Васильев Михаил Васильевич

Путешествия в космос

Художник Н. М. Кольчицкий

Словно перечеркнутый тонким зигзагом кольца висит в небе огромный Сатурн, окруженный узкими серпами своих многочисленных спутников.

Под научной редакцией доктора физико-математических наук профессора В. В. ДОБРОНРАВОВА

Вступление

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 попрежнему чист и ясен. Несмотря на еще яркие лучи Солнца, освещавшего красноватого цвета ровную, как доска, пустыню, на темносинем небе были видны звезды. Две луны сияли на восточной стороне неба…

Холодная красная пустыня, холодный неупругий ветер, холодное, словно усталое, Солнце.

Вдруг со стороны Солнца в небе показалось какое-то огромное 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 кананадой салютует корабль своему прибытию 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 корабля? 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 повернул своей огненной струей к красному песку пустыни, словно захотел опереться этой струей раскаленного газа, может быть, оттолкнуться, чтобы вернуться обратно в свою 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 — единственные представители живого на этой почве. Один из них вспыхнул и сгорел тусклым, но жарким пламенем. Значит, в атмосфере этой планеты есть кислород.

Дыхание огненного вихря подхватывает пепел и вместе с тонким песком 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 посадке пыль. Маленькое Солнце, будто заинтересовавшись происходящим, медлит закатиться. Коснувшись своим краем четкой линии горизонта, оно словно застыло в таком положении.

Вдруг в корпусе корабля открывается небольшая дверь и из нее выпадает 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 подхватывает и разворачивает алое полотнище флага Страны Советов.

Посланцы далекой Земли стоят на нехоженной 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 все небо.

Люди стоят у флага. А рядом с ними так же безмолвно стоит их космический 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 человека…

Звезды тускнеют, наиболее слабые из них погасают совершенно, словно задернутые тонким слоем кисеи. Это спустился обычный вечерний туман. Но она, эта легкая дымка, повисшая в разреженной атмосфере планеты, не похожа на густые земные туманы. Эта дымка означает присутствие воды, а там, где есть воздух, содержащий кислород, вода, сносные температурные условия, должна быть и жизнь. И, может быть, она представлена не только этими 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 задачей науки и техники. Уже не писатели-фантасты выдумывают подробности космических рейсов, а ученые и инженеры, склоняясь над чертежами и проектами, обсуждают различные варианты межпланетных кораблей. Уже металлурги испытывают тот металл, которому суждено посетить чужие планеты; уже токари и шлифовальщики обрабатывают детали ракет, которым придется работать в условиях космического пространства; уже окончили среднюю школу первые пилоты и штурманы первых космических кораблей.

Свершение вековой мечты человечества близко.

О том, как пришел человек к свершению этой мечты, об истории открытия им сначала одной планеты — своей Земли, и грядущем открытии Вселенной, о препятствиях, которые он преодолел и которые еще стоят на героическом пути к звездам, и рассказывает эта книга.

…одна крепость за другой капитулирует перед натиском науки, пока, наконец, вся бесконечная область природы не оказывается завоеванной знанием и в ней не остается больше места для творца.

Ф. Энгельс

ГЛАВА ПЕРВАЯ

ОТКРЫТИЕ ПЛАНЕТЫ

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 солнечной системы, а затем отправился и на разведку бесконечных пространств Галактики — к звездам. Это будет огромная по содержанию книга, ибо бесконечно громаден дерзкий подвиг человеческого разума и рук, который в ней будет описан. Свершение его займет не десятилетия, а столетия и тысячелетия. Но, даже написанная через тысячи лет после нас, эта книга не будет иметь конца: бесконечен мир и бесконечна возможность человеческого разума познавать 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 познал первую планету — свою Землю. Но среди титанических подвигов, которые совершат в грядущем разум и труд человека, этот первый подвиг его окажется не последним и по значению и по величине.

И прежде чем отправиться в будущее — ибо путешествия в космос — это дело будущего, — оглянемся в прошлое. 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 прошлое трудно будет представить себе все величие, всю грандиозность и дерзость того подвига, накануне свершения которого стоит ныне человечество.

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 представления о соседних областях, населенных 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 Геркулесовыми столбами — современным Гибралтаром — и Колхидой, рассказывали только в сказках. Для китайцев, создавших к тому времени 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.

Живший в VI–V веках до н. э. древнегреческий мудрец и поэт, рассказчик 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 Анаксимандр из Милета (610–546 гг. до н. э.), считал, что Земля имеет форму цилиндра, высота которого равна трети основания. Она удерживается 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 далекие от истины.

О том, что Земля представляет собой шар, ныне знает каждый. Впервые же эта мысль возникла в философской школе пифагорейцев.

Однако не явления материального мира натолкнули пифагорейцев на мысль о шарообразности Земли. В школе Пифагора исповедовалось мистическое учение о божественной сути чисел, о гармоническом совершенстве природы. «На основании требований геометрической гармонии, доискиваясь совершенства в творении, они (пифагорейцы — М. В.) и Земле придали совершенную форму шара», — писал один из последователей Пифагора Филолай.

В представлениях пифагорейцев о строении мира наивная мистика смешивалась с научным предвидением. А между тем уже в те времена были известны явления, которые могли бы служить убедительными доказательствами 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 времена в развитии астрономии для ориентировки в море, — и на то, как изменяется, 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 шарообразности Земли неоднократно оспаривалась и отвергалась. Но она неизменно торжествовала, потому что истина не может не восторжествовать рано или поздно.

А перед древними философами встал новый вопрос: а какова же величина 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 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 Египта. Этот город, которому было суждено на несколько веков стать научным центром мира, он в честь свою назвал Александрией.

Воцарившаяся в Александрии после смерти Александра династия Птолемеев, основанная одним из полководцев великого македонского завоевателя, 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 до ныне известны каждому имена математика Эвклида, физика Архимеда, астронома Аристарха Самосского, изобретателя простейшей паровой турбины Герона.

В этом-то городе и попытались впервые измерить величину земного шара. Осуществил эту попытку знаменитый ученый Эратосфен. Во время летнего солнцестояния он измерил положение Солнца в самой его высшей точке на небесном своде. Оказалось, что Солнце не стоит в Александрии в полдень прямо над головой. Между вертикальной линией и лучом Солнца оказался угол величиной в 7°21. А в другом городе — Сиене, лежащей от Александрии к югу на расстоянии 5 тыс. стадий, в этот день Солнце стояло 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 тыс. стадий.

К сожалению, в настоящее время мы не знаем, какую именно величину имела египетская единица длины — стадия. По одним данным, она равна 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 километров!

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, насколько 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. Предводительствовал этой бандой мракобесов архиепископ Теофил. В дикой злобе, ослепленные ненавистью к просвещению, фанатики подожгли библиотеку. Ересью называли они глубочайшие прозрения древних философов только потому, что те давали другую картину устройства мира, чем священная книга христиан — библия. В огне погибло 400 тыс. бесценных свитков рукописей древних авторов, любовно переписанных и прокомментированных 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 зданий города хранится большое количество древних рукописей. «Сжечь, — приказал фанатик-халиф. — Если в этих книгах говорится противное корану, они не нужны, если же они согласны с кораном, они тоже не нужны, ибо это уже сказано в коране. Все, что надо знать правоверному, изложено в коране». Кораном называется священная книга последователей ислама.

И снова заклубился черный едкий дым над кострами, питаемыми драгоценными свитками пергаментов. Представители разных религий, как огня боявшиеся просвещения, словно соревновались между собой, кто больший вред нанесет науке, культуре, человечеству…

В огне этих пожаров и погибли сочинения замечательного ученого древности — Аристарха Самосского (320–250 гг. до н. э.). Только сопоставляя те места из сочинений других философов, в которых цитировались высказывания этого ученого, можем мы судить о его взглядах на устройство мира.

А взгляды эти были очень смелы для того времени и намного опережали 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 — 1400 земных радиусов. Аристарх первым высказал предположение, что звезды находятся столь невообразимо далеко, что величины земной орбиты недостаточно для того, чтобы заметить их смещение.

Аристарха еще при жизни преследовали за его учение жрецы господствовавшей 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 ученого.

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 животных, 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 требовало создания точной системы строения мира, пользуясь которой можно бы было ориентироваться по небесным светилам на поверхности Земли, определять времена года, составить календарь и т. д. Отвечая этим запросам времени, Птолемей создал свою систему строения мира. Система получилась очень сложной. Ведь к тому времени были открыты многие закономерности 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 вращаться все другие светила. В основе системы лежало допущение, что центры этих кругов не совпадают с центром Земли, а лежат вне ее в пространстве.

Для того чтобы рассчитанные по системе Птолемея положения светил совпадали с истинными, ему 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 официальным астрономическим учением католической церкви. Вместе с тем католическая церковь извратила построение Птолемея: Землю она объявила плоской, а к светилам для приведения их в движение приставила ангелов.

Влияние церкви на века затянуло господство ошибочной системы Птолемея, хотя она во все времена и в разных странах вызывала многочисленную 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 никакие 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 стрелами, где-то — на свайном ли помосте в центре Европы или у входа в пещеру на краю Азии, — заглядевшись на ночное, усыпанное звездами небо, в первый раз задал себе вопрос об устройстве Вселенной и в первую очередь — Земли. Сколько десятков тысячелетий лежат между этим первым мудрецом, не знавшим ни грамоты, ни истории, которых тогда не было, и древним философом Аристотелем, впервые установившем, что Земля является шаром. Сколько времени занял этот первый шаг по лестнице знания?!

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 взглядом объять его целиком, увидит этот шар.

ПЕРВОЕ КРУГОСВЕТНОЕ ПУТЕШЕСТВИЕ

Конец XV века ознаменовался целым рядом выдающихся географических открытий.

27 октября 1492 года матрос, дежуривший на мачте каравеллы Христофора Колумба, криком «Земля! Земля!» приветствовал открытие огромного американского материка. В 1498 году Васко де Гама обогнул Африку и открыл морской путь в Индию. Лихорадка открытий, завоеваний охватила две наиболее развитые в то время в торговом отношении страны мира — Испанию и Португалию, находившиеся на самом перекрестке новых 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. По середине 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 попрежнему манили сокровища далекой Индии, страны чудес. И вот тогда смелый мореплаватель Фернан Магеллан взялся провести испанские корабли в обход американского материка и с востока, не переходя проведенной 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 развивались испанские флаги. 265 человек составляли команду этих кораблей.

Три года длилась героическая эпопея путешествия экспедиции Магеллана. Участникам ее пришлось пережить не мало приключений: бороться со штормами, голодать и вести сражения с жителями открываемых земель. Один за другим гибли корабли. Завершив главную, труднейшую часть беспримерного путешествия, погиб сам Магеллан. Но через 3 года, двигаясь 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 вокруг своей планеты. Географические открытия, которые делались до Магеллана, расширяли границы 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 еще немало белых 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 Вселенной был подвигом, требовавшим не только глубочайшего проникновения 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 науки опровергает эти принципы, не оставляет от них камня на камне. Откровение божества, утверждения пророков оказываются наивными сказками, верить в которые становится невозможным.

И защитники религии обрушивали «божественный» гнев, а чаще реальную земную кару на людей, дерзавших высказать мысль, противоречащую 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 висела черная ночь, озаряемая огнем костров, на которых на площадях жгли книги и их творцов. Преследование стремления к знанию и науке стало господствующей идеей времени.

Еще в IV веке н. э. один из отцов церкви, Евсевий, писал: «Не по невежеству ставили мы низко науки, но из презрения к их совершенной бесполезности. 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 препарирование человеческих 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 — 6500 человек.

Церковь боялась даже детей, стремилась в зародыше задушить всякий намек на свободомыслие. В 1652 году в Швейцарии девочка 11 лет была задушена в башне, затем труп ее был сожжен. Преступлением этого ребенка было то, 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 крови», — какое страшное лицемерие заключалось в этой канонической фразе католической церкви! — отмечают путь церкви.

ВОССТАНИЕ КОПЕРНИКА

Каким запасом мужества, смелости, убежденности надо было обладать, чтобы в это страшное время выступить со смелой научной идеей, затрагивающей основу основ религиозного учения о Вселенной, — разбить хрустальные сферы официальной Птолемеевой системы, по словам талантливого датского астронома Тихо Браге, «сорвать Солнце с неба к утвердить его в пространстве», а Землю из привилегированного положения свести до ранга всего лишь одной из шести известных тогда планет!

Этот подвиг совершил гениальный польский ученый Николай Коперник.

Не один десяток лет работал скромный сын булочника, каноник Фромборка — маленького городка на берегу Вислы, — над своей революционной 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 прискакал гонец. Он соскочил со взмыленного коня около старой башни фромборкского собора и, прижимая к груди какой-то, видимо, очень ценный, сверток, 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, затем — Земля с Луной, Марс, Юпитер и Сатурн.

Дальше находится очень далеко расположенная сфера неподвижных звезд.

Смена дня и ночи объясняется вращением Земли вокруг своей оси.

Земля не неподвижна, она не центр мира, она движется. Она вращается вокруг своей оси и по круговой орбите летит вокруг Солнца. А движение Солнца, Луны и звезд вокруг Земли — движения кажущиеся, являющиеся 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 церковь не замечала ее революционизирующего действия. Эта книга была подобна бомбе замедленного действия, подведенной под самые основы фундамента религии. Но вскоре бомба взорвалась: учение Коперника начало овладевать умами людей, и церковь со всей яростью обрушивалась на каждого повинного, с ее точки зрения, в распространении «коперниканской ереси».

Великий научный подвиг совершил Николай Коперник, разрушивший освященную церковью геоцентрическую систему строения мира Птолемея, утвердивший Солнце в центре планетной системы.

КОСТЕР, КОТОРЫЙ БУДЕТ ГОРЕТЬ ВЕЧНО

17 февраля 1600 года в Риме, на Площади Цветов, в присутствии многотысячной 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 шопотом передавали друг другу 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 церковников, был виноват этот мужественный человек, не согласившийся под угрозой жестокой казни отказаться от своего учения, без единого стона сгоревший заживо на костре?

Джордано Бруно пропагандировал в своих сочинениях и выступлениях гелиоцентрическую систему мира Николая Коперника. Уже одна пропаганда этого учения, ставившего нашу Землю в один ряд с целой семьей планет, с точки зрения церкви, была смертельным грехом. Но пылкий итальянский ученый, не имевший в своем распоряжении ни сегодняшних данных астрономии, ни даже плохонькой зрительной трубы (которая была изобретена 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 рассмотрел в трепетных светящихся точках, горящих на ночном небе, далекие солнца, 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.

На Площади Цветов в Риме ныне пылает мраморный костер, на котором горит и не сгорает привязанный к мраморному столбу мраморный человек. Это памятник Джордано Бруно, гениальному ученому, открывшему человечеству Вселенную.

В 1889 году, в день, когда был торжественно открыт этот памятник, церковники оделись в траур. Яростный вой подняли они, требуя его низвержения. А в 1931 году папа римский специальной буллой причислил к лику святых кардинала Беллярмина — убийцу Джордано.

Но, несмотря на всю ярость церковников, вечно будет гореть на Площади Цветов мраморный костер — символ победы и торжества смелой мысли человека над мраком, фанатизмом, невежеством.

Сегодня смелые идеи Бруно полностью подтверждены результатами точных и кропотливых исследований ученых, которые теперь изучают миры тех звезд, истинную природу которых он столь гениально провидел.

Джордано Бруно первым отодвинул границы Вселенной в бесконечность и утвердил мысль о множественности обитаемых миров.

ПЛАНЕТЫ ПЕРЕСТАЛИ БЫТЬ ЗВЕЗДАМИ

Трудно сказать, кто, где и когда впервые догадался соединить несколько 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 случае он утверждает в одном из своих сочинений, что «прозрачные тела могут быть отделаны так, что отдаленные предметы окажутся приближенными… 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 отказано, так как такая труба уже якобы существовала. Однако истории хорошо известно, кто первым направил подзорную трубу на небо, превратил ее в телескоп. Это сделал 7 января 1610 года Галилео Галилей — профессор физики Пизанского университета.

Конечно, телескоп Галилея ни в какое сравнение не может идти с теми могучими и точными аппаратами, которыми располагают сегодняшние астрономы. Но это был первый в мире телескоп, и сделанные с его помощью открытия 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 телескопа.

Галилей направил свой аппарат на Луну. На чистом диске ночного спутника он увидел горные цепи, светлые и темные области, странные кольцевые горы — кратеры. Галилей по величине отбрасываемых теней даже 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» древних, оказывается, резко отличались от остальных неподвижных звезд. Наблюдения Галилея показали, что планеты — темные шары, освещаемые лучами Солнца, как наша Земля.

Рассматривая в телескоп Юпитер, Галилей обнаружил четыре небольшие звездочки, которые упрямо следовали за Юпитером, то обгоняя, то отставая от него. Сомнений быть не могло: это были спутники Юпитера, такие же, как наша Луна. Значит, не только Земля является центром вращения небесных тел. В руках Галилея оказались убедительнейшие доказательства 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 внимательно следила за Галилеем.

И свою книгу «Диалог Галилео Галилея о двух главнейших системах 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, романтической истории, но читался он с не меньшим интересом, чем самые занимательные повести того времени. В этом сочинении, написанном доступным почти каждому популярным языком, читателя захватывала романтика науки, открытий, невиданно расширяющих известный человеку мир. Собеседники диалога спорили о двух системах мира: один отстаивал точку зрения Коперника, другой — Птолемея. Доводы коперниканца умны, убедительны, доводы защитника Птолемеевой системы бледны и наивны. Говорят, что тогдашний папа Урбан VIII узнавал в них, читая книгу Галилея, свои собственные слова.

Будучи уже глубоким стариком, напечатал великий ученый свою книгу. И сразу же на него обрушился гнев церкви. Семидесятилетнего седого ученого, которым восхищались все передовые умы Европы, гордость Италии, вызвали на суд и заставили отречься от своего учения.

Стоя на коленях и преклонив голову, ученый был вынужден прочитать текст отречения от тех взглядов, которых он придерживался всю жизнь, которые страстно защищал, проповедовал и утвердил своими наблюдениями.

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 философ — Лючилио Ванини. Ему вырвали язык, затем его повесили, а труп сожгли и прах развеяли по ветру. А разве один Томазо Кампанелла десятками лет томился в застенках инквизиции, проходя сквозь пытки и бесчисленные 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. Но она убедительно говорит, на чьей стороне в этом споре седого коленопреклоненного ученого и могущественных князей церкви было сочувствие, любовь, сердце народа.

Галилео Галилей был первым человеком, направившим на звездное небо телескоп. Сделанные им открытия окончательно утвердили правильность запрещенной церковью «коперниканской ереси».

ЗАКОНОДАТЕЛЬ НЕБА

Ни костры инквизиции, ни отлучения от церкви, ни темницы монастырей 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. Ответить 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 тронуть даже дерево!»

Действительно, гелиоцентрическая система строения мира была уже «железной» системой.

Иоганн Кеплер был учеником и научным наследником прославившегося точностью своих наблюдении датского астронома Тихо Браге, работавшего в Чехии, в Праге. Занимаясь обработкой многочисленных наблюдений Марса, сделанных Тихо Браге, Кеплер установил три знаменитых закона движения планет вокруг Солнца. Эти законы уточняли и дополняли 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 равномерно, 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.

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 «королевского 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 представить ее себе всю целиком, и не их вина, что общий уровень знаний не позволял 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 Вселенной.

Польский ученый Коперник явился основоположником гелиоцентрической 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, объединились 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 путешествий.

Так без открытия огня человеком каменного века не могли появиться паровая машина и двигатель внутреннего сгорания.

Иоганна Кеплера называют «законодателем неба». Он открыл основные законы движения планет, те самые законы, по которым будут двигаться в межпланетном пространстве многие типы космических кораблей.

НАША ПЛАНЕТА

За три с лишним века, прошедших с того дня, когда Галилео Галилей направил в небо свой самодельный телескоп, астрономия сделала колоссальные успехи. Несравненно усовершенствовались телескопы, с помощью которых современные астрономы изучают небесные тела. Появились совершенно новые методы исследования небесных тел — спектральный анализ, 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 экватора. Расстояние до центра Земли на экваторе равно 6 378 245 метрам, а на полюсе 6 356 863 метрам. Окружность земного шара по экватору равна 40 075 696 метрам. Объем его равен 1083 млрд. кубических километров. Ученые определили и массу Земли. Она оказалась равной 5 980 000 000 000 000 000 000 тонн — почти 6 секстильонам тонн.

Этот «шарик», как ласково называл нашу планету великий советский летчик В. П. Чкалов, находится в непрерывном стремительном вращении. Один оборот вокруг своей оси он совершает за 23 часа 56 минут 4 секунды. Нетрудно рассчитать, что при этом линейная скорость точек, расположенных на экваторе, равняется примерно 464 метрам в секунду, а на широте Москвы примерно 262 метрам в секунду. Жители Тбилиси движутся со скоростью несколько превышающей скорость распространения звука в воздухе, — 346 метров в секунду.

Одновременно Земля летит со скоростью, в десятки раз превышающей скорость пушечного снаряда, по своей эллиптической орбите вокруг Солнца. В начале января каждый год Земля проходит ближайшую к Солнцу точку своей орбиты — перигелий, — тогда она приближается к нашему дневному светилу на расстояние «всего» 147 млн. километров. В начале июля она пролетает самую дальнюю точку орбиты — афелий — и тогда удаляется от него на 152 млн. километров. Полный оборот вокруг Солнца Земля совершает за 365 суток 6 часов 9 минут 14 секунд. Средняя скорость ее движения 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 сколь-либо 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 более 400 километров над земной поверхностью. Фотографии, сделанные с этой высоты, являются еще одним, пожалуй, самым наглядным, доказательством шарообразности Земли: на них отчетливо видна ее кривизна.

Мы можем уверенно сказать: человек открыл и завоевал свою планету. Есть еще 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.

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 поверхности достигает 6000°, 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 всего 5 миллиметров.

Приготовьтесь к тому, что нам не хватит листа бумаги для того, чтобы изобразить эту величественную модель. Не хватит и стола и площади комнаты. Ибо центр Солнца придется отнести от Земли на целых 59 метров и обозначить его кружком диаметром чуть больше полуметра.

В гигантской окружности, которую мы можем теперь провести, заключены 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, обозначающего 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, изображающий 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 кв. 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, достаточное для того, чтобы можно было сразу всю ее окинуть взглядом, увидеть 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 нашему 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», — находится от нас на расстоянии в 40 тыс. миллиардов километров. Луч света, пролетающий за секунду 300 тыс. километров, идет к нам от нее в продолжение 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 плане нельзя уже будет рассмотреть кружков-планет и в самый лучший микроскоп. Даже Солнце будет на нем изображаться точкой величиной в долю микрона. Может быть, теперь удастся нам в наших земных условиях обозначить на планете место ближайшей звезды в пространстве. Да, удастся. Но, чтобы сделать это, надо иметь лист бумаги в несколько километров величиной. Ибо даже в этом масштабе Проксиму придется отметить точкой, находящейся на расстоянии 31 километра от солнечной системы!

Такова масштабная модель межзвездных пространств: Солнце, изображенное в виде пылинки, видимой лишь в микроскоп, десятки километров 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 млрд. 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.

Художник Н. И. Гришин

Шаг за шагом завоевывал человек атмосферу, все выше и выше проникая в ее заоблачные дали чуткими органами своих приборов. На высоту лишь немногим больше 20 км поднимаются современные самолеты. Но и эта скромная на наш сегодняшний взгляд высота превосходит более чем в два раза высочайшие горные вершины и области, в которые осмеливаются залетать самые могучие птицы. На 22 км над поверхностью Земли поднимались стратостаты, до высоты в 36,5 км — радиозонды и до 40 км — шары-зонды. На этой высоте обычно догорают метеоры.

Во много раз подняли «потолок», достигнутый человеком, ракеты. Одноступенчатая ракета «Викинг» со взлетным весом в 7,5 тонны 24 мая 1954 года достигла рекордной высоты — 254 км. Ее полет длился 10 минут, а максимальная развитая ею скорость составляла 8880 км в час. Почти удвоил этот рекорд полет составной двухступенчатой ракеты, достигнувшей высоты 480 км. Где-то, в пределах уже разведанных ракетами высот скоро будет создан искусственный спутник Земли.

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 тыс. световых лет. Солнце находится на расстоянии примерно 23 тыс. световых лет от его центра. В общем потоке бесчисленных звезд летит Солнце вокруг центра Галактики со скоростью около 250 километров в секунду. Полный оборот оно делает примерно за 180 млн. лет. Снова всей территории нашего материка не хватит для того, чтобы даже 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 расстояние. Оно оказалось колоссальным: сотни тысяч и миллионы лет идет к нам свет от соседних нам звездных систем.

Так что же — подавить своим величием, необъятностью, беспредельностью должна наше воображение, наш разум эта открытая уже нами Вселенная?

Нет!

Наоборот, уверенность в безграничных возможностях человеческой 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 направил на небо свой телескоп. Он с трудом мог разглядеть в него самую общую картину ближайших «окрестностей» нашей Земли. А сегодня мы уже готовимся к дерзкой попытке отправиться туда, на разведку этих «окрестностей». Надо ли добавить, что завоевание ближайших планет не будет последним шалом человечества на этом пути?! И не так ли мы присматриваемся сейчас к звездам, как 300 лет назад Галилей к планетам?!

Такой выглядит Земля с высоты нескольких сотен км.

ДЗЕТА ВОЗНИЧЕГО

Чуткие пальцы радиолуча коснулись поверхности Луны и, отразившись, вернулись обратно.

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 — яркобелым.

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, тогда как плотность Солнца — 1,41 плотности воды. Температура ее поверхности ниже, чем температура поверхности Солнца почти в два раза. Она равна 3100°.

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 в 48 раз меньше по величине своего оранжевого собрата.

Интересны известные уже ученым данные о строении атмосферы оранжевой звезды. Общая толщина ее достигает огромной величины: около 45 млн. километров. Верхние слои этой колоссальной газовой оболочки состоят из разреженного водорода и паров кальция, в нижних, более плотных слоях имеется значительное количество паров металлов, в том числе и железа. Оранжевый гигант вращается вокруг своей оси, 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, — человек еще не покидал своей планеты. Все, что мы знаем об устройстве этого двойного мира, ученые выпытали у находившегося почти 1000 лет в пути 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 него теми или иными реактивами. Физик использует действие различных температур, давлений, электрического тока. Биолог исследует влияние на рост растения влажного и сухого воздуха, состава почвы, температуры.

И только астрономы были бессильны влиять непосредственно на объекты своих исследований — звезды и планеты. Да и действительно, как это можно сделать, если объект исследования астронома в самом лучшем случае находится от него на расстоянии в несколько сотен тысяч километров. Как протянуть руку на такое расстояние?

Еще 50 лет назад сама мысль об этом была фантастикой.

А в 1946 году ученые впервые «дотянулись» до Луны. Через 400 тыс. километров космического пространства бросили они в направлении нашего ночного спутника мощный луч радиолокатора. Он словно чуткими пальцами коснулся поверхности Луны, и эхо этого прикосновения зафиксировал на Земле экран приемника.

Но уже только по времени, прошедшему до возвращения эха, с высокой точностью смогли мы определить расстояние до Луны. А ведь радиолокация Луны — это только первый шаг активной, если можно так назвать, астрономии. За ним неизбежно последует второй, третий, десятый. Начнется 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.

До далёкой звезды,

Обгоняя луч быстрого света,

Улетают мечты,

Вслед за ними умчатся ракеты.

Н. Кутов

ГЛАВА ВТОРАЯ

ОТВЕРГНУТЫЕ ПУТИ

ИЗ МГЛЫ ВЕКОВ

Кто не знает красивой легенды о гениальном греческом скульпторе 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 невозможно было найти выхода. Но когда Дедал захотел вернуться на родину, оказалось, что Минос не желает отпускать столь полезного ему человека. Он запретил морским судам, поддерживавшим связь с материком, принимать на борт Дедала и его 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 крыльев 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 крыльев.

