад. Скважина пронижет всю толщу этих осадочных пород до гранитов, до собственно земной коры. Это, как предполагают ученые, позволит определить, где находится нижняя граница залегания нефти в земной коре, уточнит наши знания, касающиеся самой природы нефти.

Вторая скважина, в Карелии, пройдет через граниты (древнейшие граниты, которым больше трех миллиардов лет!). Они возникли всего через полтора миллиарда лет после того, как земля стала твердым телом.

Представьте себе нашу Землю совсем юной планетой. В те времена ее поведение отличалось, видимо, большим непостоянством и «лицо» ее еще не сложилось. На земной коре шло сражение между горообразовательными силами. Кора была подвижна. Потом возникли континентальные кристаллические платформы – они сковывали подвижную кору, становились фундаментом будущих континентов.

Карельские граниты – один из таких фундаментов. И, «заглянув» под него, мы, наверное, узнаем, какие силы и сегодня еще раскачивают континенты, почему, например, Скандинавия медленно, но верно поднимается, а территория Голландии опускается.

Карельская скважина на глубине уже 8-12 километров должна будет достигнуть базальтов. Так утверждают последние исследования геофизиков.

Бурение третьей скважины намечено в районе Урала. Скважина дойдет до базальтовых корней гор – сквозь те разломы и трещины, которые когда-то служили каналами для рудных растворов. Эта скважина пересечет и древние пути магмы. Быть может, ученым удастся узнать причину появления в глубинах Земли огненно-жидких морей, изливающихся так бурно на поверхность планеты через кратеры действующих вулканов. Как изменяются рудные породы под действием высоких температур и давлений, – и на этот вопрос ученые тоже надеются получить ответ, пробурив Уральские горы.

Четвертая скважина вскроет базальтовый слой вплоть до мантии! Она будет пробурена в Закавказье.

Какова геологическая природа и состав базальтового слоя? Как он влияет на формирование рудных растворов? Каковы условия распределения вещества в нижних слоях земной коры?

Ответы на эти вопросы также важны и интересны.

Гранитный и базальтовый слои отличаются друг от друга химическим составом. Это наталкивает на мысль, что элементы способны перемещаться и в твердом веществе – более легкие поднимаются на поверхность, более тяжелые опускаются вглубь.

Как, в силу чего происходит это деление? Работы на четвертой скважине дадут ответ и на этот вопрос…

Ну, и, наконец, пятая. Пятая скважина на Курильских островах пройдет всю земную кору и вскроет таинственную мантию! Ученые получат загадочное подкорковое вещество, а это уже ключ к разгадке самых «глубинных тайн» Земли.

В этом коренное отличие нашей разведки геокосмоса от американской. Американцы осуществили первый этап проекта «Мохол». Они дошли до слоя базальта под тонкой коркой осадочных пород. На дне Тихого океана близ острова Гваделупа у берегов Калифорнии базальт имеет толщину всего четыре-пять километров. Задача американского проекта – пробурив базальт, достигнуть слоя Мохоровичича. Предполагается войти и в породы верхней мантии. Проект интересный, но, как считают многие ученые, несовершенный по той простой причине, что изучение земной коры в океане даст немного данных для познания земной коры континентов.

Без проникновения в геокосмос нельзя решить фундаментальные научные проблемы современной геологии, нельзя познать строение, физическое состояние нижних слоев земной коры и подкорковых слоев, нельзя познать энергетику глубоких недр нашей планеты.

Однако континентальное бурение имеет не только чисто научное, познавательное значение.

Полезные ископаемые… Часто еще мы ищем их, основываясь на догадках или недостаточных знаниях. А ведь образование руд, например, происходит на больших глубинах. Если мы будем знать достаточно много не только о местах, где залегают руды, но и о законах их зарождения и движения, – будем, по существу, «видеть сквозь Землю», – насколько тогда облегчится добыча полезных ископаемых!

Программа построения коммунизма в нашей стране ставит перед геологами такие задачи, выполнить которые можно, лишь расширив пределы науки о Земле. Однако тем, кто собирается победить геокосмос планеты, предстоит решить предварительно много сложных, а подчас и головоломных вопросов.

