/
Автор: Васильев М.И.
Теги: астрономия космос космонавтика полет в космос издательство советская россия
Год: 1958
Текст
/И. ВАСИЛЬЕВ
Второе переработанное и дополненное издание
Под научной редакцией
доктора физико-математических наук
профессора
В. В. Добронравова
ЭТО БУДЕТ ЗАВТРА...
Маленькое, негреющее Солнце склонялось к закату, и прохладный
ветер, дувший с полюса, стал еще холоднее. Обычный для этого времени дня
туман не сгустился, и странно близкий горизонт был по-прежнему чист и
ясен. Несмотря на еще яркие лучи Солнца, освещавшие красноватого цвета
ровную, как доска, пустыню, на темно-синем небе были видны звезды. Две
луны сияли на восточной стороне неба...
Холодная красная пустыня, холодный неупругий ветер, холодное,
словно усталое, Солнце.
Вдруг в небе показалось какое-то огромнее тело. Его металлическая
обшивка нестерпимо сверкает в лучах Солнца. Оно несется вперед, похожее
на самолет своими короткими, прижатыми к бокам крылышками, но летит
почему-то вперед хвостом. Из сопла реактивного двигателя, которым
оборудован этот корабль, вырывается ослепительная струя. И грохот, может
быть, впервые раздавшийся в этом мире, разрывает вековечную тишину.
Словно непрерывной орудийной канонадой салютует корабль своему при¬
бытию на безмолвную планету.
Видимо, не все ладится у астронавтов. Зеркальная поверхность корабля
сначала мутнеет, а потом, раскалившись от трения об атмосферу, начинает
светиться красным светом. Предусмотрен ли такой нагрев создателями ко¬
рабля? Не сгорят ли, не испекутся ли заживо, словно в консервной коробке,
в своей кабине его пассажиры?
Грохот не смолкает, но скорость корабля заметно снизилась. Вот он
почти остановился и повернулся своей огненной струей к красному песку
пустыни, словно захотел опереться о него этой струей раскаленного газа„
может быть, оттолкнуться, чтобы вернуться обратно в родную стихию..
Но нет, короче становится огненный столб, все жарче его дыхание. Под этим!
дыханием свертываются, засыхают и, обуглившись, рассыпаются черным
пеплом редкие невысокие кустики — представители живого на этой почве.
Вот вспыхнул один из них и сгорел тусклым, но жарким пламенем. Значит,
в атмосфере этой планеты есть кислород!
3
Дыхание огненного вихря подхватывает пепел и вместе с тонким пе¬
ском пустыни отбрасывает далеко в сторону.
Тяжело опускается космический корабль и, качнувшись, остается
стоять вертикально на выброшенной в последний момент выдвижной треноге.
Снова воцаряется тишина. Медленно осаждается взвихренная при по¬
садке пыль. Маленькое Солнце, будто заинтересовавшись происходящим,
медлит закатиться. Коснувшись краем четкой линии горизонта, оно слов¬
но застыло в таком положении.
Вдруг в корпусе корабля открывается небольшая дверь и из нее вы¬
падает легкая веревочная лестница. По ней спускается человек в странном,
похожем на водолазный, костюме с прозрачным шлемом.
За ним из отверстия люка показывается второй. В руках у него какой-
то длинный шест. Оба спускаются и, ступив на красную почву планеты,
устанавливают этот шест вертикально. Холодный ветер пустыни подхваты¬
вает и разворачивает алое полотнище флага Страны Советов.
Посланцы далекой Земли стоят на нехоженой от века почве чужой
планеты и смотрят на флаг. Первые люди, ступившие на эту планету. Если
бы они могли, они сняли бы шапки. Но шапок у них нет, а снять скафандры
здесь нельзя. Они молча глядят на флаг...
Все медлит закатиться Солнце, хотя только четверть его выглядывает
из-за горизонта. И щедрая россыпь звезд уже раскрасила небо.
Люди стоят у флага. А рядом с ними так же безмолвно стоит их кос¬
мический корабль. Величественный и строгий, покрытый чешуей окалины
и пышащий еще не остывшим жаром, он кажется прекрасным монументом,
воздвигнутым на этой чужой планете труду, дерзости и могуществу мысли
советского человека...
Звезды тускнеют, наиболее слабые из них погасают совершенно, слов¬
но задернутые тонким слоем кисеи — спустился обычный вечерний туман.
И хотя эта легкая дымка, повисшая в разреженной атмосфере планеты,
не похожа на густые земные туманы, она означает присутствие воды. А там,
где есть воздух, содержащий кислород, вода, сносные температурные усло¬
вия, должна быть и жизнь. И, может быть, она представлена не только эти¬
ми полумертвыми низкорослыми кустарниками и лишайниками.
Может быть, это к живым прилетели живые...
Завоевание мирового пространства, посещение других планет — одна
из самых пленительных научно-технических проблем, волнующих сегодня
человечество. Из неясной мечты она стала ныне очередной конкретной за¬
дачей науки и техники. Уже не писатели-фантасты выдумывают подроб¬
ности космических рейсов, а ученые и инженеры во многих странах об¬
суждают различные варианты межпланетных кораблей. Быть может, уже
выплавлен тот металл, которому суждено посетить чужие планеты;
вероятно, людям нашего поколения суждено ступить не только на по¬
крытую вековечной пылью поверхность Луны, но и на бурую почву Мар¬
са, заглянуть под облачный полог Венеры.
4
Свершение вековой мечты человечества близко.
О том, как идет человек к свершению этой мечты, об истории открытия
им сначала одной планеты — своей Земли, и грядущем открытии Вселенной,
о сегодняшних искусственных спутниках и завтрашних космических ко¬
раблях, о препятствиях, которые уже преодолены и которые еще стоят на
героическом пути к звездам, и рассказывает эта книга.
...одна крепость за другой
капитулирует перед натис¬
ком науки, пока♦ наконец9 вся
бесконечная область природы
не оказывается завоеванной
знанием и в ней не остается
больше места для творца.
Ф. Энгельс
ШСШ&пбь
ГЛАВА ПЕРВАЯ
НАЧАЛО ПУТИ
Когда-нибудь будущие историки напишут интересную книгу
о том, как человек шаг за шагом завоевывал Вселенную, как
сначала одну за другой посетил он и освоил планеты нашей сол¬
нечной системы, а затем отправился и на разведку бесконечных
пространств Галактики — к звездам. Это будет огромная по со¬
держанию книга, ибо бесконечно громаден дерзкий подвиг чело¬
веческого разума и рук, который в ней будет описан. Свершение его
займет не десятилетия, а столетия и тысячелетия. Но, даже напи¬
санная через тысячи лет после нас, эта книга не будет иметь кон¬
ца: бесконечен мир и бесконечна возможность человеческого разума позна¬
вать его. И бесконечно будет длиться этот процесс познания. За каждой
пройденной далью, каждой взятой вершиной будет открываться новая, еще
более пленительная даль и будет манить новая, еще более заманчивая
вершина.
Первую главу этой книги мы можем представить себе уже сегодня.
Это будет глава о том, как человек открыл первую планету — свою Землю.
Но среди титанических подвигов, которые совершат в грядущем разум и
труд человека, этот первый подвиг окажется не последним и по значению
и по величию.
И прежде чем отправиться в будущее — ибо путешествия в космос —
это дело будущего, хотя и не очень отдаленного — оглянемся в прош¬
лое. Бегло перелистаем страницы этой первой главы. Среди многих имен
людей, вложивших свой труд в дело открытия родной планеты, отметим
только самые яркие. Но без этого — пусть краткого — экскурса в прош-
7
лое трудно будет представить себе все величие, всю грандиозность и
дерзость того подвига, накануне свершения которого стоит ныне чело
вечество.
ПЕНЬ, ДИСК ИЛИ ШАР?
Было время, когда человек не представлял себе, как устроена наша
Земля — планета, на которой мы живем. Люди знали только те области,
в которых они жили, да имели представление о соседних областях, насе¬
ленных народами, с которыми они вели торговлю и воевали.
Всего 2000 лет назад для древних европейцев всем миром — «кругом
Земли» — была область Средиземного моря. О странах, лежащих за Гер¬
кулесовыми столбами — современным Гибралтаром — и Колхидой, рас¬
сказывали только в сказках. Для китайцев, создавших к тому време¬
ни очень высокую культуру, Европа была легендарной страной чудес и
не существовало ни Америки, ни Африки, ни Австралии.
Слишком слабо были развиты в те времена средства сообщения, чтобы
мог человек объехать и осмотреть большие пространства. А зная только
свою область, как мог он судить о строении всей Земли? Но уже тогда
люди пытались представить себе строение всей планеты.
}КившийвУ1—V веках дон. э. древнегреческий мудрец и поэт, рассказ¬
чик и философ Ксенофан утверждал, что Земля имеет вид пня, на плоской
поверхности которого и живут люди. Корни этого пня глубоко уходят в
пространство и удерживают его от падения.
Другой древнегреческий философ, изобретатель солнечных часов Ана¬
ксимандр из Милета (610—546 гг. до н. э.), считал, что Земля имеет форму
цилиндра, высота которого равна трети диаметра основания. Она удер¬
живается в равновесии, говорил он, вследствие одинакового расстояния
от всех небесных тел.
Ученик Анаксимандра — Анаксимен (VI в. до н. э.) считал Землю
плоским диском, который держится на уплотненном от его тяжести
воздухе.
Все это были догадки, умозрительные представления, бесконечно да¬
лекие от истины.
О том, что Земля представляет собой шар, ныне знает каждый. Впер¬
вые же эта мысль возникла в философской школе пифагорейцев.
Однако не явления материального мира натолкнули пифагорейцев на
мысль о шарообразности Земли. В школе Пифагора исповедовалось мисти¬
ческое учение о божественной сути чисел, о гармоническом совершенстве
природы. «На основании требований геометрической гармонии, доиски¬
ваясь совершенства в творении, они (пифагорейцы. — М. В.) и Земле при¬
дали совершенную форму «шара», — писал один из последователей Пифа¬
гора Филолай.
В представлениях пифагорейцев о строении мира наивная мистика
смешивалась с научным предвидением. А между тем уже в те времена были
8
известны явления, которые могли бы служить убедительными доказатель¬
ствами шарообразности Земли.
Уже в то время Средиземное море было обжитым морем, освоенным
мореплавателями. Глядя в ясный день с палубы судна, моряки замечали,
что горизонт всегда имеет вид круга, тем большего, чем с более высокой
точки оглядываешь его. Приближаясь к берегу, моряки наблюдали, как
из-за линии горизонта постепенно показываются вершины гор, затем их
средние части и только после этого — основания. Не могли не обратить
внимания моряки — люди, больше всех других заинтересованные в те вре¬
мена в развитии астрономии для ориентировки в море, — и на то, как из¬
меняется, в зависимости от их местонахождения, высота звезд. Но только
знаменитый древнегреческий философ Аристотель (384—322 гг. до н. э.)
первым привел все эти доказательства шарообразности Земли.
В течение прошедших с тех пор двадцати трех веков эта идея о шаро¬
образности Земли неоднократно оспаривалась и отвергалась. Но она не¬
изменно торжествовала, потому что истина не может не восторжествовать
рано или поздно.
А перед древними философами встал новый вопрос: а какова же вели¬
чина шара, на котором мы живем?
Аристотель не дал ответа на этот вопрос, сама постановка которого
в те времена была величайшей дерзостью мысли. Однако ученые смогли
в дальнейшем его не только поставить, но и ответить на него.
ЭРАТОСФЕН ИЗМЕРЯЕТ ЗЕМЛЮ
Ученик Аристотеля великий полководец Александр Македонский
в дельте Нила, на берегу моря, основал город, и сегодня еще обозначенный
на всех картах мира. Этот город, которому было суждено на несколько
веков стать научным центром мира, он в честь свою назвал Александ¬
рией.
Воцарившаяся в Александрии после смерти Александра династия
Птолемеев, основанная одним из полководцев великого македонского за¬
воевателя, не жалела средств для развития науки и искусства, рассчитывая
этим придать блеск своему царствованию. В городе были созданы музей,
академия, знаменитая библиотека. В числе ученых, прославивших город,
и доныне известны каждому имена математика Эвклида, физика и механика
Архимеда, астронома Аристарха Самосского, изобретателя простейшей па¬
ровой турбины Герона.
В этом-то городе и попытались впервые измерить величину земного
шара. Осуществил эту попытку знаменитый ученый Эратосфен. Вовремя лет¬
него солнцестояния он измерил положение Солнца в самой его высшей точке
на небесном своде. Оказалось, что Солнце не стоит в Александрии в пол¬
день прямо над головой. Между вертикальной линией и лучом Солнца
оказался угол величиной в 7°21/. А в другом городе — Сиене, лежащем от
Александрии к югу на расстоянии 5 000 стадий, — в этот день Солнце стоя-
9
ло вертикально над головой, и его лучи падали на дно самого глубокого
в городе колодца. Эратосфен принял Сиену и Александрию лежащими на
одном меридиане, произвел некоторые не очень сложные математические
вычисления и определил окружность Земли равной 250 тысячам
стадий.
К сожалению, в настоящее время мы не знаем, какую именно величи¬
ну имела египетская единица длины — стадия. По одним данным она рав¬
на 157,7 метра, по другим— 180 метрам. Если принять первую цифру,
то окружность земного шара получается равной 39 425 километрам, то есть
древний александрийский ученый ошибся всего на несколько сотен кило¬
метров!
СУДЬБА РУКОПИСЕЙ АРИСТАРХА САМОССКОГО
Точные науки — астрономия, математика, механика — достигли в
Александрии замечательного расцвета. Со всех стран Средиземного моря
свозились в знаменитую александрийскую библиотеку рукописи древних
авторов. Трудно представить себе, какие сокровища хранились там, на¬
сколько полнее было бы наше знание древнего мира, если бы они стали
достоянием потомства.
Религиозное мракобесие уничтожило эти бесценные сокровища.
В 391 году в храм Сераписа, где хранились рукописи знаменитой
александрийской библиотеки, ворвалась толпа фанатиков-христиан. Пред¬
водительствовал этой бандой мракобесов архиепископ Теофил. В дикой
злобе, ослепленные ненавистью к просвещению фанатики, подожгли биб¬
лиотеку. Ересью называли они глубочайшие прозрения древних филосо¬
фов только потому, что те давали другую картину устройства мира, чем
священная книга христиан — библия. В огне погибло 400 тысяч бесценных
свитков рукописей древних авторов, любовно переписанных и прокоммен¬
тированных создателями и хранителями библиотеки.
В 640 году арабский халиф Омар, огнем и мечом распространявший
новое религиозное учение — ислам, начал завоевание Египта. Войска
Омара заняли Александрию. Завоевателю доложили, что в одном из зда¬
ний города хранится большое количество древних рукописей. Это были
остатки знаменитой библиотеки. «Сжечь, — приказал фанатик-халиф. —
Если в этих книгах говорится противное корану, они не нужны, если
же они согласны с кораном, они тоже ненужны, ибо это уже сказано в ко¬
ране. Все, что надо знать правоверному, изложено в коране» (кораном на¬
зывается священная книга последователей ислама).
И снова заклубился черный едкий дым над кострами, питаемыми дра¬
гоценными свитками пергаментов. Представители разных религий, как
огня боявшиеся просвещения, словно соревновались между собой, кто боль-,
ший вред нанесет науке, культуре, человечеству...
В огне этих пожаров и погибли сочинения замечательного ученого
древности Аристарха Самосского (320—250 гг. до н. э.). Только сопо-
10
ставляя те места из сочинений других философов, в которых цитирова¬
лись высказывания этого ученого, можем мы судить о его взглядах на
устройство мира.
А взгляды эти были очень смелы для того времени и намного опере¬
жали век, в котором жил ученый.
Он первым высказал предположение, что Земля вращается вокруг
своей оси и обращается вокруг Солнца. Мало того, он произвел первые в
истории измерения расстояния до Луны и до Солнца, а также измерения
величины Луны и Солнца. По его вычислениям получилось, что радиус
Луны в три раза меньше, а радиус Солнца в шесть раз больше земного
радиуса. Луна, по вычислениям древнего философа, находится от
Земли на расстоянии 74, а Солнце — 1 400 земных радиусов. Аристарх пер¬
вым высказал предположение, что звезды расположены столь невообразимо
далеко, что величины земной орбиты недостаточно для того, чтобы заме¬
тить их смещение.
Аристарха еще при жизни преследовали за его учение жрецы господ¬
ствовавшей тогда религии. А после смерти сочинения его были сожжены и
самое имя почти забыто...
Но нельзя сжечь истину.
СИСТЕМА КЛАВДИЯ ПТОЛЕМЕЯ
Александрийский ученый Клавдий Птолемей (70—147 гг. н. э.) знал
об учении Аристарха Самосского. Однако, несмотря на то, что со времени
возникновения этого учения прошло почти четыре века, Птолемей не
смог понять глубины его. Слишком низок был общий уровень знаний в
механике, чтобы могло быть понято глубочайшее прозрение великого уче¬
ного.
Возражая Аристарху Самосскому, Птолемей утверждает, что если бы
Земля вращалась, то от нее отставали бы птицы, поднявшиеся в воздух.
А если бы Земля двигалась в пространстве вместе со всеми телами, то, по
мнению Птолемея, «она опередила бы все эти тела, оставила бы всех живот¬
ных, а равно и прочие тяжелые тела без всякой поддержки на воздухе и,
наконец, скоро и сама бы выпала из Неба».
Между тем развитие производства, торговли, мореплавания требо¬
вало создания точной системы строения мира, пользуясь которой можно
было бы ориентироваться по небесным светилам на поверхности Земли,
определять времена года, составить календарь и т. д. Отвечая этим запро¬
сам времени, Птолемей создал свою систему строения мира. Система по¬
лучилась очень сложной. Ведь к тому времени, были открыты многие за¬
кономерности видимого движения Солнца и планет по небесному своду, и
их надо было объяснить, исходя, как нам известно теперь, из неправильных
предпосылок.
В центре мира Птолемей поместил Землю, а вокруг нее заставил вра¬
щаться все другие светила. В основе системы лежало допущение, что
11
центры этих кругов не совпадают с центром Земли, а лежат вне ее, в прост¬
ранстве.
Для того чтобы рассчитанные по системе Птолемея положения светил
совпадали с истинными, пришлось ввести дополнительные орбиты, по
которым вокруг центров, расположенных на основных орбитах, движутся
планеты.
Сочинение Птолемея «Великое построение», в котором он изложил свою
систему, было переведено под названием «Альмагест» на арабский язык.
Затем с арабского эту книгу перевели на латинский, и она стала официаль¬
ным астрономическим учением католической церкви. Вместе с тем католи¬
ческая церковь извратила построение Птолемея: Землю она объявила пло¬
ской, а к светилам для приведения их в движение приставила ангелов.
Влияние церкви на века затянуло господство ошибочной системы Пто¬
лемея, хотя она во все времена и в разных странах вызывала многочислен¬
ную критику.
«Если бы зодчий Вселенной спросил совета у меня, я предложил бы
ему гораздо более простую систему, чем Птолемеева!» — воскликнул
в 1250 году Альфонс X Кастильский.
Королю, любителю астрономии, эти слова стоили короны. Но ника¬
кие репрессии со стороны церкви не могли спасти обветшалую систему
Птолемея.
...Когда-то, очень давно, какой-то человек, видимо одетый еще в
звериную шкуру и вооруженный кремневым топором и луком со стрела¬
ми, где-то — на свайном ли помосте в центре Европы или у входа в пеще¬
ру на краю Азии, — заглядевшись на ночное, усыпанное звездами небо,
в первый раз задал себе вопрос об устройстве Вселенной и в первую оче¬
редь — Земли. Сколько десятков тысячелетий лежат между этим первым
мудрецом, не знавшим ни грамоты, ни истории, которых тогда не было, и
древним философом Аристотелем, впервые установившим, что Земля яв¬
ляется шаром? Сколько времени занял этот первый шаг по лестнице зна¬
ния?!
Через восемнадцать веков догадка Аристотеля была подтверждена
опытом. Человек объехал вокруг земного шара. Скоро настанет время —
и он со стороны, отдаленный от него настолько, что сможет единым взгля¬
дом объять его целиком, увидит этот шар. Все стремительнее движется
человечество вперед, по пути прогресса.'
ПЕРВОЕ КРУГОСВЕТНОЕ ПУТЕШЕСТВИЕ
Конец XV века ознаменовался целым рядом выдающихся географиче¬
ских открытий.
27 октября 1492 года матрос, дежуривший на мачте каравеллы Хри¬
стофора Колумба, криком «Земля! Земля!» приветствовал открытие огром-
12
ного американского материка. В 1498 году Васко да Гама обогнул Африку
и открыл морской путь в Индию. Лихорадка открытий, завоеваний охва¬
тила две наиболее развитые в то время в торговом отношении страны мира —
Испанию и Португалию, находившиеся на перекрестке торговых путей.
Усилилось и их взаимное соперничество. Интересы купцов этих двух
стран постоянно сталкивались. Назревала война.
В 1494 году папа римский разделил земной шар между этими двумя
странами. Посередине Атлантического океана с севера на юг он провел
линию раздела. Все земли, и открытые и неоткрытые, находившиеся к
востоку от этой линии, он отдал Португалии, к западу — Испании.
Этим дележом, однако, остались довольны далеко не все. Испанцев
по-прежнему манили сокровища далекой Индии, страны чудес. И вот тог¬
да смелый мореплаватель Фернан хМагеллан взялся провести испанские
корабли в обход американского материка и с востока, не переходя прове¬
денной папой римским линии, попасть в Индию. При этом Магеллан, как до
него Колумб, основывался на гипотезе о шарообразности Земли.
20 сентября 1519 года пять кораблей под командованием Магеллана
вышли из гавани Сан-Лукар. На их мачтах гордо развевались испанские
флаги. 265 человек составляли команду этих кораблей.
Три года длилась-героическая эпопея путешествия экспедиции Магел¬
лана. Участникам ее пришлось пережить немало приключений: бороть¬
ся со штормами, голодать и вести сражения с жителями открываемых зе¬
мель. Один за другим гибли корабли. Завершив главную, труднейшую часть
беспримерного путешествия, погиб сам Магеллан. Но через 3 года, двига¬
ясь все время только на запад, остатки экспедиции Магеллана бросили
якорь у родных причалов Сан-Лукара.
Из пяти кораблей здесь встал на якорь всего один. Из 265 человек
команды вернулось 18. Но эти 18 были первыми людьми, объехавшими во¬
круг своей планеты. Географические открытия, которые делались до Магел¬
лана, расширяли раницы исследованной части Земли, но не могли быть
окончательными. Эта экспедиция, по существу открывшая нашу планету,
определила границы мира, обитаемого человеком. И хотя на картах двух
полушарий, которые смогли теперь начертить ученые, было немало бе¬
лых пятен, оставались еще неоткрытыми целые материки, обнаружение
и исследование их стало только делом времени, смелости и настойчивости.
НАУКА И РЕЛИГИЯ
В течение многих веков каждый шаг вперед науки о строении Все¬
ленной был подвигом, требовавшим не только глубочайшего проникнове¬
ния мысли, гигантского труда, но и величайшей смелости. Новое слово в
науке о Вселенной люди нередко оплачивали изгнанием, заключением,
смертью. Яростнее всего против каждой новой живой мысли, объяснявшей
необъяснимое до этого явление природы, раскрывавшей новую особенность
устройства мира, выступала религия.
Это понятно. Ведь каждое новое открытие в этой области наносило
удар по религиозным догмам, по церковному учению, подрывало самый
фундамент религии. В основе всякого религиозного учения лежит вера в
установленные принципы, которые считаются нередко откровением самого
божества. Развитие же рауки опровергает эти принципы, не оставляет от
них камня на камне. Откровение божества, утверждения пророков оказы¬
ваются наивными сказками, верить в которые становится невозможным.
И защитники религии обрушивали «божественный» гнев, а чаще ре¬
альную земную кару на людей, дерзавших высказать мысль, противоре¬
чащую догматическим учениям церкви. Так религии всех мастей и оттенков
неизбежно становились защитниками темноты и невежества, противниками
прогресса и науки. Более десяти веков над всем христианским миром ви¬
села черная ночь, озаряемая огнем костров, на которых на площадях жгли
книги и их творцов. Преследование стремления к знанию и науке стало гос¬
подствующей идеей времени.
Еще в IV веке н. э. один из отцов церкви, Евсевий, писал: «Не по не¬
вежеству ставили мы низко науки, но из презрения к их совершенной бес¬
полезности. Мы же хотим обратить нашу душу к лучшим вещам».
В 1163 году было запрещено на церковном соборе чтение лекций по
физике. Папа Бонифаций VIII (умер в 1303 г.) воспретил врачам препари¬
рование трупов. Папа Иоанн XXII в 1317 году запретил изучение химии.
Ученый синклит французской коллегии в 1534 году отказался ввести
преподавание «Начал» Эвклида как сочинения «пустого, не заключающего
в себе ничего путного».
В 1659 году только'в епископстве Бамберга были сожжены живыми
1200 человек, в архиепископстве Трира — 6 500 человек.
Церковь боялась даже детей, стремилась в зародыше задушить вся¬
кий намек на свободомыслие. В 1652 году в Швейцарии девочка И лет бы¬
ла задушена в башне, затем труп ее был сожжен. Преступление этого
ребенка заключалось в том, что она делала чучела птиц... В Люцерне в
1695 году в башне на полу был задушен «за непризнание бога» ребенок 7 лет.
Труп его также был сожжен в верховном судилище.
Тысячи сожженных, удушенных — «умерщвленных без пролития кро¬
ви», — какое страшное лицемерие заключалось в этой канонической фразе
католической церкви! — отмечают путь церкви.
ВОССТАНИЕ КОПЕРНИКА
Каким запасом мужества, убежденности надо было обладать, чтобы
в это страшное время выступить со смелой научной идеей, затрагиваю¬
щей основу основ религиозного учения о Вселенной — разбить хрусталь¬
ные сферы официальной Птолемеевой системы, по словам талантливого
датского астронома Тихо Браге, «сорвать Солнце с неба и утвердить его
в пространстве», а Землю из привилегированного положения свести до ран¬
га всего лишь одной из шести известных тогда планет!
14
НИКОЛАЙ КОПЕРНИК
Великий научный подвиг, совергиггл он, раз-
рушивший освищенную церковью геоцентри¬
ческую систему строении мира Птолемеи,
утвердивгиий Солнце в центре планетной
системы.
Этот подвиг совершил гениальный польский ученый Николай
Коперник.
Не один десяток лет работал скромный сын булочника, каноник фром-
борка — маленького городка на берегу Вислы, — над своей револю¬
ционной теорией строения Вселенной. Приезжавшим к нему ученым он
иногда рассказывал о своих идеях, спорил с ними, слушал их возражения.
Но будучи сам служителем церкви, Коперник, как никто, знал, что может
значить для него открытое выступление с новым учением. Только к самому
концу жизни решился он издать свою книгу, «вылежавшую уже не девять,
но почти четырежды девять лет», как сам писал он в посвящении.
Рассказывают, что 23 мая 1543 года в Фромборк из Нюрнберга приска¬
кал гонец. Он соскочил со взмыленного коня около старой башни фромборк-
ского собора и, прижимая к груди какой-то, видимо очень ценный, свер¬
ток, кинулся по лестнице во внутреннее помещение. Он успел вовремя:
Николай Коперник был еще жив. Гонец развернул сверток и положил
перед ученым первый экземпляр его книги «Об обращении небесных сфер».
И старый ученый умер, положив руку на эту книгу.
Вот как представлял себе строение мира Николай Коперник.
В центре солнечной системы находится пылающее Солнце. Вокруг
него движутся по круговым траекториям планеты Меркурий, Венера, за¬
тем Земля с Луной, Марс, Юпитер и Сатурн.
Дальше, расположенная на большом расстоянии, находится сфера не¬
подвижных звезд.
Смена дня и ночи объясняется вращением Земли вокруг своей оси.
Земля не неподвижна, она не центр мира, она движется. Она вращает¬
ся вокруг своей оси и по круговой орбите летит вокруг Солнца. А движение
Солнца, Луны и звезд вокруг Земли — движение кажущееся, являющееся
следствием земных движений...
Аристотель утвердил мысль о шарообразности Земли. Коперник привел
Землю в движение. От первого до второго шага по лестнице знаний прошло
меньше 2000 лет.
Книга Николая Коперника была написана очень трудным языком,
доступным только ученым. Она была посвящена самому римскому папе.
Поэтому в течение довольно значительного времени католическая цер-
Шаг за шагом завоевывал человек атмосферу, все выше и выше проникая в ее заоб¬
лачные дали чуткими органами своих приборов. На высоту лишь немногим больше
20 километров поднимаются современные самолеты. Но и эта скромная на наш се¬
годняшний взгляд высота превосходит более чем в два раза высочайшие горные
вершины и области, в которые осмеливаются залетать самые могучие птицы. На
22 километра над поверхностью Земли поднимались стратостаты, до высоты в 36,5
километра — радиозонды и до 40 километров — шары-зонды. На этой высоте обыч¬
но догорают метеоры. Во много раз подняли потолок, достигнутый человеком, ра¬
кеты. Они пронизывают всю толщу атмосферы, выходят в космическое простран¬
ство. С их помощью уже запущены первые искусственные спутники Земли; скоро
их траектории пересекутся с вековечным путем Луны. Высоты в 1880 километров
достиг третий искусственный спутник Земли.
16
ковь не замечала ее революционизирующего действия. Эта книга была по¬
добна бомбе замедленного действия, подведенной под самые основы фунда¬
мента религии. Но вскоре бомба взорвалась: учение Коперника начало
овладевать умами людей, и церковь со всей яростью обрушилась на всех ви¬
новных, с ее точки зрения, в распространении «коперниканской ереси».
КОСТЕР, КОТОРЫЙ БУДЕТ ГОРЕТЬ ВЕЧНО
17 февраля 1600 года в Риме, на площади Цветов, в присутствии много¬
тысячной толпы сожгли на костре живого человека. Это был знаменитый
итальянский философ, пламенный пропагандист, блестящий мыслитель —
Джордано Бруно. Вокруг костра толпились серолицые люди с крестами
на шеях и в черных балахонах. Это были служители католической церкви,
осудившей на смерть великого ученого.
В толпе, собравшейся на площади, люди шепотом передавали друг дру¬
гу слова, которые произнес Бруно после того, как суд вынес свое решение:
«Вы произносите свой приговор с большим страхом, чем я его выслушиваю».
В какой же новой, еще более страшной «ереси», с точки зрения цер¬
ковников, был виноват этот мужественный человек, не согласившийся под
угрозой жестокой казни отказаться от своего учения, без единого стона сго¬
ревший заживо на костре?
Джордано Бруно пропагандировал в своих сочинениях и выступле¬
ниях гелиоцентрическую систему мира Николая Коперника. Уже одна про¬
паганда этого учения, ставившего нашу Землю в один ряд с целой семьей
планет, с точки зрения церкви была смертельным грехом. Но пылкий италь¬
янский ученый, не имевший в своем распоряжении ни сегодняшних данных
астрономии, ни даже плохонькой зрительной трубы (которая была изобре¬
тена вскоре после его смерти), одним гениальным проникновением мысли
еще дальше Коперника прошел по пути понимания Вселенной. Коперник
знал о звездах только то, что они находятся очень далеко. Бруно рассмот¬
рел в трепетных светящихся точках, горящих на ночном небе, далекие солн¬
ца, подобные нашему. Вселенная бесконечна, утверждал Бруно. «Существуют
бесчисленные солнца, бесчисленные земли, которые кружатся вокруг своих
солнц, подобно тому, как наши семь планет кружатся вокруг нашего Солнца».
Гениальный ученый разбил последнюю хрустальную сферу, которую
еще не тронул Коперник, и отодвинул границы Вселенной в бесконечность,
не оставив и клочка пространства для бога. Вместе с тем Земля стала уже
не одной из семи планет, а одной из бесконечного множества планет, среди
которых могут быть и неизбежно есть обитаемые разумными существами.
...Во многих городах мира стоят сегодня памятники великому мысли¬
телю. Стоит такой памятник и в Москве рядом с шарообразным куполом
планетария.
Памятник изображает Джордано Бруно в последний день, точнее в
17
последний час его жизни. На мраморном пьедестале пылает мраморный
костер, на котором горит и не сгорает мраморный человек. Ежедневно груп¬
пы юношей и девушек приходят к подножию этого памятника, и опытные
лекторы рассказывают им о подвиге гениального ученого, открывшего чело¬
вечеству Вселенную.
Стоит памятник великому итальянцу и у него на родине, в Риме, на
площади Цветов, где когда-то оборвалась его светлая жизнь и началось
бессмертие. В 1889 году, в день, когда был торжественно открыт этот па¬
мятник, церковники оделись в траур. Яростный вой подняли они, требуя
его низвержения. А в 1931 году папа римский специальной буллой причи¬
слил к лику святых, кардинала Беллярмина — убийцу Джордано.
Сегодня смелые идеи Бруно полностью подтверждены результата¬
ми точных и кропотливых исследований ученых, изучающих миры тех
звезд, истинную природу которых он столь гениально провидел.
ПЛАНЕТЫ ПЕРЕСТАЛИ БЫТЬ ЗВЕЗДАМИ
Трудно сказать, кто, где и когда впервые догадался соединить несколь¬
ко стекол, придав им специальную форму, чтобы получилась зрительная
труба.
Говорят, что уже создатель знаменитой энциклопедии «Большой опыт»
Роджер Бэкон, умерший в 1294 году, знал эту тайну оптики. Во всяком слу¬
чае он утверждает в одном из своих сочинений, что «прозрачные тела
могут быть отделаны так, что отдаленные предметы окажутся приближен¬
ными... что на невероятном расстоянии будем читать малейшие буквы и
различать мельчайшие вещи».
Когда в 1605 году голландский оптик Ганс Липперсгейм попросил
награды за свое изобретение «трубы для смотрения вдаль», ему было от¬
казано, так как такая труба уже якобы существовала. Однако истории
хорошо известно, кто первым направил подзорную трубу на небо, превра¬
тил ее в телескоп. Это сделал 7 января 1610 года Галилео Галилей — про¬
фессор физики Пизанского университета.
Конечно, телескоп Галилея ни в какое сравнение не может идти с теми
могучими и точными аппаратами, которыми располагают сегодняшние астро¬
номы. Но.это был первый в мире телескоп, и сделанные с его помощью от¬
крытия более потрясли мир, имели большее значение в истории науки,
чем любые другие позднейшие исследования.
Галилей направил свою трубу на чистое звездное небо. Там, где он
простым глазом видел две-три звезды, он внезапно увидел тридцать, а то
и сорок. Значит, звезд значительно больше, чем мы видим простым глазом.
Это было первое и самое простое открытие, сделанное им с помощью теле¬
скопа.
Галилей направил свой аппарат на Луну. На чистом диске ночного
спутника он увидел горные цепи, светлые и темные области, странные коль¬
цевые горы -г- кратеры. Галилей по величине отбрасываемых теней даже
18
Он первым отодвинул границы Вселенной вс-
бесконечность и утвердил мысль о мноэ/се-
ддаордлно брл но ствечности обитаемым миров.
измерил их высоту, она оказалась примерно такой же, какую имеют горы
на Земле. Не было никакого сомнения, что это новый мир — большой и
многообразный.
Противники учения Коперника выдвигали довод, который трудно
было опровергнуть защитникам нового учения. Если Венера и Меркурий,
говорили они, обращаются вокруг Солнца по орбитам, меньшим земной,
мы должны видеть их в виде серпа, подобного лунному. Но ведь этого нет.
Значит... Галилей навел свой телескоп на Венеру. Звездочка внезапно
превратилась в крохотный серебряный серп. «Блуждающие звезды» древ¬
них, оказывается, резко отличались от остальных, неподвижных звезд.
Наблюдения Галилея показали, что планеты—темные шары, освещаемые
лучами Солнца, как и наша Земля.
Рассматривая в телескоп Юпитер, Галилей обнаружил четыре неболь¬
шие звездочки, которые упрямо следовали за Юпитером, то обгоняя, то от¬
ставая от него. Сомнений быть не могло: это были спутники Юпитера,
такие же, как наша Луна. Значит, не только Земля является центром вра¬
щения небесных тел. В руках Галилея оказались убедительнейшие дока¬
зательства правоты гелиоцентрической системы мира. Но как встать на
защиту этой идеи, если католической церковью было объявлено, что учение
Коперника о неподвижности Солнца и подвижности Земли осуждается как
противное «католической истине». Осуждались и предавались сожжению
все книги, поддерживавшие это учение.
Правда, у Галилея среди кардиналов были влиятельные друзья. Но,
несмотря даже на их защиту, в течение многих лет инквизиция вниматель¬
но следила за Галилеем.
И свою книгу «Диалог Галилео Галилея о двух главнейших систе¬
мах мира — Птолемеевой и Коперниковой» итальянский ученый написал
в виде разговора между тремя собеседниками, подобно тому как сейчас
пишут пьесы. В этом диалоге, конечно, не было запутанного действия, ро¬
мантической истории, но читался он с не меньшим интересом, чем самые
занимательные повести того времени. В этом сочинении, написанном до¬
ступным почти каждому, популярным языком, читателя захватывала ро¬
мантика науки, открытий, невиданцо расширяющих известный человеку
мир. Собеседники диалога спорили о двух системах мира: один отстаивал
точку зрения Коперника, другой—'Птолемея. Доводы коперниканца ум¬
ны, убедительны, доводы защитника Птолемеевой системы бледны и наивны.
Говорят, что тогдашний папа Урбан VIII узнавал в них, читая книгу Гали¬
лея, свои собственные слова.
Будучи уже глубоким стариком, напечатал великий ученый свою кни¬
гу. И сразу же на него обрушился гнев церкви. Семидесятилетнего седого
ученого, которым восхищались все передовые умы Европы, гордость Ита¬
лии, вызвали на суд и заставили отречься от своего учения.
Стоя на коленях и преклонив голову, ученый был вынужен прочитать
текст отречения от тех взглядов, которых он придерживался всю жизнь,
которые страстно защищал, проповедовал и утвердил своими наблюде¬
ниями.
20
Первый человек, направивший иа звездное
небо 'телескоп. Сделанные нм открытии
окончательно утвердили правильность за-
ГАЛ12ЛЕО ГАЛИЛЕЙ крещенной церковью „коперниканской ересгс"»
Великий ученый , был вынужден пойти на этот шаг. Ведь еще горели
костры инквизиции. Только 33 года прошло со дня казни Джордано Бруно.
Всего 14 лет назад страшной казни был предан другой итальянский фило¬
соф Лючилио Ванини. Ему вырвали язык, затем его повесили, а труп
сожгли и прах развеяли по ветру. А разве один Томазо Кампанелла десят¬
ками лет томился в застенках инквизиции, проходя сквозь пытки и бесчи¬
сленные издевательства? И, несмотря на это, как говорит предание, прочитав
отречение и поднявшись с колен, Галилео Галилей произнес вполголоса:
«А все-таки она вертится!..»
Пусть это только красивая легенда. Ио она убедительно говорит, на
чьей стороне в этом споре седого коленопреклоненного ученого и могущест¬
венных князей церкви было сочувствие, любовь, сердце народа.
ЗАКОНОДАТЕЛЬ НЕБА
Ни костры инквизиции, ни отлучения от церкви, ни темницы мона¬
стырей не могли остановить торжества истины. Противники коперниковой
системы пытались оперировать и научными доводами. Одним из наиболее
убедительных было несоответствие положений планет, рассчитанных в
согласии с системой Коперника, с истинным их положением на небе. От¬
ветить на это возражение смог выдающийся немецкий астроном Иоганн
Кеплер (1571—1630), прозванный современниками «законодателем неба».
Он с полным основанием смог бросить противникам знаменитую фразу:
«Оставьте в покое математические истины!
Ваш топор, которым вы хотите перерубить железо, не в состоянии тро¬
нуть даже дерево!»
Действительно, гелиоцентрическая система строения мира была уже
«железной» системой.
Иоганн Кеплер был учеником и научным наследником прославив¬
шегося точностью своих наблюдений датского астронома Тихо Браге, ра¬
ботавшего в Чехии, в Праге. Занимаясь обработкой многочисленных наблю¬
дений Марса, сделанных Тихо Браге, Кеплер установил три знаменитых
закона движения планет вокруг Солнца. Эти законы уточняли и дополня¬
ли * Коперникову систему строения мира.
Коперник предполагал, что планеты движутся по окружностям, а
Кеплер установил, что каждая планета движется по замкнутой кривой
другого типа — эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце.
Коперник считал, что планеты движутся по своим траекториям равно¬
мерно, не убыстряя и не замедляя своего движения. Кеплер доказал, что
скорость планет изменяется: проходя более отдаленный от Солнца участок
орбиты, они замедляют свое движение, а приближаясь к Солнцу, ускоряют
свой бег. Он установил математическую закономерность этих изменений
скорости движения.
Третий закон Кеплера устанавливает зависимость времени обращения
планет вокруг Солнца от среднего расстояния до него.
22
Современники называли его „законодателем
неба*. Он открыл основные законы движении
планет,, те самые законы, но которым бу¬
дут двигаться, в межпланетном простран-
ИОГАНН КЕПЛЕР стве многие типы космических кораблей.
Великого ученого — «законодателя неба» — преследовала церковь;
бедность, почти нищета, была его уделом. Умер он, простудившись во время
поездки ко двору, куда направился просить свое мизерное жалование «ко¬
ролевского астронома», которое выплачивалось ему крайне нерегулярно.
Даже могила его осталась не известной потомству.
Так объединенными усилиями ученых многих стран и народов была
открыта наша планета Земля. Древние эллины первыми попытались пред¬
ставить ее себе всю целиком, и не их вина, что общий уровень знаний не поз¬
волял еще им подняться до строгих научных обобщений. Но уже они
утвердили понятие о шарообразности'Земли. И уже в их времена возникли
первые догадки о ее движении и о том, что не она является центром Все¬
ленной.
Польский ученый Коперник явился основоположником гелиоцентри¬
ческой системы строения мира. Итальянец Джордано Бруно в бесконечность
отодвинул границы Вселенной. Его соотечественник Галилео Галилей
нашел убедительные доказательства теории Коперника, а немецкий ученый
Иоганн Кеплер, основываясь на трудах работавшего в Чехии датского
ученого Тихо Браге, уточнил эту систему.
Ученые многих стран, помогая и поддерживая друг друга, объедини¬
лись для борьбы с силами регресса, фанатизма, невежества.
Форма Земли, ее величина, положение в солнечной системе, движения,
вокруг оси и вокруг Солнца — все это элементарные, с нашей сегодняшней
точки зрения, истины. Но без открытия этих элементарных истин не могли
бы существовать углубленные знания сегодняшнего дня и не могла бы
появиться научно обоснованная мысль о возможности космических путе¬
шествий.
Так без открытия огня человеком каменного века не могли появиться
паровая машина и двигатель внутреннего сгорания.
НАША ПЛАНЕТА
За три с лишним века, црошедших с того дня, когда Галилео Галилей
направил в небо свой самодельный телескоп, астрономия сделала колос¬
сальные успехи. Несравненно усовершенствовались телескопы, с помощью
которых современные астрономы изучают небесные тела. Появились со¬
вершенно новые методы исследования небесных тел — спектральный ана¬
лиз, радиоастрономия и т. д. В значительной мере обогатились знания и
о нашей планете.
Наша Земля не имеет строгой формы шара, хотя и близка к
ней. Она несколько сплюснута у полюсов, немного выпукла у эква¬
тора. Расстояние до центра Земли на экваторе равно 6 378 245 мет¬
рам, а на полюсе 6 356 863 метрам. Окружность земного шара по эква¬
тору равна 40 075 696 метрам. Объем его равен 1083 миллиардам кубиче¬
ских километров. Ученые определили и массу Земли. Она оказалась
равной 5 980 000 000 000 000 000 000 тонн — почти 6 секстильонам тонн.
24
Этот «шарик», как ласково назы¬
вал нашу планету великий советский
летчик В. П. Чкалов, находится в не¬
прерывном стремительном вращении.
Один оборот вокруг своей оси он со¬
вершает за 23 часа 56 минут 4 секунды.
Нетрудно рассчитать, что при этом
линейная. скорость точек, располо¬
женных на экваторе, равняется при¬
мерно 464 метрам в секунду, а на ши¬
роте Москвы примерно 262 метрам в
секунду. Жители Тбилиси движутся
со скоростью, несколько превышаю¬
щей скорость распространения звука
в воздухе, — 346 метров в секунду.
А в самое последнее время удалось
установить, что продолжительность
суток, во всяком случае с 1955 года
по 1958 год, изо дня в день увели¬
чивается на 0,00043 секунды.
Одновременно Земля летит со
скоростью, в десятки раз превышаю¬
щей скорость пушечного снаряда, по
своей эллиптической орбите вокруг
Солнца. В начале января каждый год
Земля проходит ближайшую к Сол¬
нцу [точку своей орбиты — периге¬
лий, — тогда она приближается к нашему дневному светилу на рассто¬
яние «всего» 147 миллионов километров. В начале июля она пролетает
самую дальнюю точку орбиты — афелий — и тогда удаляется от него на
152 миллиона километров. Полный оборот вокруг Солнца Земля совер¬
шает за 365 суток 6 часов 9 минут 14 секунд. Средняя скорость ее дви¬
жения по орбите равна 29,76 километра в секунду.
Человек обследовал всю поверхность Земли, побывал на обоих ее
полюсах, пересек и безводные пустыни и недосягаемые горные хребты.
Можно с уверенностью сказать, что на земном шаре уже нет ни одного
значительного клочка суши, на котором не побывала бы нога человека.
Человек поднялся в кабине стратостата на высоту почти 25 километров. '
Своих разведчиков — приборы, установленные на ракетах, — он поднял
на высоту многих сотен километров над земной поверхностью. Фотографии,
сделанные с этой высоты, являются еще одним, пожалуй, самым наглядным
доказательством шарообразности Земли: на них отчетливо видна ее кри¬
визна.
Мы можем уверенно сказать: человек открыл и завоевал свою плане¬
ту. Есть ещё загадки и тайны, которые хранит она от него, но и эти загадки
будут решены, а тайны раскрыты.
Современный крупный телескоп —
очень большое, сложное и чрезвычайно
точное сооружение.
25
ВСЕЛЕННАЯ, В КОТОРОЙ МЫ ЖИВЕМ
Человек довольно отчетливо представил себе и место, занимаемое
нашей планетой в бесконечной Вселенной.
Наша Земля является одной из планет солнечной системы. В центре
этой системы находится раскаленное Солнце. Температура его поверхно¬
сти достигает 6000 градусов, масса — в 333 432 раза больше массы земного
шара. Попробуем представить себе в масштабе модель этой системы Земля —
Солнце. Землю обозначим при этом крохотным кружочком диаметром все¬
го 5 миллиметров.
Приготовьтесь к тому, что нам не хватит листа бумаги для того, что¬
бы изобразить эту величественную модель. Не хватит и стола и площади
комнаты. Ибо центр Солнца придется отнести от Земли на целых 59 мет¬
ров и обозначить его кружком диаметром чуть больше полуметра.
В гигантской окружности, которую мы можем теперь провести, за¬
ключены орбиты двух внутренних планет — Меркурия и Венеры. Чтобы
обозначить первую, надо будет нарисовать кружок диаметром меньше
2 миллиметров на расстоянии приблизительно 23 метров от кружка, обо¬
значающего Солнце, — это и будет Меркурий; второй кружок нарисуем
на расстоянии 43 метров от Солнца — это будет Венера.
Для того чтобы на нашем плане изобразить всю солнечную систему,
провести орбиту крайней известной нам планеты — Плутона, не хватит
уже территории, занимаемой стадионом «Динамо». Ведь кружок, изобра¬
жающий эту планету, придется отнести от центра системы на 2 километра
330 метров! Описанная этим радиусом окружность и обозначит известные
нам сегодня границы солнечной системы. Наша модель займет площадь
около 17 квадратных километров!
Попробуйте с верхнего ряда трибуны стадиона «Динамо» рассмотреть
гривенник, лежащий в центре футбольного поля. Это, конечно, невозможно.
Так же невозможно, поднявшись над нашей моделью на расстояние, до¬
статочное для того, чтобы можно было сразу всю ее окинуть взглядом, уви¬
деть хотя бы один из нарисованных кружков — планет, так они мелки
по сравнению с площадью, занимаемой их орбитами.
Если бы мы захотели теперь еще расширить модель так, чтобы можно
было нанести на ней, соблюдая масштаб, положение ближайших к на¬
шему Солнцу звезд, нам не хватило бы территории всего материка Евразии.
Ведь ближайшая соседка нашего Солнца в космических пространствах —
эта скромная звездочка, видимая только на небе Южного полушария,
которая так и называется Проксима, что значит «Ближайшая», — нахо¬
дится от нас на расстоянии в 40 тысяч миллиардов километров. Луч све¬
та, пролетающий за секунду 300 тысяч километров, идет к нам от нее в про¬
должение 4,27 года.
Уменьшим нашу модель в миллион раз так, чтобы орбита Плутона
сжалась до размера, чуть меньшего, чем тот 5-миллиметрового диаметра
кружок, которым мы вначале обозначили Землю. Конечно, на таком пла¬
не нельзя уже будет рассмотреть кружков—планет и в самый лучший микро-
26
скоп. Даже Солнце будет на нем изображаться точкой величиной в долю
микрона. Может быть, теперь удастся нам в наших земных условиях обо¬
значить на плане место ближайшей звезды в пространстве? Да, удастся.
Но, чтобы сделать это, надо иметь лист бумаги в несколько километров ве¬
личиной. Ибо даже в этом масштабе Проксиму придется отметить точкой,
находящейся на расстоянии 31 километра от солнечной системы!
Такова масштабная модель межзвездных пространств: Солнце, изо¬
браженное в виде пылинки, видимой лишь в микроскоп, десятки километ¬
ров космических пространств, и снова такое же Солнце-пылинка.
И это — ближайшие соседи! И не просто ближайшие .соседи в космосе, а
ближайшие соседи в звездной системе.
Как удалось в настоящее время установить астрономам, наше Солнце
является членом колоссальной звездной системы, состоящей примерно
из 150 миллиардов звезд, называемой Галактикой. Звезды нашей Галактики
мы видим в ясные ночи, скопление слабых звезд Галактики образует тот
Млечный Путь, что широкой белой лентой лежит на небе. Он. охватывает
нашу Землю кругом. Значит, мы находимся не на самой окраине нашего
звездного города.
Величина этого города колоссальна. Если бы мы захотели нанести его
очертания на плане, на котором мы изобразили Солнце и Проксиму, у
нас бы ничего не вышло: диаметр нашего звездного города равен примерно
85 тысячам световых лет. Солнце находится на расстоянии примерно 23
тысяч световых лет от его центра. В общем потоке бесчисленных звезд
летит Солнце вокруг центра Галактики со скоростью около 250 километ¬
ров в секунду. Полный оборот оно делает примерно за 180 миллионов
лет. Снова всей территории нашего материка не хватит для того, чтобы да¬
же в таком уменьшенном масштабе мы могли начертать область, которую
уже объял человек силой своего разума.
Но и это еще не крайние границы известной нам части бесконечной
Вселенной. Астрономы нашли в ее черных глубинах огромное количество
галактик, подобных нашей. До некоторых из них удалось даже измерить рас¬
стояние. Оно оказалось огромным: сотни тысяч и миллионы лет 'идет к
нам свет от соседних нам звездных систем.
Так что же — подавить своим величием, необъятностью, беспредель¬
ностью должна наше воображение, наш разум эта открытая уже нами
Вселенная?
Нет! Наоборот, уверенность в безграничных возможностях человечес¬
кой мысли, уверенность в познаваемости любых явлений природы рождает
в нас эта величественная картина уже постигнутого нами.
Всего 300 с небольшим лет тому назад Галилео Галилей впервые на¬
правил на небо свой телескоп. Он с трудом мог разглядеть в него самую об¬
щую картину ближайших «окрестностей» нашей Земли. А сегодня мы уже
готовимся к дерзкой попытке отправиться туда, на разведку этих «окрест¬
ностей». Надо ли добавить, что завоевание ближайших планет не будет
последним шагом человечества на этом пути?! И не так ли мы присматриваем¬
ся сейчас к звездам, как 300 лет назад Галилей к планетам?!
27
ДЗЕТА ВОЗНИЧЕГО
Дзета Возничего — так называют одну из не очень ярких звезд в
созвездии Возничего, одну из скромных рядовых звезд ночного неба. Вот
что нам известно сегодня об этой звезде.
Дзета Возничего является двойной звездой, системой из двух солнц,
вращающихся вокруг общего центра тяжести. Одна из этих звезд светит
оранжево-красным светом, другая — ярко-белым.
Оранжево-красная звезда имеет огромный по сравнению с нашим
Солнцем диаметр —в 294 раза больший! Но по массе она всего в 20 раз
больше Солнца. Значит, плотность ее вещества значительно ниже, чем у
Солнца. Действительно, она составляет всего 0,00001 плотности воды, тог¬
да как плотность Солнца — 1,41 плотности воды. Температура ее поверх¬
ности ниже, чем температура поверхности Солнца почти в два раза. Она
равна 3100 градусам.
Белая звезда в 10 раз больше Солнца по массе и в 125 раз больше по
объему. Плотность ее значительно выше, чем у оранжевой звезды. Белая
звезда по величине в 48 раз меньше своего оранжевого собрата.
Интересны известные уже ученым данные о строении атмосферы оран¬
жевой звезды. Общая толщина ее достигает огромной величины: около 45
миллионов километров. Верхние слои этой колоссальной газовой оболочки
состоят из разреженного водорода и паров кальция, в нижних, более плот¬
ных слоях имеется значительное количество паров металлов, в том числе и
железа. Оранжевый гигант вращается, совершая один оборот за 785 дней.
От Дзеты Возничего луч света летит до Земли в продолжение 980
лет. Конечно, никогда никто из людей не был вблизи этой звезды — че¬
ловек еще не покидал своей планеты. Все, что мы знаем об устройстве это¬
го двойного мира, ученые выпытали у находившегося почти 1000 лет в пу¬
ти слабого луча света, к тому же искаженного атмосферой Земли.
НАЧАЛО НОВОЙ ЭРЫ
Пожалуй, только астрономы из всех ученых, занимающихся точными
науками, не могут по своему желанию подвергать исследуемый объект
непосредственному воздействию тех или иных факторов.
Действительно, нельзя представить себе химика, который бы, занимаясь
исследованиями какого-нибудь вещества, не пытался воздействовать на не¬
го теми или иными реактивами. Физик использует действие различных тем¬
ператур, давлений, электрического тока. Биолог исследует влияние на
рост растения влажного и сухого воздуха, состава почвы, температуры.
И только астрономы были бессильны влиять непосредственно на объ¬
екты своих исследований — звезды и планеты. Да недействительно, как
это можно сделать, если объект исследования астронома в самом лучшем
случае находится от него на расстоянии в несколько сотен тысяч километ¬
ров. Как протянуть руку на такое расстояние?
28
Еще 50 лет назад сама мысль об
этом была фантастикой.
А в 1946 году ученые впервые
«дотянулись» до Луны. Через 400 ты¬
сяч; километров космического прост¬
ранства бросили они в направлении
нашего ночного спутника мощный
луч радиолокатора. Он словно чут¬
кими пальцами коснулся поверхно¬
сти Луны, и эхо этого прикосновения
зафиксировал на Земле прием¬
ник.
Но уже только по времени, прошедшему до возвращения эха, с вы¬
сокой точностью смогли мы определить расстояние до Луны. А ведь ра¬
диолокация Луны — это только первый шаг активной, если можно так
назвать, астрономии. Вторым шагом явилось создание первых искусствен¬
ных небесных тел — спутников Земли, запущенных в космический полет
в конце 1957 года. А на очереди — непосредственное изучение Луны, Мар¬
са, Венеры. Начинается новая эра в науке о Вселенной — эра активного
изучения и освоения ее безграничных пространств.
Мы живем как раз в то время, когда человеческой мысли стало под
силу поставить эту грандиозную задачу и решить ее.
Чуткие пальцы радиолуча коснулись поверх¬
ности Луны и, отразившись, вернулись обратно.
Да, астрономия становится
опытной наукой. И мы можем
провидеть сегодня первые ее
шаги на новом поприще. Уже
можно представить астрономов,
которые, объединившись с гео¬
логами, геодезистами, карто¬
графами, ботаниками, исследу¬
ют — не в телескоп, а с по¬
мощью лупы, микроскопа, тео¬
долита — вечно скрытую от нас
поверхность Луны; в специаль¬
ных ‘аквариумах, наполненных
водой с необычной концентра¬
цией солей, выращивают вене¬
рианские водоросли, высажи¬
вают на высокогорных плоско¬
горьях Памира неприхотливые
марсианские растения, кото¬
рые, может быть, станут когда-
нибудь культурными.
Впрочем, астрономия ' —
29
наука о строении и развитии небесных тел. и Вселенной — даст, видимо,
в ближайшем будущем бесчисленные побеги. Станет разветвленной нау¬
кой астробиология, одной из важнейших задач которой будет акклимати¬
зация на нашей планете полезных растений с других миров и распрост¬
ранение там земных растений. Возникнет астрогеология, может быть, —
астрозоология, астропалеонтология. И, конечно, учитывая, что каждая из
планет так же бесконечно разнообразна, как Земля, можно уверенно ожи¬
дать еще большей дифференциации наук: геологии Марса, ботаники ве¬
нерианских морей, кристаллографии астероидов и комет. Один человек не
сможет держать в своей памяти все богатства знаний человечества о дру¬
гих мирах, как. ни единый энциклопедист сегодня не в состоянии охва¬
тить наши знания о трех царствах земной природы.
И все это — ближайшее будущее, которое возможно начнется в
оставшиеся годы нашего столетия. А какими великолепными будут сле¬
дующие за нашим века!
Может быть, люди станут перегонять от звезды к звезде планеты,
уменьшать или усиливать свечение солнц, изменять направление движе¬
ния Галактики. Ибо за познанием законов природы следует их примене¬
ние на пользу людям. Ибо человек начал решающее сражение за овла¬
дение Вселенной.
«Круг земли» древних греков включал в себя лишь страны, лежащие
вокруг Средиземного моря. Для древних китайцев таинственным и неизвест¬
ным был весь мир, лежащий за пределами великой стены. 500 лет не прошло
с тех пор, как первый человек объехал вокруг всего земного шара. Но и
пятидесяти лет не осталось до того дня, как он сможет увидеть нашу Землю,
свой родной дом, свою колыбель со стороны, сможет окинуть ее всю
одним взглядом.
Что почувствует он, первый человек, первый сын Земли, дерзнувший
покинуть родную планету?! Какое чувство волнения, гордости, торжества
наполнит его душу, когда он увидит на бархатно-черном пологе неба го¬
лубоватый шар с размытыми нечеткими краями! Рваные пятна облаков
исказят знакомые рисунки материков. Он еще больше будет* непохож, этот
висящий в пустоте, озаренный беспощадными лучами Солнца шар, на при¬
вычный школьный глобус, чем пейзаж, открывающийся с самолета, непохож
на карту местности. Нужно высокое умение штурмана, чтобы разобраться в
нем и найти связи между разноцветными пятнами пейзажа и четкими обо¬
значениями географической карты.
Впрочем, этот первый астронавт будет уже подготовлен к той величест¬
венной картине, которую ему предстоит увидеть. И не только он один, а на¬
верное, большинство жителей земного шара увидят ее на экранах телевизоров
и кино, на бесчисленных фотографиях в газетах и журналах. Ибо еще зна¬
чительно раньше, чем в космический рейс отправится первая экспедиция,
множество механических разведчиков покинет нашу планету. Разведчиков,
которые не только смогут передавать по радио результаты своей работы,
30
но . и вернуться на Землю с пленками фото- и кинокадров. Нашу Зем¬
лю со стороны первыми увидят не живые человеческие глаза, а созданные
руками человека,-отправленные в небывалые рейсы его разумом и волей
внимательные глаза кино-и фотоаппаратов.
Этого дня, этих фотографий и кинопленок осталось ожидать по-видимо¬
му совсем недолго. Ибо человечество уже сделало первый свой шаг в
космическое пространство. Этим первым шагом следует считать не полеты
ракет, каких бы рекордных высот они ни достигли, а первый полет ис¬
кусственного спутника.
А это свершилось 4 октября 1957 года.
До далекой звезды,
Обгоняя луч быстрого света,
Улетают мечты.
Вслед за ними умчится
ракета
Н. Бутов
ГЛАВА ВТОРАЯ
ИЗ МГЛЫ ВЕКОМ
Кто не знает красивой легенды о гениальном греческом скульпто¬
ре и ученом Дедале и его сыне Икаре? Эту легенду рассказал
в своей поэме «Метаморфозы» римский поэт Публий Овидий Назон.
Спасаясь от наказания за совершенное им преступление,
рассказывает Овидий Назон, Дедал бежал из Афин на остров
Крит к могущественному царю Миносу. Минос хорошо принял
гениального скульптора. В благодарность Дедал построил для
Миноса дивный дворец — Лабиринт, войдя в который уже не¬
возможно было найти выхода. Но когда Дедал захотел вернуть¬
ся на родину, оказалось, что Минос не желает отпускать столь полез¬
ного ему человека. Он запретил морским судам, поддерживавшим
связь с материком, принимать на борт Дедала и его юного сына
Икара.
— Раз морской путь для нас закрыт, — сказал Дедал, — мы покинем
Крит по воздуху. В воздухе нам не страшна власть Миноса.
Дедал сделал из птичьих перьев, скрепленных воском, две пары крыль¬
ев и вместе с Икаром поднялся в воздух, держа путь на материк. Перед
отлетом он предупредил сына, чтобы тот не подлетал слишком близко
к Солнцу, дабы не растаял воск, соединяющий перья его легких
крыльев.
Не послушался Икар. Весело показалось ему летать в воздушной
стихии. Поднялся он высоко в лучезарное небо, к самому Солнцу. Зака¬
пал расплавившийся воск, полетели по ветру рассыпанные перья, и юно¬
ша упал в море, которое в память о нем назвали Икарийским.
33
Но легенда об Икаре, приблизившемся к Солнцу, — это не самая
ранняя легенда о космических путешествиях.
Две тысячи шестьсот лет назад в Ассирии царствовал человек с труд¬
но произносимым именем — Ашшурбанипал. Он вел много войн, завоевал
Вавилон, Элам, одно время владел Египтом. По-видимому, он был образо¬
ванным, много знающим человеком. У себя во дворце он собрал грандиоз¬
ную библиотеку. В то время книги делались не из бумаги и не из перга¬
мента — писали тогда на глиняных дощечках. Двадцать тысяч таких гли¬
няных таблиц-рукописей собрал он в своем дворце.
В середине прошлого века эта библиотека грозного древнего царя
была найдена археологами. И на одной из табличек историки прочитали
сказание о полете в небо еще более древнего, чем Ашшурбанипал, царя
Этана. По словам этого сказания, он поднялся на такую высоту, что Земля
представилась ему не больше «хлеба в корзине», а затем совсем исчезла из
глаз.
Надо ли говорить, что эти легенды не содержат ни грана истины; они
свидетельствуют только о стремлении, существовавшем в разные времена и
у разных народов, покинуть Землю и слетать в иные миры.
В средние века небо было объявлено жилищем богов, к которому и
мечтать приблизиться было запрещено накрепко. Только писатели и по¬
эты эпохи Возрождения снова вернулись к этой вечной мечте.
XIX век был веком стремительного развития науки и техники. Рас¬
ширились знания в области астрономии, возникло воздухоплавание. Ре¬
альность идеи посещения соседних планет стала ясной для большинства
образованных людей. Стали ясными и основные трудности, связанные с
этой проблемой. Проекты, которые выдвигались в это время, уже носили
не фантастический, а научный характер.
В чем же видели основную трудность осуществления космического по¬
лета ученые XIX века?
ВЕЗДЕСУЩАЯ СИЛА
Еще задолго до того, как Исаак Ньютон в 1682 году открыл закон все¬
мирного тяготения, явления, связанные с этим законом, уже были заме¬
чены людьми. Да и как могла пройти незамеченной эта всемогущая, всепро¬
никающая, буквально вездесущая сила, заставляющая камни скатываться с
гор к их подножиям, реки стекать с материков в океаны, птицу, сложившую
крылья, стремглав падать наземь.
Древние считали, что чем тяжелее тело, тем быстрее оно падает вниз.
Аристотель узаконил это положение, и только опыты Галилео Галилея,
бросавшего тела разного веса с высокой башни и наблюдавшего за их па¬
дением, рассеяли это заблуждение.
Исаак Ньютон своим открытием распространил влияние силы тяжес¬
ти на всю бесконечную Вселенную, объяснил наличием этой силы строй¬
ную гармонию движения небесных тел в нашей солнечной системе.
34
Сила, двигающая миры и роняющая на Землю брошенный вверх каМень,
сила,, без которой Земля давно бы уже покинула свое место- бл'йз 'Солнца,
является вместе с тем главным препятствием на пути человека1 я косми¬
ческое пространство.
Надо или нейтрализовать или преодолеть эту силу.
Но как нейтрализовать вездесущую силу тяжести?
«КЁВОРИЪ И «МИНУС-МАТЕРИЯ»
Герой увлекательного романа английского писателя Герберта Уэлл¬
са «Первые люди на Луне» изобрел специальный состав — «кеворит»,
непроницаемый для силы тяжести. Он построил из этого состава снаряд для
космического путешествия в форме шара с большим количеством форто¬
чек во всех его стенках. Находящиеся внутри этого шара предметы и люди
таким образом были изолированы от земного притяжения.' А для того что¬
бы отправиться в космическое путешествие, надо было только открыть одну
из «кеворитовых» форточек, находящуюся со стороны того небесного тела,
к которому предполагается полет. Притяжение к этому телу всего, нахо¬
дящегося в снаряде, и увлечет снаряд в космический рейс.
Возможно ли, с точки зрения сегодняшней науки и техники, создание
такого изолирующего притяжение вещества — «кеворита»?
Большинство ученых отвечает на этот вопрос отрицательно.
Но предположим даже, что будет создано вещество со столь изуми¬
тельными свойствами. Позволит ли оно осуществлять космические путе¬
шествия?
Оказывается, нет.
Слишком далеко находятся от нас светила, слишком слабо влияние
их притяжения на нашей планете. Даже под влиянием ближайшей к нам
Луны космический «кеворитовый» корабль испытает столь ничтожное
притяжение, что оно легко уравновесится случайно приставшими снару¬
жи к его корпусу соринками и пылинками. А идеально чистому такому
кораблю, подверженному притяжению Луны, она сможет сообщить уско¬
рение всего в 0,003 см/сек2.
Кроме того, поместить что-либо в изолированное от сил тяготения
«кеворитом» место будет не так-то легко: для этого придется совершить
такую же количественно работу, как и для.удаления этого предмета от Зем¬
ли в бесконечность.
В романе современного американского писателя Эдмонда Гамиль¬
тона «Сокровище громовой Луны» рассказывается о путешествии' безра¬
ботных межпланетчиков — штурманов и пилотов космических кораблей —
на один из спутников Урана, где они находят удивительное веЩество —
не притягивающееся, а отталкивающееся от всех других веществ. 1
Все, что сказано здесь о «кеворите», равно относится и к этой так на¬
зываемой «минус-материи». Ее существование — досужий вымысел ро¬
маниста. Поэтому все предположения о возможности совершения косми-
35
ческих полетов с помощью «кеворита» или «минус-материи» надо считать
чисто фантастическими.
Нет возможностей нейтрализовать силу тяжести. Значит, надо ее пре¬
одолеть.
СКОРОСТЬ ПРОТИВ ПРИТЯЖЕНИЯ
Бросьте вверх камень. Поднявшись на 15—20 метров, он на мгновение
остановится, а затем начнет падать вниз. Бросьте камень сильнее, при¬
дайте ему большую скорость. Он взлетит выше. Чем с большей скоростью
мы бросим камень, тем выше он взлетит. Выстрелом из пушки можно забро¬
сить снаряд на высоту нескольких — свыше 10 — километров. Началь¬
ная скорость снаряда при этом превосходит 1,5 километра в секунду. Так,
может быть, можно придать телу такую скорость, что оно улетит за преде¬
лы атмосферы, в космическое пространство, и никогда уже не вернется на
Землю? Может быть, можно преодолеть притяжение скоростью?
Да, можно.
У Ньютона в книге о притяжении есть такое рассуждение.
Предположим, что на очень высокой горе, такой высокой, что ее вер¬
шина находится уже вне атмосферы, мы установили гигантское артилле¬
рийское орудие. Ствол его расположили строго параллельно поверхности
земного шара и выстрелили. Описав дугу, ядро падает на Землю. Увеличи¬
ваем заряд, улучшаем качество пороха, тем или иным способом заставляем
ядро после следующего выстрела двигаться с большей скоростью. Дуга,
описанная ядром, становится более пологой. Ядро падает значительно даль¬
ше от подножия нашей легендарной горы.
Еще увеличиваем заряд и стреляем. Ядро летит по такой пологой тра¬
ектории, что оно движется параллельно поверхности земного шара. Яд¬
ро в этом случае уже не может упасть на Землю. И описав окружность во¬
круг нашей планеты, ядро возвращается к точке вылета.
Орудие можно тем временем сцять. Ведь полет ядра вокруг земного
шара займет свыше часа. И тогда ядро стремительно пронесется над верши¬
ной горы и отправится в новый облет Земли. Упасть, если, как мы условились,
ядро не испытывает никакого сопротивления воздуха, оно не сможет ни¬
когда.
Скорость ядра для этого должна быть близкой к 8 километрам в се¬
кунду.
А если мы еще увеличим скорость полета ядра?
Оно сначала полетит по дуге, более пологой, чем кривизна земной по¬
верхности, и начнет удаляться от Земли. При этом скорость его под влия¬
нием притяжения Земли будет уменьшаться. И, наконец, повернувшись,
оно начнет как бы падать обратно на Землю, но пролетит мимо нее и замкнет
уже не круг, а эллипс. Ядро будет двигаться вокруг Земли точь-в-точь
так же, как Земля движется вокруг Солнца: по эллипсу, в одном из фоку¬
сов которого будет наша планета.
36
ИСААК НЫОТОН
Первым объяснил он, почему брошенный вверх
камень надает обратно на землю, и указал
силу, которая движет планеты.