Не послушался Икар. Весело показалось ему летать в воздушной стихии. Поднялся он высоко в лучезарное небо, к самому Солнцу. Закапал расплавившийся воск, полетели по ветру рассыпанные перья, и юноша упал в море, которое в память о нем назвали Икарийским.

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 трудно произносимым именем — Ашшурбанипал. Он вел много войн, завоевал Вавилон, Элам, одно время владел Египтом. Повидимому, он был образованным, много знающим человеком. У себя во дворце он собрал грандиозную библиотеку. В то время книги делались не из бумаги и не из пергамента, — писали тогда на глиняных дощечках. Двадцать тысяч таких глиняных 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 поэты эпохи Возрождения снова вернулись к этой вечной мечте.

XIX век был веком стремительного развития науки и техники. Расширились знания в области астрономии, возникло воздухоплавание. Реальность 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 полета ученые XIX века?

ВЕЗДЕСУЩАЯ СИЛА

Еще задолго до того, как Исаак Ньютон в 1682 году открыл закон всемирного тяготения, явления, связанные с этим законом, уже были замечены людьми. Да и как могла пройти незамеченной эта всемогущая, всепроникающая, 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 падением, рассеяли это заблуждение.

Исаак Ньютон своим открытием распространил влияние силы тяжести на всю бесконечную Вселенную, объяснил наличием этой силы стройную гармонию движения небесных тел в нашей солнечной системе.

Сила, двигающая миры и роняющая на Землю брошенный вверх камень, сила, без которой Земля давно бы уже покинула свое место близ Солнца, является вместе с тем главным препятствием на пути человека в космическое пространство.

Надо или нейтрализовать или преодолеть эту силу.

Но как нейтрализовать вездесущую силу тяжести?

Исаак Ньютон первым объяснил, почему брошенный вверх камень падает обратно на Землю, и указал силу, которая двигает планеты.

«КЕВОРИТ» И «МИНУС-МАТЕРИЯ»

Герой увлекательного романа английского писателя Герберта Уэллса «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 форточек во всех его стенках. Находящиеся внутри этого шара предметы и люди таким образом были изолированы от земного притяжения. А для того чтобы отправиться в космическое путешествие, надо было только открыть одну из «кеворитовых» форточек, находящуюся в направлении того небесного тела, к которому предполагается полет. Притяжение к этому телу всего, находящегося в снаряде, и увлечет снаряд в космический рейс.

Возможно ли, с точки зрения сегодняшней науки и техники, создание такого изолирующего притяжение вещества — «кеворита»?

Наука отвечает на этот вопрос отрицательно.

Но предположим даже, что будет создано вещество со столь изумительными свойствами. Позволит ли оно осуществлять космические путешествия?

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 снаружи к его корпусу соринками и пылинками. А идеально чистому такому кораблю, подверженному притяжению Луны, она сможет сообщить ускорение всего в 0,003 см/сек^2.

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 Земли в бесконечность.

В романе современного американского писателя Эдмонда Гамильтона «Сокровище громовой Луны» рассказывается о путешествии безработных межпланетчиков — штурманов и пилотов космических кораблей — на один из спутников Урана, где они находят удивительное вещество — не притягивающееся, а отталкивающееся от всех других веществ.

Все, что сказано здесь о «кеворите», равно относится и к этой так называемой «минус-материи». Ее существование — досужий вымысел романиста. Поэтому все предположения о возможности совершения космических полетов с помощью «кеворита» или «минус-материи» надо считать чисто фантастическими.

Нет возможностей нейтрализовать силу тяжести. Значит, надо ее преодолеть.

СКОРОСТЬ ПРОТИВ ПРИТЯЖЕНИЯ

Бросьте вверх камень. Поднявшись на 15–20 метров, он на мгновение остановится, а затем начнет падать вниз. Бросьте камень сильнее, придайте ему большую скорость. Он взлетит выше. Чем с большей скоростью мы бросим камень, тем выше он взлетит. Выстрелом из пушки можно забросить снаряд на высоту нескольких — свыше 10 — километров. Начальная скорость снаряда при этом превосходит 1,5 километра в секунду. Так, может быть, можно придать телу такую скорость, что оно улетит за пределы 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 вершина находится уже вне атмосферы, мы установили гигантское артиллерийское орудие. Ствол его расположили строго параллельно поверхности земного шара и выстрелили. Описав дугу, ядро падает на Землю. Увеличиваем 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 дальше от подножия нашей легендарной горы.

Еще увеличиваем заряд и стреляем. Ядро летит по такой пологой траектории, что оно движется параллельно поверхности земного шара.

Ядро в этом случае уже не может упасть на Землю. И описав окружность вокруг нашей планеты, ядро возвращается к точке вылета.

Орудие можно тем временем снять. Ведь полет ядра вокруг земного шара займет свыше часа. И тогда ядро стремительно пронесется над вершиной горы и отправится в новый облет Земли. Упасть, если, как мы условились, ядро не испытывает никакого сопротивления воздуха, оно не сможет никогда.

Скорость ядра для этого должна быть близкой к 8 километрам в секунду.

А если мы еще увеличим скорость полета ядра?

Оно сначала полетит по дуге, более пологой, чем кривизна земной поверхности, и начнет удаляться от Земли. При этом скорость его под влиянием 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 фокусов которого будет наша планета.

Если мы еще увеличим начальную скорость ядра, эллипс получится более растянутый. Можно так «растянуть» этот эллипс, что ядро долетит до лунной орбиты или даже еще дальше.

Но до тех пор, пока его начальная скорость не превысит 11,2 километра в секунду, оно будет оставаться спутником Земли.

Ядро, получившее при выстреле скорость свыше 11,2 километра в секунду, навсегда улетит с Земли по параболической траектории. Если эллипс — замкнутая кривая, то парабола — кривая не замкнутая. Двигаясь по эллипсу, каким бы вытянутым он ни был, мы неизбежно будем систематически возвращаться к исходной точке. Двигаясь по параболе, в исходную точку мы никогда не вернемся: обе ее ветви уходят в бесконечность.

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 высоты «горы», с которой стреляет наша пушка) называется круговой скоростью. Скорости от 8 до 11,2 километра в секунду являются эллиптическими; скорость 11,2 — параболическая; свыше 11,2 — скорости гиперболические.

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 скорость была бы для нас достижима значительно более легко: она там составляет всего около 3,6 километра в секунду, а параболическая — лишь незначительно 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 параболическая — даже 61,8 километра в секунду!

Мысленно установив на вершине горы орудие, будем стрелять из него, все увеличивая пороховой заряд, а вместе с этим и скорость вылетающего снаряда. Все более пологой будет становиться его траектория, и, наконец, снаряд ляжет на круговую орбиту — превратится в искусственный спутник Земли. Дальнейшее увеличение скорости превратит круговую орбиту в эллиптическую, а затем, разорвав ее, отправит снаряд в безвозвратный космический рейс.

ИЗ ПУШКИ НА ЛУНУ

Итак, чтобы отправиться в космический рейс, надо сообщить кораблю, как минимум, круговую скорость. Но задача вообще-то, конечно, значительно сложней. Ведь приведенные элементарные расчеты не учитывают сопротивления атмосферы полету, а оно при больших скоростях очень значительно.

Каким же образом придать космическому кораблю такую колоссальную скорость?

Выстрелить им из пушки — таков был самый первый ответ.

Знаменитый французский писатель Жюль Верн этим способом отправил в путешествие вокруг Луны своих героев, членов Пушечного клуба Барбикена, Николя и Мишеля Ардана. Для этой цели была сооружена гигантская, врытая в землю пушка длиной около 300 метров и диаметром 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 помощью известных нам сегодня взрывчатых веществ (кроме атомных) сообщить снаряду космическую скорость посредством выстрела из пушки невсзможно.

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, начинает стремительно расширяться, его частицы разлетаются в разные стороны. 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 только 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 частицы газа, образовавшегося при взрыве, не смогут развить космической скорости.

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 5–6 километров в секунду. Жюльверновская колумбиада не смогла бы выпустить снаряда 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».

Правда, в последние годы ученые открыли новый способ концентрировать энергию взрывчатых веществ — так называемое явление кумуляции. Это явление может без труда наблюдать каждый. Возьмите стакан воды и пипетку и осторожно капните из нее одну каплю с высоты 20–25 сантиметров 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 капелькой.

Как только упавшая капля образовала лунку, чтобы заполнить ее, н нее с разных концов устремились струйки воды. Они столкнулись в середине, и вся их энергия сообщилась крохотной капельке, вылетевшей вверх.

На этом же принципе работают так называемые кумулятивные снаряды. Струи газов, образующиеся при горении взрывчатого вещества в таких снарядах, направляются к одному центру, и одна из струек приобретает при этом колоссальную скорость (в несколько десятков километров в секунду) и колоссальную разрушительную силу. Советский ученый проф. Г. И. Покровский в 1944 году сообщал таким способом струе газообразного металла скорость до 25 километров в секунду. Американские ученые В. С. Коски, Ф. А. Ласи, Р. Ж. Шреффлер, Ф. Т. Уиллинг в 1952 году, продолжая работы Покровского, достигли скорости до 90 километров в секунду.

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 корабль, каким бы крепким он ни был, будет раздавлен, разбит, весь превращен в парообразное состояние. Проф. Покровский считает, что молекулы вещества, которому он при кумулятивном взрыве сообщал скорости в несколько десятков километров в секунду, теряли свои электронные оболочки, уплотнялись от сверхвысокого давления до того, что это вещество становилось подобным звездному веществу «белых карликов».

Возможно, что кумулятивные выстрелы и будут когда-нибудь применяться для того, чтобы забросить за атмосферу в космическое пространство запасы каких-либо металлов или веществ. Но применение их для целей пассажирских сообщений более чем сомнительно.

Таким образом, использование для космических путешествий гигантских артиллерийских орудий, даже самых совершенных систем, надо считать отвергнутым навсегда. С их помощью мы не сможем получить необходимых нам высоких начальных скоростей движения снаряда.

Явление кумуляции в стакане воды. Упавшая из пипетки капля создает на поверхности воды лунку (А), в которую устремляются со всех сторон струйки воды (Б), и в результате их столкновения крохотная капелька выбрызгивается на довольно значительную высоту (В).

ЭЛЕКТРОПУШКА

Так, может быть, заменить пороховую пушку электропушкой? Устройство ее довольно просто: она представляет собой гигантский соленоид или целый ряд соленоидов, в которые и втягивается сделанный из железа космический снаряд. С помощью электропушки мы можем сообщить этому снаряду теоретически любое количество энергии, то есть любую скорость.

Прежде чем отвергнуть или принять электропушку как возможное средство 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 отметили, является необходимость сообщить кораблю очень высокую скорость, что сделать мы пока что не умеем.

Второе препятствие состоит в том, что эта скорость должна достигаться 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 секунду под влиянием притяжения Земли на 9,81 метра в секунду. Эту величину ускорения принято обозначать буквой «g». Следствием земного притяжения является и ощущаемый нами вес предметов.

Человеческий организм, отлично приспособившийся к земным условиям, к земному притяжению, может выдержать далеко не всякое ускорение. Лучше всего могут об этом рассказать пилоты скоростных самолетов, которым при исполнении фигур высшего пилотажа нередко приходится находиться в условиях очень высоких ускорений, так называемых перегрузок. Во время войны в одной из стран гитлеровской коалиции был испытан сверхскоростной истребитель. По замыслу конструкторов, этим истребителем выстреливали, как снарядом, сообщая ему за короткое время чрезвычайно высокую скорость. Затем, уже высоко в небе, летчик начинал сам управлять своим самолетом-снарядом.

Однако от этой идеи пришлось отказаться. После первого же испытания катапульты, выбрасывающей самолет, летчика вынули из-под обломков машины с переломленным позвоночником: чрезмерное ускорение раздавило его.

Максимальное ускорение, которое может выдержать человек, да и то в течение очень короткого времени, исчисляемого несколькими долями секунды, — это 80–90 метров в секунду за секунду. И при этом ускорении человек чувствует себя так, словно все его члены налиты свинцом. Он хочет открыть глаза, но не может, верхнее веко стало таким тяжелым, что мускул уже не 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 космическому кораблю требующуюся скорость. Но если мы сделаем ее длиной в 300 метров, — такой была колумбиада в романе Жюля Верна, — ускорение, которое получит 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 переносить 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 такую 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 электропушку надо исключить из числа средств, которым сможет воспользоваться человек для космических сообщений.

Исторгнутый фантастической электропушкой снаряд устремился в небо.

КОСМИЧЕСКАЯ ПРАЩА

Привяжите на прочном шнуре камень. Раскрутите его и отпустите шнур. Камень вместе со шнуром под действием центробежной силы полетит в сторону.

Этим способом, конечно, нельзя забросить камень в космическое пространство. 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 маховики, вырывала из роторов паровых турбин лопатки и т. д. И осколки разлетающихся механизмов при этом приобретали очень большую скорость. А нельзя ли использовать центробежную силу для космических путешествий? 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 раза в три тоньше, чем у ступицы. Инженеры рассчитывают изменение их толщины от обода к ступице таким образом, чтобы они получились «равнопрочными», то есть, чтобы напряжение, которое выдерживает металл от действия центробежной силы, было везде одинаковым. Линейная скорость крайних точек диска в паровых турбинах обычно не превосходит 300–400 метров в секунду.

Если мы захотим сделать такой же равнопрочный диск, обод которого 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 кольцевой 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 точно так же раздавит, искромсает 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 3000 километров! Это орудие для космических сообщений с трудом 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.

Так что же — значит, и нет путей для человечества в космос? 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 красноватую почву Марса или покрытую мелкой пылью почву Луны?

«Я точно уверен, что и моя… мечта — межпланетное путешествие, — мною теоретически обоснованная, превратится в действительность… Я верю, что многие из вас будут свидетелями первого — заатмосферного путешествия».

К. Э. Циолковский

ГЛАВА ТРЕТЬЯ

ПОДВИГ ЦИОЛКОВСКОГО

ПОДАРОК ЧЕЛОВЕЧЕСТВУ

Первого марта 1881 года по одной из набережных Петербурга летела роскошная карета. Вдруг наперерез ей метнулась какая-то фигура, быстрый взмах руки — и в 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 Александр II.

Изготовил бомбу, которой был казнен царь, бывший студент 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 покрыты, словно ковром, толстым слоем плесени, образовывавшей причудливые пятна и узоры. Эта камера на время стала вынужденным жилищем молодого революционера.

Приговоренный к смерти, ожидая казни, молодой революционер не думал ни о неудобствах своего жилья, ни о скорой смерти. Он напряженно работал, готовя бесценный подарок человечеству — проект нового летательного аппарата. Такого аппарата, с помощью которого человек мог бы направить свой путь к звездам.

Это был проект аппарата, работающего по принципу ракеты — отдачей вытекающих из сопла газов.

«Представим себе, — писал Кибальчич, — что мы имеем из листового железа цилиндр… закрытый герметически со всех сторон и только в нижнем дне своем заключающий отверстие…

Расположим по оси этого цилиндра кусок прессованного пороха цилиндрической 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 взаимно уравновешиваться, и только давление газов на закрытое дно цилиндра не будет уравновешено противоположным давлением, так как с противоположной стороны газы имеют свободный выход — через отверстие в дне. Если цилиндр поставлен закрытым дном кверху, то при известном давлении газов… цилиндр должен подняться вверх».

Как видно, Кибальчич, этот молодей 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 аппарат одинаково хорошо летал бы в воздухе и в безвоздушном пространстве. Принцип действия аппарата Кибальчича является тем единственно возможным 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».

ерез 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 пролежал в тайниках царской охранки до Великой Октябрьской революции.

Палачи утаили его от человечества.

Приговоренный к смерти, находясь в тесном каземате Петропавловской крепости, молодой ученый Николай Кибальчич обдумывал проект летательного аппарата, который позволил бы человеку разорвать оковы земного притяжения.

ПО ТОМУ ЖЕ ПУТИ

Константин Эдуардович Циолковский является основоположником астронавтики — науки о космических сообщениях.

Независимо от Кибальчича, ничего не зная и не подозревая о его проекте, ту же идею — использовать для космических путешествий ракетный двигатель — выдвинул Константин Эдуардович Циолковский.

Трудно перечислить круг интересов Циолковского, — список его опубликованных и неопубликованных работ насчитывает сотни названий. Здесь и геология, и космогония, и аэродинамика, и астронавтика. В 1895 году, изучая вопросы обтекания потоком газов твердых тел различной формы, он построил первую в нашей стране аэродинамическую трубу. Одновременно появился проект аэроплана. Надо напомнить, что до этого только один летательный аппарат тяжелее воздуха — конструкции А. Ф. Можайского — в 1882 году оторвался от Земли, но данные об этом полете вряд ли были тогда известны Циолковскому. В 1895 году появился и первый проект цельнометаллического дирижабля, над совершенствованием которого изобретатель работал до конца жизни.

Но главное в научном наследии Циолковского — его труды по астронавтике. Думать над проблемой полета в космическое пространство Циолковский начал буквально с детских лет. Впервые мысль применить для передвижения 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 движение 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 работу «Исследование мировых пространств реактивными приборами», в которой идея использования ракеты для космических полетов была развита и глубоко обоснована.

Жестяной пропеллер, со звоном взлетающий с торца катушки, раскручиваемой с помощью шнура, — эта детская игрушка, прототип сегодняшнего самолета и геликоптера, была известна задолго до Можайского и братьев Райт — первых изобретателей самолета. Однако больше столетия люди считали, что будущее полетов по воздуху не за этой игрушкой, а за воздушными шарами и дирижаблями. Велик подвиг пионеров авиации, поднявших в воздух первые полуигрушечные аэропланы, которые, однако, 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 военном 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 27 лет. Циолковский 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 задачи — овладения космическим пространством. В продолжение всей своей жизни не оставлял он работ в любимой области. Из скромного учителя физики города Калуги он стал всемирно известным деятелем науки.

Еще в 1903 году Циолковский предложил использовать для целей космического полета не примитивную пороховую ракету, а жидкостный реактивный двигатель. Вот описание этого двигателя, данное изобретателем.

«Представим себе такой снаряд: металлическая продолговатая камера… Камера имеет большой запас веществ, которые при своем смешении тотчас же образуют взрывчатую массу. Вещества эти, правильно и довольно равномерно взрываясь в определенном для того месте, текут в виде горячих газов по расширяющимся к концу трубам вроде рупора или духового музыкального инструмента… В одном узком конце трубы совершается смешение взрывчатых веществ: тут получаются сгущенные и пламенные 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 топлива 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 взрывчатого вещества — нитроглицерина выделяет при взрыве всего 1480 килокалорий тепла. А килограмм обыкновенного керосина (без учета веса участвующего в реакции кислорода) выделяет при полном сгорании больше 10 тыс. больших калорий. Разница только в том, что из горючего вещества 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 безукоризненным. Нитроглицерин, взрываясь, не требует для этого 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 сжиженными водородом и кислородом. Соединенные в известной пропорции, они образуют гремучий газ — самое сильное, самое калорийное, самое теплотворное из известных Циолковскому видов топлива. Ведь при горении водорода в кислороде на каждый килограмм сгоревшего топлива выделяется свыше 3000 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?

Детская игрушка — жестяной пропеллер, взлетающий с раскручиваемой катушки — вот первый предшественник современного самолета.

ОТНОШЕНИЕ МАСС

Увеселительная пороховая ракета — предшественник двигателей будущих космических кораблей.

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 столбы пламени — раскаленных газов, движущихся в сотни раз быстрее урагана. На этих столбах, словно на ходулях, поднимается он над космодромом, все ускоряя свое движение. Вот уже ходули оторвались от Земли, он уже стремительно летит в небо, оставляя за собой огненный след. Через несколько минут он достигнет границы 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 разовьет ракета при том же самом количестве сгоревшего топлива.

Теоретически при использовании в качестве горючих сжиженных водорода 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, которые смогут представить нам химики, мы сможем поднять эту скорость до 3500–4000 метров в секунду.

В решении этой задачи придется принять участие ученым разных специальностей. Химикам надо будет выбрать горючее, найти способы его рационального сжигания, теплотехникам — разработать форму камеры сгорания и выхлопного сопла, металлургам — найти жаропрочные и жаростойкие сплавы, отсутствие которых очень тормозит в настоящее время работы по повышению скорости вылетающей струи газов, конструкторам надо будет разработать эффективные системы охлаждения деталей двигателя.

Кроме скорости истечения и массы сгоревшего топлива, конечная скорость ракеты, взлетающей с Земли, зависит от интенсивности сжигания этого топлива, от того, в течение какого времени работал реактивный двигатель. Легко представить себе, что всю массу топлива можно сжечь не спеша, понемногу, газы горения с расчетной скоростью тоненькой струйкой будут вылетать из сопла, а космический корабль как стоял, так и останется стоять на Земле. Усилие, развиваемое при такой работе двигателя, недостаточно 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 только определенной величины ускорение, и чем оно ниже, тем лучше для человека.

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 чудовища подстерегали путешественников.

Конструктора космических кораблей подстерегает сразу несколько таких Сцилл 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 случае 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 произвольным способом в камере сгорания струю водорода. Эта таблица гласит:

Если температура в камере сгорания равна 2700°, скорость истечения теоретически может достичь 6500 метров в секунду; если ее поднять до 5700°, 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 скорости, но не допустим ускорения свыше 1,1g (около 11 метров в секунду за секунду), на каждый килограмм груза, которому мы придадим требуемую скорость, нам надо будет сжечь 143 тыс. килограммов горючего!

Это, конечно, немыслимо! Конструктор решает ухудшить условия жизни экипажа, подвергнуть людей повышенному ускорению. Пусть будет ускорение 10g (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 экипаж будет лежать в это время, чтобы перегрузка равномерно распределялась по всему телу. Во-вторых, ведь время действия перегрузки очень сократится по сравнению с первым вариантом. И трудно сказать еще, что легче переносит человеческий организм — небольшую, но длительную перегрузку 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 10g, на каждый килограмм полезного груза ракета должна сжечь 358 килограммов горючего.

Это хотя и лучше, но еще ни в какой мере не устраивает конструктора. Он знает, что самый легкий бак, который сможет вместить 358 килограммов горючего, будет весить не один, а 30–35 килограммов! Ведь даже обыкновенное ведро, содержащее 10 килограммов воды, весит около килограмма!

Может быть, так будет выглядеть первый обитаемый искусственный спутник Земли. Он будет снабжен реактивным двигателем 1, парашютом 2 для торможения при спуске и выдвижными крыльями 3 для планирования. Герметическая кабина астронавта из прозрачного органического стекла 4 снабжена металлическими шторами для предохранения астронавта от ожогов солнечными лучами. Большую часть объема искусственного спутника занимают баки с горючим 5 и окислителем 6 для работы реактивного двигателя в случае необходимости увеличить заторможенную сопротивлением воздуха скорость полета, а также при посадке.

Конструктор начинает выискивать возможности повышения скорости истечения газов. Для этого надо повысить температуру в камере сгорания, а значит, найти новые высококалорийные топлива. Это влечет за собой необходимость предусмотреть интенсивное охлаждение деталей двигателя, входящих в соприкосновение с горячими газами, в первую очередь камеры сгорания и сопла. А что если сделать их пористыми и сквозь эти поры подавать, 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 газов до 5000 метров в секунду. Таблица, которую он держит перед глазами, сообщает ему, что:

При скорости истечения газов в 5000 метров в секунду и допустимом ускорения в 10g для того, чтобы придать требующуюся космическую скорость 1 килограмму ракеты, надо сжечь 10 килограммов топлива.

Соотношение весов получается как раз таким, как у ведра — металлического 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 организмы не вынесут, — этот путь закрыт. Дальнейшего повышения скорости истечения газов горения при современном уровне техники ожидать трудно. Конструктор откладывает в сторону свои таблицы.

Вот как зависит количество топлива, необходимого для сообщения 1 кг массы космической скорости, от скорости истечения газов из сопла реактивного двигателя и допустимого ускорения.

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 возможность сооружения космического корабля. Железной логикой цифр конструктор доказал, что космический полет при существующем уровне развития техники невозможен.

Так ли это?

КОСМИЧЕСКИЕ ПОЕЗДА

Выгорело топливо в первой ступени, и она отцепилась, уменьшая массу ракетного поезда. Эта идея К. Э. Циолковского открывает реальную возможность космических сообщений средствами современной техники.

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, ультратеплотворные тяжелые топлива, а металлурги изготовят сверхтугоплавкие, 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 участок наша ракета пройдет на крыльях.

— Крылья?! Лишний вес!

— Крылья можно сделать из горючих материалов, — отвечает Цандер, — из сплавов магния, лития, алюминия. Пройдя атмосферу, в космическом 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 горючего. 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 таких 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 некоторую скорость, этэ ракета внезапно отделяется, бросает своих «пассажиров» на произвол судьбы. Но только этого момента И ожидала вторая по величине ракета. Из сопел ее реактивных двигателей протянулись назад огненные нити. Сжигая свое горючее, она продолжает путь, еще увеличивая скорость.

Когда выгорит горючее и в этой ракете, она отцепится и начнет работать третья, последняя. Она уже сможет развить требующуюся космическую скорость.

Расчеты убедительно подтвердили правильность этой идеи Циолковского. В последние годы уже были разработаны практически выполнимые проекты составных космических поездов, способных долететь, например, до Луны. Один из таких проектов, например, 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 килограмма.

Это, конечно, не много. Но разве это меньше первых прыжков еще не умевших летать аэропланов начала века?!.

Правильность и плодотворность этой идеи Циолковского нашли в наше время и опытное, практическое подтверждение. Еще со второй мировой войны известна всем германская ракета «Фау-2». Развивая максимальную скорость около 1,6 километра в секунду, она при вертикальном запуске поднимается на высоту в 185 километров. Другая довольно широко известная ракета — «Вак Корпораль» развивает максимальную скорость в 1,2 километра в секунду и достигает высоты в 70 километров.

В 1949 году эти две ракеты соединили в одну. Пассажиром более тяжелой ракеты — «Фау-2» — сделали легкую ракету «Вак Корпораль». Установили механизмы, которые отцепляли «всадника» от «лошади», когда горючее в баках «Фау-2» выгорало до капли. Сконструировали дополнительные механизмы, которые включали двигатели маленькой ракеты как раз в тот момент, когда она отцеплялась от большой. И ракеты запустили.

На первый взгляд кажется, что достигнутая меньшей ракетой высота должна в крайнем случае равняться сумме высот, достигаемых обеими ракетами 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 значительную скорость. А в этом случае незначительное увеличение скорости вызывает значительный рост дальности полета.

Тесным строем взлетела по другому проекту К. Э. Циолковского космическая армада. На лету происходило переливание горючего в баки соседних ракет.

ПЕРЕСАДОЧНАЯ СТАНЦИЯ

В 1895 году К. Э. Циолковский напечатал научно-фантастическую 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 знающими ни тригонометрии, ни логарифмов, и седовласыми учеными, стоящими на вершинах современного знания. Написанная в занимательной беллетристической форме, эта книга является по существу глубокой научной 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 движения планет вокруг Солнца, Иоганн Кеплер вряд ли хоть на мгновение мог подумать, что настанет день, когда человечество своими руками создаст новые 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 состоящую из многих ступеней, на Марс или на Венеру. Значительно легче и проще отправить ракету в полет вокруг Земли, сообщив ей круговую скорость.

Эта летящая вокруг Земли ракета и является первым искусственным спутником. Предположим, что она достаточно велика и на ней есть люди. Тогда она станет первым поселением человека в космическом пространстве. С этим поселением принципиально не очень сложно будет установить регулярную связь, направляя 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 пользования. Тем более что там, в пространстве, можно получать все, необходимое для жизни, в неограниченном количестве. С помощью гигантской оранжереи, которую создадут на искусственном спутнике, его жители установят полный круговорот воды, кислорода, пищевых веществ.