О ЛАДОНИ И КОМПЛЕКСЕ ИНФОРМАЦИИ

Возьмем иголку, проденем в ушко нитку длиной в шесть-семь метров. Опустим это сооружение с балкона третьего этажа. Попробуйте почувствовать пальцами, которыми вы держите нитку, момент встречи острия иголки с почвой. Трудно.

А ведь тем, кто бурит современные скважины, примерно такой момент и приходится улавливать.

На буровой вышке через кронблок перекинут стальной трос, на котором подвешена буровая колонна, или, как ее теперь называют, буровой вал, длиной до трех километров, с долотом на конце. Трос от кронблока вышки идет к тормозному барабану. С барабана трос отпускается рычагом, который держит в руке бурильщик.

При бурении долото бура касается породы. Нажим долота необходим определенный, не слабый (тогда долото не будет разрушать породу), не. слишком сильный. Представьте, что на долото обрушится тяжесть всей колонны – десятки, сотни тонн.

Конечно, долото сломается.

Контроль за плавностью и силой нагрузки на долото ведет бурильщик. Инструмент, который ему помогает, – ручка тормоза. А улавливает показания этого «прибора» ладонь бурильщика. Его ладонь чувствует, подошло ли долото к забою. Она должна быть не менее чувствительна, чем пальцы хирурга.

В настоящее время у бурильщиков появился «подсобный рабочий» – прибор динамометр. Он показывает вес колонны. Когда инструмент упирается в забой, вес его, естественно, уменьшается. Так по косвенному показанию динамометра можно приблизительно судить о нагрузке на долото.

Но чем глубже уходят скважины, тем труднее контролировать перечисленные выше технологические параметры. Приборы могут определить вес колонны, учесть моменты уменьшения или увеличения давления на забой, но указать, почему это произошло, не могут.

Никакие, даже совершенные счетно-электронные, машины не в состоянии пока выделить из вибрации и толчков ручки тормоза таких сведений, как осевая нагрузка на инструмент при весе колонны в 500 тонн или крутящий момент, если вся колонна испытывает его.

Кстати, при глубине скважины в 15 километров колонна труб только от собственного веса удлиняется почти на 30 метров.

А как же вели контроль американцы при осуществлении первого этапа проекта «Мохол»? Им ведь надо было отметить встречу инструмента с дном океана на глубине 3 500 метров. В принципе никак.

Теперь ученые США готовятся к следующему этапу проекта «Мохол». И, конечно, проблемой № 1 является получение информации из забоя.

Трудно сказать, по какому пути пойдут американские ученые.

Однако как в Советском Союзе, так и за границей считают, что создание забойной аппаратуры, которая позволила бы знать технологические параметры, – задача реальная. Но этого мало; ученым необходимо получать и геологическую информацию из забоя – различать породы, которые проходит бур.

И вторая задача не менее важна, чем первая.

Для того чтобы извлечь из скважины керн – цилиндр породы длиной в несколько десятков сантиметров, – нужно с глубины нескольких километров поднять на поверхность всю буровую колонну, развинтить ее, а при спуске вновь собрать. В этом случае бурение 15-километровой скважины растянулось бы на 50–75 лет только за счет времени на спуск и подъем буровой колонны.

Но все эти сведения – нагрузки, моменты, геология пластов – не исчерпывают комплекса информации, которая интересует ученых. Им необходимо знать и температуры, и давления, и формы состояния вещества.

Такая информация позволит брать керн только из наиболее интересных в геологическом отношении горизонтов, а значит, ускорить проходку скважины. Ведь не придется то и дело поднимать и развинчивать всю буровую колонну. Приборы сами будут вести «репортаж» из недр.

ЭСТАФЕТА ПОД ЗЕМЛЕЙ

Самые волнующие минуты в жизни конструктора – это когда созданная им машина делает первые шаги. Здесь без всякой натяжки можно привести сравнение с первыми шагами ребенка.

Новый прибор – своего рода забойный спутник. Его диаметр около девяти сантиметров, длина около метра. С виду он похож на запаянный с обоих концов отрезок трубы.