Мысленно установив на вершине горы
орудие, будем стрелять из него, все уве¬
личивая пороховой заряд, а вместе с этим
и скорость вылетающего снаряда. Все
более пологой будет становиться его траек¬
тория, и, наконец, снаряд ляжет на кру¬
говую. орбиту — превратится в искус¬
ственный спутник Земли. Дальнейшее уве¬
личение скорости, превратит круговую ор¬
биту в эллиптическую, а затем, разорвав
ее, отйравит снаряд в безвозвратный кос¬
мический рейс.
Если мы еще увеличим началь¬
ную скорость ядра, эллипс полу¬
чится более растянутым. Можно
так «растянуть» этот эллипс, что
ядро долетит до лунной орбиты
или'даже еще дальше.
Но до тех пор, пока его на¬
чальная скорость не превысит 11,2
километра в секунду, оно будет
оставаться спутником Земли.
Ядро, получившее при выст¬
реле скорость свыше 11,2 километ-
. ра в секунду, навсегда улетит с
Земли по параболической траекто¬
рии. Если эллипс — замкнутая
кривая, то парабола — кривая не
. замкнутая. Двигаясь по эллипсу,
каким бы вытянутым он ни был,
мы неизбежно будем систематичес¬
ки возвращаться к исходной точке.
Двигаясь по параболе, в исходную
точку Мы никогда не вернемся:
обе ее ветви уходят в бесконеч¬
ность.
Но, покинув Землю с этой
скоростью, ядро еще не сможет
улететь в бесконечность. Могучее тяготение Солнца изогнет траекторию
его полета, замкнет вокруг себя наподобие траектории планеты. Ядро
станет самостоятельной крохотной планеткой в семье планет солнечной
системы.
Скорость около 8 километров в секунду (эта скорость зависит от вы¬
соты «горы», с которой стреляет наша пушка) называется круговой ско¬
ростью. Скорости от 8 до 11,2 километра в секунду являются эллиптичес¬
кими; скорость 11,2 —параболическая; выше 11,2 — скорости гиперболи¬
ческие. *
Для того чтобы направить наше ядро за пределы солнечной системы,
чтобы преодолеть солнечное притяжение, надо сообщить ему скорость
свыше 16,7 километра в секунду.
Здесь же следует добавить, что приведенные значения этих скоростей
справедливы только для Земли. Если бы мы жили на Марсе, круговая ско¬
рость была бы для нас достижима значительно более леджо: она там состав¬
ляет -всего около 3,6 километра в секунду, а параболическая лишь не¬
значительно превосходит 5 километров в секунду. Зато отправить ядро в
космический рейс с Юпитера было бы значительно труднее, чем с Земли:
круговая скорость на этой планете равна 42,2 километра в секунду, а па¬
раболическая— даже 61,8 километра в секунду!
38
ИЗ ПУШКИ НА ЛУНУ
Итак, чтобы отправиться в космический рейс, надо сообщить кораб¬
лю, как минимум, круговую скорость. Но задача вообще-то, конечно, зна¬
чительно сложней. Ведь приведенные элементарные расчеты не учитывают
сопротивления атмосферы полету.
Каким же образом придать космическому кораблю такую колоссаль¬
ную скорость?
Выстрелить им из пушки — таков был самый первый ответ.
Знаменитый французский писатель Жюль Верн этим способом от¬
правил в путешествие вокруг Луны своих героев, членов Пушечного клу¬
ба Барбикена, Николя и Мишеля Ардана. Для этой цели была сооруже¬
на гигантская, врытая в землю пушка длиной около 300 метров и диамет¬
ром около 2,5 метра. Заряд ее содержал свыше 150 тонн пироксилина.
Этого, по мнению Жюля Верна, было достаточно для того, чтобы добросить
снаряд до Луны, сообщив ему необходимую скорость.
Гениальный романист ошибался, как ошибались многие в.его время
и даже значительно позже него. Точные расчеты убеждают, что с помо¬
щью известных нам сегодня взрывчатых веществ (кроме, может быть, атом¬
ных) сообщить снаряду космическую скорость посредством выстрела из
пушки невозможно.
Представим себе, что мы в абсолютной пустоте взорвали кусок очень
сильного взрывчатого вещества, мгновенно превратили его из твердого
состояния в газ, занимающий тот же самый объем. Этот газ, имеющий в
первоначальный момент чрезвычайно высокую температуру и давление, на¬
чинает стремительно расширяться, его частицы разлетаются в разные сто¬
роны. Они, не встречая никакого препятствия на своем пути, будут Двигаться
с максимальной скоростью, которую может сообщить заключенная в них
энергия. Но эта скорость будет еще очень далека от космической. Она не
сможет превзойти 3,5 километра в секунду.
Правда, если взрыв произвести на дне канала орудия, имеющего толь¬
ко один выход для газов, скорость газов может превысить эту величину.
Произойдет это за счет того, что часть газов у закрытой тыльной части
дула останется неподвижной и ее энергия как бы передастся тем частицам,
которые имеют возможность свободно двигаться. Но и в этом случае части¬
цы газа, образовавшегося при взрыве, не смогут развить космической ско¬
рости.
Тем более не сможет приобрести ее снаряд, движимый этими потоками
расширяющегося газа. Расчеты показали, что даже в тех случаях, когда
снаряд весит значительно меньше, чем пороховой заряд, в самом длинном
орудии его не удается разогнать до скорости, превышающей 5—б километ¬
ров в секунду. Жюльверновская колумбиада не смогла бы выпустить сна¬
ряда в мировое пространство. Не смогла бы выбросить в пространство и
сделать из своего ужасающего снаряда искусственного спутника Земли
и пушка Шульце, описанная тем же Жюлем Верном в романе «Пятьсот
миллионов Бегумы».
39
Правда, в последние годы ученые открыли новый способ концентри¬
ровать энергию взрывчатых веществ — так называемое явление кумуля¬
ции. Это явление может без труда наблюдать каждый. Возьмите стакан во¬
ды и пипетку и осторожно капните из нее одну каплю с высоты 20—25 сан¬
тиметров на ровную поверхность воды в стакане. Вот наша капля коснулась
воды, слилась с ней, и на поверхности воды образовалось небольшое
углубление — лунка. Затем эта лунка начинает заравниваться, и из центра
ее вдруг стремительно вылетает вертикально вверх крохотная капелька.
Вот что произошло в лунке, «выстрелившей» вверх своей капель¬
кой.
Как только упавшая капля образовала лунку, чтобы заполнить ее,
в нее с разных концов устремились струйки воды. Они столкнулись в сере¬
дине, и вся их энергия сообщилась крохотной капельке, вылетевшей
вверх.
На этом же принципе работают так называемые кумулятивные снаря¬
ды. Струи газов, образующиеся при горении взрывчатого вещества в таких
снарядах, направляются к одному центру, и одна из струек приобретает
при этом колоссальную скорость (в не¬
сколько десятков километров в секунду)
и колоссальную разрушительную силу.
Советский ученый профессор Г. И. Пок¬
ровский в 1944 году сообщал таким спосо¬
бом струе газообразного металла скорость
до 25 километров в секунду. Американ¬
ские ученые В. С. Коски, Ф. А. Ласи,
Р. Ж- Шреффлер, Ф. Т. Уиллинг в 1952
году, продолжая работы Покровского, до¬
стигли скорости до 90 километров в се¬
кунду.
Поместив космический корабль в
центр гигантского кумулятивного заряда,
может быть, и можно будет сообщить ему
космическую скорость. Но нет, сомнения,
что в момент соударения газовых струй
взрывчатого вещества космический ко¬
рабль, каким бы крепким он ни был, бу¬
дет раздавлен, разбит, весь превращен в
парообразное состояние. Профессор Пок¬
ровский считает, что молекулы вещества,
которому он при кумулятивном взрыве
сообщал скорости в несколько десятков
километров в секунду, теряли свои элек¬
тронные оболочки, уплотнялись от сверх¬
высокого давления до того, что это ве¬
щество становилось подобным звездному
веществу «белых карликов».
Явление кумуляции в стакане
воды. Упавшая из пипетки кап¬
ля создает на поверхности воды
лунку (1), в которую устремля¬
ются со всех сторон струйки
воды (2), и в результате их
столкновения крохотная капелька
выбрызгивается на довольно зна¬
чительную высоту (3).
40
Возможно, что кумулятив¬
ные выстрелы и будут когда-
нибудь применяться для того,
чтобы забросить за атмосферу,
в космическое пространство,
запасы каких-либо металлов или
веществ. Вероятно, с помощью
таких зарядов можно запустить
в космическое пространство и
простейшие искусственные спут¬
ники — металлические шары, не
несущие в себе хрупкой изме¬
рительной аппаратуры. Но при¬
менение их для целей пасса¬
жирских сообщений более чем
сомнительно.
Таким образом, использова¬
ние для космических путешест¬
вий гигантских артиллерийских
орудий, даже самых совершенных систем, надо считать отвергнутым на¬
всегда. С их помощью мы не сможем получить необходимых нам высо¬
ких начальных скоростей движения снаряда.
Яростная сила кумулятивного заряда выбро¬
сила искусственный спутник — массивный
стальной шар—параллельно земной поверхно¬
сти.
ЭЛЕКТРОПУШКА
Так, может быть, заменить пороховую пушку электропушкой? Устрой¬
ство ее довольно просто: она представляет собой гигантский соленоид или
целый ряд соленоидов, в которые и втягивается сделанный из железа ко¬
смический снаряд. С помощью электропушки мы можем сообщить этому сна¬
ряду теоретически любое количество энергии, то есть любую скорость.
Прежде чем отвергнуть или принять электропушку как возможное сред¬
ство для космических сообщений, остановимся еще на одном препятствии
на пути осуществления космического полета. Мы имеем в виду, конечно,
полет корабля с живым экипажем. Первым препятствием, как мы уже от¬
метили, является необходимость сообщить кораблю высокую скорость.
Второе препятствие состоит в том, что эта скорость должна достигать¬
ся не сразу, а постепенно. Ускорение космического корабля не должно
превосходить совершенно определенной величины.
Ускорением называется прирост скорости за единицу времени. Тело,
свободно падающее, увеличивает скорость своего падения за каждую се¬
кунду под влиянием притяжения Земли на 9,81 метра в секунду. Эту ве¬
личину ускорения принято обозначать буквой «§». Следствием земного-
притяжения является и ощущаемый нами вес предметов.
Человеческий организм, отлично приспособившийся к земным усло¬
виям, к земному притяжению, может выдержать далеко не всякое ускоре-
41
ние. Лучше всего могут об этом
рассказать пилоты скоростных са¬
молетов, которым при исполнении
фигур высшего пилотажа нередко
приходится находиться в условиях
очень высоких ускорений, так на¬
зываемых перегрузок. Во время
войны в одной из стран гитлеров¬
ской коалиции был испытан сверх¬
скоростной истребитель. По замыс¬
лу конструкторов, этим истребите¬
лем выстреливали, как снарядом,
сообщая ему за короткое время
чрезвычайно высокую скорость.
Затем, уже высоко в небе, летчик
начинал сам управлять своим са-
молетом-снярядом.
Однако от этой идеи пришлось
отказаться. После первого же ис¬
пытания катапульты,
выбрасывающей само¬
лет, летчика вынули
из-под обломков ма¬
шины с переломлен¬
ным позвоночником:
чрезмерное ускорение
раздавило его.
Максимальное ус¬
корение, которое мо¬
жет выдержать чело¬
век, да и то в тече¬
ние очень короткого
•времени, исчисляемо¬
го несколькими доля¬
ми секунды, — это
80—90 метров в се¬
кунду за секунду. И
при этом ускорении
человек чувствует се¬
бя так, словно все его
члены налиты свинт
цом. Он хочет от¬
крыть глаза, но не
может, верхнее веко
стало таким тяжелым,
что мускул уже не
Исторгнутый фантастической
тремился в небо.
электропушкой снаряд ус-
42
в силах поднять его. Чтобы пошевелить рукой, ему надо сделать очень
большое усилие: каждый кулак словно превратился в 10-килограммовую
гирю, а к каждой ноге словно привешены гири по добрых полсотни
килограммов.
Вернемся к электропушке. Да, она может сообщить нашему косми¬
ческому кораблю требующуюся скорость. Но если мы сделаем ее длиной
в 300 метров — такой была колумбиада в романе Жюля Верна, — уско¬
рение, которое будет получать корабль, пролетая через ее ствол, раздавит
пассажиров.
Для того чтобы уменьшить ускорение, надо растянуть его на более
длинный промежуток времени. Надо значительно увеличить длину ствола
нашего орудия-соленоида.
Во сколько же раз?
Если мы примем, что человек может при некоторых условиях пере¬
носить без вреда для себя ускорение около 40 метров в секунду за секунду,
то нам понадобится орудие длиной около... 800 километров! Совершенно
очевидно, что создать электропушку такой длины немыслимо.
Если даже увеличить допустимое ускорение до 150 метров в секунду
за секунду, то и при этих условиях длина ствола электропушки превысит
200 километров!
Создать и эту электропушку невозможно.
Однако использование таких электропушек, стреляющих магнитными
снарядами, может быть, и найдет себе в будущем место, — опять-таки с
целью направить в космос материалы, снаряжение и т. п.,— так сказать,
для грузового сообщения.
В настоящее время как орудие с пороховым зарядом, так и электро-
пушку надо исключить из числа средств, которыми сможет воспользоваться
человек для космических сообщений.
КОСМИЧЕСКАЯ ПРАЩА
Привяжите на прочном шнуре камень. Раскрутите его и отпустите
шнур. Камень вместе со шнуром под действием центробежной силы поле¬
тит в сторону.
Этим способом, конечно, нельзя забросить камень в космическое про¬
странство. Слишком мало оборотов можем мы придать камню, раскручивая
его рукой. Но центробежная сила может достигать огромных величин.
В технике известны случаи, когда она разрывала на части тяжелые махови¬
ки, вырывала из роторов паровых турбин лопатки и т. д. И осколки раз¬
летающихся механизмов при этом приобретали очень большую скорость.
А нельзя ли использовать центробежную силу для космических путешест¬
вий? Привязать космический корабль к ободу огромного диска и, раскрутив
его, отцепить корабль. Нет, нельзя.
Диски паровых турбин, делающих три тысячи оборотов в минуту,
изготовляют из качественной стали. У обода эти диски обычно бывают
43
раза в три тоньше, чем у ступицы. Инженеры рассчитывают изменение их
толщины от обода к ступице таким образом, чтобы они получились «рав¬
нопрочными», то есть, чтобы напряжение, которое выдерживает металл
от действия центробежной силы, было везде одинаковым. Линейная ско¬
рость крайних точек диска в паровых турбинах обычно не превышает
300—400 метров в секунду.
Если мы захотим сделать такой же равнопрочный диск, обод кото¬
рого имел бы космическую скорость, то при толщине обода всего в один
миллиметр втулка его получилась бы толщиной в несколько километров.
Конечно, построить такую втулку невозможно, а значит, невозможно и
применить центробежную силу для целей космического полета.
Существуют и другие проекты использования центробежной силы для
достижения космических скоростей. Так, предполагается соорудить коль¬
цевой туннель, а по нему пустить вагон — космический снаряд. Он делает
там круг за кругом, все время увеличивая скорость. Наконец кольцевой
туннель заменяется прямым, и вагон-снаряд устремляется в космическое
пространство. Однако расчеты показывают абсолютную несостоятельность
и этого проекта.
Вагон-снаряд, кружась в кольцевом туннеле, будет испытывать
огромную центробежную силу. Эта сила по своему действию на пассажиров
ничем не будет отличаться от действия ускорения при выстреле. Она точ¬
но так же раздавит, расплющит их тела, как если бы они были в снаряде
жюльверновской колумбиады.
А для того чтобы перегрузка не превосходила допустимой хотя бы тех
же 40 метров в секунду, кольцевой туннель должен будет иметь диаметр
свыше 3 000 километров! Это орудие для космических сообщений с тру¬
дом уляжется плашмя на всей территории европейской части Советского
Союза! А поставить вертикально такой колоссальной величины кольцо не
удастся, как это совершенно очевидно, ни в каком случае.
Существует множество других проектов сообщения космическому
кораблю требующейся скорости.
«Надо изобрести сверхмощное взрывчатое вещество», — предлагают
одни.
Но мы-то уже знаем, что даже если и будут найдены такие веще¬
ства, мы не сможем использовать их в гигантской пушке, стреляющей
космическим кораблем. Ускорение, которое при этом разовьет снаряд,
раздавит его пассажиров, а создание пушки со стволом длиною в нес¬
колько сотен километров при современном развитии техники невозможно.
«Надо использовать неистовую энергию вулканов,—вносит предложе¬
ние один французский журналист. — Расположить космический снаряд на
дне кратера так, чтобы при извержении вся сила взрыва сконцентриро¬
валась на нем и выбросила его в космическое пространство».
Вряд ли целесообразно подвергать научной критике это предложение.
Гигантская рогатка, гигантская катапульта, гигантская эстакада, по
которой, разгоняемый электромагнитными силами, взлетает космический
снаряд, — можно составить почти бесконечную коллекцию невыполним
44
1мых, а главное, не ведущих к цели подобных идей и предложе¬
ний.
К концу XIX века, века замечательных побед науки и техники, ког¬
да были воплощены в жизнь многие грезы человечества — воздухопла¬
вание, электрическое освещение, телеграф и т. д., —когда силы челове¬
чества невиданно увеличились благодаря применению паровой машины и
двигателей внутреннего сгорания, —встал вопрос: есть ли вообще пути
для человека в космос? Или так и останется человек вечным пленником
Земли, и только по сведениям, доставляемым слабыми лучами отраженного
света, по тусклым фотографиям и неярким спектрам будет он судить о
природе соседних миров? И никогда разве не ступит его нога на красно¬
ватую почву Марса или покрытую мелкой пылью почву Луны?
„я точно уверен, что и моя,.л
мечта — межпланетное путе¬
шествие, — мною теоретиче¬
ски обоснованная, превратит¬
ся в действительность,., Я
верю, что многие из вас будут
свидетелями первого заатмос-
ферпого путешествия
К. •>. Циолковский
п(г&$ИТ
С4С4П4Г
ГЛАВА ТРЕТЬЯ.
ПОДАРОК ЧЕЛОВЕЧЕСТВУ
Первого марта 1881 года по одной из набережных Петербурга
мчалась роскошная карета. Вдруг наперерез ей метнулась ка¬
кая-то фигура, быстрый взмах руки — ив карету летит ручная
бомба. Грохот взрывов, свистки полицейских, еще взрыв — и
все уже кончено... Это по приговору исполнительного комитета
партии «Народная воля» был казнен русский император Алек¬
сандр II.
Бомбу, которой был казнен царь, изготовил бывший сту¬
дент Петербургской медико-хирургической академии Николай
Иванович Кибальчич. 17 марта 1881 года он был арестован и заключен
в Петропавловскую крепость.
В узкое окно одиночной камеры сквозь толстую решетку и замерзшее
стекло невозможно было разглядеть и клочка неба. С подоконника стекал
на пол толстый слой льда — целый комнатный глетчер. Стены были по¬
крыты, словно ковром, толстым слоем плесени, образовывавшей причуд¬
ливые пятна и узоры. Эта камера на время стала вынужденным жилищем
Н. И. Кибальчича.
Приговоренный к смерти, ожидая казни, молодой революционер не
думал ни о неудобствах своего жилья, ни о скорой смерти. Он напряжен¬
но работал, готовя бесценный подарок человечеству — проект нового ле¬
тательного аппарата. Такого аппарата, с помощью которого человек мог
бы направить свой путь к звездам.
Это был проект аппарата, работающего по принципу ракеты — отда¬
чей вытекающих из сопла газов.
47.
«Представим себе, — писал Кибальчич, — что мы имеем из листового
железа цилиндр... закрытый герметически со всех сторон и только в ниж¬
нем дне своем заключающий отверстие...
Расположим по оси этого цилиндра кусок прессованного пороха ци¬
линдрической же формы и зажжем его с одного из оснований; при горении
образуются газы, которые будут давить на всю внутреннюю поверхность
металлического цилиндра, но давления на боковую поверхность будут вза¬
имно уравновешиваться, и только давление газов на закрытое дно цилиндра
не будет уравновешено противоположным давлением, так как с проти¬
воположной стороны газы имеют свободный выход — через отверстие в
дне. Если цилиндр поставлен закрытым дном кверху, то при известном дав¬
лении газов... цилиндр должен подняться вверх».
Как видно, Кибальчич, этот молодой ученый и революционер —ему /
еще не было 27 лет,— отлично понимал принцип действия ракеты, отнюдь
не полагая, что она движется, отталкиваясь от воздуха струей вытекающих
газов, как думали многие и значительно позже него. Его летательный ап¬
парат одинаково хорошо летал бы в воздухе и в безвоздушном пространстве.
Принцип действия аппарата Кибальчича является тем единственно воз¬
можным в настоящее время принципом, который позволит человечеству
осуществить свою вековую мечту — космические путешествия.
С волнением читаем мы предсмертное письмо молодого ученого.
«Находясь в заключении, за несколько дней до своей смерти, я пишу
этот проект... Если же моя идея... будет признана исполнимой, то я буду
счастлив тем. что окажу громадную услугу родине и человечеству». .
Через несколько дней смелый революционер, который, может быть,
стал бы гениальным ученым, был убит царскими палачами. А его проект,
его письмо, его прощальный бесценный подарок человечеству пролёжал
в тайниках царской охранки до победы Великой Октябрьской револю¬
ции.
Палачи утаили его от человечества.
ПО ТОМУ ЖЕ ПУТИ
Независимо от Кибальчича, ничего не зная и не подозревая о его про¬
екте, ту же идею — использовать для космических путешествий ракетный
двигатель — выдвинул скромный провинциальный учитель Константин
Эдуардович Циолковский.
Трудно перечислить круг интересов Циолковского—список его опуб¬
ликованных и неопубликованных работ насчитывает сотни названий. Здесь и
геология, и космогония, и аэродинамика, и астронавтика. В 1895 году, изу¬
чая вопросы обтекания потоком газов твердых тел различной формы, он по¬
строил первую в нашей стране аэродинамическую трубу. Одновременно по¬
явился проект аэроплана. Надо напомнить, что до этого только один лета¬
тельный аппарат тяжелее воздуха — конструкции А. Ф. Можайского — в
1882 году оторвался от Земли, но данные об этом полете вряд ли были
48
НИКОЛАЙ КИБАЛЬЧИЧ
Приговоренный к смерти, находись
тесном каземате Петропавловске
крепости, молодой ученый обдумывал
проект летательною ап на рнта, ко¬
торый позволил бы человеку разор¬
вать оковы земного пришлмсенин
а
тогда известны Циолковскому. В 1895 году появился и первый проект цель¬
нометаллического дирижабля, над совершенствованием которого изобрета¬
тель работал до конца жизни.
Но главное в научном наследии Циолковского — его труды по астро¬
навтике. Думать над проблемой полета в космическое пространство Циол¬
ковский начал буквально с детских лет. Впервые мысль применить для пе¬
редвижения в космическом пространстве ракетный двигатель появилась
у него около 1883 года. Ученый набросал на листе бумаги беглый рисунок:
шар с людьми, висящий в пространстве. Для того чтобы сообщить ему дви¬
жение в ту или иную сторону, люди, находящиеся в шаре, стреляли в
противоположную сторону из пушек ядрами. Сила отдачи толкала шар.
Это был, конечно, только беглый набросок, подтвержденный не больше,
чем у Сирано де Бержерака или Жюля Верна,# герои которого вывели из
равновесия с помощью ракет снаряд, повисший* в нейтральной зоне между
Луной и Землей. Но в 1903 году Циолковский опубликовал научную ра¬
боту «Исследование мировых пространств реактивными приборами», в ко¬
торой идея использования ракеты для космических полетов была развита
и глубоко обоснована.
Жестяной пропеллер, со звоном взлетающий с торца катушки, раскру¬
чиваемой с помощью шнура, — эта детская игрушка, прототип сегодняшне¬
го самолета и геликоптера была известна задолго до Можайского и братьев
Райт — первых изобретателей самолета. Однако больше столетия люди счи¬
тали, что будущее полетов по воздуху не за этой игрушкой, а за воздуш¬
ными шарами и дирижаблями. Велик подвиг пионеров авиации, подняв¬
ших в воздух первые полуигрушечные аэропланы, которые совершенно
вытеснили меньше чем за 30 лет неуклюжие летательные аппараты XVIII —
XIX веков.
Несколько тысячелетий существовала увеселительная ракета. Мало
того, ей нашли применение не только для развлечений и сигнализации, но
использовали для переброски канатов на тонущие суда, применяли в воен¬
ном деле. Но никто до Кибальчича и Циолковского не сумел рассмотреть
в этой игрушке, рассыпающей в ночном небе фейерверк разноцветных искр,
могучий двигатель, который унесет человека с Земли к звездам.
В этом великая заслуга двух русских ученых.
Кибальчич умер в 27 лет. Циолкоеский прожил большую жизнь. Ему
выпало счастье творить и после Великой Октябрьской революции. Он
успел разработать теорию полета ракеты, дал математический анализ ее
движения, указал на целый ряд важнейших моментов в решении общей за¬
дачи — овладения космическим пространством. В продолжение всей своей
жизни не оставлял он работы в любимой области. Из скромного учителя фи¬
зики города Калуги он стал всемирно известным деятелем науки.
Еще в 1903 году Циолковский предложил использовать для целей кос¬
мического полета не примитивную пороховую ракету, а жидкостный ре¬
активный двигатель. Вот описание этого двигателя, данное изобретателем:
«Представим себе такой снаряд: металлическая продолговатая ка¬
мера... Камера имеет большой запас веществ, которые при своем смещении
50
к. а. Ц II О .1 к о к г к н к!
(рс и оао и <1.1 оме и а к аст ропати а ка —пауки €>
пос.ми чес пи.г сообщат их.
'тотчас же образуют взрывчатую массу. Вещества эти, правильно и доволь¬
но равномерно взрываясь в определенном для того месте, текут в виде го¬
рячих газов по расширяющимся к концу трубам вроде рупора или духо¬
вого музыкального инструмента... В одном узком конце трубы совер¬
шается смешение взрывчатых веществ: тут получаются сгущенные и пламен¬
ные газы. В другом, расширенном ее конце они, сильно разредившись
и охладившись от этого, вырываются наружу через раструбы с громадной
относительной скоростью. Понятно, что такой снаряд, как и ракета, при
известных условиях будет подниматься в высоту».
Почему же Циолковский в своем проекте отказался от твердого топ¬
лива для ракеты и перешел на жидкое? Потому, что твердое топливо, все
известные нам взрывчатые вещества, даже самые сильные, выделяют на
килограмм веса значительно меньше энергии, чем обыкновенное жидкое
горючее. Так, килограмм сильнейшего известного в настоящее время взрыв¬
чатого вещества — нитроглицерина —выделяет при взрыве всего 1480 ки¬
локалорий тепла. А килограмм обыкновенного керосина (без учета веса
участвующего в реакции кислорода) выделяет при полном сгорании больше
10 тысяч больших калорий. Разница только в том, что из горючего вещест¬
ва энергия выделяется постепенно, по мере его сгорания, при взрыве же
нитроглицерина энергия освобождается практически мгновенно. Но ведь
в ракете такого мгновенного освобождения как раз и не надо. Циолковский
подчеркивал, что горючее в его ракете взрывается «правильно и довольно •
равномерно».
Правда, сравнение, которое мы сейчас привели, не является безуко¬
ризненным. Нитроглицерин, взрываясь, не требует участия кислорода
воздуха, в реакции же горения керосина обязательно должен участвовать
кислород. Но и смесь соответствующих доз керосина и кислорода (керосин
в данном случае является горючим, кислород — окислителем, а вся смесь
называется обычно топливом) на каждый килограмм сможет выделить 2200
калорий — в полтора раза больше, чем килограмм нитроглицерина.
Конечно, Циолковский не предполагал сжигать в своей ракете сырую
нефть. Отделения для горючего в ракете он предполагал заполнить сжи¬
женными водородом и кислородом. Соединенные в известной пропорции,
они образуют гремучий газ —’ самое сильное, самое калорийное, самое
теплотворное из известных Циолковскому видов топлива. Ведь при горе¬
нии водорода в кислороде на каждый килограмм сгоревшего топлива
выделяется свыше 3 тысяч больших калорий.
Ну что ж? Раз основной принцип определен, двигатель, способный
работать в космическом пространстве, найден, принципиальный чертеж
космического корабля существует, почему же до сих пор не осуществлена
его практическая работоспособная конструкция? Примерно в те же го¬
ды,, к которым относятся первые работы К. Э. Циолковского, были впер¬
вые высказаны мысли и о возможности дальней связи без проводов — ра¬
дио. Сегодня радиоприемники находятся в каждом доме. Почему же не
стали общедоступными полеты на Марс и Венеру?
52
ОТНОШЕНИЕ МАСС
Циолковский вывел основную формулу движения ракеты. Анализ этой
формулы показывает, что ракета в космическом пространстве может развить
поистине беспредельную скорость. Но для этого она должна израсходовать
очень много горючего.
Попробуем разобраться в этом вопросе подробнее.
Вот с космодрома взлетает наш космический корабль. Он огромен и
тяжел. С ревом и грохотом Вырываются из его кормовых дюз толстые стол¬
бы пламени — раскаленных газов, движущихся в сотни раз быстрее урага¬
на. На этих столбах, словно на ходулях, поднимается он над космодромом,
все ускоряя свое движение. Вот уже ходули оторвались от Земли, он
стремительно летит в небо, оставляя за собой огненный след. Через несколь¬
ко минут он пройдет верхние слои атмосферы, затем разовьет параболическую
скорость и тут будет выключен двигатель. Большую часть дальнейшего пути
до соседней планеты космический корабль совершит фактически по инерции,
хотя на него будут действовать силы притяжения Земли, Солнца и
планет.
Совершенно очевидно, что в момент отрыва от Земли корабль весил
значительно больше, чем к концу работы реактивных двигателей. Ведь
за это время сгорело огромное количество топлива, освобожденная энергия
которого и разогнала корабль до космической скорости. Математик назвал
бы наш космический корабль «телом переменной массы».
Конечная скорость корабля зависит от массы сгоревшего топлива и
скорости истечения газов горения из сопла.
Чем больше скорость вытекающих газов, тем большую скорость разо¬
вьет ракета при том же самом количестве сгоревшего топлива.
Теоретически при использовании в качестве горючих сжиженных во¬
дорода и кислорода можно было бы получить скорость истечения в 3650
метров в секунду. Но практически в настоящее время на используемых
топливах достигнуты скорости в 2000—2500 метров в секунду. Вероятно,
путем напряженной работы, используя более калорийные топлива, кото¬
рые смогут представить химики, можно будет поднять эту скорость до
3500—4000 метров в секунду.
В решении этой задачи придется принять участие ученым разных спе¬
циальностей. Химикам надо будет выбрать горючее, найти способы его
рационального сжигания, теплотехникам — разработать форму камеры сго¬
рания и выхлопного сопла, металлургам — найти жаропрочные и жаро¬
стойкие сплавы, отсутствие которых очень тормозит в настоящее время
работы по повышению скорости вылетающей струи газов, конструкторам на¬
до будет разработать эффективные системы охлаждения деталей двигателя.
Кроме скорости истечения и массы сгоревшего топлива, конечная ско¬
рость ракеты, взлетающей с Земли, зависит от интенсивности сжигания
этого топлива, от того, в течение какого времени работал реактивный дви¬
гатель. Легко представить .себе, что всю массу топлива можно сжечь не
спеша, понемногу; газы горения с расчетной скоростью тоненькой струйкой
53
будут вылетать из сопла, а космический корабль как стоял, так и останется
стоять на Земле. Усилие, развиваемое при такой работе двигателя, недо¬
статочно для того, чтобы преодолеть силу тяжести.
Чем стремительнее будет сгорать топливо, чем мощнее будет двигатель,
тем выше будет ускорение и тем меньше придется нам сжечь топлива для
достижения необходимой скорости.
Но мы уже знаем, что человеческий организм в силах переносить толь¬
ко определенной величины ускорение, и чем оно ниже, тем лучше для че¬
ловека.
Легендарный древнегреческий поэт Гомер рассказывал, что однажды
царю Одиссею пришлось плыть на своем корабле по узкому проливу, на
обоих берегах которого сидело по страшному чудовищу: одно называлось
Сциллой, другое — Харибдой. И оба подстерегали путешественников.
Конструктора космических кораблей подстерегает сразу несколько
таких Сдилл и Харибд.
Он хотел бы увеличить скорость вытекающей из ракетного двигателя
струи, но это влечет за собой повышение температуры в камере сгорания,
а значит, значительно снижает долговечность двигателя.
Он хотел бы рассчитать корабль на полет с небольшим ускорением,
чтобы это не отразилось на самочувствии экипажа корабля, но в этом слу¬
чае он должен значительно увеличить запасы топлива.
И он с сомнением смотрит на таблицы расчетов. Вот что гласит одна
из них, составленная на основании предположения, что мы нагреваем про¬
извольным способом в камере сгорания струю водорода. Эта таблица
гласит:
Если температура в камере сгорания равна 2700 градусам,
скорость истечения теоретически может достичь 6500 метров
в секунду; если ее поднять до 5700 градусов, скорость истечения
можно обеспечить в 11 400 метров в секунду.
Конструктор задумчиво откладывает в сторону эту таблицу. Перед
ним другая. Он смотрит на неумолимые колонки цифр:
Если при скорости истечения газов в 2000 метров в секунду мы
захотим разогнать космический корабль до параболической скоро¬
сти, но не допустим ускорения свыше 1,1§ (около 11 метров в се¬
кунду за секунду), на каждый килограмм груза, которому мы при¬
дадим требуемую скорость, нам надо будет сжечь 143 тысячи
килограммов горючего.
Это, конечно, немыслимо! Конструктор решает ухудшить условия
жизни экипажа, подвергнуть людей повышенному ускорению. Пусть будет
ускорение 10^ (около 100 метров в секунду за секунду). Конечно, людям
не легко будет перенести такое ускорение, но, во-первых, он, конструктор
ракеты, приложит все усилия для того, чтобы облегчить работу экипажа
в этих условиях. Он сконструирует специальные гамаки, в которых эки¬
паж будет лежать в это время, чтобы перегрузка равномерно распределя¬
лась по всему телу. Во-вторых, ведь время действия перегрузки очень
сократится по сравнению с первым вариантом. И трудно сказать еще, что
54
легче переносит человеческий организм — небольшую, но длительную пе¬
регрузку или большую, но кратковременную.
Конструктор ищет соответствующую графу:
При той же скорости истечения газов горения,.— гласит она,—
равной 2000 метров в секунду при допустимом ускорении 10&, на
каждый килограмм полезного груза ракета должна сжечь 358 кило¬
граммов горючего.
Это хотя и лучше, но еще
ни в какой мере не устраивает
конструктора. Он знает, что са¬
мый легкий бак, который смо¬
жет вместить 358 килограммов
горючего, будет весить не один,
а 30—35 килограммов! Ведь да¬
же обыкновенное ведро, содер¬
жащее 10 килограммов воды,
весит около килограмма!
Конструктор начинает вы¬
искивать возможности повыше¬
ния скорости истечения газов*.
Для этого надо повысить темпе¬
ратуру в камере сгорания, а
значит, найти новые высокока¬
лорийные топлива. Это влечет
за собой необходимость предус¬
мотреть интенсивное охлажде¬
ние деталей двигателя, входя¬
щих в соприкосновение с горячими газами, в первую очередь камеры
сгорания и сопла. А что если сделать их пористыми и сквозь эти поры по¬
давать, продавливать внутрь жидкое горючее? Испаряясь на поверхности
этих деталей, оно будет поглощать большое количество тепла и тем самым
охлаждать их. И конструктор решается увеличить скорость истечения га¬
зов до 5000 метров в секунду. Таблица сообщает ему, что.
При скорости истечения газов в 5000 метров в секунду и допу¬
стимом ускорении в 10§ для того, чтобы придать требующуюся
космическую скорость 1 килограмму ракеты, надо сжечь 10 кило¬
граммов топлива.
Соотношение весов получается как раз таким, как у ведра — метал¬
лического сосуда, наполненного жидкостью. Создать конструкцию тары
с таким соотношением весов можно — это будет тонкостенная жестяная
бочка, наполненная горючим, но ни для двигателя, ни для пассажиров,
ни для приборов ни грамма веса уже не останется. А ведь нельзя сжечь
все топливо при взлете, надо его взять и с собой для посадки на планету и
для возвращения на Землю. Это тоже полезный груз.
Что же делать? Дальнейшего увеличения перегрузки человеческие ор¬
ганизмы не вынесут — этот путь закрыт. Дальнейшего повышения скоро-
Вот как зависит количество топлива, необ¬
ходимого для сообщения 1 килограмму массы
космической скорости, от скорости истече¬
ния газов из сопла реактивного двигателя
и допустимого ускорения.
55
сти истечения газов горения при современном уровне техники ожидать
трудно. Конструктор откладывает в сторону свои таблицы.
Отношение масс ракеты до взлета (ракеты с полным запасом горючего)
и ракеты, набравшей уже требующуюся космическую скорость, получается
при имеющихся у нас научно-технических возможностях таким, которое
исключает реальность сооружения космического корабля. Железной ло¬
гикой цифр конструктор доказал, что космический полет при существую¬
щем уровне развития техники невозможен.
Так ли это?
КОСМИЧЕСКИЕ ПОЕЗДА
Да, это так. И конструктором, впервые сделавшим все эти выкладки,
может быть, не совсем в изложенной нами последовательности, был сам
Циолковский.
Что же делать? Ждать, когда химики найдут сверхкалорийные, уль-
тратеплотворные тяжелые топлива, а металлурги изготовят сверхтуго¬
плавкие, ультражаростойкие материалы?
Нет. Искать принципиально новые решения вопроса.
Советский инженер Фридрих Артурович Цандер внес свою долю в
решение проблемы космического полета.
— Самый трудный участок пути космического корабля, — говорит он,—
это первый участок — взлет и движение через атмосферу. Пусть этот уча¬
сток наша ракета пройдет на крыльях.
— Крылья?! Лишний вес!
— Крылья можно сделать из горючих материалов, — отвечает Цан¬
дер, — из сплавов магния, лития, алюминия. Пройдя атмосферу, в косми¬
ческом пространстве эти ненужные уже крылья можно просто сжечь как
топливо для двигателя корабля.
Что же? Это уже не так плохо, сжечь часть «ведра» в качестве горюче¬
го. Но это еще не кардинальное решение проблемы.
Новую идею выдвинул Циолковский. Он предложил направить в
космическое пространство не одиночную ракету, а целый космический поезд.
Самую маленькую ракету, ту, которая должна отправиться на разведку
иных миров, несет в качестве полезного груза большая ракета, которая в
свою очередь является пассажиром еще большей ракеты. Количество та¬
ких ступеней определяется скоростью, которую требуется развить.
Работают ракеты в обратной последовательности. Вот стоит на старте
такой трехступенчатый поезд ракет. Первыми начинают работать двигатели
самой крупной ракеты. Она подпрыгивает и стремительно исчезает в небе,
неся на себе своих пассажиров. Дальнейшее наблюдение за нею ведется с
помощью телескопа.
Исчерпав все топливо, достигнув определенной высоты и развив не¬
которую скорость, эта ракета внезапно отделяется, бросает своих «пассажи¬
ров» на произвол судьбы. Но только этого момента и ожидала вторая по ве-
56
личине ракета. Из сопел ее реактивных двигате¬
лей протянулись назад огненные нити. Сжигая
свое горючее, она продолжает путь, еще увеличи¬
вая скорость.
Когда выгорит горючее и в этой ракете, она
отцепится и начнет работать третья, последняя.
Она уже сможет развить требующуюся космиче¬
скую скорость.
Расчеты убедительно подтвердили правиль¬
ность этой идеи Циолковского. В последние годы
уже были разработаны практически выполнимые
проекты составных космических поездов, способ¬
ных долететь, например, до Луны. Один из та¬
ких проектов, опубликованных в зарубежной пе¬
чати, предусматривал создание десятиступенчатой
ракеты, общий начальный вес которой составлял
63 тонны. Запуск этой ракеты позволил бы
забросить на Луну груз с массой в 4,5 кило¬
грамма.
Это, конечно, не много. Но разве это меньше
первых прыжков еще не умевших летать аэроп¬
ланов начала века?!
Правильность и плодотворность этой идеи
Циолковского уже подтверждены практикой. Еще
со второй мировой войны известна всем герман¬
ская ракета «Фау-2». Развивая максимальную ско¬
рость около 1,6 километра в секунду, она при
вертикальном запуске поднимается на высоту в 185
километров. Другая довольно широко известная
ракета — «Вак Корпораль» развивает максималь¬
ную скорость в 1,2 километра в секунду и до¬
стигает высоты в 70 километров.
В 1949 году эти две ракеты соединили в одну.
Пассажиром более тяжелой ракеты — «Фау-2» —
сделали легкую ракету «Вак Корпораль». Уста¬
новили механизмы, которые отцепляли «всадника» от «лошади», когда
горючее в баках «Фау-2» выгорало до кагтли. Сконструировали допол¬
нительные механизмы, которые включали двигатели маленькой ракеты
как раз в тот момент, когда она отцеплялась от большой. И ракеты запу¬
стили.
На первый взгляд кажется, что достигнутая меньшей ракетой высота
должна в крайнем случае равняться сумме высот, достигаемых обеими ра¬
кетами порознь, то есть составлять величину около 250 километров.
В действительности же ракета «Вак Корпораль» достигла при этом
полете высоты 402 километра! Это произошло потому, что работа двигателя
второй ракеты совершалась уже тогда, когда ракета имела довольно зна-
Выгорело топливо в
первой ступени, и она
отцепилась, уменьшая
массу ракетного поезда.
Эта идея К. Э. Циол¬
ковского открывает ре¬
альную возможность
космических сообщений
средствами современной
техники.
57
чительную скорость. А в этом слу¬
чае незначительное увеличение
скорости вызывает значительный
рост дальности полета.
Многоступенчатой является и
советская межконтинентальная ра¬
кета, о создании которой было
сообщено во второй половине 1957
года. С помощью многоступенча¬
тых ракет осуществлен и запуск
первых искусственных спутников
Земли.
Идея К. Э. Циолковского воп¬
лощена в металл.
ПЕРЕСАДОЧНАЯ СТАНЦИЯ
В 1895 году К. Э. Циолков¬
ский напечатал научно-фантасти¬
ческую повесть «Грезы о земле и
небе». Эта небольшая книжечка, всего в несколько десятков страниц, с
увлечением читается и учениками 8-го класса средней школы, еще не знаю¬
щими ни тригонометрии, ни логарифмов, и седовласыми учеными, стоя¬
щими на вершинах современного знания. Написанная в занимательной
беллетристической форме, эта книга является по существу глубокой науч¬
ной работой. В частности, в ней К. Э. Циолковский впервые выдвинул
идею создания искусственных спутников Земли.
Сегодня астронавты предполагают, что такой спутник будет иметь
большое значение во всей проблеме космического полета. Что же такое
искусственный спутник?
Выводя из данных нескольких тысяч наблюдений свои законы движе¬
ния планет вокруг Солнца, Иоганн Кеплер вряд ли хоть на мгновение мог
подумать, что настанет день, когда человечество своими руками создаст но¬
вые планеты, которые двинет по путям, рассчитанным в соответствии с
открытыми им, Кеплером, законами.
А именно о создании таких искусственных планет и идет сейчас речь.
Трудно сразу с Земли отправить космическую ракету, даже состоя¬
щую из многих ступеней, на Марс или на Венеру. Значительно легче и
проще отправить ракету в полет вокруг Земли, сообщив ей круговую ско¬
рость.
Ученые нашей страны уже научились делать это. Все большей и
большей величины искусственные спутники взлетают в небо. Настанет
день, когда появится и обитаемый искусственный спутник. Он станет пер¬
вым поселением человека в космическом пространстве. С этим поселением
принципиально не очень сложно будет установить регулярную связь, на-
'Гесным строем взлетела по другому прое¬
кту К- Э. Циолковского космическая
армада. На лету происходило перели¬
вание горючего в баки соседних ракет.
58
правляя туда автоматически действующие грузовые ракеты. Материал,
из которого сделаны эти ракеты, и все то, чем они нагружены, может
пойти на расширение искусственного спутника.
Конечно, недешево будет стоить отправка каждого килограмма груза
с Земли на искусственный спутник. Его обитателям придется стремиться
к тому, чтобы ограничить список грузов, идущих для их личного пользо¬
вания. Тем более что там, в межпланетном пространстве, можно получать
все необходимое для жизни в неограниченном количестве. С помощью
гигантской оранжереи, которую создадут на искусственном спутнике, его
жители установят полный кругооборот воды, кислорода, пищевых веществ.
С помощью грузовых же ракет на искусственном спутнике можно бу¬
дет создать большие запасы горючего и, наконец, по частям собрать раке¬
ту для полета на Луну, на Марс, даже к Юпитеру или Сатурну.
Эта ракета не будет похожа на те тяжелые, массивные, обтекаемые ра¬
кеты, которые прибывали на искусственный спутник с Земли. Ведь там,
в космическом пространстве, нет тяжести, нет сопротивления воздуха. Ра¬
кета, которая полетит с космического спутника, сможет иметь любую фор¬
му, которая окажется наиболее целесообразной для размещения в ней
экипажа, горючего, двигателей.
Скорость, которую должна будет развить ракета, отлетающая с искус¬
ственного спутника в дальний рейс, будет значительно ниже скорости ра¬
кеты, улетающей в этот же рейс с Земли.
Действительно, для того чтобы отправиться с Земли, например на
Марс, необходимо развить (не учитывая скорости вращения Земли вокруг
оси) скорость около 11,6 километра в секунду. А для такого же рейса с ис¬
кусственного спутника будет достаточно развить скорость всего около 3,6
километра в секунду. Ведь искусственный спутник уже имеет космическую
скорость, которая и используется при отлете с него.
Таким образом, искусственный спутник — пересадочная станция па
пути к звездам — может значительно облегчить осуществление космиче¬
ских путешествий.
В каком же состоянии находится сегодня ракетная техника, каковы
ее предельные достижения, как близко мы подошли к осуществлению вечной
мечты человечества?
На эти вопросы мы постараемся ответить в следующей главе.
Ъслед за эрой аэропланов
винтовых настанет эра аэро¬
планов реантывных.
К. Э. Циолковский
/2к
РИ14
юселтчиясиУ
ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ
БОРЬБА ЗА СКОРОСТЬ
Инженер-конструктор И. А. Меркулов, один из создателей
первого прямоточного воздушно-реактивного двигателя, считает,
что решение задачи космических сообщений явится логическим
развитием сегодняшней скоростной авиации. Постепенный рост
скоростей и высот, достигнутых человеком, приведет к созда¬
нию сначала сверхвысотных самолетов, способных летать в ионо¬
сфере, затем — искусственного спутника, а после этого и к со¬
зданию аппарата, который сможет совершить полет к Луне или
даже к Марсу.
С этим утверждением можно согласиться только отчасти. Космиче,-
ский полет по самой своей сути принципиально отличается от полета в
атмосфере Земли. Космическим полетом называется полет, при котором
созданный человеком аппарат движется вне атмосферы под влиянием сил
двоякого рода: во-первых, сил инерции, сообщенных аппарату работой
реактивных двигателей, во-вторых, сил всемирного тяготения. Современ¬
ные летательные аппараты всегда в большей или меньшей степени исполь¬
зуют для полета атмосферу, как аэропланы, или испытывают сопротивле¬
ние воздуха, как высотные ракеты. Следовательно, все эти полеты принци¬
пиально отпичаются от полета космического.
Поэтому и нельзя ожидать постепенного перерастания авиации атмо¬
сферной в авиацию космическую. Пути развития той и другой по временам
сближались, перекрещивались, но уже сегодня разошлись и чем дальше,
тем больше будут расходиться. Генеалогическую линию самолета надо на¬
чинать с идей Леонардо да Винчи и модели вертолета М. В. Ломоносова,
61
проводить через аэродинамиче¬
ские исследования Н. Е. Жуков¬
ского, через реальные конструк¬
ции турбомоторных и реактив¬
ных самолетов вплоть до сегод¬
няшних сверхзвуковых машин.
Развитие же космического
корабля начинается с пороховой
ракеты — всем известной игруш¬
ки, изобретенной в Китае в не¬
запамятные времена, — прохо¬
дит через работы К. Э. Циол¬
ковского и ведет через сегод¬
няшние составные жидкостные
ракеты, которые уже далеко пе¬
рекрыли достижения авиации
и по скорости и по высоте поле¬
та и которые нельзя считать ло¬
гическим развитием авиации.
Видимо, эти ракетные аппараты
и явятся прямыми предками
грядущих космических кораб¬
лей. Действительность подтвер¬
дила эту точку зрения.
Вместе с тем было бы не¬
правильно считать, что развитие
авиации не способствовало раз¬
витию высотной ракетной тех¬
ники, что авиация не осущест¬
вила своим опытом разведку по¬
лета вообще, что целым рядом
интереснейших технических решений, найденных в авиации, не пользуют¬
ся конструкторы высотных ракет и не воспользуются конструкторы кос¬
мических кораблей. И в этом плане развитие авиации, ее современное
состояние и главным образом современное состояние реактивного двигате¬
ля, используемого современной авиацией, не может не представить огром¬
ного интереса для астронавтики.
Авиация и астронавтика — родственные области науки и техники.
Было время, когда развитие первой подготовляло путь для второй; наста¬
нет время, когда вторая поделится своими достижениями с первой и помо¬
жет ее дальнейшему развитию.
Развитие авиации было стремительным, торжество ее — беспримерным
в истории. Ни одна отрасль науки и техники никогда до этого не развива¬
лась с таксй быстротой и размахом.
За кратчайший исторический срок в авиации сменился целый ряд дви¬
гателей. Первые изобретатели пытались ставить на свои самолеты паровую
Увеселительная пороховая ракета — пред¬
шественник двигателей будущих кос¬
мических кораблей.
62
машину. Ее скоро сменил дви¬
гатель внутреннего сгорания,
достигший значительного совер¬
шенства. В последнее десятиле¬
тие он был вытеснен со скорост¬
ных самолетов реактивным дви¬
гателем. А в настоящее время
в ряде стран ведутся работы по
использованию в качестве само¬
летного двигателя атомного ре¬
актора.
Соответственно изменялась
и предельная высота полета —
так называемый «потолок» са¬
молета.
Первые самолеты летали
очень низко над землей — вы¬
сота их подъема едва достига¬
ла нескольких десятков метров.
К 1920 году «потолок» самолета
поднялся до 4 000 метров. Се¬
годня он превзошел 20 тысяч
метров, хотя серийные самоле¬
ты, как правило, и не поднима¬
ются на такую высоту.
История авиации — это в значительной степени история борьбы за
скорость и высоту полета.
Первые самолеты имели скорость 40—50 километров в час, и это каза¬
лось тогда стремительным полетом. Всего 45 лет назад она не превышала
80 километров в час, а сегодня она превысила 2000 километров в час! Эта
скорость значительно превосходит скорость звука. Нерегистрируемые ско¬
рости на пикировании в высотных слоях атмосферы превосходят эту офици¬
альную скорость. Скорости же в 1000 километров в час стали обычными
скоростями серийных пассажирских самолетов, таких, как знаменитый
ТУ-104.
Исследователи истории авиации начертили по годам кривую роста
скоростей самолета. И вот оказалось, что получилась не плавная линия,
на которой год за годом происходил рост скоростей на определенную вели¬
чину, а волнистая линия с участками крутого роста, сменяемыми участками
почти горизонтальными, — роста скорости не происходило.
Ученые сопоставили эти участки крутого подъема с появившимися в
те годы конструкциями самолетов, и оказалось, что они совпадали с момен¬
том, когда в конструкцию самолета вводилось какое-либо серьезное техни¬
ческое новшество.
Так, в 20-х годах быстрый рост скоростей самолетов объясняется пе¬
реходом от тонкого крыла к толстому, в котором можно было спрятать
Детская игрушка — жестяной пропеллер,
взлетающий с раскручиваемой катушки —
вот первый предшественник современного
самолета.
63
шасси с колесами, что в значитель¬
ной степени уменьшало сопротивле¬
ние самолету потока воздуха. Сле¬
дующий скачкообразный рост ско¬
ростей в первой половине 30-х годов
совпадает с введением наддува в ци¬
линдры двигателя. До этого двига¬
тель вынужден был «дышать» заборт¬
ным воздухом, который чем выше,
тем становился разреженнее. Двига¬
тель «задыхался» в этом разреженном
воздухе, терял мощность. И самолет
не мог использовать из-за этого пре¬
имуществ, даваемых уменьшившимся
сопротивлением воздуха.
Введение наддува обеспечило
двигателю самолета возможность и в
разреженных слоях атмосферы «ды¬
шать» уплотненным воздухом. И ско¬
рость самолета повысилась на добрых
150—200 километров в час.
Но самый большой и резкий ска¬
чок кривой роста скоростей самолетов
произошел где-то около 1945 года.
Это в авиацию пришел реактивный двигатель. Скорость самолета подня¬
лась на 250—300 километров в час. Замена поршневого двигателя на са¬
молете реактивным двигателем была подлинной технической революцией.
Вместе с тем это момент, когда линии развития авиации и астронавтики
сблизились и пересеклись, взаимно обогащая друг друга.
Первое и основное преимущество реактивного двигателя перед порш¬
невым состояло в чрезвычайно высокой мощности при небольшом весе.
Борьба за снижение удельного веса авиационного двигателя — снижение
веса двигателя на единицу развиваемой мощности — велась очень давно.
Если в 1910 году «вес 1 лошадиной силы» составлял свыше 2,5 килограмма,
то к 1950 году — за 40 лет — он упал до 0,4 килограмма.
^ I
Боевые пороховые ракеты— близкие
родственники осветительных ракет—
были могучим оружием советских лет¬
чиков в борьбе против фашистских
оккупантов.
Семейство реактивных двигателей (снизу вверх): (/) — пороховые ракеты, и се¬
годня применяющиеся как дополнительные двигатели при взлете тяжело нагру¬
женных воздушных кораблей; (2) —турбокомпрессорный реактивный двигатель --
самый распространенный двигатель современной скоростной авиации. Встречный
воздух сжимается компрессором а; в него в камере сгорания б впрыскивается го-
рючее; газы горения вращают турбину в и, вылетая через сопло г, создают реак¬
тивную силу; (5)— в прямоточном реактивном двигателе встречный воздух, прой¬
дя решетку а, попадает в камеру сгорания б, и газы горения выбрасываются через
сопло в; {4) — жидкостный реактивный двигатель — двигатель будущих косми¬
ческих кораблей. Горючее а и окислитель б подаются турбонасосами в камеру
сгорания г, и газы горения вырываются через сопло д. Для привода турбонасо¬
са используется перекись водорода е.
64
Мощность реактивного двигателя имеет несколько иное выражение,
чем у поршневых двигателей, поэтому сравнение удельных весов порш¬
невых и реактивных двигателей несколько затруднительно. Однако все
же некоторое сравнение возможно. Так, если взять обычный авиационный
жидкостный реактивный двигатель весом в 150 килограммов, развивающий
силу тяги до 3000 килограммов, то при скорости полета в 2000 километров
в час полезную тяговую мощность такого двигателя следует считать равной
примерно 22 тысячам лошадиных сил. Значит, каждая лошадиная сила этого
двигателя «весит» всего 6 граммов — в несколько десятков раз меньше, чем
у лучших поршневых двигателей. Такой малый «вес» лошадиной силы
кажется просто фантастическим, невозможным, но он достигнут, воплощен
Б металл.
О возможностях, которые открыл реактивный двигатель авиации, го¬
ворит такой факт. В настоящее время в авиации нередки реактивные ско¬
ростные самолеты с тяговым усилием двигателей в 4300 килограммов. Пе¬
ресчет показывает, что при обычной для таких самолетов скорости в 1100
километров в час это тяговое усилие эквивалентно мощности поршневого
двигателя в 35 тысяч лошадиных сил. Даже самые лучшие поршневые дви¬
гатели с удельным весом всего в 400 граммов на лошадиную силу, раз¬
вивающие такую мощность, должны весить около 14 тонн. Между тем общий
взлетный вес скоростного реактивного самолета с рассматриваемыми ха¬
рактеристиками может быть меньше 14 тонн, а вес самих реактивных дви¬
гателей едва ли превосходит 3 тонны.
Современные авиационные реактивные двигатели очень отличаются
от тех двигателей, которые будут работать на космических кораблях. Од¬
нако многое из этих двигателей может быть освоено и использовано в дви¬
гателях космических кораблей. Это относится и к жаропрочным материалам
и к форме камер сгорания и сопел и т. д.
Посмотрим, как устроены и работают современные^ авиационные реак¬
тивные двигатели.
ДВИГАТЕЛЬ СКОРОСТНОГО САМОЛЕТА
Предложенный К. Э. Циолковским ракетный двигатель, работающий
на жидком топливе, содержал в своих баках все — и горючее и окислитель.
Он был рассчитан для работы в безвоздушном пространстве; для этой цели
предложенная Циолковским конструкция была единственно возможной и
единственно правильной.
Но ведь самолет рассчитан для полета в воздухе, в котором вполне
достаточно кислорода для горения любого практически применяемого то¬
плива. Поэтому не следует возить с собой на самолете окислитель, который
можно брать прямо из атмосферы.
В том, что реактивный двигатель самолета использует в качестве окис¬
лителя кислород воздуха, а ракетный двигатель космического корабля
должен будет взять его с собой,— основная разница между ними.
65
Двигатели этих скоростных реактивных самолетов — ближайшие родственники
двигателей будущих космических кораблей
...С прозрачного синего неба, в котором, словно подчеркивая его си¬
неву и прозрачность, лишь кое-где плавают легкие кучевые облачка, до¬
носится гул самолета. Люди поднимают голову, смотрят в сторону этого
гула, стараясь увидеть его источник. Но небо в той стороне чисто. И только
совсем в стороне случайно некоторые замечают черную птичку, несущуюся
по небосклону. Вот она качнулась в воздухе, и в лучах солнца сверкнули
серебристые крылья. Она изменила движение и пошла почти вертикально
вверх. Вот она растаяла в голубом просторе. А звуки доносятся к нам
из той части неба, в которой ее уже давно нет.
Это летает реактивный самолет.
Еще несколько головокружительных разворотов в воздухе, мертвых
петель, вертикальных взлетов и падений — и, стремительно снизившись,
краснозвездный самолет уже бежит по бетонной дорожке аэродрома. У него
красивое тонкое тело, узкие, отброшенные назад крылья, высоко поднятое
хвостовое оперение. Он похож на летательный снаряд, на стрелу, выбрасы¬
ваемую гигантской катапультой. И полет его — отнюдь не парение в возду¬
хе прежних самолетов. Воздух скорее мешает, чем помогает его полету...
В передней части корпуса самолета большое круглое отверстие. Когда
самолет движется с большой скоростью, в это отверстие попадает встреч¬
ная струя воздуха. Она сразу же поступает на лопасти компрессора, враща¬
ющиеся со скоростью 14—15 тысяч оборотов в минуту. Компрессор сжимает
воздух, делает его более плотным. Этот сжатый воздух направляется в
камеры сгорания, в которые вбрызгивается и жидкое топливо. Оно смеши¬
вается с воздухом и моментально сгорает. Температура в камере сгорания
поднимается выше 1500 градусов, и этот раскаленный поток сжатых газов
устремляется в выхлопные сопла. Но на пути их встречается неожиданное
66
препятствие — лопатки газовой турбины. Огненный вихрь ударяет в них и
заставляет вращаться. Эта турбина и приводит в движение компрессор, ко¬
торый сжимает входящий в двигатель воздух. Пройдя турбину, поток
раскаленного газа попадает в выхлопное сопло.
Сопло устроено расширяющимся к выходному отверстию. В таком рас¬
ширяющемся сопле по мере продвижения газов от наиболее узкого места
к широкому газы расширяются, снижаются их температура и давление,
но непрерывно растет скорость движения. А мы уже знаем, что чем больше
скорость выхлопных газов, тем больше будет тяга двигателя, тем он будет
мощнее.
Современный реактивный авиационный двигатель—двигатель высо¬
ких параметров. Свыше 1500 градусов — температура в его камере сгора¬
ния, сотни и тысячи метров в секунду — скорость газовых потоков в реактив¬
ном сопле, 15 тысяч оборотов в минуту — скорость вращения дисков ком¬
прессора и турбины.
Вместе с тем реактивный двигатель очень прост по своему устройству.
У него нет частей, совершающих возвратно-поступательное движение, как
у поршневого двигателя, нет или почти нет зубчатых и других передач.
Даже в тех случаях, когда на валу такого двигателя устанавливают впере¬
ди пропеллер, это не требует сложных устройств, вроде тех, что существуют
у поршневых моторов для превращения возвратно-поступательного движе¬
ния во вращательное.
Но, конечно, торжество реактивного двигателя в авиации еще отнюдь
не означает окончательной смерти поршневого двигателя. Реактивный дви¬
гатель в настоящее время еще несколько менее экономичен, чем поршневой.
Поэтому он применяется главным образом в тех случаях, когда необходимо
развить высокую скорость полета. На малых же скоростях полета, кило¬
метров до 750 в час, еще долго основным видом самолетного двигателя бу¬
дет поршневой двигатель внутреннего сгорания.
Современная техника знает несколько видов реактивного двигателя.
Мы здесь рассказали о так называемом турбореактивном двигателе (со¬
кращенно — ТРД), наиболее широко распространенном в наше время. Та¬
кой двигатель удобен, экономичен для работы на скоростях свыше 750 ки¬
лометров в час и до 1500 километров в час.
При более высокой скорости целый ряд деталей реактивного двига¬
теля становится ненужным, лишним. Двигатель еще упрощается.
В первую очередь отпадает необходимость в компрессоре. При скоро¬
стях свыше 1500 километров в час воздух специально сжимать уже не надо;
он достаточно уплотняется стремительным движением самолета. Следова¬
тельно, отпадает необходимость и в газовой турбине. Двигатель превращается
по существу в трубу, в головное отверстие которой врывается сжатый дви¬
жением воздух, в середине производится впрыскивание топлива и его сго¬
рание, а задняя часть представляет собой расширяющееся сопло. Вообще
никаких вращающихся и движущихся частей (если не учитывать насосов
для подачи горючего) не содержит такой двигатель. Он называется пря¬
моточным воздушно-реактивным двигателем (сокращенно — ПВРД).
67
ПВРД—двигатель будущего, двигатель сверхзвуковых самолетов.
Есть и другие системы реактивных двигателей: пульсирующий, с
открывающимися и закрывающимися клапанами, турбовинтовые, снабжен¬
ные в качестве движителя не только соплом, но и винтом, пороховые, рабо¬
тающие на твердом топливе, и т. д. В решении проблемы космических по¬
летов они не сыграли и, по всей вероятности, не сыграют решающей роли.
САМАЯ ТРУДНАЯ -ЧАСТЬ ПУТИ
А какое же значение могут иметь для решения проблемы космических
полетов турбореактивный и прямоточный воздушно-реактивный двигатели?
Ведь они могут работать только в атмосфере, да и то не более чем до высоты
в 40—50 километров. Дальше воздух становится столь разреженным, что
его практически ни на какой скорости нельзя уже сжать до плотности,
достаточной для горения топлива.
Но ведь этот первый участок пути — 40—50 километров сквозь атмо-
гферу — и есть самый трудный участок. Большая часть горючего современ¬
ной высотной ракеты тратится именно на преодоление этого участка пути.
Один из советских деятелей астронавтики,
Н. А. Варваров, предложил применить для пре¬
одоления этого участка пути именно наиболее
экономичные и удобные здесь турбореактивные
и прямоточные воздушно-реактивные двигатели.
Вот как представляет он себе взлет косми-'
ческого корабля.
Гигантский корабль с ши¬
рокими крыльями, в которые
Так представляют себе некоторые ученые старт космического корабля. Целый ряд
двигателей сменит он на пути в небо. Первоначальную скорость ему придает, сбро¬
сив его с наклонной эстакады, стартовая тележка. Турбореактивные двигатели, под¬
вешенные под крыльями, пронесут корабль со все возрастающей скоростью сквозь
плотные слои атмосферы. Затем включаются прямоточные воздушно-реактивные
двигатели, а сменит их жидкостный реактивный двигатель, и только вторая ступень
жидкостной ракеты отправится в космический рейс. Отработавшие двигатели и
части космического корабля будут сбрасываться.
68
вмонтированы прямоточные воздушно-реактивные двигатели и под которыми
в специальных кабинках подвешены турбореактивные двигатели, встанет
у края наклоненной, устремленной ввысь эстакады, похожей на полови¬
ну моста, ведущего в небо, но поче-
щи, полетит по воздуху. И вот тогда-то включаются турбореак¬
тивные двигатели, подвешенные под его крыльями. Они подхватят гигант¬
ский самолет и понесут его вперед и ввысь, все увеличивая скорость полета.
До высоты около 20 километров и до скорости порядка 1500 километров в
час поднимут и разгонят они корабль. А когда будут достигнуты эти вели¬
чины , они отцепятся от широких крыльев самолета и спустятся на парашютах
вниз.
На смену им включаются прямоточные воздушно-реактивные двига¬
тели, вмонтированные в крылья. Все выше и выше поднимают они самолет,
все больше растет его скорость. Где-то на высоте около 50 километров, со¬
общив самолету скорость до 5000 километров в час, выключатся они и отва¬
лятся вместе с большей частью широких крыльев корабля, уже не нужных
ни в качестве «опоры» на воздух, ни в качестве баков для горючего.
И сразу корабль перестанет быть похожим на самолет и приобретет
сходство с космической ракетой. Довершая сходство, включается его жид¬
костный ракетный двигатель, еще разгоняя корабль и унося его ввысь.
Может быть, не одна ступень, а две или три ступени жидкостных реактив¬
ных двигателей будут включаться последовательно. Но уже первая из этих
ступеней включается не у Земли, а там, где почти нет атмосферы, и тогда,
69
когда корабль набрал значительную часть космической скорости, когда
он сделал первый шаг на пути к звездам.
Развивая свою идею, Варваров считает, что переход с одного типа
дви'гателя на другой в дальнейшем можно будет осуществлять, не сбрасы¬
вая двигатели, а меняя корабли. Космический корабль для взлета с Земли
превращается в целую серию аэропланов, предназначенных для полета на
разных высотах и с разными скоростями. Сыграв свокуроль, эти самолеты,
ведомые собственными экипажами, опускаются на Землю.
Идея Н. А. Варварова — сменять на различных этапах взлета тип
двигателя—бесспорно содержит рациональное зерно. В настоящее время
имеются уже довольно детально разработанные проекты высотных ракет,
в которых использована эта мысль. Так, в иностранной печати имеются
сообщения о проекте составной ракеты для запуска искусственного спут¬
ника, первая ступень которого состоит из турбореактивных двигателей,
подобных тем, что устанавливаются на современных реактивных самоле¬
тах. Однако надо отметить, что современные ракеты, с помощью которых
осуществляется запуск искусственных спутников, являются вертикально-
взлетающими.
В последние годы ученые поставили новый вопрос: только ли на са¬
мом начальном этапе можно использовать в качестве одного из компонентов
топлива забортный воздух?
ЛИШНИЙ СВЕТ НЕБА
В науке случается довольно часто, что вновь открытое явление не на¬
ходит себе теоретического объяснения. Одной из таких загадок в течение
длительного времени был «лишний свет ночного неба». Он обнаружен около
45 лет назад.
То, что дневное небо светится, известно всем и никого не удивляет.
Его голубой мягкий свет объясняется тем, что солнечные лучи рассеивают¬
ся в атмосфере. Приходит на землю свет и с ночного неба. Даже когда нет
Луны, «неверный звездный свет» позволяет нам различать отдельные пред¬
меты. Когда ученые решили разобраться в этом точнее, оказалось, что
лишь 25 процентов — всего одну четверть — этого падающего на поверх¬
ность Земли света дают звезды, а остальные три четверти являются неве¬
домо откуда.
Исследуя свечение ночного неба, английский ученый Слайфер еще в
1915 году обнаружил в его спектре загадочную зеленую линию. До этого
ее находили только в спектре полярных сияний, то есть в лучах света,
которые так же рождались в самых высоких слоях неба. Ни к одному из из¬
вестных на Земле элементов эту линию отнести не смогли. И тогда ученые
решили, что она принадлежит новому, не известному еще веществу —
геокоронию. Это вещество считали столь легким, что оно все сосредоточи¬
вается в крайних слоях атмосферы.
В истории науки уже известен случай, как одно из веществ — гелий —
обнаружили сначала в спектре солнечной короны и только потом нашли
70
Самолеты-носители поднимают космический корабль в верхние слои атмосферы
и сообщают ему часть требующейся скорости.
на Земле. Может быть, этот геокороний
и обладает удивительными свойствами,
создает свечение ночного неба?
Однако геокоронию не нашлось
места в периодической системе элемен¬
тов Менделеева. А в 1925 году загадоч¬
ную линию открыли в спектре кислоро¬
да, находящегося в особом состоянии.
Так было обнаружено, что в -верхних
слоях атмосферы имеется кислород, на¬
ходящийся не в молекулярном, а в а;го-
марном состоянии.
И ученые создали интересную тео¬
рию.
Обычное состояние кислорода,
сказали они, в виде молекул, состоят
щих из двух атомов. Это тцт кислород,
которым мы дышим. В верхних же слоях
атмосферы бомбардировка космическими
лучами, ультрафиолетовым и рентге¬
новым излучением Солнца разбивает
молекулы кислорода на отдельные ато¬
мы. Процесс этот протекает с поглоще¬
нием энергии. Конечно, одновременно
происходит и обратный процесс — со¬
единения отдельных атомов в молекулы.
Ночью количество вторгающихся в
верхние слои атмосферы лучей резко
сокращается. Процесс обратного сое¬
динения атомов кислорода в молекулы начинает преобладать над процес¬
сами разделения. И если разделение атомов идет с поглощением энергии,
то процесс соединения, наоборот, протекает с выделением лучистой энер¬
гии. Вот этот-то свет и создает нам избыточное свечение ночного неба.
Это было весьма вероятной гипотезой, но не больше, до тех пор, пока
ее не проверили опытом. Такой опыт был поставлен в 1 час 45 минут
14 марта 1956 года в штате Нью-Мексико в США.