С помощью грузовых же ракет на искусственном спутнике можно будет создать большие запасы горючего и, наконец, по частям собрать ракету для полета на Луну, на Марс, даже к Юпитеру или Сатурну.

Эта ракета не будет похожа на те тяжелые, массивные, обтекаемые ракеты, которые прибывали на искусственный спутник с Земли. Ведь там, в космическом пространстве, нет тяжести, нет сопротивления воздуха. Ракета, которая полетит с космического спутника, сможет иметь любую форму, которая окажется наиболее целесообразной для размещения в ней экипажа, горючего, двигателей.

Скорость, которую должна будет развить ракета, отлетающая с искусственного спутника в дальний рейс, будет значительно ниже скорости ракеты, 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 искусственного 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 на пути к звездам — может значительно облегчить осуществление космических 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.

«Пассажир» тяжелой ракеты «ФАУ-2» — легкая ракета «Вак Корпораль» достигла рекордной высоты — свыше 400 километров.

Вслед за эрой аэропланов винтовых настанет эра аэропланов реактивных.

К. Э. Циолковский

ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ

ДВИГАТЕЛИ КОСМИЧЕСКИХ КОРАБЛЕЙ

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 созданию сначала сверхвысотных самолетов, способных летать в ионосфере, затем — искусственного спутника, а после этого и к созданию аппарата, который сможет совершить полет к Луне или даже к Марсу.

С этим утверждением можно согласиться только отчасти. Космический 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. Современные летательные аппараты всегда в большей или меньшей степени используют для полета атмосферу, как аэропланы, или испытывают сопротивление воздуха, как высотные ракеты. Поэтому все эти полеты принципиально отличаются от полета космического.

Поэтому и нельзя ожидать постепенного перерастания авиации атмосферной 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 начинать с идей Леонардо да Винчи и модели вертолета М. В. Ломоносова, проводить через аэродинамические исследования Н. Е. Жуковского, через реальные конструкции турбомоторных и реактивных самолетов вплоть до сегодняшних сверхзвуковых машин.

Развитие же космического корабля начинается с пороховой ракеты — всем известной игрушки, изобретенной в Китае в незапамятные времена — проходит через работы К. Э. Циолковского и ведет через сегодняшние составные жидкостные ракеты, которые уже далеко перекрыли достижения авиации и по скорости и по высоте полета и которые нельзя считать логическим развитием авиации. Видимо, эти ракетные аппараты и явятся прямыми предками грядущих космических кораблей.

Вместе с тем было бы неправильно считать, что развитие авиации не способствовало развитию высотной ракетной техники, что авиация не осуществила своим опытом разведку полета вообще, что целым рядом интереснейших технических решений, найденных в авиации, не пользуются конструкторы высотных ракет и не воспользуются конструкторы космических кораблей. И в этом плане развитие авиации, ее современное состояние и главным образом современное состояние реактивного двигателя, принятого на вооружение современной авиацией, не может не представить огромного интереса для астронавтики.

Авиация и астронавтика — родственные области науки и техники. Было время, когда развитие первой подготовляло путь для второй; настанет время, когда вторая поделится своими достижениями с первой и поможет ее дальнейшему развитию.

Развитие авиации было стремительным, торжество ее — беспримерным в истории. Ни одна отрасль науки и техники никогда до этого не развивалась с такой быстротой и размахом.

За кратчайший исторический срок в авиации сменился целый ряд двигателей. Первые изобретатели пытались ставить на свои самолеты паровую машину. Ее скоро сменил двигатель внутреннего сгорания, достигший значительного совершенства. В последнее десятилетие он был вытеснен со скоростных самолетов реактивным двигателем. А в настоящее время в ряде стран ведутся работы по использованию в качестве самолетного двигателя атомного реактора.

Соответственно изменялась и предельная высота полета — так называемый «потолок» самолета.

Семейство реактивных двигателей (снизу вверх): 1 — пороховые ракеты и сегодня применяющиеся как дополнительные двигатели при взлете тяжело нагруженных воздушных кораблей. 2 — турбокомпрессорный реактивный двигатель — самый распространенный двигатель современной скоростной авиации. Встречный воздух сжимается компрессором а; в него в камере сгорания б впрыскивается горючее; газы горения вращают турбину в и, вылетая через сопло г, создают реактивную силу. 3 — в прямоточном реактивном двигателе встречный воздух, пройдя решетку а, попадает в камеру сгорания б, и газы горения выбрасываются через сопло в. 4 — жидкостный реактивный двигатель — двигатель будущих космических кораблей. Горючее а и окислитель б подаются турбонасосами в в смесительную камеру г. Горючая смесь сгорает в камере д, и газы горения вырываются в сопло е. Для привода турбонасоса используется перекись водорода ж.

Первые самолеты летали очень низко над землей — высота их подъема едва достигала нескольких десятков метров. К 1920 году «потолок» самолета поднялся до 4000 метров. Сегодня он превзошел 18 тыс. метров, хотя серийные самолеты, как правило, и не поднимаются 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 казалось тогда стремительным полетом. Всего 45 лет назад она не превышала 80 километров в час, а сегодня зарегистрированным рекордом скорости самолета является 1215 километров в час! Эта скорость почти равна скорости звука. Нерегистрируемые скорости на пикировании в высотных слоях атмосферы значительно превосходят и эту официальную скорость. Скорости же в 1100, 1200 километров в час стали обычными скоростями серийных скоростных самолетов.

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 величину, 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 моментом, когда в конструкцию самолета вводилось какое-либо серьезное техническое новшество.

Так, в 20-х годах быстрый рост скоростей самолетов объясняется переходом от тонкого крыла к толстому, в котором можно было спрятать шасси с колесами, что в значительной степени уменьшало сопротивление самолету потока воздуха. Следующий скачкообразный рост скоростей в первой половине 30-х годов совпадает с введением наддува в цилиндры двигателя. До этого двигатель вынужден был «дышать» забортным воздухом, который чем выше, тем становился разреженнее. Двигатель «задыхался» в этом разреженном воздухе, терял мощность. И самолет не мог использовать из-за этого преимуществ, даваемых уменьшившимся сопротивлением воздуха.

Боевые пороховые ракеты — близкие родственники осветительных ракет — были могучим оружием советских летчиков в борьбе против фашистских оккупантов.

Введение наддува обеспечило двигателю самолета возможность и в разреженных слоях атмосферы «дышать» уплотненным воздухом. И скорость самолета повысилась на добрых 150–200 километров в час.

Но самый большой и резкий скачок кривой роста скоростей самолетов произошел где-то около 1945 года. Это в авиацию пришел реактивный двигатель. Скорость самолета поднялась на 250–300 километров в час. Замена поршневого двигателя на самолете 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 поршневым 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.

Мощность реактивного двигателя имеет несколько иное выражение, чем у поршневых двигателей, поэтому сравнение «удельных весов» поршневых 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 тыс. лошадиных сил. Значит, каждая лошадиная сила этого двигателя «весит» всего 6 граммов — в несколько десятков раз меньше, чем у лучших поршневых двигателей.

О возможностях, которые открыл реактивный двигатель авиации, говорит такой факт. В настоящее время в авиации не редки реактивные скоростные самолеты с тяговым усилием двигателей в 4300 килограммов. Пересчет показывает, что при обычной для таких самолетов скорости в 1100 километров в час это тяговое усилие эквивалентно мощности поршневого двигателя в 35 тыс. лошадиных сил. Даже самые лучшие поршневые двигатели с «удельным весом» всего в 400 граммов на лошадиную силу, развивающие такую мощность, должны весить около 14 тонн. Между тем общий взлетный вес скоростного реактивного самолета с рассматриваемыми характеристиками может быть меньше 14 тонн, а вес самих реактивных двигателей едва ли превосходит 3 тонны.

Современные авиационные реактивные двигатели очень отличаются от тех двигателей, которые будут работать на космических кораблях. Однако многое из этих двигателей может быть освоено и использовано двигателями 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 реактивные двигатели.

Двигатели этих скоростных реактивных самолетов — ближайшие родственники двигателей будущих космических кораблей.

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 топлива. Поэтому не следует возить с собой на самолете окислитель, который можно брать прямо из атмосферы.

В том, что реактивный двигатель самолета использует в качестве окислителя кислород воздуха, а ракетный двигатель космического корабля должен будет взять его с собой — основная разница между ними.

…С прозрачного синего неба, в котором, словно подчеркивая его синеву и прозрачность, лишь кое-где плавают легкие кучевые облачка, доносится гул самолета. Люди поднимают головы, смотрят в сторону этого гула, стараясь увидеть его источник. Но небо в той стороне чисто. И только совсем в стороне случайно некоторые замечают черную точку, 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 почти 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 стремительных 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 метательный снаряд, на стрелу, выбрасываемую гигантской катапультой. И полет его — отнюдь не парение в воздухе прежних самолетов. Воздух больше мешает, чем помогает его полету…

В передней части корпуса самолета большое круглое отверстие. Когда самолет движется с большой скоростью, в это отверстие попадает встречная струя воздуха. Она сразу же поступает на лопасти компрессора, вращающиеся со скоростью 14–15 тыс. оборотов в минуту. Компрессор сжимает воздух, делает его более плотным. Этот сжатый воздух направляется в камеры сгорания, в которые вбрызгивается и жидкое топливо. Оно смешивается с воздухом и моментально сгорает. Температура в камере сгорания поднимается выше 1500°, и этот раскаленный поток сжатых газов устремляется в выхлопные сопла. Но на пути их встречается неожиданное препятствие — лопасти газовой турбины. Огненный вихрь ударяет в них и заставляет вращаться. Эта турбина и приводит в движение компрессор, который сжимает входящий в двигатель воздух. Пройдя турбину, поток раскаленного газа попадает в выхлопное сопло.

Сопло устроено расширяющимся к выходному отверстию. В таком расширяющемся 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 высоких параметров. Свыше 1500° температура в его камере сгорания, сотни и тысячи метров в секунду — скорость газовых потоков в реактивном сопле, 15 тыс. оборотов в секунду — скорость вращения дисков компрессора 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 впереди пропеллер, это не требует сложных устройств, вроде тех, что существуют у поршневых моторов для превращения возвратно-поступательного движения во вращательное.

Но, конечно, торжество реактивного двигателя в авиации еще отнюдь не означает окончательной смерти поршневого двигателя. Реактивный двигатель 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, километров до 750 в час, еще долго основным видом самолетного двигателя будет поршневой двигатель внутреннего сгорания.

Современная техника знает несколько видов реактивного двигателя. Мы здесь рассказали о так называемом турбореактивном двигателе (сокращенно — ТРД), наиболее широко распространенном в наше время. Такой двигатель наиболее удобен, экономичен для работы на скоростях свыше 750 километров в час и до 1500 километров в час.

При более высокой, чем последняя названная скорость целый ряд деталей реактивного двигателя становится ненужным, лишним. Двигатель еще упрощается.

В первую очередь отпадает необходимость в компрессоре. При скоростях свыше 1500 километров в час воздух специально сжимать уже не надо; он достаточно уплотняется стремительным движением самолета. Отпадает необходимость и в газовой турбине. Двигатель превращается по существу в трубу, в головное отверстие которой врывается сжатый движением воздух, в середине производится впрыскивание топлива и его сгорание, 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 прямоточным воздушно-реактивным двигателем (сокращенно — ПВРД).

ПВРД — двигатель будущего, двигатель сверхзвуковых самолетов.

Есть и другие системы реактивных двигателей: пульсирующий, с открывающимися и закрывающимися клапанами, турбовинтовые, снабженные в качестве движителя не только соплом, но и винтом, пороховые, работающие на твердом топливе, и т. д. Но они удобны при более низких скоростях, чем ТРД и ПВРД. В решении проблемы космических полетов они не сыграли и, по всей вероятности, не сыграют никакой роли.

САМАЯ ТРУДНАЯ ЧАСТЬ ПУТИ

А какое же значение могут иметь для решения проблемы космических полетов турбореактивный и прямоточный воздушнореактивный 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 атмосферу — и есть самый трудный участок. Большая часть горючего современной высотной ракеты тратится именно на преодоление этого участка пути.

Один из советских деятелей астронавтики, Н. А. Варваров, предложил применить для преодоления этого участка пути именно наиболее экономичные и удобные здесь турбореактивные и прямоточные воздушнореактивные двигатели.

Вот как представляет он себе взлет космического корабля.

Гигантский крылатый корабль с широкими крыльями, в которые вмонтированы прямоточные воздушнореактивные двигатели и под которыми в специальных кабинках подвешены турбореактивные двигатели, встанет у края наклоненной, устремленной ввысь эстакады, похожей на половину моста, ведущего в небо, но почему-то не достроенного его создателями.

Почти 5 километров будет длина этого моста — стартовой площадки для космического полета.

Крылатый корабль, очень похожий на сверхтяжелый самолет и не похожий на космическую ракету, какой мы ее себе сегодня представляем, не включая двигателей, помчится по эстакаде, увлекаемый специальной стартовой тележкой. Достигнув края эстакады, он, как камень, брошенный из пращи, полетит по воздуху. И вот тогда-то включаются турбореактивные двигатели, подвешенные под его крыльями. Они подхватят гигантский самолет и понесут его вперед и ввысь, все ускоряя 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 величины, они отцепятся от широких крыльев самолета и спустятся на парашютах вниз.

На смену им включаются прямоточные воздушнореактивные двигатели, вмонтированные в крылья. Все выше и выше поднимают они самолет, все больше растет его скорость. Где-то на высоте около 50 километров, сообщив самолету скорость до 5000 километров в час, выключатся они и отвалятся 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 жидкостный ракетный двигатель еще разгоняя корабль и унося его ввысь. Может быть, не одна ступень, а две или три ступени жидкостных реактивных двигателей будет включаться последовательно. Но уже первая из этих ступеней включается не у Земли, а там, где почти нет атмосферы, и тогда, 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 двигателя на другой в дальнейшем можно будет осуществлять, не сбрасывая 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 свою роль, 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 спутника, первая ступень которого состоит из турбореактивных двигателей, подобных тем, что устанавливаются на современных реактивных самолетах. Это позволяет хотя бы на первом этапе пути использовать кислород не из баллонов, а из окружающего воздуха и тем самым несколько снизить взлетный вес составной ракеты.

Так представляют себе некоторые ученые старт космического корабля. Целый ряд двигателей сменит он на пути в небо. Первоначальную скорость ему придает, сбросив его с наклонной эстакады, электрическая платформа. Турбореактивные двигатели, подвешенные 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.

ЖИДКОСТНЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Вот он, жидкостный реактивный двигатель современной высотной ракеты. Такие же двигатели унесут в космическое пространство и первый межпланетный корабль.

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 ракетный двигатель поднял ракету уже на высоту около 200 километров. Сегодня эта высота больше чем удвоена.

Устройство жидкостного ракетного двигателя просто. Никаких принципиальных 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 в качестве примера устройство жидкостной ракеты «Фау-2».

Два бака — со спиртом и с кислородом — заполняют основную часть корпуса ракеты.

Проект грузовой ракеты-парома для двусторонней связи Земли с искусственным спутником. Три ее ступени имеют ряд аналогичных частей и устройств. К их числу относятся жидкостные ракетные двигатели 1, турбонасосы для подачи топлива 2, баки с перекисью водорода 3 для работы этих насосов, баки для горючего 4 и окислителя 5. Первая и вторая ступень снабжены парашютами для спуска 6. Первая ступень имеет хвостовое оперение для управления в атмосфере 7, третья ступень — несущие плоскости 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.

Из этих баков трубопроводы ведут в камеру сгорания. В эти трубопроводы включены мощные насосы. 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 специальном баллоне. Из него перекись водорода поступает в небольшую собственную 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, стенки камеры сгорания и сопла расплавились бы. Ведь температура газов в камере сгорания поднимается почти до 3000°, а температура стенок при этом не превосходит 1000°.

Обеспечив охлаждение наиболее накаленных частей двигателя, спирт поступает в камеру сгорания через форсунки, находящиеся в ее задней части. Крохотные форсунки с топливом окружают большую форсунку, через которую поступает кислород.

Ежесекундно в камере сгорания вступают в реакцию свыше 125 килограммов топлива — спирта и кислорода. Раскаленные газы горения устремляются через расширяющееся сопло наружу. Скорость истечения газов горения у современных жидкостных ракетных двигателей превосходит 2000 метров в секунду. Такой двигатель развивает тягу в несколько десятков тысяч килограммов. Проработав несколько десятков секунд, двигатель поднимает ракету на высоту 150–200 километров.

В верхнем отделении обтекаемого с заостренным носом корпуса ракеты размещается полезный груз. В послевоенные годы им обычно бывают приборы для исследования верхних слоев атмосферы.

Как видим, жидкостный ракетный двигатель устроен почти так же просто, как и прямоточный воздушнореактивный двигатель. В нем также нет движущихся частей, если не считать насосов для подачи топлива и турбинки, приводящей их в движение.

Жидкостный ракетный двигатель в настоящее время является единственным двигателем, с помощью которого человек поднимает свои приборы в самые верхние слои атмосферы. Этот двигатель будет, вероятно, первым двигателем, который унесет сначала приборы, а затем 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 не малые надежды, и нет сомнения, что он их не обманет. Но более отдаленное будущее космических сообщений принадлежит не ему. Оно принадлежит атомной ракете.

Несколько цистерн с топливом — заряд современной крупной высотной ракеты.

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 водород в качестве горючего и кислород в качестве окислителя. Именно на этом топливе и испытывались самые первые образцы жидкостных ракет.

Последователь К. Э. Циолковского Ю. В. Кондратюк предложил заменить 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 обеспечивали 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 особенностей. 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 способностью, 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.

Настанет время, и в небо поднимутся сверхскоростные ракетные самолеты, работающие на атомном горючем. Вот одна из возможных схем работы такого двигателя. Воздух поступает в компрессор 1, 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 устремляется в циклон 3, где выделяется направляемая для дальнейшего использования по трубе 4 урановая пыль. А сжатый, нагретый до высокой температуры, воздух проходит газовую турбину 6 и попадает в сопло 5, создавая реактивную тягу.

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 осуществляются реакции распада ядер — нагревается до высокой температуры. Реактор приходится постоянно интенсивно охлаждать. Тепло, уносимое с охлаждающим реактор веществом, и является в настоящее время единственным, которое мы научились полезно использовать. Ни лучистой энергии, выделяющейся при расщеплении атомного ядра, ни кинетической энергии 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 космический корабль будет иметь в головной части помещение для пассажиров, а вся средняя его часть будет 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 реактор. Баки с теплоносителями являются заслонкой, защитой 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, так же как и в обычном жидкостном реактивном двигателе, выбрасывается 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 краткие мгновения, что она проходит теплообменник, до 8000-10 000°. И при этом надо обеспечить интенсивное охлаждение всех элементов двигателя, которые, конечно, не смогут выдерживать такой температуры. А для того, чтобы нагреть до этой температуры водород, надо, повидимому, иметь еще более высокую температуру в самом реакторе. Задача эта, с точки зрения сегодняшней техники, почти неразрешима.

Представляет интерес такая схема теплообменника. Уран, нагретый в реакторе до температуры, при которой он переходит в газообразное состояние (однако, так как он занимает прежний объем, реакции ядерного расщепления в нем не прекращаются ни на минуту), тонкой струйкой впрыскивается в теплообменник, представляющий собой нечто вроде обычной камеры сгорания. В эту же камеру вбрызгивается жидкий водород. Парообразный уран, имеющий чрезвычайно высокую температуру, передает свое тепло водороду и конденсируется в крохотные капельки жидкого металла, которые подхватываются током водорода и уносятся в расширяющееся 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 превращается 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 рабочего вещества.

Водородно-урановой струе в сопле придают вихревое движение. Центробежная сила отбрасывает тяжелые пылинки урана к периферии, где их уже не представляет труда собрать и направить обратно в атомный реактор. 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 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 отрицательный заряд электроны. Эти частицы в мощном электромагнитном поле отделяются друг от друга и разгоняются в обычных ускорителях элементарных частиц до чрезвычайно высоких скоростей в десятки и сотни километров в секунду. Оба потока элементарных частиц, доведенных до столь высокой скорости, направляются параллельными путями в реактивное сопло и там они соединяются, образуя струю быстро летящих молекул 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 внутреннего 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 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 атомных ядер, движущихся со скоростью в десятки тысяч километров в секунду, и будет двигать ракету.

Может быть, научатся получать из уранового реактора очень экономично, с большим коэффициентом полезного действия, непосредственно не тепловую, а электрическую энергию. Тогда выхлопное сопло космической ракеты превратится в соленоид гигантской силы, в своеобразную электропушку, «стреляющую» металлической пылью, которая, проходя внутри этого соленоида, его электромагнитным полем будет разгоняться до скорости 8-10 километров в секунду.

Но это все — догадки. Ясно одно: человек овладел сказочной силой расщепленного атома. И не далек день, когда он сумеет использовать эту силу и в двигателе космического корабля.

Мы были узники на шаре скромном,

И сколько раз, в бессчетной смене лет,

Упорный взор Земли в просторе темном

Следил с тоской движения планет.

В. Брюсов

ГЛАВА ПЯТАЯ

В КОСМИЧЕСКОМ ПРОСТРАНСТВЕ

УПРАВЛЯЮТ АВТОМАТЫ

Последние минуты прощания… Фото- и кинорепортеры делают последние снимки, прокручивают последние метры киноленты. Гигантский космический корабль стоит в центре космодрома, готовый к вылету. Заполнены эффективнейшим горючим его баки, проверены радиоприемники, радиолокаторы, механизмы автоматического управления. Но еще не задраены люки, не отодвинуты от входов легкие алюминиевые лестнички. Толпа провожающих еще заливает площадь космодрома.

Но вот до отлета остаются считанные минуты. Схлынула толпа, убрали в кожаные чехлы свои аппараты корреспонденты газет и журналов. Задраены 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 возможно меньше отразилось на организме. Глаза всех прикованы к часовому механизму, по которому медленно движется, обегая циферблат, отсчитывающая 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 тяжестью 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.

Но как медленно движется эта секундная стрелка часов! С начала работы двигателей она не обошла еще и половины круга. Значит, не прошло еще и полминуты. А ведь двигатели будут работать, сообщая кораблю космическую скорость в 11,2 километра в секунду, целых 110 секунд — почти 2 минуты! Не замедлилось ли движение стрелки часов от перегрузки? Но, нет, эти часы рассчитаны на работу и в значительно более сложных условиях, чем эта первая перегрузка.

Командир корабля в этих условиях ухитряется разговаривать с Землей.

— Все в порядке, — докладывает он. — Перегрузку экипаж переносит 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 приблизительно 10g.

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 пневматические 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 топлива, так как масса ракеты непрерывно уменьшалась? Ведь капитан корабля, как и любой из команды, практически не мог выполнять этого.

Кораблем управляли автоматы. Командир корабля перед взлетом только 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 ускорение, 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 допустимого, подача увеличится.

Определение скорости корабля осуществляется с Земли. За кораблем все время следят внимательные лучи радиолокаторов. Радиоимпульсы незримо касаются корабля и, отразившись, возвращаются на Землю. По времени, прошедшему с рождения радиосигнала до возврата его эхо 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 скорости и ускорения корабля и в этом случае остается тем же самым. Но дальность действия управления с Земли увеличится. По некоторым предположениям, такое земное радиоуправление полета может «достать» до самой посадки на Марсе.

Конечно, все это приборы делают автоматически. Перед пультом управления 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; данные, 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 песчинку — планету Марс диаметром «всего» 6860 километров на расстоянии в 55 млн. километров почти так же трудно, как послать из Константинополя пулю в глаз воробью, сидевшему 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 траектория полета на Марс будет иметь длину не 55 млн. километров, а раз в пять больше. Кроме того, движущаяся ракета должна попасть в движущуюся 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 1 угловую секунду или в скорости на несколько метров в минуту приведет к тому, что ракета пролетит на расстоянии сотен 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, да еще таком длинном, всякое может случиться. Случайно встретившийся астероид, влияния которого не учел штурман корабля при предварительном расчете, может несколько изменить своим притяжением траекторию корабля, и ее придется выправлять работой реактивных двигателей. Может быть, траекторию придется уточнить на последних этапах, когда выявятся уже все неточности расчетов. Это все в руках капитана корабля и дежурного на Земле, в течение всего времени внимательно следящего за его полетом.

А вот посадку, по всей вероятности, снова придется поручить автоматам.

…Наш космический корабль подлетает к Луне. В иллюминаторы сквозь толстые пластмассовые стекла уже отчетливо видны ее серые, местами коричневые «моря» — по всей вероятности, застывшие озера лавы, таинственные 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 моторы. Иначе, увлекаемый притяжением Луны, корабль, как гигантский метеорит, 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 корабль — острой мордой с чуткими усами назад, дюзами ракетных моторов 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 слышится 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. Отраженное от нее радиоэхо также было зафиксировано приемниками корабля. И когда промежуток времени между импульсом прямой волны и ее радиоэхом показал, что пора включать двигатели для торможения, они и включились.

Огненное дыхание выхлопов коснулось покрытой густым слоем пыли поверхности нашего спутника. Густым облаком взлетела эта пыль и через мгновение упала в стороне — вся сразу. А на обожженное горячим вихрем газов базальтовое плато мягко опустился посланец Земли — первый космический 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 будет осуществляться автоматическое радиотелеуправление взлетом и посадкой первых ракет, которые отправятся в космический рейс на Луну. Выдвинул и разработал такую схему радиотелеуправления космическим полетом советский ученый Ю. С. Хлебцевич.

Во время взлета, когда свинцовой тяжестью нальются тела астронавтов, они смогут только следить по приборам за ходом полета, за командами, отдаваемыми их товарищами на Земле.

В МИРЕ БЕЗ ТЯЖЕСТИ

Для геолога пласты земной коры — это книга, которую он читает почти без труда. Где-нибудь на обрывистом берегу реки или глубокго оврага, глядя на сменяющие друг друга слои глины, песка, известняка, он может рассказать вам всю историю этой местности, смену климатов, повышения и понижения уровней суши. Выковыривая из выветрившейся породы остатки костей и раковин, он может воссоздать внешний облик древних обитателей Земли, примерно сообщить время, когда они населяли нашу планету.

Древнейшие очень немногочисленные остатки водорослей, радиолярий, 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 млн. лет; белемниты, в просторечии часто называемые «чортовыми пальцами», обычно несколько моложе — им около 10 млн. лет.

Несколько сотен тысяч лет назад в результате эволюционного развития живой природы на Земле появился человек.

За прошедшие миллионы лет жизнь приспособилась к земным условиям. Конечно, условия на Земле менялись, виды животных и растений, которые не смогли приспособиться к новым условиям, вымирали, а на смену 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. Таковы, например, сила земного тяготения, продолжительность дня и ночи, смена времен года, величина атмосферного давления, интенсивность магнитного поля и т. д.

К этим условиям приспособился и организм человека. Первый космический полет, в который скоро отправится человек, будет первым случаем, когда человеческий организм окажется вне влияния всех этих постоянных, совершенно не замечаемых на Земле факторов. Как сможет переносить эти новые условия организм человека? До самого последнего времени эти вопросы почти не изучались и не исследовались. А между тем ответить на вопрос, сможет ли человеческий организм приспособиться хотя бы к невесомости в космическом пространстве, безусловно надо еще до отлета первой космической экспедиции.

Действительно, все органы нашего тела приспособились к тому, что на них в определенном направлении постоянно влияет сила тяжести. 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 распинали на кресте и крест ставили так, что человек висел вниз головой. Казнь эта считалась менее мучительной, чем обычное распятие: человек от прилива крови к голове умирал значительно быстрее, чем во втором случае. Значит, ненормальное направление действия силы тяжести в течение даже не очень длительного промежутка времени вредно для организма человека, может привести его к смерти. А как будет переносить человек полное отсутствие этой силы? Ответа на этот вопрос мы не знаем. Одни врачи утверждают, что начнется прилив крови к голове, головокружение и смерть, другие думают, что, кроме легкой тошноты в течение первых нескольких минут, ничего не случиться. Никакие логические рассуждения в данном случае не помогут. Надо сделать опыт. Надо исследовать поведение живых организмов, желательно более близких по своей организации к человеку, в условиях искусственно 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 проявление земного тяготения. А избавиться от земного тяготения невозможно, — 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 массы Земли действовало бы на тело, помещенное там, одинаково во все стороны и взаимно уничтожалось бы.

