Текст книги "Новая занимательная астрономия"
Автор книги: Соломон Фенрир
сообщить о нарушении
Текущая страница: 7 (всего у книги 17 страниц)
«Этюдное решение» (научная фантастика)
Транспортный звездолет «Омикрон» совершал очередной рейс к Мегосу, имея на борту двенадцать человек экипажа и 360 пассажиров. Капитан Менг и штурман Гасконди молча смотрели на табло и оба отчетливо понимали, что положение безнадежное… Ошибка произошла в момент выхода из гиперпространства. Что-то не сработало в сложном хозяйстве автоматического управления кораблем. Ничтожное отклонение от программы, малозаметная флуктуация, впрочем ее оказалось достаточно, чтобы звездолет оказался в пяти парсеках от расчетной точки… А здесь его поджидал белый карлик – маленькая звездочка с огромной плотностью и могучим тяготением.
Были включены на полную мощность все двигатели. Это лишь спасло «Омикрон» от падения в пылающую бездну, но было недостаточно, чтобы разорвать цепи притяжения. Теперь корабль двигался вокруг карлика по замкнутой орбите на среднем расстоянии около 20 тысяч километров от центра звезды и всей мощи его двигателей не хватало, чтобы вырваться из плена. К тому же, расчетное время истекало и запасы энергии, необходимой для поддержания защитного поля, противостоящего испепеляющему жару звезды, подходили к концу.
– Сколько? – резко спросил Менг, не отрывая глаз от табло, где маленькая красная точка прочерчивала аккуратный эллипс вокруг звезды.
Штурман, давно привыкший с полуслова понимать своего командира, быстро нажал несколько клавиш на пульте вычислителя.
– Шесть с половиной часов… Может быть, пошлем SOS?
Карлик был слишком близко. И хотя звездолет охраняло защитное поле, Менг почти физически ощутил горячее дыхание звезды. Пока охраняло… Но через шесть с половиной часов энергия иссякнет и тогда…
– Нельзя ли ослабить защиту? – спросил Менг.
– Поле и так минимальное, – коротко отозвался Гасконди. – Так как насчет SOS?
Менг, не отвечая, опустился в свое кресло и закрыл глаза. Сейчас ему предстояло решить задачу, непосильную даже самому совершенному вычислительному устройству…
Разумеется, в сложившейся ситуации он обязан был дать SOS. Этого требовал «Космический устав». Но Менг точно знал, что в их секторе сейчас нет ни одного корабля, способного оказать помощь «Омикрону». Ближайшая станция находилась на Мегосе, а звездолет от него на таком расстоянии, которое обычная радиограмма преодолеет лишь за многие месяцы. Чтобы сигнал бедствия дошел вовремя, надо было посылать его через гиперпространство. Подобная радиопередача требовала слишком большого расхода энергии. А энергия нужна для защиты от белого карлика: она давала «Омикрону» лишние секунды и минуты.
И все же Менг решился бы на гиперпространственную радиопередачу, если бы была хоть малейшая надежда. В галактическом флоте насчитывается всего три или четыре корабля, способных в такой ситуации приблизиться к «Омикрону», чтобы пополнить запасы его энергии или взять на буксир, и при этом не попасть самим в гравитационную ловушку. Но Менг хорошо знал, что все они сейчас находятся в дальних секторах и ни при каких обстоятельствах не успеют подойти к нему вовремя…
– Мы можем выиграть немного времени, – сказал Гасконди. – Минут тридцать…
Капитан вопросительно посмотрел на штурмана.
– Если снять искусственную тяжесть, – пояснил Гасконди.
– Нет, – решительно сказал Менг. – Среди пассажиров есть женщины и дети…
Вот еще одна проблема, которую никто не может решить, кроме командира корабля. Пассажиры!.. Сейчас они спокойно отдыхают в своих каютах, в полной уверенности, что через пару суток благополучно прибудут к месту назначения. И никто из них даже не подозревает, что всего шесть с половиной часов отделяют корабль от неизбежной катастрофы… Должен ли он оповестить пассажиров о случившемся? Или оставить их в счастливом неведении до самого конца?
