Текст книги "Полет на Луну"

Автор книги: Георгий Гуревич

Соавторы: Борис Ляпунов,Вадим Левин,Карл Гильзин,Ю. Хлебцевич,Н. Варваров,Юрий Степанов,Марк Поповский,И. Фридман,Юрий Долгушин,Л. Орлов
сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 9 страниц)

Полет на Луну

Всесоюзное учебно-педагогическое издательство

Трудрезервиздат

Москва 1955

Введение

В этой книге вы прочтете о первом полете на Луну. Пока на Луне еще никто не был, люди полетят туда в будущем.

А что такое будущее? Это ваши дела, юные читатели, то, что вы изготовите, соорудите, создадите, выстроите, когда станете взрослыми, мастерами своего дела. Таким образом, книга эта написана о ваших делах, об изделиях ваших рук.

Герои книги – ваши сверстники. Сегодня они школьники, ремесленники, студенты. Алеша Соколов, например, учится в третьем классе и даже не знает, что станет штурманом. Профессор Сизов пока еще студент, но уже мечтает о межпланетных путешествиях.

Мечта воплощается в жизнь – таков естественный ход развития. Меньше ста лет назад подводные и воздушные корабли были мечтой, сейчас на них плавают и летают ваши отцы и братья. Пуск атомной электростанции, создание новых морей, разведение субтропических садов на Севере, использование меченых атомов, операции сердца – эти события сегодняшнего дня далеко опередили самые смелые фантазии прошлого века.

И межпланетные путешествия – мечта многих поколений – перестали быть только мечтой. Недавно на сессии Всемирного Совета мира в Вене президент Академии наук СССР А Н. Несмеянов сказал, что наука достигла такого состояния, когда реальна посылка ракетного корабля на Луну.

Ракеты с автоматическими приборам уже поднимались в верхние слои атмосферы на высоту в несколько сот километров. Первый шаг сделан. Предстоит преодолеть еще много трудностей, но все-таки уже не за горами тот день, когда люди высадятся на Луне.

Когда это произойдет? Осторожные специалисты полагают, что лет через 50, не раньше. Другие считают, что достаточно лет 20–30. Пожалуй, наши юные читатели успеют стать взрослыми, взрослые – состариться. Но предположим, этот срок уже прошел, вы перевернули страницу, и перед вами…

Земля-Луна
1974 г

Дорогие читатели!

25 ноября 1974 года в полет на Луну отправился первый межпланетный корабль с пассажирами.

«Сбылась вековая мечта человечества», – так сказано в сообщении Академии наук. Четверо смелых путешественников покинули земной шар.

Зная интерес наших юных читателей ко всем подробностям полета на Луну, редакция приняла решение немедленно, не дожидаясь возвращения путешественников с Луны, приступить к опубликованию материалов о первом полете. Всего будет выпущено два сборника. В этот, первый сборник вошли беседы с экипажем межпланетного корабля и с участниками подготовки полета, записанные за несколько дней до старта, статьи и корреспонденции, опубликованные в различных газетах, а также радиосообщения с межпланетного корабля и с Луны. Более подробный отчет о научных исследованиях на Луне и об итогах экспедиции будет опубликован во втором сборнике, который выйдет уже в будущем, 1975 году.

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ
ТРУДНОСТИ ПОЗАДИ

Рождение астронавтики

Директор Центрального музея астронавтики профессор А. И. Неверов.

Сейчас, когда весь мир с нетерпением ждет свершения первого в истории межпланетного полета, перенесемся мысленно в то время, когда наука впервые обратилась к проблеме межпланетных путешествий.

…Самый рубеж двух столетий, прошлого и нынешнего. Калуга – захолустный городок царской России. Небольшой домик на берегу реки. Уже далеко за полночь, но одно из его окон светится. Керосиновая лампа освещает почти пустую комнату, простой деревянный стол, книги, стопку школьных тетрадей. В глубокой задумчивости склонилась над столом человеческая фигура. Рука, только что выписывавшая обыкновенным карандашом на листе бумаги сложные математические формулы, застыла в неподвижности.

Какие мысли теснились в голове у этого человека, о чем мечтал он в этой одинокой комнатке?

Уже тогда, три четверти века назад, Константин Эдуардович Циолковский, в то время скромный учитель, ясно представлял ракету, уносящую посланцев Земли на Луну и планеты солнечной системы. Опережая на десятилетия свою эпоху, мысль этого безвестного тогда ученого рисовала картины, которые многим его современникам казались утопией, безудержной фантазией.