Может быть, когда-нибудь, очень не скоро, во всяком случае значительно позже того времени, когда люди побывают на всех планетах солнечной системы и на их спутниках, человек проникнет и в самые глубинные слои Земли и построит там лабораторию невесомости. Но к тому 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. Недавно они осуществили такой опыт. Несколько мышей и обезьяну посадили в пассажирское помещение небольшой ракеты. Ракету запустили в воздух на высоту 50 километров. Когда выключился двигатель и ракета сначала полетела по инерции, а потом начала падать, пассажиры ракеты оказались в состоянии невесомости.

В момент свободного падения тело ничего не весит. Люди, спускающиеся 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 — это давление 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.

Мышей, подвергнутых опыту, поместили в стеклянный баллон, обезьяну привязали к резиновому мату. На них направили внимательные зрачки автоматически действующих киноаппаратов. Каждое движение их во время опыта фиксировалось. У обезьянки во время опыта автоматы измеряли температуру тела, снимали кардиограмму и т. д. Когда ракета с пассажирами в своем падении приблизилась к поверхности Земли, над ней раскрылся парашют, и первые астронавты благополучно вернулись из космоса на Землю.

Результаты опыта оказались, вообще говоря, обнадеживающими. Никаких ни сердечных, ни нервных расстройств обнаружено у животных не было.

Но ведь это только несколько минут. Несколько минут вниз головой и гимнаст в цирке может провисеть без всякого вреда для себя. А если состояние невесомости будет продолжаться значительно дольше?

На этот вопрос ответа у врачей еще нет. Но зато на него охотно отвечают конструкторы космических кораблей.

— Пусть даже, — говорят они, — человеческий организм — сердечно-сосудистая, пищеварительная, нервная и все другие системы и органы его будут нормально работать в условиях без тяжести. Но зато, как трудно будет в таких условиях работать самому человеку! Ему придется привязывать себя к стулу, иначе случайное движение — и он улетает к потолку. Лист бумаги, на котором он захочет записать свои впечатления, ему придется приклеивать или пришпиливать к столу. Все предметы в кабине корабля тоже придется прикрепить к своим местам.

А сколько еще разных неприятностей вызовет отсутствие силы тяжести. Разольется случайно вода — и будет в виде 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 погаснет. Может быть, трудно будет просто дышать: выдохнутый воздух не будет 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.

Этой обезьянке выпала честь быть первым космическим путешественником. Одетая в полный костюм астронавта, она была единственным пассажиром ракеты, поднявшейся на высоту 50 километров.

ПОТОКИ ЛУЧЕЙ

Мы часто слышим выражение: «Прозрачный, как воздух…». Действительно, 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 предметы в таких случаях видны, как бы сквозь голубоватую дымку. Но нам очень редко приходится так внимательно вглядываться в даль, и мы этой непрозрачности воздуха почти не замечаем.

Но совершенно иначе ответят на вопрос о прозрачности воздуха летчики. Им часто приходится в поисках ориентира вглядываться в очертания 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 выражение, что мы живем на дне воздушного океана. Воздух, атмосфера, не пропускает к нам на Землю очень большую долю солнечного излучения. Прозрачный для волн видимого участка спектра, он почти совершенно непрозрачен для некоторых его других участков.

Огненный шар нашего Солнца непрерывно излучает во все стороны космического пространства огромное количество лучистой энергии. Излучение, радиация Солнца содержит лучи с самой различной длиной волны. Поставьте на пути солнечного луча трехгранную стеклянную призму, и, 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, поместив туда термометр. Ртуть в нем поднимается, 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 выбрасывает в космическое пространство целые тучи крохотных частиц вещества — 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 различное время (в зависимости от высоты над горизонтом) от нашего дневного светила доходит от 70 до 20 процентов лучистой энергии. Остальная часть задерживается атмосферой.

Особенно сильно задерживаются атмосферой лучи ультрафиолетового участка спектра. На высоте 20–55 километров в атмосфере содержится большое количество озона. Этот слой озона съедает, поглощает ультрафиолетовые лучи почти целиком. Только очень незначительная часть их доходит до поверхности Земли.

Лет 50 назад радиолюбителей поразило одно очень любопытное явление. Когда они работали на коротких радиоволнах, слышимость передачи на сравнительно небольшом расстоянии 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-таки в непрозрачности атмосферы. Радиоволны отражались от ее высоких слоев и, подобно зайчику, отраженному зеркалом, падали обратно на Землю. В зоне этого-то радиозайчика и возникала слышимость радиопередачи.

В течение многих уже 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 времени 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 атмосферы и на него обрушатся во всем богатстве своего спектра яростное излучение Солнца, всепронизывающие потоки космических лучей, и другие, может быть, вообще не известные нам излучения, которые целиком «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 космического корабля?

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 свыше 100 км. 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 приобретает золотистый оттенок. Облучение этими лучами в небольших дозах вызывает усиленный рост цыплят и телят; на животноводческих фермах и птицефабриках уже используется это их свойство. Однако в больших 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 пропускающих эти лучи, очень много. В частности, обыкновенное оконное стекло для них почти непрозрачно. Поэтому лампы — излучатели ультрафиолетовых 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. Однако влияние их на живые организмы и на различные материалы практически почти не изучено. Это — задача ближайшего будущего.

ОТОПЛЕНИЕ СОЛНЦЕМ

А каково будет общее влияние всего потока солнечной радиации? Не произойдет ли с космическим кораблем во время его полета нечто подобное тому, что произошло с Икаром, подлетевшим слишком близко к Солнцу, — 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 морозным дыханием своим убьет в нем все живое?

На этот вопрос можно ответить сразу: пассажиры космического корабля смогут в широких пределах обеспечить у себя в помещениях именно ту температуру, которая им больше всего понравится. И заботы об обогреве 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 тонким слоем хрома или никеля металлическую пластинку и рядом такую же металлическую, но покрытую черной матовой краской. Через 5 минут потрогайте поверхности пластинок: блестящая будет попрежнему холодной, а покрытая черной краской заметно нагреется лучами Солнца. Блестящая пластинка отражала бóльшую часть падающих на нее лучей и поэтому не согрелась. Черная матовая, наоборот, бóльшую, часть лучей поглощала, и пластинка согрелась.

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° тепла. Абсолютно черный цилиндр с длиной, равной пяти радиусам, расположенный боковой поверхностью к солнечным лучам, на орбите Земли имел бы температуру свыше 12°.

При приближении к Солнцу температура этих тел быстро увеличивалась бы. На орбите Венеры шарик нагрелся бы до 52°, цилиндр — до 64°, на орбите Меркурия температура их достигла бы соответственно 171° и 187°. Зато на орбите Марса их температуры упали бы до минус 49° и минус 41°. Но это же трескучий мороз! Как жить и работать при такой температуре в космическом пространстве?! Солнце явно не справляется со своей обязанностью обогревать космических путешественников.

…Вот величественно движется в космическом пространстве гигантский 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 освещенной стороне падает до минус 183°. На поверхности Плутона можно ожидать температур ниже минус 210°. Там путешественников 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, плывущие 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 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 скорость. Свыше 100 километров в секунду пролетает он в пространстве. Но и при такой скорости перелет на Плутон займет свыше 2 лет…

Батареи термоэлементов, скрытые в этом оригинальном абажуре, вырабатывают электрический ток, питающий лампы радиоприемника.

В конструкции корабля все тщательно продумано для того, чтобы обеспечить 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 его тепло в космическое пространство. В начале пути капитан корабля держал корабль обращенным к нашему светилу торцевой частью, но по мере удаления от Солнца он поворачивает его боком, все большую поверхность подвергая действию солнечных лучей. Но, наконец, за орбитой Марса и этого становится недостаточно. Температура внутри корабля снижается ниже допустимой. Можно, конечно, осуществлять внутренний обогрев корабля топливом, взятым с Земли. Мощная теплоизоляция позволит обойтись сравнительно небольшим расходом этого топлива. Но слишком драгоценная вещь каждый килограмм топлива здесь, в космических пространствах, на расстоянии миллионов и миллиардов километров от Земли. Оно еще может пригодиться для работы двигателей при посадке или в случае, если надо будет уйти от какого-нибудь слишком приблизившегося астероида, влияние притяжения которого может изменить траекторию корабля. Топливо безусловно надо беречь..

Командир корабля отдает распоряжение, и рядом с кораблем в пространстве появляются огромные, обращенные к Солнцу плоскости. С одной стороны — с той, которой они обращены к Солнцу, — эти плоскости покрашены той же матовой густочерной краской, что и весь корабль, — Другая их сторона сверкает полированным металлом. Одна сторона этих гигантских парусов обогревается Солнцем, другая охлаждается морозом космического пространства. Разница температур на них превосходит 300–150° — в зависимости от расстояния от Солнца.

Эта разность температур и используется для получения электрической 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 керосиновых ламп. В этих абажурах заключены сотни крохотных термоэлементиков, вырабатывающих электрический ток благодаря разнице температур газов горения лампы и окружающего воздуха.

Этот ток невелик, но он уже может использоваться для работы, например радиоприемника. Для этой цели и предназначаются такие «абажуры», используемые в тех сельских местностях, где еще нет электростанций.

Вот такие же батарейки соединенных друг с другом термоэлементов работают в гелиоэлектростанциях, созданных экипажем космического корабля. А вырабатываемая ими электроэнергия — превращенные лучи Солнца — используется для обогрева и освещения корабля и для других нужд. И не страшным становится для астронавтов холод космического пространства!

Возможно, что на походных гелиоэлектростанциях космического корабля будут работать не термоэлементы, а фотоэлементы, непосредственно превращающие энергию солнечных лучей в электрический ток.

Устройство фотоэлементов может быть даже проще, чем термоэлементов. 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 будут переходить из слоя закиси меди в медь. Между сеткой, лежащей на слое закиси меди, и медной пластинкой возникнет разность потенциалов, а если соединить их проводником, то пойдет электрический ток.

Может быть, из таких вот фотоэлементов, а не из термоэлементов, будут состоять походные электростанции космического корабля.

Если нагреть один из спаев и охладить другой, гальванометр покажет прохождение тока.

ОРАНЖЕРЕЯ В КОСМОСЕ

Схема работы простейшего фотоэлемента. Под действием солнечных лучей начинается переход электронов из слоя закиси меди 1 в чистую медь 2. Если теперь замкнуть цепь между сеткой 3 и медью, в ней обнаружится электрический ток.

Для поддержания жизнедеятельности своего организма человек должен потреблять в сутки, при условии, что он занимается физическим трудом, около 140 граммов сухого белка, примерно такое же количество жиров, около 400 граммов углеводов, несколько граммов минеральных солей и витаминов. Кроме того, за сутки человек потребляет от 2 до 5 литров воды. Таким образом, суточная норма воды и пищи для каждого члена экипажа космического корабля составляет не менее 3–4 килограммов. К этому надо прибавить еще необходимый для дыхания человека кислород, затраты которого 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 действительности 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 человеческий организм выделяет воды даже больше, чем потребляет ее. Вода является одним из окончательных продуктов переработки пищевых веществ в процессе жизнедеятельности организма. Превышение выделения организмом воды по сравнению с потреблением составляет примерно 400 граммов в сутки.

Для очищения отработанной в организме воды проще всего применить обычную дистилляцию. Энергию для испарения воды дадут те же, уже описанные нами, гелиоэлектростанции.

Не больше затруднений вызовет и извлечение избытков воды из воздуха. Ведь при дыхании человек выдыхает воздух, значительно обогащенный влагой. Убедиться в этом легко, подышав на блестящую поверхность холодного зеркала — там сразу же появится крохотное пятнышко из сконденсировавшихся паров воды. В зимнее время влага человеческого дыхания образует толстые налеты инея на внутренней стороне оконных стекол.

Для удаления и извлечения избыточной влаги из воздуха весь воздух космического корабля надо будет систематически прогонять сквозь холодильник, где вода будет конденсироваться. Если обеспечить в этом холодильнике достаточно низкую температуру — ниже 78°, — в нем можно будет осуществлять очистку воздуха и от углекислого газа, который сжижается при этой температуре.

Снова расходы энергии! Теперь уже для работы холодильных 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 стороны и можно будет получить без труда температуру холодильного вещества минус 100, минус 150, минус 200°.

Таким образом решается вопрос с запасами воды и очисткой воздуха в космическом корабле. Сложнее обстоит дело с созданием кругооборота кислорода и продуктов питания.

Когда-то, по предположениям ученых, атмосфера Земли содержала значительно большее количество углекислого газа, чем сейчас. 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 каменного 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 паровозов и котельных ТЭЦ, в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания ив камерах реактивных двигателей. Но зато в солнечные дни, когда яркие лучи Солнца освещают глянцевитую листву растений, в них осуществляется обратный процесс: выделяется кислород и поглощается углекислый газ. Эти два процесса уравновешивают друг друга, содержание углекислого газа в атмосфере Земли остается постоянным.

Схема устройства для очистки воздуха в космическом корабле от избытков углекислого газа и воды. Насос 1 качает холодильный агрегат через спиральную трубку 2, находящуюся в затененной кораблем части космического пространства. Подаваемый вентилятором 3 в шкаф холодильника воздух соприкасается с охлажденной трубкой 4 и на ней в виде инея осаждается углекислый газ и вода. Охлажденный воздух проходит через спиральную трубку 5, находящуюся на освещенной солнцем стороне космического корабля, и нагревается до комнатной температуры.

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 горлышком. И этот изолированный в колбе мир ставят на подоконник.

Семена растений в колбе нормально прорастают, развиваются, свежая зелень лепестков заполняет все воздушное пространство колбы. Нет сомнения, 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 опавшими 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 корабле?

Надо будет только захватить с собой устройства, в которых можно бы было 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 пространстве, для того чтобы восстанавливать кислород, окисляемый дыханием одного человека.

Есть предположение применить для восстановления кислорода водоросли. В этом случае вместо оранжерей сопровождать корабль в пространстве 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 будто повернуты прозрачной стороной.

Сквозь воду будет систематически продуваться воздух. В процессе этого прохождения он и будет освобождаться от углекислоты и насыщаться кислородом.

В этой колбе — целый изолированный мир с полным кругооборотом всех веществ, необходимых для жизнедеятельности населяющих его растений и бактерий.

Для полного кругооборота пищевых веществ «космические оранжереи», конечно, должны быть значительно больше по величине, но не так уже намного, как может показаться с первого взгляда.

Действительно, при интенсивном ведении сельского хозяйства в полевых 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 1 кв. метр парника или оранжереи. Прежде всего в парниках за год выращивают не один, а несколько урожаев. Затем в лучших условиях парников растения дают большие урожаи.

Трудно сейчас сказать, как удастся приспособить наши земные растения к жизни в космическом пространстве, как они будут развиваться в условиях отсутствия тяжести, интенсивного облучения обогащенным светом 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 ослабляемой земной атмосферой, во-вторых, непрерывность этого облучения, можно рассчитывать значительно превзойти предельные для Земли цифры производительности 1 метра оранжереи. И тогда оранжерея, обеспечивающая полный кругооборот не только кислорода, но и пищевых веществ для всего экипажа корабля, будет иметь площадь всего в несколько сотен или тысяч квадратных метров.

…Пройдемте в космическую оранжерею. С помещением корабля она соединена довольно длинным коридором, стенки которого являются как бы осью, соединяющей корабль и оранжерею в одну систему, вращающуюся вокруг общего центра тяжести таким образом, что поверхность оранжереи все время остается перпендикулярна к лучам Солнца.

Издали оранжерея похожа, повидимому, на огромный противень, закрытый прозрачным пластмассовым листом. Этой прозрачной стороной она обращена к Солнцу, на ее непрозрачной задней стороне уложено несколько рядов пластмассовых сеток, между которыми находится некоторое количество почвы и за которые хорошо держатся корни растений.

Впрочем, не из этой почвы, которая по существу является просто заполнителем, получают необходимые пищевые вещества растения оранжереи, 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 заполнитель, омывая корни растений.

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 задерживаемых пластмассовым стеклом оранжереи, воздух поступает в жилые помещения корабля. А оттуда в оранжерею направляется «отработанный» воздух, богатый углекислым газом и бедный кислородом.

Уцепившись корнями за переплетение 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 неопределенно 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 поверхность представляет отличную мишень для метеоритов, может быть легко разрушена ими.

Некоторые ученые считают, что кругооборот веществ в космическом корабле можно будет обеспечить с помощью химических реакций, искусственным образом синтезируя из пищевых и других отбросов исходные питательные вещества. Возражать трудно. Да, действительно, уже достижения сегодняшней химии позволяют осуществлять синтез многих органических веществ, в том числе и таких, которые могут быть использованы для питания. Стремительное развитие химии сможет, видимо, в ближайшем будущем осуществить синтез белков и жиров в таких границах, что полный кругооборот веществ на космическом корабле можно будет обеспечить искусственно и без помощи растений. Но это станет возможно только при условии, что лаборатория, в которой пойдут эти реакции синтеза, будет обеспечена достаточными количествами энергии.

Действительно, ведь потребляя пищевые продукты, разлагая в конечном итоге сложные молекулы белков, жиров, углеводов на более простые, мы используем выделяющуюся при этом энергию, как бы «сжигаем» пищевые 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 решётку зола содержат в себе все вещества, которые входили в состав топлива. Недостает только энергии, которая в скрытом виде была заключена в молекулах топлива. И создать снова эти сложные молекулы из более простых молекул газов и золы можно, только вернув отнятую у топлива энергию.

Космический корабль 1, отправившийся в дальний рейс — это настоящая искусственная планетка, в которой осуществлен полный кругооборот всех веществ. Для регенерации воздуха и пищевых запасов служит оранжерея 2, связанная с основными помещениями корабля туннелем 3. Для создания искусственной тяжести как в жилых помещениях, так и в оранжерее вся система вращается вокруг общего центра тяжести, оставаясь постоянно обращенной прозрачной стенкой оранжереи перпендикулярно к лучам Солнца. Внизу схема движения питающей воды в оранжерее.

Точно так же потребуются большие количества энергии и для обратного синтеза пищевых веществ.

Откуда взять эту энергию? От Солнца, построив для этой цели гигантскую гелиоэлектростанцию. Но разве гигантская гелиоэлектростанция, поверхность которой должна быть значительно больше поверхности оранжереи, более удобное сооружение? Ведь в экономичности использования 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 использоваться оранжереи. А затем, по мере совершенствования синтетической химии и гелиоэнергетики, искусственные методы восстановления пищевых веществ смогут соперничать с изобретенными природой, коэффициент полезного действия синтетической лаборатории приблизится, к «коэффициенту полезного действия» крохотных и сегодня во многом еще таинственных лабораторий в зеленых клетках листа растения. Но в том, что его смогут превысить, можно очень и очень сомневаться: ведь не будут сидеть сложа руки и специалисты по космическому садоводству. Они тоже постараются вывести сорта растений, обладающих сверхвысоким «коэффициентом полезного действия».

Но это уже в очень значительной степени область догадок и предположений… Наша же задача в таких случаях лишь указать на возможные пути решения тех или иных вопросов, пути, которые в настоящее время кажутся наиболее перспективными.

КОСМИЧЕСКИЕ СНАРЯДЫ

В ясную звездную ночь можно часто наблюдать, как, прочертив по черному бархату неба светлый след, падают метеоры. Иногда их бывает очень много, по нескольку штук одновременно. В ночь на 10 октября можно в некоторые годы увидеть целый метеорный дождь. Обычно же их можно заметить от нескольких штук до нескольких десятков штук в час. Не долетев до Земли, метеорные частицы в большинстве случаев испаряются без остатка.

Днем метеоров не видно. Но они падают и на дневную сторону Земли. В этом убедились, применив для наблюдения метеоров радиолокатор. Радиолуч отражается, конечно, не от самого метеора (многие из них столь малы, что не могут быть обнаружены даже радиолучом), а от следа, оставленного им, — трубки ионизированных газов.

Весьма различны размеры метеорных тел. Чаще всего это крупинки вещества весом в 1 грамм или около этого. Однако встречаются метеорные тела и значительно большей величины. В некоторых случаях они не успевают испариться 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 увезти с места падения. Еще больше был гигантский Сихотэ-Алинский метеорит, упавший 12 февраля 1947 года в Приморском крае. Общий вес его осколков — он раскололся в воздухе — определяется в 100 тонн. Конечно, большая часть его массы, как и массы всякого метеорита, испарилась или рассеялась в виде пыли в атмосфере Земли. В космическом пространстве его масса была в несколько раз 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 тыс. метеоров. И если бы не атмосфера, поверхность Земли подверглась бы ужасной бомбардировке, 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 велика. При встрече с Землей метеоры имеют скорость в несколько десятков (от 20 до 70) километров в секунду.

Метеоры являются, пожалуй, самой грозной опасностью для космического корабля.

Вылетевшая из дула боевой винтовки пуля имеет скорость около 850 метров в секунду. Ударившись в стальную преграду, она расплющивается и нагревается так, что ее нельзя взять в руки.

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 секунду.

Разрушения, которые может причинить космическому кораблю столкновение даже с небольшим метеорным телом, сравнимы с разрушениями, производимыми взрывом торпеды.

А метеор летит в 10 раз быстрее. Встретившись на такой скорости с металлической обшивкой корабля, метеорное тело мгновенно останавливается. Вся кинетическая энергия его движения переходит в тепловую, от чего оно без остатка испаряется. Так же нагревается и испаряется часть обшивки корабля, подвергшаяся удару. Поскольку это происходит в неуловимо короткую долю секунды, образовавшиеся газы при очень высокой температуре не успевают расширяться, занимают тот же объем, какой занимала масса метеорного тела и участвовавшая в соударении часть обшивки корабля. В следующее мгновение газы начинают расширяться, раздирая обшивку, создавая во внутренних помещениях корабля взрывную волну сжатого воздуха, разрушающую все, что встретится ей на пути. Метеорное тело массой в 1 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 космического вещества, может вызвать разрушения, которые причинили бы несколько килограммов тола.

Метеорные тела встречаются в космическом пространстве, занимаемом 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 примерно 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 месяцев, станет очевидным, что встреча с метеоритом — не такая уж невозможная вещь.

Сейчас еще очень трудно говорить о средствах борьбы с метеоритами, слишком мало изучен этот вопрос. Повидимому, крупные метеориты можно будет обнаруживать с помощью радиолокаторов заранее. Автоматы-вычислители будут мгновенно определять их направление и скорость и, если окажется, что они угрожают кораблю столкновением, на мгновение включат реактивные двигатели. Малейшего изменения скорости или направления будет достаточно, для того чтобы черная глыба космической материи, медленно поворачиваясь в пространстве, пролетела в нескольких сотнях метров от корабля.

Но крупные метеориты встречаются сравнительно редко. Гораздо чаще на путях космических кораблей будут встречаться метеориты-крошки. А мы уже знаем, к чему может привести столкновение с такой крошкой.

Радиолокаторы сегодняшнего дня отказываются взять на себя обязанность сигнализировать об их появлении. Слишком малы эти крупинки, и радиолучи применяемых длин волн пролетают 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 метеоритов 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 верхним платьем, отданным в жертву метеоритам, сеткой, предохраняющей пасечника от пчел.

Двухслойная стенка — одно из возможных средств защиты от губительного обстрела космической артиллерии — ударов метеорных тел.

ДОРОГИ МЕЖДУ ПЛАНЕТАМИ

Прежде чем отправиться в полет по незнакомой трассе, штурман самолета и его командир намечают, «прокладывают» маршрут. Они внимательно изучают на карте весь путь будущего полета, отмечают возможные ориентиры, наводят справки о радиомаяках и пеленгаторных станциях, работой которых можно будет воспользоваться в полете.

Значительно сложнее будут решаться вопросы штурманской навигации в космическом пространстве.

При полете на самолете штурману нечего заботиться о том, что он залетит 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 определенной высоты.

Таким образом, упрощенно говоря, у штурмана самолета только две возможности заблудиться: свернуть или вправо или влево.

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.

Одна из межпланетных дорог — траектория космического корабля, направленного для облета Луны, — уже проложенная смелой мыслью ученых в черных глубинах космоса.

Дальность маршрута современного самолета не превышает нескольких тысяч километров, и выше четырех десятков тысяч километров она никогда не поднимется. Сорок 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 корабля — 380 тыс. километров — на ближайшее к нам космическое тело — Луну займет около недели. Маршруты полетов на Марс и Венеру составят сотни миллионов 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 и вместе с Солнцем участвуют в движении вокруг центра Галактики. Опоздай штурман космического корабля привести свой аппарат к месту рассчитанной встречи всего на 24 земных часа, и он уже не застанет своего космодрома. Если это будет Венера, она улетит от этого места на 3 млн. километров, если Марс — он переместится за это время свыше чем на 2 млн. километров. А такие отрезки даже в космических масштабах не так уж мало значат!

А между тем маршруты межпланетных кораблей, дороги которых свяжут между собой планеты, уже проложены сквозь черную мглу космического пространства смелой мыслью ученых. Рассчитаны участки этих траекторий, подвергнуты строгому анализу с точки зрения целесообразности, требующегося расхода горючего. Большую работу в этом направлении проделал советский ученый, энтузиаст астронавтики и ее страстный популяризатор А. А. Штернфельд, а также некоторые зарубежные ученые, например 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 запутанном лабиринте нелегко. Здесь и пунктирные концентрические дуги эллипсов двух интересующих его планет — Земли и Венеры. Здесь и своеобразные 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 положения на своих орбитах. Сквозь кажущийся хаос переплетения этих линий проведет штурман корабля тонко очинённым красным карандашом четкую линию своего полета.

Развернув толстые книги астрономических таблиц, штурман садится за вычисления. Прежде всего надо выбрать 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 мишени 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 корабль 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 сообщение между ними исключается. В расписании вылетов пассажирских кораблей 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 межпланетных 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 использовать скорость движения Земли по своей орбите и скорость вращения ее вокруг своей оси.

Расчеты показывают, что наиболее рациональной, с точки зрения затрат энергии траекторией межпланетного полета является эллипс, вписанный в орбиты планет. Для того чтобы направить свой корабль по дуге этого эллипса, штурман предполагает сообщить своему кораблю скорость относительно Земли в 11,484 км/сек. 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 поднимается 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 качающегося корабля. Наводчик прильнул к перископу. В окулярах качается цель. Если он упустит мгновение выстрела, ядро зароется в волнах у самого 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 скоростью 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 км/сек. меньше земной. И, очутившись во власти могучего притяжения Солнца, он начинает медленно падать на него.

Но одновременно космический корабль 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 планеты занимают неприятно близкое положение на своих орбитах. Штурман проводит ряд вычислений. Да, траекторию придется выправлять непродолжительной 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 орбиты Венеры и коснулась ее. Самый ответственный участок пути… Посадка.

Двигаясь по своей траектории под влиянием солнечного притяжения, космический корабль подчиняется тем самым законам, которые открыл великий «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 которой 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. Начинает 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 переносить перегрузку ускорения.

А может быть, торможения работой двигателей удастся вообще избежать. На всякий случай сделав соответствующие расчеты, штурман делает ориентировочную прикидку другого варианта посадки — с торможением 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 стремительным 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 корабля.

Поэтому, словно только задев по касательной атмосферу, он снова выводит из нее корабль. Это необходимо еще и для другой цели. От трения об атмосферу обшивка космического корабля может сильно разогреться. Штурман вспоминает, как испаряются, разогревшись о воздух, метеоры, как красным светом светятся раскаленные обшивки крупных ракет, летящих сквозь земную атмосферу со скоростью всего в 1,5 километра в секунду. 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 космическое 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 вылетает из атмосферы в космическое пространство. Точь-в-точь как летучая рыба южных морей, которая на миг погружается в родную стихию и, выпрыгнув, летит по воздуху до следующего мгновенного погружения.

