Текст книги "Дорога на космодром"
Автор книги: Ярослав Голованов
сообщить о нарушении
Текущая страница: 12 (всего у книги 32 страниц)
Что касается самого космического корабля, то тут Оберт проявил себя щедрым проектировщиком. Корабль весьма просторен, места вполне хватило бы не на двух, а на 4-5 человек. Космонавты лежат в гамаках. У стен – большой пульт с приборами. Некоторые из них Оберт изобрел сам, например акцелерометр, который показывает, с каким ускорением движется корабль, и отмечает высоту подъема в земной атмосфере. Баллоны, циферблаты, ручки управления, а рядом – какой-то наивный диван, тумбочка, привинченные к полу стол и табуретки, люк и лестница в подвал, а там – какие-то ящики и бочки. Очевидно, с припасами для экипажа.
Странное чувство охватывает, когда разглядываешь чертеж Оберта. Это еще не проект и уже не фантастика. Эта пассажирская космическая каюта стоит где-то на пол-пути между снарядом Жюля Верна с его стегаными диванами, стеклянными банками в шкафах, ружьями, породистым сенбернаром и реальным «Востоком» Гагарина, с его пультом и креслом, в котором лежит космонавт.
Независимо от Циолковского, который писал об этом еще в 1895 году, Оберт в своих книгах говорил о необходимости создания обитаемых орбитальных станций. Предугадывая, что длительное воздействие невесомости на человеческий организм может помешать их долгой эксплуатации, Оберт предлагает связать несколько станций длинными – в несколько километров – веревками и раскрутить так, чтобы центробежная сила создала подобие земной тяжести.
Оберт считает, что орбитальные станции могут не только изучать земную поверхность, «оповещать суда о ледяных горах, свою страну о приближении неприятеля», но и «посылать при помощи зеркал на северные страны Земли тепловую солнечную энергию…» В наше время наука преобразила зеркала Оберта в коротковолновые передатчики и лазеры, а сама идея – использование добытой в космосе энергии – находится в стадии инженерных разработок.
И еще одну функцию орбитальных станций совершенно верно подмечает Оберт: они могут служить для больших ракет космическими портами, из которых будут начинаться межпланетные рейсы. Он хорошо представлял себе реальные выгоды подобного решения. «Если ракеты крупных размеров будут обращаться вокруг Земли по кругу, они будут вести себя подобно маленьким лунам, – писал Оберт. – Отпадет необходимость проектировать их с расчетом на посадку. Связь между ними и Землей сможет поддерживаться с помощью меньших ракет. Крупные ракеты – наблюдательные станции – можно будет строить прямо на орбите».
Вновь повторяя Циолковского, Оберт предлагает соорудить на космическом корабле специальный шлюз для того, чтобы облаченный в скафандр космонавт мог выходить в открытый космос.
Когда в космос уже летали реальные корабли и орбитальные станции, биографы Германа Оберта с немецкой пунктуальностью подсчитали, что 95 его «фантастических» идей нашли сегодня свое реальное воплощение. Можно позавидовать Оберту: единственный из пионеров космонавтики, увидел он космический старт человека. В 1961 году, когда полетел Юрий Гагарин, Оберт поздравил советских коллег с этим историческим стартом.
– Я очень рад, что сбылись мои предсказания относительно возможности полетов человека в космическое пространство. Я сделал такое предсказание в 1923 году. – напомнил Оберт.
Но тогда вы не предполагали, что первым космонавтом будет русский? – спросил его корреспондент «Правды».
– Нет, я думал, что им будет немец.
– А когда вы пришли к убеждению, что это будет советский человек?
– 4 октября 1957 года, когда Советский Союз успешно вывел на орбиту первый спутник Земли. Тогда стало ясно, что наша наука и техника не перекроют достигнутого русскими преимущества. Сегодня следует сказать, что Советский Союз поразил мир величайшим достижением с точки зрения науки и инженерной мысли…
Как вы скоро узнаете, многие последователи Циолковского (зная, а чаще не зная о его работах) проектировали космические корабли и орбитальные станции. И главной заслугой Оберта перед историей космонавтики я считал бы не эти его проекты, а упорное убеждение в том, что все космическое будущее ракетостроения связано с созданием именно жидкостных ракет. Это убеждение вовсе не было общепринятым. Твердое топливо – всевозможные взрывчатые вещества – было известно гораздо лучше разнообразных жидких сочетаний горючего и окислителя, а тот маленький опыт работы с ЖРД [13]13
[13] ЖРД – жидкостный реактивный двигатель.