Прибор полчаса назад ушел вслед за буром в скважину.

Так начались производственные испытания первого в нашей стране автономного забойного «спутника». Он по форме чем-то напоминал метеорологическую ракету. Да и задачи, которые стояли перед ним, тоже мало чем отличались от целей ракет. В высоких слоях атмосферы нужно было получить данные о составе воздуха, давлении и температуре, а подземной «ракете» – добыть сведения о давлении инструмента на забой и силе крутящего момента долота, разрушающего породу. И так же как ракета приносила сведения при возвращении на Землю, так и забойный прибор мог рассказать обо всем только после того, как поднимется на поверхность.

Оставалось ждать.

Михаил Михайлович Майоров ждал.

Волноваться можно по-разному: ходить, курить папиросу за папиросой. Можно просто сесть и, сцепив пальцы так, что побелеют суставы, молчать и думать о том, что происходит там, на глубине полутора километров, и знать – волнуешься не только ты, но и твои товарищи: и главный конструктор проекта Никифоров, и начальник сектора измерительной аппаратуры Андрианов, которые сейчас думают – как-то ведет себя измерительная аппаратура, да все, кто вычертил своими руками хоть один лист чертежа. Весь сектор телеизмерений конструкторского бюро ждет звонка – хотя бы слова о том, как прошли испытания.

Можно думать о том, что на создание прибора ушли годы труда, и о том, что детище еще далеко от совершенства.

Там, на глубине полутора километров, происходило то, что до мельчайших подробностей было изучено в лаборатории: магнитные датчики принимали сигналы осевой нагрузки на инструмент, определяли силу крутящего момента и записывали эти сведения на стальную проволоку своеобразного магнитофона. Так добывались сведения, которые больше всего интересовали инженеров. Потом, когда стальная проволока с магнитной записью попадет в лабораторию, ярко-зеленый луч на экране осциллографа расскажет о полезных и вредных нагрузках, об оптимальных условиях работы бура.

Мы встретились с Михаилом Михайловичем Майоровым вскоре после испытаний первого в Советском Союзе геологического спутника. Главный конструктор КБ средств автоматизации Майоров сказал, что прибор показал себя с хорошей стороны.

Этот прибор – только начало поисков.

Буровикам для завоевания недр нужны не только «метеорологические ракеты», способные дать кратковременную информацию. Буровикам нужны спутники, постоянные спутники, которые не два часа, а дни, недели, месяцы следят за работой в забое скважины.

Вот когда на пути конструкторов встало препятствие почти непреодолимое… Вот когда конструкторы подземных спутников позавидовали создателям спутников космических.

В воздухе, в безвоздушном пространстве вселенной есть надежнейший способ получения любой информации: радио, телевидение, световые сигналы.

А как получить информацию из-под земли?

Радио и свет исключены.

Но электричество, оказалось, можно использовать.

Если в нижней части колонны буровых труб установить изолированный электрод, то при подключении генератора между электродом и колонной в окружающую породу стекает ток. Часть его поглощается жадной до электричества землей, а часть все-таки можно уловить приемным устройством на поверхности земли.

Сила сигнала, принимаемого на поверхности, зависит в этом случае от глубины погружения электрода, сопротивления различных пород, встретившихся на пути. Базальты, граниты, песчаники и известняки обладают различной электропроводностью. Ее надо знать при расчете передачи. Иначе сигнал «погаснет» в породе.

Но мало знать электропроводность пласта. Надо иметь хотя бы приблизительные сведения о мощности всех пластов по всему разрезу скважины и знать сумму их электропроводности.

И эта задача была решена инженерами конструкторского бюро средств автоматизации К. О. Левитским и В. К. Беланом.

Ученые Грозного, проводившие подобные эксперименты, доказали, что по гальваническому каналу можно получать сигналы с глубины до 4 километров.

Найти способ передачи сигналов из недр – полдела. А где взять энергию?

Сначала попробовали питать подземные спутники энергией с земной поверхности. Но колонка буровых труб вращается, хотя бы время от времени. Провода перекручиваются. Замыкание – и конец.