Ученые знали, что процесс соединения атомов кислорода в молекулы
в обычных условиях Протекает чрезвычайно медленно. Столетия должны
были бы пройти, чтобы все атомы соединились в молекулы, чтобы, как го¬
ворят химики, прореагировал весь объем вещества. Лишь ничтожная часть
атомов кислорода успевает объединиться в молекулы за короткие ночные
часы, пока отсутствует ионизирующая деятельность солнечных лучей.
Однако этот процесс можно в значительной степени ускорить, приме¬
няя катализатор. Катализаторы — вещества, которые, сами не участвуя
в реакции, однако ускоряют ее ход, широко применяются химиками в са¬
мых различных случаях. Известен им и катализатор, ускоряющий реакцию
Выброшенный из ракеты ката¬
лизатор создал облако светящегося
газа.
72
образования молекул кислорода. Это двуокись азота. Ракету с 9 килограм¬
мами этого вещества забросили на высоту 90 километров и там этот ка¬
тализатор выбросили в атмосферу.
И произошло удивительное. На стокилометровой высоте над Землей
вспыхнула сияющая звезда, вдвое более яркая, чем красавица утреннего
неба — Венера. Эта звезда быстро выросла в объеме, образовав нечто вро¬
де туманности до 5 километров в
длину. Она осветила Землю более
ярким светом, чем освещает Луна в
первой четверти.
Опыт подтвердил гипотезу, она
стала научно проверенным фактом.
Настала очередь подумать над ее ^ л
^ м Струи атомарного кислорода захваты-
Практическим использованием. . ваются раструбом (1), Проходят через
В первую очередь приходят В сетку (2), являющуюся катализатором,
голову предложения использовать ЭТО* и «сгорают» в камере (3). Газы «горе-
явление для освещения больших го- ния>> УстРемляются в сопло (4).
родов. Забрасывая ежевечерне в ионо¬
сферу не килограммы, конечно, а десятки и сотни килограммов двуокиси
азота, можно будет, вероятно, обеспечивать уличное освещение крупных
городов, строек, а может быть, и целых областей.
Вероятно, можно использовать это явление и для иллюминаций.
Были и совершенно фантастические предложения — построить стоки¬
лометровой высоты трубу и перекачивать оттуда атомарный кислород для
работы двигателей электростанций. Заниматься критикой этого предложе¬
ния по всей вероятности не стоит.
А вот построить реактивный двигатель стратоплана, который бы ис¬
пользовал в качестве горючего, находясь в ионосфере, ее атомарный ки¬
слород — идея не столь уж неосуществимая.
Принципиальное устройство такого двигателя представляется доволь¬
но несложным: это опять-таки труба, в переднее отверстие которой врывает¬
ся атомарный кислород. В средней части трубы в струю кислорода подает¬
ся двуокись азота. Происходит реакция соединения атомов в молекулу,
сопровождающаяся выделением больших количеств энергии. Температура
газа резко повышается, и он устремляется в выхлопное сопло двигателя,
создавая реактивную силу.
Возможно, удастся обойтись и без расходования двуокиси азота, за¬
менив ее каким-нибудь другим твердым катализатором. Тогда надо будет
только установить в середине нашей трубы частую сетку из этого катализи¬
рующего вещества. Проходя сквозь сетку, атомарный кислород и будет пре¬
вращаться в молекулярный, а дальше все пойдет, как и при использовании
двуокиси азота.
в Вот такие-то двигатели, возможно, и понесут взлетающий межпланет¬
ный. корабль Земли сквозь верхние слои атмосферы в космическое простран¬
ство. И на целый большой этап пути не потребуется израсходовать ни грам¬
ма горючего. Может быть, на этом участке будет даже выгодно набирать
'73
основную часть космической скорости, необходимой для дальнего по¬
лета.
Можно предвидеть и другой вид кораблей, использующих верхние
слои атмосферы в качестве горючего. Это будут, вероятно, гигантские суда,
безостановочно двигающиеся на высоте в добрую сотню километров со
скоростью в 8—10 тысяч километров в час между отдаленнейшими точками
земного шара, а может быть, и по круговым орбитам. К ним на ходу будут
причаливать легкие авиетки, пересаживать пассажиров, передавать грузы
и возвращаться, а эти неустанно движущиеся гиганты ни на миг не будут
замедлять своего полета.
Конечно, эти идеи требуют инженерной и опытной проверки, но в них
нет ничего невероятного, фантастического. Во всяком случае опыты в этом
направлении уже проводятся в Кембриджском исследовательском центре
военно-воздушных сил США.
ЖИДКОСТНЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
Но все же основным двигателем космического корабля ближайшего
будущего станет жидкостный ракетный двигатель. Его идею выдвинул
К. Э. Циолковский в 1903 году. Через 40 лет после этого жидкостный ра¬
кетный двигатель поднял ракету уже на высоту около 200 километров.
Сегодня эта высота перекрыта в несколько раз.
Устройство жидкостного ракетного двигателя просто. Никаких прин¬
ципиальных изменений не смогли внести в него конструкторы и через 50
лет после рождения идеи.
И окислитель и горючее несет жидкостная ракета в своем корпусе.
Они, конечно, разделены там, содержатся в разных баках. Наиболее часто
в качестве горючего применяются спирты: метиловый и этиловый, реже —
бензин. В качестве окислителя обычно используют кислород.
Рассмотрим для примера устройство жидкостной ракеты «Фау-2».
Два бака — со спиртом и с кйслородом — заполняют основную часты
корпуса ракеты.
Из этих баков трубопроводы ведут в камеру сгорания. В эти трубо¬
проводы включены мощные насосЬь Ведь свыше 125 килограммов топлива
должны подать эти насосы в камеру сгорания за каждую секунду работы
мотора. Приводятся они в движение от своего собственного двигателя —
газовой турбины, работающей на перекиси водорода.
Перекись водорода для работы турбины насосов заключена в специаль¬
ном баллоне. Из него перекись водорода поступает в небольшую собствен¬
ную камеру сгорания, где под действием перманганата натрия она быстро
разлагается на пар и газ. Эта паро-газовая смесь, имеющая сравнительно
высокую температуру и давление, и вращает газовую турбину насосов.
Жидкий кислород насосы подают сразу в камеру сгорания. Спирт сначала
прокачивается сквозь специальные полости, окружающие сопло и камеру
сгорания, и охлаждает их. Если бы не это охлаждающее действие горючего.
74
стенки камеры сгорания и сопла рас¬
плавились бы. Ведь температура га¬
зов в камере сгорания поднимается
почти до 3000 градусов, а температура
стенок при этом не превосходит 1000
градусов.
Обеспечив охлаждение наиболее
накаленных частей двигателя, спирт
поступает в камеру сгорания через
форсунки, находящиеся в ее задней
части. Крохотные форсунки с топ¬
ливом окружают большую форсунку,
через которую поступает кислород.
Ежесекундно в камере сгорания
вступают в реакцию свыше 125 килог¬
раммов топлива — спирта и кислоро¬
да. Раскаленные газы горения устрем¬
ляются через расширяющееся сопло
наружу. Скорость истечения газов
горения у современных жидкостных
ракетных двигателей превосходит
2000 метров в секунду. Такой двига¬
тель развивает тягу в несколько де¬
сятков тысяч килограммов. Прорабо¬
тав несколько десятков секунд, дви¬
гатель поднимает ракету на высоту
150—200 километров.
В верхнем отделении обтекаемого
с заостренным носом корпуса раке¬
ты размещается полезный груз. В по¬
слевоенные годы им обычно бывают
приборы для исследования верхних
слоев атмосферы.
Как видим, жидкостный ракетный
двигатель устроен почти так же про¬
сто, как и прямоточный воздушно-ре¬
активный двигатель. В нем также нет
движущихся частей, если не считать
насосов для подачи топлива и турбин-
ки, приводящей их в движение.
Жидкостный ракетный двигатель
в настоящее время является един¬
ственным двигателем, с помощью ко¬
торого человек поднимает свои прибо¬
ры в самые верхние слои атмосферы.
Этот двигатель является единствен-
Вот он, жидкостный реактивный дви¬
гатель современной высотной ракеты.
Такие же двигатели унесут в косми¬
ческое пространство и первый межпла¬
нетный корабль.
75
ным двигателем, который выносит на орбиту искусственные спутники, а со
временем, вероятно, отправит и людей в первые космические полеты. Может
быть, освоение Луны и первые разведочные полеты вокруг ближайших
планет можно будет осуществить с помощью этого двигателя.
Над жидкостным реактивным двигателем еще много будут работать
ученые и инженеры, совершенствуя его, стараясь выжать из него все его
возможности. Это и понятно: на него возлагаются немалые надежды, и
нет сомнения, что он и не обманет. Но более отдаленное будущее косми¬
ческих сообщений принадлежит не ему. Оно принадлежит атомной ра¬
кете.
АТОМНАЯ РАКЕТА
Всю жизнь искал К. Э. Циолковский наиболее энергоемкие топлива
для космического корабля, которые бы, занимая мало места, содержали
большое количество энергии. Лучшими из известных ему топлив были во¬
дород в качестве горючего и кислород в качестве окислителя. Именно на
этом топливе и испытывались самые первые образцы жидкостных ракет.
Последователь К. Э. Циолжовского Ю. В. Кондратюк предложил за¬
менить обычный кислород 'трехатомным — так называемым озоном. По
сравнению с кислородом озон может обеспечить большую энергоемкость.
Кондратюк же предложил добавлять к жидким горючим твердые, сжигать
в камере реактивного двигателя металлы. Но все эти горючие не обеспечи¬
вали окончательного решения задачи.
Теперь топливо, которое сможет обеспечить взлет ракеты с Земли,
ее посадку на соседней планете и возвращение на Землю без заправок в
пути и не особенно перегружая космический корабль, есть. Это — атомное
горючее. ’
Однако атомное горючее обладает целым рядом специфических особен¬
ностей. Применять его для ракетного двигателя не так-то просто.
При расщеплении ядра атома урана во все стороны излучаются так
называемые гамма-лучи, обладающие большой проникающей способно¬
стью, разрушительно действующие на организм человека. Мы еще не знаем
никаких средств защиты от этих лучей, кроме как экранироваться от них
толстым слоем бетона. Вес такого экрана составляет несколько тонн на
квадратный метр его площади. Найти эффективные способы защиты от этих
лучей — одна из важнейших нерешенных задач, без которых невозможно
рождение атомной ракеты.
При расщеплении ядра атома урана осколки его движутся в разные
стороны со скоростями в несколько десятков тысяч километров в секунду.
Кинетическая энергия этих осколков переходит в тепловую, и металл в
реакторе — так называют устройства, в которых искусственно осуществ¬
ляются реакции распада ядер, — нагревается до высокой температуры.
Реактор приходится постоянно интенсивно охлаждать. Тепло,—уносимое
с охлаждающим реактор веществом, и является в настоящее время един-
76
1
ШгЩ
ственным, которое мы научились полезно использовать. Ни лучистой энер¬
гии, выделяющейся при расщеплении атомного ядра, ни кинетической энер¬
гии осколков ядра мы непосредственно ни улавливать, ни превращать в
другие виды энергии для полезного использования еще не умеем.
Проекты атомных реактивных двигателей, уже опубликованные в
печати, исходят из возможности использовать только тепловую энергию
распада ядра атома. При этом во всех этих проектах предусматривается
необходимость иметь на борту корабля, кроме атомного горючего, большой
запас теплоносителя — вещества, которое, будучи нагрето до высокой
температуры в атомном реакторе, разгоняется потом в
сопле и выбрасывается наружу, как газы горения в
жидкостной ракете.
Согласно одному из таких проектов атомный ко¬
смический корабль будет иметь в головной части по¬
мещение для пассажиров, а вся средняя его часть бу¬
дет заполнена рабочим веществом — теплоносителем. В
качестве этого вещества предполагается использовать
водород, обладающий большой теплопроводностью, в
связи с чем его, видимо, можно будет легко и быстро
нагреть до высокой температуры.
В задней части ракеты находится атомный реак¬
тор. Баки с теплоносителем и являются заслонкой, за¬
щитой от излучаемых . им вредоносных гамма-лучей.
Здесь же, рядом с атомным реактором, находится
теплообменник, заменяющий камеру сгорания. В нем
тепло, вырабатываемое в атомном реакторе, передается
водороду, раскаленная струя которого, также, как и в
обычном жидкостном реактивном двигателе, выбрасы¬
вается в расширяющееся сопло.
Теплообмен между атомным реактором и рабочим
телом — водородом — один из наименее разработанных
и наиболее сложных элементов этого проекта.
Ведь от реактора водороду надо передать огромные
количества тепла, чтобы струю его разогреть за те крат¬
кие мгновения, в которые она проходит теплообменник,
до 8000—10000 градусов. И при этом надо обеспечить
интенсивное охлаждение всех элементов двигателя, ко¬
торые, конечно, не смогут выдерживать такой темпера¬
туры. А для того чтобы нагреть до этой температуры
водород, надо, по-видимому, иметь еще более высокую
температуру в самом реакторе. Задача эта, с точки зре¬
ния сегодняшней техники, почти неразрешима.
Представляет интерес такая схема теплообменника.
Уран, нагретый в реакторе до температуры, при кото¬
рой он переходит в газообразное состояние .(однако,
так как он занимает прежний объем, реакции ядерного
4
Простейшая схе¬
ма атомной раке¬
ты. Пассажирские
помещения (]) от¬
делены от атомно¬
го реактора (3)
толстым слоем
инертного вещест¬
ва (2). Проходя
сквозь реактор,
оно нагревается
до высокой тем¬
пературы и соз¬
дает в - сопле (4)
реактивную силу.
77
5 3 2 1
Настанет время, и в небо поднимутся сверхскоростные ракетные самолеты, работаю¬
щие на атомном горючем. Вот одна из возможных схем работы такого двигателя. Воз-,
дух поступает в компрессор (/), и в него вводится урановая пыль. Из компрессора эта
смесь поступает в реактор (2), состоящий из ряда графитовых сопел. В распыленном
уране начинается ядерная реакция, температура смеси резко повышается, и она уст¬
ремляется в циклон (3), где выделяется направляемая для дальнейшего использования
по трубе (4) урановая пыль. А сжатый, нагретый до высокой температуры воздух про¬
ходит газовую турбину (6) и попадает в сопло (5), создавая реактивную тягу.
расщепления в нем не прекращаются ни на минуту), тонкой струйкой впры¬
скивается в теплообменник, представляющий собой нечто вроде обычной
камеры сгорания. В эту же камеру вбрызгивается жидкий водород. Паро¬
образный уран, имеющий чрезвычайно высокую температуру, передает
свое тепло водороду и конденсируется в крохотные капельки жидкого ме¬
талла, которые подхватываются током водорода и уносятся в расширяюще¬
еся сопло двигателя.
При движении по соплу все увеличивается скорость водородной струи,
которая при этом охлаждается. Но по мере ее охлаждения все больше
тепла передает ей уран, который во время этого движения из жидкого пре¬
вращается в твердый, металлический. Крохотные пылинки этого урана,,
несколько отставая от потока водорода, продолжают двигаться к выходу
из сопла. Но уран слишком дорог, чтобы выбрасывать его в качестве рабо¬
чего вещества.
Водородно-урановой струе в сопле придают вихревое движение. Цен¬
тробежная сила отбрасывает тяжелые пылинки урана к периферии, где их.
уже не представляет труда собрать и направить обратно в атомный реак¬
тор. А струя водорода устремляется дальше, к выходу из сопла...
Американский ученый Е. Штудингер сообщил о другом интересном
проекте ракеты, использующей свойства элементарных частиц. В качестве
78
рабочего вещества он предлагает применить цезий или рубидий. Пары
этих металлов ионизируются при столкновении с раскаленной платиновой
сеткой, разделяются на положительно заряженные ионы и несущие отри¬
цательный заряд электроны. Эти частицы в мощном электромагнитном поле
отделяются друг от друга и разгоняются в обычных ускорителях элемен¬
тарных частиц до чрезвычайно высоких скоростей—в десятки и сотни кило¬
метров в секунду. Оба потока элементарных частиц, доведенных до столь
высокой скорости, направляются параллельными путями в реактивное соп¬
ло и там они соединяются, образуя струю быстро летящих атомов газа,
которая и создает реактивную силу...
Все это только самые первые, ориентировочные, зачастую технически
очень трудно выполнимые идеи. По всей вероятности, многие из них будут
отброшены в ходе развития техники, многие будут так переработаны, что
их и узнать будет невозможно. Разве мог себе представить первобытный
человек, впервые открывший способ добывания огня, как его открытие
будет использовано в топке парового котла и в цилиндре двигателя внут¬
реннего сгорания? Открыв энергию атома, мы еще и в самой малой мере не
можем себе представить всех грядущих применений этой могучей силы,
всех последствий, которые она принесет человечеству, и даже конкретно
того, как будет работать атомный ракетный двигатель.
Может быть, научатся направлять в одну сторону — в сторону сопла —
все осколки урановых ядер, производя взрыв его ядер слой за слоем, как
производим сжигание в ракете обычного пороха. Этот поток обломков атом¬
ных ядер, движущихся со скоростью в десятки тысяч километров в секунду,
и будет двигать ракету.
Может быть, научатся получать из уранового реактора очень эконо¬
мично, с большим коэффициентом полезного действия, непосредственно
не тепловую, а электрическую энергию. Тогда выхлопное сопло космиче¬
ской ракеты превратится в соленоид гигантской силы, в своеобразную элек¬
тропушку, стреляющую металлической пылью, которая, проходя внутри
этого соленоида, его электромагнитным полем будет разгоняться до ско¬
рости 8—10 километров в секунду.
Но это все — догадки. Ясно одно: человек овладел сказочной силой
расщепленного атома. Не далек день, когда он сумеет использовать эту
силу и в двигателе космического корабля.
Вероятно, используя атомные ракетные двигатели, смогут достигнуть
земляне самых отдаленных планет и спутников солнечной системы.
ЛУЧ ВМЕСТО СТРУИ
А все-таки, какими громоздкими и неудобными получаются косми¬
ческие корабли, даже предназначенные лишь для межпланетных полетов,
если мы будем использовать химическое или даже ядерное топливо. Бес¬
численные ступени, смена двигателей в полете, дозаправка горючим в ко¬
смическом пространстве... Да и при исполнении всех этих условий — не-
79
щенной даже в действующей модели, схеме
принадлежит будущее межзвездных рейсов.
Вещество (1) и антивещество (2) подаются устрой¬
ством (5) в фокус (4) гигантского параболиче¬
ского зеркала (5). давление отражаемых этим
зеркалом лучей и движет ракету. До далеких
звезд (см. вклейку) донесет она земных астронав¬
тов.
обходимость беспредельно
экономить горючее, стре¬
миться снизить объем жи¬
лых помещений, вес аппа¬
ратуры. Неужели даже за
гранью нашего века, в са¬
мом отдаленном далеке не
видят ученые каких-то но¬
вых путей овладения кос¬
мическим пространством —
более легких, удобных?
Да, действительно,
известные сегодня хими¬
ческие топлива не могут
обеспечить скорость исте¬
чения газов из сопла раке¬
ты выше 3,5 километра в
секунду. Использование
атомной энергии, вероятно,
сможет поднять эту ско¬
рость до 10—15 километ¬
ров в секунду. И все-таки
космические суда, даже
снабженные атомными ра¬
кетными двигателями, пред¬
ставляются нам тихоход¬
ными и неуклюжими по
сравнению с гигантскими
расстояниями, которые они должны будут преодолевать. А отпра¬
вить их в межзвездный полет — вообще безнадежное дело! Он затянется
на сотни и тысячи лет—только отдаленные потомки вылетевшйх с Земли
астронавтов смогут ступить на планеты соседних звездных систем. А про¬
межуточные поколения должны будут родиться, вырасти и умереть, не
покидая корабля. Не очень-то вдохновляющая перспектива!
Дело, конечно, упирается в энергоисточник, в двигатель. И такой энерго¬
источник и такой двигатель, вероятно, рано или поздно окажутся в руках
человека. Сейчас смелая мысль физиков-теоретиков может нарисовать толь¬
ко самые первые, самые общие контуры устройства сверхскоростных звез¬
долетов будущего.
Речь идет о фотонных ракетах. Что же это такое?
Как известно, в самые последние годы были открыты новые частицы
материи — так называемые античастицы. Первым был обнаружен пози¬
трон— элементарная частица с массой электрона, но положительным за¬
рядом. Затем, всего года три назад, был открыт антипротон — частица с
массой протона, но заряженная отрицательно. А с год назад был в Беркли, в
в Калифорнии, получен и антинейтрон.
80
И тогда перед учеными
возник вопрос о возможности
создания антиатома — мель¬
чайшей частицы вещества,
состоящей из античастиц, а
затем, может быть, и моле¬
кул, состоящих из антиато¬
мов. Трудно сказать, суще¬
ствуют ли во Вселенной ми¬
ры, состоящие из такой ан¬
тиматерии, трудно сказать
и то, какими свойствами она
будет обладать. Но ясно од¬
но: при встрече антивещества
и вещества будет происходить
выделение колоссальных ко¬
личеств энергии, значительно
больших, чем при известных
нам ядерных и термоядерных
реакциях. Причем выделять¬
ся будет эта энергия в виде
лучистой энергии.
Луч света. . Он упал и
исчез. Может ли двигать луч
света тяжелый космический
корабль?
Нет, луч света, упавший
на какой-либо предмет, не ис¬
чез. И его действие отнюдь
не ограничивается тепловым
и химическим воздействием.
Луч света оказывает и меха¬
ническое давление. Ведь он
состоит из фотонов —мель¬
чайших частиц материи, испускаемых веществами при некоторых, ус¬
ловиях, например простом нагревании. А раз свет материален, значит, он
должен давить на те предметы, на которые он падает.
О том, что давление света существует, догадывались довольно давно.
Еще в 1619 году Кеплер пытался объяснить давлением света отклонение
хвостов комет от Солнца. Ибо еще тогда было замечено, что когда комета
движется к Солнцу, хвост тянется за ней, а когда она удаляется от него,
хвост летит у нее впереди, словно луч фары, освещающей путь. Однако
впервые доказал на опыте существование светового давления только в
1899 и 1909 годах знаменитый русский физик П. Н. Лебедев.
о Давление это оказалось чрезвычайно маленьким. Даже яркий солнеч¬
ный свет давит на абсолютно черную поверхность, поглощающая все без
Солнечные лучи своим давлением отбра¬
сывают величественные хвосты комет в соот¬
ветствующем направлении.
Схема опыта, доказавшего наличие давления
света, проста и изящна. Луч света(4) прохо¬
дит сквозь стеклянную, пластинку (/) и да¬
вит на газ, находящийся в пространстве (2).
Ток газа (5) сдвигает рычаг (3).
81
остатка его лучи, с силой в тысячные доли, грамма на квадратный метр.
Нужно было ювелирное искусство экспериментатора, чтобы обнаружить
столь ничтожное давление.
Однако, повышая интенсивность света, можно повысить его давление
и до значительных величин. Этого давления может хватить не только
на то, чтобы отбросить на миллионнокилометровые расстояния почти неве¬
сомый газовый хвост кометы. Давлением света объясняют и более солидные
космические явления — вплоть до движения туманностей и взрывов звезд
некоторых классов.
Сверхмощным источником света, способным обеспечить такую его ин¬
тенсивность, которой будет достаточно для движения космического кораб¬
ля, и может стать «антиматерийная лампа» — прибор, в котором будет осу¬
ществляться реакция взаимодействия частиц материи и антиматерии. Из¬
лучаемый этой «лампой» свет будет давить в гигантский абажур-рефлектор,
поверхность которого обработают так, чтобы она отражала большую
часть падающего не нее света. Ведь фотон, отразившийся от поверхности*
оказывает на нее вдвое более сильное давление, чем фотон, поглощенный
этой поверхностью.
Немецкий ученый доктор Эуген Зенгер в исследовательском институте
радиоактивного горючего в Штутгарте разработал и опубликовал проект
фотонной ракеты и некоторые расчеты, относящиеся к ней. По этому проек¬
ту ракета представляет собой гигантское сооружение. В ее головной части*
соединенной с основным телом легкими фермами, размещаются люди, ла¬
боратории, запасы химического горючего, располагаются легкие хими¬
ческие ракеты, могущие осуществлять посадку и взлет с планет. Затем стоят
щиты биологической защиты и гигантские баки с материей и антиматерией —
основным «топливом» необычайного ракетного корабля. Специальные устрой¬
ства — их можно назвать насосами — подают эти вещества в горелку «лам¬
пы», расположенную в фокусе гигантского параболического зеркала. Фан¬
тастической, не известной на Земле в настоящее время интенсивности по¬
токи лучей ударяются в сверхжаростойкую и светостойкую стенку этого
зеркала и отражаются от нее. Весы гигантский «фонарь» движется в обрат¬
ную сторону.
Фотонная ракета сможет развить скорость, близкую к скорости све¬
та — до 300 тысяч километров в секунду. При межпланетных полетах ее
команда вообще не будет выключать двигателя: первую половину пути он
будет разгонять ракету, затем, повернутый лучом в обратную сторону*
тормозить ее. Если этот двигатель будет сообщать ракете ускорение поряд¬
ка 9—10 километров в секунду за секунду, команда и пассажиры кораб¬
ля будут чувствовать себя словно в условиях земного притяжения. Ника¬
ких вопросов борьбы с невесомостью не встанет вовсе. А «горючего» для не¬
прерывной работы двигателей такая ракета сможет взять с собой практи¬
чески неограниченное количество. Ведь это горючее будет чрезвычайно
энергоемким — в тысячи раз более энергоемким, чем чистый уран-23 .
Такая ракета позволит легко посетить не только ближайшие к Земле
планеты, но и самые отдаленные миры солнечной системы. Мало того, станут
82
достижимыми и некоторые планетные системы ближайших к нам звезд.
По расчетам, в пределах достижимого фотонной ракетой окажется участок
Вселенной с радиусом в 5 парсеков — 16 световых лет.
Если мы опишем вокруг Солнца сферу с таким радиусом, внутри ее
окажутся 42 звездные системы. Вероятно, не все из них имеют планеты,
а тем более планеты, пригодные для обитания. Ко времени, когда такой ко¬
рабль сможет создать земная техника, астрономия уже будет знать, к мирам
какой звезды всего выгоднее направить его полет.
Между прочим, луч этого корабля будет страшной силы оружием.
Астронавтам, управляющим кораблем, придется непрестанно следить за
тем, чтобы он не упал на какую-нибудь обитаемую планету. Даже мил¬
лионы километров расстояния не ослабят его так, чтобы он не мог причи¬
нить бед...
Сфера с радиусом в 5 парсек — шестнадцать световых лет... Это
меньше одной миллиардной части всего объема только одной нашей Галак¬
тики — Млечного Пути. Но на сегодня именно на этом расстоянии находят¬
ся границы научного прогноза, точного инженерного расчета. Все даль¬
ше— пока еще достижимо только в мечтах...
Но, может быть, уже завтра новая'идея еще раздвинет эти границы.
РУКА, ПРОТЯНУТАЯ С ЗЕМЛИ
В этой главе о разнообразнейших двигателях космических кораблей
нельзя обойтись без рассказа о еще одной чрезвычайно интересной идее, вы¬
двинутой советским ученым доктором технических наук Г. И. Бабатом. Он
предложил осуществить взлет с Земли космического корабля, вообще не
затрачивая ни грамма энергии из его баков. Он предложил снабжать взле¬
тающий космический корабль электрической энергией от электростанции,
которая может быть расположена в сотнях километров от космодрома.
Что же, корабль должен будет тащить за собой в космическое прост¬
ранство разматывающуюся с трех гигантских катушек линию трехфазного
электрического тока?
Конечно, нет! Профессор Бабат предлагает передавать энергию двига¬
телям корабля без проводов, прямо по воздуху.
А разве такая передача может существовать? Конечно, имеется в виду
силовая передача, при которой осуществлялась бы перёдача и прием зна¬
чительных количеств энергии, а не почти неуловимых, как это осуществля¬
ется антенной любого радиоприемника. Этой энергии еще может хватить
на то, чтобы привести в движение мембрану наушника, но тысячетонный
космический корабль ею не сдвинешь с места.
И все-таки передача гигантских количеств энергии без проводов, при¬
чем буквально на космические расстояния, существует в природе уже не¬
сколько миллиардов лет. Это энергопередача Солнце — Земля. Ведь вся
приходящая на Землю от Солнца энергия передается в виде лучистой энер¬
гии. Все используемые человеком в настоящее время энергетические источ-
83
Энергия электростанции (/) поступает по высоковольтной линии (2) на трансформаторную
кора
ники — гидроэнергия, энергия ископаемых топлив, ветроэнергия и т. д. —
являются осколками этого ударяющего в нашу планету и разбрызгивающего¬
ся при ударе могучего потока энергии. Из используемых в настоящее
время промышленностью энергетических источников только энергия
атомного ядра не обязана своим существованием этой беспроволочной
передаче.
Существуют беспроволочные энергопередачи значительных мощно¬
стей и в технике. Вспомните закалку токами высокой частоты. Подвергае¬
мую закалке деталь помещают в высокочастотное поле — и она стремитель¬
но, у вас на глазах, внезапно становится сначала вишне¬
во-красной, затем ярко-красной, а затем и желтовато-бе¬
лой. От нее начинает пышать жаром. И происходит все
это за несколько десятков секунд. Затем высокочастотное
поле обычно выключают, на раскаленную деталь обруши¬
ваются струи воды и — закаленная, с неокислившейся
блестящей поверхностью — она уже готова стать деталью
машины.
Энергию, которая нагрела деталь, передали ей без
проводов, в виде токов высокой частоты.
Раз существует прецедент в природе, раз принцип уже
нашел использование в технике—значит, беспроволочная
передача больших количеств энергии взлетающему кос¬
мическому кораблю тоже может быть осуществлена. Зна¬
чит, и эта идея -не является фантастической.
Вот как можно представить себе сегодня такой «взлет
на луче».
...Гигантский космический корабль, лежащий на
длинной взлетной эстакаде, похожей на устремленную в
небо, но оборвавшуюся на половине ажурную ферму моста,
резко отличается по внешнему виду от всех тех конструк¬
ций, к которым мы привыкли по рисункам и описаниям.
Он похож на огромного морского ската, распластавшего
свои широкие чешуйчатые крылья. Для чего космическо¬
му кораблю, предназначенному для полета в безвоздуш¬
ном пространстве, эти тяжелые и неуклюжие придат¬
ки?
Нажим кноп¬
ки — и деталь
(/) начинает на¬
каляться. Энер¬
гия поступает
из спирали (2),
нигде к детали
не касающейся.
Это пример
передачи энер¬
гии без прово¬
дов, правда, на
десятки милли¬
метров, а не на
десятки милли-.
онов километ¬
ров расстояния.
станцию (3) и преобразовательную установку (4). Лучистая энергия питает взлетающий
бль.
Это приемные антенны. С их помощью двигатели корабля получат
необходимую для работы энергию.
Взлетную эстакаду обегает полукругом чешуйчатая же стена, позади
которой блестят медью и фарфором бесчисленные электрические приборы.
Эта стена — антенна, излучающая направленный луч токов высокой ча¬
стоты, а стоящие за нею приборы — генераторы этих токов. Они питаются
от расположившихся несколько поодаль выпрямителей, которые в свою
очередь получают энергию от гидроэлектростанции, вставшей на одной из
наших великих рек.
Корабль готов к взлету. Где-то подают команду. Громкоговорители
разносят ее по всему космодрому. И вот корабль, все ускоряя свой бег,
движется по эстакаде в небо. Но этот разбег ему сообщают не собственные
двигатели. Создаваемое соленоидами, вмонтированными в эстакаду, элек¬
тромагнитное поле увлекает его за собой. Его движет та же сила, что по¬
ворачивает якорь электромотора — сила сцепившихся в тугом взаимодей¬
ствии электромагнитных полей. Та же сила, что выбрасывает снаряд элек¬
тропушки.
Эстакада койчилась. Корабль прыгает в воздух. Полученного разгона
ему хватает для того, чтобы, планируя, еще немного подняться в высоту,
но если не включатся двигатели корабля, он опустится всего в десятке ки¬
лометров от места старта...
В этот момент стена излучателя покрывается острыми язычками голу¬
боватых огней. Они растут, вытягиваются. Миг — и прозрачный луч, сколь¬
знув над эстакадой, упирается в широкие крылья висящего в воздухе ко¬
смического ската. Но не этот видимый луч — основной поток энергии.
Высокочастотный поток энергии невидим, а видимая его часть — это всего
лишь проценты нежелательных потерь.
Для высокочастотного потока энергии поверхности крыльев являются
абсолютно черным телом, они поглощают, впитывают этот поток целиком,
не отразив и сотой доли. Специальные волноводы проводят принятую энер¬
гию от отдельных чешуек крыла в камеры сгорания реактивных двигателей.
Да, на этом корабле установлены прямоточные реактивные двигатели.
Только в их камеры сгорания подается не горючее, а энергия в виде высо¬
кочастотного электромагнитного поля. Сверхмощное электрическое пламя
85
превосходящее по концентрации энергии даже молнию, клокочет в двига¬
теле, нагревая до чрезвычайно высокой температуры пролетающий через
него воздух. Миллион киловатт — мощность этого электрического
пламени.
Все быстрее и быстрее полет гигантской летающей антенны, все в
более и более высокие слои атмосферы поднимается она. Уменьшается дав¬
ление воздуха, повышается его ионизация, начинает происходить безэлек-
тродный разряд, своеобразное «короткое замыкание» электромагнитного
луча. И когда корабль достигает высоты около 60—70 километров, питание
его двигателей лучом с Земли прекращается. Если он не получил еще ко¬
смической скорости, он должен доразгоняться работой обычнь^х ракетных
двигателей, расходуя запасенное на борту топливо. Энерголуч был сверка¬
ющей дорогой, по которой он прошел в небо самую трудную часть
пути...
Но какую же чудовищную концентрацию энергии пришлось бы сосре¬
доточить на единице площади энерголуча, чтобы передать с его помощью
столь гигантскую мощность!
Да, довольно значительную. По расчетам, напряженность поля у пе¬
редающей антенны должна бы быть равной 1000 вольтам на сантиметр.
Это примерно соответствует энергетическому потоку в 10 тысяч раз более
мощному, чем поток солнечных лучей, падающих на верхние слои земной
атмосферы. Такую напряженность солнечная радиация имеет на расстоя¬
нии 1 миллиона километров от центра Солнца.
...Сегодня в заводской практике используются силовые передачи вы¬
сокочастотной электромагнитной энергии на расстояния, измеряемые сан¬
тиметрами. Завтра, может быть, будет осуществлен описанный выше про¬
ект — и потоки энергии будут перебрасываться без проводов на расстояния
в десятки километров. А послезавтра...
Беспредельные пространства космической пустоты с редкими звезда¬
ми, находящимися друг от друга на расстояниях, измеряемых световы¬
ми годами, пылинки планет, которые не просто обнаружить, даже под¬
летев к звезде, — и крохотный корабль с людьми, предоставленными
только себе в этом океане пустоты. Неверная нить радиосвязи — чисто
моральная поддержка в этом невообразимо отважном путешествии. Так
представляется нам сегодня космический полет.
А может быть, это будет и не так. Может быть, в течение всего
рейса будет связан космический корабль лучом энергопередачи с базой
отправления. Может быть, заботы о самом главном — запасах энергии —
будут сняты с пассажиров ракеты. О них будут заботиться друзья там,
дома, в районе родной планеты.
Может быть, послезавтра такая энергопередача будет основной в меж¬
планетных полетах. Узкие пучки высокочастотной электромагнитной энер¬
гии, направляемые с находящихся в космическом пространстве гигантских
гелиоэлектростанций, может быть, будут сопровождать космические ко-
86
рабли, летящие к самым крайним пределам солнечной # системы. Та¬
кие энергопередачи также могут обеспечить непрерывную работу двига¬
телей кораблей в течение всего межпланетного перелета, как и двигатели,
работающие на слиянии материи и антиматерии.
Может быть, и за пределы солнечной системы дерзнут вылететь в да¬
леком будущем космические корабли, сопровождаемые таким лучом. Быть
может, и через межзвездные бездны проведет этот энерголуч, протянется
через необозримые пространства Вселенной дружеская рука человеческой
взаимопомощи и поддержки.
Мы были узники па шаре
скромном,
И сколько раз в бессчетной
смене лет.
Упорный взор Земли в
просторе темном
Следил с тоской движения
планепь
В. В р ко с о в-
г
ГЛАВА ПЯТАЯ!
УПРАВЛЯЮТ АВТОМАТЫ
Последние минуты прощания... Фото-и кинорепортеры де¬
лают последние снимки, прокручивают последние метры ки¬
ноленты. Гигантский космический корабль стоит в центре
космодрома, готовый к вылету. Заполнены эффективнейшим
горючим его баки, проверены радиоприемники, радиолока¬
торы, механизмы автоматического управления. Но еще не за¬
драены люки, не отодвинуты от входов легкие алюминиевые
лестнички. Толпа провожающих еще заливает площадь космо¬
дрома.
Но вот до отлета остаются считанные минуты. Схлынула толпа, убрали
в кожаные чехлы свои аппараты корреспонденты газет и журналов. Задра¬
ены люки. Связь с экипажем поддерживается теперь только по радио.
В кабине корабля также заканчиваются все приготовления. Экипаж
ложится в мягкие пневматические гамаки, чтобы влияние перегрузки воз¬
можно меньше отразилось на организме. Глаза всех прикованы к часово¬
му' механизму, по которому медленно движется, обегая циферблат, отсчи¬
тывающая секунды стрелка. Вот ей осталось сделать только два круга —
всего 2 минуты до старта, вот только один круг, вот — 30 секунд, 20, 10,5
Стрелка становится строго вертикально...
Раздается грохот, корабль вздрагивает, и дрожь его корпуса ощущают
пассажиры в своих мягких гамаках. Потом вдруг словно свинцовой тяже¬
стью наливаются их тела. С трудом удается открыть глаза, высунуть язык,
чтобы облизать высохшие губы. Корабль дрожит легкой дрожью — это
ощущение прежде всего доходит до сознания.
89
Но как медленно движется эта секундная стрелка часов! С начала ра¬
боты двигателей она не обошла еще и половины круга. Значит, не прошло еще
и полминуты. А ведь двигатели будут работать, сообщая кораблю косми¬
ческую скорость в 11,2 километра в секунду, целых ПО секунд — почти 2
минуты! Не замедлилось ли движение стрелки часов от перегрузки? Но
нет, эти часы рассчитаны на работу и в значительно более сложных усло¬
виях, чем эта первая перегрузка.
Командир корабля в этих условиях ухитряется разговаривать с Зем¬
лей.
— Все в порядке, —докладывает он. —Перегрузку экипаж перено¬
сит хорошо.—Действительно, на тренировках, предшествующих полету, все
члены экипажа переносили перегрузку, почти в полтора раза большую,
чем сейчас,— до 140 метров в секунду за секунду в течение 2 минут. А сейчас
перегрузка равна всего 100 метрам в секунду за секунду, или приблизи¬
тельно 10§.
Но вот секундная стрелка почти обежала второй круг. И вдруг дрожь
.корабля внезапно исчезла, воцарилась почти хрустальная тишина. Значит,
корабль уже находится на высоте 600 километров над Землей. Нужная
скорость достигнута, и моторы выключены. Скорее расшнуровать пневма¬
тические гамаки и раскрыть шторы иллюминаторов!..
Но кто в течение всего этого времени управлял полетом? Кто включил
и выключил двигатели, кто регулировал их работу, обеспечивая ускорение,
не превышающее допустимого, то есть непрерывно уменьшал подачу то¬
плива, так как масса ракеты непрерывно уменьшалась? Ведь капитан кораб¬
ля, как и любой из команды, практически не мог выполнять этого.
Кораблем управляли автоматы. Командир корабля перед взлетом толь¬
ко установил допустимую перегрузку, необходимую конечную скорость.
Все остальные включения, выключения, управление они осуществляют
сами.
Часть из этих механизмов находится здесь, на борту корабля. Часть
на Земле. А команды от них на борт корабля приходят по радио.
На борту корабля находится, в частности, регулятор ускорения. Он
представляет собой груз, укрепленный на пружине. Чем больше ускоре¬
ние, тем с большей силой прогибает этот груз пружину. А подача горючего
в камеру сгорания связана с величиной этого прогиба. Если он превзойдет
допустимую величину, подача уменьшится. Если прогиб станет меньше допу¬
стимого, подача увеличится.
Определение скорости. корабля осуществляется с Земли. За кораблем
все время следят внимательные лучи радиолокаторов. Радиоимпульсы не¬
зримо касаются корабля и, отразившись, возвращаются на Землю. По вре¬
мени, прошедшему с рождения радиосигнала до возврата его эха на Землю,
судят о расстоянии до корабля. А по разнице в расстояниях между двумя
соседними радиолучами—о скорости его перемещения.
Когда корабль далеко улетит от Земли и радиоэхо ослабнет, на корабле
включится специальный прибор. Он будет принимать сигналы с Земли и
тут же передавать их назад, соответственно усилив. Принцип определения
90.
скорости и ускорения корабля и в этом случае остается тем же самым. Но
дальность действия управления с Земли увеличится. По некоторым предпо¬
ложениям, такое земное радиоуправление полета может «достать» до самой
посадки на Марсе.
Конечно, все это приборы делают автоматически. Перед пультом управ¬
ления на Земле сидит дежурный диспетчер, и приборы ему докладывают
результаты своих измерений в окончательной форме: скорость — столько-то
километров в час, ускорение — такое-то, горючего сгорело — столько-то,
а температура выхлопной струи превысила такую-то цифру.
Эти же приборы стоят и на пульте управления в корабле. Но здесь
они не связаны с громоздкими механизмами измерения и вычисления; дан¬
ные, полученные на Земле, передаются сюда по радио.
Желание избежать дополнительного утяжеления корабля —это только
одна из причин, по которой часть аппаратуры управления осталась на Земле.
А есть и вторая причина, не менее веская.
Мы уже говорили в свое время об устройстве солнечной системы, о том,
что по сравнению с гигантскими расстояниями, разделяющими планеты,
собственные их величины очень невелики. Попасть в крохотную песчин¬
ку — планету Марс — диаметром «всего» 6860 километров на расстоянии в
55 миллионов километров почти так же трудно, как послать из Константи¬
нополя пулю в глаз воробью, сидящему на крыше колокольни в Берлине,
что сделал, по рассказам барона Мюнхгаузена, один из его слуг. А ведь
космические корабли, по крайней мере в первое время, по всей вероятности,
будут предпочитать более длинные, но зато менее энергоемкие пути, и тра¬
ектория полета на Марс будет иметь длину не 55 миллионов километров,
, а раз в пять больше. Кроме того, движущаяся ракета должна попасть в дви¬
жущуюся же планету. Это уже стрельба по движущимся целям.
Какой же высокой должна была быть точность расчета всех этапов
взлета, полета и посадки! Ведь ошибка в принятом направлении на одну
угловую секунду или в скорости на несколько метров в минуту приведет
к тому, что ракета пролетит на расстоянии сотен тысяч километров от
планеты, на которую должна попасть. А такую сверхвысокую точность
могут обеспечить только автоматы. И капитан корабля, и дежурный за
пультом на Земле только наблюдают при взлете за тем, как устройства,
приборы, механизмы выполняют заранее отданные им приказания.
Конечно, в пути, даещетаком длинном, всякое может случиться. Слу¬
чайно встретившийся астероид, влияния которого не учел штурман корабля
при предварительном расчете, может несколько изменить своим притяже¬
нием траекторию корабля, и ее придется выправлять работой реактивных
двигателей. Может быть, траекторию придется уточнить на последних эта¬
пах, когда выявятся уже все неточности расчетов. Это все в руках капитана
корабля и дежурного на Земле, в течение всего времени внимательно сле¬
дящего за его полетом.
А вот посадку, по всей вероятности, снова придется поручить автома¬
там.
...Наш космический корабль подлетает к Луне. В иллюминаторы сквозь
91
толстые пластмассовые стекла уже отчетливо видны ее серые, местами ко¬
ричневые «моря» — по всей вероятности, застывшие озера лавы, таинствен¬
ные цирки и кратеры, светлые «лучи», разбегающиеся по поверхности Луны
на сотни километров от кратеров. Скоро посадка на поверхность нашего
спутника. Между тем корабль летит навстречу Луне, нет, он не летит, он
боком падает на Луну. Его надо развернуть дюзами вперед и включить мо¬
торы. Иначе, увлекаемый притяжением Луны, корабль, как гигантский ме¬
теорит, врежется в ее поверхность и в пламени взрыва родится, может быть,
на ее поверхности новый кратер.
Капитан корабля нажимает рубильник, и четыре тонких стержня —
антенны радиостанции — выбрасываются из его носовой части. Со стороны
корабль, наверное, похож теперь на усатую огромную рыбу, выброшенную*
из глубин моря какой-то планеты в космическое пространство. Эти антенны
служат для пеленгации радиосигналов, даваемых с Земли. По радиолучу,
направляемому с Земли на Луну, и разворачивается космический ко¬
рабль — острой мордой с чуткими усами назад, дюзами ракетных мото-
.ров вперед.
Все стремительнее приближается поверхность Луны. Уже отчетливо
видны зубчатые горные хребты... Иллюминаторы закрывают металлическими
заслонками, и экипаж ложится в гамаки.
Снова, как и при взлете с Земли, начинает дрожать корабль и слышит¬
ся грохот работы могучих реактивных двигателей. И включил их опять не
капитан, а автоматы. Радиоимпульсы, направленные с Земли, коснулись
антенн корабля и, миновав их, полетели дальше к поверхности Луны. От¬
раженное от нее радиоэхо также было зафиксировано приемниками корабля.
И когда промежуток времени между импульсом прямой волны и ее радио¬
эхом показал, что пора включать двигатели для торможения, они и включи¬
лись.
Огненное дыхание выхлопов коснулось покрытой густым слоем пыли
поверхности нашего спутника. Темным облаком взлетела эта пыль и через
мгновение упала в стороне — вся сразу. А на сбсжженное горячим вихрем
газов базальтовое плато мягко опустился посланец Земли — первый косми¬
ческий корабль.
Вот она, Луна, за стеклами иллюминаторов! Подобен выгибу спины
чудовищного дракона горный хребет, чернеющий непроницаемыми тенями,
сверкающий гранями кристаллических пород...
Так, или примерно так, может осуществляться автоматическое радио¬
телеуправление взлетом и посадкой первых ракет, которые отправятся в
космический рейс.
В МИРЕ БЕЗ ТЯЖЕСТИ
Для геолога пласты земной коры — это книга, которую он читает
почти без труда. Где-нибудь на обрывистом берегу реки или глубокого ов¬
рага, глядя на сменяющие друг друга слои глины, песка, известняка, он
может рассказать вам всю историю этой местности, смену климатов, повы¬
шения и понижения уровней суши. Выковыривая из выветрившейся по¬
роды остатки костей и раковин, он может воссоздать внешний облик древ¬
них обитателей Земли, примерно сообщить время, когда они населяли на¬
шу планету.
Древнейшие, очень немногочисленные остатки водорослей, радиоля¬
рий, губок и других простейших животных, находимые геологами в земле,
относятся к протерозойской эре в истории земной коры. Этим остаткам
насчитывается почти миллиард лет.
Часто встречающиеся в огромных количествах окаменевшие остатки
спирально загнутых раковин—-аммонитов — насчитывают примерно 150‘
миллионов лет; белемниты, в просторечии часто называемые «чертовыми
пальцами», обычно несколько моложе — им около 10 миллионов лет.
Несколько сотен тысяч лет назад в результате эволюционного разви¬
тия живой природы на Земле появился человек.
За прошедшие миллионы лет жизнь приспособилась к земным усло¬
виям. Конечно, условия на Земле менялись, виды животных и растений,
которые не смогли приспособиться к новым условиям, вымирали, а на сме¬
ну им появлялись новые. Но можно с уверенностью сказать, что целый ряд
факторов, определяющих те или иные свойства, приобретенные живыми
организмами на Земле, в течение длительных периодов не изменился или
почти не изменился. Га&овы, например, сила земного тяготения, продол¬
жительность дня и ночи, смена времен года, величина атмосферного давле¬
ния, интенсивность магнитного поля и т. д.
Все наши предки в течение десятков тысяч лет жили на планете Земля.
Мало того, на этой же планете жили и все бесчисленные поколения жи¬
вых существ, от которых в результате длительного процесса эволюции
произошел человек. Понятно, что люди, да и вообще все живые существа,
приспособились к этим условиям, считают их самыми подходящими для
жизни.
Именно поэтому, приспособившись в длительном процессе эволюции,
человеческий глаз реагирует только на тот участок электромагнитного
спектра, для лучей которого прозрачна земная атмосфера. Она непрозрачна
ни для инфракрасных, ни для ультрафиолетовых лучей — и мы их не ви¬
дим.
Именно поэтому 760 миллиметров ртутного столба — наиболее под¬
ходящее для человеческого организма давлейие воздуха. Уменьшается
оно — и начинается одышка, утомляемость, головокружение — горная
болезнь. Повышается оно — и появляется возможность отравления избыт¬
ком растворяющегося при этом в крови азота.
А ведь в космическом пространстве вместо избранного участка элек¬
тромагнитного спектра — неистовая лавина лучей всех длин волн, вместо
давления атмосферы привычного состава — космическая пустота... И так
далее, и так далее...
Первый космический полет, в который скоро отправится человек, бу¬
дет первым случаем, когда человеческий организм окажется вне влияния
всех этих постоянных, совершенно не замечаемых на Земле факторов.
93
Оборвавшийся лифт — вот лаборатория для
изучения невесомости!
Как сможет перено¬
сить эти новые условия
организм человека?
До самого послед¬
него времени эти вопро¬
сы почти не изучались
и не исследовались. А
между тем ответить на
вопрос, сможет ли чело¬
веческий организм при¬
способиться хотя бы к
невесомости в космиче¬
ском пространстве, без¬
условно необходимо еще
до отлета первой косми¬
ческой экспедиции.
Действительно, все
органы нашего тела
приспособились к тому,,,
что на них в опреде¬
ленном направлении по¬
стоянно влияет сила тя¬
жести. Мы или ходим,
или стоим, или лежим..
Но стоит нам неудачно*
лечь, свесив голову ниже
положения остального*
тела, как к ней начнет
приливать кровь. В
древности существовала
казнь: человека распи¬
нали на кресте и крест
ставили так, что чело¬
век висел вниз головой.
Казнь эта считалась
менее мучительной, чем
обычное распятие: че¬
ловек от прилива кро¬
ви к голове умирал зна¬
чительно быстрее, чем
во втором случае. Зна¬
чит, ненормальное нап¬
равление действия силы
тяжести в течение даже
не очень длительного
промежутка времени
94
вредно для организма человека, может привести его к смерти. А как бу¬
дет переносить человек полное отсутствие этой силы? Чтобы ответить на
этот вопрос, надо исследовать поведение живых организмов, желатель¬
но более близких по своей организации к человеку, в условиях искусст¬
венно созданной невесомости.
В наших лабораториях мы создаем самые разнообразные условия, в
оранжереях — теплую и влажную атмосферу субтропиков; в цилиндре под
мощным прессом подвергаем чудовищным давлениям различные жидкости,
исследуя их сжимаемость; между пластинами гигантского конденсатора
'получаем электромагнитное поле невероятной напряженности. Но нигде
еще не создано лаборатории невесомости. Это и понятно: вес — это про¬
явление земного тяготения. А избавиться от земного тяготения невозмож¬
но, — оно вездесуще.
Впрочем, есть на Земле такое место, где тела не имеют веса. Это место,
к сожалению, трудно доступно для ученых: оно находится на расстоянии
6370 километров от поверхности Земли, в ее центре. Притяжение всей мас¬
сы Земли действовало бы на тело, помещенное там, одинаково во все сторо¬
ны и взаимно уничтожалось бы.
Может быть, когда-нибудь, очень не скоро, во всяком случае значи¬
тельно позже того времени, когда люди побывают на всех планетах сол¬
нечной системы и на их спутниках, человек проникнет и в самые глубин¬
ные слои Земли и построит там лабораторию невесомости. Но к то¬
му времени уже острота необходимости создания такой лаборатории
отпадет.
Ученые нашли возможность создать условия невесомости, правда,
всего на несколько минут, и не прокапывая для этого колодца глубиной в.
6370 километров.
В момент свободного падения тело ничего не весит. Люди, спускаю¬
щиеся вниз в скоростном лифте, замечают частичную потерю веса своего*
тела. Если бы кабина лифта начала свободно падать, не удерживаемая
ничем, они почувствовали бы полную потерю веса. Ведь вес ощущается
при давлении тела на опору, а здесь сама опора, то есть пол кабины, под
действием силы тяжести убегает у вас из-под ног с той же скоростью, с
какой падаете вы сами.
Чтобы изучить действие невесомости на живые организмы, и использо¬
вали это явление. Высотные ракеты запускали на большую высоту и, когда
их моторы выключались, ракеты сначала продолжали лететь вверх
по инерции, затем, остановленные притяжением Земли, начинали падать.
Все это время — в течение нескольких десятков секунд — в ракетах ца¬
рило состояние невесомости. Автоматическая аппаратура в это время
замеряла температуру тела животных, частоту пульса, кровяное давле¬
ние и т. д.
Когда ракеты при своем падении входили в плотные слои атмосферы,
контейнеры с приборами и животными отдёлялись и опускались на пара¬
шютах. «Астронавты» благополучно возвращались на Землю.
В печати были сообщения о работах в этой области американских
95
ученых, отправлявших в ракетах мышей и обезьян. Правда, во время полета
обезьяны находились под наркозом. .
Советские ученые отправляли в аналогичные полеты собак — высо¬
коорганизованных, легко поддающихся дрессировке животных. Они про¬
водили предварительно специальную подготовку — приучались к тесному
.помещению ракеты, к многочисленным измерительным приборам,, регист¬
рирующим их дыхание, пульс, температуру тела и т. д. Такая подготовка
позволяла обойтись без наркоза и изучать реакции организма в его нормаль¬
ном состоянии.
Эти опыты с собаками советские ученые начали проводить еще с 1951
года. В одних опытах собаки помещались в герметическом отсеке ракеты,
который на высоте в 100—110 километров отделялся от ракеты и опускался
на парашюте. В других — собаки помещались в негерметическом по¬
мещении, но были одеты в тонкие скафандры. В этих скафандрах они и
^спускались на Землю на парашютах, подвергаясь действию всех факторов
ннешней среды, от которой их отделяла только' тонкая ткань. Одни со-'
«баки опускались медленно, другие—быстро. И все эти многочисленные опы*
ты показали, что кратковременное — до часа — пребывание живых
существ в верхних слоях атмосферы как в металлической оболочке, так и
в скафандре, возможно без вреда для их здоровья. Безопасным оказалось и
нахождение в течение нескольких минут — свободного падения ракеты —
в мире без тяжести. В результате этих опытов сделан вывод, «что и полет
^человека на ракете в высокие слои атмосферы вполне возможен»,
Но ведь во всех этих опытах состояние невесомости длилось только
несколько минут, несколько минут вниз головой и гимнаст в цирке может
провисеть без вреда для себя. То, что подвергнутые опыту животные й во
время опыта и после него чувствовали себя хорошо, еще ничего, не доказы¬
вает. А если состояние невесомости будет продолжаться значительно
дольше?
И такой опыт был уже поставлен. На втором советском искусственном
спутнике Земли в космический полет была отправлена, собака. В течение
нескольких дней ученые-врачи с волнением получали сведения о ее состоя¬
нии,. Да и не одни они. Весь мир интересовался здоровьем и самочувст¬
вием собаки, которой выпала честь своей жизнью проложить людям путь
в космос. Сообщения о том, что ее состояние удовлетворительно, ежеднев¬
но передававшиеся по радио и публикуемые в газетах, были высшей сен¬
сацией времени.
Но конструкторов космических кораблей интересует не только вопрос
-о том, перенесут ли человеческие организмы длительное состояние невесо¬
мости. ,
— Пусть даже, — говорят они, — человеческий организм — сердеч¬
но-сосудистая, пищеварительная, нервная и все другие системы и органы
-его будут нормально работать в условиях без тяжести. Но зато как труд¬
но будет в таких условиях работать самому человеку! Ему придется привя¬
зывать себя к стулу, иначе случайное движение — и он улетает к потолку.
96
Лист бумаги, на котором он захочет записать свои впечатления, ему при¬
дется приклеивать или пришпиливать к столу. Все предметы в кабине ко¬
рабля тоже придется прикрепить к своим местам.
А сколько еще разных неприятностей вызовет отсутствие силы тяже¬
сти. Разольется случайно вода — и будет в виде зыбких шаров и шариков
витать в воздухе, попадать в дыхательные пути человека, смачивать самые
неподходящие предметы. Трудно будет зажечь спиртовку: углекислый газ,
выделяемый при горении, ничто не будет удалять от пламени, и оно погас¬
нет. Может быть, трудно будет просто дышать: выдохнутый воздух не бу¬
дет достаточно интенсивно смешиваться с остальным воздухом. Будет очень
трудно вскипятить чайник, зажарить котлету.
— Нет, уж лучше мы создадим в космическом корабле искусственную
тяжесть, — говорят конструкторы. — Или заставим его вращаться вокруг
своей оси, и центробежная сила заменит нам силу тяжести. Или не будем
выключать окончательно двигатель корабля, будем все время двигаться
с ускорением, которое тоже может заменить силу тяжести.
ДРУГ ИЛИ ВРАГ
А вот вопрос относительно того, способствует осуществлению косми¬
ческих полетов или, наоборот, мешает им пустота космического простран¬
ства,— ученые до сих пор решить не могут.
Первый ответ кажется беспредельно простым: конечно, мешает. Ведь
только потому и невозможно осуществление космических полетов, например
на аэропланах, что там нет воздуха, не на что опереться крыльям стальной
птицы, не от чего оттолкнуться ее звонкому пропеллеру. Да еще к тому
же приходится думать о герметичности кабины, о скафандрах, брать с
собой запасы кислорода для дыхания, окислитель для работы двигателей.
Однако инженеры, проведя простейшие подсчеты, убедительно дока¬
зывают, что будь все космическое пространство заполнено воздухом, по¬
лет даже на ближайшее к Земле небесное тело — на Луну — никогда не был
бы совершен. Для того чтобы только преодолеть сопротивление воздуха,
самолету на таком расстоянии потребуется немыслимое количество горючего.
Нет, лучше уж иметь дело с безвоздушным пространством!
Конечно, это создает некоторые неудобства, причем главным образом
для людей, составляющих экипаж ракеты, а не для ее машин, приборов и
аппаратов. Многие машины, приборы и аппараты ракеты в безвоздуш¬
ном пространстве будут работать даже лучше, чем в атмосфере. Это отно¬
сится, например, к ракетным двигателям — вырывающиеся в пустоту через
сопла газы разовьют большую скорость, а значит, обеспечат большую тягу,
чем в воздухе. Многие электронные вакуумные приборы, рассчитанные для
работы в безвоздушном пространстве, могут быть устроены проще тех, с
которыми мы работаем в наших земных условиях. Так, радиолампа смо¬
жет обходиться без стеклянного колпачка, электронно-лучевая трубка —
без стеклянного корпуса! Многие устройства, имеющие быстродвигающи-
97
еся части, будут работать лучше, не испытывая тормозящего действия
атмосферы.
А вот человеческие организмы, да и вообще живые организмы, жить
вне атмосферы не могут. Они должны быть обеспечены, во-первых,
достаточным количеством кислорода для дыхания, во-вторых, достаточ¬
ным общим давлением. атмосферы на всю поверхность тела. Отсюда пер¬
вый вывод — полеты на ракетах возможны только в герметичных
кабинах.
А какой уровень давления должен в них поддерживаться, какой со¬
став воздуха будет наиболее благоприятен для астронавтов?
...Вы поставили на камфорку чайник. Прозрачные голубые лепестки
газового пламени раздвинулись и обняли дно. Проходит несколько минут —
и вода закипает. «Вода кипит при ста градусах» — это считается непо¬
колебимой истиной.
А ведь это не совсем так. Температура кипения зависит от давления
газов на поверхность нагреваемой жидкости. Чем выше это давление —
тем выше и температура кипения воды. В паровых котлах электростанций,
вырабатывающих пар давлением свыше ста атмосфер, вода, имеющая тем¬
пературу в добрых 300 градусов, все еще находится в жидком виде. Зато
альпинисты, пытающиеся сварить во время привала на скалистых уступах
высочайших гор на завтрак куриные яйца, нередко бывают вынуждены
есть их сырыми: вода в котелке в условиях пониженного атмосферного
давления закипает при температуре всего в 70—75 градусов.
Нормальным атмосферным давлением считается 760 миллиметров ртут¬
ного столба. С поднятием над уровнем моря давление воздуха быстро па¬
дает. Первые пилоты воздушных шаров, поднимавшиеся в заоблачные дали
в открытых корзинах, нередко теряли сознание, а иногда и гиблд из-за
резкого падения давления воздуха. На высоте 13 километров над уровнем
моря атмосферное давление падает до 47 миллиметров ртутного столба. При
таком давлении вода кипит уже при 37 градусах. А именно такова темпера¬
тура человеческой крови.
Значит, у человека, который оказался бы на такой высоте без защитных
устройств, кровь в буквальном смысле слова «закипела бы в жилах», что
неотвратимо повлекло бы за собой тяжелые последствия.
Но, конечно, пассажиры в корзинах воздушных шаров теряли созна¬
ние на значительно меньшей высоте. При падении давления у них начи¬
налось выделение из состава крови растворенных в ней газов. Их крохот¬
ные пузырьки закупоривали кровеносные сосуды, попадали в сердце, на¬
рушая его работу. Кроме того, надо помнить, что огромное значение для
нормального дыхания имеет парциальное давление кислорода в воздухе,
то есть то давление, которое создавал бы кислород, если бы он один занимал
весь объем смеси газов. При понижении общего давления воздуха быстро
снижается парциальное давление содержащегося в нем кислорода. Увели¬
чивая процент содержания кислорода в воздухе, можно увеличить и парци¬
альное давление его так, чтобы воздух оставался годным для дыхания.
Таким обогащенным кислородом воздухом дышат пилоты высотных самоле-
98
тов. Однако при снижении парциального давления кислорода ниже опре¬
деленного уровня он перестает растворяться в крови и даже дыхание
чистым кислородом уже не обеспечивает жизнедеятельности организма.
Все это уже довольно хорошо известно ученым, работающим в области
авиационной медицины. Разработаны уже и методы борьбы с понижением
барометрического давления. Ведь высотные самолеты летают в таких слоях
атмосферы, где барометрическое давление далеко недостаточно для нормаль¬
ной жизнедеятельности человеческого организма. Методы и средства, раз¬
работанные авиационной медициной для борьбы с недостаточностью баро¬
метрического. давления, могут быть использованы и космической медициной.
Эти средства делятся на две группы — индивидуальные и групповые.
Герметически закрытые пассажирские помещения ТУ-104, в которых под¬
держивается при полете на высоте в 10 километров давление воздуха,
какое существует на высоте всего около 3 километров — вот пример
устройства, рассчитанного для обслуживания большой группы людей.
Скафандр, изолирующий от влияния окружающей среды одного челове¬
ка,— пример индивидуального устройства.
Есть в распоряжении пилотов еще один вид защитной одежды — вы¬
сотные костюмы. Они плотно обтягивают тело пилота, обеспечивая этим
повышенное давление в организме. Но, конечно, их действие не является
радикальным; они обеспечивают жизнедеятельность организма лишь на
короткое время и при не очень резком падении давления. Ведь они не охва¬
тывают всех без исключения частей тела. Лицо, например, остается открытым.
В космическом полете пассажиры будут обязательно находиться в
герметичной кабине, в которой будет поддерживаться давление воздуха
несколько более низкое, чем нормальное атмосферное. Сделано это будет
для того, чтобы не подвергать излишним напряжениям стенки корабля,
его соединения, герметичность дверей и иллюминаторов. По тем же при¬
чинам в кабине самолета ТУ-104 поддерживается давление, несколько
более низкое, чем на поверхности Земли. Состав воздуха в космическом
корабле будет отличаться от атмосферного большим содержанием кислорода.
Еще трудно сказать, сколь велика опасность встречи космического
корабля с метеором, способным пробить его стенку, нарушить герметич¬
ность пассажирских помещений. Если такая опасность окажется значи¬
тельной, астронавтам придется все время находиться в высотных костюмах,
дабы в случае быстрого падения барометрического давления они не поте¬
ряли сознания, смогли работать.
Впрочем, закрыть небольшое отверстие, образовавшееся от удара ме¬
теорита, будет сравнительно нетрудно, если только астронавты не будут при
этом ранены или оглушены. Для этого достаточно будет наложить на от¬
верстие эластичный резиновый пластырь. Вероятно, могут быть разрабо¬
таны и такие устройства, которые будут сами затягивать такое внезапно
появившееся отверстие, подобно тому, как отверстие от прокола гвоздем
самозаклеивается в шинах некоторых конструкций. Специальные рези¬
новые шары, плавающие в воздухе кабины, в случае утечки воздуха бу-*
дут потоком увлекаться к отверстиям и залеплять, затыкать их.
99
Выходить в космическое пространство астронавты смогут только в
специальных «пустолазных» костюмах, которые, на первых порах, ве¬
роятно, будут похожи на глубоководные водолазные. Конструи¬
рование таких костюмов — дело не простое. Ведь для обеспечения
свободы подвижности рук и ног необходимо, чтобы внутренний объем
такого костюма при любом положении органов тела оставался постоянным.
Если это обстоятельство не будет соблюдаться, воздух, находящийся в
костюме, стремясь занять в пустоте космического пространства максималь¬
ный объем, раздует, развернет его, и астронавт так и останется с нелепо
раскинутыми руками и ногами, которыми он не сможет двинуть.
Вероятно, могут быть использованы для работы в космическом про¬
странстве и плотно облегающие тело костюмы, работающие по тому же
принципу, что и современные высотные костюмы пилотов.
...Человек в космическом пространстве... Сияет освещенная Солнцем
половина межпланетной ракеты и лишь смутно угадывается ее вторая часть.
Только тонкая капроновая нить да ультракоротковолновая радиостан¬
ция — нить еще более* тонкая и непрочная! —связывают человека с ка¬
биной космического корабля — клочком уюта, взятого с Земли. И больше
ничего, кроме бесчисленных звезд и черной бездны пространства — беско¬
нечного во все стороны...
Звезды... Лучики света, пришедшие от них сюда, находились в пути
в течение десятилетий, столетий, тысячелетий, десятков тысячелетий!
Покрытый звериной шкурой древний предок астронавта из-под нависших
бровей сквозь ветви дремучего леса смотрел на небо, когда клокочущей
атмосферой далекой звезды был исторгнут увиденный астронавтом луч...
Нет, звезды не разделяют его одиночества!
Земля... И до нее миллионы километров! Яркое, пылающее Солнце...
Но оно, дающее жизнь Земле, здесь — зазевайся лишь! — сожжет астро¬
навта, испепелит своим беспощадным дыханием, убьет всепронизывающей
рентгеновской и корпускулярной радиацией... Все враждебно здесь че¬
ловеку, одиноко висящему в бесконечной пустоте космоса.
Но он и не думает об этом, уверенный — нет, не в слабой силе своего
тела, а в бесконечной силе своего разума. Слабость мускулов он компенси¬
ровал миллионами киловатт мощности двигателей ракетного корабля,
мощью бесчисленных двигателей, которые он включает и выключает по
своей воле. И силе его разума ничего не может противопоставить могучая и
бесконечная природа. Нет, не клубок белковых молекул, развившихся
В тепличных условиях на дне воздушного океана одной из удобных планет,
случайно выброшен в мир из этой теплицы. Это покинул свою колыбель и
пришел в принадлежащую ему по праву Вселенную ее властелин и хозя¬
ин — Человек. И, может быть, настанет время, когда он будет переделы¬
вать по своим высоким вкусам всю Вселенную, как сегодня переделывает
природу целых областей родной планеты.
100
потоки лучей
Мы часто слышим выражение: «Прозрачный, как воздух...» Действи¬
тельно, воздух очень прозрачен. Если в нем нет каких-либо примесей вроде
пыли или крохотных капелек сконденсировавшейся воды — тумана, трудно
заметить, что воздух не абсолютно прозрачен. Только самые далекие пред¬
меты в таких случаях видны, как бы сквозь голубоватую дымку. Но нам очень
редко приходится так внимательно вглядываться вдаль, и мы этой непроз¬
рачности воздуха почти не замечаем.
Но совершенно иначе ответят на вопрос о прозрачности воздуха лет¬
чики. Они часто в поисках ориентира вглядываются в очерта¬
ния предметов, встающих на горизонте, и эта голубоватая дымка нередко
мешает им четко видеть. Кроме того, они знают, как редко бывает воздух
чистым—без облаков, пыли, тумана,..
Воздух толстым слоем покрывает нашу Землю. Распространено вы¬
ражение, что мы живем на дне воздушного океана. Воздух, атмосфера,
не пропускает к нам на Землю очень большую долю солнечного излуче¬
ния. Прозрачный для волн видимого участка спектра, он почти совершен¬
но непрозрачен для некоторых его других участков.
Огненный шар нашего Солнца непрерывно излучает во все стороны
огромное количество лучистой энергии. Излучение, радиация Солнца со¬
держит лучи с самой различной длиной волны. Поставьте на пути солнеч¬
ного луча трехгранную стеклянную призму; пройдя через нее, белый
луч словно разложится на разноцветную полоску — спектр. В нем и синий,
и зеленый, и красный цвета, значит, все они содержались в белом луче.
А отличаются эти отдельные цвета друг от друга именно длиной волны.
Но радиация Солнца не ограничивается лучами видимого спектра.
С помощью специальных методов можно доказать, что за красными лучами
в спектре расположены еще какие-то лучи. Их можно обнаружить, помес¬
тив туда термометр. Ртуть в нем поднимется: ее нагрели невидимые лучи,
которые называют обычно инфракрасными.
С помощью фотопластинки можно обнаружить наличие невидимых
лучей и с другой стороны спектра, за фиолетовым его участком. Эти лучи
называют ультрафиолетовыми.
В последние годы открыли, что от Солнца на нашу планету приходят
и радиоволны различных частот и даже рентгеновские лучи.