[Закрыть], который уже существовал, указывал, что двигатель этот – штука весьма капризная и даже опасная.
Не сразу оценил жидкостную ракету и такой прозорливый инженер, каким был Роберт Годдард. Приступая к своим опытам в 1915-1916 гг., он предпочел бездымный порох, «который обеспечивает получение большого количества энергии, но не взрывается с такой силой, которая была бы неконтролируемой».
Годдард был старше Оберта на 12 лет, начал раньше, и начал очень цепко. Это был прежде всего практик, человек дела, теоретические работы его лишь обслуживали эксперименты. Уравнение движения ракеты, уже выведенное Циолковским, было ему неизвестно, но без этого уравнения нельзя было проектировать ракеты. И тогда он сам выводит это уравнение, причем выводит, если можно так сказать, совсем с другого конца, формулируя стоящую перед ним задачу именно как экспериментатор: «Какова должна быть минимальная масса ракеты, чтобы она могла поднять некий груз на заданную высоту?»
Опять-таки, независимо от Циолковского, руководствуясь каким-то инженерным нюхом, приходит он к выводу, который доказывает математически: многоступенчатая ракета поднимется выше, чем одноступенчатая равного стартового веса.
В 1920 году Годдард опубликовал главную из своих немногочисленных работ: «Метод достижения предельных высот». Эта маленькая брошюрка – 69 страниц – была, собственно, тем, что сегодня в научно-исследовательских институтах называют «техническим отчетом». Годдард должен был отчитаться перед университетом Кларка, который его финансировал, в проделанной им работе. Вряд ли и сам автор и те немногочисленные читатели, которым предназначалась эта работа, могли предположить, что брошюрка эта будет причислена к классическим работам современной космонавтики. Во всяком случае, появление ее (в отличие от книги Г. Оберта) осталось поначалу никем не замеченным, благо и написана она была сухо, изобиловала отпугивающими непосвященных математическими выкладками. Но в самом конце, никак, впрочем, не выделяя эти абзацы, автор писал о запуске ракеты на Луну. Не куда-нибудь, а сразу на Луну!
Появись подобное сообщение в газетах, оно, пожалуй, не вызвало бы такой сенсации: к традиционным «уткам» в американской прессе все уже привыкли. Но тут скучная, набитая формулами брошюра из цикла трудов Смитсонианского института за № 2540, и вдруг полет на Луну! Может быть, как раз потому, что автор меньше всего думал о сенсационности своего сообщения, оно и вызвало такую сенсацию.
Одна деталь в этих скупых абзацах воодушевляла журналистов: Годдард намеревался начинить голову ракеты магнезиальным порохом американской марки «Виктор», который при попадании в затемненную часть Луны – надо было дождаться новолуния – дал бы вспышку столь яркую, что ее было бы видно с Земли в телескоп!
Что тут началось! Газеты всего мира (в том числе и советские) перепечатали сообщение о лунной ракете. Впопыхах никто и не заметил, что в этих сообщениях слова Годдарда о возможности полета такой ракеты как-то сами собой заменились полной уверенностью в ее близком старте.
Роберт ГОДДАРД (1882-1945) – американский ученый, один из пионеров ракетной техники, занимавшийся с 1907 года вопросами создания и использования ракет. 16 марта 1926 года Р. Годдард произвел запуск первой ракеты с жидкостным ракетным двигателем (ЖРД). В 1914-1940 гг. им были получены 83 патента на изобретения в области ракетной техники, а после его смерти архивные материалы позволили зарегистрировать еще 131 патент.