За свою долгую космическую службу капитан Менг не раз попадал в критические положения. Но это были ситуации, из которых существовал выход. Тогда все решали опыт и находчивость командира, – требовалось в считанные секунды найти оптимальное решение. И до сих пор Менг всегда его находил.
Но сейчас выхода не было. Об этом неумолимо свидетельствовал несложный расчет, который мог бы произвести любой студент. И от капитана Менга уже ничего не зависело. Он мог применять какие угодно средства, но, исход все равно оставался один.
А это означало, что им следовало покориться своей участи и безропотно ждать, пока испепеляющее дыхание звезды не превратит «Омикрон» в сверкающую вспышку.
Сдаться без борьбы?.. Ничего подобного у Менга еще не было. «Но такое и случается только один раз», – горько усмехнулся про себя Менг.
Нет, все равно надо бороться. Не сдаваться ни при каких обстоятельствах. Даже, если ситуация кажется безнадежной.
– Ты просчитал все возможности? – спросил он, посмотрев на штурмана.
Гасконди медленно повернул голову. Впервые с того момента, как табло сообщало о близкой катастрофе, они взглянули друг другу в глаза. Гасконди пожал плечами:
– Сам ведь знаешь…
– И все же надо еще раз проверить все варианты.
– Но это же элементарный случай! – взорвался Гасконди. – Какие могут быть варианты?..
Капитан Менг понимал это ничуть не хуже своего штурмана. Классическая ситуация, которую исследовали вдоль и поперек еще на заре космических полетов и которой много лет уже никто не интересовался. Новейшие средства навигации избавили космонавтов от подобной угрозы. По крайней мере, за последние пятьдесят лет в гравитационные ловушки не попадал ни один корабль. И только «Омикрону» не повезло…
Но, может быть, именно в этом и заключен их единственный шанс? В том, что теоретически этой проблемой давно не занимались. А наука ведь не стоит на месте. И если еще раз взглянуть на безвыходную ситуацию, в которой они оказались, с позиций современного знания, возможно, и отыщется вариант, не учтенный классической навигацией.
Во всяком случае, искать надо. Но как убедить Гасконди? Штурман он отличный и работает безошибочно. Менг не помнил случая, чтобы Гасконди хоть в чем-то отклонился от «Инструкции». Но в этом было и его уязвимое место. Тому, кто совершает ошибки и умеет их исправлять, волей-неволей приходится действовать в непредусмотренных ситуациях. Гасконди же поклонялся одному непогрешимому и всемогущему богу – «Инструкции».
«Увы, его мозг, – с сожалением подумал капитан – не запрограммирован на открытие нового…» – И еще с сожалением подумал о том, что всегда больше увлекался инженерной стороной дела, а теории движения космических кораблей уделял значительно меньше внимания. Основы, разумеется, он знал достаточно хорошо и при случае вполне мог бы заменить Гасконди, но сейчас этих знаний было недостаточно…
– Предлагаешь ждать? – спросил Менг, отвернувшись. – Вот так сидеть и ждать, пока не кончится?..
– Я предлагаю послать SOS, – угрюмо повторил штурман. – Как того требует «Инструкция».
– Нет, – отрезал Менг. – Сообщить о своей гибели мы еще успеем. А пока мы с тобой обязаны что-то предпринять… Даже вопреки всем инструкциям.
Гасконди обиженно поджал губы.
– Хотел бы я посмотреть…
Менг встал и подошел к штурманскому креслу:
– Подумаем вместе. А что, если…
Они не заметили, как в рубку вошел Верин, и увидели его, когда он уже стоял возле главного пульта, вглядываясь в табло.
Вообще-то, заходить в командную рубку пассажирам воспрещалось самым строжайшим образом. Но Верин был не просто пассажиром. В основе конструкции «Омикрона» лежала созданная им физическая теория. Верину принадлежало бесчисленное множество оригинальных идей, оказавших заметное влияние на развитие физики и астрофизики. В университете Мегоса он собирался прочитать курс лекций по теории гиперпространства.