Мы – свидетели того, как эти мечты ученого становятся реальной действительностью. Мы сами воплощаем их в действительность. И с величайшим уважением и благодарностью склоняем мы голову перед памятью Константина Эдуардовича Циолковского, чьи замечательные идеи и настойчивый многолетний труд привели к созданию науки о межпланетном полете, о плавании в океане мирового пространства. Эта наука получила название астронавтики или космонавтики (по-гречески «астрон» – звезда, «космос» – вселенная, мировое пространство, «навтика» – мореплавание). Циолковский называл ее звездоплаванием.

В 1903 году был опубликован классический труд Циолковского, заложивший основы астронавтики: «Исследование мировых пространств реактивными приборами». Только через 10–15 лет после этого за рубежом появились работы, посвященные межпланетному полету. Все основные, фундаментальные проблемы астронавтики были поставлены Циолковским и подвергнуты им научному анализу. Предложенные Циолковским решения этих задач, его идеи лежат в основе всей современной астронавтики.

Циолковский выдвинул гениальное предложение: использовать для межпланетного полета жидкостный ракетный двигатель. Реакция, отдача струи раскаленных газов, вытекающих из ракетного двигателя, – вот та сила, которая одна только может унести межпланетный корабль за сотни тысяч и миллионы километров от Земли, разорвать цепи земного тяготения.

Простые пороховые ракеты были известны за многие столетия до Циолковского. Их широко использовали в разных странах и в разное время для фейерверков, для сигнализации, в качестве оружия и т. д. Но только Циолковский увидел в ракете средство для осуществления межпланетных полетов.

Циолковскому было ясно, что простая пороховая ракета не годится для этой цели – ведь пороховой двигатель работает обычно только считанные доли секунды, пока в нем горит топливо – порох. Для межпланетного корабля нужен ракетный двигатель другого типа – способный работать более продолжительное время. Но такого двигателя не существовало.

И Циолковский изобрел ракетный двигатель, работающий не на твердом, а на жидком топливе. Без реактивного двигателя, работающего на жидком топливе, невозможно было бы существование всей современной реактивной авиации, давно уже вышедшей на простор сверхзвуковых скоростей. Кто не видел стремительных реактивных самолетов, молнией проносящихся от горизонта к горизонту или расчерчивающих голубое небо белыми расплывающимися кривыми! Эра реактивной авиации была предсказана Циолковским за много лет до появления первого реактивного самолета.

Но и реактивные двигатели самолетов не пригодны для осуществления межпланетного полета. Ведь они нуждаются в воздухе для своей работы, а воздуха нет в мировом пространстве. Очевидно, для космического корабля нужен был двигатель, который работал бы на жидком топливе и вместе с тем не нуждался в воздухе.

Такой двигатель – его называют жидкостным ракетным – изобрел Циолковский.

Этот двигатель прошел за три четверти века большой путь развития.

Первые четыре-пять десятилетий идеи Циолковского медленно и с трудом пробивали дорогу. Зато потом, начиная с середины нашего века, жидкостные ракетные двигатели стали стремительно развиваться. Все чаще устанавливались они на ракетах – высотных, дальних, метеорологических, на самолетах-истребителях, на управляемых снарядах. Все дальше, выше и быстрее стали летать самолеты и ракеты с этими двигателями. Были достигнуты высоты в сотни и тысячи километров, скорость полета в несколько километров в секунду, дальность – во много тысяч километров! Жидкостный ракетный двигатель стал надежным и совершенным. Однако создание этого двигателя еще не решало всей задачи межпланетного полета до конца (хотя от него и зависит главное). Каким должен быть сам межпланетный корабль, способный совершить полет на Луну или планеты солнечной системы? И на этот вопрос Циолковский дал исчерпывающий ответ.

Циолковский знал, что для преодоления земного тяготения, стоящего преградой на пути всякого межпланетного полета, кораблю должна быть сообщена огромная скорость, не меньше так называемой скорости отрыва, которая равна 11,2 километра в секунду, или 40 000 километров в час. Сколько же топлива нужно израсходовать, чтобы корабль приобрел такую невиданную скорость? Без ответа на этот вопрос нельзя спроектировать никакого межпланетного корабля. Если бы масса корабля оставалась в полете все время одной и той же, не составляло бы никакого труда решить данную задачу. Но масса межпланетного корабля, как и всякой ракеты, не остается постоянной в полете, она непрерывно и быстро уменьшается. Ведь па межпланетном корабле при взлете запас топлива составляет большую часть массы корабля – масса самого корабля и его полезной нагрузки по сравнению с топливом очень невелика. Почти все топливо расходуется за короткие минуты разгона корабля при взлете. Как же можно считать массу корабля постоянной!