Летучей рыбе погружения нужны, чтобы набрать скорость, оттолкнуться от воды для полета по воздуху. Космическому кораблю они нужны, наоборот, — для того чтобы погасить скорость.

И вот это уже достигнуто, скорости корабля уже не хватает, чтобы «выпрыгнуть» еще раз из атмосферы. Дальнейший путь корабль совершит, медленно планируя на крыльях в густой непрозрачной атмосфере Венеры, ощупывая лучами радиолокаторов путь впереди себя и поверхность планеты, выискивая удобное место для приземления.

Резко повернув нажимом рукояти корабль, штурман сажает его вертикально на зыбкую почву, вновь открытой планеты.

Сброшены шторы с окон. Экипаж прильнул к стеклам. Низко нависший облачный покров скрывает даль. А в прорыве облаков, поминутно меняя цвета и оттенки, придавая всему пейзажу фантастический феерический характер, бушует холодное пламя полярного сияния…

Штурман отложил в сторону красный карандаш и свернул начертанный им план полета. Теперь он пойдет и «продиктует» его автоматическим аппаратам, которые 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 двигателя, работающего на химическом горючем, займет двигатель, работающий на энергии расщепленного атома. И жалкими, неудобными, тихоходными 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 межпланетных перелетов.

Но это уже не завтрашний, а послезавтрашний день астронавтической техники.

«Человечество… сначала робко проникнет за пределы атмосферы, а потом завоюет себе все околосолнечное пространство».

К. Э. Циолковский

ГЛАВА ШЕСТАЯ

ЭТАПЫ ВЕЛИКОГО НАСТУПЛЕНИЯ

РАЗВЕДКА В ИОНОСФЕРУ

Составная ракета «Фау-2» как ракета-носитель, первая ступень, и «Вак Корпораль» как вторая ступень поднялись на высоту 402 километра над земной поверхностью. Известен случай, когда вторая ступень ракеты достигла высоты 480 километров.

Много это или мало?

На первый взгляд, это очень мало. Ведь даже для того, чтобы долететь до Луны, надо проделать путь, почти в 800 раз больший. Подпрыгнув, человек больше приближается к вершине Ай-Петри, 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 400 километров отнюдь не является 1/1000 пути человека к Луне.

С энергетической точки зрения, ракета, способная подняться на высоту 400 километров, уже на 1/9 — космическая ракета. Она развивает 1/9энергии, необходимой для того, чтобы превратить тело в искусственный спутник Земли.

С точки зрения развиваемой скорости, эта ракета является на 1/3 космической ракетой. Она развивает скорость несколько меньше 2,5 километра в секунду. А для того чтобы тело стало спутником Земли на высоте 300 километров, ему надо сообщить скорость в 7,732 километра в секунду.

Как видим, прыжок на 400–500 километров, с точки зрения инженеров, — не такая уж ничтожная вещь.

Новое в технике никогда не рождается сразу. Много ли груза мог возить 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, зрители бросали в небо шапки и кричали: «Летит, как стрела». Сегодня же электровоз легко тянет состав с «авиационной» скоростью — свыше 100 километров в час! А рекордная скорость пробега по железной дороге превосходит 330 километров в час. Но кто посмеет сказать, что без работ Стефенсона и Черепановых, без их примитивных паровозов, могли бы появиться современные локомотивы? Их машины — очередной неизбежный этап развития техники, далеко превзойденный нами сегодня.

— Мы живем накануне космического полета, — сказал советский ученый, которому астронавтика обязана многими смелыми идеями, — А. А. Штернфельд. Будем же смотреть и на нашу ракету, «подпрыгнувшую» на высоту 480 километров, как на первую разведчицу большого пути к звездам, пути, на который уже неотвратимо ступило человечество. Тем более, что эти полеты действительно преследуют не чисто спортивные цели, а используются учеными для расширения наших знаний о верхних слоях атмосферы, о космическом пространстве.

Еще 15 лет назад жидкостная ракета, достигшая сегодня предельных границ атмосферы и фактически выглянувшая уже в космическое пространство, не могла подняться и на несколько километров от Земли. Ведь она родилась только в 1930 году, когда советский инженер Ф. А. Цандер построил и испытал первые модели реактивного двигателя, работающего на жидком горючем.

Исследование атмосферы поэтому в те годы вели с помощью стратостатов и шаров-зондов.

Вот она, одна из разведчиц ионосферы, — ракета «Вак Корпораль», перед взлетом.

Максимальная высота, достигнутая стратостатом, составляла 22 тыс. метров. На такую высоту поднялся в 1934 году советский стратостат «Осоавиахим». В 1935 году американский стратостат «Эксплорер-2» превзошел рекорд советского стратостата на 66 метров.

Много выше поднимаются шары-зонды. Рекордная высота, достигнутая 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, вдесятеро большую, и принесла массу новых сведений о самых предельных далях ионосферы. В настоящее время мы уже знаем температуры различных слоев атмосферы, распределение давлений по высоте, скорости и направления ветра на различных расстояниях от Земли, степень ионизации, химический состав газов.

Некоторые сведения из принесенных ракетой оказались совершенно неожиданными, в корне изменили наши, основывающиеся на теоретических данных, предположения, другие — подтвердили уже существующие теории.

Так подтвердилась догадка, что химический состав атмосферы, вплоть до предельных исследованных нами слоев, остается почти тем же самым, что и на поверхности Земли. А по некоторым теоретическим расчетам можно было предполагать «слоистое» строение атмосферы: на больших высотах преобладание легких газов — водорода и гелия, как в приземных слоях преобладают азот и кислород.

Неожиданной оказалась и чрезвычайно высокая температура верхних слоев атмосферы, достигающая на высоте 200 километров 700°. Конечно, воздух, даже при этой высокой температуре, там не может обжечь, он не сможет даже нагреть предмет, оказавшийся на этой высоте. Атмосфера там уже слишком разрежена, и понятие температуры имеет не совсем привычный нам смысл. Этим словом определяется средняя скорость движения молекул.

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 человеческой мысли, основывающееся на трудах, идеях и выводах нескольких поколений ученых многих народов. В красивом сигарообразном корпусе был скрыт двигатель в полмиллиона лошадиных сил, способный 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 желтозеленая 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 Лондона 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 светящиеся следы метеоров. Ученые хотели искусственно воспроизвести это явление природы, моделировать болиды, по своему желанию создать звездный дождь. Этот опыт не удался, искусственного звездного дождя не получилось. Видимо, скорость, которую удалось при взрыве гранаты сообщить осколкам ее, была слишком мала по сравнению со скоростью метеоров. А может быть, дело в другом. Падение метеора, свечение следа, оставленного им, — еще 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 электрический разряд заставляет светиться разреженные газы в газосветных трубках. Скорее же всего светящийся след метеора вызывается совокупностью нескольких причин.

Зато блестяще удался другой опыт — определение направления воздушных 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 атмосферу, падая через которую, пушинка вряд ли отстала бы от свинцового шарика. Облака этой пыли, освещенные Солнцем и поэтому хорошо видимые с помощью приборов с Земли, подхватывались и уносились воздушными течениями, о существовании которых люди знали очень мало. Особое внимание при исследовании ионосферы обращали ученые на ее электрическое строение: концентрацию ионов газов, распределение слоев ионизации и т. д. Это и понятно: ведь от этих слоев зависит качество нашей дальней радиосвязи. Разве не представляло интереса «потрогать» тот «потолок», ударяясь о который отражаются радиоволны обратно на Землю?!

Немало и других исследований, представляющих интерес для специалистов, провели и проведут еще ученые с помощью ракет в самых высоких слоях атмосферы.

Самых высоких? Но ведь следы атмосферы наблюдаются до высоты около 1000 километров!

Верно. И исследование этих областей явится очередной задачей, которую поставят перед высотной ракетой. Жидкостная ракета поможет ученым открыть все тайны атмосферы, узнать не только примыкающую к Земле часть ее, но исследовать все ее слои, все ее участки.

В ближайшем будущем туда, к верхним границам атмосферы, отправится 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.

Так выглядит до предела нафаршированное приборами и механизмами грузовое отделение современной ракеты, используемой для исследования высотных слоев ионосферы.

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 своими цветными лентами. А в это же время на юге греет жаркое субтропическое солнце, цветут вишни, 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 районе.

А ведь совсем недавно всех этих средств сообщения по существу не было. Едва прошло пять десятков лет с первых полетов самолетов. Всего на несколько десятков лет старше автомобиль. Немногим более 125 лет насчитывает история железнодорожных сообщений. А до этого все путешествия совершались или на лошадях, или пешком.

Сколько же времени понадобилось бы для того, чтобы добраться с помощью разнообразных видов транспорта 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 при нормальной езде на лошадях, меняя их по пути и делая по 150 километров в сутки, путешествие до Владивостока заняло бы свыше 2 месяцев. 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 сокращает время на путешествие из Москвы во Владивосток, как бы скрадывает это гигантское расстояние, самолет. Всего 30 часов полета — и вместо подмосковных садов и рощ вы увидите бескрайний Тихий океан, бьющий о берег серосвинцовыми, покрытыми по гребешкам белой пеной, волнами.

Но ведь и 30 часов не так уж мало. А если еще учесть промежуточные посадки для заправки самолетов и отдыха пассажиров, возможные задержки изза нелётной погоды, окажется, что и добрых двое суток придется пробыть в пути от Москвы до Владивостока.

А как было бы удобно, если бы можно было сократить это время до 1,5–2 часов. Ведь как мы ни стараемся заниматься в пути, в железнодорожном ли вагоне, в пассажирской ли каюте самолета, каким-нибудь делом — чтением книги, изучением иностранного языка, — все равно время получается наполовину потерянным. А ведь каждую минуту жизни надо стараться использовать как только можно полнее. Но такая продолжительность перелета — сказка, мечта…

Нет, не сказка. Так сократить расстояния, отдать весь земной шар по-настоящему во владение человеку позволят космические ракеты.

Мы называем их здесь космическими не потому, что они должны будут далеко вылетать из атмосферы в космическое пространство, а потому, что 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 Владивосток на космической ракете. Условимся, что у нас на календаре не 1955, а 196… год.

…Не знаю, в каком из пригородов Москвы расположится будущий космопорт пассажирского сообщения Москва — Владивосток. Не знаю, каким 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, рассматриваем ее в деталях. Да, это безусловно двухступенчатая ракета. Большая, видимо, первая ступень ракеты имеет в длину свыше 30 метров. Узкими соплами своих пяти реактивных двигателей она стоит на бетонном основании, 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 повредить значительной площади.

К телу большой ракеты плотно прижалась меньшая. Она тоньше и короче первой. Ее длина всего около 20 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 большая 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 корабля — человек в белом кителе с широким спокойным лицом и внимательным взглядом глаз, — все эти двигатели разовьют гигантское тяговое усилие — свыше 350 тыс. килограммов.

— Так много! — удивляемся мы.

— Это не очень много, — спокойно отвечает он, вглядываясь в наши лица. — Космические корабли для межпланетных сообщений снабжены двигателями с суммарной тягой в несколько миллионов килограммов. Я уж не говорю о кораблях для сверхдальних межпланетных рейсов, снабженных атомными 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 время наши знания о ней не простираются дальше 1955 года. Об этом мы честно сообщаем капитану. Нельзя сказать неправду человеку с таким открытым и добрым лицом…

— Да, тогда для вас многое будет ново. Вам придется испытать много интересных ощущений… Впрочем, отлет через 10 минут, попрошу вас занять места в пассажирской каюте ракеты.

Мы входим в легкую алюминиевую кабину переносного лифта, и она поднимает нас прямо к входному люку малой ракеты. Проезжая, мы видим, как в помещениях большой ракеты занимает свои места экипаж.

Входим в пассажирскую каюту. Мягкие удобные сиденья, круглые иллюминаторы, закрытые темными стеклами, — догадываемся — для предохранения от возможных ожогов не ослабленной атмосферой солнечной радиацией. Впереди экран телевизора. Что ж, за время полета можно будет просмотреть последний кинофильм или второй тайм международной футбольной игры.

Устраиваемся в наших креслах. Как в них удобно! Но ведь это удобно только сейчас, когда ракета стоит вертикально. А в полете она, наверное, примет горизонтальное положение. В этом случае мы никак не усидим в креслах, мы выпадем из них, как горох из перевернутого стакана…

Легкий толчок — и вторая ступень ракеты, отделившись от первой, рванулась ввысь.

Капитан успокаивает нас. Он советует нам подальше откинуться на спинки, полулечь. Оказывается, в полете кресла будут сами устанавливаться в том же относительно силы тяжести направлении, что и сейчас, какие бы положения ни приняла ракета. Для этого кресла оборудованы гироскопами специальной конструкции. Эти гироскопы не то у каждого кресла свои, не то на все кресла один большой гироскоп. Переспросить мы не успели, капитан поднялся в рубку управления. Да и пора. До отлета осталось всего 2 минуты. Напряженно смотрим на часы: полторы минуты, минута, 30 секунд… Ровно… Спинки и сидения 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 иллюминатора видна поверхность Земли — примерно такая же, какой мы не раз видели ее на снимках с высотных ракет. Правда, большая часть горизонта заслоняется неудобно поставленным треугольным крылом ракеты. Небо чернеет. Значит, мы уже прошли основную часть земной атмосферы. Но почему не слышно шума реактивных двигателей, почему не чувствуется 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, догадываемся, что корабль резко изменил положение в пространстве. А, это отцепилась несущая ракета. Экипаж благополучно вернет ее на свой космопорт. Она сыграла уже свою роль, подняв нашу ракету на высоту свыше 25 километров.

Двигатели нашей ракеты продолжают работать. Но чувство перегрузки, чувство излишней тяжести постепенно уменьшается и сменяется чувством необыкновенной легкости. Значит, ускорение, сообщаемое ракете двигателями, стало даже меньше земного… А вот и совсем пропали огненные струи выхлопов, тянувшиеся из сопел ракеты, видимых в иллюминатор. Ощущение 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 столько 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 слоях атмосферы, что они уже не оказывают ему практически никакого сопротивления. 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, приближаясь к верхней точке этого прыжка. А общая длина его пути по поверхности Земли превысит 9000 километров.

Из рубки управления спускается капитан. Он по-прежнему спокоен, но, видимо, и ему не легко передвигаться в этих странных условиях невесомости. 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 случиться, — 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 обе команды. Начинается игра. Немножко странно смотреть это цветное телеизображение, находясь в состоянии невесомости в кабине ракетного корабля, движущегося с колоссальной скоростью в заоблачных далях ионосферы где-то между Уралом и Байкалом — на расстоянии 1000 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 огненные 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 чудовище.

Ускорение, вернее, замедление, которое по своему действию на организм 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 3g. Это легко может перенести всякий здоровый человек…

И вот, наконец, мягкий толчок — и ракета уже бежит, как обыкновенный самолет, только вперед соплом реактивного двигателя, по бетонной дорожке космовокзала. Вот она остановилась окончательно. Открывается дверь кабины, и мы выходим наружу. Такой же космопорт, как и под Москвой. Белые здания гостиницы, управления, полосатые зонтики ресторана на крыше четвертого этажа. Вдалеке ажурные антенны радиотелеуправления. Красный флаг в синем небе на сверкающей игле шпиля. Но это не Москва. Это Владивосток. И весь перелет занял всего несколько больше часа. Сделав здесь все свои дела, вы можете вечером вернуться таким же ракетным поездом в Москву.

Такие ракетные сообщения между отдаленными пунктами на поверхности земного шара — на расстояние 2, 5, 10 тысяч километров — не фантазия, а ближайшая задача в развитии ракетной техники, одна из ступеней, на которую ракетная техника должна будет подняться.

Приятно сидеть в удобном кресле, сохраняющем постоянное положение по отношению к направлению силы тяжести при любых положениях ракеты «Москва — Владивосток», и, находясь на расстоянии нескольких тысяч километров от Москвы и нескольких сотен километров от земной поверхности, смотреть передаваемый по телевизору со стадиона в Лужниках очередной международный матч.

РОЖДЕНИЕ ВТОРОЙ ЛУНЫ

Начиная чуть ли не со времен Галилея, когда люди узнали о существовании у некоторых планет нескольких спутников, многие астрономы пытались 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 спутник нашей планеты не обнаружен и до сегодняшнего дня. По всей вероятности, такого спутника сколь-либо значительной величины Земля не имела и не имеет. Но обязательно будет иметь в будущем. И возможно, не одну, а много искусственных лун, созданных с самыми разнообразными целями, разной величины, движущихся по разным орбитам и на разных расстояниях от Земли.

Видимо, будут среди этих искусственных спутников и гигантские — целые космогорода, со своими оранжереями; гелиоэлектростанциями, астрономическими обсерваториями, может быть, с ресторанами и гостиницами для транзитных пассажиров. И будут скромные спутнички-малютки весом всего в несколько десятков килограммов, отправленные учеными, вооружившими их специальными приборами, на разведку какой-нибудь из тайн космоса. И, конечно, первым искусственным спутником нашей Земли будет не гигантский космогород, а крошечный автоматический разведчик.

Создать такой спутник Земли можно уже при современном уровне развития техники. Во многих странах мира разработаны даже проекты таких спутников и проекты ракет для отправки этих спутников на их круговую траекторию.

Во всяком случае недалек тот день, когда, взревев реактивными моторами, рванется в синее небо гигантская ракета высотой метров в 45 и шириной метров в 10. Сначала медленным будет ее подъем, как и у всякой ракеты в первые мгновения полета. Затем, отполыхав струями раскаленных газов, она прорежет небо и, превратившись в едва заметную точку, растворится в его прозрачной голубизне.

Проследим дальше за нашей ракетой. 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 стратосферы огненной струей из своего реактивного двигателя!

Потеряв всю скорость инерции, заторможенная к тому же сопротивлением 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. До какой высоты сможет она подняться? Обычная достигаемая составными двухступенчатыми ракетами высота лишь не намного превышает 400 километров. Значит, еще около 100 километров пути вверх предстоит пролететь ракете.

Но что это происходит с ней? Внезапно отклоняется в сторону бившая до сих пор вертикально вниз газовая струя, и ракета, совершив пологий поворот, ложится на параллельный поверхности Земли курс. Газовая струя вылетает строго горизонтально. Автоматы повернули ракету? Или команду ее механизмам передали с Земли?

И сразу же еще одно превращение происходит с ракетой, летящей с огромной скоростью на высоте 320 километров над земной поверхностью. Оказывается, ракета состояла не из двух, а из трех ступеней. И эти ступени разделились. Медленно снижаясь, по очень пологой дуге движется мертвая, пустая вторая ступень. Но зато, еще и еще увеличивая скорость, летит, подобная метеору, третья ступень ракеты. И когда последняя капля горючего из ее баков в виде тонкой струйки раскаленного газа выбрасывается в ионосферу, ракета приобретает скорость в 7650 метров в секунду — круговую скорость движения. Мы уже говорили, что двигающееся с круговой скоростью по соответствующей орбите тело вечно падает и никогда не может упасть на Землю. Видимо, такой будет и судьба этого остроконечного, похожего на обломок карандаша остатка трехступенчатой могучей ракеты.

Но, видимо, еще не все превращения, какие должны были совершиться с нашей ракетой, уже с ней совершились. Летящая со скоростью, почти невообразимой на поверхности Земли, скоростью, которую мы называем круговой, третья ступень ракеты вдруг раскрывается на две части. На ее половинках лежит, сверкая полированной алюминиевой и пластмассовой поверхностью, небольшой шар.

Этот шар и есть первый искусственный спутник нашей планеты — ее вторая Луна, при рождении которой мы сейчас присутствовали.

Новорожденная Луна, как и всякое небесное тело, имеет два главных движения. Она движется вокруг Земли и вертится вокруг своей оси. Она похожа на волчок, брошенный в космическое пространство.

Советский ученый профессор Г. И. Покровский предлагает несколько иной способ запуска искусственного спутника на его орбиту. Его предложение еще упрощает задачу создания первого искусственного спутника. Для этой цели он предлагает использовать могучую энергию, колоссальные скорости, которых позволяет достичь направленный кумулированный взрыв.

Мы уже говорили о том, что в последние десятилетия ученые нашли способ концентрировать энергию большой массы взрывчатого вещества в узком объеме. Для этого заряду придается специальная форма — в нем делается узкое конусообразное углубление, по поверхности которого и происходит стремительное горение взрывчатого вещества. Распространяющиеся перпендикулярно к плоскости горения газы сходятся в одном центре, как сходятся в одном фокусе солнечные лучи, упавшие на вогнутое зеркало телескопа. В этом центре происходит чрезвычайно высокая концентрация энергии и струйка раскаленных газов приобретает скорость в несколько десятков километров в секунду.

Вот такой заряд взрывчатых веществ и предлагает поднять в головном отсеке двухступенчатой ракеты профессор Покровский. Когда ракета достигнет высоты 350–450 километров — потолка, на который пока может подняться современная жидкостная двухступенчатая ракета, — автоматически производится взрыв этого заряда. В яростном пламени кумулированной струйки вылетит параллельно поверхности Земли ее первый искусственный спутник — величиной с биллиардный шарик. Конечно, внутри его не будет никаких приборов. Но, наблюдая в телескопы за его полетом, ученые смогут получить некоторые данные о сопротивлении воздуха его движению вокруг Земли — как раз те данные, которые будут так необходимы при запуске более крупных спутников с приборами и людьми.

Конечно, искусственного спутника большей, чем биллиардный шарик, величины, а тем более искусственного спутника с приборами и людьми таким способом запустить не удастся. Но, возможно, что кумулированный взрыв будет использоваться при запуске некоторых видов искусственных спутников и большей величины, но не как основная сила, которая придает ему всю необходимую для движения по круговой орбите горизонтальную скорость, а как последний толчок, который выбросит искусственный спутник из третьей ступени ракеты, прибавив к скорости, набранной работой реактивных двигателей, небольшую недостающую до круговой скорость.

Яростная сила кумулятивного заряда выбросила искусственный спутник — массивный стальной шар — параллельно земной поверхности.

АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЛАБОРАТОРИЯ

На расстоянии 320 километров от Земли атмосфера находится в таком разреженном состоянии, что практически она не будет оказывать почти никакого сопротивления движущимся в ней, даже с очень высокой скоростью, телам. Мы сказали «почти» не случайно. Небольшое сопротивление она все-таки оказывает. Вот алюминиевый шар искусственной луны соскочил с раскрытых половинок ракеты и начал их медленно обгонять. Видимо, его аэродинамическая форма несколько лучше и сопротивление, оказываемое ему в полете, меньше, чем остаткам ракеты. Но в течение еще сравнительно длительного времени они движутся почти рядом…

Скорость искусственной луны огромна; мы уже говорили, что она равна 7650 метрам в секунду, что составляет около 27500 км/час. Значит, вокруг земного шара полный оборот она сделает меньше чем за полтора часа. А в сутки эта искусственная луна будет восходить и заходить 16 раз. По утрам и вечерам ее, освещенную лучами уже закатившегося Солнца, можно будет увидеть в бинокль или небольшой телескоп. Можно будет увидеть в темносинем закатном небе первое космическое тело, созданное мыслью и руками человека. Познакомимся с «населением» этой искусственной планеты, посмотрим, каким целям она служит.

Искусственная луна представляет собой полый алюминиевый шар диаметром несколько более полуметра. Когда перед назначением в земные луны инженеры взвесили его в лаборатории, он весил вместе со всем оборудованием, размещенным у него внутри, чуть больше 40 килограммов. Большую часть этого веса составляет именно оборудование.

Искусственная луна движется вокруг земного шара по своеобразной траектории. Она проходит над обоими земными полюсами, и при том таким образом, что затмения этого спутника Землей в первые дни его полета случиться не может. Новая луна ни на мгновение не погружается в земную тень; она скользит по вечерним и утренним зорям, всегда оставаясь освещенной Солнцем.

Это, конечно, не случайно и вызывается двумя обстоятельствами. Во-первых, тем, что изучение радиации излучения Солнца является одной из важнейших задач, поставленных перед ее приборами. Во-вторых, потому, что Солнце дает энергию для работы всех ее приборов.

Искусственная луна стремительно вращается вокруг своей оси. Это вращение ей сообщили на Земле еще до вылета ракеты, забросившей ее сюда, в космическое пространство. А кроме того, она снабжена небольшими выступами, расположенными так, что даже очень небольшое давление атмосферы на эти выступы сообщает искусственной луне дополнительное вращение, раскручивает ее.

Один из проектов автоматического искусственного спутника Земли. Спутник имеет вполне реальную ось, вокруг которой вращается таким образом, чтобы при своем движении вокруг Земли всегда оставаться обращенным к Солнцу одной стороной. Эта ось 1 служит и антенной радиопередатчика и помещением для аппаратуры: счетчика космических лучей 2, счетчика свободных электронов 3 и т. д. Обращенная к Солнцу сторона спутника представляет собой прозрачную линзу 4, концентрирующую лучи Солнца на поверхности гелиоэлектростанции 5. Кроме того, в ней есть отверстие для аппаратуры, исследующей ультрафиолетовое излучение Солнца 6 и рентгеновы лучи 7. Внутри спутника установлены аккумуляторы 8, радиопередатчик 9, шифрующая аппаратура 10. Запись показаний приборов ведется на магнитной ленте, растянутой на зубчатом ободе 11 с помощью записывающей головки 12. Обод вращает мотор 13 через редуктор 14.

Эта забота о том, чтобы первый же искусственный спутник, созданный человеком, приобрел все формы движения, свойственные небесным телам, созданным самой природой, тоже, конечно, не случайна. Это обеспечивает искусственной луне устойчивость положения, гарантирует, что к лучам Солнца она всегда повернута одной стороной, точнее, одним полюсом. У этой крошки, как видим, есть даже полюса…

Вся освещенная солнечными лучами сторона искусственного спутника накрыта пластмассовой линзой, концентрирующей лучи Солнца на фотоэлектрической батарее, вырабатывающей электрический ток. Этот ток производит постоянно подзарядку небольших аккумуляторов, питающих энергией всю аппаратуру искусственного спутника. Такова гелиоэлектростанция — энергетическое сердце искусственной луны.

В обращенной к Солнцу ее пластмассовой линзе есть два отверстия. Одно из этих отверстий закрыто линзой из кварца, отлично пропускающего ультрафиолетовые лучи. Прибор, фиксирующий и записывающий их общую интенсивность, изучающий спектр ультрафиолетовых лучей, размещен как раз за этим отверстием.

Другое отверстие закрыто пластинкой из бериллия. Какие же лучи солнечного спектра смогут пройти сквозь столь непрозрачную металлическую пластинку? Только рентгеновы. Работу аппаратуры для исследования излучения Солнцем рентгеновых лучей и обеспечивает это отверстие, прикрытое бериллиевой шторой.

На поверхности искусственного спутника есть и еще одно отверстие — в области «экватора». В это отверстие открывается устройство для создания… дымовой завесы, дымового облака из паров металлического натрия, посредством которых можно бы было обнаружить местонахождение спутника на небе. Центробежная сила разбросает вырывающиеся из отверстия пары металлического натрия; их облачко, освещенное лучами заходящего Солнца, будет хорошо видно с Земли.

Если поднять крышку и посмотреть, какие еще аппараты находятся внутри нашей искусственной луны, мы удивимся их количеству и разнообразию. Здесь мы найдем и счетчики гамма-лучей и космических лучей, приборы для изучения излучений полярных сияний, счетчик электронов, магнитометр для исследования магнитного поля Земли. А у полюса, противоположного тому, который обращен к Солнцу, разместился целый узел связи.