Годдард, надо отдать ему должное, ажиотаж не разжигал, наоборот, в прогнозах был осторожен. «Что касается вопроса о том, через сколько времени может состояться успешная отсылка ракеты на Луну, – писал Годдард, – то я считаю это осуществимым еще для нынешнего поколения». Газетчики сочинили даже точную дату лунного старта: 4 июля 1924 года. В этот день человек, который действительно пошлет первую ракету на Луну, 18-летний Сергей Королев защищал в Одессе свой первый в жизни проект – планер К-5 и был по горло занят лекциями в планерных кружках одесских заводов.
Ошиблись и журналисты и Годдард: 4 июля 1924 года ракета на Луну не полетела и осуществили полет этот люди все-таки другого поколения: Королев был на 24 года моложе Годдарда. Но мы с вами сами уподобимся охотникам за сенсациями, если не скажем, что в маленькой книжке были, если поразмыслить, вещи не менее интересные, чем вспышка в ночном небе. Годдард дал свой вывод дифференциального уравнения движения ракеты и приближенный метод его решения, определил минимальный стартовый вес ракеты для подъема одного фунта полезного груза на разные высоты, дал свой метод определения КПД ракеты и теоретически обосновал все выгоды ракет многоступенчатых. Советский историк техники В. И. Прищепа так оценивает вклад Годдарда в теоретическую космонавтику: «Монография «Метод достижения экстремальных [14]14
[14] Название этой работы переводится по-разному: экстремальных, предельных, больших и т. п. В общем, все это одно и то же. (Примеч. автора.)
[Закрыть] высот» является первой зарубежной публикацией по научному обоснованию ракеты на химическом топливе как средства достижения больших высот и обеспечения космического полета».
Когда француз Робер Эсно-Пельтри услышал, что Годдард собирается пускать на Луну ракету, он послал ему письмо, в котором уговаривал изменить траекторию и послать ракету вокруг Луны, заменив пороховой заряд для вспышки фотоаппаратом. «Мы видим лишь одну сторону, и никто, пока существуют люди на земле, не видел другой ее стороны, – писал Эсно-Пельтри. – Было бы в высшей степени интересно сфотографировать эту другую сторону».
Дело в том, что сам Эсно-Пельтри тоже мечтал послать ракету на Луну. В своей работе «Соображения о результатах неограниченного уменьшения веса двигателей», опубликованной в 1913 году, он приводит расчет такого полета. И вот теперь он видит, что цифры у американца получаются совсем другие. По его мнению, ракета Годдарда не сможет преодолеть земного притяжения.
– Должен признаться, что я не представляю себе устройство подобного снаряда, – говорит Эсно-Пельтри.
8 июня 1927 года на общем собрании французского Астрономического общества в большом докладе он уточняет причины своих расхождений с выводами американца:
– Результаты, полученные профессором Годдардом и мной, кажутся на первый взгляд противоречивыми, так как первый считает возможным посылку снаряда в мировое пространство, я же полагаю пока невозможным послать туда аппарат, способный преодолеть земное притяжение, пока не найден будет более мощный источник энергии, вроде радия, какового пока в нашем распоряжении нет – Эсно-Пельтри вопросительно оглядывает зал, всех этих изысканных мужчин в строгих костюмах – наверное, им жарко в такой душный вечер, нарядных дам, лениво обмахивающихся веерами и прикладывающих все усилия, чтобы изобразить на своем лице внимательную заинтересованность. Никто из сидящих не возражает: мощный источник энергии действительно никому не известен, и как использовать радий, тоже никто не знает. – Однако это противоречие лишь кажущееся, – продолжает после паузы докладчик, – и происходит оттого, что Годдард и я изучаем вопрос, исходя из разных точек зрения. Он хочет просто послать на Луну снаряд с порохом и определить момент взрыва на Луне в телескоп. Я же исследую вопрос транспортировки живых существ со светила на светило и возвращения их на Землю…
Наверное, и сегодня, когда уже существуют, пусть не такие еще мощные, как хотелось бы, ядерные ракетные двигатели, – и сегодня, наверное, нет среди ракетчиков другого такого энтузиаста применения внутриатомной энергии в космонавтике, каким был Робер Эсно-Пельтри.
