Размеры пресса внутри которого шла реакция горения водорода в неоне достигли внушительных размеров, стенки по 30 сантиметров прочнейших монокристаллов, и только после этого начиналось горение, под давлением в 102гига Паскаля. Пропускание через зону горения значительных по мощности токов, позволяло снизить потребное давление до 60гига Паскалей, и всё равно это было слишком много, слишком большое давление. Запустить ракету с двигателем подобной массы было сложно. К тому же, при таких давлениях возникали проблемы и с самой подачей топлива в камеру сгорания.
Крит смачно выругался про себя замерив показание датчика давления, при котором начиналось горение. К нему подошёл его ученик Динс.
— Это не возможно учитель, создать двигатель с таким давлением.
— Я знаю.
— Даже если создать камеру сгорания, она будет слишком тяжёлой, теряется смысл…
— Нам нужны боле прочные элементы, чем монокристаллы металлов.
— Но они итак на пределе возможностей.
— Нет, не на пределе. Та керамика, которую мы получаем, это хрень да… Но валентность растёт, я думаю, попробовать вырастить из ней монокристалл.
— Для этого понадобится давление в несколько десятков раз больше, минимум, едва ли вы сможете создать пресс на 1000гигапаскалей. Надо найти иной путь.
— Иного пути нет, только монокристаллы металлов, в том числе тяжёлых. Большие перспективы даёт монокристалл титана, несмотря на стоимость.
— Этого всё равно не достаточно, для создания двигателя на неоне потребуется материал, обладающий на порядки большей прочностью, чем даже монокристалл меди, в 100 раз больше.
— Значит, мы должны найти его.
— Может, имеет смысл проинформировать королеву, что требуется слишком большое давление?
— Не стоит отвлекать её по пустякам. Не стоит информировать её лишний раз, отнимать время, до момента завершения проекта, она должна получить результат.
— Но проект завершён, Крит, вы хватаетесь за соломинку. Материалов, которые вам нужны, не существует в природе. Наши желания и то, что возможно не всегда выполнимо, вы искали супер окислитель, но его не оказалось…
— Ну, вообще-то я нашёл супер окислитель.
— Это другое вещество, и процесс выделения энергии идёт на ином принципе, это не горение, поэтому и требуется такое высокое давление. Скорее всего, ответ если и существует, то не в монокристаллах…
— Хватит спорить Динс, я сказал, ты сделал, готовься к опытам, начнём эксперименты с монокристаллов сульфатов, хлоратов, со слабых окислителей, потом перейдём к кислороду и фтору, я уверен, что эти опыты дадут нам что-то.
— Но ведь, монокристаллы оксидов, к примеру, нам известны, один из них, это рубин, монокристалл Al2O3, и не столь уж хороши его характеристики, есть и другие известные нам монокристаллы оксидов…
— Нет Динс, рубин, это не монокристалл оксида алюминия. Рубин, это смесь хрома и оксида алюминия, в узлах кристаллической решётки рубина находятся молекулы оксида алюминия и атомы хрома. Они образуют единую, лишённую зёрен структуру, монокристалл. Но это монокристалл керамики, а не металла, рубин это керамика с примесью хрома, у которой нет зёрен, а в узле решётки молекула, тоже самое, касается иных камней на основе оксида алюминия, сапфиров, аметистов… Я хочу попробовать создать именно монокристалл металла. Надо превратить оксид алюминия из керамики в металл, а потом уже изготовить из этого металла монокристалл. Монокристалл металла, а не рубин, не монокристалл керамики.
— Ничего не получится, атомы кислорода слипнутся с атомами алюминия, и всё, у вас будет молекула в узле кристаллической решётки.
— Нет Динс… Смотря какое будет создано давление. Из графита тоже можно сделать монокристалл, но это будет не алмаз. Рубин, монокристалл из молекул, керамика, это не тоже самое, что и монокристалл металла, мы превратим керамику в металл. Заметь, какую прочную связь создаёт атом кислорода с атомом алюминия, и любого другого восстановителя, эту связь можно разрушить только электролизом, температура для неё не что, а если из такой связи сделать решётку.
— К чему тогда сульфаты и хлораты?