Прежде всего вершиной этого полюса служит алюминиевый штырь довольно значительной длины. Этот штырь делает искусственную луну похожей на проткнутое карандашом яблоко. А служит он в качестве антенны. Ведь искусственному спутнику необходимо регулярно поддерживать связь с Землей, иначе не будет смысла создавать его.

Исследовательская аппаратура, размещенная в искусственном спутнике, ведет непрерывную запись показаний. Эти показания зашифровываются системой радиосигналов и поступают на передающую радиостанцию. Приборы ведут наблюдения непрерывно, а передающая станция включается периодически — через каждые 45 минут. Итоги 45-минутных исследований многочисленных приборов будут сообщаться на Землю в короткой 30-секундной передаче. Время передачи следует предельно сократить, так как она требует больших затрат энергии, которая возмещается довольно медленно. Если не выключать радиопередатчик, аккумуляторы разрядятся и приостановится работа всех приборов.

Таково внутреннее и внешнее устройство внеземной автоматической научно-исследовательской лаборатории, которой и будет по существу являться наша искусственная луна.

Примерно такой проект разработал в деталях американский ученый проф. Зингер. По его мнению, ни о каком военном использовании такой луны не может быть и речи, — она слишком мала для этого. Искусственная луна — оружие науки и прогресса, а не оружие истребления человечества.

Трудно сказать, в течение какого времени сможет оставаться автоматическая лаборатория искусственным спутником Земли. Хотя сопротивление разреженной атмосферы и незначительно, но она все же будет его испытывать и медленно терять скорость движения. А потеряв скорость, она будет снижаться, попадая во все более плотные слои атмосферы, которые все сильнее будут ее тормозить. И наконец, раскалившись от трения о воздух, она, как метеор, сгорит в вечернем небе.

По предположениям проф. Зингера, первый искусственный спутник просуществует в течение нескольких недель. Менее оптимистично настроенные ученые считают, что он сможет сделать едва один-два десятка оборотов вокруг земного шара, то есть продолжительность его жизни в космосе будет измеряться только часами и днями. Но и в том и другом случае научная возможность и ценность такого опыта несомненны.

Проект проф. Зингера — отнюдь не единственный в своем роде. В августе 1955 года на международном конгрессе астронавтов в Копенгагене немецкий специалист в области ракетного дела — Эрике, работающий в США, доложил о своем проекте искусственного спутника, проектируемого для меньших высот — всего в 150 километров. Трение об атмосферу, которая здесь более плотна и оказывает большее сопротивление, чем на высоте 300 километров, предполагается компенсировать за счет периодического дополнительного сжигания топлива в ракетных двигателях. По расчетам Эрике, для облета один раз вокруг Земли спутнику понадобится всего 15 килограммов смеси бензина и кислорода.

За луной-2 на разведку крайних слоев атмосферы и ближайших к Земле областей космического пространства отправятся луна-3, луна-4 и т. д. Разнообразнейшие задачи будут поставлены перед этими искусственными лунами. По мнению акад. Седова, уже сейчас имеется возможность создания искусственных спутников различных размеров и веса.

Одни из них будут заниматься исключительно исследованием направлений воздушных течений, степени ионизации и других явлений в верхних слоях ионосферы, а также вляния их на погоду. Сигналов от этих искусственных лун будут ждать метеорологи. Данные их исследований помогут им уточнить свои долгосрочные прогнозы погоды.

Другие искусственные луны, используя крайние области атмосферы как огромную аэродинамическую трубу, будут заниматься вопросами аэродинамики, торможения в условиях сверхвысоких разрежений и сверхвысоких скоростей. Конструкторы будущих космических ракет будут первыми интересоваться результатами этих опытов. Ведь для них чрезвычайно важно, 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 предпринять, чтобы обеспечить наиболее интенсивную работу листьев по кругообороту кислорода. Без этих опытов также невозможно будет отправиться даже в самый первый космический рейс.

Врачи отправят в серию кругосветных полетов мышей, кроликов, обезьян. Вот когда станет по-настоящему возможным изучение длительного влияния невесомости на живой 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.

Итоги всех этих исследований, которые займут, по всей вероятности, не один год, а может быть, и не одно десятилетие, бесспорно, обогатят нашу науку, позволят значительно двинуть вперед метеорологию, геофизику, аэродинамику. Возможно, в ходе этих исследований будет открыто, какое-нибудь явление природы, которое произведет революционный 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 методы борьбы с вредным влиянием некоторых составляющих космической радиации, методы борьбы с метеоритами, уточнены вопросы отопления, освещения, использования в полете энергии Солнца и многое другое… Конечно, астронавтика не будет ждать, когда будут найдены ответы на все вопросы. Тотчас же за первыми удачными полетами животных в космическое пространство отправится человек. Искусственные спутники — новые луны станут обитаемыми.

ЧЕЛОВЕК В КОСМОСЕ

В гондоле стратостата «Осоавиахим-1», поднявшегося на предельную высоту — 22 тыс. 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 дальнейшего увеличения и без того огромного шара с газом.

Еще острее стоит вопрос о весе космических кораблей всех видов, в том 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.

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. 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 счастья, следя за показаниями приборов, наблюдая все новые и новые удивительные явления, подтверждающие или опровергающие начисто его первоначальные теоретические предположения. И свое неудобное тесное сидение 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 описанной нами 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, гелиоэлектростанций для зарядки аккумуляторов и радиостанций для связи, в нем будут еще размещены баллоны с кислородом для дыхания и устройства с химическими поглотителями углекислого газа. Заслонка от прямого действия солнечной радиации, — видимо, ее роль будет выполнять гелиоэлектростанция, — 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 центробежную силу, заменяющую силу тяжести. В этом случае приборы астронавта будут снабжены гироскопом, обеспечивающим их постоянное положение в пространстве, несмотря на вращение всей системы.

Разрабатываются в 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 вокруг земного шара на высоте 150 километров.

По предположениям, первая искусственная луна, отработав положенный срок на круговых орбитах, сгорит при падении в более плотных слоях атмосферы. Конечно, ее можно было бы спасти, но… овчинка выделки не стоит. Для того чтобы снабдить ее устройствами, которые позволят не слишком быстро погасить скорость движения, а затем спокойно спуститься сквозь атмосферу, пришлось бы пожертвовать частью аппаратуры, чтобы сохранить невысокий общий вес, или, увеличив вес, соответственно увеличить и первоначальный вес ступеней ракеты. Конечно, хотелось бы сохранить для музея первую созданную человеком планету, но раз это очень дорого, пусть она погибнет. Она сделала свое дело.

А как же быть в тех случаях, когда искусственный спутник все-таки необходимо опустить на Землю? Например, обитаемый искусственный спутник с человеком?

Видимо, его придется снабдить выдвижными крыльями, управляя которыми он сможет держаться в верхних, более разреженных слоях атмосферы до тех пор, пока скорость его не снизится в несколько раз. Кроме того, его надо будет еще снабдить парашютом, который позволит ему благополучно приземлиться, затормозив падение в нижних слоях атмосферы. Может быть, придется снабдить его и реактивным двигателем для торможения скорости, а значит, и запасом горючего.

Но этот вопрос отнюдь нельзя в настоящее время считать уже решенным; торможение в атмосфере — дело отнюдь не такое простое, как кажется. Метеоры, вторгшиеся в атмосферу, нередко сгорают в ней без остатка. Очевидцы рассказывают, что «Фау-2» во время падения на Лондон светились слабым красным цветом. По расчетам, и космическая ракета должна накалиться в атмосфере до 700°. Для того чтобы уменьшить эту температуру торможения, надо растянуть его на возможно более продолжительное время. А это тоже очень непросто.

Только дальнейшие исследования теоретического и экспериментального характера в области аэродинамики сверхвысоких скоростей в газах сверхвысокого разрежения позволят дать окончательные рекомендации по этому вопросу. Итак, тормозные крылышки и устройство для помещения парашюта — вот что будет находиться снаружи первых обитаемых искусственных спутников.

КОСМИЧЕСКИЙ ОСТРОВ

Все выше и выше будут забрасываться ракетами искусственные луны, все большей и большей величины они будут, все больше комфорта будут предоставлять своим пассажирам. И наконец, далеко за пределами атмосферы, на расстоянии нескольких тысяч километров от Земли, начнется строительство «вечного» искусственного спутника. Вечного потому, что если только не решат иначе его создатели, он никогда не сойдет со своей орбиты, вечно будет кружиться вокруг Земли.

Один из проектов обитаемого искусственного спутника предложил инженер Б. Ляпунов. Этот искусственный спутник будет собираться в космическом пространстве из остовов ракет, брошенных на эту орбиту с таким расчетом, чтобы они там встретились. Первые строители космического пространства в специальных костюмах, приспособленных для работы в пустоте, будут скреплять между собой эти летящие с огромной скоростью относительно Земли, но медленно плывущие друг относительно друга куски ракет. Бесспорно, этот спутник будет 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, сверкающие неокисленным металлом швы — без малейших включений шлаков, пузырьков газа — будут получаться в космическом пространстве!

Один из проспектов космической гелиоэлектростанции. Зеркало 1 концентрирует солнечные лучи на парообразователе 2. Полученный в нем пар высокого давления поступает в паровую турбину 3, вращающую электрогенератор 4. Отработавший пар поступает в холодильник 5, конденсируется, и конденсат насосом 6 снова подается в парообразователь.

По всей вероятности, космические строители будут привязаны к строящемуся искусственному спутнику тонкими, но прочными нейлоновыми канатами. Тяжести этих «оков» они не почувствуют — там нет тяжести, — а помешать зазевавшемуся астронавту улететь навсегда в космическое пространство они смогут. Ведь каждый неудачный толчок, случайное движение могут там вызвать стремительный полет. И через несколько минут человек, если он не будет привязан к массивному корпусу спутника, превратится в крохотную звездочку, стремительно 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 окажутся лишними.

Ракеты, ставшие искусственными спутниками Земли, — вот единственные детали будущего космического острова. Строители сварят их друг с другом так, что образуется огромное кольцо, висящее в космосе. Кольцу придадут вращательное движение, и на космическом острове появится 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, ставших зеркалами, ещё на Земле будут тщательно отполированы.

В фокусе параболоида космической гелиоэлектростанции находится паровой котел — медная трубка, в которой движется вода. Котел этот прямоточный, — пройдя вдоль всего зеркала вода целиком испаряется. Пар высокого давления поступает в находящуюся в тени зеркала паровую турбину, а из нее — в свернутую спиралью трубку — конденсатор. Сколь угодно глубокое охлаждение можно обеспечить в этом конденсаторе, отдающем тепло теплоизлучением непосредственно космическому пространству, имеющему температуру, близкую к абсолютному нулю. Величина конденсатора рассчитана таким образом, что в нем поддерживаются температура около 4° выше нуля и давление в несколько сотых долей атмосферы.

Сконденсировавшуюся воду насос — обычный центробежный насос высокого давления, приводимый в движение от вала паровой турбины, — подает снова в паровой котел. И цикл начинается сначала. Вода забирает тепло солнечных лучей и отдает его лопаткам турбины, а затем снова возвращается за порцией тепла.

Возможно, что теплоносителем, рабочим телом в космической паротурбинной установке, будет и не вода. Ученые подберут такое рабочее тело, которое сможет лучше использовать громадную разницу температурных перепадов между освещенным концентрированными солнечными лучами «паровым котлом» и затененным конденсатором, по существу погруженным в холод космического пространства. Между тем крайняя нижняя температура, при которой еще можно работать с водой, чрезвычайно высока — 0°!

С валом паровой турбины соединен вал электрогенератора. Вырабатываемый в нем электрический ток поступит в распоряжение строителей искусственного спутника. Гелиоэлектростанция будет довольно устойчиво висеть в пространстве. Устойчивость ей придает наличие быстровращающегося ротора паровой турбины и электрогенератора — своеобразного могучего гироскопа.

В устройстве ротора турбоагрегата для космической гелиоэнергоустановки будет одна интересная деталь. Не весь ротор будет вертеться в одну сторону. Вал ротора будет разделен на две части, обладающие строго одинаковым моментом инерции и вращающиеся навстречу друг другу. Если инженеры не предусмотрят этого, вся гелиоэлектростанция придет во вращательное движение — ведь под ней нет фундамента, которому она сможет передать реактивный момент, как это происходит у «земных» паровых турбин.

Конечно, все оборудование гелиоэлектростанции — турбины, электрогенератор, 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 собственной тяжестью, линзы крупных телескопов на Земле. В космосе тяжести 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.

Астрономы, физики уже усядутся за выполнение программ своих научных работ, когда строители еще далеко не закончат отделки основных помещений космического острова. Через каждые несколько часов будут прибывать 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 пространства. В стенках этой трубы устроят гигантские шлюзы, в которые могут быть помещены космические корабли до 100 метров длиной. Это будут как бы стоянки космических кораблей, их ремонтные базы.

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 значительно ниже атмосферного, общее давление его на огромную площадь этой прозрачной крышки получится огромным. Для прочности рамы передней прозрачной стенки соединят металлическими тягами с дном оранжереи.

Проект искусственного спутника, собираемого из корпусов грузовых ракет, заброшенных с поверхности Земли на его траекторию. Собранные в гигантское кольцо, вращающееся вокруг своей оси, эти цилиндрические корпуса 1 являются складами, цистернами для горючего, жилыми помещениями и лабораториями. Центральная 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 5. 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 8. Для выездов в пространство используются одно- и многоместные «космические велосипеды» 9.

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 острова больше всего будет беспокоить качество сварных швов. Они должны обеспечивать полную герметичность. Иначе произойдет утечка воздуха, которая 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 использовать как строительный материал, а будут возвращать на Землю. Десятки рейсов совершит каждый из них, и только когда совсем износятся его детали, будет он приобщен к общей массе космического острова и превратится в одну из его цистерн.

А в космодроме — центральной трубе космического острова — будут уже собираться аппараты для дальних космических рейсов.

ГРУЗОВЫЕ ПОЕЗДА

Один из создателей известной ракеты «Фау-2», работающий ныне в США, Вернер фон Браун, опубликовал проект трехступенчатой ракеты, которая, по его мнению, могла бы 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 начальным размерам и весу напоминает небольшой крейсер.

В качестве горючего для двигателей в этой ракете предполагается использовать азотную кислоту и гидразин, подаваемые в камеры сгорания насосами высокой производительности. В настоящее время гидразин и азотная кислота являются самым энергичным известным нам химическим топливом 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 двигателей ракета должна будет захватить и баллоны с перекисью водорода.

Моторная группа первой ступени ракеты, по замыслу Брауна, coстоит 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. Опустошенная первая ступень отцепится от космического корабля и на парашюте спустится на Землю. В работу включится моторная группа второй ступени, состоящая из 22 основных двигателей и 12 двигателей для управления. Когда топливо в ней выгорит, она так же отцепится и спустится на Землю.

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 предполагается зажигать пороховые ракеты.

Третья и последняя ступень ракеты имеет всего пять жидкостных ракетных двигателей. В носовой ее части 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 такого типа был доложен на 9-м съезде американского ракетного общества.

По этому проекту, ракета для связи с искусственным спутником — ее назвали «космическим паромом» — состоит из трех ступеней. Каждая из ступеней имеет свои треугольные крылья и убирающиеся шасси; каждой управляют собственные команды. Общая высота ракеты в собранном виде достигает 85,5 метра. Общий вес конструкции составляет 9000 тонн, из них на долю горючего приходится 7800 тонн. Вес последней, третьей ступени, которая достигнет 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 «космического парома» на высоту до 40 километров и сообщает ему скорость около 375 километров в час. Отцепившись, она опустится, как обыкновенный планер, примерно в 480 километрах к востоку от места взлета.

Вторая ступень доведет «паром» до высоты в 65 километров, так же отцепится и спланирует в 1600 километрах от места взлета.

Включится двигатель третьей ступени. Он и доведет «паром» до искусственного спутника. Высадив людей и разгрузившись, он вернется на Землю и приземлится 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 баков будет заправлена горючим, и они, как обыкновенные самолеты, вернутся, 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 скорость, может стать и составным звеном, деталью при постройке космического спутника.

Аналогичные проекты есть и в других странах. Все это свидетельствует о том, что при известных затратах идея создания даже крупного искусственного спутника Земли является, с точки зрения современной техники, абсолютно реальной и осуществимой.

ЛАБОРАТОРИЯ В КОСМОСЕ

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, ответить 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 структуры металлов, застывающих без воздействия тяжести, физики — взаимодействие невесомых сред, например газа и жидкости.

Космические лучи. Ученые поднимают многотонные приборы для исследования космических лучей на вершины высочайших гор. Советские 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 не исследовал еще космических лучей в их натуральном, не искаженном атмосферой виде. Разгадка тайн космических лучей значительно двинула бы вперед наши знания о природе микромира элементарных частиц. Только в космическом пространстве 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 нас оно доходит далеко не полным; сквозь атмосферу проникает меньшая половина спектра. Изучить полный спектр Солнца, его изменение, влияние этих изменений на погоду на Земле, на магнитные бури, на движение атмосферы — все это можно будет сделать только с внеземной лаборатории.

Ответить на вопрос, удобно ли вести наблюдения с Земли, могут астрономы. 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 рассказать еще очень многое о Вселенной. Во-вторых, астрономов не устраивают постоянные волнения в атмосфере: из-за них дрожит и расплывается, теряет четкость диск планеты, видимой в телескоп. И, прильнув к окуляру, астроном проклинает земные условия наблюдения. Он мечтает о космической обсерватории. О, как много нового открыл бы он во Вселенной, если бы смог работать там, вне Земли, вне атмосферы!

Температуры. В лабораториях ученых работают сутками сложные, дорогие, энергоемкие аппараты, создавая в крохотном объеме температуру, близкую к абсолютному нулю. Покрываются толстым слоем льда и инея трубопроводы, 100-градусным морозом пышет от стеклянных и металлических стенок, и, наконец, в пробирках появляются первые капли прозрачной легкой жидкости — сжиженного водорода или гелия. А дальше вниз по шкале температур путь еще тяжелее. И в результате на несколько минут в объеме пробирки создается температура всего на несколько десятых градуса выше абсолютного нуля.

Температура космического пространства — лаборатории неограниченной величины — всего приблизительно на 4° выше абсолютного нуля. Чтобы получить такую температуру, надо только заслониться от лучей Солнца рядом экранов. Сколько новых тайн природы откроет физик, обладая неограниченной возможностью использовать столь низкие температуры!

А рядом, сконцентрировав линзой или вогнутым зеркалом солнечные лучи, он получит температуру в несколько тысяч градусов. Возможность 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, пересыпанных 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 ученые в своих пробирках намешали химических специй, чтобы мы ходили сейчас одетыми в шелковой одежде, доступной так недавно лишь 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 математических формулах и специальных символах, кажущееся, на первый взгляд, таким отвлеченным и сугубо теоретическим, завтра дает невиданный толчок развитию техники, а послезавтра облегчает наш труд, дает нам новые удобства в жизни, сделает 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 предприятием.

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 выше 1000 километров. И все же она представляет собой единое взаимосвязное целое. То, что происходит в ее верхних слоях, определяет происходящее 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 строительства, 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 сопротивление воздуха их полету. И наконец, наступает такой момент, когда колоссальное увеличение мощности двигателей, сжигание огромных количеств топлива почти не вызывает повышения скорости самолета. Сопротивление 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! Но и там сопротивление воздуха еще очень велико. Поэтому 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 существующие там условия. А ведь ионосфера — это преддверие космического пространства. И удобнее всего изучать ее будет именно с искусственного спутника.

Космос — это место, из которого одним взглядом можно окинуть целую половину земного шара. А это не так уж неважно не только для метеорологов, наблюдающих за движениями облачных масс. Специалисты по телевидению утверждают, что если бы удалось установить в космосе на искусственном спутнике телерадиопередаточную станцию, они обеспечили бы высококачественный прием телепрограммы на целой половине земного 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 очередной шаг для завоевания других планет.

«Наука достигла такого состояния, когда реальна посылка стратоплана на Луну…»

А. Н. Несмеянов

ГЛАВА СЕДЬМАЯ

ШТУРМ ЛУНЫ

ПЕРВАЯ РАЗВЕДКА ЛУНЫ

Конечно, все бесчисленные искусственные луны не смогут заменить нам нашего ночного светила, к которому давным-давно привыкло человечество. Да существования большинства искусственных лун, небольших и недолговечных, стремительно проносящихся на гигантской высоте, население Земли попросту не заметит. 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 автоматических управляемых с Земли ракет.

Еще трудно сегодня описать конструкцию такой ракеты. Если она будет взлетать с Земли, это будет, по всей вероятности, гигантская многоступенчатая ракета. Если ее удастся отправить с искусственного спутника, она будет совершенно иной. Но уже можно себе представить, как она будет работать, какие задачи удастся решить с ее помощью.

Побудем с вами у пульта управления полетом этого первого отправившегося на разведку Луны космического корабля.

Незримые радиолучи прочно свяжут космический корабль с земным пультом управления. Именно здесь, в окружении бесчисленных аппаратов, вычислительных машин, будут находиться ученые, инженеры, штурманы, управляющие полетом.

…В большом затемненном зале, вдоль стен которого поблескивают стеклом и никелем какие-то щиты управления, сложные приборы, светятся тусклыми разноцветными огоньками сигнальные лампочки и флоуресцирующие стрелки приборов, у большого экрана телевизора 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 видим все то, что видно сейчас в телескоп, следящий за полетом первого космического корабля, отправившегося 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 зигзаг. Это — сообщение радиолокатора. Радиолуч непрерывно сопровождает корабль в полете; он касается его корпуса и, словно убедившись в его целости, возвращается назад, на Землю. И здесь, превращенный в этот зигзаг на флоуресцирующей поверхности экрана, он докладывает ученым: с кораблем все в порядке. Результаты локации корабля тут же анализируются электронно-вычислительными машинами, и ученые постоянно знают 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 предлагает установить на своей искусственной луне проф. Зингер.

Ракета уже пролетела большую часть своего пути. Она уже приблизилась 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 вырастают 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 докладывают 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 строении которой мы можем только догадываться. Как жаль, что единственными пассажирами ракеты в этом беспримерном космическом перелете являются автоматические и телеуправляемые машины и механизмы!

И вдруг экран преображается. Зыбкая тьма сменяется на нем рельефным 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 называют их: Клеомед, Гемин, Лангрен…

А рядом с этой исследованной с помощью телескопов областью расширяется полоска еще невиданных 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 наброски… Волнение достигает предела…

Вы угадали. Это цветная телепередача с космического корабля.

Но вдруг словно какая-то тень пробегает несколько раз по экрану, стирая изображение. Еще мгновение оно дрожит, уже не такое яркое и отчетливое, но еще видимое. И наконец исчезает совсем.

Авария? Неисправность телепередающей или телеприемной 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 радиоволн передатчика, и они уже не доходят до Земли. Но это первое в истории солнечной системы затмение искусственного спутника. Первый случай за миллиарды лет ее существования!

Пройдет строго определенное время, и корабль покажется из-за противоположного, 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 сброшен 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 определенный момент будет дана ему команда лечь на возвратный курс. Искусственный спутник Луны снова превратится в космический корабль.

Наконец, космический скиталец вернется на Землю. Ученые проявят кинопленки, расшифруют показания приборов. Во всех газетах мира появятся карты той невидимой стороны Луны, составленные по данным киносъемки. Будет сделан еще один шаг в завоевании Вселенной.

АВТОМАТИЧЕСКАЯ ТАНКЕТКА

Советский ученый кандидат технических наук Ю. С. Хлебцевич считает, что и на поверхности Луны первую высадку осуществят не люди, а автоматы. В штурме космических пространств на каждом этапе человек, видимо, будет первую разведку поручать своим автоматам. Мы уже знаем, какой большой, неудобной, громоздкой получается ракета, рассчитанная на то, чтобы опуститься на Луне с пассажирами, обеспечить возможность их хотя бы непродолжительной жизни и работы там и возвращения на Землю. Вес такой ракеты в момент посадки на Луну будет составлять несколько десятков тонн. Какую же огромную величину должна будет она иметь при взлете с Земли?!

А автоматическая лаборатория, которая сможет осуществить массу разнообразных исследований, будет весить, по расчетам Хлебцевича, всего несколько сотен килограммов — столько, сколько весит автомобиль «Москвич». Ведь ее незачем возвращать на Землю; она может остаться на Луне навсегда. Кроме того, находящаяся в ней аппаратура не боится больших ускорений и для них не нужна герметическая кабина. Специальные радиопередатчики помещают даже в снарядах зенитных орудий, и они отлично работают после выстрела. Снятие запрещения развивать ускорение выше переносимого человеческим организмом еще облегчит задачу создания ракеты для отправки на Луну космического корабля с подвижной автоматической лабораторией.

Вот как представляет себе Ю. С. Хлебцевич работу такой лаборатории на Луне.

Космическая ракета, управляемая по радио с Земли, приближается к Луне. Вот уже близка покрытая толстым слоем пористой пыли, камней, обломков горных пород поверхность нашего спутника. Автоматы, управляемые по радио, поворачивают ракету соплами к Луне и включают реактивные двигатели. Сжигая последние капли горючего, ракета тормозит свое падение и опускается на поверхность Луны.

Посадкой автоматической ракеты на Луну будут управлять по радио с Земли. Сначала радиосигналы ориентируют корабль соплом двигателя к Луне, а затем на нужном расстоянии от ее поверхности они включат для торможения движения реактивные двигатели.

В разные стороны разлетаются осколки камня, поднимается облако пыли, летящей так же далеко, как и камни, но и так же быстро осаждающейся на почву: ведь атмосферы там нет. Корпус ракеты, почти на четверть 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 c 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 понятиям: 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 нее два: 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 сложном многошарнирном устройстве поднимаются «органы чувств» танкетки: ее телеглаз — телеприемная камера. Она может поворачиваться во все стороны, «оглядывать» горизонт, «смотреть» прямо себе «под ноги». Все, что попадает в поле зрения 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 стороны, высматривает удобную дорогу, и, наконец, танкетка трогается в путь. Она выбирает место для первой серии наблюдений.

В ее корпусе размещены различные приборы и аппараты для исследования существующих на Луне условий — температуры, состава пород, слагающих поверхность нашего спутника. Мало того, она имеет даже оборудование для взятия проб грунта с глубины в несколько метров. Ведь необходимо выяснить, какую толщину имеет слой пыли, слой раздробленного камня, где начинаются коренные породы, слагающие Луну. Эти данные нужны в первую очередь для посадки корабля с экипажем.

Представьте себе, что вы ведете космический корабль, который должен сделать посадку на Земле, а о физических условиях ее поверхности вам ничего не известно или известно очень мало. Вы, конечно, предполагаете осуществить посадку на сушу. Вот перед вами бескрайние леса нашей Сибири. Вы выискиваете большую круглую поляну — идеальный космодром. И — бах! — проваливаетесь в болото!

На земной поверхности в пустынях есть так называемые зыбучие пески, которые также засасывают всякий упавший на них тяжелый предмет. Посадка в таком месте может оказаться гибельной. В задачи танкетки и будет, в частности, входить выбор места для посадки космического корабля с экипажем. Это должно быть ровное место с достаточно прочной поверхностью, без глубоких трещин.

…Оставляя на толстом слое мягкой пыли широкие следы гусениц, танкетка двинется на поиски первого лунного космодрома.

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 легкость передвижения по Луне из-за пониженной силы тяжести, запаса топлива 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 спутников. 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 включающихся электрогенераторов танкетки, ее механизмы снова оживут, она снова начнет передавать на Землю результаты своих наблюдений, снова ползать, насколько хватит энергии, по просторам лунных «морей». И так повторится много, много раз, пока не поломаются от случайных причин или не износятся ее механизмы.

Возможно, что эта танкетка будет использована и для дачи пеленгов при посадке космического корабля на лунном космодроме.

