• Главная
• Контакты
• Нашёл ошибку
• Прислать материал
• Добавить в избранное

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

Но вот до отлета остаются считанные минуты. Схлынула толпа, убрали в кожаные чехлы свои аппараты корреспонденты газет и журналов. Задраены люки. Связь с экипажем поддерживается теперь только по радио.

В кабине корабля также заканчиваются все приготовления. Экипаж ложится в мягкие пневматические гамаки, чтобы влияние перегрузки возможно меньше отразилось на организме. Глаза всех прикованы к часовому механизму, по которому медленно движется, обегая циферблат, отсчитывающая секунды стрелка. Вот ей осталось сделать только два круга — всего 2 минуты до старта, вот только один круг, вот — 30 секунд, 20, 10, 5… Стрелка становится строго вертикально…

Раздается грохот, корабль вздрагивает, и дрожь его корпуса ощущают пассажиры в своих мягких гамаках. Потом вдруг словно свинцовой тяжестью наливаются их тела. С трудом удается открыть глаза, высунуть язык, чтобы облизать высохшие губы. Корабль дрожит легкой дрожью, — это ощущение прежде всего доходит до сознания.

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

Командир корабля в этих условиях ухитряется разговаривать с Землей.

— Все в порядке, — докладывает он. — Перегрузку экипаж переносит хорошо. Действительно, на тренировках, предшествующих полету, все члены экипажа переносили перегрузку, почти в полтора раза большую, чем сейчас, — до 140 метров в секунду за секунду в течение 2 минут. А сейчас перегрузка равна всего 100 метрам в секунду за секунду, или приблизительно 10g.

Но вот секундная стрелка почти обежала второй круг. И вдруг дрожь корабля внезапно исчезла, воцарилась почти хрустальная тишина. Значит, корабль уже находится на высоте 600 километров над Землей. Нужная скорость достигнута, и моторы выключены. Скорее расшнуровать пневматические гамаки и раскрыть шторы иллюминаторов!..

Но кто в течение всего этого времени управлял полетом? Кто включил и выключил двигатели, кто регулировал их работу, обеспечивая ускорение, не превышающее допустимого, то есть непрерывно уменьшал подачу топлива, так как масса ракеты непрерывно уменьшалась? Ведь капитан корабля, как и любой из команды, практически не мог выполнять этого.

Кораблем управляли автоматы. Командир корабля перед взлетом только установил допустимую перегрузку, необходимую конечную скорость. Все остальные включения, выключения, управление они осуществляют сами.

Часть из этих механизмов находится здесь, на борту корабля. Часть на Земле. А команды от них на борт корабля приходят по радио.

На борту корабля находится, в частности, регулятор ускорения. Он представляет собой груз, укрепленный на пружине. Чем больше ускорение, тем с большей силой прогибает этот груз пружину. А подача горючего в камеру сгорания связана с величиной этого прогиба. Если он превзойдет допустимую величину, подача уменьшится. Если прогиб станет меньше допустимого, подача увеличится.

Определение скорости корабля осуществляется с Земли. За кораблем все время следят внимательные лучи радиолокаторов. Радиоимпульсы незримо касаются корабля и, отразившись, возвращаются на Землю. По времени, прошедшему с рождения радиосигнала до возврата его эхо на Землю, судят о расстоянии до корабля. А по разнице в расстояниях между двумя соседними радиолучами — о скорости его перемещения.

Когда корабль далеко улетит от Земли и радиоэхо ослабнет, на корабле включится специальный прибор. Он будет принимать сигналы с Земли и тут же передавать их назад, соответственно усилив. Принцип определения скорости и ускорения корабля и в этом случае остается тем же самым. Но дальность действия управления с Земли увеличится. По некоторым предположениям, такое земное радиоуправление полета может «достать» до самой посадки на Марсе.

Конечно, все это приборы делают автоматически. Перед пультом управления на Земле сидит дежурный диспетчер, и приборы ему докладывают результаты своих измерений в окончательной форме: скорость — столько-то километров в час, ускорение — такое-то, горючего сгорело — столько-то, а температура выхлопной струи превысила такую-то цифру.

Эти же приборы стоят и на пульте управления в корабле. Но здесь они не связаны с громоздкими механизмами измерения и вычисления; данные, полученные на Земле, передаются сюда по радио.

Желание избежать дополнительного утяжеления корабля — это только одна из причин, по которой часть аппаратуры управления осталась на Земле. А есть и вторая причина, не менее веская.

Мы уже говорили в свое время об устройстве солнечной системы, о том, что по сравнению с гигантскими расстояниями, разделяющими планеты, собственные их величины очень невелики. Попасть в крохотную песчинку — планету Марс диаметром «всего» 6860 километров на расстоянии в 55 млн. километров почти так же трудно, как послать из Константинополя пулю в глаз воробью, сидевшему на крыше колокольни в Берлине, что сделал, по рассказам барона Мюнхгаузена, один из его слуг. А ведь космические корабли, по крайней мере в первое время, по всей вероятности, будут предпочитать более длинные, но зато менее энергоемкие пути, и траектория полета на Марс будет иметь длину не 55 млн. километров, а раз в пять больше. Кроме того, движущаяся ракета должна попасть в движущуюся же планету. Это уже стрельба по движущимся целям.