Подобно тому как все физики называли Льва Давидовича Ландау просто Дау, все ракетчики сократили двухэтажную фамилию Робера Эсно-Пельтри до РЭПа. Так называли его при жизни, так и теперь называют даже в серьезных научных докладах на международных конференциях и симпозиумах. РЭП родился в Париже 8 ноября 1881 года в семье весьма обеспеченной, и все у него складывалось прекрасно: лицей, Сорбонна [15]15
[15] Сорбонна – Парижский университет.
[Закрыть] и даже военная служба во времена мирные и благополучные была ему совсем не в тягость. Еще до призыва в армию 19-летний Робер заинтересовался авиацией. Уже состоялся полет братьев Райт, слухи о работах авиаторов идут отовсюду, воздухоплавание – едва ли не самая популярная тема всех собраний и застолий, и РЭП чувствует, что в необыкновенном слове этом его судьба.
Годдард с матерью. Снимок 1900 года. У пускового станка. Последние доделки.
Первые попытки Робера построить самолет потерпели неудачу. Он понимает, что конструкция должна быть аргументирована математически, что доверять интуиции и собственным представлениям о красивом и гармоничном не всегда можно. РЭП ищет наиболее совершенный профиль крыла. Эксперименты на аэродинамической трубе ему заменяет автомобиль: он ухитряется замерить сопротивление воздуха, разогнавшись на шоссе. В 1907 году он строит моноплан и вскоре летит на нем.
Велика заслуга Эсно-Пельтри в деле объединения энтузиастов авиации. В наше время каждые два года на парижском аэродроме Бурже устраивается Международный салон авиации и космонавтики – самая большая и знаменитая выставка такого рода в мире. И мало кто помнит, что рождением своим парижский салон обязан РЭПу.
Робер ЭСНО-ПЕЛЬТРИ (1881-1957) – французский ученый, член Парижской Академии наук, создатель первого моноплана, изобретатель системы управления самолетом («ручки управления») и авиационного звездообразного двигателя. С 1912 года Р. Эсно-Пельтри начал заниматься я теорией ракетного движения. Результаты его теоретических исследований и практических разработок составили главный труд ученого – двухтомник «Астронавтика».
В русском языке само уже это слово – «салон», «салонный» – подразумевает нечто замкнутое, ограниченное, явно не подходящее к нынешним бетонным просторам Бурже, куда со всего мира слетается пестрая стая новейших самолетов. Но если заглянуть в историю, в год, когда РЭП летал на своем моноплане, то увидишь действительно салон – выставочный зал парижского Гранд-Пале, где среди удивительных аппаратов-автомобилей стояли еще более удивительные – самолеты. Эту первую авиационную выставку – зародыш будущих салонов – организовал как раз РЭП вместе с другим неистовым авиатором Андре Гранэ. Да не просто организовал, а так сумел заинтересовать общественное мнение, что 25 сентября 1909 года салон торжественно открыл президент Французской республики.
Опыты воздухоплавания имеют географию весьма пеструю. Едва ли отыщется страна, в истории которой не было своих «летунов». Но ни Можайский в России, ни братья Райт в Америке не были поддержаны в своей стране. Кстати, это редкий пример того, как Америка, которую всегда отличал удивительный нюх на технические новинки, проморгала величайшую новинку – авиацию. Детство авиации проходило на европейских аэродромах, прежде всего – на французских. Именно во Франции проклюнулся росток будущей авиапромышленности. Именно Франция начала торговать своими «фарманами» и «вуазенами». И все это случилось потому, что именно во Франции появилась в начале нашего века группа людей, поверивших в крылатое будущее человечества. Одним из них был Робер Эсно-Пельтри.
К космонавтике РЭП перешел вполне логично: раз бензиновый мотор требует для работы воздуха, значит, на больших высотах, в разреженной атмосфере, и еще выше, в межпланетном вакууме, он работать не сможет. Следовательно, нужен другой двигатель, и РЭП приходит к ракете. Французские историки техники доказывают: уже в 1908 году он считал, что космические полеты вполне возможны.