Вот оно, внутреннее устройство автоматической танкетки. «Глазами» ее служит телеприемная камера 1 с прожектором 2, выбрасываемая из корпуса на штативе 3. «Органы чувств» танкетки — разнообразная измерительная аппаратура 4 — занимают носовой отсек. Специальное устройство 5 с буром 6 служит для взятия проб грунта. Радио-шлифующие устройства, радиотелепередатчики и радиоприемники 7 помещаются в средней части корпуса. Здесь же находится выдвижная антенна 8, 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.

С ИСКУССТВЕННОГО СПУТНИКА

Сидя в своей лаборатории на Земле, ученые получают все данные исследований, проведенных автоматической аппаратурой танкетки, видят на экране телевизора пейзаж Луны, управляют всей деятельностью своего механического разведчика.

Космический корабль, который предстоит соорудить для полета на Луну с космического спутника, будет резко отличаться от рассматриваемых до сих пор ракет, предназначенных для полетов в космическое пространство со станции отправления на Земле.

Лауреат Международной поощрительной премии по астронавтике советский ученый А. А. Штернфельд опубликовал первый эскизный проект такого корабля, собираемого на искусственном спутнике и с него отправляющегося в полет вокруг Луны с последующим возвращением на Землю.

Космическому кораблю, взлетающему с искусственного спутника, не придется преодолевать сопротивление толстой и густой воздушной оболочки, 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.

Скорость, которую необходимо набрать космическому кораблю, летящему 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 3150 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 не обязательно 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 совершенно непохожа на «лунные» ракеты, — к ней уже будут предъявлены требования 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 дополнительную 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 двигатель.

Долетев до Луны, ракета должна будет несколько затормозить скорость своего движения.

Торможение это может быть не очень велико — 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 затратить примерно столько же топлива, сколько сожгли для превращения его в искусственный спутник Луны. Под номером четыре: еще два небольших бака.

Торможение на Земле будем осуществлять о земную атмосферу. Затрат топлива это не потребует, но совершенно очевидно, что в состав космического корабля должен будет войти планер специальной конструкции с выдвижными крыльями, герметической кабиной обтекаемой формы, какие обычно применяются в таких целях. Таким образом, пятая составная часть ракеты — это планер для посадки на Землю.

Кабина такого планера очень невелика. Работать в ней в течение длительного времени очень трудно. Поэтому для постоянного помещения астронавтов она не годится. Может быть, прицепить к ракете еще одну пустую цистерну для размещения лабораторий и экипажа?

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 искусственного спутника?! А первые минуты — отлет — экипаж проведет в тесной кабине планера.

Покинув измятый при посадке корпус ракеты, автоматическая танкетка потревожила своими гусеницами вековечную пыль Луны.

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 можно 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 крохотной гелиоэлектростанцией, и они «вечно» будут сообщать нам свои показания. Видимо, таких космических «метеостанций», сообщающих «погоду 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.

Проект космического корабля, предназначенного для полета по маршруту: искусственный спутник Земли — искусственный спутник Луны — Земля. При полете с искусственного спутника Земли экипаж помещается в герметической кабине планера 1, а отделения цистерны 2 и 3 заполнены горючим и окислителем, затрачиваемыми при отлете на работу реактивного двигателя 4. Как только эти отделения освобождаются, экипаж превращает их в свои основные помещения. Для того, чтобы лечь на круговую орбиту вокруг Луны используется горючее и окислитель из баков 5 и 6, которые после этого отцепляются. Для того чтобы лечь на возвратный курс, сжигается топливо из баков 7 и 8. При входе в атмосферу Земли экипаж снова переходит в кабину планера, который отцепляется от остальных частей корабля и с помощью выдвижных крыльев производит планирующий спуск и посадку.

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 космосе 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, разметив 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 форма шара. Такими, по всей вероятности, и будут малые цистерны. Большие цистерны лучше всего использовать от космических кораблей, прилетевших на искусственный спутник с Земли. Они, по всей вероятности, будут цилиндрическими: ведь они должны вписываться в аэродинамическую форму «земных» ракет.

Соединение частей нашего космического корабля между собой не требует особой прочности. Оно только должно выдержать инерционные нагрузки, которые возникнут главным образом в момент отлета. Там, где соединения предусмотрены нами неразъемными, их можно осуществить простой сваркой с помощью нескольких прутков — накладок. Разъемные соединения можно сделать из трубок, наполненных взрывчаткой. При необходимости освободиться от части ракеты, следует взорвать электрическим током эту взрывчатку. 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 подвергнут строгому математическому анализу, взвесят со всех сторон. Мы рассказали только о том общем логическом пути создания такого корабля так, как это нам сейчас представляется.

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 и освещения, аппаратуру связи, запас ракет и костюмов для выхода в космическое пространство, 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. Пассажиры ракеты сидят в тесной кабине планера. Корабль набирает скорость.

Прошло несколько десятков минут, и двигатель умолк. Корабль движется по широкой дуге эллипса, выходящего за орбиту Луны. Капитан корабля включает устройство, которое должно провентилировать опустевшие 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 топливо, все устанавливается на свои места. Экипаж приступает к намеченному 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 желают 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 включает реактивный двигатель и ложится на обратный курс… Всего несколько дней — и вот уже близка Земля. Экипаж вместе со всеми наиболее ценными приборами, с результатами исследований снова перебирается в кабину 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 атмосферу, суждено сгореть в воздухе. Только небольшие остатки, оплавленные обломки, может быть, достигнут поверхности Земли.

Капитан корабля уверенно ведет планер в атмосферу. Регулируя вылет крыльев и глубину погружения, то словно ныряя в более плотные слои воздуха, то выскакивая в космическое пространство, медленно тормозит 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 теплоизоляция 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…

Самолеты-носители поднимают космический корабль в верхние слои атмосферы и сообщают ему часть требующейся скорости.

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 и самое Луну, по рассказу Уэллса, превратили в огромный муравейник, 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 сведениями 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 астронавты на Луне? Обитаема ли Луна?

В любом учебнике астрономии, в любой популярной астрономической 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 температура 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 ослабляемые и не смягчаемые чрезвычайно разреженной атмосферой, лучи Солнца раскаляют ее поверхность до температуры в 100–120°. В тонкой пыли, покрывающей поверхность Луны, можно бы было не только печь яйца, но и варить супы, жарить бифштексы…

Ночью, не защищаемая шубой атмосферы, поверхность Луны стремительно охлаждается почти до 160° ниже нуля. Это такой трескучий мороз, какого нигде никто на Земле в естественных условиях не наблюдал.

Притормозив скорость работой реактивного двигателя и истратив на это последние остатки горючего, астронавты отцепляют планер и начинают планирующий спуск сквозь атмосферу.

Столь низкие температуры на Земле можно получить только искусственно, 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 — таков температурный перепад между днем и ночью на Луне.

Ничего подобного на Земле нет. Область с резко континентальным климатом — пустыня Сахара — может явиться лишь слабым подобием Луны. В атмосфере над гигантской территорией Сахары почти нет водяного 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 также очень велики — они достигают 50°. Днем путешественники 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 на Луне.

Впрочем, страшная жара на лунной поверхности днем — весьма условная вещь. В замечательной научно-фантастической повести К. Э. Циолковского «На Луне» случайно оказавшиеся на ее поверхности 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 космические путешественники положат на поверхности Луны две фляжки с водой на расстоянии полуметра 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 захватывает нижних слоев планеты; по всей вероятности, уже на глубине всего в несколько сантиметров колебания температуры не превышают десятка 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 раздробленной, пористой, частицы которой почти не соприкасаются друг с другом и передача тепла между 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 поставил 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 поверхности газовые пузыри? Ничего похожего на эти образования не знаем мы ни на Земле, ни на поверхности других планет.

Светлые лучи. В южном полушарии Луны расположен один из самых 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 сказать 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 достигает максимальной величины, а затем начинает уменьшаться. Впечатление 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 осаждением и испарением инея, закрывающего и открывающего более темную поверхность планеты. Возможно и еще одно объяснение: дно кратера Эратосфена состоит из пород, претерпевающих какие-то физические изменения под влиянием температуры. Окончательно тайну изменяющих свою величину и форму «темных пятен», наблюдающихся не только в кратере Эратосфене, а и в 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 объяснения их, которое дадут космические путешественники, могут оказаться весьма и весьма неожиданными…

Такова Луна — такой, казалось бы, на первый взгляд, известный нам и такой таинственный соседний мир, первый, на который ступит нога посланцев Земли, разведчиков космического пространства.

По наблюдениям Луны в телескоп мы можем представить себе, как выглядит ее поверхность. Как не похож этот ближайший к нам мир на нашу Землю!

ЛУНА-ГОРОД

Космический корабль весьма странной формы — мы уже знаем, как получается такая, на первый взгляд, предельно несообразная форма корабля, «собираемого» из отдельных кусков, — яростно ударяя в каменную почву Луны струей раскаленных газов, тяжело сел на широко раздвинувшуюся 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 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 пластмассы. 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, — «прилуняется». А за ним уже спускаются второй пассажир корабля, третий…

Художник Н. М. Кольчицкий

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.

Они становятся в круг, и легкий алюминиевый шест поднимается на почве Луны. А на нем — не колеблемое ветром, неподвижно висящее, но до слез волнующее окружающих — алеет полотно советского флага…

Первые шаги первых людей на Луне.

Первым пристанищем космических путешественников может служить сам корабль. По его обжитые каюты тесны, неудобны. В них нельзя разместить 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-метровой длины прыжки, один из членов экипажа отправляется к ближайшей группе скал. Что может предложить Луна ее первым обитателям? Неужели 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 разнообразных 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 каждый 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 выровненном дне пещеры круглое пластмассовое полотнище. Один из астронавтов 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 поочередно: 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, освещаемый 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 предосторожности, 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 сначала прогреть. В этой пещере царит адский холод — минус 100°! Ведь сюда никогда не проникают прямые лучи Солнца. И астронавты, включив электропечи, следят, как медленно поднимаются в трубках струйки не замерзающих при сверхнизких температурах жидкостей. 15° ниже нуля, и температура продолжает подниматься. Ну, пора раздеваться.

Помогая друг другу, астронавты снимают прозрачные шлемы и надоевшие костюмы, которые в значительной степени затрудняют движения. Наконец-то можно протянуть руку и пожать протянутую тебе навстречу дружескую ладонь, не отделенную двойным 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 космический полет воздуха.

Во-вторых, — электропечи для обогрева и аккумуляторы для их питания и освещения на первое время…

Да, тепло здесь надо беречь. Аккумуляторов хватит не надолго. И хотя двойная пластмассовая стенка дома обладает не очень большой теплопроводностью, 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 поврехность Луны, астронавты обсыпают свой дом со всех сторон 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 астронавтов, удалось насыпать за какие-то полчаса.

Ну, жилье в основном готово. Здесь, под покровом пещеры, астронавты 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, наполненной 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 пластмассовые же мягкие и удобные стулья, и гамаки, и даже несколько столиков для работы. Все это органически входит в его устройство и само встало 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 грузом. Она опустилась всего в 2 километрах от ракеты, привезшей астронавтов, и по счастливой случайности даже ближе к жилищу астронавтов, чем первая. Разгрузив ракету, обнаружили дополнительные запасы кислорода, небольшой автомобиль-вездеход — на гусеничном ходу, с герметической кабиной 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 необходимо. Аккумуляторы были в значительной степени разряжены еще в полете, сейчас не малое количество энергии уходит на отопление и освещение, на питание приборов и радиосвязь.

Астронавты на открытом месте, освещаемом лучами Солнца, начинают собирать из отдельных частей свою гелиоэлектростанцию. Она ничем по существу не отличается от гелиоэлектростанций, используемых на космическом 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 стенах, 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 лунного 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 радиотелескопа да временное помещение обсерватории, под которую переоборудован 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 коррективы. Но абсолютно ясно одно: этот полет на Луну с целью обосноваться на ней обязательно состоится. Земля пришлёт 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.

Разрастется и лунный город. 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 поселенцев. 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 водород с помощью электрического тока. Будут сооружены лунные оранжереи и парники, и почва Луны станет плодоносить. 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 не скоро. Гораздо позже того, как первый пластмассовый домик, развернутый на Луне, привезут обратно на Землю и выставят в музее — рядом с грозоотметчиком Александра Попова и паровозом Стефенсона.

Первое жилище на Луне — клочок уюта на поверхности этого негостеприимного мира. Внутренняя обстановка его должна удовлетворить основным требованиям: быть легкой, компактной и удобной.

КОГДА ЭТО ПРОИЗОЙДЕТ?

Однако «открытие Луны» — первое посещение ее человеком — произойдет еще не сегодня и не завтра. Это только в научно-фантастических романах гениальный изобретатель строит космический корабль и отправляется 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 специальностей позволит решить эту задачу. Кроме согласованных дружных усилий, труда десятков тысяч людей, решение этой проблемы потребует и времени. Ведь оно может быть осуществлено только последовательно, этап за этапом.

Доктор физико-математических наук проф. В. В. Добронравов, проанализировав темпы развития современной науки и техники, учитывая актуальность и важность проблемы космических сообщений, наметил такие предположительные сроки решения отдельных этапов великой задачи — космического полета. По мнению проф. В. В. Добронравова, решение проблемы космического полета можно разделить на три этапа.

Первый этап — создание автоматических ракет, способных подниматься на высоту в 300–400 километров. Эта задача в настоящее время в основном решена. Первый этап завершается созданием автоматического искусственного спутника Земли, подобного тому, конструкцию которого, предложенную проф. Зингером, мы уже описывали.

Проф. Добронравов считает самой крайней датой создания такого спутника 1965 год.

Мы уже знаем, что создание автоматического искусственного спутника Земли, который будет двигаться по круговой орбите в верхних слоях атмосферы на высоте в 320–350 километров, является задачей сложной, но разрешимой, с точки зрения нашей современной техники. И сообщение о практическом осуществлении этой задачи может появиться в любой день — завтра, через неделю, через полгода. В ряде стран уже запланированы на 1957 год первые запуски искусственных спутников.

Следующий этап — проникновение человека в космос. Сначала — первые полеты в специально оборудованных ракетах, затем первый «обитаемый» искусственный спутник, а затем и создание космического острова — передового бастиона человечества на пути к звездам. Этот этап, видимо, завершится полетом ракеты с экипажем вокруг Луны. 1980 год — такова ориентировочная дата этого полета.

Наконец, третий этап — посещение Луны и ближайших планет нашей солнечной системы с высадкой на их поверхности. Ориентировочная дата первого такого полета — на Луну — с возвращением на Землю — около 2000 года. Сроки, предположительно намеченные проф. В. В. Добронравовым, надо считать скорее пессимистическими, чем обнадеживающими. Несмотря на гигантскую сложность всей проблемы в целом, сроки на решение отдельных ее этапов, по нашему мнению, следует сократить минимум вдвое по сравнению с названными В. В. Добронравовым.

Уста премудрых нам гласят:

Там разных множество светов,

Несчетны солнца там горят,

Народы там и круг веков.

М. В. Ломоносов

ГЛАВА ВОСЬМАЯ

В ДАЛЬНИЕ РЕЙСЫ

К ЖИВЫМ — ЖИВЫЕ

Если не будет изобретен и применен атомный реактивный двигатель, полеты на Луну, Марс, Венеру с высадкой на их поверхностях будут чрезвычайно дорогими и сложными предприятиями. Они будут возможны только с искусственного спутника — космического острова. Для осуществления их придется в сложных условиях космического пространства собирать чрезвычайно громоздкие, тяжелые космические корабли, может быть, состоящие из нескольких ступеней. Однако это под силу современной технике. Мало того, уже имеются хорошо разработанные проекты 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 течение нескольких месяцев доставляют на круговую орбиту требующееся количество горючего, оборудования, приборов, части кораблей, которые отправятся в дальний полет. Целая армада — десять гигантских космических кораблей, начальный вес каждого из которых равен 3720 тоннам, — будет снаряжена для полета к концу подготовительного периода.

Это будут гигантские корабли, совершенно непохожие внешне на те ракеты, которые доставили их части и все оборудование с Земли на искусственный спутник. Они будут составлены из отдельных баков с горючим, часть из которых, видимо, будет шарообразной. Эти баки — космические цистерны — будут представлять собой по существу каучуковые или резиновые мешки. 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 затем перейдет в эллиптическую, касательную к орбите Марса. Несколько более часа продлится работа моторов каждого корабля, так как развиваемая ими тяга не велика — всего около 200 тонн. Но за этот час затрачивается большая часть всего горючего, которое запасено на кораблях. Вес каждого корабля в тот момент, когда двигатели будут выключены, составит всего 906 тонн.

Двести шестьдесят дней продлится полет в космическом пространстве, и к концу этого срока армада приблизится к красноватому шару Марса. Снова 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. 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 достаточно, 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 привезет 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, чтобы согласовать свое движение с оставленными на круговой траектории семью космическими кораблями. Три корабля, доставившие сюда посадочные 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 обратный курс, достигнуть Земли и стать ее искусственным спутником.

Этот проект организации космической экспедиции на Марс выдвинул В. Браун. Проект довольно тщательно разработан с инженерной точки зрения; он осуществим средствами современной техники. Основным препятствием для его осуществления, по мнению Брауна, является высокая стоимость организации этой экспедиции. Причем основные затраты связаны с необходимостью сосредоточить на орбите искусственного спутника Земли исходный груз экспедиции — те 37 200 тонн, которые составляют вес десяти ее космических кораблей вместе с горючим.

Ведь для того чтобы забросить туда этот груз, надо совершить около тысячи рейсов с Земли трехступенчатых ракет, причем на каждый рейс необходимо затратить 5580 тонн горючего. Общие же затраты его достигнут 5 млн. 580 тыс. тонн. Стоимость этого горючего и составляет основную часть всех затрат на снаряжение экспедиции. Затраты на всю остальную часть полета — с орбиты искусственного спутника на Марс и обратно — составят едва ли больше процента от стоимости этого горючего.

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.

Положение резко изменится, когда будут созданы реактивные двигатели, 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 планете, 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 атомном горючем, — это сейчас сказать трудно, но экспедиция с Земли сравнительно скоро отправится на соседние нам планеты. И видимо, первой, которую посетят наши астронавты, будет Марс.

Таинственный Марс. Таинственный соседний с нами мир в солнечной системе, так похожий на нашу Землю. Яркокрасная, как сверкающий рубин, звезда, о которой еще в глубокой древности начали складывать легенды.

Марс значительно меньше нашей Земли — его диаметр составляет всего 6780 километров, а масса всего 0,1 массы Земли. Он движется по орбите 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 вращается вокруг своей оси за 24 часа 37 минут 23,6 секунды. Эта ось вращения наклонена к плоскости орбиты почти так же, как земная ось, и поэтому 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 Земля, и 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 атмосфере плавают облака, из которых выпадают твердые осадки — иней; в ней клубятся вечерние и утренние туманы.

Полюса Марса покрыты белыми шапками, величина которых изменяется в зависимости от времени года. Зимой белые шапки увеличиваются, летом уменьшаются. Наверное, так же выглядит из космического пространства изменение величины снежных покровов на Земле. Весной граница снегов отступает далеко к полюсу, осенью и зимой приближается к экватору. Путем специальных исследований удалось установить, что белые шапки Марса действительно образованы ледяным покровом.

Но на этом и кончается сходство между планетами-близнецами. Поверхность Марса нигде не покрыта сколь-либо значительным водным пространством. От полюса до полюса это ровная, гладкая поверхность суши. На ней нет сколько-нибудь значительных горных цепей, скал, холмов. Весь рельеф Марса состоит разве только из дюн, барханов, ветровой песчаной ряби, мелких трещин.

Климат на Марсе суровый, значительно более суровый, чем на Земле. Зимой поверхность Марса даже днем имеет очень низкую температуру: от минус 50 до минус 80°. В экваториальной зоне в полдень температура поднимается до плюс 25°, однако ночью она также падает значительно ниже нуля. В полярных областях в течение непрерывного летнего дня температура долгое время держится в пределах от 0 до плюс 15°.

Совершенно гладкая красноватая поверхность Марса, однако, имеет целый ряд резко различимых темных пятен. Эти пятна по привычке называют «морями», хотя, по всей вероятности, это просто более увлажненные участки почвы Марса, частично покрытые растительностью.

Окраска марсианских «морей» изменяется в зависимости от времен года. Те моря, которые находятся в экваториальной части планеты, большую 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 растительных покровов. Но как все-таки доказать, что на Марсе есть жизнь, хотя бы растительная? Как окончательно убедиться в том, что не везде посланцы Земли во время своих космических полетов будут встречать только мертвый хаос скал, застывших гранитных глыб, ядовитые метановые вихри?

Ответил на эти вопросы советский ученый член-корреспондент Академии 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 глазом инфракрасные лучи, дерево на снимке получится белым, словно усыпанным 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, подобной 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 растения, живущие в теплом климате. Они получают от Солнца столько тепла, что им уже не нужно тепло инфракрасных лучей, и они отражают их.

Иначе ведут себя северные растения: ель, можжевельник, морошка или мхи. Им, жителям холодных областей земного шара, не слишком избалованным щедротами солнечных лучей, приходилось для поддержания своей жизнедеятельности поглощать и видимые лучи и инфракрасные. И на снимках в инфракрасных лучах они не получались белыми, как не получались белыми и марсианские «моря».

Мы уже говорили, что Марс находится в полтора раза дальше от Солнца, 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 существования 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 березки 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 плодотворно работает под руководством Г. А. Тихова специальный сектор астроботаники. Ученые, работающие в этой области науки, ищут и находят новые факты, подтверждающие и уточняющие наши знания о жизни на других 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 полезные 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 обмен флорой между планетами…

А есть ли на Марсе фауна — животные, птицы, насекомые, разумные 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 неизбежно 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 ученый Анджело Секки почти 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 — Скиапарелли. Его поразила геометрическая правильность этих образований на поверхности Марса, пересекающих в разных направлениях его рыжевато-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 встречались, 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. Изменение цвета этой растительности идентично с изменением цвета растительности марсианских «морей». Мало того, изменение цвета каналов происходит не сразу, а начиная от полярных шапок весной — как будто тающая вода течет по их руслам со скоростью 3,4 километра в час, и по мере ее продвижения пробиваются из почвы ростки растений… Но спор о происхождении «каналов» не снят с повестки дня до сих пор.

В сентябре 1956 года произойдет «великое противостояние» Марса. Две планеты сблизятся на предельно близкое расстояние — между ними будет «всего» 56 млн. километров. Астрономические трубы различных величин и систем нацелятся на красную планету. Может быть, раскроют, наконец, тайну марсианских «каналов».

А если астрономических методов окажется недостаточно, окончательно спор о каналах разрешат астронавты. С нашей точки зрения, гипотезы о том, что «каналы» — 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 поверхности 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, составляющую там всего 0,38 земной. А вспомним грандиознейшие и совершеннейшие оросительные системы, создававшиеся древними народами тысячи лет назад, — в Египте, Ассирии, Китае, Хорезме. Ведь эти оросительные системы создавались еще тогда, когда люди и не мечтали о межпланетных перелетах. 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 возможность встречи с разумными ее обитателями, стоящими не ниже их на лестнице знания, культуры, развития…

Загадочный сосед Земли — Марс. По всей вероятности, он будет первым после Луны небесным телом, на которое ступит нога астронавта с Земли.

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. Другие 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 приближаться к Земле на расстояние 39 млн. километров — на 16 млн. километров ближе, чем Марс. Орбита Венеры находится внутри орбиты Земли; эта планета ближе к Солнцу, чем Земля. Ее диаметр чуть меньше земного — 12 400 километров, и она покрыта толстым слоем атмосферы, открытой в 1761 году М. В. Ломоносовым.

Кое-что астрофизики могут сообщить будущим астронавтам и об этой атмосфере.

Прежде всего они расскажут о том, что она непрозрачна, в ней плавают густые облака, по всей вероятности, водяного пара, которые, подобно чадре, скрывают от нас лицо этой красавицы-планеты. По величине сумерек считают, что толщина этой атмосферы в три-четыре раза больше, чем земной. Сообщают астрофизики и температуру верхнего слоя облаков Венеры — около плюс 50° на освещенной стороне и около минус 23° на ночной. О химическом составе атмосферы Венеры окончательных данных нет. Есть сведения, что ее верхние слои содержат большое количество 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 приполярными областями земного шара, вызываются проникновением туда потоков 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 поверхности 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 яркокрасной и оранжевой растительности: могучие пальмы с широкими листьями свекольного цвета, лианы с темновишневыми стволами, красная, словно кровью политая, трава? Какая там температура и сколько времени длятся сутки? Даже на эти «простые» вопросы ответов еще нет.

Так разве можем мы говорить, что человечество уже открыло Венеру — 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, например о составе атмосферы Венеры. Увеличение мощности радиолокаторов и повышение точности радиолокационной разведки, возможно, позволят определить первые очертания материков. Но окончательно открыть Венеру смогут только астронавты на космических кораблях.

Первые полеты на Венеру, по всей вероятности, будут разведочными, без посадки на этой планете. Приблизившись к загадочной планете, командир корабля изменит его траекторию, сделает корабль искусственным спутником этой от века лишенной спутников планеты. С близкого расстояния, применяя совершеннейшие методы исследования, астронавты со своей космической обсерватории сумеют заглянуть под густой слой облаков, определить состав, строение, толщину и плотность атмосферы Венеры, характер ее поверхности, составить карты и выбрать места для посадки.

Только после этого можно будет решать вопрос о дальнейшем освоении этой планеты. Если космический корабль будет иметь возможность по своим энергетическим условиям, по конструкции совершить посадку, он ее совершит. И тогда еще один мир, вслед за Луной и Марсом, войдет в число посещенных человеком.

Возможно, посещение Венеры придется отложить до следующего полета: подсчитав запасы топлива, капитан корабля увидит, что для взлета с поверхности Венеры и обратного полета топлива у него не хватит.

А возможно, что посещение этой планеты будет вообще невозможно (например, если она представляет собой бескрайний океан без единого клочка суши). Тогда единственными форпостами земной науки станут здесь искусственные спутники, которые, несомненно, будут созданы и у этой планеты.

Но нет сомнения, что и этот мир, каким бы он ни был, будет открыт наукой 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 диаметр равен 5140 километрам. Год на Меркурии длится 88 земных суток. Подобно тому, как Луна всегда повернута к Земле одной стороной, Меркурий 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 атмосферой поверхности Меркурия температура достигает плюс 410°. 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 расплавленного свинца, на затененной — ледяные скалы из затвердевшего азота и кислорода.

Между двумя областями этого мира контрастов должна лежать неширокая полоса, так сказать, «умеренного климата». Вследствие либрации — покачивания, 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 астронавтам место для посадки космического корабля, а затем отсюда отправляться на разведку и освещенной и затененной областей планеты.

По своим отражательным свойствам поверхность Меркурия подобна поверхности Луны. Видимо, его поверхность — во всяком случае с освещенной Солнцем стороны, потому что о затененной мы сказать вообще ничего не можем, — такая же неровная, пористая и шероховатая, как и лунная, но крупных неровностей — гор, по всей вероятности, там нет.

Художник И. М. Кольчицкий

Раздается грохот. Корабль вздрагивает и отрывается от бетонного поля ракетодрома. Несколько мгновений — и, превратившись в тонкую стрелу, он исчезает в голубизне неба.

К СОЛНЦУ

Полет на Меркурий и полеты по траекториям, еще более близким к Солнцу, будут возможны только на космических кораблях, оборудованных специальной защитой от испепеляющих солнечных лучей.

В межпланетном пространстве единственным способом передачи тепла от одного тела к другому является лучеиспускание. Обычно думают, что излучают только раскаленные тела. Это неверно. Генераторами лучей того или иного вида являются все нагретые тела. Интенсивность излучения и его вид зависят от степени нагретости тела. Чем выше температура тела, тем больше лучистой энергии оно выбрасывает в пространство.

Все знают, как «пышет жаром» от раскаленного, но еще не светящегося темного предмета, например заслонки духовки или щипцов для завивки волос. Обычно думают, что это от металла нагревается воздух, а мы ощущаем уже тепло этого воздуха, но в действительности это не так. Это мы ощущаем тепло излучаемых железным предметом инфракрасных тепловых лучей.