Но все же на «Омикроне» Верин летел как пассажир, и Менг с тревогой подумал о том, что их бедственное положение теперь перестало быть секретом.
– Любопытная ситуация, не правда ли?
В создавшемся положении эти слова прозвучали довольно странно, да и произнесены они были с каким-то неуловимым оттенком не то сарказма, не то непонятного удовлетворения.
Гасконди только пожал плечами.
– Не хватает мощности, да? – спросил Верин, оторвавшись наконец от табло.
– Как видите, – не слишком вежливо буркнул Гасконди.
– И тепловая защита иссякнет через несколько часов?
– Через шесть с половиной, – машинально ответил Менг.
– Так, – неопределенно протянул теоретик. – М-м, так…
В его глубоко посаженных глазах вспыхнули азартные искорки, и в этот момент он невольно напомнил Менгу охотника, неожиданно увидевшего редкую дичь. Казалось, Верина совсем не интересовало, что дичью-то в сложившейся ситуации был как раз он сам… Взгляд его погас и устремился вдаль, словно Верин сквозь непрозрачную стенку звездолета всматривался во что-то скрытое в глубине космоса и доступное ему одному.
«Недаром говорят, – подумал Менг, – что он живет только наукой».
Но Верин жил не только наукой. Увидев табло, он прежде всего подумал о своей старой матери, оставшейся на Земле. О том, как тяжело она будет переживать гибель сына… И через мгновение его изобретательный ум стал искать выход. Верин привычным усилием воли отбросил все, кроме условий необычной задачи, поставленной нелепым стечением обстоятельств. Задачи, которая согласно всем существующим канонам не имела положительного решения. Но Верин всю свою жизнь решал именно такие задачи…
– Могу я воспользоваться вашим вычислителем? – спросил он, на секунду выйдя из задумчивости.
– Но ведь, все равно… – начал было Гасконди.
Менг молча положил руку ему на плечо.
Однако Верин, казалось, не обратил на этот маленький инцидент никакого внимания. Не теряя времени, он подошел к пульту и стал одну за другой быстро нажимать клавиши, то и дело поглядывая на выходное устройство.
Менг попытался уследить за его выкладками, но очень быстро потерял нить. Он успел лишь понять, что расчеты Верина к их ситуации прямого отношения не имеют.
«Странно мы все-таки себя ведем, нелепо, – вдруг подумал Менг. – Нам осталось существовать всего шесть часов, а Гасконди печется об инструкциях, Верин увлекся какой-то теоретической задачей, а я спокойно за ними наблюдаю, как будто ничего не произошло… А может быть, все дело в том, что ценность времени относительна – и шесть часов, если это шесть часов до конца, – совсем не так уж мало?»
Теоретик неожиданно оторвался от пульта и, взглянув на штурмана, спросил:
– Вы считаете задачу неразрешимой?
Самолюбивый Гасконди пристально всматривался в Верина: нет ли подвоха?..
– Случай элементарный, – произнес он, наконец, глядя куда-то в сторону. – Две силы: притяжение карлика и наша тяга… Тут все ясно. Чтобы развить вторую космическую, тяги явно не хватит.
– М-да, – пробурчал Верин. – Возможность решения задачи зависит от того, как она сформулирована. В вашей постановке эта задача, – он кивнул на табло, – действительно неразрешима.
– Увы, не я эту задачу поставил, – возразил было Гасконди.
Однако Верин его уже не слышал… Он снова задумался, мгновенно отключившись от окружающего…
И в этот момент у Менга впервые шевельнулась надежда. Он лучше, чем кто-либо другой, понимал, что спасти их сейчас может только чудо. А так как чудес не бывает, необходимо какое-то сверхоригинальное, неожиданное, из ряда вон выходящее решение. И если вообще можно было ожидать от кого-либо чего-то подобного, то именно от Верина.
