Текст книги "Открытие мира"
Автор книги: Борис Ляпунов
сообщить о нарушении
Текущая страница: 6 (всего у книги 12 страниц)
КОСТЮМ ЗВЕЗДОПЛАВАТЕЛЯ
Самолет на взлетной дорожке. Свое место в открытой кабине занимает летчик. На голове его – металлический шлем, поблескивающий стеклянными глазами. Вместо куртки и меховых сапог – прорезиненный костюм, полностью скрывающий тело: ни единой щелочки, ни одного отверстия – ничего, что соединяло бы с окружающим миром.
Нажимается пусковая кнопка на панели управления, запускается двигатель, набирает обороты турбина. Начинает поступать горючее в камеры сгорания. Горячая газовая струя со свистом вырывается наружу, двигатель жадно глотает воздух. Газ обретает упругую силу, все быстрее вращается турбинный диск. Самолет готов подняться в воздух. Набраны обороты, выросла тяга – и вот он уже несется по дорожке, отрывается от земли и вонзается в небо. Стрелка альтиметра упорно ползет вправо, отсчитывая тысячи метров высоты.
Казалось бы, здесь, в стратосфере, где царят холод и низкое давление, летчика в открытой кабине самолета ожидает неизбежная смерть.
Но наш летчик чувствует себя нормально. Его согревает электрический ток. Специальная мазь не дает замерзнуть стеклам очков. Внутри костюма – давление, позволяющее свободно дышать, и живительная струя кислорода, бесперебойно поступающая в легкие. Мозг работает четко. И самолет, подчиняясь воле пилота, упрямо идет вверх.
Скафандр для высотных полетов наряду с герметической кабиной – немалое достижение современной авиационной медицины и техники. Нельзя покинуть самолет, летящий на очень большой высоте, где слишком низко давление воздуха, пользуясь одним лишь кислородным прибором.
В скафандры думали одеть и стратонавтов, находящихся в открытой гондоле стратостата. Тогда потолок подъема увеличился бы до тридцати-сорока километров. Но появилось новое средство полета на большие высоты – ракета, а с ним возможность подняться на десятки, сотни километров.
А как быть с пилотами стратосферных ракет? Их ведь также надо защищать от «воздушной болезни», как называют иногда явления, вызываемые малым давлением и недостатком кислорода.
Костюм звездоплавателя.
Нельзя забывать, что подъем на большую высоту сопровождается значительной перегрузкой. В скафандре ее особенно трудно переносить. Поэтому, проектируя высотную ракету, инженеры обязательно предусматривают в ней изолированную от внешнего мира герметическую кабину.
Зато межпланетному путешественнику без скафандра не обойтись. Иначе он будет заперт в металлической коробке своего корабля, лишен всякой возможности выйти в мировое пространство, ступить на Луну и планеты. Необходим скафандр и на случай аварии, которую трудно ликвидировать, оставаясь внутри корабля. Словом, вылазка в пустоту будет неизбежной в космическом полете, а для этого звездоплаватель должен взять с собой специальный костюм, в котором можно дышать, двигаться в пустоте. К такому «пустолазному», а не стратосферному скафандру предъявят особые требования.
Нельзя сделать его из легкой непроницаемой ткани – внутреннее давление, которому не будет препятствовать пустота, раздует костюм, превратит его в пузырь. Надо, чтобы скафандр не стеснял движений и был удобен. В нем путешественник должен иметь запас кислорода, искусственную, бесперебойно очищаемую атмосферу, желаемую температуру. Скафандр должен позволять передвигаться в свободном пространстве, а также иметь средства связи с другими членами экипажа.
Наладить кислородное питание и очищение воздуха не будет чрезмерно сложной задачей – она и сейчас решается авиационной техникой при высотных полетах. Придется только позаботиться об увеличении запасов искусственной атмосферы в скафандре – мало ли какие неожиданности могут встретиться разведчику вселенной!
Ткань с прослойками или металл будет материалом костюма звездоплавателя. Более того, вероятно, в нем будет еще и слой брони – какой, покажет будущее. Метеорная опасность существует не только для ракеты, но и для человека, покинувшего ее. Правда, вероятность попадания метеора в человека еще меньше, чем в ракету. Тем не менее бронировать скафандры или нет – этот вопрос, вероятно, решат, учитывая опыт первых вылетов в мировое пространство.
Регулировать температуру внутри одежды звездоплавателя помогут электрическое отопление и лучи солнца. Циолковский предложил применить плащ из темной материи, который накидывался бы на блестящую поверхность скафандра, когда станет холодно.