Взвихренная ураганами раскаленных газов поверхность Солнца вы¬
брасывает в космическое пространство целые тучи крохотных частиц ве¬
щества — корпускул. Эти крохотные частицы, приближаясь к Земле,
попадают в ее магнитное поле и отбрасываются к полюсам. Там, проникая
в верхние слои атмосферы, они рождают пленительную игру трепетных
огней полярного сияния...
Из всего состава солнечной радиации до поверхности Земли в раз¬
личное время (в зависимости от высоты над горизонтом) доходит от 70
до 20 процентов лучистой энергии. Остальная часть задерживается
атмосферой.
101
Особенно сильно задерживаются
атмосферой лучи ультрафиолетового
участка спектра. На высоте 20 — 55
километров в атмосфере содержится
большое количество озона. Этот слой
озона съедает, поглощает ультрафио¬
летовые лучи почти целиком. Толь¬
ко очень незначительная часть их
доходит, до поверхности Земли.
Лет 50 назад радиолюбителей по¬
разило одно очень любопытное явле¬
ние. Когда они работали на коротких
радиоволнах, слышимость передачи
на сравнительно небольшом расстоя¬
нии от передатчика падала, а затем
исчезала совершенно. На большем же
расстоянии она внезапно возникала
и достигала довольно значительной
величины. Причины появления зон
молчания в течение долгого времени
никто объяснить не мог.
А секрет заключался опять-та¬
ки в непрозрачности атмосферы. Ра¬
диоволны отражались от ее высоких слоев и, подобно зайчику, отражен¬
ному зеркалом, падали обратно на Землю. В зоне этого-то радиозайчика
и возникала слышимость радиопередачи.
В атмосфере, как в вязкой броне,
застревают рентгеновские (1) и кос¬
мические (2) лучи (первичные час¬
тицы) и даже метеоры (4). В зна¬
чительно ослабленном виде дости¬
гают поверхности Земли ультра¬
фиолетовые (5) и инфракрасные (5)
лучи.
В течение уже многих лет бьются ученые Над загадкой космических
лучей.
Эти лучи содержат больше энергии, чем все другие известные нам,
обладают колоссальной проникающей способностью. Не Солнце является
главным источником этих лучей: они падают на нашу Землю со всех сторон
со средней интенсивностью, мало зависящей от времени суток и от вре¬
мени года.
Когда ученые начали исследовать природу этих лучей, они пришли
к выводу, что в нижние слои атмосферы проникают собственно не лучи,
а ливни осколков атомных ядер, разбитых быстролетящими частицами
материи в верхних слоях атмосферы, И в этом случае атмосфера заслоняет
нашу Землю от проникновения могучих и таинственных посланцев космоса.
Ну, а что будет, когда космический корабль вылетит за пределы атмо¬
сферы и на него обрушатся во всем богатстве своего спектра и яростное
излучение Солнца, и всепронизывающие потоки космических лучей, и
другие, может быть, вообще не известные нам излучения, которые цели¬
ком «застревают» в нашей атмосфере и о которых мы не знаем ничего? Как
эти излучения будут влиять на человеческие организмы? Не вызовут ли
потоки космических лучей радиоактивного распада материалов косми¬
ческого корабля?
102
Ученые делали опыты: поднимали в кабинах стратостатов мышей и
кроликов на большую высоту и оставляли их там на продолжительное
время. На несколько минут животных поднимали с помощью ракет на
высоту выше 100 километров. Несколько суток провел в космическом про¬
странстве первый живой пассажир искусственного спутника — собака
Лайка. Но окончательно ответить на вопрос о влиянии солнечной радиации
на живые и, в частности, на человеческие организмы наука еще в настоящее
время не может.
Ультрафиолетовые лучи, почти не достигающие поверхности Земли,
имеют, однако, огромное физиологическое влияние на живые организмы.
Это благодаря их действию кожа загоревшего на солнце человека при¬
обретает золотистый оттенок. Облучение этими лучами в небольших до¬
зах вызывает усиленный рост цыплят и телят; на животноводческих фер¬
мах и птицефабриках уже используется это их свойство. Однако в боль¬
ших количествах эти лучи смертельны. И если бы защищающий слой озона
исчез, поверхность Земли превратилась бы в безжизненную пустыню.
Обезопасить пассажиров космического корабля от вредного действия
ультрафиолетовых лучей будет не очень трудно: ведь материалов, не про¬
пускающих эти лучи, очень много. В частности, обыкновенное оконное
стекло для них почти непрозрачно. Поэтому лампы — излучатели ультра¬
фиолетовых лучей, которые широко применяются в медицине, сельском
хозяйстве и в промышленности, делаются не из стекла, а из кварца.
Значительно сложнее будет защититься от действия космических
лучей.
ОТОПЛЕНИЕ СОЛНЦЕМ
А каково будет общее влияние всего потока солнечной радиации? Не
произойдет ли с космическим кораблем во время его полета нечто подоб¬
ное тому, что произошло с Икаром, подлетевшим слишком близко с Солн¬
цу,— не раскалят ли лучи Солнца космический корабль, как жестяную
коробку с консервами, брошенную в костер? Не случится ли обратное:
холод мирового пространства проникнет сквозь стенки корабля и мороз¬
ным дыханием своим убьет в нем все живое?
На этот вопрос можно ответить сразу: пассажиры космического кораб¬
ля смогут в широких пределах обеспечить у себя в помещениях именно
ту температуру, которая им больше всего понравится. И заботы об обогре¬
ве корабля возьмет на себя как раз наше Солнце. Обогревает же оно нашу
Землю — гигантский космический корабль, построенный самой природой.
Положите на солнце блестящую отполированную или покрытую тон¬
ким слоем хрома или никеля металлическую пластинку и рядом такую
же металлическую, но покрытую черной матовой краской. Через 5 минут
потрогайте поверхности пластинок: блестящая будет по-прежнему холод¬
ной, а покрытая черной краской заметно нагреется лучами Солнца. Блес¬
тящая пластинка отражала большую часть падающих на нее лучей и по-
103
этому не нагрелась. Черная матовая, наоборот, большую часть лучей по»
глощала, и пластинка нагрелась.
Если бы мы могли изготовить абсолютно черный шарик, то есть такой,
который поглощал бы все падающие на него лучи, поместили этот шарик
в космическом пространстве где-то рядом с Землей и придали ему быстрое
вращение вокруг оси, его температура была бы равна 3 градусам тепла.
Абсолютно черный цилиндр с длиной, равной пяти радиусам, расположен¬
ный боковой поверхностью к солнечным лучам, на орбите Земли имел бы
температуру свыше 12 градусов.
При приближении к Солнцу температура этих тел быстро увеличива¬
лась бы. На орбите Венеры шарик нагрелся бы до 52 градусов, цилиндр —
до 64 градусов, на орбите Меркурия температура их достигла бы соответ¬
ственно 171 градуса и 187 градусов. Зато на орбите Марса их темпера¬
туры упали бы до минус 49 градусов и минус 41 градуса. Но это же трес¬
кучий мороз! Как жить и работать при такой температуре в космическом
пространстве?! Солнце явно не справляется со своей обязанностью обогре¬
вать космических путешественников.
...Вот величественно движется в космическом пространстве гигант¬
ский корабль, взявший курс с Земли к далекому Плутону — в царство
льда, мрака и холода.
Почти в 40 раз дальше нашей Земли расположен он от Солнца и в 1600
раз меньше тепла получает от него на единицу своей площади. Уже на Уране,
находящемся в два раза ближе Плутона к Солнцу, температура на осве¬
щенной стороне падает до минус 183 градусов. На поверхности Плутона
можно ожидать температур ниже минус 210 градусов. Там путешественни¬
ков могут встретить скалы и горы из твердой углекислоты; реки из жидкого
азота и кислорода, стремительно бегущие по глубоким руслам, прорытым
в этих скалах; небесно-голубого цвета кислородно-азотные облака, плы¬
вущие в водородно-гелиевой атмосфере.
Но, по всей вероятности, на Плутоне нет этих сжижающихся только
при очень низких температурах- газов в таких количествах, чтобы они
могли образовать достаточно плотную атмосферу. По всей вероятности,
Плутон — это мертвая холодная планета, поверхность которой покрыта
толстым слоем кислородно-азотного льда. В прозрачных ледяных глыбах
и скалах, дробясь, отражается подобное крупной звезде Солнце, бессильное
на таком расстоянии растопить эти вечные льды.
Космический корабль несется к крайним границам нашей солнечной
системы со скоростью, значительно превосходящей освобождающую ско¬
рость. Свыше 100 километров в секунду пролетает он в пространстве. Но
и при такой скорости перелет на Плутон займет свыше 2 лет...
В конструкции корабля все тщательно продумано для того, чтобы обес¬
печить экипажу сносные температурные условия. Корпус корабля покрыт
черной матовой краской, рассчитанной на то, чтобы поглощать большую
часть солнечных лучей. Он оборудован внутри мощной теплоизоляцией,
которая может быть снята со стороны, обращенной к Солнцу и обогреваемой
его лучами, и, наоборот, усилена на теневой стороне корабля, излучающей
104
тепло в космическое пространст¬
во. В начале пути капитан ко¬
рабля держал корабль обращен¬
ным к нашему светилу торце¬
вой частью, но по мере удале¬
ния от Солнца он поворачивает
его боком, все большую поверх¬
ность подвергая действию сол¬
нечных лучей. Наконец, за ор¬
битой Марса и этого становит¬
ся недостаточно. Температура
внутри корабля падает ниже
допустимой. Можно, конечно,
осуществлять внутренний обог¬
рев корабля топливом, взятым
с Земли. Мощная теплоизоля¬
ция позволит обойтись сравни¬
тельно небольшим расходом это¬
го топлива. Но слишком драго¬
ценная вещь каждый килограмм
топлива здесь, в космических
пространствах, на расстоянии
миллионов и миллиардов кило¬
метров от Земли. Оно еще может
пригодиться для работы двига¬
телей при посадке или в случае,
если надо будет уйти от какого-
3
н,о\
Схема устройства
очистки воздуха
в космическом корабле от избытков угле¬
кислого газа и воды. Насос (1) качает хо¬
лодильный агрегат через спиральную труб¬
ку (2), находящуюся в затененной кораб¬
лем части космического пространства.
Подаваемый вентилятором (3) в шкаф хо¬
лодильника воздух соприкасается с охлаж¬
денной трубкой (4), и на ней в виде инея
осаждается углекислый газ и вода. Охлаж¬
денный воздух проходит через спиральную
трубку (5), находящуюся на освещенной
солнцем стороне космического корабля,
и нагревается до комнатной температуры.
нибудь слишком приблизившегося астероида, влияние притяжения которо¬
го может изменить траекторию корабля. Топливо безусловно надо беречь.
Командир отдает распоряжение, и рядом с кораблем в простран¬
стве появляются огромные, обращенные к Солнцу плоскости. С одной
стороны — с той, которой они обращены к Солнцу, — эти плоскости по¬
крашены той же матовой густочерной краской, что и весь корабль. Другая
их сторона сверкает полированным металлом. Одна сторона этих гигант¬
ских парусов обогревается Солнцем, другая охлаждается морозом косми¬
ческого пространства. Разница температур на них превосходит 300—
150 градусов в зависимости от расстояния от Солнца.
Эта ^разность температур и используется для получения электриче¬
ской энергии с помощью термоэлементов.
Ученые заметили, что если взять две проволочки из разных металлов
и спаять их концы, а затем один из спаев охлаждать, а другой нагревать,,
то есть создать между спаями разность температур, то по проволочкам
пойдет ток.
Это явление уже давно применяется для точного измерения температур.
Сравнительно недавно оно нашло и другое практическое применение. Наша
промышленность начала выпускать красивые металлические абажуры для
105
керосиновых ламп. В этих аба¬
журах заключены сотни крохот¬
ных термоэлементов, вырабаты¬
вающих электрический ток бла¬
годаря разнице температур га¬
зов горения лампы и окружаю¬
щего воздуха.
Этот ток невелик, но он
уже может использоваться для
работы, например, радиоприем¬
ника. Для этой цели и предна¬
значаются такие абажуры, при¬
меняемые в тех сельских мест¬
ностях, где еще нет электростан¬
ций. Вот такие же батарейки
соединенных друг с другом термоэлементов работают в гелиоэлектро¬
станциях, созданных экипажем космического корабля. А вырабатываемая
ими электроэнергия — превращенные лучи Солнца — используется для
обогрева и освещения корабля и для других нужд. И не страшным ста¬
новится для астронавтов холод космического пространства!
Возможно, что на походных гелиоэлектростанциях космического ко¬
рабля будут работать не термоэлементы, а фотоэлементы, непосредственно
превращающие энергию солнечных лучей в электрический ток.
Устройство фотоэлементов может быть даже проще, чем термоэлемен¬
тов. Это просто тонкие медные пластинки, покрытые еще более тонким —
не более 0,1 миллиметра — слоем закиси меди. К этому слою прижимается
тонкая проволочная сетка. Под влиянием солнечных лучей электроны бу¬
дут переходить из слоя закиси меди в медь. Между сеткой, лежащей на слое
закиси меди, и медной пластин¬
кой возникнет разность потен¬
циалов, а если соединить их
проводником, то пойдет элек¬
трический ток.
Может быть, из таких вот
фотоэлементов, а не из термо¬
элементов будут состоять по¬
ходные электростанции косми¬
ческого корабля.
Ну, а если корабль улетит
к самым границам солнечной
системы, куда лучи Солнца
приходят в значительной мере
ослабленными, неспособными по¬
родить достаточно сильный элек¬
трический ток ни в фото- ни в
термобатареях? Или если люди
Если нагреть один из спаев и охла¬
дить другой, гальванометр покажет
прохождение тока.
Батареи термоэлементов, скрытые в этом
оригинальном абажуре, вырабатывают элек¬
трический ток, питающий лампы радиопри¬
емника.
106
Схема работы простейшего фотоэлемента. Под действием солнечных лучей начи¬
нается переход электронов из слоя закиси меди<7) в чистую медь (2). Если теперь
замкнуть цепь между сеткой (3) и медью, в ней обнаружится электрический ток.
дерзнут осуществить межзвездный полет? Слабым светом звезд не обо¬
греешь космический корабль!
В этих случаях отопление можно будет осуществлять только за счет
атомной энергии. Кстати говоря, от губительной радиации атомного реак¬
тора автоматической электростанции пассажирам космического корабля
будет не так уж сложно защититься. Ведь эту атомную электростанцию не
обязательно монтировать непосредственно на борту корабля. Она может
находиться от него на расстоянии сотен и тысяч метров, будучи соединена
тросами энергопередачи и телеуправления и ничем больше. С расстоянием
интенсивность радиации ослабляется, и пассажиры корабля не будут под¬
вергаться риску заболеть лучевой болезнью.
Много энергии потребуется для удовлетворения «бытовых» потребно¬
стей космического корабля — отопления, освещения и т. п. Но как ни
велики будут эти расходы, вряд ли они окажутся непреодолимым пре¬
пятствием. И во всяком случае, удовлетворить их будет не сложнее, чем
обеспечить астронавтов продуктами питания.
107
ОРАНЖЕРЕЯ К КОСМОСЕ
Для поддержания жизнедеятельности своего организма человек дол¬
жен потреблять в сутки, при условии, что он занимается физическим трудом,-
около 140 граммов сухого белка, примерно такое же количество жиров, око¬
ло 400 граммов углеводов, несколько граммов минеральных солей и вита¬
минов. Кроме того, за сутки человек потребляет от 2 до 5 литров воды. Та¬
ким образом, суточная норма воды и пищи для каждого члена экипажа кос¬
мического корабля составляет не менее 3—4 килограммов. К этому надо-
прибавить еще необходимый для дыхания человека кислород, затраты ко¬
торого также составят, видимо, около 1 килограмма в сутки.
Пять килограммов в сутки на человека—это 150-килограммовый
месячный запас, то есть несколько тонн, если космический рейс затянется
на год. А продолжительность космических рейсов в несколько лет и даже
десятков лет вполне вероятна, если только мы не захотим ограничить круг
исследуемых человеком планет Луной, Марсом и Венерой. В этом случае
необходимые запасы для экспедиции в 10 человек составят десятки и сотни
тонн! Космический корабль должен будет везти за собой целые склады
продовольствия, цистерны с водой и жидким кислородом для дыхания.
Впрочем, так обстоит дело только при первом взгляде. В действитель¬
ности лишь для кратковременных полетов, например на Луну и обратно,
будет целесообразно брать с собой полный запас продовольствия, воды и
кислорода на все время пути. При более продолжительных рейсах будет
рациональнее организовать на корабле полный кругооборот всех веществ,
необходимых для жизни человека.
Легче всего организовать кругооборот воды. Надо заметить, что че¬
ловеческий организм выделяет воды даже больше, чем потребляет ее. Вода-
является одним из окончательных продуктов переработки пищевых веществ
в процессе жизнедеятельности организма. Превышение выделения организ¬
мом воды по сравнению с потреблением составляет примерно 400 граммовг.
в сутки.
Для очищения отработанной в организме воды проще всего применить
обычную дистилляцию. Энергию для испарения воды дадут те же, уже опи¬
санные нами, гелиоэлектростанции.
Не больше затруднений вызовет и извлечение избытков воды из.
воздуха. Ведь при дыхании человек выдыхает воздух, значительно обога¬
щенный влагой. Убедиться в этом легко, подышав на блестящую поверх¬
ность холодного зеркала — там сразу же появится крохотное пятнышко
из сконденсировавшихся паров воды. В зимнее время влага человеческого
дыхания образует налеты инея на внутренней стороне оконных стекол-
Для удаления и извлечения избыточной влаги из воздуха весь воздух
космического корабля надо будет систематически прогонять сквозь холо¬
дильник, где вода будет конденсироваться. Если обеспечить в этом холо¬
дильнике достаточно низкую температуру — ниже 78 градусов, — в нем
можно будет осуществлять очистку воздуха и от углекислого газа, который
сжижается при этой температуре.
108
Снова расходы энергии! Те¬
перь уже для работы холодиль¬
ных устройств!
Нет, работа холодильника не
потребует расходования энергии.
К услугам экипажа космического
корабля будет холод всего мирового
пространства. Нужно будет только
трубку холодильника вывести за
обшивку корабля с затененной сто¬
роны, и можно будет получить без
труда температуру холодильного
вещества—минус 100, минус 150,
минус 200 градусов.
Таким образом решается во¬
прос с запасами воды и очисткой
воздуха в космическом корабле.
Сложнее обстоит дело с созданием
кругооборота кислорода и продук¬
тов питания.
Когда-то, по предположениям
ученых, атмосфера Земли содер¬
жала значительно большее коли¬
чество углекислого газа, чем сей¬
час. Очистили ее от содержания
этого газа растения. Для них он
является основным материалом,
используемым при построении
тканей стволов, листьев. При этом, поглощая углекислый газ из воздуха,
растения усваивают только одну его составную часть — углерод. А
.кислород возвращают обратно в атмосферу. Гигантские залежи камен¬
ного угля, имеющиеся на всех материках, —это и есть углерод, взятый
растениями из воздуха.
Жизнедеятельность животных организмов, наоборот, как правило,
сопровождается поглощением кислорода и выделением углекислого газа.
Углекислый газ образуется и при всех процессах горения — в топках па¬
ровозов и котельных ТЭЦ, в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания
■и в камерах реактивных двигателей. Но зато в солнечные дни, когда яркие
лучи Солнца освещают глянцевитую листву растений, в них осуществляет¬
ся обратный процесс: выделяется кислород и поглощается углекислый газ.
Эти два процесса уравновешивают друг друга, содержание углекислого
газа в атмосфере Земли остается постоянным.
Этот процесс можно моделировать. В колбу насыпают немного земли
и проросшие семена растений, например гороха. Землю в меру увлажняют,
отверстие колбы герметически закупоривают и переворачивают вниз гор¬
лышком. И этот изолированный в колбе мир ставят на подоконник.
В этой колбе — целый изолированный мир
с полным кругооборотом всех веществ,
необходимых для жизнедеятельности на¬
селяющих его растений и бактерий.
109
Семена растений в колбе нормально прорастают, развиваются, свежая
зелень лепестков заполняет все воздушное пространство колбы. Нет со¬
мнения, что растения там для своего роста так же поглощают из воздуха
углекислый газ, как и все растения на Земле. А восстанавливается он за
счет жизнедеятельности бактерий, живущих в почве и питающихся опав¬
шими листьями, отмершими частями корневой системы, веток и т. д.
В колбе осуществляется полный кругооборот питательных веществ, воды
и кислорода.
А почему бы такой кругооборот не осуществить на космическом ко¬
рабле?
Надо будет только захватить с собой устройства, в которых можно
было бы разводить растения. Для осуществления кругооборота кислорода
величина этой «космической оранжереи» может быть не очень большой:
всего нескольких квадратных, метров листвы растений будет, достаточно,,
учитывая повышенную интенсивность солнечных лучей в мировом про¬
странстве, для того чтобы восстанавливать кислород, окисляемый дыха¬
нием одного человека. *
Есть предположение применить для восстановления кислорода водо¬
росли. В этом случае вместо оранжерей сопровождать корабль в про¬
странстве будут своеобразные аквариумы, видимо, состоящие из близко
расположенных друг к другу прозрачной и непрозрачной стенок, между
которыми в тонкой прослойке воды будут обитать водоросли. К лучам
Солнца эти аквариумы будут повернуты прозрачной стороной.
Сквозь воду будет систематически продуваться воздух. В процессе
этого прохождения он и будет освобождаться от углекислоты и насыщаться
кислородом.
Для полного кругооборота пищевых веществ «космические оранжереи»,,
конечно, должны быть значительно больше по величине, но не так уж
намного, как может показаться с первого взгляда.
Действительно, при интенсивном ведении сельского хозяйства в по¬
левых условиях обыкновенная клубника дает урожай в 200 центнеров ягод
с гектара — по 2 килограмма с квадратного метра. Некоторые садовые
культуры, • например капуста, дают урожай до 900 центнеров с гектара.
Это при условии получения одного урожая в год.
Значительно больше пищевых продуктов дает человеку один квадрат¬
ный метр парника или оранжереи. Прежде всего в парниках за год выращи¬
вают не один, а несколько урожаев. Затем в лучших условиях парников
растения дают большие урожаи. Но еще большую массу органических
веществ можно получить, выращивая необычные растения, а водоросли.
Трудно сейчас сказать, как удастся приспособить наши земные расте¬
ния к жизни в космическом пространстве, как они будут развиваться в
условиях отсутствия тяжести, интенсивного облучения обогащенным све¬
том Солнца и т. д. Но, по всей вероятности, можно будет подобрать такие
виды земных культурных растений, которые смогут плодоносить в этих
новых условиях не менее, а более интенсивно, чем на Земле. И учитывая,
во-первых, повышенную интенсивность солнечной радиации, не ослабляе-
110
Космический корабль (/), от¬
правившийся, в дальний рейс,—
это настоящая искусственная
планетка, в которой осущест¬
влен полный кругооборот всех
веществ. Для регенерации воз¬
духа и пищевых запасов слу¬
жит оранжерея (2), связанная с
основными помещениями ко- ;
рабля туннелем (3). Для созда¬
ния искусственной тяжести как в жилых помещени¬
ях, так и в оранжерее, вся система вращается во¬
круг общего центра тяжести, оставаясь постоянно
обращенной прозрачной стенкой оранжереи перпен¬
дикулярно к лучам Солнца.
Внизу схема движения питающей воды в оран¬
жерее.
...Пройдемте в косми¬
ческую оранжерею. С по¬
мещением корабля она со¬
единена довольно длин¬
ным коридором, стенки
которого являются как бы
осью, скрепляющей ее с
кораблем в одну систему,
вращающуюся вокруг об¬
щего центра тяжести та¬
ким образом, что поверх¬
ность оранжереи все вре¬
мя остается перпендику¬
лярна к лучам Солнца.
Издали оранжерея по¬
хожа, по-видимому, на ог¬
ромный противень, накры¬
тый прозрачным пластмассовым листом. Этой прозрачной стороной она
обращена к Солнцу. На ее непрозрачной задней стороне уложено не¬
сколько рядов пластмассовых сеток, между которыми находится некото¬
рое количество почвы и за которые хорошо держатся цепкие корни рас-
мой земной атмосферой,
во-вторых, непрерывность
этого облучения, можно
рассчитывать значительно
превзойти предельные для
Земли цифры производи¬
тельности одного метра
оранжереи. И тогда оран¬
жерея, обеспечивающая
полный кругооборот не
только кислорода, но и
пищевых веществ для всего
экипажа корабля, будет
иметь площадь всего в не¬
сколько сотен или тысяч
квадратных метров.
тении.
Впрочем, не из этой почвы, которая по существу является просто за¬
полнителем, получают необходимые пищевые вещества растения оран¬
жереи, а из воды, непрерывно подаваемой на один край этого поля..
С этой водой к растениям в измельченном виде попадают и все отбросы.
Под влиянием центробежной силы вода медленно протекает сквозь за¬
полнитель, омывая корни растений.
111
Воздуходувки и вентиляторы обеспечивают в оранжерее непрерывный
ток воздуха. Пройдя фильтр из активированного угля, богатый кислородом
и озоном, образовавшимся из-за влияния ультрафиолетовых лучей, не за¬
держиваемых пластмассовым стеклом оранжереи, воздух поступает в жи¬
лые помещения корабля. А оттуда в оранжерею направляется «отработан¬
ный» воздух, богатый углекислым газом и бедный кислородом.
Уцепившись корнями за переплетения сеток, растения в оранжерее
тянут свои стволы и ветви «вверх», к общему центру вращения корабля и
оранжереи. Их листья повернуты навстречу горячим лучам Солнца.
Снабженный такой оранжереей, космический корабль сможет неопре¬
деленно долгое время пробыть в мировом пространстве, не возобновляя
никаких запасов. Так же, как не возобновляет никаких запасов вечно
летящая в мировом пространстве Земля.
Но, может быть, нам вовсе не следует тащить за собой в космос такое
колоссальное сооружение, как оранжерея? Тем более, что ее громадная
позерхность представляет отличную мишень для метеоритов и может быть
легко разрушена ими.
Некоторые ученые считают, что кругооборот веществ в космическом
корабле можно будет обеспечить с помощью химических реакций, искус¬
ственным образом синтезируя из пищевых и других отбросов исходные
питательные вещества. Возражать трудно. Да, действительно, уже дости¬
жения сегодняшней химии позволяют осуществлять синтез многих орга¬
нических веществ, в том числе и таких, которые могут быть использованы
для питания. Стремительное развитие химии сможет, видимо, в ближай¬
шем будущем осуществить синтез белков и жиров в таких границах, что
полный кругооборот веществ на космическом корабле можно будет обеспе¬
чить искусственно и без помощи растений. Но это станет возможным только
при условии, что лаборатория, в которой пойдут эти реакции синтеза, бу¬
дет располагать достаточными количествами энергии.
Действительно, ведь, потребляя пищевые продукты, разлагая в конеч¬
ном итоге сложные молекулы белков, жиров, углеводов на более простые,
мы используем выделяющуюся при этом энергию, как бы сжигаем пище¬
вые вещества у себя в организме. В этом отношении живой организм до
какой-то степени подобен топке парового котла, в которой освобождающаяся
при горении топлива энергия используется для нагревания воды и пара.
Вылетающие в трубу этой топки газы и упавшая сквозь колосниковую ре¬
шетку зола содержат в себе все вещества, которые входили в состав топлива.
Недостает только энергии, которая в скрытом виде была заключена в мо¬
лекулах топлива. И создать снова эти сложные молекулы из более простых
молекул газов и золы можно, только вернув отнятую у топлива энергию.
Точно так же потребуются большие количества энергии и для обратно¬
го синтеза пищевых веществ.
Откуда взять эту энергию? От Солнца, построив для этой цели гигант¬
скую гелиоэлектростанцию. Но разве гигантская гелиоэлектростанция,
поверхность которой должна быть значительно больше поверхности оран¬
жереи, более удобное сооружение? Ведь в экономичности использования
112
1
Разведка ионосферы. Сверху вниз:
взлет советской геофизической раке¬
ты, контейнер с приборами после
спуска, головная часть геофизической
ракеты, «приземлившейся» на пара¬
шюте.
В лунной оранжерее вырастали удивительные по величине фрукты и овощи.
энергии солнечных лучей для целей синтеза все известные нам инженерные
способы очень уступают экономичности растений. И разве изготовленные
искусственно пищевые продукты смогут так уж сразу соперничать с теми,
которые будут обеспечивать нам растения?
Конечно, сейчас еще невозможно окончательно решить вопрос, какая
точка зрения победит. По всей вероятности, на первых этапах будут исполь¬
зоваться оранжереи. А затем, по мере совершенствования синтетической
химии и гелиоэнергетики, искусственные методы восстановления пищевых
из/
веществ смогут соперничать с изобретенными природой. Коэффициент по¬
лезного действия синтетической лаборатории приблизится к «коэффициен¬
ту полезного действия» крохотных и сегодня во многом еще таинственных
лабораторий в зеленых клетках листа растения. Но в том, что его смогут
превысить, можно сомневаться: ведь не будут сидеть сложа руки и специа¬
листы по космическому садоводству. Они тоже постараются вывести сорта
растений, обладающих сверхвысоким «коэффиццентом полезного действия».
Но это уже в очень зна¬
чительной степени область до¬
гадок и предположений... На¬
ша же задача в таких случаях
лишь указать на возможные
пути решения тех или иных
вопросов, пути, которые в на¬
стоящее время кажутся наи¬
более перспективными, могу¬
щими наиболее быстро при¬
вести к цели.
КОСМИЧЕСКИЕ СНАРЯДЫ
В ясную звездную ночь
можно часто наблюдать, как,
прочертив по черному барха¬
ту неба светлый след, падают
метеоры. Иногда их бывает
очень много, по нескольку
штук одновременно. В ночь
на 10 октября в некоторые
годы с неба «падает» целый
метеорный дождь. Обычно же
наблюдатели насчитывают их
от нескольких штук до не¬
скольких десятков в час. Не
долетев до Земли, метеорные
частицы в большинстве слу¬
чаев испаряются в воздухе
без остатка.
Днем метеоров не видно.
~ ~ ~Но они падают и на дневную
Разрушения, которые может причинить сторону Земли. В ЭТОМ убе-
космическому кораблю столкновение даже дились, применив ДЛЯ На-
с небольшим метеорным телом, срав- ^ л
нимы с разрушениями, производимыми блюдения метеоров радиоло-
взрывом торпеды. катор. Радиолуч отражается,
114
конечно, не от самого ме¬
теора (многие из них столь
малы, что не могут быть
обнаружены даже радиолу¬
чом), а от следа, оставлен¬
ного им,—трубки ионизи¬
рованных газов.
Весьма различны раз¬
меры метеорных, тел. Ча¬
ще всего ' это крупинки
вещества весом в доли
грамма. Однако встречают¬
ся метеорные тела и зна¬
чительно большей величи¬
ны. В некоторых случаях
они не успевают испарить¬
ся в воздухе и падают на
Землю в виде «небесных
камней» — метеоритов. В
юго-западной Африке и
доныне лежит метеорит,
весящий свыше 60 тонн.
Он слишком тяжел, и его
до сих пор не смогли .увез¬
ти в музей с места падения.
Еще больше был гигант¬
ский Сихотэ-Алиньский метеорит, упавший 12 февраля 1947 года в При¬
морском крае. Общий вес его осколков — он раскололся в воздухе—оп¬
ределяется в 100 тонн. Конечно, большая часть его массы, как и массы
всякого метеорита, испарилась или рассеялась в виде пыли в атмосфера
Земли. В космическом пространстве его масса была в несколько рав
больше.
Общее количество метеорных тел огромно. Каждый час в атмосфере,,
являющейся как бы мощным щитом, защищающим поверхность Земли от
незваных пришельцев из космоса, распыляется до 20 тысяч метеоров.
И если бы не атмосфера, поверхность Земли подверглась бы ужасной бом«*
бардировке, которая, может быть, в конце концов раздробила бы ее в пыль
как раздробили метеориты в пыль поверхность Луны.
Средняя скорость метеоров в космическом пространстве довольно ве¬
лика. При встрече с Землей метеоры имеют скорость в несколько десятков
(от 20 до 70) километров в секунду.
.Метеоры являются, пожалуй, самой грозной опасностью для косми¬
ческого корабля.
Вылетевшая из дула боевой винтовки пуля имеет скорость около
850 метров в секунду. Ударившись в стальную преграду, она расплющи¬
вается и нагревается так, что ее нельзя взять в руки.
Двухслойная стенка — одно из возможных
средств защиты от губительного обстрела
космической артиллерии — ударов мете¬
орных тел.
115
Пули, летящие с еще большей скоростью и мгновенно заторможенные,
плавятся и разбрызгиваются. При еще большей скорости торможение может
вызвать мгновенное испарение всего материала пули и взрыв, как если бы
она была сделана не из свинца и стали, а вся.состояла из нитроглицерина.
Расчеты показывают, что такой взрыв имеет место уже при мгновенном
торможении пули, летящей со скоростью всего около 4 километров в се¬
кунду.
А* метеор летит в 10 раз быстрее. Встретившись на такой скорости с
металлической обшивкой корабля, метеорное тело мгновенно останавливает¬
ся. Вся кинетическая энергия его движения переходит в тепловую, отчего
оно без остатка испаряется. Так же нагревается и испаряется часть об¬
шивки корабля, подвергшаяся удару. Поскольку это происходит в неуло¬
вимо короткую долю секунды, образовавшиеся газы при очень высокой тем¬
пературе не успевают расширяться, занимают тот же объем, какой занимала
масса метеорного тела и участвовавшая в соударении часть обшивки кораб¬
ля. В следующее мгновение газы начинают расширяться, раздирая обшив¬
ку, создавая во внутренних помещениях корабля взрывную волну сжатого
воздуха, разрушающую все, что встретится ей на пути. Метеорное тело мас¬
сой в один грамм, движущееся со скоростью 30 километров в секунду,
может выбить из корпуса корабля 5—10 килограммов стального покрытия.
Таким образом, метеорная частица, эта * крохотная крупинка косми¬
ческого вещества, может вызвать разрушения, которые причинили бы не¬
сколько килограммов тола.
По самым последним исследованиям оказалось, что большинство ме¬
теоров, которые можно наблюдать ночью на небе, имеют среднюю плот-
шость в несколько десятков раз меньшую, чем вода. По-видимому, они не
являются сплошными каменными или металлическими частицами, а пред¬
ставляют собой нечто вроде хлопьев снега или копоти диаметром в несколь¬
ко сантиметров. Но от этого сила их ударов не окажется меньшей: она
определяется только массой и скоростью, а не структурой строения метеора.
Метеорные тела встречаются в космическом пространстве, занимае¬
мом нашей солнечной системой, членами которой они в большинстве случаев
являются, не так уж редко. По расчетам профессора К. П. Станюковича,
метеорные тела весом в несколько-десятков миллиграммов находятся при¬
мерно на расстоянии 50—100 километров друг от друга. Если учесть, что
протяженность траектории космического корабля при полете, например
на Марс, составит сотни миллионов километров и продлится несколько ме¬
сяцев, станет очевидным,, что встреча с метеором — не такая уж невоз¬
можная вещь. Правда, в этом отношении несколько успокаивает безаварий¬
ный полет первых искусственных спутников.
Ш Так или иначе еще очень трудно говорить о средствах борьбы с метео¬
ритами, слишком мало изучен этот вопрос. По-видимому, крупные метео¬
риты можно будет обнаруживать с помощью радиолокаторов заранее.
Двтоматы-вычислители будут мгновенно определять их направление и
скорость и, если окажется, что они угрожают кораблю столкновением, на
мгновение включат реактивные двигатели. Малейшего изменения скорости
116
или направления будет достаточно для.того, чтобы черная глыба косми*
ческой материи, медленно поворачиваясь в пространстве, пролетела в не*
скольких сотнях метров от корабля.
Но крупные метеоры встречаются сравнительно редко. Гораздо чаще
на путях космических кораблей будут встречаться метеоры-крошки*
А мы уже знаем, к чему может привести столкновение с такой крошкой.
Радиолокаторы сегодняшнего дня отказываются взять на себя обязан¬
ность сигнализировать об их появлении. Слишком малы эти крупинки,
и радиолучи применяемых в настоящее время длин волн проходят мимо
таких крупинок, не замечая их.
Когда-нибудь будут, конечно, созданы более чувствительные локаторы,
А сегодня мы можем представить себе, что для защиты от ударов мелких ме¬
теоритов космические корабли будут иметь двухслойный корпус. Первый —
тонкий слой, затем прослойку космической пустоты и второй слой — уже
собственно корпус корабля. Верхний же слой будет как бы защитным верх¬
ним платьем, отданным в жертву метеоритам, сеткой, предохраняющей
пасечника от пчел.
Очень интересную идею защиты космического корабля от метеоров выд¬
винул молодой советский ученый Ф. Н. Ясинский. По его проекту впереди
космического корабля на расстоянии от двух-трех десятков до нескольких
сотен метров движется специальный противометеорный щит. Этот щит
представляет собой стальной однослойный диск, имеющий жесткую раму,
с толщиной стенки в 1—2 миллиметра. В узлах рамы устанавливаются не¬
большие ракетные двигатели с запасом топлива, не превышающим несколь¬
ких десятков килограммов, и специальное телемеханическое устройство’
Все-это предназначается для маневрирования щитом. Диаметр щита пре¬
восходит диаметр корабля и составляет 20—50 метров. Вес Есего устройства
не превышает одного процента от веса космического корабля.
Если скорость метеорного щита и движущегося за ним на постоянном
расстоянии космического корабля превысит скорость движения метеоров
в данной области пространства, то за щитом возникает своеобразная тень-—
конусообразное пространство, внутрь которого не сможет проникнуть нй
один метеор — все они будут сметены щитом. В этой тени и может двигать*-
ся корабль.
Чем больше будет скорость корабля, тем больше будет пространства
тени, тем выше будет эффективность защиты.
Всю силу ударов метеоров примет на себя противометеорный щит.
Толщина его такова, что метеор обязательно пробьет ее. При ударе выделит¬
ся огромное количество тепла, которое испарит вещество метеора, превра¬
тит его в. стремительно расширяющееся облачко газа. Встреча с .таким га¬
зовым облачком уже не сможет причинить вреда корпусу корабля.
Недостатком предложенного проекта является то, что защищать кои
рабль щит Ясинского может только при высоких скоростях полета — на
уровне орбиты Земли при скорости корабля по отношению к Солнцу около
117
80 километров в секунду. Такие скорости еще не скоро станут обычными для
космических кораблей.
Подобные щиты можно использовать и при меньших скоростях, напри¬
мер при движении через метеорные потоки. При этом корабль должен быть
расположен вдоль направления движения метеорного потока и прикрыт
щитом Ясинского, как зонтом.
По-особому встает вопрос о механическом воздействии материальных
частиц на ракету или спутник, движущихся в пределах пусть даже самых
разреженных слоев атмосферы.
В каждом кубическом сантиметре воздуха на высоте 120 километров
над уровнем моря еще содержится огромное количество — 6000 миллионов
молекул. Даже на высоте в 1100 километров в каждом кубическом санти¬
метре еще имеется около 100 молекул. И с этими молекулами неизбежно
приходится считаться.
Специалисты, работающие с радиовакуумной аппаратурой, знают, как
интенсивно разрушается один из электродов обычных радиоламп — анод —
бомбардировкой его поверхности непрерывным потоком электронов. Та¬
кой же бомбардировке, но потоком не электронов, а значительно более тя¬
желых частиц — молекул и ионов газов — будет подвергаться и поверх¬
ность искусственного спутника или ракеты, движущихся со скоростью 7—
8 километров в секунду. Ведь каждый квадратный сантиметр лобовой по¬
верхности будет сталкиваться с бесчисленным количеством молекул.
С точки зрения результатов в конце концов безразлично, наехал ли автомо¬
биль на препятствие или препятствие на автомобиль, важна их скорость
относительно друг друга. Скорость же «наезжания» молекул газа на поверх¬
ность искусственного спутника, как мы видим, очень значительна. Эту
проблему — взаимодействия твердого тела с потоком движущегося с кос¬
мической скоростью потока разреженного газа —г также предстоит изучить
при первых полетах искусственного спутника.
Для того чтобы выяснить, насколько опасна такая «бомбежка» моле¬
кулами разреженного газа, с одной стороны, и насколько вероятна встреча с
частицами космической пыли, с другой стороны, производили такой опыт.
Запуская высотную ракету, поднимали с ней на большую высоту гладко
отполированную металлическую пластинку. Она была надежно закрыта
шторами весь тот период, пока ракета проходила нижние рлотные слои ат¬
мосферы, в которых возможно наличие поднятых ветром с земли пылинок.
На достаточно большой высоте шторки распахивались, а когда ракета,
падая, снова попадала в плотные слои атмосферы, они снова закрывались.
И вот эти отполированные до зеркального блеска пластинки, побы¬
вавшие в ионосфере, попадают в лабораторию. На первый взгляд они ни¬
чуть не изменились, все такие же ровные и блестящие. Но ученые не дове¬
ряют первому взгляду. Склоняясь к окулярам микроскопов, сантиметр за
сантиметром осматривают они их поверхности. И не зря: вот в поле зрения
,на зеркальной поверхности пластины попало крохотное углубление, словно
118
укол острием иглы. Это углубление — крохотный кратер от удара и взры¬
ва космической пылинки — ближайший родственник тех метеорных крате¬
ров, которые возникают на поверхности Земли при падениях крупных мете¬
оритов. Края этого кратера словно обведены разноцветными радужными по¬
лосками— это цвета побежалости, свидетельствующие, что. здесь действи¬
тельно был миниатюрный взрыв — стремительный переход кинетической
энергии движущейся с космической скоростью частички в тепловую энер¬
гию, ее мгновенное испарение и расширение образовавшихся газов, раз¬
двинувших молекулы металла, мгновенное точечное повышение температуры.
Не одну такую точку можно обнаружить на отполированных пластин¬
ках, привезенных ракетами. А ведь они были в преддверии космического
пространства всего по нескольку минут. Искусственные же спутники нахо¬
дятся там неделями, месяцами, они становятся чуть ли не постоянными
«жильцами» ионосферы. И одной из их обязанностей является изучение воз¬
можности встречи с метеорами — изучение «метеорной опасности», кото¬
рая может подстерегать будущие межпланетные корабли и о величине ко¬
торой мнения ученых сегодня еще очёщ расходятся.
Для того чтобы определить число и энергию крохотных пылинок мете¬
орного вещества, ученые используют пьезометрические пластинки, кото¬
рые, как известно, отвечают на механическое воздействие рождением элект¬
рического тока.
Исследования с помощью спутников дали довольно ’ интересные ре¬
зультаты. На высоте 1700—1880 километров спутник встречался с 90 ми¬
крометеорами в секунду на один квадратный метр его площади. Диаметр
их от 0,1 до 10 микрон. Аналогичные исследования с помощью ракет про¬
изводили американские ученые. По их данным, на высоте 113 километ¬
ров каждый квадратный метр поверхности ракеты встречался в секунду
с 1—2 микрометеорами.
ДОРОГИ МЕЖДУ ПЛАНЕТАМИ
Прежде чем отправиться в полет по незнакомой трассе, штурман са¬
молета и его командир намечают, «прокладывают» маршрут. Они внима:
тельно изучают на карте весь путь будущего полета, отмечают возможные
ориентиры, наводят справки о радиомаяках и пеленгаторны^ станциях,
работой которых можно будет воспользоваться в полете.
Значительно сложнее будут решаться вопросы штурманской навига¬
ции в космическом пространстве.
При полете на самолете штурману нечего заботиться о том, что он за¬
летит слишком высоко от Земли. Днем, если нет облаков, он хорошо видит
Землю в окна своей кабины, ночью или в облачную погоду ему сообщает
об этом высотомер-барометр или радиолокатор. Да слишком высоко ему не
позволит подняться и двигатель самолета: он «тянет» только до определен¬
ной высоты.
Таким образом, упрощенно говоря, у штурмана самолета только две
возможности заблудиться: свернуть или вправо или влево.
119
Одна из межпланетных дорог — траектория космического корабля, направленного
для облета Луны,— уже проложенная смелой мыслью ученых в черных глубинах
космоса.
У штурмана космического корабля таких возможностей значительно
больше. Ему открыты все пути — и вправо, и влево, и вверх, и вниз, и
всевозможные сочетания этих основных направлений координат.
Дальность маршрута современного самолета не превышает нескольких
тысяч километров, и выше 40 тысяч километров она никогда не
поднимется. 40 тысяч километров как предельная дальность действия
самолета обеспечит беспересадочный облет вокруг всего земного шара по
любому прямому маршруту.
Продолжительность полета по такому маршруту будет не больше
трех-четырех десятков часов.
Самый близкий маршрут для полета космического кордбля — 384 ты¬
сячи километров — на ближайшее к нам космическое тело —Луну*— займет
около недели. Маршруты полетов на Марс и Венеру составят сотни мил¬
лионов километров в один конец и продлятся целые месяцы.
На Земле аэродромы, как правило, неподвижны. Пункт назначения
самолета, в который штурман должен привести свою машину, имеет строгое
географическое положение на поверхности Земли и никуда не передвинется,
если самолет несколько запоздает прилететь или вообще решит лететь на
Другой день.
В космосе пункты назначения — планеты — не имеют своих строго
установленных мест. Они движутся по гигантским эллипсам вокруг Солнца
120
и вместе с Солнцем участвуют в движении вокруг центра Галактики. Опоз¬
дай штурман космического корабля привести свой аппарат к месту рассчи¬
танной встречи всего на 24 земных часа, и он уже не застанет своего космо¬
дрома. Если это будет Венера, она улетит от этого места на 3 миллиона ки¬
лометров, если Марс — он переместится за это время свыше чем на 2 мил¬
лиона километров, А такие отрезки даже в космических масштабах не так
уж мало значат!
А между тем маршруты межпланетных кораблей, дороги которых свя¬
жут между собой планеты, уже проложены сквозь черную мглу космиче¬
ского пространства смелой мыслью ученых. Рассчитаны участки этих
траекторий, подвергнуты строгому анализу с точки зрения целесообразно¬
сти, требующегося расхода горючего. Большую работу в этом направлении
проделали советские ученые Чеботарев и Егоров, сделавшие точные рас¬
четы полета ракеты на Луну, энтузиаст астронавтики и ее страстный попу¬
ляризатор Штернфельд, а также некоторые зарубежные ученые, напри¬
мер Гоман, Эсно-Пельтри и др.
...Вот штурман будущего космического корабля развернул огромный,
величиной в несколько квадратных метров план того участка солнечной
системы, через который он должен провести маршрут своего корабля. На
белой бумаге переплетаются бесчисленные линии. Разобраться в их запу¬
танном лабиринте нелегко. Здесь и пунктирные концентрические дуги тра¬
екторий двух интересующих его плацет — Земли и Венеры. Здесь и своеоб¬
разные изобары — линии, обозначающие величины могучего притяжения
Солнца, во власти которого* окажется корабль, едва он вырвется из плена
Земли. Здесь и разноцветные штрихи, обозначающие влияние в данной
точке пространства притяжений разных планет, в зависимости от их по¬
ложения на своих орбитах. Сквозь кажущийся хаос переплетения этих
линий проведет штурман корабля тонко очиненным красным карандашом
четкую линию своего полета.
Развернув толстые книги астрономических таблиц, штурман садится
за вычисления. Прежде всего надо вобрать время отлета. Это дело не такое
простое, как кажется. Это на Земле вы можете выехать в путешествие и в
любой день года и в любое время суток. Это стрелок по неподвижной мише¬
ни может не думать о том, когда нажать курок. Стрелок по движущейся
мишени должен точно выбрать мгновение, когда спустить курок, иначе
мишень пролетит мимо.
Выбирая время для космического полета, надо предусмотреть такое
взаимное положение планет, чтобы к тому моменту, когда космический ко¬
рабль приблизится к орбите планеты назначения, эта планета оказалась
именно на данном участке орбиты.
Такое взаимное положение планет бывает далеко не часто. Может быть,
на 2—3 месяца придется отложить перелет, а может быть, и на полгода.
Долгое время взаимное положение планет будет таким, что всякое сообще¬
ние между ними исключается. В расписании вылетов пассажирских кораб-
121
лей будущего, поддерживающих сообщения между планетами, будут целые
месяцы, когда с Земли не вылетит ни один корабль и ни один корабль не
приземлится на земном космодроме. Это будут мертвые сезоны в меж¬
планетных сообщениях. И только применение атомного двигателя сможет
в значительной степени сократить их.
Итак, день вылета выбран. Теперь надо выбрать час вылета.
Этот вопрос тоже не так прост, как кажется.
Штурман знает, что первая его задача — рассчитать маршрут так,
чтобы обеспечить максимальную экономию горючего. А для этого ему надо
помнить о том, что при наборе кораблем нужной скорости можно исполь¬
зовать скорость движения Земли по своей орбите и скорость вращения ее
вокруг своей оси.
Расчеты показывают, что наиболее рациональной с точки зрения зат¬
рат энергии траекторией межпланетного полета является эллипс, вписан¬
ный в орбиты планет. Для того чтобы направить свой корабль по дуге этого
эллипса, штурман предполагает сообщить своему кораблю скорость отно¬
сительно Земли в 11,484 километра в секунду. Часть этой скорости он
может получить, используя вращение Земли вокруг своей оси. Для этого
он должен будет стартовать ровно в полдень, как раз в тот момент, когда
Солнце выше всего поднимется над горизонтом. Ни опоздать, ни вылететь
раньше нельзя. А. А. Штернфельд взлет космического корабля сравнивает
не только со стрельбой по движущимся мишеням, но и со стрельбой с ка¬
чающегося корабля. Наводчик прильнул к перископу. В окулярах качается
цель. Если он упустит мгновение выстрела, ядро зароется в волнах у само¬
го борта корабля или перелетит за цель, описав широкую дугу в небе.
Направление взлета корабля противоположно движению Земли. На
плане под карандашом штурмана появляется кружок — Земля. Со ско¬
ростью почти в 30 километров в секунду движется она по своей орбите.
Дерзко покинувший ее корабль повисает в космическом пространстве и
все дальше удаляется от нее. Его скорость вокруг Солнца почти на 11,5 ки¬
лометра в секунду меньше земной. И, очутившись во власти могучего при¬
тяжения Солнца, он начинает медленно падать на него.
Но одновременно космический ко.рабль еще движется и вперед, вслед
за улетевшей Землей, со скоростью; превосходящей 18 километров в секунду.
Поэтому он падает не прямо на Солнце, а описывает в поле его тяготения
гигантскую дугу. Как раз ту дугу, которая и должна соединить две планеты.
Миллиметр за миллиметром ведет штурман эту дугу по своему плану.
Вот карандаш его остановился. Начиная с этого места на корабль начнет
заметно влиять возмущающее притяжение Марса и Юпитера — обе плане¬
ты занимают неприятно близкое положение на своих орбитах. Штурман
проводит ряд вычислений. Да, траекторию придется выправлять непро¬
должительной работой в полнагрузки реактивных двигателей. Штурман
записывает на плане точное время, когда и на сколько минут надо будет
включить двигатели.
Но вот красная линия—дуга эллипса — приблизилась к пунктиру ор¬
биты Венеры и коснулась ее. Самый ответственный участок пути. Посадка.
122
Двигаясь по своей траектории под влиянием солнечного притяжения,
космический корабль подчиняется тем самым законам, которые открыл ве¬
ликий «законодатель неба» — Иоганн Кеплер — и которые человек научился
использовать для своих целей. Поэтому, как и все планеты, корабль будет
двигаться неравномерно. Приближаясь к Солнцу, он будет все ускорять
и ускорять свой бег. И когда он приблизится к орбите Венеры, несмотря
на то, что ее скорость движения превосходит скорость Земли больше чем на
5 километров в секунду (а корабль в начале своего пути значительно
отставал от своей родной планеты), его скорость будет на 2,7 километра
в секунду больше скорости движения планеты назначения.
Штурман представляет себе величественную картину. Гигантское,
словно выросшее, косматое Солнце на черном небе. Далекая голубоватая
звездочка — Земля. И быстро растущий впереди диск новой планеты —
таинственной Венеры. Планеты, на которой никто еще не был, лица кото¬
рой никто не мог увидеть, даже в телескоп. Оно закрыто, словно чадрой,
густой непроницаемой пеленой облаков.
Каждую секунду расстояние до этой планеты уменьшается почти на
3 километра.
Карандаш штурмана проводит на плане последние сантиметры. Начи¬
нает чувствоваться собственное притяжение Венеры. Корабль падает на ее
поверхность, словно камень, с чудовищной скоростью брошенный из пращи,
да к тому же притягиваемый целью. Но еще рано включать реактивные
двигатели. Как при взлете, так и при посадке, чем позже начать торможение,
чем интенсивнее его провести, тем меньше придется затратить горючего.
Предел и здесь ставит только способность человеческих организмов перено¬
сить перегрузку ускорения.
А может быть, торможения работой двигателей удастся вообще избе¬
жать. На всякий случай, произведя соответствующие расчеты, штурман
делает ориентировочную прикидку другого варианта посадки — с тормо¬
жением в атмосфере Венеры. Правда, тут слишком много неизвестных:
плотность, состав, глубина этой атмосферы. Но не тратить горючего — так
заманчиво! И штурман снова склоняется над расчетами.
Вот корабль, как гигантская торпеда, по касательной к поверхности
атмосферы врезается в ее густые непрозрачные облака. Надо не очень
углубиться в плотные слои, иначе торможение будет слишком стремитель¬
ным и экипаж не выдержит толчка. Ведь метеориты — эти небесные камни,
врезавшиеся в земную атмосферу на высоте 40—45 километров, где она
очень разрежена, нередко теряют в скорости до 5 километров в секунду.
Это в 50 раз больше, чем может допустить штурман космического ко¬
рабля.
Поэтому, словно только задев по касательной атмосферу, он снова
выводит из нее корабль. Это необходимо еще и для другой цели. От трения
06 атмосферу обшивка космического корабля может сильно разогреться.
Штурман вспоминает, как испаряются, разогревшись о воздух, метеоры,
как красным светом светятся раскаленные обшивки крупных ракет, летя¬
щих сквозь земную атмосферу со скоростью всего в 1,5 километра в секунду.
123
Нет, он не хочет, чтобы его корабль стал гигантским метеором в атмосфере
Венеры. Поэтому вывести на время замедливший свою скорость корабль
из атмосферы, чтобы он несколько охладился, излучая свое тепло в косми¬
ческое пространство, совершенно необходимо.
Корабль летит по дуге вытянутого эллипса. Но вот снова изменяется
направление корабля и снова* по касательной он врезается в атмосферу.
Штурман рассчитывает: на поворот можно будет почти не тратить горючее,
надо только умело использовать тяготение планеты. И снова корабль вы¬
летает из атмосферы в космическое пространство. Точь-в-точь как летучая
рыба южных морей, которая на миг погружается в родную стихию и, вы¬
прыгнув, летит по воздуху до следующего мгновенного* погружения.
Летучей рыбе погружения нужны, чтобы набрать скорость, оттолкнуть¬
ся от воды для полета по воздуху. Космическому кораблю они нужны, на¬
оборот, для того, чтобы погасить скорость.
И вот это уже достигнуто, скорости корабля уже не хватает, чтобы «вы¬
прыгнуть» еще раз из атмосферы. Дальнейший путь корабль совершит, мед¬
ленно планируя на выброшенных из корпуса складных крыльях в густой
непрозрачной атмосфере Венеры, ощупывая лучами радиолокаторов путь
впереди себя и поверхность планеты, выискивая удобное место для посадки.
Но греется обшивка корабля — надо предусмотреть и это. Штурман
следит за температурой, сообщаемой термометрами, установленными в
точках корпуса, где нагрев должен быть самым большим. Колеблются
стрелки, но все ближе и ближе красная черта. Нагрев достигает пре¬
дельно допустимой величины. Вот где они проявили себя — неизвестные
величины плотности и химического состава атмосферы Венеры. Штурман
разворачивает корабль и встречной работой реактивных двигателей стре¬
мительно гасит часть скорости. Космический корабль уже летит не
быстрее межконтинентальной почтовой ракеты. Стрелки термометров
снова — теперь в обратном направлении — переваливают через красную
черту.
* * *
Резко повернув корабль, штурман сажает его вертикально на зыбкую
почву вновь открытой планеты.
Сброшены шторы с окон. Экипаж прильнул к стеклам. Низко навис¬
ший облачный покров скрывает даль. А в прорыве облаков, поминутно ме¬
няя цвета и оттенки, придавая всему пейзажу фантастический феерический
характер, бушует холодное пламя полярного сияния...
Штурман отложил в сторону красный карандаш и свернул начертан¬
ный им план полета.
Теперь он пойдет и «продиктует» его автоматическим аппаратам, ко¬
торые во время полета с абсолютной точностью выполнят его...
Примерно так, по представлениям ученых, будет проложен один из
первых маршрутов, соединяющих планеты.
Конечно, космические корабли будут совершенствоваться. Место дви¬
гателя, работающего на химическом горючем, займет двигатель, работаю-
124
щий на энергии расщепленного атома. И жалкими, неудобными, тихоход¬
ными покажутся первые космические корабли, о которых мы сейчас так
мечтаем!
Когда на космическом корабле будет установлен атомный реактивный
двигатель, резко изменятся и межпланетные маршруты. Не нужно будет
дрожать в полете над каждой крохой энергии, над каждым килограммом
горючего. В несколько раз увеличатся скорости космических кораблей,
как вдвое увеличились скорости самолетов при переходе на реактивный
двигатель. С нескольких месяцев до нескольких недель сократятся сроки
перелетов. И не эллиптические, но более короткие — параболические, а в
некоторых случаях и прямые траектории станут обычными для межпланет¬
ных перелетов.
* * *
Но это уже не завтрашний, а послезавтрашний день астронавтической
техники.
„Человечество... сначала роб¬
ко проникнет за пределы ат¬
мосферы, а потом завоюет
себе все околосолнечное про¬
странство.
К. •). Ц И О .1 К О В С Н И Й,
3,
ъелгмсенг
шго*п
'улгз
ГЛАВА ШЕСТАЯ
ПЕРВАЯ РАЗВЕДКА КОСМОСА
Составные многоступенчатые ракеты достигли в настоящее время
высоты, превосходящей 1000 километров. На высоту 1880 ки:
лометров над поверхностью Земли взлетел, двигаясь по эл¬
липтической траектории, один из ее искусственных спутни¬
ков — советский искусственный спутник, запущенный 15 мая
1958 года.
Много это или мало?
На первый взгляд,' это очень мало. Ведь даже для того что¬
бы долететь до Луны, надо проделать путь в 200 раз больший.
Подпрыгнув, человек больше приближается к вершине Московского
университета, чем наша ракета к Луне. А маршруты на Марс и Венеру
вообще почти несоизмеримы с таким прыжком.
Но говорят, первый шаг самый трудный. Кроме того, если разобраться,
этот шаг в 1880 километров отнюдь не является. 1/гоо пути человека к Луне.
С точки зрения развиваемой скорости, эта ракета является на 2/3 меж¬
планетной ракетой. Она развивает скорость более 8 километров в секунду.
А для того чтобы ракета долетела до Луны, ей надо сообщить скорость
11,2 километра в секунду.
Кик видим, прыжок на 1880 километров, с точки зрения инженеров, —
не такая уж ничтожная вещь.
Новое в технике никогда не рождается сразу. Много ли груза мог во¬
зить паровоз Черепановых? 3,2 тонны —1/20. груза, вмещающегося в один
современный вагон! Быстро ли ездил первый паровоз Стефенсона? Когда
он на испытаниях прошел отрезок пути со скоростью 22 километра в час,
127
зрители бросали в небо шапки и кричали: «Летит как стрела». Сегодня же
электровоз легко тянет состав с «авиационной» скоростью — свыше 100 ки¬
лометров в час! А рекордная скорость пробега по железной дороге превос¬
ходит 330 километров в час. Но кто посмеет сказать, что без работ Стефен¬
сона и Черепановых, без их примитивных паровозов могли бы появиться
современные локомотивы? Их машины — очередной неизбежный этап раз¬
вития техники, далеко превзойденный нами сегодня.
Так и современные межконтинентальные ракеты — первые в мире
космические ракеты, ибо они могут достигнуть космической скорости и
превратить свою третью ступень в искусственный спутник Земли — только
первые модели огромной группы машин, которые скоро станут такими же
обычными, как паровозы, автомобили и тепловозы. Будем смотреть на наши
ракеты, могущие «подпрыгнуть» на высоту «лишь» в несколько тысяч ки¬
лометров, как на первых разведчиков большого пути к звездам, пути, на
который уже неотвратимо ступило человечество. Тем более, что их полеты
действительно преследуют не чисто спортивные цели, а используются уче¬
ными для расширения наших знаний о верхних слоях атмосферы, о косми¬
ческом пространстве.
Еще 15 лет назад жидкостная ракета не могла подняться и на несколь¬
ко километров от Земли. Ведь она родилась только в 1930 году, когда со¬
ветский инженер Ф. А. Цандер построил и испытал первые модели реак¬
тивного двигателя, работающего на жидком горючем.
Исследование атмосферы поэтому в те годы вели с помощью стратоста¬
тов и шаров-зондов.
Максимальная высота, достигнутая стратостатом, составляла 22 ты¬
сячи метров. На такую высоту поднялся в 1934 году советский стратостат
«Осоавиахим». В 1935 году американский стратостат «Эксплорер-2» прев¬
зошел рекорд советского стратостата на 66 метров.
Много выше поднимаются шары-зонды. Рекордная высота, достигну¬
тая этим способом, равна почти 44 километрам.
Сведения о вышележащих слоях атмосферы удавалось получить только
наблюдая полярные сияния, вспышки метеоров, движение серебристых
облаков, отражение звуковых и радиоволн.
Ракета позволила поднять хрупкие приборы ученых на высоту в десят¬
ки раз большую и принесла массу новых сведений о самых предельных да¬
лях ионосферы. В настоящее время мы уже знаем, температуры различных
слоев атмосферы, распределение давлений по высоте, скорости и направле¬
ние ветра на различных расстояниях от Земли, степень ионизации, хими¬
ческий состав газов.
Воздушный океан, окружающий нашу планету, имеет довольно значи¬
тельную глубину. Следы атмосферы обнаруживаются на высоте 1000—
1300 километров от земной поверхности. Только на высоте в 2000—3000 ки¬
лометров атмосфера незримо переходит в межпланетный газ. Правда,
основная часть ее сосредоточена в нижних слоях. Поднявшись на высоту в
5,5 километра, мы уже оставляем под собой половину всей массы атмо¬
сферы. На высоте 15 километров человек уже не может дышать — 15Лб час-
128
Автоматический разведчик. На¬
верху слева — первый в мире ис¬
кусственный спутник Земли, вни¬
зу — исследовательская аппаратура
второго спутника. Справа — рекорд¬
ный взлет советской одноступен¬
чатой геофизической ракеты, до¬
стигнувшей высоты 473 километра.
тей массы атмосферы остается под ним. На высоте 50
километров остается всего одна тысячная доля от
нормального атмосферного давления на уровне моря.
Всего 0,5 процента от всей массы газов атмо¬
сферы, располагающейся на высоте большей 80 кило¬
метров, составляют ионосферу, простирающуюся от
этой высоты до самых верхних ее границ. Какое зна¬
чение, казалось бы, могут иметь для нас эти жалкие
остатки атмосферы? Но, оказывается, их влияние на
многое происходящее на поверхности Земли чрезвы¬
чайно велико. Мало того, существованию этих вы¬
сотных слоев атмосферы — ионосфере — обязана сво¬
им существованием жизнь на Земле. Ведь именно
там в основном задерживаются и поглощаются вред¬
ные для жизни, может быть смертельные, ультрафио¬
летовые, рентгеновские и космические лучи.
Наша атмосфера имеет единый механизм, ее от¬
дельные слои связаны между собой. От того, что про¬
исходит в атмосфере на высоте 150, 300,. 700 километ¬
ров, завксит погода на Земле, состояние радиосвязи,
урожай будущего года и выработка электроэнергии
гидроэлектростанциями. Множество самых «земных»
дел заставляет нас интересоваться высотными слоями
атмосферы.
Вде выше и выше проникали в последние годы в
ее толщу наши метеорологические ракеты.
Некоторые из принесенных ими сведений оказа¬
лись совершенно неожиданными, в корне изменили
наши, основывающиеся на теоретических данных,
предположения, другие — подтвердили уже сущест¬
вующие теории.
Чрезвычайно интересны полученные с их по¬
мощью данные, например о составе и температуре
верхних слоев атмосферы, охлаждающейся за счет
лучеиспускания в космическое пространство. Дей¬
ствительно, летчики, поднимаясь на предельно до¬
ступные для самолета высоты — в 15—20 километ¬
ров, надевали меховые унты и шлемы: в то время как
на аэродроме температура достигала + 40 градусов, на
этой высоте трещал сорокаградусный мороз. Но ока¬
залось, что понижение температуры идет только до
сравнительно небольшой высоты, а дальше темпера¬
тура начинает быстро подниматься, достигая на вы¬
соте 200 километров 700 градусов выше нуля!
Конечно, воздух даже при этой высокой темпе¬
ратуре там не может обжечь, он не сможет даже
Так выглядит до пре¬
дела «нафарширован¬
ное» приборами и ме¬
ханизмами грузовое
отделение современ¬
ной ракеты, исполь¬
зуемой для исследо¬
вания высотных слоев
ионосферы.
129
нагреть предмет, оказавшийся на этой высоте. Атмосфера там. уже слиш¬
ком разрежена, и понятие температуры имеет не совсем привычный нам
смысл. Этим словом определяется средняя скорость движения молекул.
Так же, благодаря ракетным исследованиям, удалось- уточнить хими¬
ческий состав газов в атмосфере. Некоторые ученые предполагали «слои¬
стое» строение атмосферы: преобладание на большой высоте легких газов —
водорода и гелия — и отсутствие тяжелых — кислорода и азота. Однако
это предположение не подтвердилось. Химический состав газов оказался на
больших высотах примерно таким же, как и в нижних слоях.
Крайне интересными оказались результаты исследования и ионного
состава атмосферы. Прежде ученые предполагали, что ионосфера состоит
из нескольких слоев. Данные советских высотных ракет показали, что
концентрация ионов, начиная с высоты 60—70 километров и почти до
500 километров, остается постоянной В местах предполагаемых слоев
отмечено лишь незначительное увеличение числа ионов. Видимо, ученым
придется пересмотреть св й взгляд на слоистое строение ионосферы.
Неожиданностью было для ученых и существование на большой высоте
сильных, имеющих постоянное направление воздушных течений.
Высотная жидкостная ракета родилась в дни второй мировой войны.
Огненные линии фронтов опоясывали Европу и Азию. В глухой тайне,
в тишине засекреченных специальных конструкторских бюро светлую идею
гениального русского ученого К. Э. Циолковского гитлеровские инженеры
спешно приспосабливали для целей убийства.
Приспособили. На пустыре, огороженном со всех сторон несколькими
рядами ржавой колючей проволоки, встало вершинное создание челове¬
ческой мысли, основывающееся на трудах, идеях и выводах нескольких
поколений ученых многих народов. В красивом сигарообразном корпусе
был скрыт двигатель в полмиллиона лошадиных сил, способный за несколь¬
ко минут бросить ракету на расстояние нескольких сотен километров.
Это было чудо техники, ее величайшее достижение. Но оно сразу же
было опозорено преступлением, как все, к чему прикасалась коричневая
рука фашизма. Не умные самодействующие приборы, а желто-зеленая
тупая масса тола — спящая смерть — была впрессована в головной части
ракеты. И не великие научные открытия, двигающие вперед человечество
по пути прогресса, а губительный взрыв в густонаселенном квартале Лон¬
дона принес полет первой высотной жидкостной ракеты.
Кончилась война, и эта ракета стала оружием науки.
Не спресованную в желтом камне смерть, а приборы для исследования
космических лучей подняла она в заоблачные выси ионосферы.
С ее помощью производились и взрывы. Но это были укрощенные
взрывы гранат, поднятых в те области атмосферы, где мы наблюдаем све¬
тящиеся следы метеоров. Ученые хотели искусственно воспроизвести это
явление природы, моделировать болиды, по своему желанию создать звезд¬
ный* дождь. Этот опыт не удался, искусственного звездного дождя не полу-
130
чилось. Видимо, скорость, которую удалось при взрыве гранаты сообщить-
осколкам ее, была слишком мала по сравнению со скоростью метеоров.
Аможет быть, дело в другом. Падение метеора, свечение следа, оставленного
им, — ещё очень мало изученные явления. Возможно, в образовании этого
следа существенную роль играет, как считает В. Ф. Соляник, потенциальный
электрический заряд космического тела, влетающего в нашу атмосферу.
Электрический разряд тела в разреженных слоях атмосферы и вызывает
ионизацию и свечение близлежащего воздуха, подобно тому, как электри¬
ческий разряд заставляет светиться разреженные газы в газосветных труб¬
ках. Скорее же всего светящийся след метеора вызывается совокупностью
нескольких причин.
Зато блестяще удался другой опыт — определение направления воз¬
душных течений. На ракете установили аппаратуру, выбрасывающую на
определенной высоте небольшие пылевые облака. Эта пыль была такая
мелкая, что не сразу осела, несмотря на чрезвычайно разреженную атмосфе¬
ру, падая через которую, пушинка вряд ли отстала бы от свинцового ша¬
рика. Облака этой пыли, освещенные Солнцем и поэтому хорошо видимые*
с помощью приборов с Земли, подхватывались и уносились воздушными те¬
чениями, о существовании которых люди знали очень мало. Особое внима¬
ние при исследовании ионосферы обращали ученые на ее электрическое
строение: концентрацию ионов газов, распределение интенсивности иониза¬
ции и т. д. Нетрудно понять: ведь от этого зависит качество нашей даль¬
ней радиосвязи. Разве не представляло интереса «потрогать» тот «потолок»,,
ударяясь о который отражаются радиоволны обратно на Землю?!
Немало и других исследований, представляющих интерес для специа¬
листов, провели и проведут еще ученые с помощью ракет в самых высоких
слоях атмосферы и близ расположенных к Земле областях космического
пространства.