Капитан с уважением посмотрел на теоретика. Кто бы мог подумать? Маленький, щупленький, с заостренным носом – вовсе не титан. Как ему удается видеть то, чего не могут разглядеть другие?
– Вы знаете анекдот о собаке? – вдруг спросил Верин.
И так как оба космонавта молчали, продолжал:
– Представьте себе, – сказал один физик другому, – что собаке привязали к хвосту металлическую сковородку. Если собака побежит, сковородка будет стучать о мостовую. С какой скоростью должна бежать собака, чтобы не слышать звука?.. И, как это ни странно, тот другой физик не мог найти ответа на этот вопрос…
– А вы как думаете, с какой скоростью должна бежать собака? – неожиданно спросил Верин, и, загадочно улыбаясь, в упор посмотрел на Гасконди.
– Не знаю, – глухо пробормотал штурман и умоляюще взглянул на Менга. Было заметно, что он с трудом сдерживается…
Но, встретив напряженный взгляд капитана, Гасконди весь как-то сжался и, скрипнув зубами, нехотя выдавил:
– Судя по всему, она должна бежать со сверхзвуковой скоростью…
– Вот, вот, – захохотал Верин. – Именно так предположил и тот физик… А верный-то ответ абсолютно прост: скорость собаки должна равняться нулю… Элементарно… Но все дело в том, что задача была сформулирована так: какова должна быть скорость? Скорость… Вот в этом-то весь и фокус. Даже физики иногда забывают, что скорость, равная нулю, тоже скорость…
Прямолинейный и бесхитростный Гасконди смотрел на Верина широко раскрытыми глазами. Да и Менгу стало как-то не по себе, хотя он отлично понимал, что этот анекдот сейчас понадобился теоретику уж, конечно, не для развлечения, а как своеобразная передышка. Сейчас работало подсознание, а сознанию надо было дать отдых.
«Впрочем, – подумал Менг, – должно быть неспроста ему пришел в голову именно этот анекдот… Может быть, он все-таки что-то уже нащупал?..»
И, словно подтверждая его оптимистическое предположение, Верин вновь уткнулся в пульт и, смешно, по-детски поджав губы, начал виртуозно играть на клавиатуре.
Менг и Гасконди молча ждали. Наконец, Верин оторвался от клавишей и вздохнул не то облегченно, не то разочарованно, но в его прищуренных серых глазах снова заблестели беззаботные искорки.
– Вы играете в шахматы? – осведомился он будничным голосом.
– Да, – сказал Менг.
– Знаете, что такое этюдное решение? Позиция начисто проиграна, однако есть ход, казалось бы, ускоренно ведущий к поражению. Но именно этот странный ход приносит победу…
Теперь Менг точно знал, что Верин нашел-таки выход.
– И что же? – спросил он, не в силах сдержать нетерпение.
Верин внимательно посмотрел на капитана.
– Мы должны сделать этюдный ход, – произнес он медленно, как бы еще раз что-то взвешивая.
В рубке воцарилось молчание. Капитан стоял неподвижно, сжимая спинку своего кресла.
– Необходимо включить тягу, – сказал Верин. Он быстро набросал на листе несколько цифр и протянул бумажку Менгу.
– Но, – пробормотал смятенно Гасконди, – ведь это же все равно ничего не даст. Разве что сделает орбиту более вытянутой.
– Вот, вот, – сказал Верин.
– Но тяга съест всю энергию. А, следовательно, тепловая защита…
– Подожди, – оборвал Менг. «Не все ли равно, – подумал он, – через шесть часов или через три…»
Но в душе капитан Менг доверял Верину. Без колебаний он протянул руку к главному пульту и один за другим перевел на несколько делений четыре красных рычага.
Гасконди побледнел.
Послышалось характерное жужжание двигателей, щелкнули реле противоперегрузочной защиты.
– Может быть, теперь вы объясните? – попросил Менг.
– Если я не ошибаюсь, – медленно начал Верин, – «Омикрон» состоит из двух обособленных частей?