Аккумуляторы? Но они громоздки. Их не упрячешь в небольшой по диаметру снаряд.

Чтобы передать на поверхность сравнительно небольшое количество информации, хотя бы сведения об осевой нагрузке и крутящем моменте, с глубины 1 200 метров, необходима мощность 30 ватт; с глубины 3 тысячи метров – 800 ватт, а из забоя на 6 тысяч метров—23 киловатта. Эти мощности даны для конкретных геологических условий, например известняков, песчаников. А встретятся на пути граниты или базальты – и таких мощностей может не хватить.

Ученые стали искать.

Для того чтобы очищать забой от шлама, предотвратить выброс (ведь в глубине царят огромные давления!) и вращать турбобур, в скважину гонят глинистый раствор. Сила, с которой его заталкивают в скважину, огромна – сотни атмосфер. А что, если использовать эту силу? Поставить внутри колонны, около прибора спутника, крохотную гидроэлектростанцию!

Но это годится только для небольших глубин, порядка полутора-двух километров. Мощность электростанций-малюток не может быть большой.

Снова тупик. Снова поиск.

Ретрансляция! Поставить в скважине несколько приемо-передатчиков, несколько электростанций. Это дает огромный энергетический выигрыш.

Если располагать ретрансляционные станции через каждые три километра, то чтобы принять сигнал с глубины 15 километров, потребуются не тысячи киловатт, а всего четыре. Теперь с помощью беспроводного канала и ретрансляции «метеорологическая ракета» – автономный подземный аппарат выведен на «орбиту спутника». Вместо записывающего аппарата в нем помещены передатчики, которые все время посылают необходимую информацию на дневную поверхность.

Проблема решается вроде бы просто. Но только на первый взгляд. Подводных камней в проблеме очень много.

Здесь и «узость» полосы канала в области низких частот, и неравномерность затухания сигнала в различных породах, самовозбуждение системы, увеличение уровня шумов при ретрансляции и, главное, объем информации.

Однако обилие трудностей не пугает конструкторов.

Ведь к их услугам кибернетика. Моделирующие машины позволят им благополучно обойти подводные камни, которые встретятся на больших глубинах геокосмоса.

ЭКСКУРСИЯ НА ЗАВОД, КОТОРОГО ЕЩЕ НЕТ

Когда человек читает книгу, он видит героев, их лица, привычки, странности, проникает в их душевный мир; он чувствует дыхание ветра и запах цветов. И чем реальнее может представить себе читатель персонажи и обстановку, тем, значит, лучше написана книга. Музыканты читают ноты. Они берут партитуры – и несуществующие оркестры играют для них прекрасные произведения в самом совершенном исполнении.

Для инженера достаточно чертежа, чтобы представить то, что изображено лишь линиями и обозначено цифрами, уже существующим.

Вот мы и решили совершить экскурсию на завод, которого нет, который существует пока еще в чертежах и воображении конструкторов отдела буровых станков Центрального конструкторского бюро Министерства геологии и охраны недр.

Нашим гидом в этом путешествии согласился быть начальник отдела буровых станков Абрам Маркович Ротенберг.

В мгновение ока, без всякой машины времени, потому что мысль и воображение не нуждаются ни в каких транспортных средствах, в мгновение ока мы оказались на Курильских островах, где предполагается бурение одной из пяти «космических» скважин.

Перед нашим мысленным взором предстало величественное сооружение.

То, что мы увидали, ни намеком не напоминало обычную буровую вышку, даже самой последней модернизированной конструкции. Никакой вышки просто не было.

Перед нами стояло десятиэтажное здание из сборного железобетона с широкими, во всю двухсотметровую длину, окнами. Над строением на еще такую же десятиэтажную высоту аркой поднимался полукруг и плавно выполаживался к задней стороне здания, где раскинулся огромный заводской двор. Его прикрывал от солнца и частой курильской непогоды легкий, ажурной конструкции навес.

В целом заводской двор удивительно напоминал обычный трубопрокатный стан с рольгангами, автоматической подачей и откаткой труб, с автоматической установкой для свинчивания «плетей» – звеньев из нескольких труб.