— Всё очень просто, сера в некотором роде слабый окислитель, гораздо более слабый, чем кислород. Связь между атомом серы и металлом в несколько раз слабее, значит и давление для создания металла из сульфата понадобится значительно меньшее. Мы не будем сразу штурмовать вершину, для этого, никакого пресса не хватит, мы начнём с простых соединений, и попробуем сделать из них монокристалл металла.
— Как скажите сэр, только вот снова новый пресс строить.
— Зачем новый? Этот, на котором мы проводили опыты с неоном, на 120 гига Паскалей, его способностей создавать давление вполне хватает, монокристалл сплава нитрата меди и никеля держит. Так что иди, неси мне сюда серу и что-нибудь по проще, захвати для начала германий с марганцем что ли.
Денс вышел в соседнюю лабораторию, захватил оттуда три не больших слитка, красный и два жёлтых, и принёс их своему начальнику. Крит взял один из слитков, взял специальный резак, и отсёк нужный кусочек, потом тоже самое сделал с серой, поместил серу и германий в раствор, и сжёг одно в другом, тщательно перемешивая. После чего слил жидкость реагент, высушил полученную смесь, и получил что-то типа соли, сульфат германия, бесполезный, никому не нужный материал в виде порошка. Поместил порошок в пресс форму и начал нагрев, попутно увеличивая давление. Внутренняя прослойка пресса была изготовлена из монокристалла меди, с температурой плавления около 2700 кельвин, она должна была выдержать нагрев сульфата до жидкого состояния. Вскоре сульфат германия стал жидким, после чего Крит повысил до предела давление в прессе, и стал остужать материал. Уже через пять минут он смог извлечь из пресса желтоватый полу прозрачный кристалл, кристалл сульфата меди, даже без теста было понятно, это монокристалл керамики, а не металла, давление не помогло. Тем не менее, Крит отошёл к микроскопу и проверил, всё сошлось, это был монокристалл керамики, довольно прочный, тугоплавкий, но не металл, не то что нужно, в узлах решётки молекула сульфата, а не атомы.
— Ну вот, сульфат, — нарушил тишину Динс.
— Вижу.
— Дело не в давлении, в свойствах материала, любой окислитель создаёт полярное соединение, атомы притягиваются друг к другу, формируя молекулу, что не делай, всегда будет молекула.
— Нет, не в этом дело, дело в том, что мы, создав давление, не разрушили молекулу сульфата, температура не достаточна, или надо было пропускать электрический ток, но температура нужна в несколько раз выше, тогда молекула сульфата будет разрушена, и при кристаллизации образуется металл.
— Это не логично сэр.
— Этот пресс рассчитан на то, чтобы пропускать ток, сейчас я повышу напряжение, с 50 вольт до пары тысяч, и уменьшу силу тока, и мы повторим опыт, пропуская токи сквозь деталь.
— Ваше право.
Крит покрутил ручки настройки трансформатора, регулировавшего подачу тока на пресс, поместил полученный ранее жёлтый кристаллик в пресс форму, включил сжатие и включил ток. Стал ждать. В этот раз он ждал не пять минут, а двадцать, чтобы дать току сделать своё дело, разрушить молекулы электролизом. Наконец всё было готово, подача тока была отключена, заготовка остужена, и пресс открыт. Внутри лежал всё тот же маленький кубик сульфата германия. Но теперь он был не жёлтым и прозрачным, а светло серым, цвет, отсутствие прозрачности, всё указывало на то, что параметры материала принципиально изменились. Крит попытался извлечь кубик, но возникла проблема, он приварился к прессу, из-за высоких токов и температуры. Не много по химичив с выталкивателем, кубик сульфата германия удалось извлечь. Крит молча пронёс его к микроскопу, тщательно рассмотрел, всё проверил и заявил:
— Ну вот, монокристалл металла сульфата германия, а ты не верил. В узле кристаллической решётки атом. Электролиз разрушал молекулы сульфата, а давление и температура формировали из них не молекулы, а кристаллическую решётку металла.
— Да, но каковы его свойства, он ведь может быть очень хрупким…
— Сейчас узнаем.