Настанет время, и туда, к верхним границам атмосферы, отправит¬
ся в ракете и человек. Есть целый ряд исследований, которые нельзя
доверить приборам и которые человек должен выполнить сам. Вот с этой
целью и совершит человек полет на высотной ракете.
ПРЫЖОК СКВОЗЬ АТМОСФЕРУ
Какой максимальной высоты может достичь одноступенчатая ракета?
На этот вопрос ответить не трудно. Зная соотношение масс началь¬
ной и конечной, зная скорость истечения газов из сопла, определяют
максимальную достижимую ею скорость в пустоте, а затем и высоту
подъема в поле тяготения Земли.
Произведя такие расчеты, подставив максимальные значения, инже¬
неры получили потолок одноступенчатой ракеты — 170—220 километров,
максимум — 250 километров. Для того чтобы достигнуть большей высо¬
ты, американским инженерам пришлось соединить «Фау-2» и «Вак-Корпо-
раль». Получившейся двухступенчатой ракете удалось взлететь на высоту
480 километров.
131
Именно поэтому так удивило и воодушевило астронавтов во всем
мире сообщение, опубликованное в начале 1958 года, о том, что совет¬
ская геофизическая одноступенчатая ракета достигла высоты 473 кило¬
метра. В течение всего, времени полета, включая и полет по инерции с
выключившимися двигателями, ракета была строго стабилизирована. Она
не вращалась вокруг продольной оси, не кувыркалась в пространстве,
как большинство геофизических ракет. Запущенная под небольшим углом
к вертикали в заданном направлении, она опустилась точно на отведен¬
ную для этого площадь. Поднятый с помощью ракеты груз научных
приборов составлял свыше полутора тонн — 1520 килограммов. Этот по¬
лет казался выдающимся достижением и действительно был им. И в то
же время он был очередным шагом в развитии астронавтики.
Вот как стремительно развивалась ракетная техника в последние годы.
В мае 1949 года в нашей стране был произведен первый вертикаль¬
ный запуск ракеты на высоту ПО километров. Вес научной аппаратуры,
поднимаемой с помощью первых ракет, составлял всего 120—130 кило¬
граммов.
В мае 1957 года ракета подняла на высоту 212 километров аппа¬
ратуру весом в 2200 килограммов!
В феврале 1958 года одноступенчатая ракета подняла груз в 1520 ки¬
лограммов на высоту 473 километра. В августе этого же года — 1690 ки¬
лограммов на высоту в 450 километров. На последней ракете к пред¬
дверьям космического пространства были подняты и две собаки.
К тому времени, когда эта книга придет к читателю, и сегодняшние
достижения окажутся, вероятно, перекрытыми, устаревшими.
Для того чтобы тяговая сила паровоза выросла в сто раз, понадоби¬
лось более ста лет. Потолок полета самолета за пятьдесят лет сущест¬
вования авиации вырос всего в 20 раз. А вес полезного груза советских
высотных одноступенчатых ракет вырос меньше чем за десять лет почти
в тринадцать раз! И при этом высота их полета учетверилась, опрокинув
все предварительные прогнозы. Таковы темпы развития астронавтики.
ИХ СОЗДАНИЕ И ПОДВИГ
Когда-нибудь в Москве — столице великого государства, первым соз¬
давшего космическую ракету, искусственные спутники Земли, первым осу¬
ществившего космцческий полет, — будет создан величественный музей
астронавтики. Для неподготовленного человека будут неожиданными его
первые залы, посвященные достижениям, казалось бы, самых земных наук—
металлургии, химии, математики, автоматики, гидро- и газодинамики и
многим другим. А между тем без высочайшего уровня развития этих и
многих других отраслей науки невозможно было бы ни создать первую в
мире космическую ракету, которую у нас принято называть межконтинен¬
тальной, ни запустить в небо с ее помощью искусственные спутники Земли.
132
Да, создание ракеты, которая летит на высоте, не разведанной до
этого, и может достигнуть любой точки земного шара — дело не простое.
Множество наук — из тех, которым будут посвящены первые залы этого
музея,— должны сложить вместе свои вершинные достижения, чтобы стало
только теоретически возможным создание такой ракеты. Высочайшим долж¬
но быть конструкторское умение инженеров и техников, чтобы эту теоре¬
тическую возможность в тишине конструкторских бюро, нарушаемой лишь
хрустом белых ватманских листов, воплотить в стройные колонки формул
и цифр, в пестрые узоры гигантских, как ковры, таблиц, в толстые пачки
рабочих чертежей. А разве не столь же высоким должно быть рабочее ма¬
стерство металлургов, сваривших сверхжаропрочные стали, способные
противостоять яростным водоворотам пламени, клокочущего в камерах
сгорания ракетных двигателей, разве не виртуозным должно быть рабочее
мастерство тех, чьими руками выточены и собраны тончайшие детали ав¬
томатической аппаратуры, управляющей полетом ракеты — всех тех, кто
воплотил в металл теоретические соображения ученых, математические
расчеты инженеров?!
Вершинные достижения науки, высочайшее умение людей техники,
ювелирное мастерство работников промышленности — вот те составные
части прекрасного пьедестала, на котором только и могло возникнуть свер¬
кающее полированным металлом обтекаемое тело нашей ракеты...
— А какие же это, собственно, трудности встают при создании раке¬
ты? — могут спросить люди не близкие к инженерному искусству. — Прин¬
цип устройства ракеты известен, его дал еще К- Э. Циолковский. Осталось
додумать, доделать, доконструировать лишь отдельные детали.
Это, увы, далеко не так. Конечно, принципиально устройство ракеты
беспредельно просто. Трубка, наполненная порохом с заткнутым одним
концом,— это уже ракета. Но космическая ракета только принципом дей¬
ствия — и ничем больше! — сравнима с такой пороховой трубкой.
Давайте разберемся.
Порох — идеальное горючее фейерверочной ракеты — никак не мо¬
жет быть применен для крупных космических ракет. Он твердый—значит,
его неудобно'подавать равномерно в камеру сгорания. Он может внезапно
взорваться, а не сгореть. Наконец он содержит на единицу веса недостаточ¬
ное количество энергии. Его теплотворная способность значительно ниже,
чем у многих жидких топлив, например у обыкновенного керосина.
Инженеры прикинули, какими же свойствами должно обладать идеаль¬
ное топливо для ракетных двигателей. И вот к каким они пришли резуль¬
татам.
Во-первых, топливо должно обладать максимальной теплотворной
способностью.
Во-вторых, топливо должно обладать большим удельным весом. Во¬
дород — отличное топливо, но оно обладает очень маленьким удельным
весом, и баки для его хранения на ракете получаются чересчур большими.
В-третьих, его продукты сгорания должны обладать малым моле¬
кулярным весом, иметь наибольший объем на единицу веса.
133
В-четвертых, топливо не должно быть вязким. Это затруднит его по¬
дачу к двигателям.
В-пятых, оно должно быть дешевым... В-шестых — не взрывоопасным...
В-седьмых — не ядовитым... и т. д. и т. п.
Конечно, хотя химики и перепробовали десятки тысяч различных воз¬
можных топлив, идеального они не нашли. Поиски продолжаются. Асей-
час ракетные жидкостные двигатели используют целый ряд различных топ¬
лив. Среди них: жидкий кислород — керосин, азотная кислота — керосин
и т. д. Вероятно, найдут применение и «экзотические» топлива, в которых роль
окислителя выполняет фтор, а в качестве горючего используются металло¬
органические соединения алюминия, бора, бериллия. Эти топлива обладают
значительно большей теплотворной способностью, чем обычные. Так, при
соединении алюминия с фтором выделяется тепла в 2,5 раза больше, чем
при соединении керосина с азотной кислотой.
Мы говорили: горючее должно содержать максимум энергии на едини¬
цу веса и объема. Это не только облегчит конструкцию корабля, но и поз¬
волит обеспечить высокие температуры в камере сгорания. В ней температу¬
ра должна быть как можно более высокой, так как только в этом случае мы
можем получить высокие скорости истечения газов горения из сопла. А
мы помним, что от этого в конце концов и зависит скорость самой
ракеты.
Между тем конструкторы некоторых ракетных двигателей предусмат¬
ривают впрыск в камеру сгорания двигателя обыкновенной воды. И делает¬
ся это только для того, чтобы снизить в ней температуру газов горения.
Что за странное противоречие?
Противоречия нет. Есть необходимость снизить температуру в камере
сгорания из-за того, что такой высской температуры не выдерживает ме¬
талл стенок. Он сгорает, омываемый бешеным вихрем пламени.
Огромную работу проводят металлурги всех стран, чтобы найти жа¬
ропрочные и жаростойкие металлы, способные противостоять сверхвысо¬
ким температурам, возникающим в камерах ракетных двигателей. Чудеса
изобретательности проявляют конструкторы, создавая хитроумнейшие
устройства для охлаждения стенок камер сгорания и сопла... Эта работа
так же продолжается и поныне. •
А создание «механического мозга» ракеты — системы ее автоматическо¬
го управления — легкой, надежной, обеспечивающей огромную точность
движения ракеты по ее траектории?! Сколько наук скрестилось здесь, что¬
бы создать эти дивные механизмы, в которых незримые, невесомые, почти
безынерционные потоки электронов управляют гигантскими мощностями
двигателей гигантской многоступенчатой ракеты?!
Сколько принципиально новых решений надо было найти, чтобы стали
явью отдельные агрегаты космической ракеты, а затем возникла и она —
способная разорвать оковы земного тяготения и стать самостоятельным не¬
бесным телом!
...Достижениям этих наук и будут посвящены первые залы будущего
музея астронавтики.
134
ТРУДНО ЛИ ИЗМЕРИТЬ ТЕМПЕРАТУРУ ВОЗДУХА?
Нелегко создать многоступенчатую космическую ракету, но не легче
изготовить и приборы, предназначенные для работы на высотных ракетах
и искусственных спутниках, в верхних слоях атмосферы, в самом
преддверии космического пространства.
Казалось бы, простая вещь — измерить температуру воздуха. Но на
высоте 300 километров обыкновенный градусник не покажет ничего: ртуть
в нем замерзнет, хотя скорости движения молекул воздуха там — а этими
скоростями и определяется температура — будут соответствовать сотням
градусов выше нуля. Но молекул там так мало, что ртуть разогреть они не
смогут, наоборот, она будет только остывать за счет лучеиспускания. Как
же замерить эту скорость движения молекул?
Было выдвинуто такое предложение. Двигаясь с огромной скоростью,
искусственный спутник как бы «выметет» на своем пути весь воздух, за ним
образуется как бы пустой коридор, в котором будет абсолютная пустота.
По скорости смыкания стенок этого коридора, по тому, на каком расстоянии
от спутника «растворится» эта его тень, можно будет судить о скорости
движения молекул воздуха.
*Но для того чтобы по этому признаку судить о температуре воздуха,
надо знать, из каких именно молекул он состоит. Тяжелые молекулы,
например углекислого газа, имеют при одной и той же температуре значи¬
тельно меньшие средние скорости движения, чем легкие молекулы водоро¬
да, и, значит, для определения температуры воздуха на большой высоте,
кроме скорости смыкания безвоздушного коридора, надо знать еще состав
воздуха. Но и это дело непростое — взять пробу его с такой высоты!
Действительно, тот метод, который мы обычно применяем для взятия
проб воздуха с меньших высот, здесь просто неприемлем. Ведь он состоит
в том, что на Земле мы откачиваем из баллона весь воздух, а на высоте от¬
крываем впускной краник этого баллона и впускаем в него наружный воз¬
дух. Затем краник этот закрываем, и полученную пробу воздуха отправляем
в лабораторию.
. Но создать вакуум, даже равноценный существующему на высоте 300
километров, мы в настоящее время не можем. Ведь в любом веществе, ко¬
торое мы можем изготовить на Земле — сплаве металлов, стекле, дереве,
пластмассе,— растворено то или иное количество газов. Оказавшись в про¬
странстве, не содержащем газов, в вакууме, эти вещества начнут выделять
молекулы газов. Этот процесс аналогичен тому, который мы можем на¬
блюдать, раскупоривая бутылку минеральной воды. До тех пор, пока мы не
сняли пробку, в бутылке было повышенное давление, газ был растворен
в воде, и мы по внешнему виду не могли даже догадываться о его присут¬
ствии. Но бутылка откупорена, давление упало, и в жидкости начинают
возникать бесчисленные крохотные пузырьки газа, кажется—вода заки¬
пает. Так же, ноне столь интенсивно, конечно, «кипят» материалы, из кото¬
рых построена ракета, когда они попадают на высоту 250—300 километров.
Ведь даже в лабораториях, хитроумнейшими способами создавая в стеклян-
135
ном или металлическом баллоне сверхвысокое разрежение, сохранить его в
продолжение сколь-либо значительного времени ученые не могут: начинает¬
ся выделение газов в вакуум из стенок баллона, и даже диффузия в баллон
сквозь «непроницаемые», по нашим житейским понятиям, стенки из стекла
и металла. Как видите, принести пробу воздуха с высоты 300—350 километ¬
ров — дело отнюдь не простое. Ученые еще никогда до этого не имели дела
с такой идеальной «пустотой».
Конечно, решение этой, как и других подобных задач, уже найдено
или будет найдено в ближайшее время. Так, при высотных исследованиях
атмосферы ракетами советские ученые применили специальные контейнеры,
устанавливаемые с двух сторон ракеты в специальных мортирах. Сверху ]
эти контейнеры и мортиры в момент взлета прикрыты обтекателями, умень¬
шающими сопротивление плотных слоев атмосферы. На заданной высоте |
мортира «выстреливает» контейнером — весьма своеобразным снарядом 1
высотой в два метра и диаметром сантиметров в сорок. В нижней части этого |
контейнера и содержатся измерительные приборы, милли- и микроампермет- !
ры, фотоаппарат с бронированной кассетой, которая уцелеет, даже если весь
контейнер разобьется вдребезги. Ведь этот фотоаппарат снимает на пленку
показания приборов в момент измерения. Здесь же находится программный
механизм, включающий и выключающий приборы, фотоаппарат и т. д.
Отброшенные «выстрелом» мортирки от ракеты, приборы контейнера оказы¬
ваются в значительно менее засоренном испарениями ракеты воздухе. Ко¬
нечно, и они сами испускают пары, но значительно меньше, так как их мас¬
са значительно меньше массы ракеты.
В верхней части контейнера устанавливают специальные баллоны
объемом от 500 до 3000 кубических сантиметров, в которые и поступают пробы
воздуха. Их берут в тот момент, когда скорость выстреленного контейнера
снижается до 50—70 метров в секунду. Вскоре после этого контейнер начи¬
нает падать. На высоте 10—12 километров над Землей над ним автомати¬
чески раскрывается парашют, который и опускает его бережно на Землю.
Чтобы он не разбился, его снабжают хорошей амортизацией. Снизу он имеет
гофрированный конус, складывающийся гармошкой и смягчающий удар.
При этом в почву вонзаются специальные штоки, и контейнер остается сто¬
ять вертикально. Так его легче найти, а ведь отнести ветром от места взле¬
та ракеты его может на много десятков километров.
Эти примеры' приведены для того, чтобы показать трудности, которые
стоят перед учеными при решении, казалось бы, даже самых тривиальных
вопросов, связанных с исследованием верхних слоев атмосферы, где мы ока¬
зываемся в условиях, резко отличных от Наших обычных.
В 10 000 РАЗ БЫСТРЕЕ
Необъятна наша родная страна! На северных островах ее и побережьях
стоят трескучие морозы, в меховые шубы кутаются жители, и северное
сияние полощет над ними цветными лентами. А в это же время на юге
греет жаркое субтропическое солнце, дозревают золотые шары апельсинов
136
лЩ
«1
А
1 \ [
ГваЯк.
Автоматические разведчики. Вверху исследовательская
аппаратура, внизу—контейнер после приземления.
и ребятишки из колхозного детского сада в одних трусиках гоняются
с сачками за яркими, похожими на цветы, бабочками.
Стальные нити железных дорог, асфальтовые ленты шоссе, незримые
трассы воздушных пассажирских линий соединяют области и города нашей
Родины. Самыми различными средствами сообщения можно воспользоваться
для того, чтобы посетить тот или иной город, побывать в том или ином рай¬
оне.
А ведь совсем недавно всех этих средств сообщения по существу не
было. Едва прошло пять десятков лет с первых прыжков самолетов. Всего
на несколько десятков лет старше автомобиль. Немногим более 125 лет
насчитывает история железнодорожных сообщений. А до этого все путеше¬
ствия совершались или Ъа лошадях, или пешком.
Сколько же времени понадобилось бы для того, чтобы добраться с по¬
мощью разнообразных видов трщюпорта от Москвы до Владивостока?
Пешком, делая в день по 30—40 километров, без выходных и отпусков,
на это придется затратить 250—300 дней. Практически же вряд ли удастся
совершить этот путь и за год. Некоторые высокопоставленные чиновники,
направлявшиеся царским правительством в Сибирь, до места назначения,
в Якутск, Иркутск или Владивосток, на лошадях, и то ехали больше года.
Но и при нормальной езде на лошадях, меняя их по пути и делая по 150
километров в сутки, путешествие до Владивостока заняло бы свыше 2 ме¬
сяцев. Да и то при условии, что нигде не придется ждать лошадей, дороги
будут хорошие, не будет ни аварий, ни задержек в пути.
Поезд из Москвы до Владивостока идет около 10 суток. Это уже в 30
раз быстрее, чем пешком.
Еще больше сокращает время на путешествие из Москвы во Владивос¬
ток,— как бы скрадывает это гигантское расстояние,—самолет. Всего около
десяти часов полета на ТУ-104 — и вместо подмосковных садов и рощ вы
увидите бескрайний Тихий океан, бьющий о берег серо-свинцовыми, покры¬
тыми по гребешкам белой пеной волнами.
Но ведь и десять часов не так уж .мало. А если еще учесть промежуточ¬
ные посадки для заправки самолетов и отдыха пассажиров, возможные за¬
держки из-за нелетной погоды, окажется, что и добрые сутки придется про¬
быть в пути от Москвы до Владивостока.
А как бы было удобно, если бы можно было сократить это время до
1,5—2 часов. Ведь как мы ни стараемся заниматься в пути — в железнодо¬
рожном ли вагоне, в пассажирской ли каюте самолета—каким-нибудь делом:
чтением книги, изучением иностранного языка,— все равно время полу¬
чается наполовину потерянным. А ведь каждую минуту жизни надо ста¬
раться использовать как можно полнее. Но такая продолжительность
перелета — сказка, мечта...
Нет, не сказка. Так сократить расстояние, отдать весь земной шар по-
настоящему во владение человеку позволят космические ракеты — ближай¬
шие родственники советских межконтинентальных баллистических ракет.
Мы называем их здесь космическими не потому, что они должны будут
далеко вылетать из атмосферы в космическое пространство, а потому, что
137
в полете они будут подчиняться тем же законам, что и космические тела.
Они не будут, как аэростаты, плавать в атмосфере, они не будут, подобно
самолетам, опираться крыльями и винтом о воздух. Они будут свободно
падать... Совершим с вами этот волшебный перелет из Москвы во Владивос-
тбк на космической ракете. Условимся, что у нас на календаре не 1958,
а 196... год.
...Не знаю, в каком из пригородов Москвы расположится будущий
космопорт пассажирского сообщения Москва—Владивосток. Не знаю, ка¬
ким видом транспорта приедем мы сюда. Может быть, скромный ВЧ—
автомобиль, получающий энергию в виде токов высокой частоты из кабеля,
проложенного под асфальтом шоссе,— затормозит свой бег у этого белого
с высоким серебристым шпилем здания. Может быть, уже найдут широкое
применение для пригородного сообщения небольшие вертолеты и на одной
из этих машин мы и опустимся на бетонное поле космовокзала... Во всяком
случае'— мы уже здесь.
На середине космопорта стоит вертикально, похожая на какой-то
полуфантастический обелиск, наша ракета. Приблизившись, рассматри¬
ваем ее в деталях. Да, это безусловно двухступенчатая ракета. Большая,
видимо, первая ступень ракеты имеет в длину свыше 60 метров. Узкими
соплами своих пяти реактивных двигателей она стоит на бетонном осно¬
вании, имеющем форму чаши. Это сделано для того, догадываемся мы,
чтобы газы горения, выбрасываемые в первые секунды работы моторов
ракеты, отражались не по поверхности Земли, а вверх, и не могли повре¬
дить значительной площади.
К телу большой ракеты плотно прижалась меньшая. Она тоньше и ко¬
роче первой. Ее длина всего около 25 метров. Она тоже соплами своих
трех реактивных двигателей плотно опирается на бетон рядом с первой.
Видимо, двигатели малой ракеты могут работать и в том случае, когда боль¬
шая несущая ракета не отцепилась, то есть все восемь двигателей ракеты
могут работать одновременно.
— При их одновременной" работе,— поясняет подошедший к нам
капитан этого сверкающего серебром в лучах заходящего солнца кораб¬
ля — человек в белом кителе с широким спокойным лицом и внимательным
взглядом глаз,—все эти двигатели разовьют гигантское тяговое усилие —
свыше 550 тысяч тонн.
— Так много! — удивляемся мы.
— Это не очень много,— спокойно отвечает он, вглядываясь в наши
лица.— Космические корабли для межпланетных сообщений снабжены дви¬
гателями с суммарной тягой в несколько миллионов тонн. Я уж не гово¬
рю о кораблях для сверхдальних межпланетных рейсов, снабженных атом¬
ными двигателями... А что — вы разве совсем незнакомы с достижениями
ракетной техники за последние 10 лет?..
Знакомы ли мы с ней? Конечно, нет. К сожалению, в настоящее вре¬
мя наши знания о ней не простираются дальше 1958 года. Об этом мы честно
138
сообщаем капитану. Нельзя сказать
неправду человеку с таким открытым
и добрым лицом...
— Да, тогда для вас многое бу¬
дет ново. Вам придется испытать мно¬
го интересных ощущений... Впрочем,
отлет через 10 минут, попрошу вас
занять места в пассажирской каюте
ракеты.
Мы входим в легкую алюминие¬
вую кабину переносного лифта, и она
поднимает нас прямо к входному лю¬
ку малой ракеты. Проезжая, мы ви¬
дим, как в помещениях большой ра¬
кеты занимает свои места экипаж.
Входим в пассажирскую каюту. .
Мягкие удобные сиденья, круглые
иллюминаторы, закрытые темными
стеклами,—догадываемся: для пре¬
дохранения от возможных ожогов не
ослабленной атмосферой солнечной
радиацией. Впереди экран телевизо¬
ра. Что ж, за время полета можно
будет просмотреть последний кино¬
фильм или второй тайм международ¬
ной футбольной игры.
Устраиваемся в наших креслах.
Как в них удобно! Но ведь это удобно
только сейчас, когда ракета стоит вертикально. А ведь в полете она, навер¬
ное, примет горизонтальное положение. В этом случае мы никак не усидим
в креслах, мы выпадем из них, как горох из перевернутого стакана...
Капитан успокаивает нас. Он советует нам подальше откинуться на
спинки, полулечь. Оказывается, в полете кресла будут сами устанавливаться
з том же относительно силы тяжести направлении, что и сейчас, какие
бы положения ни приняла ракета. Для этого кресла оборудованы гироско¬
пами специальной конструкции. Эти гироскопы не то у каждого кребла
свои, не то на все кресла один большой гироскоп. Переспросить мы не
успели, капитан поднялся в рубку управления. Да и пора. До отлета оста¬
лось всего 2 минуты. Напряженно смотрим на часы: полторы минуты, ми¬
нута, 30 секунд... Ровно.!. Спинки и сиденья кресел с силой начинают
давить нам в спину. А, это действие ускорения.
Видимо, перегрузка здесь не очень большая, мы ее легко переносим.
Вот я поднимаю руку, поворачиваю голову. Сквозь темное стекло иллю¬
минатора видна поверхность Земли — примерно такая же, какой мы не
раз видели ее на снимках с высотных ракет. Правда, большая часть го¬
ризонта заслоняется неудобно поставленным треугольным крылом раке-
Приятно сиделГ в удобном кресле,
сохраняющем постоянное положе¬
ние по отношению к направлению
силы тяжести при любых положе¬
ниях ракеты «Москва — Владивос¬
ток», и, находясь на расстоянии не¬
скольких тысяч километров отМоск-
вы и нескольких сотен километров
от земной поверхности, смотреть пе¬
редаваемый по телевизору со ста¬
диона в Лужниках" очередной меж¬
дународный матч.
139
ты. Небо чернеет. Значит, мы уже прошли основную часть земной атмо¬
сферы. Но почему не слышно шума реактивных двигателей, почему не чув¬
ствуется вибрации корабля? Ответ на этот вопрос сразу не приходит: Уже
после посадки капитан объяснил, что сзади пассажирской каюты в ракете
расположены баки для горючего и кислорода — вот они-то и поглощают
в своей массе звуковые колебания и вибрации.
Прошло уже более 2 минут. По тому, как качнулся горизонт, догады¬
ваемся, что корабль резко изменил положение в пространстве. А, это от¬
цепилась несущая ракета. Экипаж благополучно вернет ее на свой космо¬
порт. Она сыграла уже свою роль, подняв нашу ракету на высоту свыше
35 километров.
Двигатели нашей ракеты продолжают работать. Но чувство перегрузки,
чувство излишней тяжести постепенно уменьшается и сменяется чувством
необыкновенной легкости. Значит, ускорение, сообщаемое ракете двигате¬
лями, стало даже меньше земного... А вот и совсем пропали огненные струи
выхлопов, тянувшиеся из сопел ракеты, видимых в иллюминатор. Ощуще¬
ние необыкновенной легкости возникает во всем теле. Кажется, что ракета
стремительно падает в какую-то бездонную пропасть. Вот оно, состояние
той самой невесомости, о влиянии которой на человеческий организм столь¬
ко спорили врачи в наше время...
Да, корабль действительно падает, точнее, он летит по инерции на
высоте свыше 500 километров от поверхности Земли в столь разреженных
Во время взлета, когда свинцовой тяжестью нальются тела астронавтов, они смогут
только следить по приборам за ходом полета, за командами, отдаваемыми их товари¬
щами на Земле.
140
слоях атмосферы, что они уже не оказывают ему практически никакого со¬
противления. Летит он со скоростью около 5 километров в секунду по дуге
эллипса, один из фокусов которого находится в центре Земли. Корабль
как бы совершил прыжок: оттолкнулся от Земли и теперь летит, прибли¬
жаясь к верхней точке этого прыжка. А общая длина его пути по поверх¬
ности Земли превысит 9000 километров.
Из рубки управления спускается капитан. Он по-прежнему спокоен,
но, видимо, и ему нелегко передвигаться в этих странных условиях неве¬
сомости. Добравшись до кресла, он садится и пристегивает себя к нему.
Не будет ли бестактностью спросить его о возможности аварии?
Но, словно угадав наши мысли, он говорит:
— Авария нашей ракеты не более опасна, чем авария самолета. .Если
что-нибудь во время полета случится,—даже трудно представить себе,
что бы это могло быть... Ну, предположим, мы не рассчитали работу
моторов, ракета начала падать и двигатели не включаются. В этом случае
мы отцепляем всю заднюю часть ракеты — все баки с горючим, насосы,
дозаторы, двигатели. Они падают мертвым грузом на Землю, а наша кабина,
превратившись в планер, на этих крыльях спокойно скользит к Земле...
Посадку ее произведу, как посадку обыкновенного планера...
На экране телевизора вспыхивает изображение. На зеленом поле
стадиона выстроились две команды. Начинается футбольная встреча. Не¬
множко странно смотреть это цветное телеизображение, находясь в состоя¬
нии невесомости в кабине ракетного корабля, движущегося с колоссальной
скоростью в заоблачных далях ионосферы где-то между Уралом и Бай¬
калом -г- на расстоянии тысяч километров от стадиона в Лужниках, где
проходит состязание. А может быть, это просто с непривычки кажется
странным...
Но вот прошло несколько более часа. Капитан вернулся в свою кабину.
Опять заработали моторы. По тому, как снова качнулся и изменил свое
положение горизонт, догадываемся о новом изменении положения корпуса
корабля в пространстве. Мы не можем еще различить на горизонте — он
весь затянут пленками облаков — очертаний Азиатского материка. А ог¬
ненные струи из сопел двигателей вытянулись сейчас в направлении нашего
полета. Со стороны, наверное, может показаться, что это светом трех
чудовищных фар освещает себе дорогу заблудившееся между звезд чу¬
довище.
Ускорение, вернее, замедление, которое по своему действию на ор¬
ганизм ничем не отличается от ускорения, становится все больше, но не
превосходит перегрузки при взлете корабля. Оно составляет примерно
30 метров в секунду за секунду, около 3§. Это легко может перенести вся¬
кий здоровый человек...
И вот, наконец, мягкий толчок — и ракета уже бежит, как обыкновен¬
ный самолет, только вперед' соплом реактивного двигателя, цо бетонной
дорожке космовокзала. Вот она остановилась окончательно. Открывается
дверь кабины, и мы выходим наружу. Такой же космопорт, как и под Моск¬
вой. Белые здания гостиницы, управления, полосатые зонтики ресторана
141
Легкий толчок—и вторая ступень ракеты, отделившись от первой, рванулась ввысь.
на крыше четвертого этажа. Вдалеке ажурные антенны радиотелеуправле¬
ния. Красный флаг в синем небе на сверкающей игле шпиля. Но это не
Москва. Это Владивосток. И весь перелет занял чуть больше часа. Сделав
здесь все свои дела, вы можете вечером вернуться таким же ракетным поез¬
дом в Москву.
Ракетные сообщения между отдаленными пунктами на поверх¬
ности земного шара — на расстоянии 2, 5, 10 тысяч километров — не
фантазия, а ближайшая задача в развитии ракетной техники, одна из сту¬
пеней, на которую ракетная техника должна будет подняться.
...Во второй половине 1957 года Советское правительство сообщило
миру об успешных испытаниях многоступенчатой баллистической ракеты,
способной достигнуть любой точки земного шара и летящей на высоте, ни¬
когда до этого не достигнутой.
Некоторые деятели зарубежных держав отнеслись тогда скептически
к нашей информации. Они знали по сообщениям своих ученых и инженеров
о том, какие гигантские трудности надо преодолеть для того, чтобы создать
такие ракеты. Конструкторы технически, самой развитой страны капитали¬
стической половины мира'—Соединенных Штатов Америки — не раз пы¬
тались запустить такую ракету в пробный полет. И несколько раз она
взрывалась в воздухе, не пролетев и трети расчетного расстояния. Где уж
«русским парням, которые знали только медлительную поступь быков д?
142
«цобцобе» в то время, когда с конвейера Форда сошел миллионной автомо¬
биль» (так писал о нас один из распространенных американских журна¬
лов), где уж им подняться раньше США на эту труднейшую вершину
науки.
А мы поднялись! Это было нелегко—штурм такой высоты. Но, пожалуй,
труднее самого штурма было преодолеть подходы к ней. И мы начали зани¬
маться этим с первых дней победы Великого Октября.
В нашей стране в 1914 году на четырех неграмотных был только один
грамотный. Мы помним ликбезы, нетопленные классы школ, в которых те¬
тради детям выдавали по строгому списку — по одной или две на полгода
занятий. Мы помним чудовищную нехватку учебников — целый класс в
30—40 человек занимался по одному задачнику, на десять человек прихо¬
дился один учебник физики. А сегодня в нашей стране издается больше
книг, чем в любой другой стране мира:
Ликвидация безграмотности, рабфаки и вечерние школы, всеобщее обя¬
зательное семилетнее и десятилетнее .образование — вот они первые под¬
ступы к сегодняшним великим победам.
На нас тогда смотрели сверху вниз. «Россия во мгле» — так называлась
книга, написанная о нас великим писателем, относившимся к нам с искрен¬
ним сочувствием и таким же непониманием. Им казалось, мы никогда не
выберемся из мрака.
Буквально по всем Показателям промышленного развития царская
Россия стояла в самом конце таблиц. Год за годом, напрягая все
усилия, упорно поднимали мы тяжелые линии диаграмм, оставляя позади
одну за другой самые развитые страны. Сегодня мы по большинству основ¬
ных промышленных показателей занимаем первое место в Европе и второе
в мире. Создать крупнейшие в мире металлургию и энергетику , машиностро¬
ение и транспорт, показать миру невиданные темпы промышленного разви¬
тия, превратить страну из аграрного придатка Европы в развитое в промы¬
шленном отношении государство — разве легко это далось нашему народу?
Разве не последние рубли отдавали мы на строительство Днепровской ГЭС
и Сталинградского тракторного? Разве в течение многих лет не распреде¬
ляли минимальные жизненные блага по карточкам, дрожа над каждой крош¬
кой хлеба?
— Бедняги, они не знают, что такое капроновые чулки, —с сознанием
собственного превосходства' говорили о нас тогда зарубежные «соболез-
нователи».
А ведь индустриализация нашей страны была также одним из подступов
к нашим сегодняшним успехам.
Мы шли вперед и вперед, мы оставляли позади страну за страной, а
к нам продолжали относиться по-прежнему свысока: что они могут!
Впрочем, посомневаться в наличии у нас межконтинентальной
ракеты удалось не так уж долго: одна задругой взлетели в небо совет¬
ские искусственные луны, заброшенные на свою межзвездную траекторию
с помощью именно таких ракет.
143
Над Нью-Йорком уже месяц летал второй советский искусственный
спутник весом в полтонны, когда американцы решили запустить свой
спутник — весом всего в полтора килограмма — «с недозрелый лимон» —
писали о нем американские же газеты. Две секунды продолжался опыт.
Едва приподнявшись над Землей, ракета упала и взорвалась.
Конечно, смешно думать, что американские ученые и инженеры не смо¬
гут в конце концов запустить искусственный спутник, — не четырнадцати¬
килограммовые игрушки, первую из которых они забросили в космический
полет 1 февраля 1958 года, а настоящий, соизмеримый с нашими. Мы не
сомневаемся в их талантливости и способностях. Но этим они уже не
догонят нас — мы уйдем еще дальше вперед. Сейчас, когда позади самые
трудные, самые первые шаги—те, которые мы назвали подступами к вер¬
шине— нас уже никто не догонит и не обгонит. Ибо за нас великие преи¬
мущества социалистического устройства жизни перед капиталисти¬
ческим.
Многоступенчатая баллистическая ракета сегодня работает как оружие
науки. Но она может быть и неотразимым оружием войны. Перед ней, дви¬
жущейся со скоростью метеора, бессильны все виды современной обороны.
В любую точку земного шара безошибочно может она принести урановую
или водородную бомбу.
Но мы не угрожаем миру. Зная тайны реакций ядерных расщеплений
и синтеза глубже, чем кто бы то ни было еще в мире, обладая и урановой
и плутониевой и водородной бомбой, располагая межконтинентальной ра¬
кетой, мы никому не угрожаем. Мы стоим за мир во всем мире. Мы стоим за
запрещение атомного оружия, за то, чтобы никогда не были использованы
для целей войны межконтинентальные ракеты.
Пусть они служат науке, прогрессу, миру. Пусть средством связи и
сообщения войдут они в обиход народов, как вошли паровоз и самолет. Пусть
делу дружбы и сближения народов служат они, а не целям войны и уничто¬
жения.
...Я мечтаю о том, чтобы с подмосковного космодрома взлетела балли¬
стическая ракета, взяв курс не на Владивосток, как описано в этой главе,
а в Нью-Йорк,— и ее пассажирами-были делегаты международного конгрес¬
са дружбы и взаимопонимания.
РОЖДЕНИЕ ВТОРОЙ ЛУНЫ
Начиная чуть ли не со времен Галилея, когда люди узнали о существо¬
вании у некоторых планет нескольких спутников, многие астрономы пыта¬
лись ответить на вопрос, является ли Луна единственным спутником нашей
Земли. Неоднократно появлялись сообщения о том, что обнаружен второй
спутник нашей планеты, невидимый простым глазом и трудно различимый
в телескопы из-за своих слишком малых размеров. Однако проверка таких
сообщений всегда опровергала их. Второй естественный спутник нашей
планеты не обнаружен и до сегодняшнего дня. По всей вероятности, та-
144
Первые пассажиры ракет. Собаки, под¬
нимавшиеся в ионосферу на советских раке-,
тах в герметических костюмах и контейне¬
рах. Внизу — обезьянка, взлетевшая на фран¬
цузской ракете на высоту 50 километров.
Первый космический
путешественник. Знамени¬
тая «Лайка» перед поле¬
том. Внизу — второй со¬
ветский искусственный
спутник с его обитаемым
контейнером.
Вертикальный взлет и прохождение через наиболее плотные слои воздуха обес¬
печивает первая ступень ракеты (/). Вторая ступень (2) тоже падает на Землю, сделав
свое дело. Третья ступень (3) приобретает космическую скорость и движется вместе
со спутником (4).
кого спутника сколь-либо значительной величины Земля не имела и не
имеет.
Но уже сегодня, когда пишутся эти строки, вокруг Земли носятся в
неистовом беге искусственные луны, созданные трудом и волей человека.
А завтра их будет, вероятно, еще больше — искусственных лун, созданных
с самыми разнообразными целями, разной величины, движущихся по раз¬
ным орбитам и на разных расстояниях от Земли.
Пройдет не так уж много времени — и среди искусственных спутников
появятся гигантские космо города со своими оранжереями, гелиоэлектро¬
станциями, астрономическими обсерваториями, может быть, с ресторанами
и гостиницами для транзитных пассажиров. Но и тогда, когда обитаемые
спутники станут обычными, как сегодня самолеты, когда станут обычными
межконтинентальные рейсы и вся солнечная система окажется обжитой
человеком, как сегодня Земля, люди будут вспоминать день 4 октября 1957
года — день рождения первой искусственной Луны. Ее фотографии, кото¬
рые обошли весь мир, ее чертежи и схемы будут приводиться во всех учеб¬
никах астронавтики, книгах по истории науки и техники — ибо она была
первой. Рассказы очевидцев о том, как, взревев реактивными моторами, рва¬
нулась в синее небо гигантская ракета и как в зрителей, искажая перспек¬
тиву, ударила волна раскаленного воздуха, войдут во все хрестоматии.
...Сначала медленным был ее подъем, как и у всякой ракеты в первые
мгновения полета. Затем, отполыхав струями раскаленных газов, она про-
145
резала небо и, превратившись в едва заметную точку, растворилась в его
прозрачной голубизне... ■
Припав к окулярам телескопов, застыли наблюдатели. У пультов радио¬
локаторов уверенно действуют взволнованные радисты. Ни на миг не
упускают из-под наблюдения ракету.
Вот иссякло все горючее первой ступени, съеденное прожорливыми
реактивными двигателями. Автоматически отцепляется ее огромный корпус.
Он еще летит по инерции вверх, но как быстро удаляется от него вторая
ступень ракеты, беззвучно полыхающая в разреженном воздухе страто¬
сферы огненной струей из своего реактивного двигателя!
Потеряв всю скорость инерции, заторможенная к тому же сопротивле¬
нием воздуха, на мгновение застывает неподвижно первая ступень' ракеты
и начинает падать вниз. Уже добрая сотня километров разделяет вторую и
первую ступени. И все выше и выше дерзко рвется эта легкая, получившая
большую скорость от работы своего предшественника вторая ракета.
Одна за другой отделяются ступени, ракета постепенно поворачивает¬
ся и ложится на курс, параллельный поверхности Земли, скорость ее
увеличивается до колоссальных, не достигавшихся до сих пор величин..
Это траектория советского искусственного спутника Земли за одни сутки.
146
Но, видимо, еще не все превращения, какие должны были совершиться
с нашей ракетой, уже с ней совершились. Летящая со скоростью, почти не¬
вообразимой на поверхности Земли, скоростью, которую мы называем кру¬
говой, последняя ступень ракеты вдруг раскрывается, с нее слетает защит¬
ный конус, предохранявший сверкающий алюминиевым сплавом шар при
взлете, и он плавно и беззвучно — на этой высоте уже невозможны звуки—
отделяется от корпуса ракеты. И вот уже движутся рядом три новорож¬
денных небесных тела — снабженный радиоаппаратурой искусственный
спутник Земли, ракета-носитель, сделавшая уже свое дело, и ненужный
больше защитный конус. Медленно, медленно расходятся они, по-разному
затормаживаемые разреженной атмосферой...
И на другой день радио разнесло сообщение ТАСС. Нет, наверное*
в мире газеты, которая не перепечатала бъ\ его, нет человека, который не
был бы им взволнован. Вот это сообщение, к которому не раз еще будут воз¬
вращаться историки астронавтики, как историки авиации возвращаются
к пожелтевшим письмам Можайского и чертежам братьев Райт.
сВ течение ряда лет в Советском Союзе ведутся научно-исследовательские и опыт¬
но-конструкторские работы по созданию искусственных спутников Земли,
Как уже сообщалось в печати, первые пуски спутников в СССР были намечены
к осуществлению в соответствии с программой научных исследований Международ¬
ного геофизического года.
В результате большой напряженной работы научно-исследовательских инсти¬
тутов и конструкторских бюро создан первый в мире искусственный спутник Земли.
4 октября 1957 года в СССР произведен успешный запуск первого спутника. По пред¬
варительным данным, ракета-носитель сообщила спутнику необходимую орбитальную
скорость около 8 000 метров в секунду. В настоящее время спутник описывает эллип¬
тические траектории вокруг Земли и его полет можно наблюдать в лучах восходя¬
щего и заходящего Солнца при помощи простейших оптических инструментов (бинок¬
лей, подзорных труб и т. п.).
Согласно расчетам, которые сейчас уточняются прямыми наблюдениями, спутник
будет двигаться на высотах до 900 километров над поверхностью Земли; время одного»
полного оборота спутника будет 1 час 35 минут, угол наклона орбиты к плоскости
экватора равен 65°. Над районом города Москвы 5 октября 1957 года спутник прой¬
дет дважды — в 1 час 46 мин. ночи и в 6 час. 42 мин. утра по московскому времени.
Сообщения о последующем движении первого искусственного спутника, запущенного*
в СССР 4 октября, будут передаваться регулярно широковещательными радиостан¬
циями.
Спутник имеет форму шара диаметром 58 см и весом 83,6 кг. На нем установлены
два радиопередатчика, непрерывно излучающие радиосигналы с частотой 20,005'»
40,002 мегагерц "(длина волны около 15 и 7,5 метра соответственно). Мощности пере¬
датчиков обеспечивают уверенный'прием радиосигналов широким кругом радиолю¬
бителей. Сигналы имеют вид телеграфных посылок длительностью около 0,3 сек. с
паузой такой же длительности. Посылка сигнала одной частоты производится во время*
паузы сигнала другой частоты. г
147
Научные станции, расположенные в различных точках Советского Союза, ведут
наблюдение за спутником и определяют элементы его траектории. Так как плотность
разреженных верхних слоев атмосферы достоверно неизвестна, в настоящее время нет
данных для точного определения времени существования спутника и места его вхож¬
дения в плотные слои атмосферы. Расчёты показали, что вследствие огромной скоро¬
сти спутника в конце своего существования он сгорит при достижении плотных слоев
атмосферы на высоте нескольких десятков километров.
В России еще в конце XIX века трудами выдающегося ученого К. Э. Циолковс¬
кого была впервые научно обоснована возможность осуществлений космических поле,
тов при помощи ракет.
Успешным запуском первого созданного человеком спутника Земли вносится
крупнейший вклад в сокровищницу мировой науки и культуры. Научный экспери¬
мент, осуществляемый на такой большой высоте, имеет громадное значение для по¬
знания свойств космического пространства и изучения Земли как планеты нашей
солнечной системы.
В течение Международного геофизического года Советский Союз предполагает
осуществить пуски еще нескольких искусственных спутников Земли. Эти последую¬
щие спутники будут иметь увеличенные габарит и вес и на них будет проведена широ¬
кая программа научных исследований.
Искусственные спутники Земли проложат дорогу к межпланетным путешест¬
виям и, по-видимому, нашим современникам суждено быть свидетелями того, как
освобожденный и сознательный труд людей нового, социалистического общества де
лает реальностью самые дерзновенные мечты человечества».
Не было, наверное, на земном шаре радиоприемника, который
не был бы настроен на указанные в сообщении длины волн. Через
сотни тысяч подзорных труб, биноклей и телескопов, а то и просто, накрыв
ладонью глаза, смотрели люди на всех материках в небо в сумеречные часы
суток, стараясь увидеть стремительные советские звездочки, первые звез¬
дочки, созданные руками человека. Как радовались те, кому удавалось
увидеть в прорывы облаков спутник, ракету-носитель или услышать радио-
голос — «пи-пи-пи»,— летящий с заоблачных высот ионосферы, из самого
преддверья космического пространства.
Он весил немного — первый искусственный спутник Земли, но его вес
показался огромным зарубежным специалистам. Он казался очень просто
устроенным, но целый ряд принципиальных решений надо было найти,
дабы обеспечить самое простое — безотказную работу его радиопередат¬
чиков.
Посмотрите на его фотографию — шар из алюминиевого сплава с че¬
тырьмя длинными усами антенн. Поверхность его лакирована и подвергнута
специальной обработке, чтобы обеспечить соответствующий коэффициент
теплоизоляции и поглощения солнечных лучей. Ведь искусственный спут¬
ник — самостоятельное небесное тело, и температура в нем устанавливается
в зависимости от того, сколько тепла оно поглотит из потока солнечных лу¬
чей и сколько излучит в пространство. Чтобы нормально работали радио-
148
передатчики спутника, чтобы не отказали аккумуляторы, питающие его
энергией, внутри спутника должна была поддерживаться температура,
близкая к нулю градусов. Упади она ниже 50 — и замерзнут аккумуляторы,
поднимись чересчур высоко — и закипит в них электролит.
А могла бы произойти и другая неприятность. Солнце сильно накалило
бы одну сторону алюминиевого шара, а другая, теневая, охладилась бы до
чрезвычайно низкой температуры. Ведь мы знаем, что самые резкие пере¬
пады температур могут соседствовать в космическом, пространстве. Чтобы
этого не произошло, спутник заполнили азотом и заставили газ с помощью
крохотного вентилятора циркулировать внутри спутника. Это обеспе¬
чило теплообмен между внутренним оборудованием спутника и его обо¬
лочкой.
. Аккумуляторы, радиоаппаратура, устройство для регулирования темпе¬
ратуры — вот, пожалуй, и все оборудование спутника. Много ли мог он
дать для науки?
Да, очень много. Сейчас, когда пишутся эти строки, еще не подведены
все научные итоги, не обработаны все данные наблюдений. Но уже ясно,
что с его помощью удалось уточнить многие вопросы плотности верхних
слоев атмосферы, возможности связи со спутником, методов наблюдения за
ним, выяснить прохождение радиоволн и т. д. Как первый разведчик, первый
спутник с блеском сделал свое дело.
Тем более, что меньше, чем через, месяц, 3 ноября 1957 года, в небо взле¬
тела вторая искусственная Луна, второй искусственный спутник Земли.
Он был создан учеными и инженерами как подарок великой Советской Ро¬
дине к ее сорокалетнему юбилею. И снова был потрясен весь мир.
ВТОРОЙ СОВЕТСКИЙ
83,6 килограмма весил первый искусственный спутник Земли. И эта
цифра, как уже было сказано, потрясла зарубежных ученых. Ведь по всем
расчетам и предположениям, которыми были полны зарубежные газеты и
журналы, вес первого искусственного спутника Земли не должен был пре¬
вышать нескольких килограммов. Цифра в 10—15 килограммов называлась
как предельно возможная для сегодняшнего уровня техники.
Второй искусственный спутник, запущенный советскими учеными,
имел полезный вес 508 килограммов 300 граммов — в шесть раз больше
первого! .
Орбита первого искусственного спутника проходила на недосягаемой
прежде высоте. Апогей -— наиболее удаленная точка его орбиты — нахо¬
дился на расстоянии около 900 километров от поверхности Земли.
Второй искусственный спутник выпрыгнул еще дальше в космическое
пространство. На 1 700 километров от поверхности Земли удалялся он, про¬
ходя точку апогея.
Первый искусственный спутник не нес на себе почти никакой измери¬
тельной аппаратуры. Его основной задачей было установить возможность
149
устойчивой радиосвязи, возможность визуальных наблюдений за ним, воз¬
можность самого факта достаточно длительного существования в преддверь¬
ях космоса автоматически работающей - аппаратуры.
Второй искусственный спутник имел у себя на борту: аппаратуру
для исследования излучения Солнца в коротковолновой ультрафиолетовой
и рентгеновской областях спектра; аппаратуру для изучения температу¬
ры и давления; измерительную аппаратуру для передачи данных научных
наблюдений на Землю; два радиопередатчика, работающих на тех же
длинах волн, что и передатчики первого спутника; необходимые источ¬
ники радиопитания.
Но и это еще не все. Второй искусственный спутник был обитаемым.
Впервые в истории человечества, впервые за историю жизни на нашей пла¬
нете живое существо покинуло Землю. В специальном контейнере, оборудо¬
ванном системой кондиционирования воздуха, запасом пищи, окруженная
приборами, следящими за основными физиологическими показателями ор¬
ганизма, в космический полет отправилась собака Лайка. Ее фотогра¬
фия так же, как и сообщение о запуске спутника, облетела всю мировую
печать.
Да, запуск второго искусственного спутнйка действительно был вели¬
чественной победой советской науки, техники, промышленности. Вместе с
тем он свидетельствовал о победе всего нашего нового общественного
строя.
Второй спутник не отделился от ракеты-носителя, когда иссякли в ней
запасы горючего и оказалась достигнутой скорость несколько превышающая
8 километров в секунду. Опыт наблюдения первого спутника и его ракеты-
носителя показал, что за полетом большего по размеру тела ракеты-
носителя легче проследить с Земли, чем за полетом маленького спутника.
То, что вся аппаратура второго спутника осталась соединенной с телом ра¬
кеты-носителя, облегчало ведение за ними наблюдений.
Есть и вторая причина, по которой оказалось более целесообразным не
отделять собственно спутника от ракеты. Дело в том, что в переднем ее,
так сказать грузовом, отделении удалось разместить только приборы для
исследования Солнца, контейнер с радиопередатчиками и аппаратурой —
это по существу был второй экземпляр первого искусственного спутника —
и герметическую кабину с подопытным животным. Аппаратуру же для изу¬
чения космических лучей было признано более целесообразным установить
на самом корпусе ракеты снаружи. А ведь показания этой аппаратуры также
передавались через радиостанцию спутника. На корпусе же ракеты была
укреплена радиотелеметрическая аппаратура, аппаратура для измерения
температуры, источники электроэнергии, обеспечивающей питание научной
и измерительной аппаратуры.
Как же осуществлялась передача на Землю всех измерений, произведен¬
ных приборами.
Радиопередатчик, работавший на длине волны в 15 метров, непрерывно
передавал в эфир короткие телеграфные знаки длительностью в среднем около
0,3 секунды и с такой же длиной паузы — «пи-пи-пи» — звучало в наушни-
150
Эта схема устройства первого искусственного спутника Земли с живым сущест¬
вом известна всему миру. Сбрасываемый обтекатель (/) прикрывает приборы для
исследования ультрафиолетового и рентгеновского излучения Солнца (2) сфериче¬
ский контейнер с радиоаппаратурой (3) и герметическую кабину с подопытным живот¬
ным (5). Отдельные части спутника соединены рамой (4).
ках радиолюбителей. Расшифровав принятые наземными регистрирующи¬
ми станциями сигналы, ученые на Земле узнавали об условиях, сущест¬
вующих внутри контейнера, данные о температуре на внешней поверх¬
ности ракеты, частоте дыхания животного, числе космических частиц, заре¬
гистрированных счетчиками. Передачу показаний многочисленных при¬
боров искусственного спутника, являющегося действительно настоящей
космической лабораторией, осуществлялась с помощью радиотелеметри-
ческой аппаратуры.
Аппаратура, установленная на спутнике, регистрировала излучение
Солнца, причем именно те участки спектра его излучения, которые
не достигают или почти не достигают поверхности Земли, задержанные ат¬
мосферой. Приемниками этого излучения служили три фотоэлектронных
умножителя, расположенные под углом друг к другу. Как только луч солн¬
ца падал на их поверхности, в цепи црзникал электрический ток. По его
интенсивности можно было судить о силе луча, осветившего чувствитель¬
ную поверхность прибора. А для того чтобы выделить из могучего спектра
Солнца тот или иной участок, ту или иную спектральную линию, исследу¬
емый луч пропускали через сменные фильтры из тонких металлических
пластинок и органических пленок, а также других специальных оптиче¬
ских материлов. Пластинки эти пропускали лучи только определенных
длин волн.
к
151
Аппаратура для исследования излучения Солнца не работала непре¬
рывно. Она включалась автоматически с помощью специальных устройств
лишь в тот момент, когда луч солнца падал на один из трех приемников све¬
та и на специальное фотосопротивление, которое освещалось одновременно
с прибором. Такое включение аппаратуры производилось в целях эконо¬
мии электроэнергии, запасы которой были ограничены.
Одновременно с автоматической аппаратурой спутника наблюдение за
излучением Солнца осуществляли и земные станции. Сравнение данных
этих измерений позволит выяснить роль и силу гигантского фильтра —
нашей атмосферы,— сквозь который только и могли мы до этого изучать
дающую нашей планете жизнь радиацию дневного светила. С помощью
аппаратуры спутника человек впервые осмелился взглянуть на Солнце
в упор, а не через фату атмосферы.
Наша Земля — гигантский магнит. Попадая в этот магнит, летящие от
Солнца либо из неведомых пространств Вселенной космические лучи откло¬
няются к полюсам. Только частицы колоссальных энергий —более 14 мил¬
лиардов электроновольт — могут прорваться к экваториальным областям
нашей планеты. Района Москвы могут достигать лишь частицы с энергией
более 1,5 миллиарда электроновольт. Частицы с еще меньшей энергией
отбрасываются в полярные области планеты, где расположены ее магнит¬
ные полюса.
Изучение распределения космических частиц в зависимости от. ши¬
роты места — так называемый широтный эффект — чрезвычайно важная
задача сегодняшней науки. Эта задача также решалась аппаратурой вто¬
рого искусственного спутника. На нем были установлены перпендикулярно
друг к другу две трубки счетчиков элементарных частиц. При пролете
через эти трубки электрически заряженных частиц возникает искра. Число
этих искр, вызванных элементарными частицами, регистрировалось специ¬
альным устройством, и данные подсчетов передавались по радио. Это были
первые в мире непосредственные изучения загадочных космических лучей,
таинственных корпускул, только* осколки и обломки которых достигают
поверхности нашей планеты!
Немало интересных данных удалось получить ученым и путем осущест¬
вляемых с Земли наблюдений над движением искусственных спутников.
Уточнились наши знания о плотности атмосферы в ее верхних слоях, поя¬
вилась возможность рассчитывать траекторию движущегося в верхних
слоях атмосферы тела, предсказывать длительность его существования.
В частности, выяснилось, что плотность атмосферы на высотах в 200—400
километров оказалась большей, чем считали раньше. Не такой грозной
представляется ныне и опасность столкновения с метеорами. Несколько
месяцев просуществовали первые искусственные спутники, за это время
Земля прошла сквозь несколько плотных метеорных потоков, но столкно¬
вения с крупным куском метеорного вещества не произошло. Видимо,
метеорная опасность все-таки не так велика, как считали раньше некото¬
рые ученые. .
152
Важными оказались и радионаблюдения за спутниками. Оказалось,
что сигналы радиостанций спутника слышны не только в то время, когда
он находится над радиоприемной антенной, но и тогда, когда он движется
далеко за горизонтом, а нередко и с Другой стороны нашей планеты. Были
прослежены различные пути радиоволн, отражавшихся от поверхности
Земли, ионосферы, преломлявшихся в ней, а при некоторых положениях
спутника обегавших чуть ли не весь земной шар по ее ионизированным
слоям, как по своеобразным волноводам. В таких случаях удавалось на¬
блюдать явление кругосветного эха радиосигналов...
ЛАБОРАТОРИЯ В КОСМОСЕ
Она начала свою работу в космическом пространстве — эта гигантская
автоматическая лаборатория — 15 мая 1958 года. В этот день запущен был
третий советский искусственный спутник Земли.
Продолжая традицию, он снова удивил мир. 1327 килограммов состав¬
ляли его общий вес. Из них 968 килограммов падали на аппаратуру
для научных исследований, радиоизмерительную аппаратуру, источни¬
ки питания.
Зарубежные ученые сравнивали его вес с весом легкового автомобиля.
Сравнивали его вес и с весом тех искусственных спутников, которые
проектировались в качестве обитаемых и возвращаемых на Землю.
И общий вывод был один: да, на таком спутнике уже достаточно места,
чтобы забросить в космическое пространство и человека со всем необходи¬
мым для жизни, проведения ряда научных наблюдений и возвращения на
Землю.
Анализировали его вес и с другой точки зрения: а если понадо¬
бится послать автоматических разведчиков на Луну, сможет ли раке¬
та, забросившая такой спутник, донести что-либо к орбите Луны?
Специалисты, произведя несложные расчеты, отвечали: сможет! Причем,
не «что-либо», а довольно существенной величины предмет. Во всяком случае,
в несколько раз превосходящий по размерам любой из запущенных
до этого американских спутников.
А третий советский спутник вел меж тем. напряженную научную
работу на эллиптической орбите, наиболее отдаленная точка которой
находилась на расстоянии 1880 километров от Земли. Как и предыдущие
советские спутники, он пролетел над всеми точками земного шара, лежа¬
щими между Северным и Южным полярными кругами. И это все —
и высота апогея, и наклон плоскости орбиты к плоскости экватора
не были случайными. Они именно такими были выбраны учеными, поста¬
вившими задачу обеспечить проведение научных исследований в наиболее
интересном диапазоне высот.
Третий советский спутник имеет форму почти правильного конуса
длиной в 3,57 метра, наибольший диаметр — 1,73 метра. Эти размеры не
153
включают длину выступающих антенн. На нем было установлено большое
число аппаратов для проведения сложнейших опытов. Если бы все
они не^ были автоматическими, для проведения наблюдений по такой
большой программе понадобился бы довольно солидный штат лабораторных
работников. Но совершеннейшая измерительная радиотехническая аппара¬
тура обеспечивала проведение разнообразнейших -экспериментов, «запоми¬
нание» их результатов и передачу их на Землю при пролете спутника над
специальными станциями, расположенными на территории нашей страны и
производящими прием накопленной информации. На спутнике имелся и-
«автоматический начальник» автоматической лаборатории, распределяющий
задания, отдающий распоряжения, кому что делать. Это автоматическое
программное устройство, обеспечивающее функционирование научной и
измерительной аппаратуры спутника. Оно выполнено полностью на полу¬
проводниках. Да и во всей остальной измерительной, научной и радио¬
технической аппаратуре широчайшим образом применялись новые
полупроводниковые элементы. Общее число их на борту спутника составляло
несколько тысяч. Это и понятно: ведь полупроводниковый элемент в несколь¬
ко раз легче выполняющего такое же назначение электронно-вакуумного
прибора, а борьба за вес даже на гигантских советских искусственных спут¬
никах имеет колоссальное значение.
Были самыми энергоемкими и совершенными и электротехнические
источники тока, должные питать его аппаратуру энергией. Но, кроме акку¬
муляторных батарей для питания аппаратуры, спутник располагал и другим
источником. На нем была установлена собственная электростанция. Именно
такая электростанция, какие будут работать и на будущих космических
кораблях, — полупроводниковые солнечные батареи. Они разбросаны по
корпусу спутника так, чтобь; лучи Солнца падали на их поверхность,
в каком бы положении ни находилась ось спутника. Энергию жарких сол¬
нечных лучей они превращают в электрический ток. О том, насколько эф¬
фективна была их работа, свидетельствует хотя бы тот факт, что в те пери¬
оды, когда спутник освещался лучами Солнца, все питание электроэнергией
аппаратуры осуществлялось только от этой космической гелиоэлектростан¬
ции.
Могучая ракета-носитель подняла гигантский спутник в черное небо
ионосферы, вывела на заранее рассчитанную орбиту и сообщила скорость
свыше 8 километров в секунду. И тут же сработали специальные устрой¬
ства, отделившие его от ракеты-носителя, сбросившие защитный конус и
щитки. И целое семейство искусственных спутников ринулось по траек¬
тории.
Сопротивление воздуха, разное для разных членов этого семейства, от¬
делило их друг от друга. В космическом пространстве скоро потерялись
для земных наблюдателей гнутые листы металла, служившие для защиты
спутника при взлете. Но неусыпно следят ученые за полетом ракеты-носите¬
ля и спутника. Анализ их движения, как и движения первых двух спут¬
ников, позволяет уточнить многие вопросы. Но наибольший интерес
имеют, конечно, данные исследований, проведенных аппаратурой спутни-
154
ка и сообщенных по радио на Землю. Какие же исследования проводила
эта аппаратура?
Три основные группы вопросов изучали приборы третьего искусствен¬
ного спутника. Во-первых, ученых интересовало все то, что может характе¬
ризовать свойства верхних слоев атмосферы: давление, ионный состав,
концентрация положительных ионов. Во-вторых, исследовались космичес¬
кие факторы: интенсивность корпускулярного излучения Солнца, состав
и вариации первичного космического излучения, распределение фото¬
нов и тяжелых ядер в космических лучах, микрометеоры, а также
электростатическое и магнитное поля Земли. И, наконец, третья группа
приборов вела изучение процессов, развивающихся на самом спутнике при
*его стремительном движении вокруг Земли — температуру на поверх¬
ности и внутри спутника, его электрический заряд.
• Чувствительные элементы — датчики всех этих приборов размещены как
на корпусе спутника, так и внутри его. Магнитометр расположен в передней
части спутника: он должен быть как можно более удален от осталь¬
ной аппаратуры, влияние которой может исказить его показания.
Счетчики космических частиц находятся внутри спутника: тонкие
стенки из алюминиевого сплава и заполняющий его внутреннее про¬
пространство газообразный азот не помешают стремительно летящим час¬
тицам космических лучей достичь счетчиков. Фотоумножители — их
задача регистрировать корпускулярное излучение Солнца — установлены
на передней части корпуса. Здесь же в цилиндрических стаканах располо¬
жены один магнитный и два ионизационных манометра —для замера
давления в верхних слоях атмосферы. Почти рядом установлены два
электростатических флюксометра, служащих для измерения электро¬
статического заряда и напряженности электростатического поля, и трубка
радиочастотного масс-спектрометра, исследующего состав ионов.
. ...Освободившись от защитных щитков, спутник ощетинился труб¬
чатыми изогнутыми и штыревыми антеннами, стойками, поддерживающими
ионные ловушки. Под ними темнеют пластины полупроводниковых солнеч¬
ных батарей. Их девять: четыре малых расположены на переднем дни¬
ще, четыре — на боковой поверхности и одна — на задней. Кроме того,
16 специальных жалюзи можно увидеть на корпусе спутника. Движется,
медленно поворачиваясь в пространстве, искусственный спутник, и
медленно шевелятся эти жалюзи. Они служат для регулирования тем¬
пературы внутри спутника: их открывание и закрывание изменяет коэффи¬
циент собственного излучения его поверхности. Кроме того, регулирование
температуры внутри спутника осуществляется изменением циркуляции
в нем газообразного азота, которым герметический корпус его был заполнен
перед запуском.
Внутри спутника имеются две приборные рамы из магниевых сплавов.
На них укрепляются приборы, питание, контрольные устройства.
Летающая автоматическая лаборатория — третий искусственный спут¬
ник Земли -— является настоящим миниатюрным космическим кораблем.
На нем проверяется в действии целый ряд устройств—гелиоэлектро-
155
станция, поворачивиющиеся жалюзи для изменения коэффициента из¬
лучения и т. д., — которыми будут снабжены и будущие межпланетные
корабли.
ПЕРВЫЕ АМЕРИКАНСКИЕ
Через четыре месяца после того, как в полет отправился первый совет¬
ский искусственный спутник, 1 февраля в 6 часов 48 минут по московскому
времени с мыса Канаверал на полуострове Флорида при помощи ракеты
«Юпитер-С» был запущен американский искусственный спутник Земли.
Его создатели назвали его, гордым именем «Исследователь». По да[нным
американской печати, общий вес спутника вместе с последней ступенью
ракеты-носителя — около 14 килограммов, то есть почти в 100 раз лег¬
че третьего советского спутника. Однако, несмотря на свои незначительные
размеры, американский спутник оборудован миниатюрными приборами
для исследования космических лучей, метеоров, температуры.
Американский искусственный спутник снабжен двумя радиопередат¬
чиками, передающими сигналы с частотой 108 и 108,03 мегагерца.
Плоскость орбиты спутника наклонена к плоскости экватора под
углом 35°. При его запуске американские инженеры использовали скорость
вращения Земли вокруг оси, которая сложилась со скоростью, сообщенной
спутнику ракетными двигателями. Он пролетает над частью земной поверх¬
ности, расположенной между 36° северной и 35° южной широты. Ни с од¬
ной точки территории Советского Союза американский спутник не виден.
Скорость его полета около 28 900 километров в час, полный оборот,
вокруг Земли он совершает за ИЗ минут.
Спутник движется по эллиптической орбите. Максимальное удаление
его от Земли около 2700 километров, минимальное — около 320 кило¬
метров. Заостренный цилиндрический кожух спутника имеет длину
203 сантиметра при диаметре всего 15,2 сантиметра. Невооруженным
глазом наблюдать его нельзя.
Отвечая на вопросы представителей печати, один из создателей спут¬
ника, бывший конструктор ракеты «Фау-2» Вернер Браун, заявил: «То,
что мы вывели сейчас на орбиту, может соперничать с русским спутни¬
ком только по духу. Если бы мы двигались на 20 процентов быстрее, чем
они, то нам все равно бы потребовалось 5 лет, чтобы перегнать их».
В последующие месяцы американские ученые пытались запустить
еще несколько спутников. Три из них устойчиво легли на орбиты. Но ни
•один не превышал по весу 17 килограммов.
В сентябре, октябре и ноябре 1958 года американские ученые пред¬
приняли первые попытки запустить автоматическую аппаратуру «в район
Луны». Перед взлетом третью ступень ракеты обработали ультрафиолето¬
выми лучами и специальным составом, чтобы «не заразить Луну земными
бактериями». Первая попытка окончилась полной неудачей: ракета взор¬
валась в первые секунды полета. Вторая попытка была более результатов-
156
ной: третья ступень ракеты прошла примерно треть расстояния до лун-
ной орбиты, но требующаяся скорость не была достигнута, ракета упала
на Землю и сгорела в атмосфере. Неудачной была и третья попытка за¬
пуска ракеты в «район Луны» — не сработал двигатель третьей ступени,
ракета упала и сгорела в земной атмосфере.
Автоматическая аппаратура лунного спутника американских ученых
весила около сорока килограммов. Спутник, запущенный с помощью
трехступенчатой ракеты высотой с шестиэтажный дом, имел собственное
ракетное устройство, которое надеялись использовать для более точного
вывода ракеты на орбиту вокруг Луны, включив его, когда ракета при¬
близится к Луне. Это устройство должен был включить в расчетный
момент специальный часовой механизм, можно было его включить и ра¬
диосигналом. Однако ни то, ни другое устройство не сработало.
По собственным оценкам американских специалистов, мощность ра¬
кет, с помощью которых предпринимались эти попытки, составляет едва
треть по сравнению с советскими, забросившими третий искусственный
спутник Земли.
Гигантский вес советских и крохотные размеры американских
спутников Земли в течение длительного времени были излюбленной темой
для карикатуристов всего мира. Бессмертный бравый солдат Швейк зани¬
мался на этих карикатурах выращиванием собаки величиной с муху — дос¬
тойного пассажира американских спутников. Слоны из английского зоопар¬
ка готовились к полету в космос на очередном советском спутнике... И дей¬
ствительно, разница между достижениями ученых двух стран разительна.
Она еще больше, если разобраться в вопросе глубже.
Большой размер советских спутников позволяет свободно разместить
в них большое количество тяжелой, надежно действующей разнообразной
аппаратуры, снабдить ее достаточным количеством питания.
Малый размер и вес американских спутников заставляет их создателей
яростно экономить и на количестве и на качестве приборов. Ни один из этих
^спутников не был снабжен даже таким количеством аппаратуры, как второй
советский искусственный спутник, не говоря уж о третьем. Незначительная
мощность радиопередатчиков американских искусственных спутников
делает невозможным прием их сигналов радиолюбителями. Да и специаль¬
ные станции, оборудованные сверхчувствительной аппаратурой, нередко
не могут уловить их сигналов. Таким образом, американские спутники не
только невидимы с Земли, но и не слышны.
Плоскость орбит первых американских спутников близка к плоскости
экватора, орбиты советских спутников наклонены к плоскости экватора под
углом в 65 градусов. Таким образом, американские искусственные спутники
все время движутся над-малонаселенными районами земного шара, в то
время как советские искусственные спутники пролетают над всей обитаемой
-сушей нашей планеты, кроме полярных областей. С научной точки зрения
желательнее иметь орбиту возможно более близкую к проходящей через по-
.люсы для того, чтобы измерения и исследования охватывали все климатиче-
157
ские пояса нашей планеты. Только четвертый американский спутник был
запущен на орбиту, наклоненную на 51° к плоскости экватора.
Американские спутники имеют более вытянутые эллиптические орбитыг
чем советские спутники. Так, апогей третьего американского спутника дос¬
тигает 2700 километров, в то время как третий советский искусственный:
спутник не удалялся от поверхности Земли больше, чем на 1880 километров..
Однако большая дальность апогея, чем 1800—2000 километров, практичес¬
ки бесполезна для подавляющего большинства научных исследований. Ведь
наиболее важные вопросы, которые призваны решить искусственные спут¬
ники, связаны со строением верхних слоев атмосферы. А она на высоте около1
2000 километров уже переходит в межпланетный газ.
Что же касается высоты, так любому инженеру ясно, что с помощью
тех ракет, которые забросили чуть ли не полуторатонный третий советский
спутник на его орбиту, можно спутник величиной и массой во все четыре пер¬
вых американских забросить не только к лунной орбите, но и на Марс или
Венеру. Но какая польза будет от такого эксперимента? А спортивные ре¬
зультаты не очень волнуют советских ученых. Конечно, они отправят свои
автоматические лаборатории и к орбите Луны, и на Марс, и на Венеру. Но*
совершат это они только тогда, когда все будет готово для постановки науч¬
ного эксперимента, важного исследования, а не спортивного фокуса. И очень
бы хотелось, чтобы и американские ученые и инженеры, проектируя и за¬
пуская искусственные спутники Земли, думали о научных результатах,'а не
о спортивных и тем более военных задачах, чтобы не муссировались в их
печати слухи о создании ими черного спутника-шпиона, имеющего целью
заглянуть за заборы стран, над которыми он пролетает, о возможностях
использования спутника для бомбежки наземных объектов. Пусть спутники
честно служат науке, прогрессу, миру.