В работе 1913 года, о которой я говорил, в докладе 1927 года и в дальнейших работах РЭП развивает свои мысли о «сообщении между светилами». Как и у Оберта, многие его идеи воплощены в современной ракетно-космической технике.
Как вы помните, Циолковский был против чисто кислородной атмосферы в космическом корабле, считая ее вредной. РЭП видел и положительную сторону применения такой атмосферы: чистый кислород разрешает снизить давление в кабине. Это обстоятельство позволяло РЭПу увеличить запасы газа, потребного для дыхания, – о системах регенерации атмосферы, которые применяются сейчас в пилотируемых космических аппаратах, он не думал. Но много лет спустя о кислородной атмосфере вспомнили совсем по другому поводу. Пониженное давление давало возможность обеспечить нужную прочность кабины при меньшем весе конструкции. Именно жестокая экономия по весу заставила американских конструкторов выбрать кислородную атмосферу для капсулы «Меркурий», откуда она перешла (сила привычки и в технике – страшная сила) в корабли «Джемини» и «Аполлон».
РЭП предлагал использовать ориентацию космического корабля в пространстве по трем взаимно перпендикулярным осям с помощью «трех небольших электродвигателей, каждый из которых снабжен маховичком с достаточным моментом инерции». Иными словами, речь опять идет о гироскопической системе ориентации. Циолковский тоже писал о гироскопах. Речь тут не о том, кто первый. Убежден, что РЭП тогда действительно не знал о работах Константина Эдуардовича. И важно не первенство, а глубокое понимание французским инженером природы космического полета в те годы, когда полет этот буквально со всех сторон был окружен плотным кольцом недодумок, ересей и очевидных ошибок. Это нам сейчас смешно, а ведь РЭПу приходилось доказывать своим парижским оппонентам, что ракете действительно не нужно «отталкиваться от воздуха»!
Снова, словно заглядывая в сегодняшний день, Эсно-Пельтри дает схему посадок космического корабля: разворот вперед двигателями и включение их для торможения. Конструкторы наших дней именно по такой схеме включают ТДУ – тормозные двигательные установки.
РЭП задумывался над проблемами теплового баланса в космосе. Он считал, что «изменить температуру аппарата можно, зачернив одну его поверхность и отполировав другую и поворачивая к Солнцу ту или иную сторону».
Мне вспоминается беседа с одним из сотрудников Сергея Павловича Королева, который принимал непосредственное участие в создании нашего первого искусственного спутника Земли.
Напряженная работа над межконтинентальной баллистической ракетой, запущенной летом 1957 года, заслонила и стушевала воспоминания о простейшем спутнике – ПС, как называли его в технической документации, – вспоминал мой собеседник. – Изготовление «пээсика» по сравнению с ракетой было работой ничтожной, смешной. Помню только, что Королев требовал непривычно высокой степени его полировки. «Не так блестит», – недовольно говорил он и объяснял, что блеск нужен для отражения солнечных лучей, которые могут привести к перегреву радиоаппаратуры…
Казавшаяся всем чисто умозрительной, проблема, о которой Эсно-Пельтри говорил в 1927 году, тридцать лет спустя превратилась в инженерную, технологическую проблему.
Но самым интересным откровением РЭПа стала его… самая большая ошибка. Впрочем, ошибка – слово не совсем то. Вот как было дело.
Несмотря на свою летную практику, которая, казалось бы, позволяла ему, в отличие от других пионеров космонавтики, на самом себе чуть-чуть испытать влияние перегрузок, он в своих теоретических работах относился к перегрузкам с чрезвычайной робостью. РЭП считал, что ускорение ракеты должно быть таково, чтобы приращение веса космонавта не составляло более 10 процентов. Большое торможение при возвращении на Землю тоже пугало РЭПа. Ему казалось, что, если перегрузки возрастут более чем в два раза, «при возвращении возможно сжариться в атмосфере».