Но только этим не решить сложной проблемы. На близких к Солнцу «горячих» планетах – Меркурии и Венере – костюм надо будет охлаждать. На холодных – Плутоне, например, – обогревать, иначе в скафандре можно будет замерзнуть.
Телефон и радио – испытанные средства связи. Они, вероятно, не подведут и в необычайных условиях космического полета.
Представьте себе, что путешественник выбрался через двойной шлюз в пустоту. Тяжести нет, и легкий толчок унесет его прочь, если он не привязан тросом. По тросу же нетрудно вернуться обратно. Ну, а если трос оборвется, что тогда? Останется подчиниться законам небесной механики и превратиться в вечного странника, блуждающего в межпланетном пространстве? Нет, портативный ракетный двигатель в ранце за спиной или отдача при выстреле из пистолета вернут заблудившегося обратно, сообщая ему толчками движение в нужном направлении.
Итак, мы с вами на бумаге очень просто решили проблему создания межпланетного скафандра. Однако из опыта авиации известно, что со скафандром пришлось порядочно повозиться! Здесь же придется потрудиться еще больше. Но как от самого самолета в конце концов перейдут к космическому кораблю, так и от высотного костюма летчика дойдут до костюма звездоплавателя, в котором он побывает за атмосферой и вступит на почву неведомых миров.
МЕЖПЛАНЕТНЫЕ ПУТЕШЕСТВИЯ РАДИОВОЛН
Летом 1920 года из Неаполя вышла яхта и взяла курс в открытое море. Это была экспедиция, но не за диковинными рыбами и растениями больших глубин и не за сокровищами погибших кораблей. Огромные антенны изуродовали стройный корпус яхты. Невиданной еще мощности приемник со множеством ламп установлен был в радиорубке. Не корабль, а плавающая радиостанция бороздила воды Средиземного моря.
Уже давно то там, то здесь коротковолновики ловили странные шумы, шорохи, трески… Кое-кому чудилась какая-то правильность в капризном шепоте радиоволн. Любители спешили оповестить мир о сигналах с других планет и прежде всего с Марса. Яхта вышла на охоту за таинственными сигналами, столь смущавшими умы некоторых ученых.
То же повторилось и в год великого противостояния, когда Землю и Марс разделяли «только» пятьдесят пять миллионов километров. А что такое они для радиоволн, не знающих преград в мировом пространстве? И думали, что марсиане, если они только существуют, захотят установить связь со своими соседями.
Горячие головы уже мечтали о регулярном радиообмене депешами с Марсом. Писатели, забегая вперед, описывали воображаемые разговоры с марсианами.
К чему выдумывать сложные системы световых или иных сигналов, «исписывать» лицо планеты разными геометрическими фигурами из лесных насаждений, когда можно пользоваться межпланетным радиотелеграфом? Радиоволнам не страшно расстояние. Со скоростью света пробегут они космические бездны, принеся вести о том, что мы, возможно, не одиноки во вселенной. Уж если слабенькие любительские приемники ловили что-то похожее на сигналы, так сверхмноголамповый приемник их отыщет – в том не может быть сомнений.
Однако, как ни изощряли слух радисты, сигналов обнаружить не удалось. Экспедиция вернулась обратно ни с чем.
Не пришлось экспедиции убедиться и в том, что радиоволны способны совершать межпланетные путешествия. Только много позднее это доказали другим, более правильным путем. Чем ждать, пока кто-то неведомый пришлет сигналы, решили послать их сами. Но здесь сразу же встало препятствие, столь серьезное, что о нем стоит, рассказать поподробнее.
Мы живем в мире электромагнитных колебаний, к которым принадлежат и радиоволны. Бесчисленные передатчики – плавающие, летающие, стоящие на земле – день и ночь посылают их в пространство. Волны совершают замечательные путешествия. Некоторые из них могут несколько раз подряд с головокружительной быстротой обогнуть земной шар.
Но покинуть Землю и вырваться в межпланетные просторы им не удается. Непреодолимая преграда стоит на их пути, и виновником этого является Солнце. Невидимые ультрафиолетовые лучи на больших высотах, где воздух сильно разрежен, обладают особенно большой энергией. Они ионизируют газовые частички, создавая электропроводящие слои, отражающие радиоволны. Кроме того. Солнце посылает потоки заряженных частиц.
Заряженные электрически частицы образуют броню для волн. И на разных высотах, от ста километров и выше, в атмосфере постоянно находятся крепко запертые двери, не дающие радиоволнам покинуть Землю.