До Циолковского наука о движении – механика – еще не умела рассчитывать движение тел с сильно изменяющейся массой. Механику тел переменной массы нужно было создавать заново – без нее нельзя было рассчитать полет ракет над Землей и полет космических кораблей в межпланетном пространстве. Честь создания этого нового важнейшего раздела механики принадлежит Циолковскому. Интересно, что почти одновременно с Циолковским и независимо от него над этой же проблемой работал другой известный русский ученый – И. В. Мещерский.

Разработка механики тел переменной массы, являющейся теоретической основой науки о движении ракет – ракетодинамики, а также астронавтики, – одна из величайших заслуг Циолковского.

Во всем мире знают установленный им закон движения ракеты, так называемую формулу Циолковского.

Формула эта выглядит так:

где V – обозначает конечную скорость ракеты; W – скорость истечения газов из сопла двигателя; М _m– массу топлива; М _k– массу корпуса, механизмов, полезного груза ракеты.

Формула эта позволяет подсчитать, сколько топлива нужно взять, чтобы получить необходимую скорость.

Мало того, формула прямо указывает, какими путями должна идти ракетная техника. Чтобы увеличить скорость ракеты V, необходимо либо увеличить W – скорость истечения газов, либо увеличить

– отношение массы ракеты при взлете к массе ракеты без топлива, иначе говоря, увеличить долю топлива в общем взлетном весе ракеты.

Идя по первому пути, конструкторы ракетных двигателей настойчиво боролись за увеличение скорости истечения, находя все новые виды топлива для двигателей, совершенствуя их охлаждение. Уже двадцать лет назад скорость истечения газов из лучших жидкостных ракетных двигателей составляла 2500 и более метров в секунду. Сейчас эта скорость увеличена до 4000 и даже 4500 метров в секунду.

Второй путь совершенствования ракетной техники – увеличение относительного запаса топлива на ракете. Чем большая часть взлетного веса ракеты приходится на долю топлива, тем больше конечная скорость ракеты. Можно построить ракету, где вес топлива в 3–4 раза превышает вес самой ракеты. Но для космических рейсов нужно, чтобы топливо весило в десятки и сотни раз больше, чем сама ракета.

И снова Циолковский указал на замечательную возможность преодолеть эту, казалось бы, непреодолимую трудность. Он предложил использовать составные ракеты, или ракетные «поезда». Межпланетный ракетный «поезд» составляется из нескольких связанных между собой ракет, причем ракеты, в которых все топливо выработано, отделяются от «поезда» и падают на Землю. В результате может быть достигнута очень большая конечная скорость. Идея Циолковского нашла широкое применение в ракетной технике. Развил эту идею советский ученый Ф. А. Цандер. Он предложил не сбрасывать на Землю опустошенные ракеты-ступени «поезда», а расплавлять их в специальных котлах и сжигать расплавленный металл в ракетных двигателях корабля. Естественно, что такое превращение вредного «балласта» в драгоценное топливо способно значительно увеличить скорость корабля. Цандер провел и первые опыты по сжиганию металлического «горючего» в жидкостных ракетных двигателях.

Ракетные «поезда» – составные ракеты – применяют уже давно. В частности, с помощью составных ракет в межпланетное пространство были заброшены искусственные спутники (о них речь ниже).

Но даже ракетные космические «поезда» не могут разорвать цепи земного тяготения и доставить людей на планеты или хотя бы на Луну. И опять-таки Циолковский высказал еще одну гениальную идею, которая долгие годы казалась утопической, а в наши дни уже реализована и с каждым годом будет приобретать все большее значение. Речь идет о создании искусственных спутников Земли и использовании их в качестве промежуточных топливозаправочных станций в мировом пространстве. Первые искусственные спутники, правда пока автоматические, без людей, уже начали свой бесконечный полет вокруг Земли. Они оказывают немалую службу науке. Но и теперь эти скромные спутники еще очень далеки от того, чтобы стать межпланетными транзитными вокзалами. Заправка топливом в мировом пространстве все еще связана с огромными трудностями. Эта проблема еще не решена. Но пройдут годы, и десятки и сотни искусственных спутников различной формы и назначения будут «крейсировать» в межпланетном пространстве, обращаясь на разных высотах вокруг Земли, Луны, а потом и вокруг Венеры, Марса, Солнца. С их помощью станет возможным посещение многих отдаленных уголков солнечной системы.