Один видный американский ученый сказал: вместо того чтобы разры¬
вать на части свою планету, не лучше ли, объединившись, завоевать дли
науки другие?!
Да, лучше! Советские ученые убеждены в этом.
Исследования верхних слоев атмосферы и ближайших к Земле областей
космического пространства только начались. Результаты- их в целом ряде*
случаев еще не обработаны. Внимание всего мира привлечено к этим иссле¬
дованиям — каждый день приносит новое. Вероятно, к тому времени,
когда эта книга дойдет до читателя * многие из приведенных здесь сведений
уже устареют, то, что было сказано в предположительной форме, будет
подтверждено или отброшено... Автор этой книги напоминает историка,
пишущего историю войны в самый разгар решающего боя, когда еще не*
определились ни потери, ни возможные успехи сторон. Ибо именно сейчас
и ведется во все нарастающем темпе решительный* бой за овладение косми¬
ческим пространством.
Впрочем, успех этого боя уже предрешен. Какие бы ни встали прегра¬
ды, они будут преодолены, какие бы ни открылись новые препятствия*.
люди найдут способы преодолеть их. Может быть, на каком-то этапе за¬
тормозится темп штурма, — наступающие подтянут резервы, введут в бой:
158
новое оружие. И победа останется на стороне человека, хотя опасность
временных местных поражений и существует. Жертвы? Да, наверно, будут
и жертвы. Разве мало, жертв потребовало открытие земного шара? Разве
мало кораблей разбито о скалистые берега, раздавлено льдами в поляр¬
ных широтах, потоплено тайфунами тропических океанов? Будут и про¬
павшие без вести где-то среди спутников Юпитера космические корабли,
и разбитые метеорами межпланетные лайнеры... Но будут новые корабли
и новые победы. Ибо началась эра великого наступления. И не будет конца
этой эре...
История географии может назвать много великих открывателей, таких,
как Колумб, подаривших человечеству материки, острова, горные хребты и
реки,— и только одного человека, открывшего земной шар,—Магеллана.
В истории астронавтики будет много Колумбов и никогда — Магел¬
ланов. Ибо Вселенная бесконечна и никто не сможет открыть ее всю. И
вечно будет длиться бой за овладение все новыми областями этой Все¬
ленной.
НАУКА И МЕЧТЫ
Наверное, к настоящему времени существует несколько тысяч проектов
различных искусственных спутников Земли — от крохотных, величиной
с апельсин, сплошных металлических ядер, не несущих на себе никакой
измерительной* аппаратуры, идо гигантских, с многотысячным населением —
цел!ых заатмосферных городов. Не все из этих проектов разработаны оди¬
наково глубоко и подробно. Конечно, подавляющее большинство из них
никогда не будет воплощено, в металл — так и останется в столах создате¬
лей да на пыльных полках библиотек. И, в свою очередь, мало кто был
знаком с проектами советских спутников до того, как они легли на свои
орбиты. Советские ученые предпочитают рапортовать о победах, а не хва¬
статься планами и прожектами.
Поэтому трудно ответить на вопрос о том, каким будет седьмой, пят¬
надцатый, сорок четвертый искусственные спутники Земли. Можно только
высказать предположение, что они будут все’ увеличиваться в размере,
обрастать более сложной аппаратурой, давать все больше сведений, ин¬
тересующих ученых.
Добавим еще: все или почти все искусственные спутники бу¬
дут разными. Ведь каждый из них будет запущен со своей особой целью.
Соответственно на каждом из них и будут установлены свои приборы и вспо¬
могательные устройства. Конечно, это отнюдь не исключает запусков ком¬
бинированных спутников, оснащенных аппаратурой, для целого ряда раз¬
нообразных исследований, как это было, например, на втором и третьем
советских спутниках. * Однако возможна и резкая специализация спут¬
ников. •■*'.'
Одни из них будут заниматься- исключительно исследованием направ-
159
лений воздушных течений, степени ионизации и других явлений в верхних
слоях ионосферы, а также влияния их на погоду. Сигналов от этих искус¬
ственных лун будут ждать метеорологи. Данные их исследований помогут
им составить и уточнить свои долгосрочные прогнозы погоды.
Другие искусственные луны, используя крайние области атмосферы как
огромную аэродинамическую трубу, будут заниматься вопросами аэроди¬
намики, торможения в условиях сверхвысоких разрежений и сверхвысо¬
ких скоростей. Конструкторы будущих космических ракет будут первыми
интересоваться результатами этих опытов. Ведь для них чрезвычайно важ¬
но, как мы говорили уже, обеспечить торможение космического корабля
при посадке на планету именно трением в высших слоях атмосферы. От
результатов этих опытных исследований зависит очень многое в судьбе
космических полетов...
Биологи превратят искусственный спутник в оранжерею. Ведь им
тоже важно знать, как влияют на всхожесть семян и на развитие растений
те или иные составляющие внеземной радиации, какие меры надо предпри¬
нять, чтобы обеспечить наиболее интенсивную работу листьев по круго¬
обороту кислорода. Без этих опытов также невозможно будет отправиться
.даже в самый первый космический рейс.
Врачи отправят в серию кругосветных полетов разнообразных живот¬
ных. Будет продолжено изучение длительного влияния невесомости на жи¬
вой организм, изучение влияния космической и ультрафиолетовой радиации
на прохождение различных жизненных процессов. Все это тоже опыты,
которые необходимо поставить, прежде чем в космическое пространство
•отправится первый человек.
Представим себе, например, спутник, предназначенный для подробного
и непрерывного исследования радиации нашего Солнца. Это сразу же
налагает на него целый ряд условий. Первое касается орбиты: она должна
проходить через полюсы, и ее плоскость должна быть перпендикулярна
солнечным лучам. На Земле такой спутник будет виден над головой на ут¬
ренней и вечерней заре. Кроме того, этот спутник должен быть строго
ориентирован, в пространстве: всегда повернут навстречу солнечным
лучам той стороной, в которой будут установлены приборы. А это зна¬
чит, что ему надо будет придать вращение вокруг оси, перпендикулярной
плоскости его обращения вокруг Земли. На нем, кроме того, должны быть
приборы для анализа солнечных лучей. Вероятно, на искусственном спут¬
нике, предназначенном для этого, целесообразно установить и бата¬
рею полупроводниковых элементов, вырабатывающих электрический ток
из лучистой энергии Солнца.
А вот спутник, имеющий задачу помочь в исследовании плотности воз¬
духа на больших высотах, может быть устроен совсем просто. Это может
быть простой резиновый шар, вроде тех, что применяют метеорологи для
зондирования атмосферы. В свернутом виде ракеты доставляют его в ионо¬
сферу и там выбрасывают. Остатки воздуха, находящиеся внутри этого
шара, раздувают его до гигантских размеров,.так что наблюдать за ним с
Земли становится очень легко. А ведь в замере скорости его движения,
160
Американский
«апельсин». Внизу —
один из первых амери¬
канских искусствен¬
ных спутников весом
14 килограммов. Спра¬
ва — ракета выведе¬
ния на орбиту перед
стартом. Крохотный
шарик на ее острие —
искусственный спут¬
ник. (Фото из иност¬
ранного журнала).
изменений этой скорости и состоит
задача исследования. Попытка за¬
пуска такого спутника была пред¬
принята в США 22 октября. Эта
попытка, как и многие другие, не
увенчалась успехом. Спутник «про¬
пал без вести» и, как предполага¬
ют, сгорел в атмосфере где-то над
Африкой, не сделав и одного обо¬
рота.
Конечно, у искусственных спут¬
ников будут и какие-то общие для
всех элементы. Это, в первую оче¬
редь, источники питания электро¬
энергией всех приборов и аппара¬
тов. Очевидно, в целом ряде случа¬
ев для этой цели, помимо обычных
аккумуляторов электроэнергии, бу¬
дут применены атомные батарейки
и полупроводниковые термоэлек¬
трогенераторы. Во-вторых, такими
общими элементами должны быть
устройства, зашифровывающие по¬
казания приборов в систему зна¬
ков, удобную для радиопередачи, и
радиопередатчики, периодически
включающиеся и передающие со¬
бранную приборами информацию.
Ведь многие искусственные спут¬
ники не будут спускаться обратно
на Землю: потеряв часть скорости,
они опустятся в более плотные
слои воздуха и сгорят в них, как
сгорают метеоры. Поэтому они и
не смогут «лично» принести сведе¬
ния о космическом пространстве, а
должны будут передать их по радио.
Итоги исследований космиче¬
ского пространства с помощью
искусственных спутников, которые
Один из проектов автоматического искус
ственного спутника Земли. Спутник имеет
вполне реальную ось, вокруг которой
вращается таким образом, чтобы при сво¬
ем движении вокруг Земли всегда оста¬
ваться обращенным к Солнцу одной сторо¬
ной. Эта ось (/) служит и антенной радио¬
передатчика и помещением для аппарату¬
ры: счетчика космических лучей (2), счетчи¬
ка свободных электронов (3) и т. д.
Обращенная к Солнцу сторона спут¬
ника представляет собой прозра^ую лин¬
зу (4), концентрирующую лучи Солнца на
поверхности гелиоэлектростанции (5). Кро¬
ме того, в ней есть отверстие для аппара¬
туры, исследующей ультрафиолетовое из¬
лучение Солнца (6), и рентгеновы лучи (7).
Внутри спутника установлены аккумуля¬
торы (5), радиопередатчик (9), шифрующая
аппаратура (10).Запись показаний приборов
ведется на магнитной ленте, растянутой на
зубчатом ободе (11), с помощью записываю¬
щей головки (12). Обод вращает мотор (13)
через редуктор (14).
займут, по всей вероятности, не
один год, позволят значительно двинуть вперед метеорологию, гео¬
физику, аэродинамику, науку о земном магнетизме, а со временем геоде¬
зию и даже геологию. Возможно, в ходе этих исследований будет от¬
крыто какое-нибудь явление природы, которое произведет революци-
161
онный переворот в той или иной области науки или техники. Но самое
главное—они откроют широкую возможность развития космических полетов.
В ходе этих опытов будут найдены, разработаны и проверены мето¬
ды борьбы с вредным влиянием некоторых составляющих космической ра¬
диации, методы борьбы с метеорами, уточнены вопросы отопления, ос¬
вещения, использования в полете энергии Солнца и многое другое...
ЖИЗНЬ НА СПУТНИКЕ
В один из осенних дней 1957 года мимо многоэтажного бетонного зда¬
ния ООН в Нью-Йорке прошла странная демонстрация. Каждый из демон¬
странтов вел на поводке собаку. Здесь были лохматые пудели, подстрижен¬
ные по самым причудливым фасонам, стройные, поджарые овчарки, боль¬
шемордые могучие боксеры, приземистые, словно выросшие под шкафом,
таксы. Бронзовые, серебряные и золотые жетоны медалей — свидетельства
высочайших успехов на собачьих выставках — позвякивали на ошейни¬
ках. Демонстрация проходила под лозунгом протеста против запуска в
космическое пространство собаки Лайки...
Трудно, наверное, найти другой более яркий пример неистового воин¬
ствующего ханжества! Да еще к тому же ханжества, имеющего совершенно
определенную цель: хоть чем-нибудь опорочить величие поставленного
советскими учеными опыта!
А ведь две тысячи человек, членов общества защиты животных, утром,
в обед и вечером потребляют пищу, приготовленную из мяса животных;
лечатся у врачей, знания которых получены в итоге бесчисленных опытов
над животными; их детям делают прививку против полиомиэлита, приго¬
товленную на почках обезьян. Мало того, ведь большинство этих людей,
гневно поднявших свой голос против нашего опыта, никогда не осмелива¬
лись поднять его в защиту мира — против войн, которые могут принести
смерть миллионам людей, никогда не осмеливались требовать запрещения
атомной и водородной бомбы — оружия, направленного главным образом
против больших городов в тылу, отказались от суда над японскими во¬
енными преступниками, ставившими свои эксперименты над людьми.
Грош цена такому гуманизму!
А в это время над головами демонстрантов на огромной высоте в не¬
сколько сотен километров проносилась в своем металлическом контейнере —
первом космическом корабле — собака Лайка — первый космический
путешественник.
Да, она была обречена на близкую смерть. Но ценой своей жизни она
прокладывала путь в космическое пространство для человека. Это благо¬
родный жребий!
Опыт с Лайкой был рассчитан на неделю. Нелегко было обеспечить
даже в расчете на этот сравнительно короткий срок все необходимое для
жизни животного. Ведь надо было строжайшим образом экономить вес
и объем всех приборов, стремиться снизить до минимума затраты ими элек¬
трической энергии. Впрочем, это обычные требования, которые еще очень
долго будут предъявляться ко всем космическим кораблям.
162
Радиопередача из космоса. Сигналы из
датчика (7), укрепленного на Лайке, пос¬
тупают в измеритель (2), затем в моду¬
лятор (о) и передатчик (4). Пройдя радио¬
приемник (5) и усилитель (6) они запи¬
сываются регистрирующим прибором (7).
Лайку необходимо было обес¬
печить кислородом. Для регенера¬
ции кислорода в кабине и поддер¬
жания необходимого газового со¬
става были применены специальные
высокоактивные химические соеди¬
нения. Они поглощали избыток
выделяемого собакой при дыхании
углекислого газа и водяных паров
и выделяли недостающий кислород.
Для того чтобы состав воздуха в
контейнере был постоянным, авто¬
матически регулировалось количе¬
ство вещества, участвующего в ре¬
акции. Крохотные вентиляторы не¬
прерывно создавали легкий ветерок,
обеспечивавший перемешивание
воздуха,—наЗемлеэто осуществля¬
ется за счет вызываемых силой зем¬
ного тяготения взаимных переме¬
щений теплых и холодных потоков.
Терморегулятор следил за температурой в контейнере, а специальные при¬
способления обеспечивали снабжение Лайки водой и пищей.
Все это была аппаратура, впервые предназначенная для работы в
условиях космического пространства, на первом космическом корабле с
первым космическим пассажиром. Однако не менее сложной задачей, чем
создание этой аппаратуры, была подготовка к полету пассажира.
Лайка прошла большую предварительную тренировку. Попробуйте
заставить вашу собаку просидеть неподвижно в закрытом чемодане
два-три часа. Да только вы закроете крышку, она начнет выть и проситься
наружу. А Лайка должна была провести в тесном контейнере целую не¬
делю. Наверное, многие знают, как мешает собаке надетый на нее в пер¬
вый раз ошейник. А ведь на теле Лайки был укреплен целый ряд раз¬
личных датчиков, регистрирующих физиологические функции животного —
частоту пульса и дыхания, величину его артериального кровяного давления
и биопотенциалов сердца, температуры тела и т. д. При взлете Лайка
должна была перенести действие значительной перегрузки, возможно,
вибраций от работы двигателей. Приучить к этому собаку, заставить ее
спокойно переносить все это — вот в чем состояла задача предварительной
тренировки, или скорее даже дрессировки. В результате ее животное
научилось спокойно относиться к многодневному пребыванию в герметич¬
ной кабине, к перегрузкам, вибрациям, присутствию датчиков, укреплен¬
ных в разных местах тела. Без этой предварительной тренировки животное
не смогло бы выполнить своей роли первого космического путешественника.
Опыт удался блестяще. Он показал, что, по крайней мере, длящееся
несколько дней пребывание живого существа в космическом пространстве
163
вполне возможно. «Состояние и поведение подопытного животного,— со¬
общил профессор К. Сергеев,— были удовлетворительны в процессе подъема
и выхода спутника на орбиту, а также и при дальнейшем его движении до
завершения этого эксперимента».
...Однажды в Координационном комитете по вопросам астронавтики
Академии наук СССР мне пришлось беседовать с ученым секретарем
этого комитета А. Г. Карпенко. Отвечая на один из вопросов, он встал,
подошел к стоящему в комнате шкафу и открыл его. В нем оказались ящи¬
ки с аккуратно разложенными по буквам алфавита письмами.
Это все были письма энтузиастов, предлагающих свою кандидатуру
в члены экипажа первой межпланетной экспедиции. Шкаф был полон,
а поток писем все возрастал. Писали и пишут люди разных возрастов — и
еще не покинувшие школьную скамью и уже ушедшие на пенсию; разных
профессий—лётчики, инженеры, геологи, сталевары — всех не пере¬
числить. В конвертах оказываются заявления, просьбы, просто душевные,
сердечные письма. Некоторые сообщают подробные биографии, прилагают
справки о состоянии здоровья, даже рекомендации общественных органи¬
заций. Есть письма, подписанные одной фамилией, есть кончающиеся де¬
сятками росчерков.
Особенно усилился приток писем после того', как были опубликованы
сообщения о полетах Лайки. Авторы писем правильно считают, что эти
опыты были подготовительным этапом перед полетами людей. Это так,
но, конечно, в полет отправятся не авторы этих писем: советская наука
никогда не ставила безответственных экспериментов, используя в опытах
людей. А чем иным могут стать в полете эти люди, энтузиазм,
самоотверженность, высокие идейные устремления которых заслужи¬
вают высочайшего уважения, но которые не прошли многолетней специаль¬
ной подготовки, длительное время не поработали над конкретными про¬
блемами астронавтики? Нет, в первый полет отправятся сами ученые,
прошедшие специальную подготовку.
Но не в этом дело. Дело в благородном гуманизме бесчисленных
авторов этих писем, готовых отдать свои жизни для того, чтобы продвинуть
человечество вперед по пути прохресса! Какой разительный контраст пред¬
ставляют они с кликушествующими ханжами из общества защиты живот¬
ных, устроивших демонстрацию' в Нью-Йорке.
ЧЕЛОВЕК В КОСМОСЕ
В гондоле стратостата «Осоавиахим-1», поднявшегося на предельную
высоту — 22 тысячи метров, экипаж его сидел скорчившись. Встать во
весь рост в ней не мог бы даже человек низкого роста. Гондола была сделана
такой маленькой потому, что каждый грамм ее веса был на учете.
Каждый лишний грамм снижал предельную высоту, на которую мог
подняться стратостат, а для достижения большей высоты он требовал даль¬
нейшего увеличения и без того огромного шара с газом.
Еще острее стоит вопрос о весе космических кораблей всех видов, в том
164
4
Может быть так будет выглядеть первый обитаемый искусственный спутник Земли.
Он будет снабжен реактивным двигателем (1), парашютом (2) для Т0РМ0^“И* "р
спуске*и выдвижными крыльями (3) для планирования. Герметическая кабин^тР®и
навта из прозрачного органического стекла (4) снабжена металлическими ш™рами
для предохранения астронавта от ожогов солнечными лучами. Большую часть объема
искусственного спутника занимают баки с горючим (5) и окислителем (б) для работы
реактивного двигателя в случае необходимости увеличить заторможенную сопротив¬
лением воздуха скорость полета, а также при посадке.
числе и искусственных спутников. Здесь каждый лишний грамм требует
повышения начального веса топлива. И поэтому, по всей вероятности,
кабина первого обитаемого искусственного спутника будет еще теснее,
чем была кабина стратостата.
Это совсем не так просто — провести несколько дней, недель или
месяцев в тесной герметически закупоренной кабине, связанной с осталь¬
ным миром только незримой нитью радиосвязи. Попробуйте просидеть
впятером в кузове «Победы», не выходя пару суток подряд По всей ве¬
роятности, в целом ряде случаев помещение пассажирской кабины на пер¬
вых искусственных спутниках не будет более просторным, а время пре¬
бывания в ней значительно более длительным.
Скорчившись, поджав ноги к коленям, упираясь лбом в приборные
доски, дыша на замерзающие пальцы, в которых уже не держится карандаш,
будет работать первый ученый, ставший космическим путешественником.
165
Два-три оборота вокруг нашей планеты — вот наиболее вероятный
маршрут такого первого полета. Ну, а если его пребывание в космосе
будет рассчитано не на несколько часов, а на несколько суток,
то и спать придется ему так же, в этом же пневматическом кресле,
не разгибая ног и спины. Но, чувствуя немоту во всем теле и
не имея возможности потянуться, этот человек будет дрожать от сча¬
стья, следя за показаниями приборов, наблюдая все новые и новые удиви¬
тельные явления, подтверждающие или опровергающие начисто его перво¬
начальные теоретические предположения. И свое мучительно-тесное си¬
денье он не променяет на самое удобное кресло в мире. А его счастью будут
завидовать тысячи людей на всех континентах...
Этот обитаемый космический спутник будет не очень отличаться от
искусственной луны, населенной автоматами. Он будет, конечно, иметь
несколько большую величину, герметически закрываться. В нем будет
мягкое пневматическое кресло, которое смягчит большие ускорения
при взлете. Кроме приборов для исследовательской работы, гелиоэлек¬
тростанций для зарядки аккумуляторов и радиостанций для связи, в нем
будут еще размещены баллоны с кислородом для дыхания и устройства с хи¬
мическими поглотителями углекислого газа. Заслонка от прямого действия
солнечной радиации — видимо, ее роль будет выполнять гелиоэлектро¬
станция,—минимальный запас воды и пищи—вот и все, пожалуй, что
будет предназначено для удобства человека в этом спутнике. Возможно,
спутник будет состоять из двух частей, соединенных тросом и вращающихся
вокруг общего центра. Это будет сделано для того, чтобы создать центро¬
бежную силу, заменяющую, силу тяжести. В этом случае кабина астронавта
будет снабжена гироскопом, обеспечивающим ее постоянное положение
в пространстве, несмотря на вращение всей системы.
Разрабатываются ^ настоящее время проекты искусственных спутников
и большей величины. Так, уже упоминавшийся ученый Эрике, считает
возможным создание искусственного спутника с людьми в виде самолета
с защитными устройствами от воздействия аэродинамического нагрева.
Общий вес такого спутника около 5 тонн. Он рассчитан на один облет во¬
круг земного шара на высоте 150 километров.
ВОЗВРАЩЕНИЕ НА ЗЕМЛЮ
Первые искусственные луны, отработав положенный срок на своих
эллиптических орбитах, сгорели при падении в плотных слоях ат¬
мосферы. Более массивные, сделанные из тугоплавких металлов третьи
ступени ракет-носителей, которые тоже становятся спутниками Земли,
в некоторых случаях, вероятно, в виде оплавленных и исковерканных об¬
ломков могут достигать поверхности нашей планеты. Не надо бояться, что
они при своем падении нанесут какой-нибудь вред сооружениям или —
еще страшнее — упадут кому-нибудь на голову. Вероятность такого собы¬
тия ничтожна.
Наблюдения, произведенные с помощью оптических инструментов
166
с Земли за тем, как медленно снижа¬
лись искусственные спутники, как из¬
менялся период их обращения, позво¬
лили уточнить целый ряд вопросов
строения атмосферы. Большей, чем
ожидалось, оказалась ее плотность
на больших высотах. Это заставило
по-новому взглянуть на метеориты.
Интересным оказалось и изменение
орбиты спутника. По мере торможе¬
ния она становилась все менее вытя¬
нутой, все более приближающейся к
окружности. Особенно сильным ста¬
новилось торможение, когда орбита
опускалась на высоту 150—160 кило¬
метров. Падение спутника с этой вы¬
соты заняло всего 2—3 часа.
На изменения орбит спутников ока¬
зывают влияние и неровности земной
поверхности и отклонения формы Зем¬
ли от шарообразной. Так, сплюсну¬
тость Земли у полюсов заставляет
сдвигаться плоскость орбиты спутни¬
ка вокруг оси вращения Земли в сто¬
рону, противоположную ее вращению.
Летящий в пространстве очередной ис¬
кусственный спутник. (1) внезапно повер¬
нулся, приняв совершенно определенное
положение относительно поверхности Зем¬
ли (2). И вдруг разделились его части и
заработали реактивные двигатели в од¬
ной из них (3). Именно в этом цилиндрике,
затормозившем работой двигателей свой
полет и спустившемся на парашюте (4),
и содержатся все данные опытов, которые
нельзя было передать по радио.
Нет сомнения, что и в дальнейшем для изучения верхних слоев атмо¬
сферы будет применяться этот метод — наблюдение за медленным и все
ускоряющимся падением спутника, орбита которого хотя бы частично про¬
ходит в пределах земной атмосферы.
Однако в целом ряде случаев было бы очень целесообразно опустить
искусственный спутник на Землю в заранее установленном месте. Ведь да¬
леко не все данные, которые можно получить в верхних слоях атмосферы
и в космическом пространстве, можно передать по радио.
Как, например, передать по радио пробы воздуха, взятые аппаратурой
спутника?
Как передать по радио цветные фотографии Солнца, Луны и планет,
спектров звезд и Солнца, Земли, наблюдаемой со стороны, с расстояния
в несколько тысяч километров? Телевизионная аппаратура не всегда может
выполнить достаточно хорошо эту задачу.
Как вернуть в лабораторию ученого пробы веществ, которые были за¬
брошены на спутнике для того, чтобы выяснить действие на них первичного
космического излучения? Как доставить под микроскоп для изучения
толстые пачки пленок фотоэмульсии, в которых космические частицы остав¬
ляют свои звездные «подписи»?
Как, наконец, опустить на Землю обитаемый контейнер с подопытным
животным? Ведь чрезвычайно важно изучить длительное воздействие на
его организм факторов космического пространства.
Для того чтобы опустить спутник на Землю, не дав ему сгореть при
падении, надо в значительной степени затормозить его скорость до того,
как он войдет в плотные слои атмосферы.
Есть два принципиально возможных пути обеспечить возвращение
на Землю искусственных спутников или их частей, например брониро¬
ванных кассет, в которые автоматы спутника упаковывают фотопленки,
записи измерений, вещества, подвергнутые испытанию, и т. п. Первый
путь — обеспечить торможение за счет сопротивления атмосферы. Второй —
затормозить движение встречной работой ракетного двигателя. И тот и дру¬
гой способы достаточно сложны.
Для того чтобы затормозить движение спутника работой двигателя,
надо в первую очередь обеспечить правильное направление сопла навстре¬
чу движению спутника, то есть надо, чтобы спутник был стабильно ориенти¬
рован в пространстве. Это можно осуществить, и уже существует ряд про¬
ектов, по которым на спутнике установливается специальная автоматически
действующая аппаратура, которая в нужный момент упаковывает все, что
должно быть отправлено на Землю, в броневую кассету. Эта кассета, являю¬
щаяся головной частью небольшой ракеты, отделяется от основной массы
спутника, и ракета начинает работать. Движение ее тормозится, и она па¬
дает. В момент, когда ракетный двигатель ее заканчивает работу, над
контейнером разворачивается металлический парашют. По расчетам такое
устройство весом в несколько килограммов сможет спустить на Землю по¬
лезный груз несколько больший килограмма. Весь путь с орбиты искусст¬
венного спутника до поверхности Земли устройство преодолеет за 20 минут.
168
Для того чтобы замедлить свое
движение за счет торможения об ат¬
мосферу, искусственный спутник дол¬
жен обладать специальной аэроди¬
намической формой, выдвижными
крыльями. Вонзившись по касатель¬
ной в более плотные слои атмосферы,
раскалившись от трения об нее, искус¬
ственный спутник выскакивает снова
в разреженное пространство, как под¬
скакивает брошенный параллельно
поверхности воды плоский камень.
Охладившись за счет лучеиспускания,
он снова погружается в атмосферу и
снова выпрыгивает из нее. И так не¬
сколько раз, пока скорость его не
снизится до требующейся величины.
В целом ряде случаев, например,
когда возникает необходимость спу¬
стить на Землю обитаемый спутник,
будет целесообразно сочетать и тор¬
можение атмосферой и торможение
реактивным двигателем. Да еще обя¬
зательно* надо будет снабдить его па¬
рашютом, который позволит ему бла-
Космический корабль входит в атмос¬
феру Земли. Потеряв скорость, он
превращается в ее искусственный
спутник, орбита которого все больше
приближается к круговой (/). И вот
он идет на посадку, то погружаясь в
более плотные слои, то выбрасываясь
из них (2). Метеоры не могут так ма¬
неврировать и поэтому сгорают.
гополучно приземлиться, затормозив
падение в нижних слоях атмосферы.
Такие возвращаемые на Землю обитаемые спутники разрабатываются
в ряде стран. Об интересном проекте, предложенном одной американской
фирмой, сообщил журнал «Авиэйшн уик».
По этому проекту возвращаемая на Землю кабина спутника — большой
герметический, имеющий форму пули капсюль—достигает в длину 3 метра,
диаметр 2,1 метра. Внутри этого капсюля помещается прикрепленный рем¬
нями к сиденью человек. Чтобы выдержать большие нагрузки при взлете,
человек будет находиться в почти лежачем положении. Он снабжается обо¬
рудованием для кондиционирования воздуха, радиосвязи, нужными при¬
борами и т. д. Общий вес капсюля по проекту — около тонны, то есть даже-
меньше веса третьего советского спутника.
В носовой части капсюля размещены ракетные двигатели с реверсивной
тягой, которые будут включаться в точке, находящейся приблизительно на
180 градусов от точки желаемого приземления, и будут использоваться для
изменения положения капсюля с тем, чтобы он мог приземлиться на свое-
днище. Во время старта заостренный конец капсюля будет направлен
вперед для уменьшения сопротивления и для того, чтобы человек
внутри капсюля мог находиться в положении, более удобном для сопротив-
169
ления действию больших перегрузок. Предполагается, что, выйдя на орби¬
ту, капсюль совершит несколько полных оборотов вокруг Земли.
Газовый реактивный двигатель с небольшой силой тяги, начинающий
действовать по сигналу навигационной системы, будет обеспечивать
поворот капсюля так, чтобы он двигался вперед тупым концом.
Действие ракет будет уменьшать скорость движения капсюля, в резуль¬
тате чего он начнет снижаться по эллиптической орбите. Капсюль войдет в
плотные слои атмосферы под очень малым углом — около 2 градусов,—
это обеспечит приемлемый уровень его нагрева и замедления. Большое со¬
противление капсюля при движении его тупым концом вперед позволит
снизить скорость с 7,5 километра в секунду до 300 метров в секунду ко вре¬
мени, когда он опустится до высоты 20 километров. Чтобы обеспечить плав¬
ную посадку, на высоте около 10 километров над ним развернется спе¬
циальный парашют.
Авторы изложенного проекта считают, что возвращение при не¬
большом угле входа в атмосферу и форма капсюля, обеспечивающая боль¬
шое сопротивление, создают допустимую температуру нагрева и перегрузку
при замедлении не более 8^. Температура внутри капсюля поднимает¬
ся при посадке лишь слегка, так как максимальный нагрев капсюля будет
длиться лишь в течение приблизительно одной минуты.
Трехлетняя программа осуществления этого проекта будет предусмат¬
ривать сначала запуск капсюля с приборами, а затем с животным на борту
и только затем — с человеком.
Очень интересной является идея использовать для торможения'возвра¬
щаемого спутника электромагнитные поля.
Дело в том, что воздух перед пролетающими сквозь него с огромной
скоростью телами уплотняется и нагревается до такой степени, что
происходит частичная ионизация его молекул и он становится проводни¬
ком электрического тока.
Эту проводимость можно еще увеличить за счет распыления в воздухе
♦сильно ионизирующих веществ, например натрия или калия. Подсчи¬
тано, что при скоростях, превышающих скорость звука в 10—12 раз, про¬
водимость воздуха оказывается в несколько раз выше, чем у морской воды.
При вторжении возвращаемого искусственного спутника в атмосферу
в горячем ионизированном воздухе С распыленным в нем веществом возник¬
нет электрический ток, поле которого и будет взаимодействовать с магнит¬
ным полем самого искусственного спутника, затормаживая его. Впрочем,
никаких конструктивных разработок возвращаемых искусственных спут¬
ников, использующих «магнитодинамическое» торможение, видимо, нет.
Это идея, которая еще ждет воплощения.
Да и вообще вопрос торможения искусственных спутников, возвращаю¬
щихся на Землю, — один из самых неразработанных.
Торможение в атмосфере — дело отнюдь не такое простое, как кажет¬
ся. Метеоры, вторгшиеся в атмосферу, нередко сгорают в ней без остатка.
Очевидцы рассказывают, что «Фау-2» во время падения на Лондон свети¬
лись слабым красным цветом'. По расчетам, и космическая ракета должна
170
'накалиться в атмосфере до 700 градусов. Для того чтобы уменьшить эту
температуру торможения, надо растянуть его на возможно более продол¬
жительное время. А это тоже очень непросто.
Только дальнейшие исследования теоретического и эксперименталь¬
ного характера в области аэродинамики сверхвысоких скоростей в газах
сверхвысокого разрежения позволят дать окончательные рекомендации по
этому вопросу.
КОСМИЧЕСКИЙ ОСТРОВ
Первый искусственный спутник вынес на орбиту только автоматиче¬
ские приборы. На борту второго в космическое пространство проникло
первое живое существо. Со временем в синюю мглу неба взовьется ра¬
кета, неся искусственный спутник с человеком на борту. А потом — и с
.целым большим экипажем. Но это все будут «короткоживущие» спутни¬
ки, рассчитанные на скорое возвращение.
Весьма разнообразными будут и орбиты этих спутников. Одни лягут
.целиком в атмосфере на одной высоте над Землей, другие будут проре¬
зать всю ее толщу, третьи целиком уйдут в космическое пространство.
Чрезвычайно интересными могут оказаться исследования с помощью спут¬
ников, движущихся по очень вытянутым эллипсам, уходящим за орбиту
Луны. Будут созданы искусственные спутники, движущиеся и вокруг на¬
шего естественного ночного светила.
Все большей и большей величины будут достигать искусственные Лу¬
ны, все больше комфорта будут предоставлять они своим пассажирам.
И, наконец, далеко за пределами атмосферы, на расстоянии нескольких
тысяч километров от Земли, начнется строительство «вечного» искусст¬
венного спутника. Вечного потому, что если только не решат иначе его
•создатели, он никогда не сойдет со своей орбиты, вечно будет кружиться
.вокруг Земли.
Искусственный спутник может, -например, как это предлагается в не¬
которых проектах, собираться в космическом пространстве из остовов ра¬
кет, брошенных на эту орбиту с таким расчетом, чтобы они там встрети-
•лись. Первые строители космического пространства в специальных кос¬
тюмах, приспособленных для работы в пустоте, будут скреплять между
юобой эти летящие с огромной скоростью отосительно Земли, но медленно
плывущие друг относительно друга куски ракет. Этот спутник будет, по-
видимому, цельносварным, причем сварен он будет совершенно новым, не
известным на Земле способом сварки — гелиосваркой. Вогнутые зеркала и
.легкие линзы, концентрирующие в одной точке потоки солнечных лучей, —
вот сварочные аппараты космических сварщиков. А какие чистые, сверкаю¬
щие неокисленным металлом швы — без малейших включений шлаков,
пузырьков газа — будут получаться в космическом пространстве!
По всей вероятности, космические строители будут привязаны к стро¬
ящемуся искусственному спутнику тонкими, но прочными нейлоновыми
канатами. Тяжести этих «оков» они не почувствуют — там нет тяжести,—
171
Возможный вид искусственного спутника, собираемого из корпусов грузовых ракет,
заброшенных с поверхности Земли на его траекторию. Собранные в гигантское коль¬
цо, вращающееся вокруг своей оси, эти цилиндрические корпуса (1) являются скла¬
дами, цистернами для горючего, жилыми помещениями и лабораториями. Централь¬
ная труба (2) служит космопортом для космических кораблей, помещения (3) рядом
с ней ^используются как доки для ремонта и дозаправки космических кораблей. Под
чешуйчатой поверхностью (4) из прозрачной пластмассы находится оранжерея.
Рядом с искусственным спутником висят в пространстве гелиоэлектростанции (Я).
Количество вырабатываемой ими электроэнергии регулируется степенью поворота
к лучам Солнца их зеркал (также сделанных из развернутых корпусов ракет). Здесь
же находится гигантское зеркало (6) телескопа с обсерваторией (7). Для связи с
Землей и космическими кораблями служат направленные антенны (<§).
172
«а помешать зазевавшемуся астронавту улететь навсегда в космическое
.пространство они смогут. Ведь каждый неудачный толчок, случайное дви¬
жение могут там вызвать стремительный полет. И через несколько минут
человек, если он не будет привязан к массивному корпусу спутника, пре¬
вратится в крохотную звездочку, стремитёльно удаляющуюся в мировое
пространство. Попробуйте найти в нем вот так случайно «упорхнувшего»
•человека!
Конечно-, космические строители будут снабжены запасом портативных
ракет, с помощью которых они смогут передвигаться в пространстве; их
костюмы будут иметь приемно-передающие радиостанции, чтобы они могли
в случае нужды позвать на помощь и дать пеленг для своего обнаружения.
Они наденут ботинки с магнитными подошвами, которые позволят им твердо
ступать по стальным деталям космического острова, хотя тяжелой стали
там будет и не очень много. Но нейлоновые шнуры все равно не окажут¬
ся лишними.
Ракеты, ставшие искусственными спутниками Земли,— вот единствен¬
ные детали будущего космического острова. Строители сварят их друг
с другом так, что образуется огромное кольцо, висящее в пространстве.
Кольцу придадут вращательное движение, и на космическом острове появит¬
ся искусственная тяжесть.
Ни один кусочек металла, ни один грамм вещества не пойдет в отходы
на этом строительстве. С самого начала оно обзаведется своей энергетической
базой — гелиоэлектростанцией. Зеркала ее — это разрезанные вдоль и
разогнутые так, чтобы образовать параболоид, металлические корпуса
ракет. Внутренние поверхности этих ракет, предназначенных стать зер¬
калами, еще на Земле будут тщательно отполированы.
В фокусе параболоида космической гелиоэлектростанции находится
паровой котел —медная"трубка, в которой движется вода. Котел этот пря¬
моточный,— пройдя вдоль всего зеркала, вода целиком испаряется. Пар
высокого давления поступает в находящуюся в тени зеркала паровую тур¬
бину, а из нее в свернутую спиралью трубку — конденсатор. Сколь
угодно глубокое охлаждение можно обеспечить в этом конденсаторе, от¬
дающем тепло теплоизлучением непосредственно космическому простран¬
ству, имеющему температуру, близкую к абсолютному нулю. Величина
конденсатора рассчитана таким образом, что в нем поддерживается темпе¬
ратура около 4 градусов выше нуля и давление в несколько сотых долей
.атмосферы.
Сконденсировавшуюся воду насос — обычный центробежный насос вы¬
сокого давления, приводимый в движение от вала паровой турбины,— по¬
дает снова в паровой котел. И цикл начинается сначала. Вода забирает
тепло солнечных лучей и отдает его лопаткам турбины, а затем снова воз¬
вращается за порцией тепла.
Возможно, что теплоносителем, рабочим телом в космической паро¬
турбинной установке, будет и не вода. Ученые подберут такое рабочее тело,
которое сможет лучше использовать громадную разницу температурных
перепадов между освещенным концентрированными солнечными лучами
173
«паровым котлом» и затененным конденсатором, по существу погруженным]
в холод космического пространства. Между тем крайняя нижняя темпе¬
ратура, при которой еще можно работать с водой, чрезвычайно высока —
237 градусов абсолютной шкалы.
С валом паровой турбины соединен вал электрогенератора. Выраба¬
тываемый в нем электрический ток поступит в распоряжение строителей,
искусственного спутника. Гелиоэлектростанция будет довольно устойчиво*
висеть в пространстве. Устойчивость ей придает наличие быстровращаю-
щегося ротора паровой турбины и электрогенератора — своеобразного*
могучего гироскопа.
В устройстве ротора турбоагрегата для космической гелиоэнергоуста¬
новки будет одна интересная деталь. Не весь ротор будет вертеться в одну
сторону. Вал ротора будет разделен на две части, обладающие строго оди¬
наковым моментом инерции и вращающиеся навстречу друг другу. Если
инженеры не предусмотрят этого, вся гелиоэлектростанция придет во вра¬
щательное движение — ведь под ней нет фундамента, которому она сможет
передать реактивный момент, как это происходит у «земных» паровых,
турбин.
Один из проектов космической
гелиоэлектростанции. Зеркало (1)
концентрирует солнечные лучи на
парообразователе (2). Полученный
в нем пар высокого давления посту¬
пает в паровую турбину (5), враща¬
ющую электрогенератор (4). От¬
работанный пар поступает в холо¬
дильник (5), конденсируется, и кон¬
денсат насосом (6) снова подается
в парообразователь.
Конечно, все оборудование ге¬
лиоэлектростанции — турбину, элек¬
трогенератор, холодильник — будут
изготовлять на Земле, а в космосе-
только монтировать.
Невдалеке будет смонтирован и
гигантский телескоп искусственного
спутника. Его зеркало диаметром в.
несколько десятков метров сделают
из тончайшего металла. И астрономы
не боятся, что оно прогнется или
изменит свою форму, как изменяют
свою форму, прогибаясь под собствен¬
ной тяжестью, линзы крупных те¬
лескопов на Земле. В космосе тя¬
жести нет. А вот поворачивать это
зеркало, действительно, надо будет
очень осторожно, иначе его изомнут
инерционные усилия. Только из-за
этого придется снабдить сверкающий,
параболоид космического телескопа,
с выпуклой стороны тонкими ребрами
жесткости.
Еще больше по размерам будет
космический радиотелескоп. Его сеть
из упругой тонкой проволоки займет
площадь в несколько десятков тысяч
квадратных метров.
174
Астрономы, физики уже усядутся за выполнение программ своих науч¬
ных работ, когда строители еще далеко не закончат отделки основных по¬
мещений космического острова. Через каждые несколько часов будут при¬
бывать с Земли все новые грузовые ракеты. Из их корпусов сварят второй,
ряд кольца. Одновременно в середине смонтируют космопорт и оранжерею.
В центре кольца встанет большая труба. Прилетающие на космический
остров пассажирские ракеты будут влетать в эту центральную трубу, ось
которой будет всегда ориентирована строго в одном направлении про¬
странства. В стенках этой трубы устроят гигантские шлюзы, в которых
смогут помещаться самые крупные космические корабли. Это будут
как бы доки космических кораблей, их ремонтные базы. Здесь будут сто¬
ять межпланетные лайнеры, готовясь к дальним перелетам; здесь будут
перегружаться земные ракеты, предназначенные для связи с родной пла¬
нетой.
Остальную часть пространства внутри кольца космического острова:
займет оранжерея. Ее «нижнее» дно сделают также из листов обшивок
ракет, а переднюю, обращенную к Солнцу сторону, закроют пластмассовой
прозрачной крышкой диаметром примерно в 250 метров. Расчеты этой
крышки на прочность доставят в свое время-немало хлопот инженерам.
Хотя давление воздуха в оранжерее предполагается поддерживать и значи¬
тельно ниже атмосферного, общее давление его на огромную площадь
этой прозрачной крышки получится огромным. Для прочности рамы пе¬
редней прозрачной стенки соединят металлическими тягами с дном
оранжереи.
Когда работы будут закончены, здесь буйно зазеленеет растительность.
Резкое изменение условий жизни, видимо, вызовет и резкое изменение
форм растений. Космические садоводы предполагают, что здесь будут
выращиваться невиданных на Земле величины, вкуса и питательности
плоды...
Но это в далеком будущем. Строителей же первого космического остро¬
ва больше всего будет беспокоить качество сварных швов. Они должны
обеспечивать полную герметичность. Иначе произойдет утечка воздуха, ко¬
торая может кончиться катастрофой для всего населения космического*
острова.
И, наконец, настанет момент, когда монтаж острова будет закончен.
Прилетающие сюда ракеты станут привозить не детали острова, не материалы
для монтажа, а горючее. Им заполнят баки космических ракет, органически
вошедших в состав острова. Космический остров превратится в огромную
летающую в пространстве... нефтебазу.
Привозящие горючее космические корабли уже не станут использо¬
вать как строительный материал, а будут возвращать на Землю. Десятки
рейсов совершит каждый из них, и только когда совсем износятся его де¬
тали, он будет приобщен к общей массе космического острова и превра¬
тится в одну из его цистерн.
А в космодроме — центральной трубе космического острова — начнут
уже собирать аппараты для дальних космических рейсов.
175
ГРУЗОВЫЕ ПОЕЗДА
Советская многоступенчатая- ракета, с помощью которой были запущены
первые искусственные спутники Земли, уже смогла бы осуществлять по
своим энергетическим возможностям связь со стройкой в космосе. Но, ко¬
нечно, для этой дели будут созданы более грузоподъемные ракеты.
Один из создателей известной ракеты «Фау-2», работающий ныне в
США, Вернер Браун, опубликовал проект трехступенчатой ракеты,
которая, по его мнению, сможет обеспечить грузопассажирские сообщения
со строящимся искусственным спутником. Общая высота всех ступеней
этой ракеты составляет 80 метров, диаметр самой широкой нижней части —
,20 метров, а общий вес будет равен примерно 6400 тоннам. Таким образом,
этот космический корабль по своим размерам и весу напоминает крейсер.
В качестве горючего для двигателей в этой ракете предполагается ис¬
пользовать азотную кислоту и гидразин, подаваемые в камеры сгорания
насосами высокой производительности. В настоящее время гидразин и
азотная кислота являются самым энергичным известным нам химическим топ-
.ливом и поэтому, наиболее пригодным для космических ракет.
Насосы для подачи гидразина и азотной кислоты в камеры сгорания
приводятся в движение турбинами, работающими на перекиси водорода.
Значит, кроме основного запаса горючего, для работы реактивных двига¬
телей ракета должна будет захватить и баллоны с перекисью водорода.
Моторная группа первой ступени ракеты, по замыслу Брауна, со¬
стоит из 39 главных моторов и 12 моторов для управления. Общая тяга
всех этих двигателей составит 12 800 тонн, то есть в первый же момент
вдвое превзойдет вес космического корабля. В течение 84 секунд выгорит
4800 тонн горючего, что составляет 75 процентов веса всей ракеты. Опу¬
стошенная первая ступень отцепится от космического корабля и на пара¬
шюте спустится на Землю.' В работу включится моторная группа второй
ступени, состоящая из 22 основных двигателей и 12 двигателей Для управ¬
ления. Когда топливо в ней выгорит, она также отцепится.
Отцепляющиеся ступени ракет не должны пропасть, их предполагается
использовать не для одного полета. Поэтому спуск их будет осуществляться
на парашютах, а в момент приземления для торможения скорости пред¬
полагается зажигать пороховые ракеты.
Третья и последняя ступень ракеты имеет всего пять жидкостных
ракетных двигателей. В носовой ее части и расположено помещение для
команды, грузов, приборов управления и кабина управления. Две пары
стреловидных крыльев, снабженных рулями - управления и элеронами,
предназначаются для планирования и спуска при возвращении на Землю.
Разработаны и другие проекты составных ракет для сообщения с
искусственным спутником. Интересный проект большегрузной ракеты та¬
кого типа был доложен на 9-м съезде американского ракетного общества.
Несколько минут работы двигателя — и корабль ложится на круговую орбиту...
176
По этому проекту ракета
для связи с искусственным
спутником —ее назвали «кос¬
мическим паромом»—состоит
из трех ступеней. Каждая из
ступеней имеет свои треуголь¬
ные крылья и убирающиеся
шасси; каждой управляют
собственные команды. Общая
высота ракеты в собранном
виде достигает 85,5 метра.
Общий вес конструкции со¬
ставляет 9000 тонн, из них
на долю горючего приходится
7800 тонн. Вес последней,
третьей ступени, которая до¬
стигнет орбиты искусственного
спутника, отстоящего на 800
километров от поверхности
Земли, вместе с людьми и
грузами составляет 35 тонн.
Первая, самая крупная
ступень обеспечивает подъем
всего гигантского «космиче¬
ского парома» на высоту до
40 километров и сообщает ему
скорость около 375 километ¬
ров в час. Отцепившись, она
опустится, как обыкновенный
планер, примерно в 480 ки¬
лометрах к востоку от места
взлета.
Вторая ступень доведет
«паром» до высоты в 65 кило¬
метров, так же отцепится и
спланирует в 1600 километрах
от места взлета.
Включится двигатель
третьей ступени. Он и доведет
«паром» до искусственного
СТУПЕНЬ
Проект грузовой «ракеты-парома» для двусторон¬
ней связи Земли с искусственным спутником.
Три ее ступени имеют ряд аналогичных частей
и устройств. К их числу относятся жидкостные
ракетные двигатели (/), турбонасосы для по¬
дачи топлива (2), баки с перекисью водорода (3)
для работы этих насосов, баки для горючего (4)
и окислителя (5). Первая и вторая ступени снаб¬
жены парашютами для спуска (6). Первая сту¬
пень имеет хвостовое оперение для управления
в атмосфере (7), третья ступень — несущие плос¬
кости с рулями управления (8) для посадки на
Землю при возвращении. Рубка управления
(9) находится рядом с пассажирскими каютами
и помещениями для багажа (10). Полезный груз
этой ракеты составляет 25 тонн.
спутника. Высадив людей и разгрузившись, он вернется на Землю и при¬
землится на том же самом месте, с какого взлетел.
Предложенная конструкция составной ракеты также рассчитана не
на один, а на ряд рейсов. Первая и вторая ступени, опустившиеся на Землю
далеко от исходного пункта взлета, вернутся к нему по воздуху. К их
крыльям будут прицеплены реактивные или поршневые двигатели, часть
177
баков будет заправлена горючим, и они, как обыкновенные самолеты,
полетят, ведомые своими экипажами, к месту старта. Здесь их соберут снова
в трехступенчатую составную ракету, заправят горючим, и «паром» будет
готов для новой космической переправы.
Третья ступень этой космической ракеты, получившая круговую ско¬
рость, может стать и составным звеном, деталью при постройке космиче¬
ского спутника.
Аналогичные проекты есть и в других странах. Все это свидетельствует
о том, что при известных затратах идея создания даже крупного насе¬
ленного искусственного спутника Земли является, с точки зрения совре¬
менной техники, абсолютно реальной и осуществимой.
ИНТЕРЕСЫ ЗЕМНЫХ ДЕЛ
Космос... Это же пустота. Ничего там нет... И зачем стремиться в эту
пустоту? Разве на Земле так уж плохо?
Так рассуждают некоторые малознающие люди.
Но на вопрос о том, что нам сразу же дает завоевание космоса, отве¬
тить следует.
Прежде всего космос — это не пустота. Космическое пространство
содержит, хотя и очень разреженные, облака пыли и газа. Кроме того,
оно пронизано лучами солнечной и звездной радиации, гравитационными,
электрическими и магнитными полями.
Первыми в космос полетят ученые. Их привлекают необыкновенные
условия, которые они там смогут создать для своих опытов.
Прежде всего — невесомость. Биологи будут ставить опыты
с растениями и животными, металлурги—изучать кристаллические струк¬
туры металлов, застывающих без воздействия тяжести, физики — взаи¬
модействие невесомых сред, например газа и жидкости.
Космические лучи. Ученые поднимают многотонные приборы
для исследования космических лучей на вершины высочайших гор. Со¬
ветские ученые А. И. Алиханов и А. И. Алиханян ведут исследование
космических лучей на горе Арагац в Армении на высоте 3250 метров над
уровнем моря. Приборы для изучения космических частиц поднимают
шары-зонды и высотные ракеты. И все-таки ни один ученый в мире до
запуска спутников не исследовал космических лучей в их натуральном,
не искаженном атмосферой виде. Разгадка тайн космических лучей
значительно двинула бы вперед наши знания о природе микромира эле¬
ментарных частиц и о строении Вселенной. Только в космическом прост¬
ранстве ученые получат возможность изучать космические лучи в их
первозданном виде.
Солнце. Его деятельность слишком много значит для жизни на
Земле, чтобы нас не интересовали тайны его излучения. Между тем до
«ас оно доходит далеко не полным; сквозь атмосферу проникает меньшая
половина спектра. Изучить полный спектр Солнца, его изменение, влият
т
ние этих изменений на погоду на Земле, на магнитные бури, на движение
атмосферы — все это можно будет сделать только с внеземной лабо¬
ратории.
Ответить на вопрос, удобно ли вести наблюдения с Земли, могут астро¬
номы. С их точки зрения, на Земле работать совсем не так уж хорошо, как
кажется с первого взгляда. Во-первых, астрономов очень не устраивает
непрозрачность атмосферы для многих видов излучения. Если бы эти
лучи достигали дна воздушного океана, астрономы заставили бы их рас¬
сказать еще очень многое о Вселенной. Во-вторых, астрономов не устраивают
постоянные волнения в атмосфере: из-за них дрожит и расплывается, те¬
ряет четкость диск планеты, видимой в телескоп. И, прильнув к окуляру,
астроном проклинает земные условия наблюдения. Он мечтает о космичес¬
кой обсерватории. О, как много нового открыл бы он во Вселенной, если
бы смог работать там, вне Земли, вне атмосферы!
Температуры. В лабораториях ученых сутками работают слож¬
ные, дорогие, энергоемкие аппараты, создавая в крохотном объеме тем¬
пературу, близкую к абсолютному нулю. Покрываются толстым слоем льда
и инея трубопроводы, 100-градусным морозом пышет от стеклянных и ме¬
таллических стенок, и, наконец, в пробирках появляются первые капли
прозрачной легкой жидкости — сжиженного водорода или гелия. А даль¬
ше, вниз по шкале температур, путь еще тяжелее. И в результате на несколь¬
ко минут в объеме пробирки создается температура всего на несколько
десятых градуса выше абсолютного нуля.
Температура космического пространства — лаборатории неограни¬
ченной величины — всего приблизительно на 4 градуса выше абсолютного
нуля. Чтобы получить такую температуру, надо только заслониться от
лучей Солнца рядом экранов. Сколько новых тайн природы откроет физик,1
обладая неограниченной возможностью использовать столь низкие темпе¬
ратуры! ^
А рядом, сконцентрировав линзой или вогнутым зеркалом солнечные
лучи, он получит температуру в несколько тысяч градусов. Возможность1
таких контрастов температур — еще один важный путь для исследователя.
Так что же? Внеземная станция нужна только ученым? Только
для того, чтобы было написано еще несколько толстых книг, пересыпан¬
ных формулами, не понятными для подавляющего большинства людей?
Да, первыми завоюют космос ученые. Они всегда бывают первыми^
разведчиками страны неведомого. Это ученые первыми поднялись в небо
на воздушном шаре, а теперь мы пользуемся услугами авиации. Это уче¬
ные в своих пробирках намешали химических специй, чтобы мы ходили;
сейчас одетыми в шелковые одежды, доступные лишь так недавно королям
и вельможам. Это ученые первыми накрутили проволочек и катушек, чтобы
мы могли слышать и видеть у себя в комнате по радио и телевидению весь
мир.
Сегодняшнее открытие ученого, зашифрованное в рогатых математи¬
ческих фЬрмулах и специальных символах, кажущееся на первый взгляд^
таким отвлеченным и сугубо теоретическим, завтра дает невиданный тол*
179
чок развитию техники, а послезавтра облегчает наш труд, дает нам новые
удобства в жизни, делает ее ярче, полнее.
Интересов одной только науки достаточно для того, чтобы эту цель —
создание внеземной лаборатории на искусственном спутнике — считать
не только окупающимся, а прямо-таки чрезвычайно выгодным предприя¬
тием.
Но интересы не только завтрашнего, а и сегодняшнего дня заставляют
нас стремиться в космическое пространство.
Атмосфера Земли, на дне которой мы живем, простирается на высоту
свыше 1000 километров. И все же она представляет собой единое взаимо-
связное целое. То, что происходит в ее верхних слоях, определяет про¬
исходящее в нижних. Как улучшатся прогнозы погоды, когда метеорологи
получат возможность узнавать о состоянии верхних слоев атмосферы,
наблюдаемой с искусственного спутника! А не понимающих важности
точного прогноза для транспорта, для сельского хозяйства, для строи¬
тельства, наверное, уже не осталось.
В атмосфере Земли движутся в настоящее время не только высотные
ракеты, но и самолеты — пассажирские, почтовые, грузовые. С каждым
годом растут скорости движения самолетов, а вместе с тем растет и сопро¬
тивление воздуха их полету. И, наконец, наступает такой момент, когда
колоссальное увеличение мощности двигателей, сжигание огромных ко¬
личеств топлива почти не вызывает повышения скорости самолета. Сопро¬
тивление воздуха съедает весь прирост скорости.
— Достигнут звуковой барьер,— говорят ученые...
Где же выход? Как преодолеть звуковой барьер?
На высоте 5 километров плотность воздуха в 1,6 раза ниже, чем у
поверхности Земли, а на высоте 20 километров она меньше, чем у Земли,
в 15,6 раза! И хотя, еще и еще подняв мощность реактивных двигателей,
строители самолетов перешагнули на этих высотах звуковой барьер, зна¬
чительно поднять скорость они не могут. Сопротивление воздуха еще оста¬
ется слишком большим. А впереди, с дальнейшим ростом скоростей ученые
предвидят еще новый барьер — на этот раз тепловой. От трения о воздух
чрезмерно разогревается, раскаляется обшивка самолета. Нет, воздух даже
в разреженном состоянии не может способствовать скоростному полету. По¬
этому дальнейшего резкого повышения скоростей самолетов вероятнее всего
ожидать с завоеванием больших высот полета, с переносом воздушных трасс
в ионосферу. Но это можно будет осуществить, только изучив существую¬
щие там условия. А ведь ионосфера — это преддверие космического про¬
странства. И удобнее всего изучать ее будет именно с искусственного спут¬
ника.
Космос — это место, из которого одним взглядом можно окинуть це¬
лую половину земного шара. А это не так уж неважно не только для метео¬
рологов, наблюдающих за движением облачных масс. Специалисты по теле¬
видению утверждают, что если бы удалось установить в космосе на искус¬
ственном спутнике телерадиопередаточную станцию, она обеспечила бы
высококачественный прием телепрограммы на целой половине земного
180
шара. А с помощью трех таких станций они берутся охватить весь земной
шар. Это ли не заманчиво?!
Космос — это неисчерпаемые запасы энергии, забираемой, так сказать,
из первоисточника — прямо от Солнца. И, может быть, вслед за учеными
первыми с прямыми практическими целями в космос двинутся энергетики—
строители гелиоэлектростанций.
Но ведь организация, такой внеземной лаборатории — это еще и оче-'
редной шаг для завоевания других планет.
Наука достигла такого со-
стояния9 когда реальна по¬
сылка стратоплана на
Луиу...“
А. Н. Несмеянов
ГЛАВА СЕДЬМАЯ
РАКЕТА ЛЕТИТ К ЛУНЕ
Конечно, все бесчисленные искусственные луны не смогут
заменить нам нашего ночного светила, к которому давным-дав¬
но привыкло человечество. Да и существования большинства
искусственных лун, небольших и недолговечных, стремительно
проносящихся на гигантской высоте, население Земли попро¬
сту не заметит. Ведь практически невозможно наблюдать за
американскими спутниками Земли. Но кто мог бы не заметить
существования Луны?!
Вероятно, Луна и будет первым космическим телом, на поверхность
которого ступят первые исследователи с Земли.
Однако еще раньше этого знания людей о Луне значительно расширятся
с помощью автоматически управляемых с Земли ракет.
Так же, как отличаются друг от друга искусственные спутники,
будут, по-видимому, резко отличаться друг от друга и используемые для
разведки Луны ракеты. Одни могут быть предназначены для исследо¬
вания поверхности Луны, другие — для облета вокруг нее, третьи —
для доставки туда полезного груза. Назначение в каждом конкретном
случае предопределит их форму, размеры, вес.
Представим себе, что мы с вами находимся у пульта управления по¬
летом одного из первых отправившихся на разведку Луны космических
кораблей.
...В большом затененном зале, вдоль стен которого поблескивают
стеклом и никелем какие-то щиты управления, светятся тусклыми раз-
183
ноцветными огоньками сигнальные лампочки и флуоресцирующие стрел¬
ки приборов, у большого экрана телевизора взволнованные, и сосредо¬
точенные стоят ученые.
Почти черен трепещущий, словно вздрагивающий экран телевизора.
Только кое-где дрожат на нем светлые точки. А в самой середине висит
какой-то освещенный с одной стороны похожий на сигару предмет.
На экране этого телевизора мы видйм все то, что видно сейчас в теле¬
скоп, следящий за полетом первого космического корабля отправивше¬
гося на разведку Луны. Крохотная сигара, видимая нами на середине
экрана, — это и есть 70-метровой длины корпус космического корабля,
стремительно движущегося в пространстве.
Под экраном телевизора находится небольшой экран осциллографа.
На нем постоянно вибрирует зеленоватая полоска, делающая острый зиг¬
заг. Это — сообщение радиолокатора. Радиолуч непрерывно сопровож¬
дает корабль в полете; он касается его корпуса и, словно убедившись в его
целости, возвращается назад, на Землю. И здесь, превращенный в этот
зигзаг на флуоресцирующей поверхности экрана, он докладывает ученым:
с кораблем все в порядке. Результаты локации корабля тут же анализи¬
руются электронно-вычислительными машинами, и ученые постоянно зна¬
ют и его курс и скорость движения.
Знают в этом зале и показания всех приборов, находящихся на корабле.
На его борту имеется радиошифрующая установка и передатчик, подобный
тому, который был установлен на втором советском искусственном спутнике.
Ракета уже пролетела большую часть своего пути. Она уже прибли¬
зилась к поверхности Луны: на экране телевизора появился узкий серп
нашего ночного спутника, находящегося вблизи новолуния.
Ученые сверяют свои вычисления с показаниями Приборов, отдают им
соответствующие команды. И вдруг у сигары на экране телевизора выра¬
стают как бы усы — это струи выбрасываемых реактивными двигателями
газов. Сигара медленно поворачивается и, видимо, ложится на другой
курс. Она видна с Земли уже под совершенно другим углом, чем прежде.
Дымовые усы исчезают — выключились двигатели корабля. Приборы до¬
кладывают ученым: ракета превратилась в спутника Луны. Она движется
вокруг нее по круговой орбите. Уже в эту минуту с ракеты можно бы было
увидеть часть другой стороны Луны, той, которой не видел еще ни один
человек на Земле и о^ггроении которой мы можем только догадываться.
Как жаль, что единственными пассажирами ракеты в этом беспримерном
космическом перелете являются автоматические телеуправляемые машины
и механизмы!
И вдруг экран преображается. Зыбкая тьма сменяется на нем рельеф¬
ным цветным изображением лунной поверхности, видимой почти в упор.
С изумительной отчетливостью вырисовывается большое овальное пятно —
Море Кризисов. С Земли даже в лучшие телескопы почти невозможно
различить его цвета. А сейчас на экране телевизора отчетливо проступила
зеленая окраска его дна. Ученые узнают знакомые кратеры и цирки и на¬
зывают их: Клеомед, Гемин, Лангрен...
184
А рядом с этой исследо¬
ванной с помощью телеско¬
пов областью расширяется
полоска еще не виданных с
Земли частей планеты. Новые
кратеры, новые горные цепи,
бурые скалы, пятна морей.
Ученые, забыв, что все это
фиксируется на кинопленке,
хватают карандаши, чтобы
сделать хотя бы беглые наб-
рохки... Волнение достигает
предела...
Вы угадали. Это цветная
телепередача с космического
корабля.
Но вдруг словно какая-
то тень пробегает несколько
раз по экрану, стирая изоб¬
ражение. Еще мгновение оно
дрожит,; уже не такое яркое
и отчетливое, но еще видимое.
И наконец исчезает совсем.
Ава р ия ? Неисп р авность
телепередающей или теле¬
приемной аппаратуры?
Нет, не волнуйтесь,—это
довольно обычное в солнечной
системе явление: затмение спутника. Наш космический корабль скрылся
за Луной; ее мощное тело, как гигантский экран, стало на пути радио¬
волн передатчика, и они уже не доходят до Земли. Но это первое^ в исто¬
рии* солнечной системы затмение искусственного спутника. Первый случай
за миллиарды лет ее существования!
! Пройдет строго определенное время, и корабль покажется из-за проти¬
воположного, погруженного в ночную тьму края нашего светила. Затем
астрономы в земных обсерваториях будут наблюдать его прохождение
перед диском Луны. Может быть, по команде с Земли на Луну будет сбро¬
шен вымпел, граната, взрыв которой также будут наблюдать с Земли. Не
один, не два, а значительно больше кругов вокруг Луны на расстоянии
всего в 30—100 километров от ее поверхности сделает космический корабль,
постепенно изменяя направление своего полета так, чтобы обследовать
возможно большую площадь поверхности. И опять-таки в строго опреде¬
ленный момент будет дана ему команда лечь на возвратный курс. Искус¬
ственный спутник Луны снова превратится в летящий в пространстве
космический корабль.
Наконец космический скиталец вернется на Землю. Ученые проявят
185
Сидя в своей лаборатории на Земле, ученые по¬
лучают все данные исследований, проведенных
автоматической аппаратурой танкетки, видят
на экране телевизора пейзаж Луны, управляют
всей деятельностью своего механического развед¬
чика.
кинопленки, расшифруют показания приборов. Во всех газетах мира по¬
явятся карты той невидимой стороны Луны, составленные по данным ки¬
носъемки. Будет сделан еще один шаг в завоевании Вселенной.
АВТОМАТИЧЕСКАЯ ТАНКЕТКА
По всей вероятности, и на поверхности Луны первую высадку осущест¬
вят не люди, а автоматы. В штурме космических пространств на каждом эта¬
пе человек, видимо, будет первую разведку поручать своим автоматам. Мы
уже знаем, какой большой, неудобной, громоздкой получается ракета, рас¬
считанная на то, чтобы опуститься на Луне с пассажирами, обеспечить
возможность их хотя бы непродолжительной жизни и работы там и воз¬
вращения на Землю. Вес такой ракеты в момент посадки на Луну будет со¬
ставлять несколько десятков тонн. Какую же огромную величину должна
будет она иметь при взлете с Земли?!
А автоматическая лаборатория, которая в состоянии осуществить массу
разнообразных исследований, будет весить всего несколько десятков
или сотен килограммов, как это показали советские искусственные спутни¬
ки. Ведь ее незачем возвращать на Землю; она может остаться на
Луне навсегда. Кроме того, находящаяся в ней аппаратура не боится боль¬
ших ускорений, и для нее не нужна герметическая кабина. Специальные
радиопередатчики помещают даже в снарядах зенитных орудий, и они
отлично работают после выстрела. Снятие запрещения развивать ускоре¬
ние выше переносимого человеческим организмом еще облегчит задачу
создания ракеты для отправки на Луну космического карабля с подвиж¬
ной автоматической лабораторией.
Вероятно, первая ракета которая упадет на серые граниты Луны, бу¬
дет небольшой по весу и простой по устройству. Она лишь докажет
самую возможность осуществления эксперимента.
Радиопередатчик для связи, главнейшие устройства, обеспечивающие
нормальную работу в полете и после приземления, — вот, наверно’е, и
все ее оборудование. Но со временем размеры лунных лабораторий
возрастут, все больше будут содержать они приборов и устройств. И
на Луну отправятся настоящие гигантские автоматические устройства,
вроде третьего советского искусственного спутника.
Вот как представляют себе некоторые ученые одну из первых разве¬
док Луны.
...Взревели могучие моторы гигантского воздушного корабля. Под
его широкими крыльями побежала Земля. Прыжок — и он уже в воздухе.
Стремительно растет скорость, все выше поднимается он в небо. И вдруг
отваливаются его широкие крылья, служившие для взлета, вместе с порш¬
невыми. моторами, вращавшими пропеллеры. Короткие, отогнутые назад
крылышки, оставшиеся у корабля, делают его похожим на стрелу, брошен¬
ную высоко в небо. Включившиеся прямоточные воздушно-реактивные
двигатели еще стремительнее разгоняют корабль, поднимая его все выше.
186
И только когда он достигнет
верхних, разреженных слоев
атмосферы, включаются жидко¬
стные реактивные двигатели и
отбрасываются уже окончатель¬
но ненужные остатки крыльев.
Этим применением на на¬
чальном этапе полета разных
типов двигателей, как мы уже
говорили, можно достичь до¬
вольно значительной экономии
топлива.
Но вот ракета достигла
скорости около 10,3 километра
в секунду. С такой скоростью
она движется вокруг Земли, как
новая Луна, делая полный обо¬
рот по эллиптической орбите
примерно за 8 часов.
Надо сразу же сказать, что
в кабине ракеты нет людей. Весь
полезный груз ее составляют
автоматические и радиоуправ¬
ляемые приборы. Они все вре¬
мя как бы «прислушиваются»,
не раздастся ли с Земли какой-
нибудь команды.
И такая команда раздается.
Когда ракета находится в верх¬
ней точке своего эллипса, вне¬
запно включаются ее двигатели,
и ракете сообщается ускорение,
которое выводит ее на так на¬
зываемую стационарную орбиту.
Орбита эта обладает тем свойст¬
вом, что движущееся по ней во¬
круг Земли в плоскости эквато¬
ра тело может всегда оставаться
над одной и той же точкой земной поверхности. Оно обращается вокруг
Земли за 24 часа — за то же самое время, в течение которого делает
полный оборот вокруг своей оси и наша планета.
Это очень удобно—иметь нашу ракету все время неподвижно висящей
над головой. За ней удобно следить в телескопы, легко управлять ею с
помощью направленных радиосигналов. Но уже почти пусты ее баки с
горючим — ракета не может лететь дальше.
Тогда на стационарную орбиту вылетает другая такая же ракета,
Посадкой автоматической ракеты на Луну
можно управлять по радио с Земли. Сна¬
чала радиосигналы ориентируют корабль
соплами двигателей к Луне, а затем на
нужном расстоянии от ее поверхности они
включат для торможения движения реак¬
тивные двигатели.
187
только полезный груз ее составляют не приборы, а горючее. По командам
с Земли ракеты сближаются и горючее переливается в первую ракету.
Не одна, а целый ряд ракет-заправщиков должен будет принести на
стационарную орбиту горючее, чтобы первая ракета смогла продолжить
полет. И всеми манипуляциями переливания инженеры управляют с
Земли из одного пункта.