Но когда РЭП закладывал в свои расчеты эти более чем деликатные ускорения [16]16
[16] В современных космических полётах перегрузки на старте составляют примерно 2,5-3 g, а на спуске во время входа в атмосферу доходят до 4 g, которые, как известно, безболезненно переносятся космонавтами. (Примеч. автора.)
[Закрыть], все шло кувырком и выходило, что энергии известных химических реакций недостаточно, чтобы вывести корабль на космическую орбиту.
Так РЭП заходил в тупик. Единственный выход из тупика, который он видел, – использование внутреатомной энергии. Довольно трудно еще и предвидеть, как пользоваться атомной энергией, – грустно говорил он. – Будет ли в некотором резервуаре заключен почти бесконечный запас этой энергии, которой мы сможем пользоваться без конца? Или она будет, наоборот, столь стойкой, что мы не сможем влиять на нее прямо, а должны будем освобождать ее, затрачивая известную работу. Итак, я не знаю этих способов и тем не менее надеюсь, что когда-нибудь мы овладеем этими источниками кинетической энергии мельчайших частиц, обладающих колоссальными скоростями, близкими к скорости света». Легко понять увлечение РЭПа ядерной энергией. Ведь именно в начале XX века происходит подлинная революция в физике: Макс Планк создает теорию квантов, Альберт Эйнштейн – теорию относительности, Нильс Бор объясняет строение атома, а Эрнест Резерфорд расщепляет его. Силы, скрытые в атоме, завораживают воображение. Они существуют! Весь вопрос в том, как извлечь их. Не один РЭП испытал на себе «чары» атомной энергии. Даже значительно позднее – в середине 30-х годов – выдающиеся советские ученые профессор А. Б. Вериго и академик А. Н. Крылов утверждали, что космические полеты возможны только при использовании внутриатомной энергии. О ней пишут и другие пионеры космонавтики. Немецкий инженер Ейген Зенгер в 1929 году тоже говорит о «радиевых» ракетных двигателях. Юрий Кондратюк в 1918-1919 годах тоже считает, что атомный ракетный двигатель обещает «проверить теорию относительности».
Сегодня мы знаем, что ядерный ракетный двигатель – это реальность: опытный ядерный двигатель «Нерва-ХЕ» с расчетной тягой в 20 тонн впервые испытывался в бесплодной пустыне Невада весной 1969 года. Многие специалисты и в нашей стране, и за рубежом считают, что полет человека к далеким планетам состоится только после создания и отработки таких двигателей. И получается, что мы должны быть благодарны РЭПу за то, что он одним из первых обратил внимание на возможность использования энергии атома в космической технике. Но, с другой стороны, послушайся мы его, дорога на космодром и сегодня не была бы построена.
В принципе РЭП проповедовал ожидание. «Необходимо, чтобы все было готово к тому времени, когда физики дадут в распоряжение человечества могущественный источник энергии (внутриатомную), – убеждал он. – Тогда и состоятся межпланетные сообщения».
Позиция ожидания, пока физики обуздают силы атома, оказалась непопулярной. Никто не отрицал космических перспектив атомной энергии, но зачем же сидеть сложа руки, пока ее нет?! «Пока нам недоступна междуатомная энергия, – писал Годдард, – мы должны пользоваться энергией вырывающихся газов».
Не согласен с РЭПом был и Циолковский. В 1914 году Константин Эдуардович писал: «Успешное построение реактивного прибора и в моих глазах представляет громадные трудности и требует многолетней предварительной работы и теоретических и практических исследований, но все-таки эти трудности не так велики, чтобы ограничиться мечтами о радии и о не существующих пока явлениях и телах».
В 1930 году РЭП опубликовал в Париже первый том капитального труда «Астронавтика». [17]17
[17] Второй том вышел в 1935 году.
[Закрыть] (Кстати, сам этот термин изобрел человек, никакого отношения к космосу не имеющий. – французский писатель Рони-младший.)