Однако и тут нашли лазейку. Короткие волны, несущие большую электромагнитную энергию, могут проникать через первый слой. У них хватает силы пробить электрический панцирь и подняться выше него. Но и они вынуждены в бессилии останавливаться перед другой преградой. Только самые короткие волны, которые посылает радиолокатор мощным пучком, способны прорваться через все отражающие слои атмосферы и пуститься в далекие космические путешествия.
Несколько лет назад радиолуч впервые был послан на Луну и вернулся обратно. Локация Луны, возможность которой еще ранее предвидели советские ученые, – выдающееся событие в истории науки. Его значение не только в том, что удалось прямым, а не косвенным путем точно измерить расстояние до нашего спутника. Прикосновение радиоволнами к другому небесному телу положило начало новому многообещающему методу астрономических исследований – методу активного изучения окружающих нас миров. До сих пор астрономы вынуждены были довольствоваться тем, что расскажет им свет – этот единственный вестник далеких звезд и планет. Теперь настало иное время. Человек находит способы изучать процессы, происходящие вне Земли, далеко за пределами своей планеты, сам, своими силами, посылая разведчиков в глубины космоса.
Локация Луны.
Радиолокация даст возможность не только проследить за изменениями расстояния от Земли до Луны – оно ведь меняется, бывая то больше, то меньше, – но и узнать о том, какова лунная поверхность. Отраженный луч позволяет судить об этом. Так, наблюдения за отражением радиоволн подтвердили существование слоя пыли, покрывающего Луну. Делались попытки измерять температуру поверхности нашего спутника, улавливая излучаемые им слабые радиосигналы.
Радио выступит в роли небесного топографа и поможет составить подробные карты соседних с нами планет. Радиоволны проникнут туда, куда не может попасть свет, – за густые газовые оболочки планет-гигантов, за облака Венеры. Локация сыграет свою роль и в разгадке многих тайн других планет.
Можно смело сказать, что теперь еще больше раздвинулись рамки мира. Лабораторией человека, изучающего природу, постепенно становится и космос, ибо локация планет – это уже не пассивное наблюдение, а грандиозный научный эксперимент в масштабе не только Земли, а целой солнечной системы. Насколько возрастет размах таких опытов, когда сумеют перенести их за атмосферу, на внеземную станцию!
Радиотехнике по праву будет принадлежать исключительная роль в завоевании межпланетного пространства. Сейчас она уже помогает управлять полетом ракет, поднимающихся в заоблачные высоты, передавать показания приборов, сведения о работе двигателя. Одновременно радио доносит по многим каналам связи несколько сигналов, не мешающих друг другу. Достижения радиотехники последних лет позволяют, не поднимаясь с Земли, побывать в стратосфере: все, что отмечают приборы, сразу же становится известно на земном пункте наблюдений.
Считают, что не за горами составная ракета – спутник Земли. Это будет своеобразный радиомаяк за атмосферой, постоянная автоматическая лаборатория в космосе. Такое техническое чудо – космическую лабораторию – можно осуществить благодаря величайшим завоеваниям техники нашего века.
Металлургия даст легкие, но прочные сплавы, которые не побоятся ни тысячеградусной температуры в работающем ракетном двигателе, ни холода межпланетного пространства. Радиотехника снабдит ракету миниатюрным, но достаточно мощным передатчиком, чтобы посланные им радиоволны смогли пробить «панцирь» атмосферы и принести нам сигналы с космического корабля. Приборы для изучения жизни Солнца и космических лучей создадут приборостроители. И настанет торжественный день старта, за которым будет следить вся Советская страна, весь мир.
Автоматическая ракета-спутник немыслима без радиопередатчика. А ведь всего три такие ракеты нужны, чтобы вести телевизионные передачи из одного пункта для всей планеты. Такие ретрансляционные промежуточные станции увеличили бы дальность телевидения до тысячекилометровых расстояний. Волны, на которых идут передачи, распространяются примерно в пределах прямой видимости – лишь на десятки километров. Если бы ретрансляционную станцию поднять над Землей, возможности телевидения выросли бы необычайно – я говорю о внеземных отражателях, поставленных так, что они всегда будут «висеть» в одном месте, словно поднятые на вершину невидимой горы. Только круговая космическая скорость и выбранное нужным образом расстояние до спутника позволят так сделать. Предлагали использовать для этого Луну. Искусственные луны удобнее. Дальновидение станет действительно дальновидением!