Какой же высокой должна была быть точность расчета всех этапов взлета, полета и посадки! Ведь ошибка в принятом направлении на 1 угловую секунду или в скорости на несколько метров в минуту приведет к тому, что ракета пролетит на расстоянии сотен километров от планеты, на которую должна попасть. А такую сверхвысокую точность могут обеспечить только автоматы. И капитан корабля, и дежурный за пультом на Земле только наблюдают при взлете за тем, как устройства, приборы, механизмы выполняют заранее отданные им приказания.

Конечно, в пути, да еще таком длинном, всякое может случиться. Случайно встретившийся астероид, влияния которого не учел штурман корабля при предварительном расчете, может несколько изменить своим притяжением траекторию корабля, и ее придется выправлять работой реактивных двигателей. Может быть, траекторию придется уточнить на последних этапах, когда выявятся уже все неточности расчетов. Это все в руках капитана корабля и дежурного на Земле, в течение всего времени внимательно следящего за его полетом.

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

…Наш космический корабль подлетает к Луне. В иллюминаторы сквозь толстые пластмассовые стекла уже отчетливо видны ее серые, местами коричневые «моря» — по всей вероятности, застывшие озера лавы, таинственные цирки и кратеры, светлые «лучи», разбегающиеся по поверхности Луны на сотни километров от кратеров. Скоро посадка на поверхность нашего спутника. Между тем корабль летит навстречу Луне, нет, он не летит, он боком падает на Луну. Его надо развернуть дюзами вперед и включить моторы. Иначе, увлекаемый притяжением Луны, корабль, как гигантский метеорит, врежется в ее поверхность и в пламени взрыва родится, может быть, на ее поверхности новый кратер.

Капитан корабля нажимает рубильник, и четыре тонких стержня — антенны радиостанции — выбрасываются из его носовой части. Со стороны корабль, наверное, похож теперь на усатую огромную рыбу, выброшенную из глубин моря какой-то планеты в космическое пространство. Эти антенны служат для пеленгации радиосигналов, даваемых с Земли. По радиолучу, направляемому с Земли на Луну, и разворачивается космический корабль — острой мордой с чуткими усами назад, дюзами ракетных моторов вперед.

Все стремительнее приближается поверхность Луны. Уже отчетливо видны зубчатые горные хребты… Иллюминаторы закрывают металлическими заслонками, и экипаж ложится в гамаки.

Снова, как и при взлете с Земли, начинает дрожать корабль и слышится грохот работы могучих реактивных двигателей. И включил их опять не капитан, а автоматы. Радиоимпульсы, направленные с Земли, коснулись антенн корабля и, миновав их, полетели дальше к поверхности Луны. Отраженное от нее радиоэхо также было зафиксировано приемниками корабля. И когда промежуток времени между импульсом прямой волны и ее радиоэхом показал, что пора включать двигатели для торможения, они и включились.

Огненное дыхание выхлопов коснулось покрытой густым слоем пыли поверхности нашего спутника. Густым облаком взлетела эта пыль и через мгновение упала в стороне — вся сразу. А на обожженное горячим вихрем газов базальтовое плато мягко опустился посланец Земли — первый космический корабль.

Вот она, Луна, за стеклами иллюминаторов! Подобен выгибу спины чудовищного дракона горный хребет, чернеющий непроницаемыми тенями, сверкающий гранями кристаллических пород…

Так или примерно так будет осуществляться автоматическое радиотелеуправление взлетом и посадкой первых ракет, которые отправятся в космический рейс на Луну. Выдвинул и разработал такую схему радиотелеуправления космическим полетом советский ученый Ю. С. Хлебцевич.

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

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

Древнейшие очень немногочисленные остатки водорослей, радиолярий, губок и других простейших животных, находимые геологами в Земле, относятся к протерозойской эре в истории земной коры. Этим остаткам насчитывается почти миллиард лет.

Часто встречающиеся в огромных количествах окаменевшие остатки спирально загнутых раковин — аммонитов — насчитывают примерно 150 млн. лет; белемниты, в просторечии часто называемые «чортовыми пальцами», обычно несколько моложе — им около 10 млн. лет.

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

За прошедшие миллионы лет жизнь приспособилась к земным условиям. Конечно, условия на Земле менялись, виды животных и растений, которые не смогли приспособиться к новым условиям, вымирали, а на смену им появлялись новые. Но можно с уверенностью сказать, что целый ряд факторов, определяющих те или иные свойства, приобретенные живыми организмами на Земле, в течение длительных периодов не изменился или почти не изменился. Таковы, например, сила земного тяготения, продолжительность дня и ночи, смена времен года, величина атмосферного давления, интенсивность магнитного поля и т. д.