– Да, – подтвердил Менг. – В одной – командный комплекс и двигатели, в другой – каюты и подсобные помещения.
– И эти части можно отделить и отвести друг от друга на значительное расстояние?
– Да, такая возможность предусмотрена на случай аварии или ремонта силовых установок. Обе части разводятся и сводятся с помощью специального «пульсатора».
– А каково максимальное расстояние между ними?
– Сто пятьдесят километров.
– Достаточно и ста сорока, – пробормотал Верин.
– Вы хотите избавиться от пассажирского отсека? – наконец заговорил Гасконди. – Но тяги все равно не хватит.
– Нет, – энергично возразил Верин. – Это было бы слишком просто. Карлик нас так легко не отпустит… Тут совсем другая идея.
– Мы теряем время, – вмешался Менг. – Может быть…
– О! Времени у нас вполне достаточно, – невозмутимо сказал Верин. – Так вот… вам, конечно, знакома идея пульсирующего космолета?
Гасконди и Менг недоуменно переглянулись.
– Да, – заметил Верин. – Это очень старая и давно забытая идея…
– Смутно я что-то припоминаю, – медленно произнес Менг. – Встречал в старых учебниках… Если не ошибаюсь, дело в том, что космический корабль – не точка, и его масса распределена по некоторому объему.
– Вот, вот, – оживился Верин, – если разделить наш звездолет на две части, то равнодействующая сил тяготения, к ним приложенных, окажется меньше той силы, которая действует на «Омикрон» сейчас.
Он говорил четко и ясно, словно читал лекцию студентам.
– А это значит, – подхватил Менг, – что на растянутый звездолет действует сила отталкивания?
– И если в апогее соединять обе части, а в перигее – разъединять, то «Омикрон» сойдет с кеплеровской орбиты и начнет двигаться по раскручивающейся спирали.
– М-да… – протянул Менг.
– Я тоже вспомнил, – неожиданно заговорил Гасконди возбужденно. – Чудесно, превосходно, гениально!.. – Он нервно расхохотался. – Но насколько я помню, чтобы преодолеть таким способом даже земное притяжение, кораблю необходимо несколько лет. А притяжение карлика?..
– В том-то вся и штука, – невозмутимо произнес Верин. «Удивительно, – подумал капитан, – как этому хрупкому человечку удается сохранять полнейшее спокойствие в такой сложной ситуации? Должно быть, он умеет видеть намного дальше других…»
– В том-то вся и штука, – повторил Верин. – Притяжение в данном случае работает на нас. Чем массивнее звезда или планета, тем скорее будет достигнута скорость освобождения. В том-то и парадокс!
– Сколько же часов нам потребуется? – спросил Менг.
– Думаю…часа полтора, не больше.
– Вы гений, – улыбнулся капитан и занял место у пульта.
– Надо только выбрать оптимальные моменты для разделения и сближения, – предупредил Верин.
– Понимаю, – отозвался Менг, нажимая клавиши вычислителя. – Приступаю к операции через шесть минут…
Это было невиданное зрелище. Гигантский звездолет как бы распался на две части. Они то расходились, отделяясь друг от друга, то снова сближались, объединяясь в единое целое. И в процессе этого небывалого «космического танца» смертельная орбита, по которой двигался «Омикрон», стала постепенно раскручиваться.
Могучая стихия тяготения, подчинившись силе человеческого разума, уверенно уводила звездолет все дальше и дальше от грозной звезды.
Притяжение против… притяжения
Авторы научно-фантастических романов охотно пользуются всевозможными экранами, способными защитить от действия сил тяготения. Увы, в действительности подобных экранов пока не существует, и для того, чтобы преодолеть силу притяжения Земли, космический корабль должен разгоняться с помощью ракетного двигателя. А нельзя ли воспользоваться для этого не двигателем, а… земным притяжением?
Казалось бы, странно: ведь именно тяготение Земли не дает космическому кораблю умчаться в мировое пространство… Но, как ни парадоксально, по крайней мере в одном случае такой вариант возможен. Это было показано советскими учеными В. В. Белецким и М. Е. Гиверцем.