Астрономическая обсерватория, вынесенная ракетой в космос, будет иметь радиолокационные установки такой мощности и таких размеров, какие трудно сегодня представить. Слабая тяжесть, неисчерпаемая энергия, отсутствие атмосферных помех создадут там для них идеальные условия. Расширятся возможности радиоастрономии. Подробная карта Марса, исследование поверхности Венеры и гигантских планет солнечной системы, скрытых облаками ядовитых газов, локация Солнца – эти реальные уже сейчас проблемы получат свое дальнейшее развитие.
Может быть, научатся локировать планеты другими невидимыми лучами. Ведь, например, проникают сквозь туман и возвращаются обратно инфракрасные лучи. Экраны таких локаторов покажут истинное лицо планет, скрытое непрозрачной для света атмосферой. Невидимые лучи вызывают свечение минералов, растений, горных пород. Волшебными красками засияет ожившая чудесная карта далекого мира! С помощью радиотелескопов, возможно, будут улавливать излучения Солнца, звезд, звездных скоплений.
Предполагают, что в мировом пространстве существуют своеобразные природные радиостанции, посылающие сигналы из космоса, говоря о каких-то еще неведомых процессах в скоплениях раскаленной материи. Когда удастся проникнуть в эти тайны, новое слово – радиоастрономия – наполнится еще более глубоким содержанием.
Радиолокация облегчит посадку на планеты и возвращение космического корабля на Землю. Наконец межпланетным сообщениям нужна надежная служба связи – ее тоже обеспечит радио.
На экране земного телевизора – передача с ракеты-автомата.
Управляемые беспилотные ракеты полетят на разведку к Луне и планетам. Телевизионные передачи с ракет из мирового пространства и вблизи планет, навигация с помощью радиомаяков – спутников планеты, разговор экипажа ракеты с Землей и с другими ракетами – все это будет возможно благодаря великому открытию Попова.
Когда-то люди услыхали голос с неба: «Говорит „Марс“! Высота девятнадцать километров…» Это были позывные рации советского стратостата. Стратонавты рапортовали о подъеме в поднебесье.
Придет время, и люди услышат: «Земля! Говорит Луна! Говорит Марс!» То будет не голос мифических селенитов – жителей Луны – или обитателей Марса, а голос советских людей, впервые совершивших полет к иным мирам.
НЕБЕСНЫЕ ДОРОГИ
Еще далеко до эскизного проекта, до рабочих чертежей и технологических карт, до заводских цехов и стартовой площадки. Звездные капитаны и штурманы еще только в начале пути, ведущего к долгожданному дню первого старта, – пути от школьной и вузовской скамьи до исследовательского института, завода, ракетодрома.
Ракета-автомат с телевизионным передатчиком.
Еще ни один космический корабль не поднимался с Земли, но уже пролагаются небесные дороги на карте вселенной. От Земли до Луны и планет вычерчиваются маршруты межпланетных кораблей и с точностью до минуты рассчитывается ход будущих перелетов. Это можно сделать потому, что пути планет известны нам на много лет вперед, хотя до них миллионы и миллиарды километров.
В пустоте мирового пространства, разделенные огромными расстояниями, мчатся они по строго определенным путям, со строго определенными скоростями. Закон всемирного тяготения властвует над хороводом планет, послушно бегущих вокруг Солнца и в то же время вертящихся, как волчки, вокруг своих осей.
По эллипсам движутся цели – планеты – и попасть на них – наша задача. Не случайно сказано: цель, ибо путешествие к любой планете можно уподобить выстрелу с одного самолета по другому, также летящему в воздушных просторах.
Стрелок целится не в противника, а туда, где его еще нет, но где он будет. Учитывая скорость своего и вражеского самолета, он направляет оружие в ту точку пространства, где должен появиться враг. Дело не очень простое – оба корабля движутся, и выстрелить надо в совершенно определенный момент. Иначе неизбежен промах. Пуля, снаряд не встретят цели. Выстрел пропадет впустую.
Почти тридцать километров в секунду проходит Земля, столько-то километров – планета. По кривой, указанной небесной механикой, полетит ракета, чтобы прибыть в определенный час к месту назначения, будь то Марс, Венера, Меркурий, Сатурн или другая планета. Корабль и планета будут неуклонно сближаться друг с другом. «Свидание» состоится в том случае, если штурман точно рассчитает путь, если старт состоится в точно назначенное время, если ничего непредвиденного не случится в дороге. Придется все же взять лишний запас топлива, необходимый для того, чтобы убыстрить бег корабля или замедлить его, если это понадобится.