Крит подошёл к гильотине со сверх прочными резцами, выбрал резец из монокристалла нитрата железа, установил заготовку, и нажал на кнопку. Мини гильотина с невероятной скоростью и силой ударила в серый кубик. Крит поднял гильотину, прочнейшее лезвие смялось, и ещё часть откололась, кубик сульфата германия даже не был поцарапан, он вообще не заметил, что его пытались разрезать.
— Ну вот, как видишь он прочнее, чем нитрат железа, — констатировал Крит.
— Да… Это многообещающе, очень. Но как его обработать? Чтобы узнать прочность на разрыв там… Температуру плавления то ещё можно узнать. И как из него изготовить деталь?
— Как из этого кубика, механическим способом изготовить деталь? — Улыбнулся Крит, — подозреваю что никак, никак не изготовишь, он запредельно прочен. Ни один алмазный резец, ни один нитрат, ничто его не возьмёт.
— Тогда зачем он, если деталь нельзя изготовить?
— Из этого кубика изготовить деталь нельзя, но можно отлить в пресс форме готовую деталь, а потом прикрепить её туда, куда нужно, электро термо диффузионной сваркой давлением. Таким образом, мы можем изготовить капсулы, внутри которых будет гореть неон, а потом продукты сгорания будут подаваться в камеру нагрева, где и будут отдавать тепло рабочему телу, водороду. И я думаю, что, в зависимости от разных факторов, но километров 14–18 в секунду в пустоте, мы разовьём на таком ракетном двигателе. А этого достаточно для меж планетного полёта.
— И у этого двигателя, в отличие от двигателей на фтороводороде, очень большой запас модернизации.
— Очень большой, тем более, что инертных газов много, хотя мы пока и сожгли только неон, но есть ещё гелий, и другие инертные газы, каковы их параметры можно предположить…
— И каковы? — Спросил ученик.
— Самый сильный окислитель из них, это неон, если брать те, что идут ниже, тяжелее. А вот учитывая теплотворную способность водорода, можно предположить, что параметры гелия, должны быть в несколько раз выше, чем у неона. Всё это требует длинной серии экспериментов.
— Мы будем их делать сейчас?
— Нет, не сейчас, пока рано, а вот сообщить королеве о неоне, и о полученном нами новом супер материале, самое время…
Королева почти никогда не приходила на испытания двигателей, тем более, на самые первые, тестовые, её интересовал только результат, но не промежуточные операции. Но в этот раз она изменила своим привычкам, слишком необычаен был результат, слишком важны были эти испытания. Если всё пройдёт успешно, новый двигатель, созданный с таким трудом, станет основой для новой космической программы. Используя его, можно будет, не загрязняя окружающую среду, как это происходит при использовании фтора, выводить очень большие грузы не орбиту. Не 50 килограмм, как раньше, и даже не 500, можно будет выводить на орбиту грузы в десятки тонн, и посылать аппараты в любые точки солнечной системы, ко всем планетам.
Королева заняла своё место в бункере за броне стеклом, в ста метрах от места запуска двигателя, рядом с ней как всегда стоял Крит, лучший учёный, из всех, что когда-либо рождались на планете. Трутень, на которого королева делала очень большую ставку.
— Что ж, ключ на старт, — распорядилась королева.
— Есть.
Начался обратный отсчёт, три, два, один, ноль, пуск… Как всегда, всю округу озарила ярчайшая вспышка, поток перегретого водорода вырвался из сопла двигателя. Здесь внизу атмосферы, где давление наибольшее, и двигатель исторгал из себя газы со скоростью чуть более 7 километров в секунду. Но, там, на высоте, в верхних слоях атмосферы, эти 7 километров в секунду, превратятся в 16ть.
Двигатель продолжал работать, шли секунды, минуты, но он всё продолжал работать, целых 480секунд, рекордное время для ракетных двигателей. Но чем больше удельный импульс, тем дольше двигатель будет работать на старте, потому что топливо тратится медленнее, тем дальше, может отправиться космический корабль, или ракета, в том и цель.
— Поздравляю, блестяще, — похвалила Крита королева. — Ты Крит даже сам не представляешь, какой подарок ты преподнес мне и нашей планете.