В этом двухтомнике Эсно-Пельтри суммирует все, что имеет отношение к космическим полетам, подводит своеобразный итог исследований в области астрофизики, небесной механики, баллистики, физической химии и физиологии. Это был наиболее полный свод «космических» знаний того времени. Отдельные главы этой работы посвящены процессам горения и истечения продуктов сгорания из сопла жидкостного ракетного двигателя, – успехи ракетчиков-экспериментаторов уже тогда доказали, что такой двигатель весьма перспективен. Но признав ЖРД, РЭП все-таки остался верен мечте молодости: в 1947 году 66-летний изобретатель в докладе, прочитанном в аэроклубе Франции, вновь говорит о ракетных двигателях, работающих на уране-235 и плутонии.
У него была печальная старость. Непризнанный, непонятый и отвергнутый на родине, он уезжает в Швейцарию. Он никогда не думал о деньгах, не считал их, и вдруг выяснилось, что никаких денег у него нет, одни долги, описывают даже его домашнее имущество…
Судьбе было угодно, чтобы Робер Эсно-Пельтри дожил до эры космоса. Он умер 6 декабря 1957 года. В этот день на мысе Канаверал стартовала ракета «Авангард», под обтекателем которой находился первый американский искусственный спутник Земли весом 1360 граммов. Поднявшись на метр, «Авангард» потерял устойчивость, накренился и рухнул со страшным взрывом. Таким печальным салютом проводила космонавтика в последний путь Робера Эсно-Пельтри, одного из тех, кто стоял у ее колыбели.
Поскольку РЭП заставил нас вспомнить о ядерных двигателях, надо упомянуть и о других интересных поисках источников энергии для космического полета. Прежде всего приходила мысль о солнце. Ведь если его лучи погубили Икара, это еще не значит, что в будущем их нельзя будет приручить. Мысли Циолковского об использовании солнечной энергии получили свое развитие в трудах ученых разных стран.
Я уже рассказывал о зеркалах, которые предлагал установить на орбитальных станциях Герман Оберт. Независимо от него зеркала в космосе проектирует и Юрий Кондратюк. Собранные в компактной упаковке, зеркала из металлической фольги разворачиваются в невесомости в гигантские поверхности, измеряемые сотнями квадратных метров. Как и Оберт, Кондратюк предлагает направлять собранную ими солнечную энергию на Землю для удовлетворения ее энергетических нужд и изменения климата. Надо сказать, что идея изменить климат планеты, «утеплить» земной шар довольно навязчивая. В 1959 году с очередным вариантом этой идеи выступил молодой советский инженер Валентин Черенков. Я тогда встречался с Валентином и писал о его работе. Он предлагал создать космическое зеркало из мельчайших пылеобразных непрозрачных частиц. Один килограмм таких частиц диаметром 0,3 микрона имеет поверхность 5 тысяч квадратных метров и рассеивает лучистую энергию, эквивалентную мощности в 2400 киловатт. По расчетам Черенкова, Земля сможет использовать дополнительно 10-20 процентов солнечной энергии, если создать вокруг нее кольцо из таких частиц. При ширине такого кольца около 500 километров планета получит дополнительно до 1350 миллиардов киловатт энергии. Столько могут дать примерно 600 тысяч самых крупных электростанций мира. Черенков пришел к выводу, что современной ракетной технике вполне по силам осуществить этот проект. [18]18
[18] Таких проектов немало. Инженеры американской фирмы «Элли Слопер» проектировали поворот Гольфстрима для обогрева восточных берегов США. Их соотечественник Гурд Риджер предложил «запереть» пролив Белл Аил и преградить дорогу холодным водам Лабрадорского течения. Советский Н. Г. Романов рассчитывал эффективность превращения Сахалина в полуостров. Много спорили о проекте нашего инженера П. М. Борисова, который хотел поставить плотину в Беринговом проливе. (Примеч. автора.)
[Закрыть]
В последние годы, когда вопросы охраны окружающей среды встали перед человечеством особенно остро, мы еще раз почувствовали, насколько тонким и продуманным должно быть каждое наше вмешательство в сложный механизм жизни родной планеты. Вряд ли поддаются анализу все последствия изменения температуры даже в одном локальном районе земного шара, не говоря уже об изменениях климата всей планеты. Поэтому к подобным предложениям, от кого бы они ни исходили – от Жюля Верна или Валентина Черенкова, надо относиться с великой осторожностью.