Благодаря трудам советских ученых и инженеров, учеников и последователей Циолковского, ракетная техника стремительно развивается. На пассажирских трассах нашей страны и далеко за ее пределы совершают полеты гигантские самолеты с совершенными реактивными двигателями. Мы имеем свой могучий воздушный флот. Теперь мы обзаводимся и своим космическим флотом. Это – лучший памятник творцу астронавтики Константину Эдуардовичу Циолковскому.

Межпланетный вокзал

Начальник взлетной установки инженер К. Д. Савельев.

Ноябрь. В горах уже наступила зима. Снеговая линия сползла в долины, побелели каменистые луга, глубоким снегом засыпаны перевалы. Хевсурские селения в далеких ущельях теперь отрезаны до мая. Там началась зимовка. Газеты и письма туда придется доставлять на вертолетах.

Но в одном ущелье не прекращается движение. Нескончаемым потоком идут грузовики, рычат бульдозеры, сгребая снег. Даже лавина прервала движение машин не больше чем на полчаса. Здесь проходит дорога к новому городку у подножья Казбека. Городок невелик: мастерские, склады, ангар, несколько жилых домов. Самое замечательное сооружение в нем – эстакада. Пересекая овраги и ледники, прорезая шершавые красноватые туфы, она устремляется вверх, все выше и выше, туда, где на серебристой вершине Казбека ночуют облака.

Городок у подножья – это первый в мире Межпланетный вокзал, а эстакада – взлетная полоса космического корабля. Отсюда он отправится на Луну, разрывая путы земного тяготения.

Чтобы победить могучее притяжение Земли, прежде всего необходимы огромные скорости. Получить гигантскую скорость при наименьшей затрате горючего старались и конструкторы, создавая корабль, и астрономы, рассчитывая трассу, и мы – строители межпланетного вокзала.

Чтобы скорость корабля была возможно большей, следует использовать вращение Земли. Лодка плывет по течению быстрее, чем против течения. Скорость межпланетного корабля будет выше, если он полетит по направлению вращения Земли, то есть с запада на восток. Но скорость вращения Земли не везде одинакова. Она равна нулю у полюса, а у экватора достигает 465 метров в секунду. Поэтому желательно было расположить межпланетный вокзал как можно дальше от полюса. Мы выбрали Центральный Кавказ – 43-й градус северной широты. Скорость вращения Земли здесь около 340 метров в секунду. Эти 340 метров в секунду – наш прямой выигрыш.

Плотная воздушная атмосфера окружает Землю. Прежде чем вырваться в межпланетное пространство, космический корабль должен преодолеть сопротивление воздуха. Поэтому лучше всего стартовать с вершины высокой горы, например с Казбека, на высоте 5 километров над уровнем моря. Давление воздуха здесь почти вдвое ниже, чем на морском берегу, и значительная часть воздушного слоя останется позади прежде, чем корабль оторвется от взлетной эстакады.

Корабль должен весить как можно меньше, а основной его груз – топливо. Поэтому важно посильнее разогнать корабль на взлетной установке и отправить в полет с наибольшей возможной скоростью – тогда в пути ему потребуется меньше топлива. Для разгона корабля и служит эстакада, ведущая на вершину Казбека.

Старт будет дан у подножья горы. Ровно в 10.00 25 ноября я нажму кнопку, и включатся двигатели платформы, на которой покоится межпланетный корабль. Эти двигатели будут работать недолго, всего лишь 25 секунд. За 25 секунд они примчат платформу и тяжелый корабль на вершину горы. А там пути разойдутся: платформа скатится вниз, а освобожденный корабль полетит вверх. Скорость его на вершине горы достигнет 650 метров в секунду, и лишь в этот момент начнут работать двигатели самого корабля.

До сих пор в межпланетное пространство отправлялись только автоматические ракеты без людей.

Они стартовали со взлетной установки – высокой металлической башни. Для «Луны-1» построена более совершенная взлетная установка – кавказский межпланетный вокзал. Вслед за первым кораблем отсюда отправится и «Луна-2». Мы надеемся, что в будущем с нашего вокзала начнут свой путь корабли «Марс-1» и «Венера-1».

Посланцы земного шара

(Из отчета о пресс-конференции).