Дело в том, что во всех расчетах, связанных с движением космических кораблей, их обычно принимают за материальную точку. И вполне обоснованно: ведь размеры корабля ничтожны в сравнении с размерами небесных тел.
Но если говорить строго, то корабль все же не точка, а протяженное тело, обладающее вполне определенными размерами и формой. И потому фактическая сила притяжения, действующая на него со стороны Земли, несколько отличается от той силы, которая действовала бы на него в том случае, если бы вся масса корабля была сосредоточена в одной точке. Правда, для обычных кораблей и спутников разница настолько невелика, что на нее можно совершенно спокойно не обращать внимания.
Но при одном условии эта разница может сделаться достаточно ощутимой: если космический корабль обладает значительной длиной.
Рассмотрим, например, корабль, состоящий из двух шаров, соединенных стержнем или тросом, перпендикулярным к продолжению радиуса Земли. В таком случае на каждый из шаров действует сила притяжения, направленная под углом к соединительному стержню. Равнодействующую этих сил нетрудно определить по правилу параллелограмма. Сравнительно несложный расчет показывает, что эта равнодействующая несколько меньше той силы тяготения, которая действовала бы на центр стержня, если бы в нем была сосредоточена вся масса необычного корабля.
Иными словами, получается, что «растягивание» космического корабля равносильно появлению некоторой отталкивающей радиальной силы. Следовательно, его движение вокруг Земли будет происходить по орбите, несколько отличающейся от обычной, «кеплеровской» орбиты.
Этим обстоятельством можно остроумно воспользоваться. Поступим так. Изберем такую конструкцию нашего корабля, чтобы шары можно было достаточно быстро подтягивать друг к другу и вновь разводить на большое расстояние.
В тот момент, когда корабль достигнет наиболее удаленной точки орбиты – апогея, соединим шары. С этого момента корабль превращается практически в «материальную точку», и его дальнейшее движение будет происходить уже по «кеплеровской» орбите.
В перигее осуществим обратную операцию – разведем шары на прежнее расстояние. Тогда появится упомянутая выше «отталкивающая сила». Орбита дальнейшего движения окажется несколько более вытянутой, чем соответствующая «кеплеровская».
В результате на втором витке апогейное расстояние окажется несколько большим, чем на первом.
Повторим всю операцию еще раз и снова увеличим апогейное расстояние. Применяя такую же тактику и в дальнейшем, мы заставим наш корабль-спутник двигаться по раскручивающейся спирали до тех пор, пока он не уйдет из поля тяготения Земли.
Но теоретические возможности отнюдь не всегда согласуются с практическими. Сколько же времени понадобится на разгон этим своеобразным методом «пульсаций»?
Согласно подсчетам В. В. Белецкого, в том случае, когда корабль длиной в 140 км начинает движение на расстоянии 2 тыс. км от центра Земли, на разгон описанным выше способом уйдет около двух лет.
80 лет понадобится такому же кораблю, чтобы уйти из сферы притяжения Солнца при начальном расстоянии около 700 тыс. км от центра дневного светила.
Но вот еще один парадокс. Чем больше масса небесного тела и чем ближе к нему космический корабль, тем быстрее можно «разорвать» цепи тяготения с помощью метода «пульсаций».
На страницах фантастических романов нередко встречаются трагические ситуации, когда космический корабль оказывается в плену у какой-нибудь массивной звезды. Расчеты Белецкого показывают, что в том случае, когда корабль движется вокруг такой звезды, он может весьма быстро набрать вторую космическую скорость, если применить метод пульсаций. Так, находясь на расстоянии двадцати тысяч километров от центра известной сверхплотной звезды – белого карлика Сириус В, космический корабль мог бы уйти по раскручивающейся спирали в космос всего за полтора часа.
Другое дело, в какой степени подобный проект осуществим на практике – возможно ли создать пульсирующий космический корабль? Но это дело техники будущего. Во всяком случае, принципиальная теоретическая возможность существует.