— Хочу только сказать сразу, прежде, чем погибнуть от приступа звёздной болезни. Такая ракета, хоть и полетит на много дальше, и выведет на орбиту больший груз. Но она на много больше стоит, чем те ракеты на кислород водороде, что мы запускали ранее. Здесь потребуется сложное, очень сложное оборудование, материалы, из которых сделаны все детали, они сами по себе не очень дороги, но имеют крайне высокую добавленную стоимость, процесс создания каждой детали очень трудоёмок.
— Ты главное сделай, а о цене не беспокойся. У нас если что, вся планета есть.
— Теперь поговорим о сроках, м… Я думаю первую ракету, проектную, массой 3 тысячи тонн, я смогу построить не раньше, чем через три месяца, и в дальнейшем…
— Но почему так долго, ведь двигатель уже создан, осталась ерунда в принципе…
— Я говорил, данная технология очень сложна, три месяца, это очень реальный срок, как бы мы интенсивно не работали.
— Хорошо, как скажешь, всё же в этом вопросе, ты соображаешь лучше меня, надо признать… Раз уж ты создал свои монокристаллы второго уровня с использованием окислителей, для увеличения жёсткости электронной связи. Да и горение инертных газов было открыто тобой же.
— Не стоит забывать про гелий, моя королева. Несмотря на то, что вы настаивали, чтобы я сосредоточил усилия на топливной паре неон водород, есть альтернативный вариант, более мощной пары, гелий водород…
— Но сроки, Крит, сроки, ракету на неоне ты создашь через три месяца, а на гелии… Там вообще требуется иное, куда большее давление. И потом, в том плане, что ты прислал мне, там требуется слишком много электричества, слишком много. Пьезоэлементы, основной источник электричества на электростанциях, они выходят из строя быстро, менять их дорого, потребление энергии чрезмерно.
— Без электричества никак моя королева…
— Вот именно, и боюсь что гелий, мы пока просто не потянем, ты даже не представляешь как дорого обходятся твои мегаватты, очень дорого.
— Да королева, я понимаю…
— Нам нужно найти иной способ производить большое количество электроэнергии, помимо пьезоэлементов, над этим предстоит работать. Учитывая то, что, судя по всему, тебе понадобится использовать всё больше и больше энергии.
— Ну… Электричество можно производить в соседних ульях, и передавать по проводам.
— Так уже сейчас и происходит, И я планирую построить новые электростанции. Но сельское хозяйство способно вырастить ограниченное количество кислородных грибов. А пьезоэлементы, служащие на электростанциях не долговечны, их приходится менять каждую неделю. Надо как-то научиться получать электричество без деформации предмета. Всё же, электричество, это для опытов, а не для промышленности, его удобно использовать, я понимаю, но это очень дорого!
— Да королева, летим на неоне моя королева.
— Нет, ты можешь параллельно изучать и свойства гелия, но ты должен сосредоточить свои усилия на более реальном проекте, двигателе на неоне.
— А что с поиском радиоактивных элементов?
— Мы построили станцию на дне мантии, и эта станция тоже потребляет постоянно кучу электричества. И отключить его никак нельзя, иначе шахтёры сварятся живьём и задохнутся. Мы пробурили несколько шахт на глубину до двухсот метров, но бурение идёт плохо. Слой твёрдых пород слишком прочен, на много прочнее чем Н2О литосферных плит. Сильно мешает давление, радиоактивные элементы пока не обнаружены, но найдено много очень тяжёлых металлов, в малых порциях. Всё это сильно затянется, слишком сложно.
— Но польза есть?
— Да польза есть, на дне очень много металлов, в том числе редких, очень редких, много меди. Мы добыли очень много металлов, и сильно пополнили наш государственный металлический запас. Так что отдача от достижения дна есть. Но наверно найти радиоактивные элементы удастся не скоро. Учёные полагают, что они могут содержаться на очень большой глубине, и придётся прорыть норы в тысячу километров глубиной, так что ты получишь их когда-нибудь, может быть, но когда, неизвестно.
— Ладно, пока что есть иной путь, и его надо освоить.
— Да, для тебя сейчас главное закончить ракету способную вывести на орбиту 30тонн. А там, будут готовы и аппараты для дальних космических экспедиций. Удачи.
— Да моя королева.