Стоит предмет нагреть до температуры около 600°, и мы заметим, что он начнет светиться вишнево-красным цветом. При дальнейшем нагревании предмет станет яркокрасным, затем белым. Каждому оттенку цвета соответствует своя температура тела.

Для того чтобы жар не обжигал лица сталеваров, они, заглядывая в печи, где при температуре свыше 1000° 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 сверкающие каски пожарных. А такими блестящими, сверкающими их делают для того, чтобы они возможно большую часть лучей, падающих на них, отражали.

Защищаясь от радиации Солнца, космический корабль будущего, которому понадобится подлететь близко к нашему центральному светилу, будет заслоняться от его губительных лучей рядом последовательно поставленных экранов. Под защитой ряда таких зонтиков он должен будет совершить большую часть полета.

Наружный самый крупный зонтик будет находиться в наиболее неблагоприятных 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 температуру размягчения или плавления металла, из которого он будет сделан. Для того чтобы снизить температуру этого щита, необходимо будет обеспечить его интенсивное охлаждение. Сквозь систему полостей и труб в нем будет циркулировать охлаждающая жидкость точно так же, как циркулирует вода в рубашке двигателя внутреннего сгорания. А «радиатором» для охлаждения этой нагретой жидкости будут холодильники в затененной этими же самыми щитами части пространства. Ведь температура здесь будет такая же, как и в остальном космическом пространстве. Конечно, охлаждение холодильника 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 космический корабль сможет сравнительно близко подлететь к Солнцу.

А как же будут участники экспедиции изучать центральное светило, если они будут отгорожены от него столькими экранами?

Во-первых, в экранах можно проделать отверстие, сквозь которое узкий луч, не претерпевший никаких изменений, не ослабленный расстоянием и атмосферой, попадает в лабораторию космического корабля и все, что сможет, расскажет о Солнце. Во-вторых, можно будет на его пути расположить специальные фильтры, которые поглотят все лучи, кроме одного узкого пучка спектра. Можно будет, наконец, сделать и сами эти экраны таким образом, чтобы сквозь них проходили лучи только одного какого-нибудь участка спектра. И тогда человек в упор, лицом 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 жизни на Земле и на других планетах. Энергия Солнца — это и ветер, вращающий лопасти ветряных мельниц, это и вода, работающая в лопатках плотин гидроэлектростанций. Энергия Солнца заключена и в кусках каменного угля, сгорающего в топках наших теплоэлектростанций, и в черном золоте Земли — густых каплях нефти, взрывы которой движут поршни двигателей внутреннего сгорания. Это Солнце, 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 посмотреть, хорошо ли работает его «механизм»?

От излучения Солнца во многом зависит погода на Земле. Деятельностью Солнца предопределяются интенсивность полярных сияний и магнитных бурь. От деятельности Солнца в значительной степени зависит качество 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 факторов, как погода в атмосфере и «погода в эфире».

Наконец, Солнце — это гигантская лаборатория, в которой при недоступных в наших земных лабораториях температурах, давлениях, степенях ионизации и других условиях происходят таинственные реакции превращения 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.

Фонтаны раскаленных газов — протуберанцы бушуют на поверхности Солнца. Брошенная в их водоворот Земля (кружок вверху) была бы подобна челноку, попавшему в главный поток Ниагары.

ПО СПУТНИКАМ ПЛАНЕТ

Трудно угадать сейчас, но, видимо, полеты и на Луну, и на Марс, и на Венеру, и на Меркурий уложатся в одно-два десятилетия, а может быть, произойдут почти одновременно. Но нет сомнения, что дальнейшее приобщение планет к числу посещенных и освоенных человеком несколько затормозится.

Во-первых — это произойдет потому, что между Марсом и следующей по порядку планетой от Солнца — Юпитером пространство отнюдь не безопасно для космического плавания. Если «подводные камни» на путях космических кораблей — метеориты представляют не малую опасность в любой точке пространства, то здесь вероятность встречи с ними увеличивается 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 космических 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 столкновение 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 «судоходных фарватеров» от этих «подводных камней». Но это еще в очень отдаленном будущем. А на первых порах кольцо астероидов явится значительным препятствием для земных космических кораблей, движущихся в плоскости земной орбиты к крупным далеким планетам.

Есть и второе препятствие, которое затормозит освоение замарсианских областей солнечной системы. Это отдаленность этих планет и чрезмерная 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 атомной энергии. С ее помощью корабль сможет «выпрыгнуть» из плоскости эклиптики и преодолеть пояс астероидов, так сказать, над ним или под ним. Атомная же энергия позволит космическому кораблю развить скорости, которые 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 осуществлена, даже в очень отдаленном будущем. Дело в том, что, по предположениям 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 значительно 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, проваливаясь 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 десятую часть глубины могучей атмосферы гигантской планеты.

Но полет в замарсианские области солнечной системы даст не мало интересного. Совершим этот полет. В нашем распоряжении мечта — лучший космический корабль, который когда-либо будет создан. Мы можем с ним высаживаться 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.

…Итак, позади орбита Марса, впереди таинственный пояс астероидов. Эти крохотные планетки бегут по самым различным, нередко очень вытянутым орбитам. Есть среди них даже такие, которые в ближайшей к Солнцу точке проникают внутрь орбиты Меркурия, а в наиболее отдаленной приближаются 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 поверхности. Атмосферы она удержать не могла бы даже очень короткое время, — слишком мало ее притяжение; а жизнь на ее поверхности просто не могла появиться.

Есть предположение, что в далеком будущем, когда широко развернется строительство искусственных островов разного назначения и в разных концах солнечной системы, когда человек, по словам К. Э. Циолковского, «завоюет все околосолнечное пространство», эти крохотные планеты будут использованы космическими созидателями как строительный материал. Ничего невозможного в этом нет. Эти от века летящие в пространство скалы созданы природой из тех же элементов, что и земные породы. Бесспорно среди них будущие работники космоса найдут и высококачественные металлы — железо, никель почти в чистом виде, как находят их в метеоритах. Бесспорно, что каменные астероиды могут быть использованы в переработанном виде в качестве почвы для космических оранжерей. Может быть, среди астероидов попадется и золотой самородок невиданной величины. Что ж? И золоту найдется деловое применение в этом создаваемом в космосе мире, где каждый килограмм доставленного с Земли вещества вряд ли будет стоить намного дешевле килограмма золота.

Выдвигается и другое предложение использовать астероиды в интересах 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 длительные переходы. Точно так же, «причалив» к попутному астероиду, космический 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», движущиеся вокруг Солнца по вытянутым траекториям, специально выбранным с расчетом обеспечивать удобную связь между планетами. «Причалив» к такому «океанскому лайнеру» в тот момент, когда он пролетает вблизи орбиты Земли, космический корабль вместе с ним долетит, например, почти до орбиты Юпитера и там покинет его гостеприимный борт. Космический корабль отправится выполнять намеченную задачу на спутнике Юпитера, а орбитальный корабль продолжит свой путь по орбите…

Лучи Солнца освещают то большую, то меньшую площадь медленно поворачивающегося астероида. Поэтому блеск его все время изменяется. Двигаясь по своей орбите, он стремительно удаляется от нас. Вот он уже превратился в меняющую свой блеск звездочку и, наконец, мигнув в последний раз, исчез в темноте…

Снова полный вперед. Перед нами ярко сияет на черном бархате неба самая крупная планета солнечной системы — Юпитер. Отчетливо различима сплюснутость 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 раз дальше от Солнца, чем Земля. Поэтому движется он по своей траектории значительно медленнее Земли, а траектория у него значительно длиннее земной. И год на Юпитере поэтому продолжается почти 12 земных лет.

Гигантские вихри и бури непрерывно сотрясают могучую атмосферу Юпитера — первой планеты на орбиту которой вылетят астронавты, преодолев пояс астероидов.

В величественном движении вокруг Солнца гигантскую планету сопровождает 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, оказавшись в семье астероидов, почувствовали бы себя в своем кругу. Поперечники 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 температурном балансе участвовала одна радиация Солнца? Наконец, что скрывается под его чудовищно толстой атмосферой? Слой льда толщиной в 25 тыс. километров, покрывающий твердое металлическое ядро, как думает зарубежный астроном Вильдт? Или под чудовищным давлением газов на глубине 11 тыс. километров от видимой поверхности планеты водород, из которого в основном состоит этот гигантский шар, переходит в твердое «металлическое» состояние, как считает советский астроном 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 далеко позади остался Юпитер, а впереди выплывает из мрака чудо солнечной системы — красавец Сатурн.

Эта планета не похожа на все другие. Ее окружает в плоскости экватора гигантской ширины многослойное кольцо. Оно так велико, что наш земной шар, положенный на него, казался бы вишней, приколотой к широкому полю летней дамской шляпы.

Окруженный матово-серебристым кольцом, Сатурн покажется будущим астронавтам дивным произведением ювелирного искусства, висящим на черном бархате неба.

Ярко освещенный золотисто-желтый диск планеты, окруженный разноцветными 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, не известно, есть ли у нее то, что принято у нас называть «поверхностью планеты». По всей вероятности, Сатурн такой же холодный газовый шар, как и Юпитер. Внешняя часть атмосферы Сатурна имеет температуру минус 155° — на 15° 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 120 800 километрам. Уже проступают отдельные детали строения его поверхности: темные и светлые полосы, цветные пятна, пропадающие и появляющиеся вновь в его атмосфере. Как и у Юпитера, вихри и бури проносятся в этом океане промерзающего газа, скрывающего таинственное ядро планеты.

Из девяти лун Сатурна наиболее интересна шестая, названная Титаном. Ее масса почти в два раза превышает массу нашей Луны. Она покрыта мощной 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, внутреннего вулканического тепла этой луны достает на то, чтобы поддерживать сносную для жизни температуру в этом освещаемом далеким Солнцем и близким ярким Сатурном мире? И, 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 Сатурна — Япета, узнают, почему одна сторона этой луны, обращенная к планете, в шесть раз светлее ее другой стороны.

Вперед, вперед! Двигаясь от Солнца, мы прошли едва четверть расстояния до крайних известных нам границ солнечной системы.

Но чем дальше от Солнца, тем реже встречаются на пути нашем планеты, тем больше открытий остается совершить грядущим космическим путешественникам.

Медленно набирая скорость, мы пролетаем совсем близко от поверхности колец Сатурна. Толщина их несоизмеримо мала по сравнению с шириной, — она едва ли превосходит 15–20 километров. По существу это стремительный плоский, как лист, поток метеоритов, среди которых не мало и довольно 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 больше, чем мы пролетели, начав свой путь от самого Солнца. Ведь среднее расстояние Урана от Солнца несколько больше 2 млрд. 872 млн. километров! А от орбиты Земли его орбита отстоит в 2 млрд. 722 млн. километров! Чтобы преодолеть это расстояние, снаряд, выпущенный из фантастического орудия и летящий по прямой с постоянной скоростью в 2 километра в секунду, должен будет затратить почти 45 лет! Космический рейс на Уран по эллиптической траектории займет 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 крохотной звездочки. А мы уже приближаемся к нему. Зеленоватая звездочка вырастает в зеленоватый же диск.

На Уране еще холоднее, чем на Сатурне. Температура на его поверхности опускается до минус 170°. В очень сильные телескопы на его поверхности различают такие же полосы, как и у Сатурна и Юпитера.

Очень интересно и сложно на Уране чередование дня и ночи и времен года. В результате ли космической катастрофы или по какой-то еще не известной нам закономерности, проявившейся при образовании солнечной системы, 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 полюсе 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 одного полушария длится непрерывный день, а в другом полушарии на той же широте — ночь, после чего снова наступает 21-летний период смены дня и ночи. Потом полушария как бы меняются местами и все явления протекают в обратном порядке.

…Мы на Плутоне. Солнце светит нам в спину, и легкая тень от корпуса гигантского корабля лежит на бесконечной сумрачной равнине, как дорога в неизвестное. Здесь — граница солнечной системы. За ней, там, дальше, распростерся бескрайний океан космического пространства. Но и его черную бездну пересекут когда-нибудь посланцы Земли, отправившиеся на разведку соседних звезд.

Уран имеет пять спутников. Плоскости их орбит почти перпендикулярны к орбите планеты. О том, какие физические условия обнаружат будущие астронавты на их поверхностях, можно только догадываться.

Не задерживаясь, летим еще вперед… До Нептуна — следующей планеты солнечной системы — от Солнца 4 млрд. 496 млн. 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 километрам. Но ось его наклонена к плоскости орбиты всего на 29°, 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 тянется почти 160 земных лет! Но зато сутки там короче наших: вокруг своей оси Нептун делает полный оборот всего за 15 часов 40 минут. Температура на поверхности Нептуна равна минус 190°. 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 сжиженного кислорода. В метаново-водородной атмосфере плавают тяжелые кислородные 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 Нептуна. Благодаря большой вытянутости своей орбиты он иногда бывает даже ближе к Солнцу, чем Нептун. А среднее его расстояние от Солнца равно 5 млрд. 917 млн. километров. «Всего» примерно на 1,5 млрд. 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 трепещет отблеск звезд, встает яркая желтая звезда с почти неразличимым диском. Это наше Солнце. Оно очень далеко, почти в 40 раз дальше, чем от Земли. Его лучи бессильны разогнать тьму, которой покрыт этот мир. Сумерки — 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 смотрим в безбрежный океан черного пространства, который открывается перед нами. Миллионы и миллиарды километров пути, столь дерзко пройденного нашим кораблем, — миллионы и миллиарды километров, которые вслед за мечтой неизбежно пролетят реальные корабли наших астронавтов — эти необозримые пространства внутри нашей солнечной системы несоизмеримы с расстояниями, которые отделяют наше Солнце от соседних ближайших солнц. До сих пор мы как бы переправлялись через мелкие ручейки, 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 свой дерзости не сможет перешагнуть?

К ЗВЕЗДАМ

Самой близкой к нашей солнечной системе звезды мы, жители Северного 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 от нас на расстоянии «всего» в 40 тыс. млрд. километров. Из-за такого соседнего с нами расположения ее назвали Проксима, что значит «Ближайшая». Луч света от этой «Ближайшей», пролетая 300 тыс. 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, способном развить и поддерживать скорость, предположим, в 20 километров в секунду, надо будет затратить — ни много, ни мало — 65 тыс. лет! Сколько поколений должно будет сменить друг друга в кабине космического корабля, чтобы, наконец, отдаленный потомок покинувших Землю космических путешественников смог увидеть впереди не усыпанное звездами небо, а яркий диск звезды, превратившейся в солнце!

Значит, полеты к звездам невозможны?

Роковое слово «невозможно» нередко подводило людей куцой 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 поднялся в воздух.

— Полет аппаратов тяжелее воздуха невозможен, — важно заявляли многие «авторитеты» воздухоплавания полтора века спустя, когда первые 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 привычно, всего 150 лет назад было невозможным! Невозможным было электрическое освещение. Невозможной была запись звука. Невозможной была фотография.

Невозможным было воспроизведение движущихся изображений на экране — сегодняшнее кино.

Невозможным была передача движущихся изображений по радио — телевидение и передача изображений по проводам.

Невозможным был автомобиль, трактор, комбайн, искусственный шелк, гидромеханизация угледобычи, паровая турбина, гидравлическая турбина, электродвигатель, трамвай и т. д. Все эти вещи были изобретены после 1805 года, то есть меньше чем 150 лет назад.

Во времена Пушкина рассказ о человеке, обладающем обычным современным 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 радиоволны — основа телевидения. Человек, открывший их, — знаменитый немецкий физик Генрих Герц — родился только через 20 лет после смерти Пушкина — 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 замечательным 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 отделаны, что отдаленные предметы покажутся приближенными… так, что на невероятном расстоянии будем читать малейшие буквы и различать малейшие 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 «неисполнимых», воплощены в жизнь.

Убежденные в том, что нет преград и последних границ для познания, что есть непознанное, но нет непознаваемого, мы можем сказать: нет, не остановит человека бескрайний океан космического межзвездного пространства! Он смело ринется в него на разведку далеких солнц. Конечно, это произойдет не на глазах нашего и следующего поколения.

Настанет день — и в черные пространства Вселенной к звезде Проксима в созвездии Центавра ринется сверхскоростной космический корабль. Он будет больше всех космических кораблей, которые будут бороздить к тему времени пространства солнечной системы. И работать он будет на совершенно новом принципе. Не газы, а осколки расщепленных ядер будут выбрасываться в сопло его реактивного двигателя. И поток этих размолотых первозданных кирпичиков вещества будет изливаться со скоростью, близкой к скорости света — около 300 тыс. километров в секунду.

Пассажиры ракеты не будут переутомлять себя чрезмерной перегрузкой 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 колоссальной величины — 100 тыс… 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-научной работой, наблюдениями, исследованиями… Конечно, не незаметно пройдут 12 с лишним лет полета, но, наверное, и продолжительность человеческой 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 самой яркой звездой небосвода, приобретает видимый диск. Надо начинать торможение. «Излучая» впереди себя столбы вещества, разогнанного до скорости света, так же не спеша, замедляя свой бег всего на. 10 километров в секунду за секунду, начнет корабль снижать скорость своего полета. И через 123 дня капитан сможет посадить свой корабль на поверхность одной из планет системы Проксимы Центавра.

Не будем гадать, что они там увидят. Ласковой ли прохладой, раскаленным ли жаром пустыни, морозным ли дыханием полярного льда встретит их чужая планета, на которой даже небо будет другим…

Вряд ли наше описание космического корабля для межзвездных полетов окажется точнее описания, данного Бэконом самолету. Да и не надо претендовать на это. Главное здесь другое.

Вселенная не имеет границ. Но не имеет границ и могущество человеческого разума, человеческого дерзания.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Начатая рассказом о древнейших временах человеческой истории, эта книга, несомненно, является книгой о будущем. Ибо осуществление космических сообщений во всей широте этой идеи — дело будущего.

Но будущее неразрывно связано с настоящим, корни будущего в настоящем. Будущее начинается сегодня. И если внимательно присмотреться, первые ростки этого будущего, из которых поднимется роскошное дерево космических сообщений, можно рассмотреть уже сегодня.

Эти ростки — достижения многих наук: астрономии, физики, теплотехники, медицины, радиотехники, металлургии и др. Ведь решение проблемы космических сообщений потребует концентрации знаний и опыта многих областей науки.

Эти ростки — достижения нашей техники — реактивные двигатели скоростных самолетов, жидкостные высотные ракеты, приборы радиотелеуправления полетами на больших скоростях и многое другое. Конструкторы будущих ракетных 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, Франции — насчитывают тысячи и десятки тысяч членов. Происходят международные конгрессы астронавтов, на которых ученые выступают с сообщениями о проделанной работе, обсуждают планы на будущее. Такое общество астронавтов существует и в нашей стране.

Оно создано сравнительно недавно. Всего около двух лет назад в большом светлом зале Дома авиации, вдоль стен которого стоят многочисленные модели летательных аппаратов, начиная от «летающих этажерок» 20-х годов этого века и кончая современным реактивным самолетом, скорость которого превосходит скорость распространения звука, состоялось организационное собрание секции астронавтики, создаваемой при Центральном аэроклубе им. В. П. Чкалова. В зале собрались энтузиасты космических полетов — ученые, инженеры, врачи, студенты высших учебных заведений. Вступая в эту секцию, они поставили своей задачей способствовать в нашей стране осуществлению космических полетов 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 научных исследованиях, закладываются первые основы новой науки будущего — космической медицины.

Астрономы составляют прогнозы условий, которые встретит человек, когда он придет в миры других планет. Найти безопасные пути для межпланетного корабля, пути, на которых космос не обстреляет астронавтов ядрами метеоров, найти средства борьбы с метеорной опасностью — этими и многими другими вопросами занимаются члены научно-технического комитета по астрофизическим проблемам.

Широкий круг проблем волнует ученых и инженеров, входящих в состав научно-технического комитета по ракетной технике. Здесь и конструирование ракетных двигателей и целых космических кораблей различных назначений. Здесь и поиски наиболее эффективных топлив, и исследования способов охлаждения стенок камер сгорания и сопел, и поиски жаростойких сплавов и материалов. Широкий круг инженерных вопросов, 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 навигации. Найти наиболее рациональные пути, связывающие планеты, рассчитать их траектории, разработать вопросы взлета и посадки, разработать общие вопросы астронавигации, создать методы и приборы для ориентации в пространстве — вот обширный круг проблем, разрабатываемых в этом комитете.

Специалисты по автоматике и телемеханике, ученые и инженеры, занимающиеся вопросами радиотелеуправления, работают в научно-техническом комитете по радиотелеуправлению космическим кораблем в полете. Здесь рассматривают схемы сверхмощных радиолокаторов, способных сопровождать своим лучом космический корабль хоть до самой посадки на Марсе, создаются проекты быстродействующих автоматических аппаратов для управления на расстоянии. Увлекательнейшие области техники — 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 степени связанные с Московской секцией астронавтики, существуют во многих городах нашей страны и во многих высших учебных заведениях.

Работы в области астронавтики ведутся в нашей стране и в общегосударственном масштабе. В системе Академии наук СССР создан специальный координационный комитет, направляющий деятельность многочисленных институтов и отдельных ученых в области астронавтики. Председателем этого комитета является акад. Л. И. Седов.

В Академии наук СССР учреждена специальная медаль им. К. Э. Циолковского, присуждаемая за выдающиеся работы в области астронавтики.

В ближайшее время начнет выходить в нашей стране журнал «Межпланетные сообщения».

Космические сообщения — проблема колоссальная по своей значимости. Трудно переоценить ее значение для развития науки, для прогресса 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 колоссальными трудностями. Каждый шаг вперед потребует огромной работы, гигантского напряжения интеллектуальных и производительных сил целых народов.

Но нет сомнения, что согласованный труд ученых, инженеров, энтузиастов 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 достижениями. Нет сомнения, в частности, что уже в самое ближайшее время будет сделан первый шаг в космическое пространство — созданы автоматические искусственные спутники. А затем в космическое пространство отправится и человек…

Когда-то люди жили небольшими общинами и знали в лучшем случае свою страну да соседние с ней страны. Мы сейчас с некоторым недоумением даже представляем себе это время. Как это так люди не знали, что Земля круглая, что существует материк Америка, что можно объехать 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 нашему.

А ведь еще 500 лет не прошло с тех пор, как были окончательно утверждены все эти положения. И всего 350 лет назад гениального ученого, утверждавшего эти идеи, сожгли на костре.

Будет время, и наши сегодняшние знания, наши сегодняшние достижения, которыми мы гордимся, покажутся незначительными им, жителям будущего, им, которым суждено достичь такой власти над природой, такого могущества, о которых даже самые смелые фантасты не смеют писать сегодня в своих романах.

Но не надо завидовать мудрым провидцам прошлого, борцам за истину — их мужеству, их открытиям. Немало осталось и на нашу долю. Людям эпохи великих открытий — Колумбу, Васко де Гама, Магеллану — выпало счастье открыть земной шар. Галилею, Бруно, Копернику и позднейшим ученым досталось утвердить Землю в пространстве, найти ее истинное положение во Вселенной. Но немало простора и в наше время и для проявления мужества и для свершения великих открытий. Наше поколение должно первым вступить на почву соседних планет. Вряд ли это меньше сделанного Колумбом и Коперником!

Не надо завидовать и людям будущего, для которых привычной реальностью будет многое, о чем мы может только мечтать. Нам выпало счастье первых шагов, и пусть они завидуют нашему счастью!

Content

Васильев Михаил Васильевич Путешествия в космос

Вступление

ГЛАВА ПЕРВАЯ ОТКРЫТИЕ ПЛАНЕТЫ

ПЕНЬ, ДИСК ИЛИ ШАР?

ЭРАТОСФЕН ИЗМЕРЯЕТ ЗЕМЛЮ

СУДЬБА РУКОПИСЕЙ АРИСТАРХА САМОССКОГО

СИСТЕМА КЛАВДИЯ ПТОЛЕМЕЯ

ПЕРВОЕ КРУГОСВЕТНОЕ ПУТЕШЕСТВИЕ

НАУКА И РЕЛИГИЯ

ВОССТАНИЕ КОПЕРНИКА

КОСТЕР, КОТОРЫЙ БУДЕТ ГОРЕТЬ ВЕЧНО

ПЛАНЕТЫ ПЕРЕСТАЛИ БЫТЬ ЗВЕЗДАМИ

ЗАКОНОДАТЕЛЬ НЕБА

НАША ПЛАНЕТА

ВСЕЛЕННАЯ, В КОТОРОЙ МЫ ЖИВЕМ

ДЗЕТА ВОЗНИЧЕГО

НАЧАЛО НОВОЙ ЭРЫ

ГЛАВА ВТОРАЯ ОТВЕРГНУТЫЕ ПУТИ

ИЗ МГЛЫ ВЕКОВ

ВЕЗДЕСУЩАЯ СИЛА

«КЕВОРИТ» И «МИНУС-МАТЕРИЯ»

СКОРОСТЬ ПРОТИВ ПРИТЯЖЕНИЯ

ИЗ ПУШКИ НА ЛУНУ

ЭЛЕКТРОПУШКА

КОСМИЧЕСКАЯ ПРАЩА

ГЛАВА ТРЕТЬЯ ПОДВИГ ЦИОЛКОВСКОГО

ПОДАРОК ЧЕЛОВЕЧЕСТВУ

ПО ТОМУ ЖЕ ПУТИ

ОТНОШЕНИЕ МАСС

КОСМИЧЕСКИЕ ПОЕЗДА

ПЕРЕСАДОЧНАЯ СТАНЦИЯ

ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ  ДВИГАТЕЛИ КОСМИЧЕСКИХ КОРАБЛЕЙ

БОРЬБА ЗА СКОРОСТЬ

ДВИГАТЕЛЬ СКОРОСТНОГО САМОЛЕТА

САМАЯ ТРУДНАЯ ЧАСТЬ ПУТИ

ЖИДКОСТНЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

АТОМНАЯ РАКЕТА

ГЛАВА ПЯТАЯ В КОСМИЧЕСКОМ ПРОСТРАНСТВЕ

УПРАВЛЯЮТ АВТОМАТЫ

В МИРЕ БЕЗ ТЯЖЕСТИ

ПОТОКИ ЛУЧЕЙ

ОТОПЛЕНИЕ СОЛНЦЕМ

ОРАНЖЕРЕЯ В КОСМОСЕ

КОСМИЧЕСКИЕ СНАРЯДЫ

ДОРОГИ МЕЖДУ ПЛАНЕТАМИ

ГЛАВА ШЕСТАЯ ЭТАПЫ ВЕЛИКОГО НАСТУПЛЕНИЯ

РАЗВЕДКА В ИОНОСФЕРУ

В 10 000 РАЗ БЫСТРЕЕ

РОЖДЕНИЕ ВТОРОЙ ЛУНЫ

АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЛАБОРАТОРИЯ

ЧЕЛОВЕК В КОСМОСЕ

КОСМИЧЕСКИЙ ОСТРОВ

ГРУЗОВЫЕ ПОЕЗДА

ЛАБОРАТОРИЯ В КОСМОСЕ

ГЛАВА СЕДЬМАЯ ШТУРМ ЛУНЫ

ПЕРВАЯ РАЗВЕДКА ЛУНЫ

АВТОМАТИЧЕСКАЯ ТАНКЕТКА

С ИСКУССТВЕННОГО СПУТНИКА

СОСЕДНИЙ МИР

ЛУНА-ГОРОД

КОГДА ЭТО ПРОИЗОЙДЕТ?

ГЛАВА ВОСЬМАЯ  В ДАЛЬНИЕ РЕЙСЫ

К ЖИВЫМ — ЖИВЫЕ

ПЛАНЕТЫ, О КОТОРЫХ МЫ НИЧЕГО НЕ ЗНАЕМ

К СОЛНЦУ

ПО СПУТНИКАМ ПЛАНЕТ

К ЗВЕЗДАМ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