Врач долго допытывается – сколько нас, корреспондентов, все ли пришли, заготовлен ли у нас список вопросов, не будем ли мы повторяться. «Даже перед земными дальними перелетами полагается полный отдых, – говорит он. – Имейте в виду: через час конференция будет закрыта. Никаких добавочных вопросов, никаких добавочных свиданий. Я отвечаю за покой межпланетных путешественников. Даже члены семей не допускаются сюда».

Мы ждем на застекленной веранде. Тишина. В этом доме отдыха сейчас только четыре человека – экипаж корабля «Луна-1». Поздняя осень. Дачный поселок как будто вымер, на шоссе не видно ни одного человека. И только горные реки неумолчно рокочут под нами. В одной из них вода пенистая, бело-голубая, в другой – совсем темная. Реки сливаются тут же, у самого дома отдыха, но вода их не смешивается, по правому берегу тянется светлая струя, по левому – темная. И так до самого горизонта они идут рядом, но не вместе, ни одна река не хочет подчиниться другой.

Ждать приходится недолго. Дверь отворяется, и вот они перед нами – посланцы земного шара, отбывающие на Луну. Впереди – командир корабля Михаил Андреевич Сизов. Он невелик ростом и в мешковатом лыжном костюме кажется полным. Штурман Соколов тоже в лыжной куртке – они собирались побродить по горам. А конструктор и врач сражались в шахматы, у одного из них подмышкой доска. Победил, очевидно, врач: его черные глаза оживленно блестят и на губах усмешка. Инженер смотрит хмуро и сосредоточенно, должно быть, он еще обдумывает свой последний неудачный ход.

Как условлено, общие вопросы задает один из нас – старший по возрасту.

– Мы просим, чтобы вы рассказали о себе – о своей жизни, своих работах, – говорит он.

Отвечает профессор Сизов. «По-моему, сейчас не время распространяться, – начинает он. – Когда мы вернемся с Луны, действительно, будет о чем рассказать. Вот мы, четверо, – рядовые советские специалисты. Нам поручено лететь на Луну. Я – по специальности астроном, учился в Московском университете, остался там в аспирантуре, занимался небесной механикой и астрофизикой, изучал природу Луны и планет, сейчас преподаю в том же Московском университете. Мне 41 год. Наш инженер, товарищ Тамарин, моложе меня на год. Он заместитель главного конструктора межпланетного корабля. Я представляю в полете, так сказать, теорию, науку, а товарищ Тамарин – практику. Он воспитанник детского дома, родители его были замучены фашистами. Потом Юрий Николаевич окончил ремесленное училище, работал на авиазаводе токарем, учился заочно, стал инженером-конструктором, принимал участие в создании новейших сверхскоростных самолетов, проектировал автоматические ракеты и, наконец, работал в бюро «Л», где рождался наш корабль. Доктор Акопян – сотрудник Института авиационной медицины, был старшим врачом на ионосферных авиалиниях, написал научный труд «Внеземная биология». Штурман товарищ Соколов – самый молодой из нас. Он родился в 1945 году, месяц назад ему исполнилось 29 лет. Но он уже Герой Советского Союза, участник рекордных полетов на высоту и дальность. Он был штурманом в кругосветном беспосадочном перелете по маршруту Москва – Северный полюс – Южный полюс – Москва. Но об этом много писалось в газетах. Вот – коротко о нас. Я думаю – достаточно. Но обязательно напомните своим читателям, что первый космический полет подготовили многие люди – астрономы, конструкторы и другие специалисты. Полет на Луну – их общая заслуга. Эту работу возглавляли профессор Хоменко – председатель Межпланетного комитета, и главный конструктор Десницын. Мы принимали в ней участие как помощники. Нам оказали честь и доверие, выбрав нас из множества кандидатов. Скажу про себя: таких профессоров астрономии, как я, в нашей стране сотни. Меня выбрали потому, что я специалист по природе Луны и планет, потому что мне только 41 год, потому что я хожу на лыжах, играю в волейбол и сердце у меня здоровое. Мы четверо – представители большого коллектива, нам поручено завершить общую работу. И не о нас, а об этой обшей работе надо говорить».

Однако врач уже поглядывает на часы – время истекло. Он вежливо, но неумолимо прерывает нашу пресс-конференцию.

На прощанье профессор Сизов протягивает нам несколько листов бумаги:

– Вот, если хотите, здесь более подробно рассказано об этой общей работе…

Эту статью мы назвали словами профессора – «Летим на Луну».