Другое дело, использовать полученное в космосе тепло для своих, так сказать, внутренних космических нужд. Юрий Кондратюк предложил не только отапливать с помощью Солнца космические жилища, но и заставить Солнце изготовлять ракетное горючее. «…Концентрированный солнечный свет можно было бы направлять на воду для ее разложения на водород и кислород. В этом случае топливо, т. е. гремучий газ, можно было бы брать с Земли в самой компактной форме – в форме воды. Соответственно конструкция баков для топлива упростилась бы, и их вес значительно уменьшился».
В 20-х годах австрийский инженер Франц Улинский получил патент на межпланетный корабль, который приводится в движение солнечной энергией. Как это ему удалось – ума не приложу.
Опять вспоминается случай из собственной журналистской практики. Однажды я получил по почте от одного изобретателя проект «пыжеоборачимого двигателя». Специальный механизм затыкал реактивное сопло пыжом (отсюда и название). Давление в камере росло, и в конце концов пыж вылетал, как пробка из бутылки перебродившего кваса. В этот момент, действительно, создавался реактивный импульс, тем больший, чем больше масса пыжа и его скорость. Но тут еще один механизм, похожий на перчатку хоккейного вратаря, на лету ловил вылетевший пыж и передавал его для повторного употребления. Не надо быть большим специалистом, чтобы понять, что «пыжеоборачимый двигатель» работать не мог. Вернее, сделать такую штуку можно, но никого никуда сдвинуть она не сумела бы: толчок в одну сторону, когда пыж вылетает, гасился бы толчком в другую сторону, когда «ловушка» его хватает на лету.
Франц Улинский придумал, по сути, то же самое, только вместо пыжа у него был газ. Газ под давлением вырывался из сопла, расширялся и создавал реактивную тягу, – все правильно. Но тут газ попадал в трубку низкого давления, которая вела к турбокомпрессору, приводимому в движение за счет электрической энергии, идущей от солнечных батарей. Компрессор сжимал газ, и все повторялось. Вернее, ничего не повторялось, поскольку такой двигатель улететь никуда не мог.
Но в куче заблуждений Улинского было жемчужное зерно истины: солнечные батареи. Во втором проекте полученная ими энергия шла на создание мощного электромагнитного поля, в котором разгонялись электроны. Покидая космический корабль с огромной, околосветовой скоростью, они создавали реактивную тягу. Тут все правильно: перед нами прообраз ионного ракетного двигателя. Однако и этот аппарат Улинского вряд ли полетел бы, но уже не по принципиальным, а по чисто техническим соображениям. Все дело в том, что ныне широко применяемые в космонавтике солнечные батареи, или, говоря «по-ученому», фотоэлектрические преобразователи, имеют слишком малую удельную мощность, чтобы покрыть те колоссальные энергетические затраты, которые требуются для питания ионного двигателя. Еще на заре космонавтики возник вопрос о предельно возможной скорости движения ракеты. Как вы знаете, максимальная теоретически возможная скорость – это скорость света в пустоте: 300 тысяч километров в секунду. Как, каким образом приблизиться к этому пределу? Ведь только тогда можно говорить серьезно о космических полетах за пределами Солнечной системы. Логика рассуждений была довольно проста: если луч света – самое быстрое, что есть в природе, то, стало быть, этот луч и должен нести межзвездный аппарат. Так возникла идея ракеты будущего – фотонной ракеты. Из сопла ионного двигателя вылетают все-таки материальные частицы. Пусть их масса ничтожна, но в принципе, теоретически они вес все-таки имеют. Фотонный двигатель испускает фотоны – кванты света. Вроде бы это тоже частица: фотон имеет массу, энергию, импульс. Но наряду с этим его определяют такие величины, которыми материальные предметы мы не характеризуем: частота, длина волны. Фотон – некий гибрид частицы и волны. Он должен находиться в постоянном движении с постоянной скоростью, равной скорости света. Неподвижный фотон перестает существовать: согласно теории Эйнштейна, масса покоя фотона равна нулю.