Небесные дороги необычайны не только тем, что они протянутся на миллионы километров. Как мы уже знаем, движение по ним, когда достигнута нужная скорость, не потребует затраты энергии: инерция и притяжение Солнца и планет «бесплатно» помчат корабль.
Чтобы затратить как можно меньше топлива, мы должны использовать все возможности, какие предоставляет нам сама природа. Вылетать с Земли необходимо в направлении ее движения по орбите – тогда скорость ракеты будет складываться со скоростью Земли. Мы получим таким образом прирост скорости. Кроме того, нам поможет Солнце. Когда двигатель перестанет работать, солнечное притяжение сделает корабль небесным телом, двигающимся, как и планеты, по эллипсу.
Время, скорость и направление вылета можно рассчитать так, чтобы корабль на своем пути встретил планету.
Кратчайший путь – прямая – не всегда самый выгодный. Межпланетному кораблю понадобится намного больше топлива, если он не возьмет себе в союзники скорость движения Земли по орбите и притяжение Солнца.
Несколько по-иному произойдет лунный перелет. Притяжение Солнца почти одинаково для Земли и для Луны, составляющих вместе как бы двойную планету. И потому, отправляясь на Луну, межпланетный корабль должен сначала преодолеть власть Земли, а затем бороться с лунным притяжением, чтобы замедлить скорость падения.
Путь корабля может быть так рассчитан, что он обогнет планету или Луну и без посадки возвратится на Землю.
Кораблю, взлетающему с внеземной станции, понадобится еще меньше топлива, так как он получает в союзники не только скорость движения Земли по орбите, но и круговую скорость искусственного спутника.
Начало и конец пути проходят через атмосферу. Подлетая к Луне или Меркурию, лишенным газовой оболочки, придется бороться с притяжением единственным способом – тормозить падение включением двигателя. При спуске на планеты, имеющие атмосферу, добавляется еще возможность гасить скорость сопротивлением газовой оболочки. Описывая круги вокруг планеты и с каждым оборотом опускаясь все в более плотные воздушные слои, корабль может постепенно снижать скорость. Последний способ выгоднее, так как не требует расхода драгоценного топлива. На этот метод и указал раньше других Циолковский, говоря о возвращении на Землю из космического рейса.
Сейчас уже рассчитываются пути и сроки лунного перелета, путешествий на Марс, Венеру, Меркурий. Остальные планеты некоторые исследователи считают пока недоступными. Значит ли это, что мы никогда не сможем посетить их? В ближайшем будущем – нет, в более отдаленное время, конечно, сможем.
Циолковский считал главной целью звездоплавания отнюдь не посещение планет. Дело пойдет далеко не так, говорил он. Высадка на крупных небесных телах чрезвычайно трудна. Только на астероидах было бы легко побывать. И главное, ради чего будут совершаться полеты в мировое пространство, – это само мировое пространство с его запасами солнечной энергии – подлинным сокровищем вселенной, пространство, сулящее свободу от пут тяжести.
Наука и техника развиваются так быстро, что меняют намеченные сроки: отдаленное будущее становится близким, реальным. Если сначала Циолковский говорил о сотнях лет, нужных для воплощения его идей, то впоследствии – уже только о десятках.
Быть может, атомная энергетика скажет свое слово раньше, чем предполагают, и тогда многое из области звездоплавания устареет, не родившись, многое станет возможным значительно скорее. Дороги к планетам – в наших руках. Дело за космическим кораблем, путь к планетам наука ему укажет.
Теперь, чтобы закончить рассказ о небесных дорогах, следовало бы описать одну из них – от старта до приземления. Но вряд ли стоит это делать. То, что придется увидеть и пережить межпланетным путешественникам, трудно описать. Изумительная картина вселенной во всем ее величии развернется перед ними из окон корабля. И вряд ли сумеет кто-нибудь сегодня нарисовать этот пока еще сказочный для нас мир. Среди нас будут звездные капитаны, участники космических рейсов, и те, кто, оставаясь на Земле, станут следить за героической эпопеей первых полетов во вселенную.
Тогда узнаем из газет, увидим на экранах телевизоров и кино, услышим по радио о путешествиях к другим мирам. Не так уж много времени осталось ждать репортажа из космоса. А выдумывать стоит ли? Действительность обгонит выдумку, ибо нам выпало счастье жить в эпоху великих дел, смелых дерзаний, грандиозных свершений.