Наполнились баки. Снова включились реактивные двигатели. Поки¬
нув орбиту искусственного спутника, ракета ложится на полуэллиптиче-
скую орбиту, касательную к орбите Луны. В течение 4,5 суток преодоле¬
вает ракета расстояние до лунной орбиты. Вот уже она движется парал¬
лельно орбите нашего вечного спутника и, увлеченная его притяжением,
начинает' падать на него... Произойдет авария? Нет, и это предусмотрено
учеными. Чуткий радиолуч сопровождает ракету, и, когда она прибли¬
жается достаточно близко к поверхности Луны, он «поворачивает» ее соп¬
лами вперед и «включает» реактивные двигатели.
Сжигая последние капли горючего, ракета тормозит свое падение
и опускается на псверхность Луны.
б В разные стороны разлетаются осколки камня, поднимается облако
пыли, летящей так же далеко, как и камни, но и так же быстро осажда¬
ющейся на почву: ведь атмосферы там нет. Корпус ракеты, почти на чет¬
верть зарывшийся в рыхлый, пористый грунт, безнадежно искалечен.
Топливные баки смяты в гармошку. Только верхняя часть сохранила свою
первоначальную форму.
Все это так и было заранее задумано учеными. Корпус ракеты, баки
с горючим были сконструированы так, чтобы служить амортизатором при
посадке, чтобы они, сминаясь, смягчили удар головной части ракеты.
И вот раскрывается головная часть, и из нее выезжает— да, выезжает!—
на гусеницах небольшая танкетка. Она переваливается через борт корабля
и медленно падает на поверхность Луны. Медленно по нашим земным по¬
нятиям: ведь сила притяжения на Луне меньше, чем на Земле, в 6 раз,
и ускорение падения так же в 6 раз меньше.
Но коснувшись почвы, танкетка качнулась и снова встала на свои
гусеницы. Форма ее такова, что, как бы она ни упала, она все равно,'как
ванька-встанька, перевернется опять и встанет в нормальное положение.
Правда, нормальных положений у неедва: она будет действовать и «вверх
ногами», так как ее ноги, то есть гусеницы, находятся и вверху и
внизу.
Из корпуса танкетки выдвигаются ее рабочие органы. На раздвижной
стойке выбрасывается антенна направленного приема и передачи. На слож¬
ном многошарнирном устройстве поднимаются «органы чувств» танкетки: ее
телеглаз — телеприемная -камера. Она может поворачиваться во все сто¬
роны, «оглядывать» горизонт, «смотреть» прямо себе «под ноги». Все, что
попадает в поле зрение этого телеприемника, сразу же передается по радио
на Землю. Ученые видят на экране своего телевизора все так же отчетливо,
как если бы они сами находились внутри танкетки.
По командам с Земли телеприемник поворачивается в разные сто-
188
роны, высматривает удобную дорогу, и, наконец, танкетка трогается в
путь. Она выбирает место для первой серии наблюдений.
В ее корпусе размещены различные приборы ^ аппараты для исследо¬
вания существующих на Луне условий — температуры, состава пород,
слагающих поверхность нашего спутника. Мало того, она имеет даже обо¬
рудование для взятия проб грунта с глубины в несколько метров. Ведь
необходимо выяснить, какую толщину имеет слой пыли, слой раздроблен¬
ного камня, где начинаются коренные породы, слагающие Луну. Эти дан¬
ные нужны в первую очередь для посадки корабля с экипажем.
...Представьте себе, что из космического пространства, с другой пла¬
неты летит на Землю космический корабль. Вот астронавты на расстоянии
нескольких сотен километров от поверхности Земли облетают нашу планету
14 12 5 6 9 10 ч 7
Вот оно, внутреннее устройство автоматической танкетки. «Глазами» ее служит теле¬
приемная камера (/) с прожектором (2), выбрасываемая из корпуса на штативе (3).
«Органы чувств» танкетки — разнообразная измерительная аппаратура (4) — зани¬
мают носовой отсек. Специальное устройство (5) с буром (6) служ.ит для взятия проб
грунта. Радиошлифующие устройства, радиотелепередатчики и радиоприемники (7)
помещаются в средней части корпуса. Здесь же находится выдвижная антенна (5),
двигатель внутреннего сгорания (9) и электромоторы (10) для привода гусениц (11)
танкетки. Дополнительными источниками питания этих моторов и аппаратуры служат
аккумуляторы (12), подзаряжаемые от термоэлектрогенераторов (13) Баки (14)
наполнены горючим и окислителем для работы двигателя внутреннего сгорания.
189
в поисках места для посадки. Под ними простирается ровная белая пелена
льдов, покрывающих Северный Ледовитый океан. Астронавтам кажется,
что это идеальный, самой природой созданный космодром. Они снижаются,
поворачивают свой корабль дюзами вниз и включают реактивные двигатели,
чтобы затормозить падение. Под ударами струй раскаленного газа, под
тысячетонной тяжестью корабля тает и раскалывается ледяное поле —
и гости из космоса проваливаются в черные глубины Ледовитого океана...
Такие же удобные на первый взгляд для приземления, но гибельные
в действительности места есть и в других местах земного шара. Заросшее
зеленой травой болото может засосать космический корабль, он может
утонуть в зыбучих песках... Может быть, такие неудобные, гибельные
места есть и на Луне. Наша танкетка должна выяснить этот вопрос, найти
место, удобное для посадки следующих за ней ракет...
Танкетка ползет по Луне, и застывшие у экрана телевизора на Земле
ученые напряженно следят за всем, что встречается у нее на пути. Вот
она перебирается через гряду нагроможденных скал, вот ползет вдоль
глубокой трещины в поисках перехода. И вот, наконец, перед ней открылась
почти ровная местность. Танкетка выехала на нее. Здесь и будет первый
лунный вокзал для летящих с Земли ракет. На сигналы ее радиостанции,
как по пеленгу, летят новые и новые ракеты. Они опускаются на поверх¬
ности Луны в радиусе 2—8 километров от танкетки — пока что все только
с грузом приборов, горючего, оборудования, запасами воды и продоволь¬
ствия, но без людей.
И только тогда, когда автоматические ракеты привезут на Луну все
необходимое для первого поселения, «прилуняется» первая ракета с пас¬
сажирами. Они сразу же вступают во владение всем прибывшим иму¬
ществом — в пещере в близлежащих скалах устанавливают надувные
пластмассовые жилые дома, под защиту пещер от метеоров свозят горючее,
устанавливают научную аппаратуру, пускают гелиоэлектростанцию. Ав¬
томатические ракеты систематически доставляют им все необходимое для
жизни и работы. Они же доставляют туда и горючее, необходимое для воз¬
вратного полета... Конечно, пока все это еще фантазия.
Может быть, и не самой первой, а десятой или двадцатой танкетке-
лаборатории выпадет честь быть первом маяком на Луне, на сигналы кото¬
рого прилетят люди. Может быть, первые аппараты будут осуществлять
только чисто научную работу.
Долго ли сможет проработать на Луне танкетка? Это зависит от того,
какого рода двигатели будут приводить в движение ее устройства, питать
электрическим током ее аппараты. Если это будут двигатели, работающие
на топливе, взятом в запас с Земли, то, даже принимая во внимание лег¬
кость передвижения по Луне из-за пониженной силы тяжести, запаса топ¬
лива хватит всего на несколько дней, в крайнем случае — недель. Но
можно снабдить танкетку дополнительно и двигателями с аккумуляторами,
которые можно будет там же, на Луне, подзаряжать даже не один, а
много раз. Делать это будет та же самая неистощимая энергия Солнца,
которая будет работать и на гелиоэлектростанциях искусственных спут-
190
Покинув измятьй при посадке корпус ракеты, автоматическая танкетка потревожила
своими гусеницами вековечную пыль Луны.
ников. Ведь условия солнечной радиации на Луне ничем не отличаются
от радиации в космическом пространстве.
Возможно, что запаса энергии в аккумуляторах и не хватит для работы
всех механизмов и аппаратов танкетки в течение длинной лунной ночи,
длящейся 14 земных суток, когда возобновление энергии невозможно.
Но с рассветом, едва подзарядятся аккумуляторы от автоматически вклю¬
чающихся электрогенераторов танкетки, ее механизмы снова оживут.
Конечно, для осуществления этого проекта надо еще решить целый
ряд технических задач, но все они лежат в возможностях современной
техники. Принципиально нет ничего невозможного уже в настоящее время
в создании ракеты, способной — при условии дозаправки топливом на
стационарной орбите и первоначальном разгоне в пределах атмосферы
самолетом-носителем — долететь до Луны, опуститься на ее поверхности
и, снова дозаправившись там, совершить обратный рейс. Нет ничего не¬
возможного и в создании ее автоматической аппаратуры, управляемой
по радио с Земли. Вес такой аппаратуры, учитывая новейшие достижения
191
радиотехники — полупроводниковые приборы, печатные схемы и т. д.—
будет весьма незначительным. К тому же наиболее громоздкая часть ап¬
паратуры остается на Земле.
Нет ничего невозможного и в создании автоматической радиоуправ¬
ляемой танкетки. Иногда спрашивают, а «достанет» ли радиолуч до Луны?
Радиоинженеры уверенно отвечают — достанет! Еще в 1928 году совет¬
ские ученые Л. И. Мандельштам и Н. Д. Папалекси рассчитали возмож¬
ность посылки радиосигнала на Луну. А в 1946 году в Венгрии и в США
были впервые получены отраженные от Луны радиосигналы. Радиолуч
уже совершил тот путь, по которому он скоро должен будет сопровождать
ракету, «коснулся» почвы, по которой должна двинуться автоматиче¬
ская танкетка или какой-либо другой лунный вездеход.
Конечно, от принципиальной возможности до конкретного вопло¬
щения такого грандиозного предприятия, как полет на Луну, расстояние
не близкое. Но современная техника преодолеет его чрезвычайно быстро.
Ракеты прорвут пространство, разделяющее Луну и Землю —■ будет
положено начало новому виду транспорта, соединяющему не районы города
и даже не материки, а планеты. Чуткие антенны земных радиостанций
примут не слабые, едва уловимые отразившиеся от Луны радиоволны, а
четкие сигналы автоматической аппаратуры, сообщающей первые резуль¬
таты исследований и измерений, через черный провал космического про¬
странства зовущей к себе:
— Путь открыт, Луна ждет!
...На мертвые камни Луны ступили первые астронавты. Развернуты
надувные дома, соединенные надувными же коридорами из прозрачной
пластмассы. Гелиоэлектростанция дает первый ток, установлена прочная
радиосвязь с Землей. Наш вечный спутник стал обитаемым.
С ИСКУССТВЕННОГО СПУТНИКА
Космический корабль, который предстоит соорудить для полета на
Луну с космического спутника, будет резко отличаться от рассматривае¬
мых до сих пор ракет, предназначенных для полетов в космическое про¬
странство со станции отправления на Земле.
Лауреат Международной поощрительной премии по астронавтике
советский ученый А. А. Штернфельд опубликовал первый эскизный про¬
ект такого корабля, собираемого на искусственном спутнике и с него от¬
правляющегося в полет вокруг Луны с последующим возвращением на
Землю.
Космическому кораблю, взлетающему с искусственного спутника,
не придется преодолевать сопротивление толстой и густой воздушной обо¬
лочки, как кораблю, взлетающему с Земли. Значит, ему не обязательно
иметь обтекаемую аэродинамическую форму — требований аэродинамики
в космосе вообще не существует. Внешняя форма корабля будет определяться
другими соображениями.
192
Скорость, которую необходимо набрать космическому кораблю, летя¬
щему с искусственного спутника, может быть значительно ниже скорости
отлета с Земли. Ведь искусственный спутник уже обладает громадной
скоростью. К его скорости надо прибавить еще около 3 150 метров в секунду,
и корабль долетит до орбиты Луны в любой ее точке. Причем эту скорость
он может набирать не с большим ускорением, как при отлете с Земли, а с
маленьким. То есть для отлета с космического спутника вовсе необязательно
иметь мощный мотор.
Конструктивные элементы, из которых должен состоять космический
корабль, зависят от его назначения. Корабль, предназначенный для полета
вокруг Луны и возвращения на Землю, будет отличаться от корабля для
полета на Луну с посадкой на ней. Ракета для полета на Марс будет совер¬
шенно не похожа на «лунные» ракеты — к ней уже будут предъявлены тре¬
бования аэродинамики: на Марсе есть атмосфера.
Попробуем разобраться, как должен, быть устроен корабль для облета
Луны и возвращения на Землю. Сначала определим его отдельные части,
а потом посмотрим, как их всего рациональнее собрать.
Итак, нам надо покинуть искусственный спутник и развить допол¬
нительную скорость свыше 3 километров в секунду. Для этой цели нам
нужно довольно значительное количество топлива. Записываем под номером
первым: две большие цистерны топлива — одна для горючего, другая
для окислителя. Кроме горючего, необходимо иметь реактивный двигатель.
Записываем под номером два: небольшой жидкостной реактивный двига¬
тель.
Долетев до Луны, ракета должна будет несколько затормозить ско¬
рость своего движения.
. Торможение это может быть не очень велико —скорость должна сни¬
зиться всего на несколько сотен метров в секунду. Но для этого также
потребуется затратить топливо. Записываем номер три: два небольших
бака с топливом для превращения корабля в искусственный спутник
Луны.
Сделав несколько облетов вокруг Луны, корабль должен будет лечь
на обратный рейс, чтобы вернуться на Землю. Для этого надо будет за¬
тратить примерно столько же топлива, сколько сожгли для превращения
его в искусственный спутник Луны. Под номером четыре: еще два не¬
больших бака.
Торможение на Земле может осуществляться о земную атмосферу. За¬
трат топлива это не потребует, но совершенно очевидно, что в состав кос¬
мического корабля должен будет войти планер специальной конструкции,
с выдвижными крыльями, герметической кабиной обтекаемой формы,
какие обычно применяются в таких целях. Таким образом, пятой состав¬
ной частью ракеты может явиться планер для посадки на Землю.
Кабина такого планера очень невелика. Работать в ней в течение дли¬
тельного времени очень трудно. Поэтому для постоянного помещения астро¬
навтов она не годится. Может быть, прицепить к ракете ещу одну пустую
цистерну для размещения лабораторий и экипажа?
193
Можно, конечно, сделать и так, но есть более простой выход. Почему
бы не использовать под жилые помещения большие цистерны с горючим,
которые опустеют через несколько десятков минут после отлета с искусст¬
венного спутника?! А первые минуты — отлет — экипаж проведет в тесной
кабине планера.
Раз большие цистерны из-под топлива будут использованы для жилья
экипажа на весь период полета, значит, они наряду с планером должны
составить центральное ядро космического корабля. Их надо поставить
рядом, притом лучше всего таким образом, чтобы из кабины планера мож¬
но было легко перейти в эти цистерны.
Малые баки из-под горючего, которое будет сожжено при превращении
космического корабля в искусственный спутник Луны, нам после этого
момента уже больше не понадобятся. Вряд ли стоит везти их назад, на
Землю; лучше отцепить и оставить "вечно обращаться вокруг Луны. Можно
установить на них небольшие автоматически действующие приборы с кро¬
хотной гелиоэлектростанцией, и они «вечно» будут сообщать нам свои по¬
казания. Видимо, таких космических «метеостанций», сообщающих «пого¬
ду космоса», будет немало в будущем разбросано по Вселенной. Раз мы
решили «бросить» эти баки по пути, надо их прицепить где-нибудь с краю
ракеты. Другой паре малых баков все равно суждено возвращаться на Землю:
ведь они опустеют только тогда, когда обратный курс будет взят. Отцеплять
их не имеет смысла.
Теперь попробуем разложить все по порядку. Итак, в центре большие
цистерны с горючим и непосредственно примыкающая к ним кабина планера.
К хвосту планера прицепим две малые цистерны, которые мы собираемся
отцепить по дороге. С другой стороны к большим цистернам прицепим
малые цистерны, которые возвратятся на Землю. А за ними — реактивный
двигатель.
Такое линейное размещение мы приняли тоже не без оснований. Ось
направления действия реактивной силы работающего двигателя должна
проходить через центр тяжести корабля, иначе он будет крутиться в кос¬
мосе на месте, как крутится на воде, корабль, если у него работает только
один из двух рядом поставленных винтов. А обеспечить такое совпадение
направления действия реактивной силы и положение центра тяжести
легче всего, разместив все наши очень симметричные элементы корабля
на одной оси симметрии.
Какую форму должны иметь цистерны?
По возможности ту, которая обеспечивает максимальный объем при
минимальной поверхности: то есть форму шара. Такими, по всей веро¬
ятности, и будут малые цистерны. Большие цистерны лучше всего исполь¬
зовать от космических кораблей, прилетевших на искусственный спут¬
ник с Земли. Они, по всей вероятности, будут цилиндрическими: ведь
они должны вписываться в обтекаемую аэродинамическую форму «земных»
ракет.
Соединение частей нашего космического" корабля между собой
не требует особой прочности. Оно только должно выдержать инер-
194
ционные нагрузки, которые воз¬
никнут главным образом в момент
отлета. Там, где соединения пре-
дусмотрены нами неразъемными,
их можно осуществить простой
сваркой с помощью нескольких
прутков-накладок. Разъемные сое¬
динения можно сделать из тру¬
бок, наполненных взрывчаткой.
При необходимости освободиться
от части ракеты, следует взорвать
электрическим током эту взрывчат¬
ку. Выходить из корабля для этой
цели не надо.
Конечно, в действительности-
конструирование такого корабля
будет проходить не так легко и
просто, как в нашем рассказе.
Каждый вариант конструкторы,
прежде чем принять решение, под¬
вергнут строгому математическому
анализу, взвесят со всех сторон.
Мы рассказали только об общем Притормозив скорость работой реак-
г „ тивного двигателя и истратив на это
логическом пути создания такого последние остатки горючего, астронав-
корабля так, как это нам сейчас Ты отцепляют планер и начинают пла-
представляется. пирующий спуск сквозь атмосферу.
Итак, космический корабль для
намеченной нами цели готов. Теперь
надо оснастить его всем необходимым для жизни и для научной работы
экипажа. Надо не забыть аппаратуру для регенерации воздуха, запаса
пищи и питья, гелиоэлектростанцию для отопления й освещения, аппара¬
туру связи, запас ракет и костюмов для выхода в космическое простран¬
ство, приборы для научной работы, киносъемочную аппаратуру и т. д.
и т. п. Дело это тоже не простое.
Но вот сборы окончены. Ровно гудит реактивный двигатель. Пас¬
сажиры ракеты сидят в тесной кабине планера. Корабль набирает
скорость.
Прошло несколько десятков минут, и двигатель умолк. Корабль дви¬
жется по широкой дуге эллипса, выходящего за орбиту Луны. Капитан
корабля включает устройство, которое должно провентилировать опу¬
стевшие цистерны, удалить из них последние остатки топлива, сделать
их приятными для жизни. Эта операция 'занимает свыше часа. Наконец
капитан открывает переднюю дверь кабины планера и входит в бывшую
цистерну с топливом, превращенную в жилые помещения и лаборатории.
Стремительно распаковываются приборы, которые могло попортить
195
топливо, все устанавливается на свои места. Экипаж приступает к наме¬
ченному циклу работ...
Но вот близка уже Луна. С помощью небольших боковых ракет капитан
поворачивает корабль соплом вперед. Снова гудение моторов— и у
Луны появился обитаемый искусственный спутник. Уже можно отцепить
передние, ненужные, опустевшие баки. Делается это «мирным путем» —
выключением державшего их электромагнита. Но баки все равно не же¬
лают отставать от ракеты, плывут совсем рядом с ней. Чтобы отделаться
от них, кто-то из экипажа во время очередной прогулки выстрелил в них
сигнальной ракетой. После этого толчка они начали медленно удаляться
от корабля и наконец исчезли в космическом пространстве.
Выполнив всю программу исследований Луны, корабль снова вклю¬
чает реактивный двигатель и ложится на обратный курс... Всего несколько
дней — и вот уже близка Земля. Экипаж вместе со всеми наиболее цен¬
ными приборами, с результатами исследований снова перебирается в ка¬
бину планера. Легкий толчок, и отделившаяся часть — вся остальная
часть ракеты, кроме планера, — уплывает в темноту. Ей, не управляемой
разумной волей человека и не приспособленной для полета сквозь атмо¬
сферу, суждено сгореть в воздухе. Только небольшие остатки, оплавленные
обломки, может быть, достигнут поверхности Земли. .
Капитан корабля уверенно ведет планер в атмосферу. Регулируя вы¬
лет крыльев и глубину погружения, то словно ныряя в более плотные
слои воздуха, то выскакивая в космическое пространство, медленно тор¬
мозит он движение планера. Обшивка планера нагревается при погружении
в плотные слои атмосферы и охлаждается за счет теплоизлучения, когда
планер снова попадает в космическое пространство. Хорошая теплоизо¬
ляция кабины предохраняет экипаж от таких резких скачков температур,
но все-таки воздух нагревается так, что становится трудно дышать. Это
длится в течение нескольких часов. И, наконец, планер входит в плотные
слои воздуха и идет на посадку на своем космодроме...
СОСЕДНИЙ МИР
Многие, наверное, читали роман знаменитого английского писателя
Герберта Уэллса «Первые люди на Луне». Герои этой книги, попавшие
на Луну, переживали там целый ряд приключений среди селенитов —
жителей Луны, удивительно похожих на больших разумных муравьев,
которые всю Луну, по рассказу Уэллса, превратили в огромный мура?
вейник, наделав в ней массу пещер, ходов, переходов, туннелей.
Этот роман написан около 50 лет назад. Умный и высокообразованный
писатель не располагал в то время многими нашими сегодняшними све¬
дениями о физической природе спутника Земли, и это дало ему в какой-
то мере право считать Луну обитаемой.
Ну, а как же с сегодняшней точки зрения? Что найдут первые астро¬
навты на Луне? Обитаема ли Луна?
196
По наблюдениям Луны в телескоп мы можем представить себе, как выглядит ее поверх¬
ность. Как не похож этот ближайший к нам мир на нашу Землю.
В любом учебнике астрономии, в любой популярной астрономиче¬
ской книге вы неизбежно найдете подробную карту лунной поверхности,
снимки отдельных участков ее, описание своеобразного ее рельефа. На
карте Луны нанесены десятки тысяч деталей; ее видимая поверхность
исследована куда лучше, чем некоторые области Земли. Измерена темпе¬
ратура на ее поверхности, даже обнаружены остатки атмосферы, плотность
которой не превышает 1/2000 плотности атмосферы Земли. Обнаружить
газ, имеющий такое разрежение, не легко и в земных условиях.
Луна — мертвый мир, гласят все описания. Сутки там длятся 29,53
земных суток. Почти полмесяца тянется один лунный день. Не ослабляе¬
мые и не смягчаемые чрезвычайно разреженной атмосферой, лучи Солнца
раскаляют ее поверхность до температуры в 100—120 градусов. В тонкой
пыли, покрывающей поверхность Луны, можно было бы не только печь
яйца, но и варить супы, жарить бифштексы... :
Ночью не защищаемая шубой атмосферы поверхность Луны стре¬
мительно охлаждается почти до 160 градусов ниже нуля. Это такой тре¬
скучий мороз, какого нигде никто на Земле в естественных условиях не
наблюдал.
Столь низкие температуры на Земле можно получить только искус¬
ственно, с помощью дорогих и сложных холодильных машин. При этих
температурах основные газы, составляющие атмосферу нашей планеты,—
азот и кислород — могут находиться в жидком виде. 280 градусов — та¬
ков температурный перепад между днем и ночью на Луне.
Ничего подобного на Земле нет. Область с резко континентальным
197
климатом — пустыня Сахара — может явиться лишь слабым подобием
Луны. В атмосфере над гигантской территорией Сахары почти нет водя¬
ного пара, оказывающего экранирующее, смягчающее действие, нет там
и водоемов, аккумулирующих тепло, а песчаная почва Сахары быстро
нагревается и быстро остывает. Поэтому суточные колебания температуры
здесь так же очень велики — они достигают 50 градусов. Днем путешествен¬
ники изнывают от 50-градусной жары, а ночью не могут напиться: вода
замерзает в их фляжках. Но это колебание температуры нельзя и сравнить
с тем, что наблюдается на Луне.
Впрочем, страшная жара на лунной поверхности днем — весьма услов¬
ная вещь. В замечательной научно-фантастической повести К. Э. Циол¬
ковского «На Луне» описывается, как случайно оказавшиеся на ее поверх¬
ности путешественники спасаются от жары в глубокой трещине. В этом,
пожалуй, не было большой необходимости. Любой клочок тени от скалы
является там естественным холодильником. Если когда-нибудь космиче¬
ские путешественники положат на поверхности Луны две фляжки с водой
на расстоянии полуметр:) друг от друга, но одну на солнце, а другую в
тени, первую разорвут пары закипевшей воды, тогда как в другой вода
замерзнет.
Высокая температура, наблюдаемая на поверхности Луны, не захва¬
тывает нижних слоев планеты; по всей вероятности, уже на глубине всего
в несколько сантиметров колебания температуры не превышают десят¬
ка градусов. А на глубине около метра она всегда остается постоянной.
Шубой, защищающей наш спутник от действия как сверхвысоких,
так и сверхнизких температур, является толстый слой пыли, мелко раз¬
дробленной, пористой, частицы которой почти не соприкасаются друг
с другом и передача тепла м яду которыми осуществляется также только
излучением.
Отсутствие воздуха, воды, крайне неблагоприятные температурные
условия — все это и заставляет утверждать, что жизни на Луне нет.
Однако Луна совсем не мертвый, неизменный и неподвижный .мир,
как это кажется. . И далеко не все знаем мы об этом самом близком к нам
мире. Не мало еще загадочного на его поверхности, не мало вопросов по¬
ставил он нашим астрономам и астрофизикам.
Когда-то, когда впервые в телескоп обнаружили горы на Луне, пятна
полярных снегов на Марсе, густые слои облаков на Венере, наблюдателей
поражало сходство между планетами в нашей солнечной системе.
Сейчас больше поражает различие между ними. Действительно, очень
мало похожего на наши земные образования находим мы на поверхностях
исследованных с помощью телескопа планет, в том числе и на нашей Луне.
Для ее поверхности характерны гигантские цирки и кратеры, словно
по циркулю проведенные кольца гор. Что это? Следы от падений огромных
метеоритов или поднявшиеся из глубины планеты и лопнувшие на ее по¬
верхности газовые пузыри? Ничего похожего на эти образования незнаем
мы ни на Земле, ни на поверхности других планет.
Светлые лучи. В южном полушарии Луны расположен один из самых
198
Вот она — карта видимой половины Луны.
известных и красивых лунных кратеров — Тихо. От него во все стороны
расходятся светлые линии, словно меридианы от полюса. Сотни и тысячи
километров — длина этих линий. Окружены ими и некоторые другие
кратеры. О происхождении и строении этих линий мы также ничего ска¬
зать не можем. Они — монопольная особенность нашего ночного спутника.
На скалистом южном берегу Моря Дождей находится сравнительно
небольшой кратер Эратосфен. Едва первые лучи Солнца озаряют его дно,
там начинаются удивительные изменения. В центре его возникает темное
пятно, которое непрерывно расширяется. К середине лунного дня оно
199
достигает максимальной величины, а затем начинает уменьшаться. Впе¬
чатление такое, словно огромные тучи каких-то насекомых выползают
из глубины планеты и движутся вслед за солнечными лучами.
Советские астрономы твердо установили, что эти пятна не могут быть
образованы тенями от каких-либо незаметных объектов. Действительный
член Академии наук УССР Н. П. Барабашов объясняет это явление оса¬
ждением и испарением инея, закрывающего.и открывающего билее темную
поверхность планеты. Возможно и еще одно объяснение: дно кратера Эра¬
тосфена состоит из пород, претерпевающих какие-то физические измене¬
ния под влиянием температуры. Окончательно тайну изменяющих свою
величину и форму темных пятен, наблюдающихся не только в кратере
Эратосфена, айв других местах Луны, смогут раскрыть только космические
путешественники.
Не мало и других, «довольно странных и загадочных», по выражению
Н. П. Барабашова, изменений открыто на Луне астрономами. И объясне¬
ния их, которые дадут космические путешественники, могут оказаться
весьма и весьма неожиданными...
А та, другая сторона Луны, которую не видел ни один земной астро¬
ном. Разве там не могут ожидать совершенно удивительные открытия?
Разве для жителей Сатурна, если бы таковые были, не было неожидан¬
ностью обнаружить черную сторону одной из своих лун — Япета. Ведь к
своей центральной планете Япет также повернут всегда одной стороной,
которая почти в 6 раз светлее его отвернутой стороны. А по величине Япет
не так уж значительно отличается от Луны, это не кусок скалы в несколь¬
ко десятков километров в поперечнике. Может быть, и жителям Земли
откроется на той стороне Луны нечто совершенно неожиданное...
Такова Луна — такой, казалось бы, на первый взгляд, известный нам
и такой таинственный соседний мир, первый, на который ступит нога по¬
сланцев Земли, разведчиков космического пространства.
ПОКОРЕННАЯ ЛУНА
Космический корабль весьма странной формы — мы уже знаем, как
получается такая, на первый взгляд, предельно несообразная форма ко¬
рабля, собираемого из отдельных кусков, — яростно ударяя в камен¬
ную почву Луны струей раскаленных газов, тяжело сел на широко раз¬
двинувшуюся треногу. На мгновение он качнулся — одна из опор попала
в неглубокую трещину,— но тут же выровнялся: автоматы удлинили эту
опору, пока она твердо не оперлась о дно трещины. Стремительно опала
поднятая выхлопными газами пыль, и снова все стало неподвижным в этом
мертвом мире, покой которого был на несколько мгновений нарушен
спуском корабля. Кажется, что и его муравьиноподобное тело с узкими
перешейками между круглыми цистернами станет отныне неподвижной
частью пейзажа.
Но нет, не таковы нежданные гости из космоса, посадившие здесь
200
Первое жилище на Луне — клочок уюта на поверхности этого негостеприимного мира.
Внутренняя обстановка его должна удовлетворять основным требованиям: быть лег¬
кой, компактной и удобной.
свой корабль. Это беспокойные гости — люди с Земли. И с того самого
дня, когда нога первого человека оставит свой след в вековечной лунной
пыли, никогда уже не обретет ночной спутник своего былого спокойствия.
В одной из секций космического корабля беззвучно открылась дверца
(звуки здесь, на Луне, передаваться могут только через почву, а она,
пористая и раздробленная, плохой проводник звука), и легкая капроновая
лестница падает из нее наружу. По ней спускается человек в костюме,
похожем на водолазный. Скафандр этого костюма из прозрачной пласт¬
массы. Сквозь него виднеется молодое лицо с внимательными живыми
глазами, в которых трепещет восторг.
Еще бы, этому человеку, спускающемуся по капроновой лестнице,
выпала честь первым ступить на почву другой планеты. От нетерпения он
прыгает вниз с высоты 6—7 метров и медленно «приземляется», нет,—«при¬
луняется». А за ним уже спускаются второй пассажир корабля, третий...
Они становятся в круг, и легкий алюминиевый шест поднимается на
почве Луны. А на нем — неколеблемое ветром, неподвижно висящее, но
до слез волнующее окружающих алеет полотно советского флага...
Первые шаги первых людей на Луне.
201
Первым пристанищем космических путешественников может служить
сам корабль. Но его обжитые каюты тесны, неудобны. В них нельзя раз¬
местить даже все то научное оборудование, которое лежит в грузовых
отсеках. А ведь новая аппаратура будет поступать с автоматическими
ракетами. Луна должна быть обжита по-настоящему.
Захватив геологический молоток, делая с шестом громадные, 20-мет¬
ровой длины прыжки, один из членов экипажа отправляется к ближайшей
группе скал. Что может предложить Луна ее первым обитателям? Неу¬
жели только покрытый пылью камень, раскаленный днем и промороженный
ночью?
Нет, мир Луны оказался гостеприимнее. В ближайших же отрогах
гор, всего в нескольких километрах, обнаружены пещеры самых разно¬
образных величин и форм. Их разветвляющиеся ходы то расширяются в
гигантские залы, то сужаются до размеров щели. Что ж? Это уже первое
пристанище.
Астронавты забирают с собой огромные тюки вещей — на Земле каж¬
дый такой тюк не поднять и пятерым — и направляются к облюбованным
пещерам. В одной из них, наиболее приглянувшейся им, устраивается
первый лунный дом.
Этот дом астронавты принесли на себе. Вот уже разложено на выров¬
ненном дне пещеры круглое пластмассовое полотнище. Один из астронав¬
тов присоединяет к нему нечто вроде металлического шкафа, у которого
вместо задней стенки почему-то тоже сделана дверь. Это и будет дверью
в жилище астронавтов, двойной дверью, которая будет служить шлюзом
для входа и выхода в дом. Двери эти можно будет открывать только по¬
очередно: вторую после того, как будет закрыта первая. Если открыть две
двери сразу, воздух из дома уйдет, смешается с редкой атмосферой
Луны.
Другой астронавт между тем подсоединяет к вентилям развернутого
полотнища трубопровод от баллонов со сжатым воздухом. «Дом» начинает
раздуваться, как детский шар. И вот он уже стоит в пещере, освещаемой
резкими лучами электрических ламп астронавтов.
Он — полукруглый, похожий на снежный чум, который строят себе
жители Гренландии. Диаметр этого полушара около восьми метров,
высота — чуть больше трех. Открыв двери ключом и соблюдая все пре¬
досторожности, чтобы не выпустить воздух, астронавты с необходимыми
вещами входят внутрь его. Первое лунное новоселье!
Впрочем, тут все первое, и удивляться этому не следует. Войдя
внутрь, астронавты не спешат снять с себя костюмы. Надо жилище снача¬
ла прогреть. В этой пещере царит адский холод — минус 100 градусов! Ведь
сюда никогда не проникают прямые лучи Солнца. И астронавты, вклю¬
чив электропечи, следят, как медленно поднимаются в трубах струйки
не замерзающих при сверхнизких температурах жидкостей. 15 градусов
ниже нуля, и температура продолжает подниматься. Ну, пора раздеваться.
Помогая друг другу, астронавты снимают прозрачные шлемы и надо¬
евшие костюмы, которые в значительной степени затрудняют движения.
202
Наконец-то можно протянуть руку и пожать протянутую тебе навстречу
дружескую ладонь, не отделенную двоцным слоем резины!
Небогата первая обстановка первого лунного дома. Прежде всего,
здесь аппараты для регенерации воздуха. Давление его здесь довольно
значительно, лишь процентов на 30 ниже, чем на Земле, на уровне моря.
Но парциальное давление кислорода в этом воздухе даже несколько больше,
чем на Земле, и поэтому никаких неудобств обитатели не испытывают.
Да и в течение всего перелета на корабле они дышали такой разреженной,
но обогащенной кислородом смесью. Пользование такой смесью позволяет
несколько уменьшить общее количество забираемого с собой в космиче¬
ский полет воздуха.
Во-вторых, электропечи для обогрева и аккумуляторы для их пи¬
тания и освещения на первое время...
Да, тепло здесь надо беречь. Аккумуляторов хватит ненадолго. И
хотя двойная пластмассовая стенка дома обладает не очень большой тепло¬
проводностью, ее надо еще уменьшить.
Теплоизоляционных материалов на Луне — хоть отбавляй. Она вся
покрыта ими. Это та пыль, которой покрыта Луна.
И после непродолжительного отдыха, снова надев свои костюмы и
выйдя на поверхность Луны, астронавты обсыпают свой дом со всех сто¬
рон пылью, которую собирают с поверхности планеты. Работается здесь
легко. Очень помогает уменьшение силы тяжести. И теплоизоляционный
слой пыли — целый холм, под которым укрылся пластмассовый дом астро¬
навтов, удалось насыпать за какие-то полчаса.
Ну, жилье в основном готово. Здесь под покровом пещеры астронав¬
ты могут не бояться удара какого-нибудь шального метеорита. А потом,
исследовав воздухопроницаемость ее сводов, может быть, приняв какие-
нибудь искусственные меры вроде специальной обмазки или покраски,
плотно замуровав все щели и выходы, кроме одного, удастся превратить
в жилище всю пещеру... Это было бы очень кстати. Многие исследования,
можно будет проводить в этой обогретой и освещенной пещере, наполнен¬
ной воздухом, привезенным с Земли...
И, наконец, первый сон на Луне.
Нет, совсем не так уж плохо, как может показаться на первый взгляд,
оборудован лунный домик. Оказывается, у него внутри есть и пластмас¬
совые же мягкие и удобные стулья, и гамаки, и даже несколько столи¬
ков для работы. Все это органически входит в его устройство и само вста¬
ло на свои места, когда в него пустили воздух.
Правда, в нем нет окон. Но они и не нужны... И уставшие астронавты
поудобнее устраиваются в гамаках.
Счет времени астронавты ведут не по лунным, а по земным дням, ибо
здесь все еще продолжается раннее утро. Солнце за 20 с лишним часов
с момента прибытия ракеты чуть-чуть поднялось по небу. Следующий день
также был весь занят трудом. Прибыла первая автоматическая ракета с гру¬
зом. Она опустилась всего в 2 километрах от ракеты, привезшей астронавтов,
и по счастливой случайности даже ближе к жилищу астронавтов, чем первая.
203
Разгрузив ракету, обнаружили дополнительные запасы кислорода, неболь¬
шой автомобиль-вездеход на гусеничном ходу с герметической каби¬
ной и прозрачным пластмассовым кузовом, горючее для автомобиля.
Автоматические ракеты с грузами теперь будут поступать беспрерывно.
Земля не оставит своих посланцев без поддержки.
На следующей ракете прибывает гелиоэлектростанция. Это и необ¬
ходимо. Аккумуляторы были в значительной степени разряжены еще в
полете, сейчас немалое количество энергии уходит на отопление и осве¬
щение, на питание приборов и радиосвязь.
Астронавты на открытом месте, освещаемом лучами Солйца, начинают
собирать из отдельных частей свою гелиоэлектростанцию. Она ничем, по
существу, не отличается от гелиоэлектростанций, используемых на косми¬
ческом корабле. Специальное часовое устройство поворачивает ее узкое
и длинное изогнутое зеркало вслед за Солнцем. И под сводами пещеры
вспыхивают ожерелья электрических лампочек. Сколько веков не знали
эти своды ни одного луча света — и вот они озарены потоками лучей. А
навстречу этим зажженным человеком огням вспыхивают другие — на сте¬
нах, на полу, на сводах пещеры. Это отблески огней, дробящихся в гранях
кристаллов, среди которых, наверное, не мало драгоценных...
Гелиоэлектростанция работает непрерывно, на полную мощность-.
Ведь за оставшееся время лунного дня надо зарядить аккумуляторы на
всю лунную ночь. Астронавты разбирают свой корабль, на котором они
еще должны будут вернуться на Землю, и с помощью специального лун¬
ного автомобиля по частям свозят его в свою пещеру. Это делается тоже
в виде предосторожности от метеоритов. На незащищенной поверхности
Луны остаются только гелиоэлектростанция, антенны радиосвязи и радио¬
телескопа да временное помещение обсерватории, под которую переобо¬
рудован один из пустых баков из-под горючего.
Второй пустой бак находится в пещере; он служит складом горючего.
В случае нужды его можно будет использовать и для жилья...
Примерно так представляем мы себе сегодня первое поселение человека
на Луне. Наверное, не все мы здесь предусмотрели, не все угадали, не все
правильно предвидели. Действительность очень скоро внесет свои коррек¬
тивы.. Но абсолютно ясно одно: этот полет на Луну с целью обосноваться
на ней обязательно состоится. Земля пришлет своим посланцам все для
жизни, научной работы. И с каждым днем все дальше от первого лагеря
будут уводить отпечатанные в пыли следы гусениц вездехода. Все более
широкие районы включатся в круг исследований.
Разрастается и лунный город. Луна очень скоро должна будет перейти
на самообслуживание. Новые и новые люди будут прилетать сюда на смену
и в добавление к проработавшим здесь положенное время. Новые пещеры
приспособят они для жилья, для складов, для работы. И не только с Земли
будет поступать сюда все для поддержания жизни первых лунных
посланцев. Свои собственные ресурсы откроет Луна людям. Может быть,
будут найдены залежи ископаемого льда, а это даст не только воду для питья,
но и кислород для дыхания. Ведь воду можно разложить на кислород и
204
Обжитый мир Луны. Кинэфильм расскажает о нем жителям Земли.
водород с помощью электрического тока. Будут сооружены лунные оран¬
жереи и парники, и почва Луны станет плодоносить. В цирках ее встанут
заводы синтетического топлива для ракет. Может быть, будут найдены
залежи самородных металлов, серы и других ископаемых, которые легко
смогут использовать первые поселенцы.
Настанет время, и на том месте, где стояла пластмассовая палатка,
вырастет на Луне целый промышленный город — космопорт, научный
центр и пересадочная станция космических кораблей, отправляющихся в
дальние маршруты.
Это, конечно, будет нескоро. Гораздо позже того, как первый пластмас¬
совый домик, развернутый на Луне, привезут обратно на Землю и выставят
в музее рядом с грозоотметчиком Александра Попова и паровозом Сте¬
фенсона.
205
КОГДА ЭТО ПРОИЗОЙДЕТ?
Однако «открытие Луны»—первое посещение ее человеком — про¬
изойдет еще не сегодня и не завтра. Это только в научно-фантастических
романах гениальный изобретатель строит космический корабль и отправляет¬
ся на нем сразу на Луну или на Марс, а то и сразу на несколько планет
проездом. В действительности проблема космических путешествий столь
грандиозна, что решение ее не под силу не только одному, а целой дюжине
гениев. Лишь напряженный труд многих и многих ученых разных специ¬
альностей позволит решить эту задачу. Кроме согласованных дружных уси¬
лий, труда десятков тысяч людей, решение этой проблемы потребует и вре¬
мени. Ведь оно может быть осуществлено только последовательно, этап за
этапом.
Первый этап — создание автоматических ракет, способных подняться
на высоту в 300—400 километров. Эта задача в настоящее время решена.
Первый этап завершен созданием автоматических искусственных спутников.
Земли, запущенных советскими учеными в конце 1957 года.
Следующий этап — проникновение человека в космос. Сначала — пер¬
вые полеты в специально оборудованных ракетах, затем первый «обитаемый»
искусственный спутник, а затем и создание космического острова — пе¬
редового бастиона человечества на пути к звездам. Этот этап, видимо,
завершится полетом ракеты с экипажем вокруг Луны.
Наконец, третий этап — посещение Луны и ближайших планет нашей
солнечной системы с высадкой на их поверхности.
Разные ученые называют разные сроки осуществления этих этапов,
но все они укладываются в ближайшее столетие. Так, изестный американ¬
ский ученый Крафт Эрике считает, что на Луну ракеты будут отправлены
в течение ближайших двух лет. В 1964-1966 годах ракеты с людьми смогут
произвести разведку Луны и посадить на нее летательные аппараты с при¬
борами. В 1967—1970 годы межпланетные ракеты проведут исследования
внутри солнечной системы. В 1970 году, по его мнению, будет совершена
посадка на Марс, а в 1980-х годах начаты исследования и вне солнечной
системы.
Настанет время — ив учебных заведениях, в которых будут готовить
профессионалов-межпланетчиков, будут ежегодные недоборы. Можно пред¬
ставить себе, какая это будет удивительно скучная вещь — межпланетный
полет! Даже поездка на современном теплоходе из Европы в Австралию,
когда пассажиры неделями не видят ничего, кроме неба и воды, воды и неба—
считается удивительно нудной штукой. А ведь космическая ракета не смо¬
жет предоставить своим пассажирам и четверти тех удобств и развлечений,
которые может предоставить современный океанский лайнер. Конструкторы
будут стремиться выгадать каждый кубический дециметр, каждый килограмм
веса! Немного будет желающих обречь себя на всю жизнь на периодически
повторяющиеся многомесячные заключения в тесных кубриках межпла-
206
нетного корабля. А ведь месяцами будут измеряться только рейсы на бли¬
жайшие планеты — Марс, Венеру, Меркурий. Продолжительность всех
других перелетов будет измеряться годами... Нет, конечно, молодежь пой¬
дет в геологические, инженерные, сельскохозяйственные, только не в астро-
навтические вузы...
Но это — дело еще отдаленного будущего. Участие же в первых по¬
летах, каждый из которых будет подвигом, каждый из которых принесет
несравнимые по своей грандиозности открытия, будет величайшим
счастьем, честью, которой будут добиваться лишь лучшие из лучших.
Уста премудрых нам гласят:
Там разных множество светов,
Несчетны солнца там горят,
Народы там и круг веков.
М. В. Ломоносов
Л
О&ЛбПШ,
' к&исьь
ГЛАВА ВОСЬМАЯ
К ЖИВЫМ — ЖИВЫЕ
Если не будет изобретен и применен атомный реактивный дви¬
гатель, полеты на Луну, Марс, Венеру с высадкой на их поверх¬
ностях будут чрезвычайно дорогими и сложными предприятиями.
Вероятно, они будут возможны только с искусственного спутни¬
ка — космического острова. Для осуществления их придется в
сложных условиях космического пространства собирать чрезвы¬
чайно громоздкие, тяжелые космические корабли, может быть,
состоящие из нескольких ступеней. Однако это под силу современ¬
ной технике. Мало того, уже имеются хорошо разработанные про¬
екты экспедиций для посещения ближайших планет солнечной системы.
Один из таких проектов предполагает, что сборка космической армады
осуществляется на искусственном спутнике. Трехступенчатые корабли»
паромы — по расчету их потребуется несколько десятков штук — в тече¬
ние нескольких месяцев доставляют на круговую орбиту требующееся ко¬
личество горючего, оборудования, приборов, части кораблей, которые от¬
правятся в дальний полет. Целая армада — десять гигантских космиче¬
ских кораблей, начальный вес каждого из которых равен 3 720 тоннам,—
будет снаряжена для полета к концу подготовительного периода.
Это будут гигантские корабли, совершенно непохожие нате ракеты,
которые доставили их части и все оборудование с Земли на искусственный
спутник. Они будут составлены из отдельных баков с горючим, часть из
которых, вероятно, будет шарообразной. Эти баки —космические цистерны—
будут представлять собой по существу каучуковые или резиновые мешки.
209
Крепость их стенок может быть не очень большой, так как им надо будет
выдержать только инерционные ускорения, не очень большие по величине.
В соответствующий момент включатся двигатели кораблей, армада
покинет круговую траекторию и ляжет на гиперболическую, которая за¬
тем перейдет в эллиптическую, касательную к орбите Марса. Несколько
более часа продлится работа моторов каждого корабля, так как развива¬
емая ими тяга не велика — всего около 200 тонн. Но за этот час затрачи¬
вается большая часть всего горючего, которое запасено на кораблях. Вес
каждого корабля в тот момент, когда двигатели будут выключены, соста¬
вит всего 906 тонн.
Двести шестьдесят дней продлится полет в космическом пространстве,
и к концу этого срока армада приблизится к красноватому шару Марса. Сно¬
ва включаются двигатели кораблей, и армада ложится на круговую орбиту
вокруг Марса. Еще меньше становится вес кораблей. Каждый из них весит
уже всего 410 тонн.
Теперь необходимо совершить высадку на поверхность планеты. Для
этого используются три посадочные лодки — специальные небольшие ра¬
кеты. Они снабжены широкими крыльями для планирования, и торможения
в разреженной атмосфере Марса. Общий полезный груз, который опустят
на поверхность планеты эти лодки, составит около 150 тонн. Этого доста¬
точно, чтобы привезти сюда средства передвижения по поверхности планеты,
надувные домики, исследовательскую аппаратуру — все необходимое для
большой комплексной экспедиции ученых в составе 50 человек на срок
свыше 400 дней.
Сначала в районе полюса планеты осуществляет посадку только одна
посадочная лодка. По всей вероятности, будет целесообразно посадку ее
произвести на лыжи. Она останется навсегда на Марсе, поэтому вместо
горючего, необходимого для взлета, она будет загружена оборудованием,
автомобилями-вездеходами и т. д. Около 125 тонн полезного груза приве¬
зет она на Марс. Ее экипаж сразу же начнет разведку поверхности Марса,
подыскивая в экваториальной области удобные площадки для приземления
двух других посадочных лодок, имеющих в своих баллонах горючее для
обратного взлета на круговую орбиту и несущих по 12 тонн полезного
груза. Посадка этих лодок будет осуществлена на колесные шасси.
Марс меньше Земли, сила тяжести на нем меньше, и окружная скорость,
при которой тело становится спутником этой планеты, лишь немногим
больше 3,5 километра в секунду. Поэтому.для взлета с поверхности Марса
на его круговую орбиту достаточно одной ступени ракетного корабля.
Оставив на Марсе лишнее оборудование, отцепив крылья и шасси,
которые были нужны при посадке, но уже не понадобятся при взлете,
уложив в кабины собранные коллекции, записи, образцы, весь состав
экспедиции соберется в пассажирских каютах двух посадочных лодок,
опустившихся у экватора. Снова загремят реактивные моторы, развивая
у каждой лодки тягу в 200 тонн.
Свыше 110 тонн топлива потребуется сжечь каждой лодке для того,
чтобы лечь на круговую траекторию, да еще по нескольку тонн для того,
210
Так по предположениям некоторых ученых будет выглядеть космический корабль для
полета с орбиты искусственного спутника Земли на Марс.
чтобы согласовать свое движение с оставленными на круговой траектории
семью космическими кораблями. Три корабля, доставившие сюда поса¬
дочные лодки, остаются на орбите искусственного спутника Марса.
Достигнув орбиты этих кораблей, весь экипаж экспедиции равномерно
разместится в их каютах. Вес каждого из них составляет около 408 тонн,
включая 222 тонны горючего, необходимого для того, чтобы лечь на' обрат¬
ный курс, достигнуть Земли и стать ее искусственным спутником. Этот
проект организации космической экспедиции на Марс выдвинул В. Браун.
Вот какой громоздкой, неудобной получается космическая армада
для полета на Марс с использованием жидкостного двигателя. Примерно
такой же будет и экспедиция на Венеру или на Меркурий.
В конце 1957 года Вернер Браун опубликовал «облегченный»
вариант марсианской экспедиции — всего на двух кораблях с начальным
весом 1 700 тонн, с двенадцатью участниками полета. Но и в этом случае
экспедиция остается чрезвычайно трудноосуществимым предприятием.
Положение резко изменится, когда будут созданы реактивные двига¬
тели, работающие на энергии расщепленного ядра атома. В отсеках для
горючего одной ракеты можно будет разместить столько расщепляющихся
материалов, что их хватит и на взлет с Земли, и на посадку на соседней пла¬
нете, и на возвращение на Землю. Да еще в пути не придется волноваться
о том, что горючего не хватит...
Армада ли многоступенчатых жидкостных космических кораблей,
стремительная ли космическая ракета с двигателями, работающими на атом¬
ном горючем, — это сейчас сказать трудно, но экспедиции с Земли срав¬
нительно скоро отправятся на соседние нам планеты. И видимо, первой,
ноторую иосетят наши астронавты, будет Марс.
Таинственный Марс. Таинственный соседний с нами мир в солнечной
системе, так похожий на нашу Землю. Ярк0'красная, как сверкающий
рубин, звезда, о которой еще в глубокой древности начали складывать ле¬
генды.
Марс значительно меньше нашей Земли — его диаметр составляет
всего 6 780 километров, а масса всего 0,1 массы Земли. Он движется по ор¬
бите со скоростью 24,1 км/сек на среднем расстоянии от Солнца в 1,5 раза
большем земного. Этот путь он проходит за 686,98 земных суток. Он вра¬
щается вокруг своей оси за 24 часа 37 минут 23,6 секунды. Эта ось враще¬
ния наклонена к плоскости орбиты почти так же, как земная ось, и поэто¬
му на Марсе происходит смена времен года почти так же, как на Земле.
За это сходство Марс иногда называют двойником Земли.
Марс окружен атмосферой, значительно более разреженной, чем земная,
й отличающейся от нее по химическому составу и строению. Во всяком
•случае в ней во много раз меньше и кислорода и воды, чем в земной. В этой
лтмосфере плавают облака, из которых выпадают твердые осадки — иней;
в ней клубятся вечерние и утренние туманы.
Полюсы Марса покрыты белыми шапками, величина которых изме-
212
няется в зависимости от времени года.
Зимой белые шапки увеличиваются,
летом уменьшаются. Наверное, так же
выглядит из космического простран¬
ства изменение величины снежных
покровов на Земле. Весной граница
снегов отступает далеко к полюсу,
осенью и зимой приближается к эква¬
тору. Путем специальных исследова¬
ний удалось установить, что белые
шапки Марса действительно образо¬
ваны ледяным покровом. '
Но на этом и кончается сходст¬
во между планетами-близнецами. По¬
верхность Марса нигде не покрыта
сколь-либо значительным водным про¬
странством. От полюса до полюса это
ровная, гладкая поверхность суши.
На ней нет сколько-нибудь значитель¬
ных горных цепей, скал, холмов.
Весь рельеф Марса состоит из дюн,
барханов, ветровой песчаной ряби,
мелких трещин.
Климат на Марсе суровый, значи¬
тельно более суровый, чем на Земле.
Зимой поверхность Марса даже днем имеет очень низкую температуру;
от минус 50 до минус 80 градусов. В экваториальной зоне в полдень тем¬
пература поднимается до плюс 25 градусов, однако ночью она также падает
значительно ниже нуля. В полярных областях в течение непрерывного лет¬
него дня температура долгое время держится в пределах от 0 до плюс 15
градусов.
Совершенно гладкая красноватая поверхность Марса, однако, имеет
целый ряд резко различимых темных пятен. Эти пятна по привычке назы¬
вают «морями», хотя, по всей вероятности, это просто более увлажненные
участки почвы Марса, частично покрытые растительностью.
Окраска марсианских «морей» изменяется в зависимости от времен го¬
да. Те моря, которые находятся в экваториальной части планеты, боль¬
шую часть года имеют голубую, серо-голубую и серо-зеленую окраску.
Между весной и осенью некоторые из них приобретают зеленый оттенок.
«Моря» и «заливы», находящиеся в умеренном поясе планеты, имеют
голубую и зеленую окраску только в летний период. Причем, чем ближе
располагается темное пятно к полюсу, тем короче у него период зеленого
и голубого цвета. Осенью эти пятна приобретают коричневый оттенок.
Все это удивительно похоже на изменения цвета наших земных расти¬
тельных покровов. Но как все-таки доказать, что на Марсе есть жизнь,
хотя бы растительная? Кик окончательно убедиться в том, что не везде
Загадочный сосед Земли — Марс.
По всей вероятности, он будет пер¬
вым после Луны небесным телом,
на которое ступит нога астронавта
с Земли.
213
посланцы Земли во время своих космических полетов будут встречать
только мертвый хаос скал, застывшей лавы, ядовитые метановые вихри?
Ответил на эти вопросы советский ученый член-корреспондент Ака¬
демии наук СССР Гавриил Адрианович Тихов.
Тихов решил твердо доказать, что темные, изменяющие свой цвет
пятна на Марсе — области растительности. Для этого он обратился
к исследованию свойств земной растительности.
Фотографам хорошо известно, что если в яркий солнечный день снять
сосну или ель сквозь светофильтр, пропускающий только невидимые гла¬
зом инфракрасные лучи, дерево на снимке получится белым, словно усы¬
панным снегом. Большинство земных растений отражает инфракрасные
лучи целиком, почему и получаются такие снимки.
Тихов изучил фотографии Марса, сделанные.в инфракрасных лучах.
Если «моря» и «каналы» Марса на них получаются белыми, рассуждал
Тихов, значит, они представляют собой области, покрытые растительностью,
йодобной земной.
Но на полученных снимках ему не удалось рассмотреть белых пятен —
марсианские «моря» не отражали инфракрасных лучей.
Тихов снова вернулся к исследованию свойств земных растений.
Оказалось, что хорошо отражают инфракрасные лучи только южные ра¬
стения, живущие в теплом климате. Они получают от Солнца столько теп¬
ла, что им уже не нужно тепло инфракрасных лучей и они отража¬
ют их.
Иначе ведут себя северные растения: ель, можжевельник, морошка
или мхи. Им, жителям холодных областей земного шара, не слишком из¬
балованным щедротами солнечных лучей, приходится для поддержания
своей жизнедеятельности поглощать и видимые лучи и инфракрасные.
И на снимках в инфракрасных лучах они не получаются белыми, как не
получались белыми и марсианские «моря».
Мы уже говорили, что Марс находится в полтора раза дальше от Солн¬
ца, чем Земля, почему климат там значительно более холодный и суровый,
чем на Земле, похожий, может быть, только на климат наших полярных
областей. Растения Марса должны поэтому походить на растения северных
широт нашей планеты.
Так казавшийся сначала неудавшимся опыт фотографирования
Марса в инфракрасных лучах стал убедительным доказательством суще¬
ствования там растительной жизни. «Вероятно там (на Марсе), — пишет
Г. А. Тихов,— живут вечнозеленые растения типа наших мхов, плаунов
и жестколистных приземистых растений вроде брусники, клюквы, морошки.
Могут жить низкорослые деревца, похожие на земные карликовые берез¬
ки и ивы».
В настоящее время исследования о существовании растительности
на других планетах и в первую очередь на Марсе вылились в целую науку —
астроботанику. В составе Академии наук Казахской ССР создан и плодо¬
творно работает под руководством Г. А. Тихова специальный сектор астро¬
ботаники. Ученые, работающие в этой области науки, ищут и находят но-
214
вые факты, подтверждающие и уточняющие наши знания о жизни на дру¬
гих планетах. И сегодня мы можем быть твердо убеждены, что Земля —
отнюдь не единственная носительница жизни в нашей солнечной системе,
что, очутившись на Марсе, космические путешественники найдут там жизнь
хотя бы растительную.
Настанет время, и на Земле в специальных теплицах, в которых будут
искусственно созданы условия, подобные марсианским, будут высажены
семена привезенных оттуда растений. Может быть, среди них найдутся
и такие, которые приспособятся к климатическим условиям некоторых
областей нашей Земли. Среди них могут оказаться и чрезвычайно полез¬
ные для человека, обладающие удивительными свойствами...
Космические путешественники, видимо, привезут и на Марс семена
земных растений. Трудно сказать, каковы возможности в этой области
и какие результаты может принести этот обмен флорой.
А. есть ли на Марсе фауна — животные, птицы, насекомые, разум¬
ные существа? На этот вопрос в настоящее время ответить трудно, почти
невозможно. Но, по всей вероятности, развитие органического мира там
не должно остановиться на создании растительных форм жизни, оно неиз¬
бежно должно создать и животные организмы,
В связи с этим необходимо упомянуть еще об одном интереснейшем
явлении, наблюдаемом на Марсе,—его «каналах».
Впервые «каналы» на Марсе — геометрически правильные полоски,
тянущиеся от одного «моря» до другого, — обнаружил итальянский уче¬
ный Анджело Секки 100 лет назад — в 1859 году. Он же дал им это
злополучное название, ставшее позже причиной стольких недоумений,
но зато усилившее интерес к Марсу со стороны не только астрономов.
Существование каналов подтвердил другой итальянский ученый—Скиа¬
парелли. Его поразила геометрическая правильность этих образований
на поверхности Марса, пересекающих в разных направлениях его рыже¬
вато-красные пустыни. Скиапарелли обнаружил и другие закономерности
в их строении: они никогда не обрывались на полпути, выходили из «морей»
и «озер» и в «моря» и «озера» впадали. Если каналы пересекались или встре¬
чались, на этом месте можно было заметить небольшое пятнышко.
В 1893 году Скиапарелли напечатал статью, в которой высказал
предположение, что «каналы» Марса построены разумными существами, что
с помощью этих каналов марсиане распределяют по поверхности своей
планеты скудные запасы воды, образующиеся при таянии снегов и льдов
полярных шапок, и что, конечно, не сами каналы видны в телескопы, а
широкие полосы полей и садов, выращенных трудолюбивым населением
планеты вдоль этих каналов...
В настоящее время наиболее вероятно предположение, что каналы
действительно представляют собой узкие полосы растительности. Изме¬
нение цвета этой растительности идентично с изменением цвета раститель¬
ности марсианских «морей». Мало того, изменение цвета каналов проис¬
ходит не сразу, а начиная от полярных шапок весной — как будто таю¬
щая вода течет по их руслам со скоростью 3—4 километра в час, и по мере
215
ее продвижения пробиваются из почвы ростки растений... Но спор о про¬
исхождении «каналов» не снят с повестки дня до сих пор.
Возможности астрономии сегодняшнего дня недостаточны для того,
чтобы окончательно решить этот спор. По всей вероятности, он будет ре¬
шен только астронавтами. С нашей точки зрения, гипотезы о том, что «ка¬
налы»— это какие-то своеобразные разломы в почве Марса, еще менее
убедительны, чем предположение о создании разумными обитателями этой
планеты грандиознейшей оросительной системы. И главное — почему это
невозможно? Почему только на Земле материя смогла развиться до своей
высшей формы, когда она начинает постигать самое себя? Почему Земле
должна быть отдана привилегия быть единственной носительницей разума
в нашей планетной системе?
На это обычно отвечают: а почему марсиане, сумевшие построить столь
изумительную ирригационную систему, не прилетают к нам на Землю?
А почему мы до сих пор не прилетаем на Марс? Мы, создающие на по¬
верхности нашей планеты целые искусственные моря? Наши сооружения
не уступают по грандиозности марсианским, особенно если мы учтем сжатые
сроки наших строек и пониженную силу тяжести на Марсе, составляю¬
щую там всего 0,38 земной. А вспомним грандиознейшие и совершенней¬
шие оросительные системы, создававшиеся древними народами тысячи лет
назад,— в Египте, Ассирии, Китае, Хорезме. Ведь эти оросительные си¬
стемы создавались еще тогда, когда люди не мечтали о межпланетных пере¬
летах. И может быть, как раз сейчас развитие марсианской техники стоит
накануне космического полета для открытия Земли, подобно тому, как
наша техника рассчитывает свои силы для полета на Марс...
Во всяком случае астронавтам, которые первыми прилетят на эту
бесспорно несущую на себе жизнь планету, надо будет предучесть воз¬
можность встречи с разумными ее обитателями, стоящими не ниже их на
лестнице знания, культуры, развития...
ГЛАЗАМИ МАРСИАН
Впрочем, некоторые известные ученые считают, что Марс представ¬
ляет собой планету, абсолютно непригодную для жизни. Основным дово¬
дом при этом является то, что условия на нем в значительной степени отли¬
чаются от земных, которые почему-то принимаются за единственно иде¬
ально пригодные для развития жизни.
А ведь, по всей вероятности* это не так. Не планета наша идеально
приспособлена для развития жизни, а жизнь идеально приспособилась
к условиям, существующим на Земле. Не потому ультрафиолетовое из¬
лучение Солнца задерживается в основной своей части в атмосфере, что
оно губительно для многих форм земной жизни, а именно потому оно и
является губительным, что не достигает земной поверхности и жизнь не
приспособилась к нему. Разве можно утверждать, что если бы атмосфера
Земли пропускала ультрафиолетовое излучение Солнца, на Земле бы не
было жизни? Конечно, нет!
216
Вот как широка приспособляемость жизни. На этой таблице нанесены
границы приспособляемости тех или иных классов живых организмов
и границы условий, существующих на тех или иных планетах. Цифры
означают:
1. Дрожжи. 2. Споры бактерий. 3. Иглокожие. 4. Круглые черви.
5. Плесневые грибки. 6. Железобактерии. 7. Коловратки и круглые чер¬
ви. 8. Сине-зеленые водоросли. 9. Семена высших растений. 10. Назем¬
ные млекопитающие. И. Морские млекопитающие. 12. Насекомые. 13. Ры¬
бы. 14. Наземные растения. 15. Птицы. 16. Лишайники. 17. Мхи. 18. Ти¬
хоходки и круглые черви. 19. Ракообразные. 20. Головоногие моллюски.
217
Дивную приспособляемость жизни к самым различным, в том числе
и суровым условиям — и не только в низших ее формах — мхов и лишай¬
ников,— а и у высших теплокровных животных — можно наблюдать и
на Земле. Пингвины в беспредельно суровых условиях Антарктики, в са¬
мый разгар зимы при пятидесятиградусном морозе ухитряются высиживать
птенцов. Белых медведей полярники встречали на всей территории се¬
верно-полярного океана, в том числе и непосредственно вблизи полюса.
Глубоководные драги советского экспедиционного судна «Витязь» на глу¬
бине в девять километров—предельной достигнутйй глубине мирового оке¬
ана! — открыли целый мир живых существ. А, казалось бы, там, в царстве
чудовищных давлений и абсолютного мрака, в течение миллионов лет не
прорезанного даже отблеском солнечного луча, жизнь абсолютно невозмож¬
на. И во всяком случае условия для существования жизни на дне этих ги¬
гантских впадин несравненно труднее, чем на «дне» марсианских «морей».
Еще выше приспособляемость у низших живых организмов—растений,
спор, микроскопических грибков. На глубине свыше тысячи метров в неф¬
теносных пластах Земли были найдены живые организмы. Споры бактерий
и плесневых грибков принесли в пробах воздуха шары-зонды с высоты
33 километра — из преддверий космического пространства.
Профессор В. В. Алпатов составил интересную таблицу приспособ¬
ляемости жизни на Земле к различным давлениям и температурам. И ока¬
залось, что жизнь в различных ее формах может существовать при темпе¬
ратурах почти от—270 и до +100 градусов, почти от нуля атмосферного
давления и до 8 тысяч атмосфер. Конечно, в ряде случаев — например,
при температурах, близких к абсолютному нулю,— жизнь может существо¬
вать только в своей, так сказать, пассивной форме, в состоянии анабиоза.
Но и зона активной жизни, когда наличествует интенсивный обмен ве¬
ществ живого организма с окружающей средой, достаточно широка.
Вот только один пример. Ученые делали интересные опыты с обыкно¬
венной комнатной мухой. Они помещали ее под колпак вакуумного насоса
и начинали откачивать из-под него воздух. Давление падало, но муха про¬
должала чувствовать себя как ни в чем не бывало. Под колпаком оставалась
одна десятая атмосферного давления, но муха оставалась по-прежнему
живой и активной. Она не потеряла даже способности к размножению.
Выведенное в таких условиях потомство также оказалось жизнеспособным.
Так вот, наша обычная муха могла бы отлично ужиться в суровых
условиях Марса. Что же сказать о тех формах жизни, которые возникли
на этой планете, приспособились к ее суровым условиям, считают их
наиболее пригодными для развития жизни вообще? С их точки зрения,
Земля, вероятно, является чрезвычайно неудобной для жизни.
...Можно представить себе, что когда-нибудь чуткий радиотелескоп,
направленный на Марс, запишет на магнитофонную ленту странные слабые
сигналы, напоминающие модулированные радиосигналы. Наверное, немало
придется повозиться ученым, оперируя с электронно-счетными машинами,
218
прежде чем они смогут расшифровать эти сигналы, перевести их на один
из земных языков. И когда, наконец, это будет сделано, окажется, что это
радиоперехват какой-нибудь марсианской широковещательной станции, рас¬
положенной на Фобосе или на Деймосе и предназначенный для радиослу¬
шателей южного полушария планеты. А темой передачи окажется вопрос
о том, есть ли жизнь на Земле. Какой-нибудь недальновидный марсиан¬
ский ученый по имени Фети Ор, предположим, будет убеждать своих ме¬
нее ученых собратьев в том, что жизни на Земле нет и быть не может. Мы
можем примерно представить себе его основные доводы или даже всю статью.
— Земля! Зеленая планета, первой вспыхивающая на темно синем
бархате неба, последней гаснущая в ярком свете наступающего дня!—
начнет ученый популяризатор. —Наша ближайшая соседка в семье планет
солнечной системы! В древности у многих народов экватора ты считалась
богиней Жизни, тебе молились, приветствуя твой восход, даже приносили
в жертву живых марсиан! Сколько поколений астрономов посвятили дол¬
гие годы изучению твоей природы! Сколько книг написано о тебе! И, навер¬
ное, ты будешь первой планетой, почву которой опалят выхлопы реактив¬
ных двигателей космического корабля марсиан — посланцев жизни и ..
Такое начало статьи о жизни на Земле вполне вероятно, так сказать,
с марсианской точки зрения. Действительно, Земля — самая яркая для
Марса планета, наверное, была и обожествляема и наиболее активно ис¬
следуема астрономами. Но посмотрим дальше.
— Недалек час, когда первый марсианин вступит на почву этой пла¬
неты. И настало время подвести итог бесчисленным наблюдениям астроно¬
мов и астрофизиков, попытаться представить себе, что же могут встре¬
тить наши астронавты, преодолев миллионы километров космического
пространства, разъединяющие наши миры, достигнув Зеленой планеты.
Будет ли эта величайшая победа марсианской науки и техники вместе с
тем торжественной встречей живых с живыми, разумных с разумными,
или жителям Марса придется убедиться, что по крайней мере в семье
планет солнечной системы у них нет братьев по мысли!...
Этот вопрос волнует сегодня и земных ученых. Но смотрим дальше.
То, что жизнь должна существовать везде, где развитие материи всту¬
пает в подходящую для этого фазу, является одной из старейших доктрин
марсианской философии. Ни передовые ученые, ни даже представители уми¬
рающих религий не возражают ныне против этого тезиса. И тем самым
это утверждение перестало быть центром идеологической борьбы нового со
старым, потеряло свой острый идейный смысл.
Было время, когда наши ученые, впервые с помощью примитивных теле¬
скопов, обнаружив, что блуждающие звезды древних—это такие же планеты,
как наш Марс, считали все их обитаемыми, чуть ли не обязательно на¬
селенными разумными существами. Развитие науки заставило исключить
из числа обитаемых небесных тел все внешние планеты — гигантские газо¬
вые шары, твердое ядро которых находится на колоссальной глубине под
слоями сжатого до пластического состояния газа. Затем пришла очередь
признать необитаемыми лишенною атмосферы Меркурий и спутницу
219
Земли — Луну. И в настоящее время большинство ученых считает, что
единственной носительницей жизни среди планет солнечной системы, кроме
Марса, может быть только Земля.
Землю нередко называют двойником Марса. Однако не так уж много
общего между этими двумя планетами. В частности, Марс значительно
меньше Земли. Разница в диаметрах влечет за собой разницу и в массах
планет: масса Земли в 10 раз больше массы Марса и сила тяжести там
в три раза больше, чем на нашей планете.
Резко различаются между собой в физические условия, существующие на
поверхностях планет. Земля находится в 1,5 раза ближе к Солнцу, чем Марс,
поэтому на Землю обрушивается гигантский поток лучистой энергии.
Температуры ее поверхности, измеренные различными методами, колеблются
в сравнительно узком пределе: от +35 до —55 градусов.
Да, конечно, не легко было бы с Марса измерить точно температуры
на поверхности Земли. Достигнутые результаты измерения температур,
наверное, столь же приближались бы к истине, как и наши сегодняшние
знания температуры на поверхности Марса.
Твердое ядро Земли в большей своей части покрыто слоем жидкости.
Последние исследования подтвердили, что этой жидкостью является вода.
И лишь треть всей поверхности этой планеты является твердой сушей.
Суша составляет 29,2 процента поверхности Земли. Марсианские астро¬
номы, вероятно, могли бы принять за сушу и покрытые вечными льдами
пространства полярных морей.
Но и эта твердая часть отнюдь не похожа на ровную поверхность
идеально пригодную для жизни Марса. Ее пересекают горные хребты,
поднимающиеся над уровнем океана на высоту нескольких тысяч метров,
рассекают глубокие извилистые долины, по которым, вероятно, стекают
обратно в океаны воды, выпавшие на материки в виде осадков.
Атмосфера соседней с нами планеты значительно толще и тяжелее
нашей. Тончайшие спектральные исследования позволили довольно точно
определить ее состав. Оказалось, что в отличие от марсианской атмосферы,
состоящей на 98 процентов из азота и почти 2 процентов углекислого газа,
без которого жизнь вообще невозможна, того самого газа, из которого мар¬
сианские растения, по существу, строят клетки своих организмов, разлагая
его на углерод и кислород, в атмосфере Земли обнаружить не удалось. А
ведь точность достигнутых нами измерений такова, что будь его там даже
0,05 процента, он был бы обнаружен!
В атмосфере Земли содержится 0,03 процента углекислого газа. Дей¬
ствительно, трудно было бы установить с Марса его наличие.
Надо еще упомянуть, что густая атмосфера Земли, сжатая могучим
притяжением этой планеты, создает на уровне океана гигантское давление,
примерно в 12 раз большее, чем у нас на Марсе.
В свете этих данных и рассмотрим вопрос о возможности жизни на
Земле.
Опыты, поставленные Тени Оза, показали со всей убедительностью, что
самое существование сухого органического вещества в атмосфере, содержащей
220
большие количества кислорода, невозможно. В атмосфере, состоящей на 1/5
из кислорода, вспыхивают и сгорают все марсианские растения, содержащие,
как известно, до 35 процентов воды. Так же стремительно окисляются,
сгорают при избытке кислорода и дыхательные органы марсианских живот¬
ных. Невозможно представить себе живые организмы, которые бы смогли
приспособиться к жизни в атмосфере, столь богатой этим окислителем.
Исключением, вероятно, могли бы быть некоторые простейшие на-
секомые и споры растений и грибов.
Но и возникнув, жизнь на Земле не смогла бы просуществовать долго.
Температура воздуха близ поверхности Земли нередко повышается до
35 и выше градусов. При этой температуре уже возможно самовоспламенение
органических веществ. Но пусть даже его не будет, причиной пожара может
стать случайная молния, извержение вулкана, искра от удара скатывающе¬
гося по склону горы камня. И потушить такой пожар, пока он не пожрет
все горючее в яростно окисляющей атмосфере Земли, вряд ли было бы возможно.
Даже наши космические корабли, которые проектируются для полета
на Землю, лш должны предохранить от влияния этой окисляющей атмос¬
феры. Во всяком случае, то легкие сплавы натрия и магния, из которых обыч¬
но строятся наши и летательные и космические аппараты, яо пригодны для
кораблей, летящих на Землю. Нагревшись при вторжении в атмосферу,
они вспыхнут и сгорят.
Вместе с тем, мшш растения в условиях недостатка углекислого газа,
/са/с правило, гибнут от голода, несмотря на обильно удобренную почву и
достаточное количество солнечного света. Таким образом, почти полное
отсутствие в земной атмосфере углекислого газа — также свидетельство
того, что жизни на Земле быть не может.
НалЫие больших количеств водяного пара в атмосфере также не гово¬
рит о возможности жизни на Земле. Ни растения, ни животные не смогли бы
жить в условиях такого насыщения воздуха водяным паром — это нарушило
бы нормальное испарение влаги организмами, вызвало бы их самоотравление.
Одним из основных доказательств наличия жизни на Земле считают
сезонные изменения цвета материков, якобы напоминающие изменения цвета
темных, покрытых растительностью районов Марса. Однако далеко не
все наблюдатели отмечают это явление. Ведь даже с помощью самых
сильных телескопов мы наблюдаем Землю в лучшем случае как бы с рас¬
стояния в 200082 километра. При этом удается видеть только узкий, ос¬
вещенный Солнцем серп планеты да густую атмосферу, в которой плава¬
ет огромное количество непрозрачных облаков.
Как мы видим, ни температура, ни состав атмосферы, ни наличие
больших количеств воды не свидетельствуют в пользу существования
жизни на Земле.
Конечно, можно предполагать, что на земном шаре, по всей вероят¬
ности, в районах, граничащих с его полярными шапками, где наблюда¬
ются наиболее благоприятные для жизни, близкие к 0 градусов темпе¬
ратуры, а также. на вершинах гор существуют простейшие растения
типа наших лишайников и мхов. Но считать, что огромные пространства
221
земных материков покрыты сплошным ковром высокорослой расти¬
тельности, по меньшей мере, несерьезно. Какую прочность должны бы
иметь их стволы в условиях могучего притяжения этой планеты, когда
даже на Марсе существуют лишь стелющиеся по поверхности почвы
растения! Предполагать, что возникновение новых небольших водных
бассейнов вдоль трещин материковых массивов является результатом
деятельности разумных существ, в настоящее время уже недостойно
серьезного разговора...
А ведь эти «небольшие водные бассейны, возникающие вдоль трещин
материковых масс», — так их воспринимали бы, вероятно, марсианские
астрономы — это водохранилища гигантских электростанций. Яркое, по¬
истине космическое проявление творческой мысли, высочайшей организо¬
ванности ее воплотителей! Но, хватит! Фети Ор еще много может привести
доводов против существования жизни на нашей планете. Пропустим их,
перейдя прямо к выводам.
Нашим астронавтам, к сожалению, придется посетить мертвый мир.
Воспетая бесчисленными поэтами Зеленая звезда пастухов, богиня Жиз¬
ни древних лишена жизни. Как это ни тяжело, мы одиноки.
Во всяком случае, в пределах солнечной системы у нас нет братьев
по мысли, по разуму и даже по жизни...
Можно надеяться, что в течение жизни нашего поколения астронавта¬
ми, — которые свяжут обе планеты,— будет разбито это близорукое утвер¬
ждение и марсианских и земных фетиоров.
ПЛАНЕТЫ, О КОТОРЫХ МЫ НИЧЕГО НЕ ЗНАЕМ
Как, разве есть в солнечной системе такие планеты?
Едва зайдет Солнце (или перед его восходом), в лучах зари можно
нередко видеть удивительно красивую, переливающуюся голубоватым
блеском звезду. Она носит имя древней богини красоты — Венеры. Дру¬
гие ее — древние же названия — утренняя или вечерняя звезда.
Конечно, астрономы давно уже измерили и взвесили эту планету.
Оказалось, что она является ближайшей соседкой Земли. Она может при¬
ближаться к Земле на расстояние 39 миллионов километров — на 16 миллио¬
нов километров ближе, чем Марс. Орбита Венеры находится внутри ор¬
биты Земли; эта планета ближе к Солнцу, чем Земля. Ее диаметр чуть
меньше земного—12 4С0 километров, и она покрыта толстым слоем
атмосферы, открытой в 1761 году М. В. Ломоносовым.
Кое-что астрофизики могут сообщить и об этой атмосфере.
Прежде всего они расскажут о том, что она непрозрачна, в ней пла-
...Мы на Плутоне. Солнце светит нам в спину, и легкая тень от корпуса гигант¬
ского корабля лежит на бесконечной сумрачной равнине, как дорога в неизвестное. Здесь
граница солнечной системы. За ней, там, дальше, распростерся бескрайний океан кос¬
мического пространства. Но и его черную бездну пересекут когда-нибудь посланцы Зем¬
ли, отправигшиеся на разведку соседних звезд.
222
вают густые облака, по всей вероятности, водяного пара, которые, подобно
чадре, скрывают от нас лицо этой красавицы-планеты. По величине суме¬
рек считают, что толщина этой атмосферы в три-четыре раза больше, чем
земной. Сообщают астрофизики и температуру верхнего слоя облаков Вене¬
ры — около плюс 50 градусов на освещенной стороне и около минус 23 граду¬
сов на ночной. О химическом составе атмосферы Венеры окончательных дан¬
ных нет. Есть сведения, что ее верхние слои содержат большое количест¬
во углекислого газа, азот, но почти не содержат кислорода.
Венера находится к Солнцу значительно ближе, чем Земля. Полярные
сияния, которые трепещут в высоких слоях атмосферы над приполяр¬
ными областями земного шара, вызываются проникновением туда пото¬
ков корпускул, летящих от Солнца. На Венеру таких частиц, исторгнутых
Солнцем, попадает значительно больше, чем на Землю. Интенсивность
полярных сияний на ней должна быть значительно большей, чем на Земле.
В последнее время это удалось подтвердить наблюдениями.
А попробуйте спросить астрономов и астрофизиков о строении поверх¬
ности Венеры, о физических условиях, _ которые найдут там будущие
астронавты. Покрыта ли поверхность этой планеты бескрайним кипящим
океаном, из которого только кое-где высовываются извергающие дым и
огонь вершины вулканов? Представляет ли она собой песчаную пустыню,
с поверхности которой тугие вихри сгущенной атмосферы подхватывают
тучи пыли, которая и закрывает от нас планету? Или это непроходимые
джунгли густой ярко-красной и оранжевой растительности: могучие пальмы с
широкими листьями свекольного цвета, лианы с темно-вишневыми стволами,
красная, словно кровью политая, трава? Какая там температура и сколь¬
ко времени длятся сутки? Даже на эти «простые» вопросы ответов еще нет.
Так разве можем мы говорить, что человечество уже открыло Ве-
неру — прекрасную утреннюю звезду, которой любовались еще пастухи
древнего Вавилона? И сможет ли оно открыть эту планету, узнать о ней
хотя бы столько, сколько мы знаем о Луне и о Марсе?
По всей вероятности, нет.
Совершенствование уже известных методов исследования, таких, как
спектральный анализ, может быть, даст ответ на некоторые вопросы, на¬
пример о составе атмосферы Венеры. Увеличение мощности радиолокато¬
ров и повышение точности радиолокационной разведки, возможно, по¬
зволят определить первые очертания материков. Но окончательно открыть
Венеру смогут только с помощью космических кораблей.
Первую разведку Венеры, вероятно, произведут также автоматиче¬
ские ракеты. Вряд ли можно будет сразу ставить вопрос о высадке на ее
поверхности автоматической танкетки. Дело в том, что по своим размерам
Венера лишь немного, меньше Земли, и значит, для того, чтобы опустить¬
ся на нее, затормозив полет, надо затратить почти столько же горючего,
сколько надо затратить для взлета с Земли. Вес корабля, предназначен¬
ного для посадки на эту планету, получается чрезвычайно большим.
Цифры более точных расчетов оказываются, учитывая возможности тех¬
ники сегодняшнего дня, крайне неутешительными.
223
Да и возможна ли посадка на поверхность Венеры автоматической
танкетки? Может быть, эта планета целиком покрыта водой и удобных
для высадки такой танкетки мест на ее поверхности нет вообще. Первая
разведка этой почти неизвестной нам планеты должна быть самой общей.
И такую разведку можно выполнить и без посадки на ее поверхность.
...В космическом пространстве вдогонку за утренней звездой летит
брошенная с Земли ракета. Уже давно отшумели ее ракетные двигатели,
сброшены вспомогательные ступени, в баках не осталось ни грамма горю¬
чего. Да, все это так и задумано создателями ракеты, отправившими ее в
межпланетный полет.
На Земле идет счет дней, недель, месяцев. Всего несколько суток ос¬
талось до того дня и часа, когда посланница Земли, подхваченная могучим
притяжением Венеры, не имея горючего для того, чтобы затормозить свой
полет, ворвется в ее плотную облачную атмосферу и сгорит гигантским ме¬
теором, на миг озарив молочно-белые клубы облаков. Что же, вспышку
этого взрыва должны будут рассмотреть в телескопы земные астрономы?
Нет. Включаются автоматические устройства корабля, он поворачи¬
вается в сторону приближающейся планеты раструбом телеприемной труб¬
ки, соединенной с телескопом, и сквозь безграничные пространства кос¬
моса зашифрованные в ультракороткие радиоволны понеслись к Земле
картины приближающегося мира.
Венера... Отделенная не десятками миллионов километров, а лишь
сотнями тысяч, рассматривается почти в упор; белесая облачная завеса
отнюдь не кажется непроницаемой. В ней просматриваются разрывы,
щели, более прозрачные места, сквозь которые проглядывает поверхность
планеты. Медленно, один раз в несколько секунд, обегает экран телепере¬
датчика электронный луч. Сигналы ракеты, принятые на Земле, записыва¬
ют на магнитную ленту. Потом их обрабатывают, расшифровывают и со¬
ставляют из них изображения. Изображения планеты, которой еще нико¬
му никогда не удавалось видеть так близко.
Каждые 10 секунд передается одно изображение. Несколько тысяч их
с разных расстояний удастся получить за то время, пока ракета не погру¬
зится в атмосферу планеты. И последнее — совсем вблизи, с расстояния
всего в сотню километров от ее поверхности.
А потом, выполнив свою задачу, ракета сгорит. И, используя добы¬
тые ею данные, к Венере полетят новые корабли.
Может быть, следующий будет уже с экипажем. Приблизившись к
загадочной планете, командир корабля изменит его траекторию, сделает
корабль искусственным спутником этой от века лишенной спутников пла¬
неты. С близкого расстояния, применяя совершеннейшие методы исследо¬
вания, астронавты со своей космической обсерватории сумеют заглянуть
под густой слой облаков, определить состав, строение, толщину и плот¬
ность атмосферы Венеры, характер ее поверхности, составить карты и
выбрать места для посадки. Все это будет осуществлено уже значительно
полнее и подробнее, чем с помощью автоматических ракет.
Может быть, посещение Венеры придется отложить до следующего
224
полета: подсчитав запасы топлива, капитан корабля увидит, что для
взлета с поверхности Венеры и обратного полета топлива у него не хватит.
А может оказаться, что посещение этой планеты будет вообще
невозможно. Тогда единственными форпостами земной науки станут здесь
искусственные спутники.
Но нет сомнения, что и этот мир, каким бы он ни был, будет открыт нау¬
кой для человечества.
Еще ближе к Солнцу, чем Венера, находится Меркурий. Он кружится
так близко от него, что почти тонет в его лучах. Коперник всю жизнь мечтал
увидеть эту планету, но так и не нашел ее.
Меркурий значительно меньше Земли, но чуть больше Луны. Его диа¬
метр равен 5140 километрам. Год на Меркурии длится 88 земных суток.
Подобно тому, как Луна всегда повернута к Земле одной стороной, Мерку¬
рий повернут всегда одной и той же стороной к Солнцу.
Атмосфера Меркурия едва ли плотнее атмосферы Луны; эти два мира,
видимо, во многом схожи между собой. На дневной, не защищенной атмос¬
ферой поверхности Меркурия температура достигает плюс 410 градусов.
При этой температуре уже плавятся такие металлы, как свинец и олово.
Возможно, что лучи Солнца, освещающие эту планету, кое-где отражаются
от сверкающих озер, образованных этими расплавленными металлами.
На другой стороне Меркурия — царство вечного мрака, рассеиваемого
только светом звезд и планет, и холода, вряд ли многим отличающегося от
холода космического пространства. На дневной стороне — озера расплав¬
ленного свинца, на затененной — ледяные скалы из затвердевшего азота.
Между двумя областями этого мира контрастов должна лежать неширо¬
кая полоса, так сказать, «умеренного климата». Вследствие вибрации — по¬
качивания, подобного тому, благодаря которому мы видим несколько больше
половины Луны, Солнце в этой полосе Меркурия восходит над горизонтом и
заходит.
Видимо, в этой области «умеренного климата» и следует искать астро¬
навтам место для посадки космического корабля, а затем отсюда отправ¬
ляться на разведку и освещенной и затененной областей планеты.
По своим отражательным свойствам поверхность Меркурия подобна
поверхности Луны. Видимо, его поверхность — во всяком случае с осве¬
щенной Солнцем стороны, потому что о затененной мы сказать вообще ни¬
чего не можем, — такая же неровная, пористая и шероховатая, как и лун¬
ная, но крупных неровностей — гор, по всей вероятности, там нет.
К СОЛНЦУ
Полет на Меркурий и полет по траекториям, еще более близким к Солн¬
цу, будут возможны только на космических кораблях, оборудованных спе¬
циальной защитой от испепеляющих солнечных лучей.
В межпланетном пространстве единственным способом передачи тепла
225 •
Фонтаны раскаленных газов — проту¬
беранцы—бушуют на поверхности Солнца.
Брошенная в их водрвор’от Земля (кру¬
жок вверху) была бы подобна чел¬
ноку, попавшему в главный поток Ниа¬
гары.
от одного тела к другому яв¬
ляется лучеиспускание. Обычно
думают, что излучают только
раскаленные тела. Это неверно.
Генераторами лучей того или
иного вида являются все нагре¬
тые тела. Интенсивность излуче¬
ния и его вид зависят от степе¬
ни нагретости тела. Чем выше
температура тела, тем больше
лучистой энергии оно выбрасы¬
вает в пространство.
Все знают, как «пышет жа¬
ром» от раскаленного, но еще не
светящегося темного предмета,
например заслонки духовки или
щипцов для завивки волос.
Обычно думают, что это от ме¬
талла нагревается воздух, а -мы
ощущаем уже тепло этого возду¬
ха, но в действительности это не
так. Это мы ощущаем тепло излучаемых железным предметом инфракрас¬
ных тепловых лучей.
Стоит предмет нагреть до температуры около 600 градусов, и мы заметим,
что он начнет светиться вишнево-красным цветом. При дальнейшем нагре¬
вании предмет станет ярко-красным, затем белым. Каждому оттенку цвета
соответствует своя температура тела.
Для того чтобы жар не обжигал лица сталеваров, они, заглядывая в
печи, где "ри температуре свыше Ю00 градусов варится сталь, заслоняются
щитком с темным, не пропускающим инфракрасных лучей стеклом. Значит,
от теплового излучения можно заслониться.
Тем же целям — заслониться от теплового излучения — служат свер¬
кающие каски пожарных. А такими блестящими, сверкающими их делают
для того, чтобы они возможно большую часть лучей отражали.
Защищаясь от радиации Солнца, космический корабль будущего, кото¬
рому понадобится подлететь близко к нашему центральному светилу, будет
заслоняться от его губительных лучей рядом последовательно поставлен¬
ных экранов. Под защитой ряда таких зонтиков он должен будет совершить
большую часть полета.
Наружный, самый крупный зонтик будет находиться в наиболее не¬
благоприятных условиях. Несмотря на то, что его внешняя полированная
поверхность будет отражать большую часть солнечных лучей, температура
его может подняться выше допустимой. А допустимой надо считать темпера-
туру размягчения или плавления металла, из которого он будет сделан. Для
того чтобы снизить температуру этого щита, необходимо будет обеспечить его
226
интенсивное охлаждение. Сквозь систему полостей и труб в нем будет цирку¬
лировать охлаждающая жидкость точно так же, как циркулирует вода в ру¬
башке двигателя внутреннего сгорания. А «радиатором» для охлаждения
этой нагретой жидкости будут холодильники в затененной этими же самы¬
ми щитами части пространства. Ведь температура здесь будет такая же, как
и в остальном космическом пространстве. Конечно, охлаждение холодильни¬
ка также будет осуществляться путем теплоизлучения.
Второй слой зонтика на свою внешнюю поверхность воспримет уже
только излучение внешнего слоя; он весь будет находиться в его тени.
Может быть, понадобится третий слой. И в тени этих трех щитов кос¬
мический корабль сможет сравнительно близко подлететь к Солнцу.
А как же будут участники экспедиции изучать центральное светило, ес¬
ли они будут отгорожены от него столькими экранами?
Во-первых, в экранах можно проделать отверстие, сквозь которое уз¬
кий луч, не претерпевший никаких изменений, не ослабленный расстоянием
и атмосферой, попадает в лабораторию космического корабля и Есе, что
сможет, расскажет о Солнце. Во-вторых, можно будет на его пути располо¬
жить специальные фильтры, которые поглотят все лучи, кроме одного узкого
пучка спектра. Можно будет, наконец, сделать и сами эти экраны таким об¬
разом, чтобы сквозь них проходили лучи только одного какого-нибудь
участка спектра. И тогда человек в упор, липом К'лицу, увидит пылающее
гневное Солнце — с темными рябинками пятен, с косматыми завитками
протуберанцев в сверкающем блеске его великолепной короны.
А будет ли нужен такой полет?
Да, обязательно будет нужен. И не только интересы науки или погоня
за сенсационным рекордом явятся побудительной причиной этого полета.
Чисто практические интересы заставят совершить его.
Энергия Солнца —это первопричина и первооснова существования жиз¬
ни на Земле и на других планетах. Энергия Солнца — это и ветер, враща¬
ющий лопасти ветряных мельниц, это и вода, работающая в лопатках пло¬
тин гидроэлектростанций. Энергия Солнца заключена и в кусках камен¬
ного угля, сгорающего в топках наших теплоэлектростанций, и в чер¬
ном золоте Земли — густых каплях нефти, взрывы которой движут поршни
двигателей внутреннего сгорания. Это Солнне. наконец, поддерживает на
нашей планете температуру, при которой возможна жизнь и в воздухе, и
на суше, и в глубинах моря.
Так неужели человеку не понадобится приблизиться к Солнцу и по¬
смотреть, хорошо ли работает его механизм?
От излучения Солнца во многом зависит погода на Земле. Деятельно¬
стью Солнца предопределяется интенсивность полярных сияний и маг¬
нитных бурь. От деятельности Солнца в значительной степени зависит ка¬
чество радиосвязи на Земле и будет зависеть радиосвязь с космическими
кораблями.
Так неужели человек не попытается рассмотреть, а потом,—как знать! —
может быть, и воздействовать даже на первоисточник таких важных фак¬
торов, как погода в атмосфере и «погода в эфире».
227
Наконец, Солнце — это гигантская лаборатория, в которой при недо¬
ступных в наших земных лабораториях температурах, давлениях, степенях
ионизации и других условиях происходят таинственные реакции превра¬
щения веществ, сложные физические процессы. Впервые один из легчайших
газов — гелий — открыли на Солнце, а потом им стали надувать аэростаты
и дирижабли. Может быть, и таинственные процессы, которые можно будет
рассмотреть, приблизившись к Солнцу, удастся моделировать на Земле и
поставить на службу людям.
Нет, человек ни за что не откажется от такого полета! Рано или поздно,
но он обязательно совершит его. Ибо нет преград для пытливости человека,
нет тайн, которых не откроет ему природа.
ПО СПУТНИКАМ ПЛАНЕТ
Трудно угадать сейчас, но, видимо, полеты и на Луну, и на Марс, и на Ве¬
неру, и на Меркурий уложатся в одно-два десятилетия, а может быть,
произойдут почти одновременно. Но нет сомнения, что дальнейшее приоб¬
щение планет к числу посещенных и освоенных человеком несколько за¬
тормозится.
Во-первых, это произойдет потому, что между Марсом и следующей
по порядку планетой от Солнца—Юпитером—пространство отнюдь не бе¬
зопасно для космического плавания. Если «подводные камни» на путях кос¬
мических кораблей — метеоры — представляют не малую опасность в
любой точке пространства, то здесь вероятность встречи с ними увеличи¬
вается во много раз.
В одном американском научно-фантастическом рассказе космические
путешественники будущего находят золотой астероид и привозят его на
Землю. Вряд ли будет окупаться, во всяком случае на первых этапах кос¬
мических перелетов, транспортировка из пояса астероидов на Землю золота,
даже если бы там действительно были золотые астероиды. А вот опасностью
для космических кораблей они грозят немалой.
С Земли мы наблюдаем только самые крупные астероиды — небольшие
планеты диаметром в десятки и сотни километров. Отмечены и астероиды,
имеющие диаметр всего в несколько километров. А сколько разной «мелочи»—
осколков величиной от нескольких граммов до сотен тысяч тонн—движется
еще в этом пространстве, сказать трудно. Видимо, очень много. И столкно¬
вение с каждым из них грозит гибелью космическому кораблю.
В будущем, вероятно, будет создана специальная служба «космической
погоды», которая возьмет на учет все блуждающие метеорные рои, потоки,
скопления астероидов и будет указывать наиболее безопасные пути. Может
быть, будут даже приняты какие-нибудь меры по расчистке наиболее «су¬
доходных фарватеров» от этих «подводных камней». Но это еще в очень от¬
даленном будущем. А на первых порах кольцо астероидов явится значитель¬
ным препятствием для земных космических кораблей, движущихся в плос¬
кости зехмной орбиты к крупным далеким планетам.
228
Есть и второе препятствие, которое затормозит освоение замарсиан-
ских областей солнечной системы. Это отдаленность этих планет и чрез¬
мерная длительность полета до них. Ведь только полет на Юпитер с облетом
вокруг него и возвращением на Землю по эллиптической орбите займет 6
лет. Такой же полет на Сатурн затянется на 12 лет, а на Уран — на целых
30 лет! Космическим путешественникам, которые решатся на такой полет,
придется провести в тесной кабине ракеты большую часть жизни.
Выход откроет широкое использование для космических полетов атом¬
ной энергии. С ее помощью корабль сможет «выпрыгнуть» из плоскости эк¬
липтики и преодолеть пояс астероидов, так сказать, над ним или под ним.
Атомная же энергия позволит космическому кораблю развить скорости, ко¬
торые сократят продолжительность полета до самых отдаленных планет—
Нептуна и Плутона — с десятилетий до нескольких месяцев и даже недель.
Впрочем, высадка на эти планеты, кроме Плутона, вряд ли будет осу¬
ществлена, даже в очень отдаленном будущем. Дело в том, что, по пред¬
положениям астрономов, эти планеты состоят главным образом из газов:
Юпитер и Сатурн— из водорода, Уран и Нептун — из аммиака, метана и
воды. Твердое ядро у них находится очень глубоко, во всяком случае, зна¬
чительно ниже того слоя, где давление достигает такой величины, что самые
трудносжимаемые газы превращаются в жидкости. Космический корабль,
упавший под действием притяжения Юпитера в его атмосферу, провалива¬
ясь* сквозь нее, был бы раздавлен чудовищным давлением газов, подобно
тому, как давление воды раздавливает закупоренную бутылку, опущенную
на канате глубоко в море, еще тогда, когда корабль не погрузился и на де¬
сятую часть глубины могучей атмосферы гигантской планеты.
Но полет в замарсианские области солнечной системы даст не мало ин¬
тересного. Совершим этот полет. В нашем распоряжении мечта — лучший кос¬
мический корабль, который когда-либо будет создан. Мы можем с ним выса¬
живаться на любой планете и на любом спутнике, мгновенно преодолевать
невообразимо огромные расстояния. Воспользуемся этим кораблем, чтобы
представить себе, что увидят космические путешественники, которые когда-
либо отправятся в такой полет.
с:
...Итак, позади орбита Марса, впереди таинственный пояс астероидов.
Эти крохотные планетки бегут по самым различным, нередко очень вытяну¬
тым орбитам. Есть среди них даже такие, которые в ближайшей к Солнцу
точке проникают внутрь орбиты Меркурия, а в наиболее отдаленной при¬
ближаются к Юпитеру.
Затормозим полет нашего корабля около одной из этих крошек-планет.
Вот, медленно поворачиваясь, словно лениво подставляя лучам Солнца все
свои грани, движется по своей орбите гигантская глыба. Она имеет очень
неправильную форму. Конечно, ни атмосферы, ни жизни нет на ее поверх¬
ности. Атмосферы она удержать не могла бы даже очень короткое время, —
слишком мало ее притяжение; а жизнь на ее поверхности просто не могла
появиться.
229
Гигантские вихри и бури непре¬
рывно сотрясают могучую атмос¬
феру Юпитера — первой планеты,
на орбиту которой вылетят астро¬
навты, преодолев пояс астероидов.
Есть предположение, что в дале¬
ком будущем, когда широко развер¬
нется строительство искусственных ост¬
ровов разного назначения и в разных
концах солнечной системы, когда чело¬
век, по словам К. Э. Циолковского,
«завоюет все околосолнечное простран¬
ство», эти крохотные планеты будут
использованы космическими созидате¬
лями как строительный материал. Ни¬
чего невозможного в этом нет. Эти от ве¬
ка летящие в пространстве скалы созда¬
ны природой из тех же элементов, что
и земные породы. Бесспорно, среди
них будущие работники космоса най¬
дут и высококачественные металлы —
железо, никель почти в чистом виде, как
находят их в метеоритах. Бесспорно, что
каменные астероиды могут быть исполь¬
зованы в переработанном виде в качест¬
ве почвы для космических оранжерей.
Может быть, среди астероидов попадет¬
ся и золотой самородок невиданной ве¬
личины. Что ж? И золоту найдется де¬
ловое применение в этом создаваемом
в космосе мире, где каждый килограмм
вряд ли будет стоить намного дешевле
доставленного с Земли вещества
килограмма «местного» золота.
Выдвигается и другое предложение использовать астероиды в инте¬
ресах человека. В первую очередь это относится к астероидам с вытянутой
траекторией, таким, как Икар. Их предполагается использовать в качестве
«океанских пароходов дальнего следования», которые могут принимать на
свои палубы шлюпки, боты и другие мелкие суда и совершать с ними дли¬
тельные переходы. Точно так же, «причалив» к попутному астероиду, кос¬
мический корабль может совершать довольно значительные путешествия.
Космическое путешествие на астероиде в некоторых случаях может оказаться
удобнее, чем простой полет на корабле.
По мнению А. А. Штернфельда, для целей таких «трансокеанских»
путешествий будут созданы специальные «орбитальные корабли», движу¬
щиеся вокруг Солнца по вытянутым траекториям, специально выбранным с
расчетом обеспечивать удобную связь между планетами. «Причалив» к та¬
кому «океанскому лайнеру» в тот момент, когда он пролетает вблизи орбиты
Земли, космический корабль вместе с ним долетит, например, почти до орби¬
ты Юпитера и там покинет его гостеприимный борт. Космический корабль
отправится выполнять намеченную задачу на спутнике Юпитера, а орби¬
тальный корабль продолжит свой путь по орбите...
230
11
Астероид — осколок рассыпавшейся планеты — возможное убежище астронав¬
тов, отправившихся в дальнее путешествие по солнечной системе.
231
Лучи Солнца освещают то
большую, то меньшую площадь
медленно поворачивающегося
астероида. Поэтому блеск его
все время изменяется. Двигаясь
по своей орбите, он стремитель¬
но удаляется от нас. Вот он
уже превратился в меняющую
свой блеск звездочку и, нако¬
нец, мигнув в последний раз,
исчез в темноте...
Снова полный вперед. Перед
нами ярко сияет на черном бар¬
хате неба самая крупная планета
солнечной системы — Юпитер.
Отчетливо различима сплюсну¬
тость у полюсов этого блестящего золотистого шара, перечеркнутого
рядом темных,, параллельных экватору полос. Он стремительно вертится
вокруг своей оси: сутки на этом великане.продолжаются менее 10 часов.
Юпитер примерно в пять ряз дальше от Солнца, чем Земля. Поэтому
движется он по своей траектории значительно медленнее Земли, а траекто¬
рия у него значительно длиннее земной. И год на Юпитере поэтому продол¬
жается почти 12 земных лет.
В величественном движении вокруг Солнца гигантскую планету сопро¬
вождает целая свита спутников. На ее небе сияют целых двенадцать лун.
Среди них есть и спутники-великаны, не уступающие по величине нашей
Луне и даже превосходящие ее. И есть спутники-крошки, которые, оказав¬
шись в семье'астероидов, почувствовали бы себя в своем кругу. Попереч¬
ники их составляют от 20 до 120 километров.
Бесспорно, на промерзшую поверхность всех этих далеких лун чужой
планеты ступит когда-нибудь нога человека. Астронавты установят свои
приборы и начнут в упор исследовать великана нашей солнечной системы.
Что представляют темные полосы на его диске? Откуда появляется и куда
исчезает таинственное красное пятно, периодически словно всплывающее в
облачном покрове его атмосферы? Чем — вулканической ли деятельностью,
распадом ли радиоактивных элементов или выделением тепла от гигантского
сжатия —объясняется более высокая (на 15°) температура на его видимой
поверхности, чем она должна была бы быть по расчетам, если бы в его тем¬
пературном балансе участвовала одна радиация Солнца? Наконец, что
скрывается под его чудовищно толстой атмосферой? Слой льда толщиной .в
25тысяч километров, покрывающий твердое металлическое ядро, как думает
зарубежный астроном Вильдт? Или под чудовищным давлением газов на
глубине 11 тысяч километров от видимой поверхности планеты водород, из
Окруженный матово-серебристым кольцом,
Сатурн покажется будущим астронавтам
дивным произведением ювелирного ис¬
кусства, висящим на черном бархате неба.
232
которого в основном состоит этот гигантский шар, переходит в твердое
«металлическое» состояние, как считает А. Г. Масевич?
Сколько тайн раскроет смелым посланцам Земли этот золотистый шар,
медленно плывущий в свете своих многочисленных лун...
Дальше. Еще один гигантский скачок делает наш корабль — и уже да¬
леко позади остался Юпитер, а впереди выплывает из мрака чудо солнечной
системы — красавец Сатурн.
Эта планета не похожа на все другие. Ее окружает в плоскости эква¬
тора гигантской ширины многослойное кольцо. Оно так велико, что наш
земной шар, положенный на него, казался бы вишней, приколотой к широ¬
кому полю летней дамской шляпы.
Ярко освещенный золотисто-желтый диск планеты, окруженный раз¬
ноцветными мерцающими кольцами, на черном фоне неба кажется дивной
драгоценностью, сделанной волшебным ювелиром.
Но на поверхность этой красавицы планеты тоже не сможет опуститься
наш корабль. Так же как и у Юпитера, неизвестно, есть ли у нее то, что
принято у нас«называть «поверхностью планеты». По всей вероятности, Са¬
турн такой же холодный газовый шар, как и Юпитер. Внешняя часть ат¬
мосферы Сатурна имеет температуру минус 155 градусов — на 15 градусов
более низкую, чем Юпитер. При этой температуре уже легко сжижаются и
замерзают многие газы.
Наш корабль все больше и больше приближается к гигантской планете,
диаметр которой равен 120 8С0 километрам. Уже проступают отдельные де¬
тали строения его поверхности: темные и светлые полосы, цветные пятна,
пропадающие и появляющиеся вновь в его атмосфере. Как и у Юпитера, вих¬
ри и бури проносятся в этом океане промерзающего газа, скрывающего та¬
инственное ядро планеты.
Из девяти лун Сатурна наиболее интересна шестая, названная Титаном.
Ее масса почти в два раза превышает массу нашей Луны. Она покрыта мощ¬
ной метановой атмосферой. К сожалению, физическая природа этого мира,
находящегося так далеко от нашего, почти не изучена. Что там, под тяжелым
зеленым пологом атмосферы? Зеленовато-синие озера сжиженных газов?
Промерзшие камни, покрытые вековым инеем? Или, может быть, внутрен¬
него вулканического тепла этой луны достает на то, чтобы поддерживать
сносную для жизни температуру в тем освещаемом далеким Солнцем и близ¬
ким ярким Сатурном мире? Ц, может быть, эта жизнь, приспособившаяся к
ядовитой метановой атмосфере, все же существует здесь, хотя бы в самых
простейших ее формах?
На все эти вопросы найдут ответы будущие астронавты. Они спустятся
на дно атмосферы Титана и привезут на Землю фотографии непривычных для
нас пейзажей этого мира. Они исследуют строение другого спутника Сатур¬
на — Япета, узнают, почему одна сторона этой луны, обращенная к пла¬
нете, в шесть раз светлее ее другой стороны.
Вперед, вперед! Двигаясь от Солнца, мы прошли едва четверть расстоя¬
ния до крайних известных нам границ солнечной системы.
233
Но чем дальше от Солнца, тем реже встречаются на пути нашем плане¬
ты, тем больше открытий остается совершить грядущим космическим пу¬
тешественникам.
Медленно набирая скорость, мы пролетаем совсем близко от поверх¬
ности колец Сатурна. Толщина их несоизмеримо мала по сравнению с ши¬
риной, — она едва ли превосходит 15—20 километров. По существу это стре¬
мительный плоский, как лист, поток метеоров, среди которых немало и до¬
вольно крупных — свыше 10—15 метров. Их покрытые белым инеем грани
сверкают в лучах Солнца... Наш корабль все набирает и набирает скорость.
Ведь для того, чтобы достичь орбиты следующей известной нам планеты—
Урана, нам надо пролететь болынё, чем мы пролетели, начав свой путь от
самого Солнца. Ведь среднее расстояние Урана от Солнца несколько больше
2 миллиардов 872 миллионов километров! А от орбиты Земли его орбита от¬
стоит на 2 миллиарда 722 миллиона километров! Чтобы преодолеть это рас¬
стояние, снаряд, выпущенный из фантастического орудия и летящий по пря¬
мой с постоянной скоростью в 2 километра в секунду, должен будет затратить
почти 45 лет! Космический рейс на Уран по эллиптической траектории зай¬
мет свыше 16 лет! Вперед, вперед!
...Уран. Несмотря на свои внушительные размеры—его поперечник
равен 53 400 километрам,—эту планету невооруженным глазом увидеть
очень трудно, так далеко находится она от Земли. Астронавты полетят на
нее с Земли, не видя в иллюминаторы цели своего полета даже в виде кро¬
хотной звездочки. А мы уже приближаемся к нему. Зеленоватая звездочка
вырастает в зеленоватый же диск.
На Уране еще холоднее, чем на Сатурне. Температура на его поверх¬
ности опускается до минус 170 градусов. В очень сильные телескопы на его
поверхности различают такие же полосы, как и у Сатурна и Юпитера.
Интересно и сложно на Уране чередование дня и ночи и времен
года. В результате ли космической катастрофы или по какой-то еще не извест¬
ной нам закономерности, проявившейся при образовании солнечной систе¬
мы, но Уран опрокинулся на бок; ось его вращения почти точно лежит в
плоскости орбиты. Благодаря такому своему положению он подставляет
лучам Солнца то один свой полюс, то другой. Общая продолжительность года
на Уране равна 84 земным годам. Примерно 42 года на одном поюсе Урана
царит непрерывный день, на другом — ночь. На средних широтах около 21
года день и ночь аккуратно сменяют друг друга, но на одном полушарии
удлиняются дни, а на другом ночи. Затем 21 год на широте 45 градусов од¬
ного полушария длится непрерывный день, а в другом полушарии на той же
широте—ночь, после чего снова наступает 21 -летний период сме¬
ны дня и ночи. Потом полушария как бы меняются местами и все явления
протекают в обратном порядке.
Уран имеет пять спутников. Плоскости их орбит почти перпендику¬
лярны к орбите планеты. О том, какие физические условия обнаружат бу¬
дущие астронавты на их поверхностях, можно только догадываться.
234
Не задерживаясь, летим еще вперед... До Нептуна —следующей плаг
неты солнечной системы — от Солнца 4 миллиарда 496 миллионов километров;
Наше жаркое Солнце, на которое больно взглянуть невооруженным и не
затененным закопченным стеклом глазом, отсюда видно, как яркая, имеющая
едва различимый диск звезда.
Нептун лишь немного меньше Урана — его поперечник равен 49 700 ки¬
лометрам. Но ось его наклонена к плоскости орбиты всего на 29 градусов, то
есть почти так же, как у Земли и Марса. Поэтому смена дня и ночи и смена
времен года там происходит почти так же, как на Земле. Только год там тяп¬
нется почти 165 земных лет! Но зато сутки там короче наших: вокруг своей,
оси Нептун делает полный оборот всего за 15 часов 40 минут. Температу¬
ра на поверхности Нептуна равна минус 190 градусов. На его поверхности и
на поверхностях его двух спутников космические путешественники будущего
найдут голубоватые полупрозрачные скалы из замерзшего азота; в узких
ущельях, пробитых в этих скалах, струятся медленные реки из сжижен¬
ного кислорода. В метаново-водородной атмосфере плавают тяжелые кисло-,
родные облака. А в ненастье горные породы, среди которых встречается и
обычный наш земной лед, орошает кислородный дождь или, может быть,,
кислородный град.
Это фантастическая картина? Да. Но что в ней окажется реальным,
смогут установить космические путешественники, посетив этот мир.
Вот уже и близки известные нам границы солнечной системы. Нам
осталось посетить только Плутон, планету, открытую всего четверть века
назад — в 1930 году. Плутон находится сравнительно недалеко от Непту¬
на. Благодаря большой вытянутости своей орбиты он иногда бывает даже
ближе к Солнцу, чем Нептун. А среднее его расстояние от Солнца равно
5 миллиардам 917 миллионам километров. «Всего» примерно на 1,5 миллиар¬
да километров больше, чем у Нептуна.
Так далеко от Солнца находится этот мир, так слабо он освещается его
лучами, что даже измерить диаметр Плутона до сих пор по-настоящему не
сумели. Предположительно, эта планета больше Марса и меньше Земли..
Оборот вокруг Солнца она совершает за 248,5 земного года.
И вот наш корабль, полыхая дюзами, медленно садится на поверхность,
состоящую из затвердевших, превратившихся в лед газов— кислорода, азота,
метана. Над голубоватой пустыней, над скалами, в гранях которых трепе¬
щет отблеск звезд, встает яркая желтая звезда с почти неразличимым ди¬
ском. Это наше Солнце. Оно очень далеко, почти в 40 раз дальше, чем от
Земли. Его лучи бессильны разогнать тьму, которой покрыт этот мир. Су¬
мерки — нечто вроде ленинградской белой ночи — вот что представляет
собой яркий день в этом мире.
Мы стоим спиной к встающему над горизонтом нашему центральному
светилу, и тень от нашего корабля, словно темная полоска дороги, убегает
вдаль, к горизонту. Мы стоим на границе нашей солнечной системы и смот¬
рим в безбрежный океан черного пространства, который открывается перед
235
нами. Миллионы и миллиарды километров пути, столь дерзко пройден¬
ного нашим кораблем, — миллионы и миллиарды километров, которые
вслед за мечтой неизбежно пролетят реальные корабли наших астронавтов—
эти необозримые пространства внутри нашей солнечной системы несоиз¬
меримы с расстояниями, которые отделяют наше Солнце, от соседних бли¬
жайших солнц. До сих пор мы как бы переправлялись через мелкие ру¬
чейки, а теперь перед нами открылась необозримая ширь великого океана!
Что ж? Это и есть та окончательная преграда, которую поставила на
пути человека природа и которую он при всей своей дерзости не сможет
перешагнуть?
К ЗВЕЗДАМ
Самой близкой к нашей солнечной системе звезды мы, жители Север¬
ного полушария, не видим. Это незаметная, скромная звездочка, на которую,
наверное, не обращают никакого внимания жители Южного полушария,
имеющие возможность любоваться великолепным Южным крестом. И
только астрономы знают, что эта звездочка находится на расстоянии «все¬
го» в 40 тысяч миллиардов километров. Из-за такого соседнего с нами рас¬
положения ее назвали Проксима, что значит Ближайшая. Луч света от
этой «Ближайшей», пролетая ЗСО тысяч километров в секунду, доходит к
нам на Землю только через 4 года 3 месяца 7 дней.
Все другие звезды находятся еще дальше от нашей солнечной системы.
Причем дальше и вдвое, и втрое, и в сотни тысяч, и в миллионы раз.
Чтобы добраться до Проксимы Центавра на космическом корабле,
вполне пригодном для сообщений в пределах солнечной системы, способ¬
ном развить и поддерживать скорость, предположим, в 20 километров в
секунду, надо будет затратить — ни много, ни мало — 65 тысяч лет!
Сколько поколений должно будет сменить друг друга в кабине космическо¬
го корабля, чтобы, наконец, отдаленный потомок покинувших Землю кос¬
мических путешественников смог увидеть впереди не усыпанное звездами
небе, а яркий диск звезды, превратившейся в солнце!
Значит, полеты к звездам невозможны?
Роковое слово «невозможно» нередко подводило людей куцей мысли, не
верящих в силу человеческого разума.
— Человек— не птица, летать не может, — говорили люди в те годы,
когда рязанский подьячий Крякутной надул дымом большой мешок и под¬
нялся в воздух.
— Полет аппаратов тяжелее воздуха невозможен, — важно заявля¬
ли многие «авторитеты» воздухоплавания полтора века спустя, когда пер¬
вые самолеты еще только учились летать.
— Посещение Луны и других планет солнечной системы невозможно —
еще 50 лет назад это было общераспространенным убеждением.
Оглянитесь вокруг! Сколько из того, что для нас сейчас просто и при¬
вычно, всего 150 лет назад было невозможным!
236
Невозможным было электрическое освещение.
Невозможной была запись звука.
Невозможной была фотография.
Невозможным было воспроизведение движущихся изображений на
экране — сегодняшнее кино.
Невозможной была передача движущихся изображений по радио —
телевидение и передача изображений по проводам. .
Невозможными были автомобиль, трактор, комбайн, искусственный
шелк, гидромеханизация угледобычи, паровая турбина, гидравлическая тур¬
бина, электродвигатель, трамвай и т. д. Все эти вещи были изобретены пос¬
ле 1805 года, то есть меньше чем 150 лет назад.
Во времена Пушкина рассказ о человеке, обладающем обычным совре¬
менным фотоаппаратом, мог бы пойти, пожалуй, только под рубрикой
научной фантастики. А описание телевизора было бы признано вообще
совершенно неправдоподобным. Ведь в то время еще не были открыты радио¬
волны— основа телевидения. Человек, открывший их — знаменитый немец¬
кий физик Генрих Герц,— родился только через 20 лет после смерти Пуш¬
кина — в 1857 году.
Но зато, как правило, сбываются самые смелые прогнозы, основанные
на вере в торжество человеческого разума, на вере в его силу.
В XIII веке, в черные годы торжества мракобесия и религии, жил и
творил знаменитый английский философ Роджер Бэкон. Каким замечатель¬
ным прозрением являются его слова о возможностях науки! Вот что писал
он в 1267 году:
«Можно сделать орудия плавания, идущие без гребцов, суда речные и
морские, плывущие при управлении одним человеком быстрее, чем если
бы они были наполнены людьми. Так же могут быть сделаны колесницы без
коней, движущиеся с необычайной скоростью... Можно сделать летательные
аппараты, сидя в которых человек сможет приводить в движение крылья,
ударяющие по воздуху, подобно птичьим... Можно сделать аппарат, чтобы
безопасно ходить по дну моря и рек... Прозрачные тела могут так быть от¬
деланы, что отдаленные предметы покажутся приближенными... так, что на
невероятном расстоянии будем читать малейшие буквы и различать малей¬
шие вещи, а также будем в состоянии рассматривать звезды, как пожелаем...
приблизить к Земле Луну и Солнце».
В те годы каждая из этих идей казалась невозможной. И вот они все, и
не только они, а и тысячи других, еще более невероятных воплощены в
жизнь.
Убежденные в том, что нет преград и последних границ познания, что
есть непознанное, но нет непознаваемого, мы можем сказать: нет, не оста¬
новит человека бескрайний океан космического межзвездного пространства!
Он смело ринется в него на разведку далеких солнц. Конечно, это произой¬
дет не на глазах нашего и следующего поколения.
Настанет день — ив черные пространства Вселенной к звезде Прок-
сима в созвездии Центавра ринется сверхскоростной космический корабль.
Его построят больше всех космических кораблей, которые будут бороздить к
237
тому времени пространства солнечной системы. И работать он будет на со¬
вершенно новом принципе. Не газы,, а осколки расщепленных ядер будут
выбрасываться в сопло его реактивного двигателя. И поток этих размоло¬
тых первозданных кирпичиков вещества будет изливаться со скоростью,
близкой к скорости света — около 300 тысяч километров в секунду.
Пассажиры ракеты не будут переутомлять себя чрезмерной перегруз¬
кой от ускорения. Ускорение в 10 метров в секунду за секунду заменит им
обычное земное притяжение, и они будут чувствовать себя в своих каютах,
как на Земле, дома. Через 123 дня,когда скорость ракеты достигнет колос¬
сальной величины — 100 тысяч километров в секунду, двигатели будут
выключены. К этому времени Солнце превратится в далекую звездочку и
совершенно исчезнет покинутая астронавтами Земля.
Корабль полетит по инерции. Время астронавтов будет заполнено науч¬
ной работой, наблюдениями, исследованиями... Конечно, не незаметно
пройдут 12 с лишним лет полета, но, наверное, и продолжительность че¬
ловеческой жизни будет в те времена значительно большей, чем сейчас.
Вперед идет, развивается* не только астронавтика, а и все другие науки, в
том числе биология и медицина.
Но вот крохотная незаметная звездочка Проксима становится са¬
мой яркой звездой небосвода, приобретает видимый диск. Надо начинать
торможение. «Излучая» впереди себя столбы вещества, разогнанного до ско¬
рости света, так же не спеша, замедляя свой бег всего на 10 километ¬
ров в секунду за секунду, начнет корабль снижать скорость своего
полета. И через 123 дня капитан сможет посадить свой корабль на по¬
верхность одной из планет системы Проксимы Центавра.
Не будем гадать, что они там увидят. Ласковой ли прохладой, раска¬
ленным ли жаром пустыни, морозным ли дыханием полярного льда встре¬
тит их чужая планета, на которой даже небо будет другим...
Вряд ли наше описание космического корабля для межзвездных поле¬
тов окажется точнее описания, данного Бэконом самолету. Да и не надо пре¬
тендовать на это. Главное здесь другое.
Вселенная не имеет границ. Но не имеет границ и могущество челове¬
ческого разума, человеческого дерзания.
Раздается грохот. Корабль вздрагивает и отрывается от бетонного поля ракетодрома.
Несколько мгновений — и, превратившись в тонкую стрелу, он исчезает в голубизне
неба.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Начатая рассказом о древнейших временах человеческой истории эта
книга, несомненно, является книгой о будущем. Ибо осуществление косми¬
ческих сообщений во всей широте этой идеи — дело будущего.
Но будущее неразрывно связано с настоящим, корни будущего в насто¬
ящем, будущее начинается сегодня. И если внимательно присмотреться,
первые ростки этого будущего, из которых поднимется роскошное дере¬
во космических сообщений, можно рассмотреть уже сегодня.
Эти ростки — достижения многих наук: астрономии, физики, тепло¬
техники, медицины, радиотехники, металлургии и др. Ведь решение проб¬
лемы космических сообщений потребует концентрации знаний и опыта
многих областей науки.
Эти ростки — достижения нашей техники: реактивные двигатели
скоростных самолетов, многоступенчатые межконтинентальные ракеты,
приборы радиотелеуправления полетами на больших скоростях, искусст¬
венные спутники и многое другое. Конструкторы будущих межпланетных
кораблей примут все эти достижения нашей техники в золотой фонд того
исходного, с чего они начнут свою работу.
И, пожалуй, самое главное — это люди, воодушевленные мыслью
продвинуть вперед решение проблемы космических сообщений, работающие
в этой области, отдающие свой труд, время, знания и опыт решению этой
проблемы.
Совсем недавно проблемой космических сообщений занимались редкие
одиночки-энтузиасты, какими были, например, К. Э. Циолковский,
Ф. А. Цандер, Ю. В. Кондратюк. Сегодня в ряде стран мира созданы целые
общества астронавтов. Общества некоторых стран — Англии, США, Фран¬
ции — насчитывают тысячи и десятки тысяч членов. Происходят между¬
народные конгрессы астронавтов, на которых ученые выступают с сообще¬
ниями о проделанной работе, обсуждают планы на будущее. Такое общество
астронавтов существует и в нашей стране.
Оно создано сравнительно недавно. Всего около четырех лет назад
239
в большом светлом зале Дома авиации, вдоль стен которого стоят много¬
численные модели летательных аппаратов, начиная от «летающих этаже¬
рок» 20-х годов этого века и кончая современным реактивным самоле¬
том, скорость которого превосходит скорость распространения звука, со¬
стоялось организационное собрание секции астронавтики, создаваемой
при Центральном аэроклубе имени В. П. Чкалова. В зале собрались энту¬
зиасты космических полетов — ученые, инженеры, врачи, студенты выс¬
ших учебных заведений. Вступая в эту секцию, они поставили своей за¬
дачей способствовать в нашей стране осуществлению космических поле¬
тов с мирными целями.
В настоящее время в секции астронавтики существует целый ряд
научно-технических комитетов, в которых разрабатываются отдельные
вопросы общей проблемы космических сообщений.
Врачи и биологи, объединенные в научно-техническом комитете по
биологии космического полета, занимаются изучением влияния условий
космического пространства на организм человека. Здесь, в опытах и науч¬
ных исследованиях, закладываются первые основы новой науки будущего —
космической медицины.
Астрономы составляют прогнозы условий, которые встретит чело¬
век, когда он придет в миры других планет. Найти безопасные пути для
межпланетного корабля, пути, на которых космос не обстреляет астро¬
навтов ядрами метеоров, найти средства борьбы с метеорной опасностью —
этими и многими другими вопросами занимаются члены научно-техниче¬
ского комитета по астрофизическим проблемам.
Широкий круг проблем волнует ученых и инженеров, входящих в
состав научно-технического комитета по ракетной технике. Здесь и кон¬
струирование ракетных двигателей и целых космических кораблей раз¬
личных назначений. Здесь и поиски наиболее эффективных топлив, и иссле¬
дования способов охлаждения стенок камер сгорания и сопел, и поиски
жаростсйких сплавов и материалов.» Широкий круг инженерных вопро¬
сов, которые составят не один курс лекций в специальных астронавтических
вузах будущего.
Огромное место в общей проблеме космических сообщений занимает
и работа научно-технического комитета по вопросам космической нави¬
гации. Найти наиболее рациональные пути, связывающие планеты, рас¬
считать их. траектории, разработать вопросы взлета и посадки, разрабо¬
тать общие вопросы астронавигации, создать методы и приборы для ориен¬
тации в пространстве — вот обширный круг проблем, разрабатываемых
в этом комитете.
Специалисты по автоматике и телемеханике, ученые и инженеры,,
занимающиеся вопросами радиотелеуправления, работают в научно-тех¬
ническом комитете по радиотелеуправлению космическим кораблем в по¬
лете. Здесь рассматривают схемы сверхмощных радиолокаторов, способных
сопровождать своим лучом космический корабль вплоть до самой посадки
на Марсе, создаются проекты быстродействующих автоматических аппа¬
ратов для управления на расстоянии. Увлекательнейшие области техни-
240
ки — радио и автоматика—ставятся здесь на службу космическому
полету.
Таким образом, научно-технические комитеты секции астронавтики
охватывают своей работой по существу всю широту проблемы в целом.
Кружки по изучению проблем космического полета, в той или иной сте¬
пени связанные с Московской секцией астронавтики, существуют во
многих городах нашей страны и во многих высших учебных заве¬
дениях.
Работы в области астронавтики ведутся в нашей стране и в общего¬
сударственном масштабе. В системе Академии наук СССР создан специаль¬
ный координационный комитет, направляющий деятельность многочислен¬
ных институтов и отдельных ученых в области астронавтики. Председа¬
телем этого комитета является академик Л. И. Седов.
О том, каков размах и каковы достижения этой работы, лучше все
го свидетельствуют советские ракеты, поднявшие сотни килограммов
научной аппаратуры, искусственные спутники, бороздящие преддверье
космоса, — весь тот гигантский, понятный только специалисту комплекс
связанных с этими успехами исследований.
В Академии наук СССР учреждена специальная медаль имени К. Э. Ци¬
олковского, присуждаемая за выдающиеся работы в области астронавтики.
В ближайшее время начнет выходить в нашей стране журнал «Меж¬
планетные сообщения».
Космические сообщения — проблема колоссальная по своей значи¬
мости. Трудно переоценить ее значение для развития науки, для про¬
гресса всего человечества. По последствиям, к которым может привести
решение этой проблемы, ее можно будет сравнить разве лишь с открытием
атомной энергии. Но вместе с тем решение этой проблемы сопряжено с ко¬
лоссальными трудностями. Каждый шаг вперед потребует огромной рабо¬
ты, гигантского напряжения интеллектуальных и производительных сил
целых народов.
Но нет сомнения, что согласованный труд ученых, инженеров, энту¬
зиастов космических полетов во многих странах, в том числе и в нашей
стране, которая уже внесла и бесспорно внесет немалый вклад в мировую
астронавтику, в ближайшие годы будет увенчан выдающимися достиже¬
ниями. Нет сомнения хотя бы потому, что советскими учеными уже сделан
первый шаг в космическое пространство — созданы автоматические ис¬
кусственные спутники.
Когда-то люди жили небольшими общинами и знали, в лучшем слу¬
чае, свою страну да соседние с ней страны. Мы сейчас с некоторым недо¬
умением даже представляем себе это время. Как это так люди не знали,
что Земля круглая, что существует материк Америка, что можно объ¬
ехать вокруг всего земного шара. В наше время каждый школьник 5-го
класса знает, что Земля обращается вокруг Солнца и вращается вокруг
своей оси и что звезды — это тоже далекие солнца, подобные на¬
шему.
А ведь еще 500 лет не прошло с тех пор, как были окончательно
241
утверждены все эти положения. И всего 350 лет назад гениального уче¬
ного, утверждавшего эти идеи, сожгли на костре.
Будет время, и наши сегодняшние знания, наши сегодняшние дости¬
жения, которыми мы гордимся, покажутся незначительными им, жителям
будущего, им, которым суждено достичь такой власти над природой, та¬
кого могущества, о которых даже самые смелые фантасты не смеют, писать
сегодня в своих романах.
Но не надо завидовать мудрым провидцам прошлого, борцам за ис¬
тину — их мужеству, их открытиям. Немало осталось и на нашу долю.
Людям эпохи великих открытий — Колумбу, Васко да Гама, Магеллану—
выпало счастье открыть земной шар. Галилею, Бруно, Копернику и позд¬
нейшим ученым досталось утвердить Землю в пространстве, найти ее истин¬
ное положение во Вселенной. Но немало простора и в наше время и для
проявления мужества и для свершения великих открытий. Наше поко¬
ление должно первым вступить на почву соседних планет. Вряд ли это
меньше сделанного Колумбом и Коперником!
Не надо завидовать и людям будущего, для которых привычной реаль¬
ностью будет многое, о чем мы можем только мечтать. Нам выпало счастье
первых шагов, и пусть они завидуют нашему счастью!
ОГЛАВЛЕНИЕ
Глава первая
ОТКРЫТИЕ ПЛАНЕТ
Это будет завтра 3
Начало пути 7
Пень, диск или шар? 8
Эратосфен измеряет Землю • 9
Судьба рукописей Аристарха Самосского 10
Система Клавдия Птолемея И
Первое кругосветное путешествие 12
Наука и религия 13
восстание Коперника 14
Костер, который будет гореть вечно 17
Планеты перестали быть звездами 18
Законодатель неба 22
Наша планета 24
Вселенная, в которой мы живем 26
Дзета Возничего 28
Начало новой эры 28
Глава вторая
ОТВЕРГНУТЫЕ ПУТИ
Из мглы веков 33
Вездесущая сила 34
«Кеворит» и «минус-материя» 35
Скорость против притяжения 36
Из пушки на Луну 39
Электропушка 41
Космическая праща 43
243
Глава третья
ПОДВИГ ЦИОЛКОВСКОГО
Подарок человечеству 47
По тому же пути * , 43
Отношение масс 53
Космические поезда 55
Пересадочная станция 53
Глава четвертая
ДВИГАТЕЛИ КОСМИЧЕСКИХ КОРАБЛЕЙ
Борьба за скорость 61
Двигатель скоростного самолета 65
Самая трудная часть пути 68
Лишний свет неба 70
Жидкостный ракетный двигатель ' 74
Атомная ракета 76
Луч вместо струи .... 1 79
Рука, протянутая с Земли 33
Глава пятая
В КОСМИЧЕСКОМ ПРОСТРАНСТВЕ
Управляют автоматы 39
В мире без тяжести 92
Друг или враг 97
Потоки лучей 101
Отопление Солнцем ЮЗ
Оранжерея в космосе 108
Космические снаряды 114
Дороги между планетами 119
Глава шестая
ЭТАПЫ ВЕЛИКОГО НАСТУПЛЕНИЯ
Первая разведка космоса 127
Прыжок сквозь атмосферу 131
Их создание — подвиг 132
Трудно ли измерить температуру воздуха? 135
В 10 000 раз быстрее 136
Рождение второй Луны 144
Второй советский ^ 149
Лаборатория в космосе 153
Первые американские 156
Наука и мечта 159
Жизнь на спутнике 162
244
Человек в космосе 164
Возвращение на Землю 166
Космический остров 171
Грузовые поезда 176
Интересы земных дел 178
Глава седьмая
ВТОРОЙ ШАГ
Ракета летит к Луне 183
Автоматическая танкетка 186
С искусственного спутника 192
Соседний мир 196
Покоренная Луна 200
Когда это произойдет? 206
Глава восьмая
В ДАЛЬНИЕ РЕЙСЫ
К живым — живые 209
Глазами марсиан . , . 216
Планеты, о которых мы ничего не знаем 222
К Солнцу 225
По спутникам планет 228
К звездам 236
Заключение 239
Оформление Р. Г. Алеева
Рисунки в тексте А. С. Сысоева
Цветные вклейки И. В. Железняка,
И. М. Кольчицкого
*
Михаил Васильевич Васильев
ПУТЕШЕСТВИЯ в КОСМОС
Редактор В. А. Голубкова
Худож. редактор В. В. Щукина
Технический редактор Э. А. Розен
Сдано в набор 3/1У 1958 г. Подписано к печати
25/Х1 1958 г. Формат бумаги 70Х92/16. Физ.
1еч. л. 15,5+16 вклеек. Уел. печ. л. 20,475. Уч.-
изд. л. 20,190. Изд. индекс НЛ 08. А0569.
Тираж 30 000 экз. Цена 9 руб. в переплете.
Зак. 317.
Издательство «Советская Россия»,
Москва, проезд Сапунова, 13/15.
Ярославский полиграфический комбинат,
Ярославль, ул. Свободы. 97.
К ЧИТАТЕЛЯМ
Издательство просит отзывы об этой книге
и пожелания, с указанием возраста и про¬
фессии читателя, присылать по адресу:
Москва, Центр, проезд Сапунова, 13/15,
издательство «Советская Россия».
Искусственная планета
Еще стучали печатные машины, аккуратно складывая
один за другим пахнущие свежей краской листы этой
книги, в которой говорилось о штурме Луны, о том, что
он будет, когда радио разнесло по всему миру весть,
что он начался. Это было переданное поздно ночью со 2
на 3 января 1959 года сообщение о запуске советской кос¬
мической ракеты в сторону Луны.
Это не был «недозрелый лимон», которых много пы¬
тались забросить на Луну с другого материка нашей пла¬
неты. Это была новая космическая лаборатория, один
контейнер которой с научным оборудованием, измери¬
тельной аппаратурой и источниками питания весил
361,3 килограмма. А общий вес последней ступени кос¬
мической ракеты, развившей скорость более 11,2 кило¬
метра в секунду, был равен 1472 килограммам—почти
полутора тоннам! И, конечно, в этот вес не входило топ¬
ливо, выжженное при разгоне ракеты.
Научная измерительная аппаратура, установленная
в контейнере, была предназначена для изучения целого
ряда вопросов космического пространства и, в частнос¬
ти, окололунной зоны.
Дальнейшие исследования были проведены над кос¬
мическими лучами. Мы уже говорили, что эти таинст¬
венные излучения доходят до поверхности Земли в силь¬
но искаженном виде. Чтобы изучить их в так сказать
первозданном состоянии, ученые поднимали свои прибо¬
ры на вершины гор, в заоблачные дали в кабинах воз¬
душных шаров, на ракетах — в ионосферу. Были уста¬
новлены приборы для исследования космических лучей
и на советских искусственных спутниках Земли, орбиты
которых пролегали в самых верхних слоях атмосферы.
Но оказалось, что поток космических лучей ©близи на¬
шей планеты резко отличается от того, который пронизы-
1
вает все межпланетное пространство. На него оказывает
сильное влияние магнитное поле Земли. Только удалив¬
шись от нее на значительное расстояние, можно будет ис¬
следовать недеформированный поток космических лучей.
Специальный прибор изучал распределение ядер тя¬
желых элементов в потоке космических лучей. Это имеет
особенно важное значение при решении вопроса о проис¬
хождении этих лучей. Если ядер тяжелых элементов —
железа, никеля и т. д. — окажется в них столько же,
сколько их содержится в межзвездном газе, то можно бу¬
дет предположить, что космические лучи и являются час¬
тицами этого газа, разогнанными до близких к световым
скоростям огромными магнитными полями звезд и ту¬
манностей. Особому исследованию подвергалось наличие
в космических лучах фотонов.
Был установлен на космической ракете и прибор для
изучения газовой компаненты межпланетного вещест¬
ва— тончайшего разреженнейшего газа, заполняющего
область солнечной системы. Корпускулярное излучение
Солнца и метеорные частицы также регистрировались
специальными приборами.
Все перечисленные приборы предназначались для
исследования космического пространства отдаленных от
нашей планеты областей. И были среди них приборы, спе¬
циально предназначенные для изучения нашего вечного
спутника.
"До сих пор является в значительной мере загадочной
причина существования магнитного поля Земли. Не стре¬
мительное ли вращение ее вокруг оси создает это поле?
Не электрические ли токи верхних слоев атмосферы уси¬
ливают его? На Луне нет атмосферы и, значит, нет этих
токов. Луна вращается вокруг своей оси значительно
медленнее Земли, и значит, должна обладать настолько
же меньшим магнитным полем. Так ли это, должны были
ответить приборы ракеты.
И надо сразу сказать: вся научная аппаратура ракеты
безотказно работала до самого конца опыта. Ученые по¬
лучили на Земле интереснейшие данные, которые в на¬
стоящее время расшифровываются и обрабатываются.
Нельзя не отметить чрезвычайную их важность для бу¬
дущих космических полетов ракет с людьми.
Разве можно отправить в космический рейс экипаж
астронавтов, не зная интенсивности губительной косми-
2
ческой радиации, силы корпускулярного излучения
Солнца, состава межпланетного газа, сквозь который ус¬
тремится наш корабль?
Первой разведчицей межпланетных путей для буду¬
щих космических кораблей и была советская ракета,
окончательно разорвавшая оковы земного тяготения.
Она взлетела 2 января 1959 года — первого года семи¬
летки развернутого строительства коммунизма в нашей
стране. Как символ победного взлета народа был ее
подъем в недосягаемые до этого высоты. И весь мир с
волнением следил за стремительным полетом ракеты
сквозь бесконечные пространства космоса.
Она двигалась так быстро, что скоро исчезла из поля
зрения не только слабых подзорных труб, но и^сверх-
мощных телескопов. И тогда, чтобы отметить свой путь,
3 января в 3 часа 57 минут по московскому времени она
выбросила натриевое облако. Оно вспыхнуло в точно
рассчитанное время приблизительно в центре треуголь¬
ника, образованного звездами Арктуром, Спикой и Аль¬
фой Весов в созвездии Девы. Искусственная комета, на
несколько минут вспыхнувшая среди вечного блеска рав¬
нодушных созвездий!
Ракета .прошла в 5000—6000 километров от поверх¬
ности Луны. Такое близкое прохождение от нашего
спутника было выбрано не случайно. Оно было предпоч¬
тительнее прямого падения ракеты на Луну. Избранная
траектория полета позволила получить двойное коли¬
чество научных наблюдений, произведенных приборами
при их приближении к Луне и при удалении от нее.
5 января радиоголос ракеты начал слабеть. Разряди¬
лись аккумуляторы, честно послужившие во все время
опыта. Сказалось и влияние огромного расстояния, на
которое удалилась ракета. И около 10 часов утра радио¬
станции на Земле последний раз приняли радиопереда¬
чу из бесконечных далей межпланетного пространства.
Ракета стремительно летела вперед, обгоняя Землю, что^-
бы лечь на свою вечную орбиту — первую орбиту первой
искусственной планеты нашей солнечной системы.
Ученые высчитали ее траекторию. Она лежит в про¬
странстве между Марсом и Землей. Около 15 месяцев —
год новой планеты. Примерно раз в пять лет будет она
сближаться с породившей ее Землей. Через пять лет две
планеты сблизятся на расстояние около 1 миллиона ки¬
лометров. Может быть, с помощью сильнейших телеско¬
пов удастся тогда сфотографировать . мерцающую звез¬
дочку — новорожденную планету.
Запуск советской космической ракеты снова потряс
весь мир. И это закономерно. Ее создание, точность вы¬
ведения на траекторию, четкость и безотказность работы
аппаратуры — вершина возможностей сегодняшней науки
и техники. Вершина, которой сегодня достигли только
советские ученые, инженеры, рабочие, только советский
народ.
Пройдут годы... Наши потомки, отмечая неведомую
годовщину со дня начала космических полетов, отправят
в космическое пространство специальный корабль. Он
ляжет на орбиту созданной нами первой планеты и вер¬
нет ее на родную Землю. Ее, наверное, поместят в музее.
С волнением и уважением будут читать люди далекого
будущего надпись на металлическом вымпеле — «Союз
Советских Социалистических Республик. Январь 1959 г.».
Это знамя, под которым будет летать вокруг Солнца
несчетное количество лет рожденная трудом и гением
советских людей первая искусственная планета.
ж?
Ий1*??
V .в
I;# *&■& *; #]$$
:' :
&АЩ уг/у Э'-»2й
.- п * *. •, ЦЪй?; л
], .;■:
,.: '■■' ■ )>' *•'■
Ш Ши Ц 1
и&у-;-- V- ;;;:.г;! '•
П&кй ч- .^'1‘ 51
:'г«А;Я/'-,5й
щ
■т'ШЩЩ.
•• \,1
• НмяйМ