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

Действительно, все органы нашего тела приспособились к тому, что на них в определенном направлении постоянно влияет сила тяжести. Мы или ходим, или стоим, или лежим. Но стоит нам неудачно лечь, свесив голову ниже положения остального тела, как к ней начнет приливать кровь. В древности существовала казнь: человека распинали на кресте и крест ставили так, что человек висел вниз головой. Казнь эта считалась менее мучительной, чем обычное распятие: человек от прилива крови к голове умирал значительно быстрее, чем во втором случае. Значит, ненормальное направление действия силы тяжести в течение даже не очень длительного промежутка времени вредно для организма человека, может привести его к смерти. А как будет переносить человек полное отсутствие этой силы? Ответа на этот вопрос мы не знаем. Одни врачи утверждают, что начнется прилив крови к голове, головокружение и смерть, другие думают, что, кроме легкой тошноты в течение первых нескольких минут, ничего не случиться. Никакие логические рассуждения в данном случае не помогут. Надо сделать опыт. Надо исследовать поведение живых организмов, желательно более близких по своей организации к человеку, в условиях искусственно созданной невесомости.

В наших лабораториях мы создаем самые разнообразные условия: в оранжереях — теплую и влажную атмосферу субтропиков; в цилиндре под мощным прессом подвергаем чудовищным давлениям различные жидкости, исследуя их сжимаемость; между пластинами гигантского конденсатора получаем электромагнитное поле невероятной напряженности. Но нигде еще не создано лаборатории невесомости. Это и понятно: вес — это проявление земного тяготения. А избавиться от земного тяготения невозможно, — оно вездесуще.

Впрочем, есть на Земле такое место, где тела не имеют веса. Это место, к сожалению, трудно доступно для ученых: оно находится на расстоянии 6370 километров от поверхности Земли, в ее центре. Притяжение всей массы Земли действовало бы на тело, помещенное там, одинаково во все стороны и взаимно уничтожалось бы.

Может быть, когда-нибудь, очень не скоро, во всяком случае значительно позже того времени, когда люди побывают на всех планетах солнечной системы и на их спутниках, человек проникнет и в самые глубинные слои Земли и построит там лабораторию невесомости. Но к тому времени уже острота необходимости создания такой лаборатории отпадет.

Ученые нашли возможность создать условия невесомости, правда, всего на несколько минут, и не прокапывая для этого колодца глубиной в 6370 километров. Недавно они осуществили такой опыт. Несколько мышей и обезьяну посадили в пассажирское помещение небольшой ракеты. Ракету запустили в воздух на высоту 50 километров. Когда выключился двигатель и ракета сначала полетела по инерции, а потом начала падать, пассажиры ракеты оказались в состоянии невесомости.

В момент свободного падения тело ничего не весит. Люди, спускающиеся вниз в скоростном лифте, замечают частичную потерю веса своего тела. Если бы кабина лифта начала свободно падать, не удерживаемая ничем, они почувствовали бы полную потерю веса. Ведь вес — это давление тела на опору, а здесь сама опора, то-есть пол кабины, под действием силы тяжести убегает у вас из-под ног с той же скоростью, с какой падаете вы сами.

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

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

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

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

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

А сколько еще разных неприятностей вызовет отсутствие силы тяжести. Разольется случайно вода — и будет в виде шариков витать в воздухе, попадать в дыхательные пути человека, смачивать самые неподходящие предметы. Трудно будет зажечь спиртовку: углекислый газ, выделяемый при горении, ничто не будет удалять от пламени, и оно погаснет. Может быть, трудно будет просто дышать: выдохнутый воздух не будет достаточно интенсивно смешиваться с остальным воздухом. Будет очень трудно вскипятить чайник, зажарить котлету.

— Нет, уж лучше мы создадим в космическом корабле искусственную тяжесть, — говорят конструкторы. — Или заставим его вращаться вокруг своей оси, и центробежная сила заменит нам силу тяжести. Или не будем выключать окончательно двигатель корабля, будем все время двигаться с ускорением, которое тоже может заменить силу тяжести.

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

Мы часто слышим выражение: «Прозрачный, как воздух…». Действительно, воздух очень прозрачен. Если в нем нет каких-либо примесей вроде пыли или крохотных капелек сконденсировавшейся воды — тумана, трудно заметить, что воздух не абсолютно прозрачен. Только самые далекие предметы в таких случаях видны, как бы сквозь голубоватую дымку. Но нам очень редко приходится так внимательно вглядываться в даль, и мы этой непрозрачности воздуха почти не замечаем.

Но совершенно иначе ответят на вопрос о прозрачности воздуха летчики. Им часто приходится в поисках ориентира вглядываться в очертания предметов, встающих на горизонте, и эта голубоватая дымка нередко мешает им четко видеть. Кроме того, они знают, как редко бывает воздух чистым — без облаков, пыли, тумана…

Воздух толстым слоем покрывает нашу Землю. Распространено выражение, что мы живем на дне воздушного океана. Воздух, атмосфера, не пропускает к нам на Землю очень большую долю солнечного излучения. Прозрачный для волн видимого участка спектра, он почти совершенно непрозрачен для некоторых его других участков.

Огненный шар нашего Солнца непрерывно излучает во все стороны космического пространства огромное количество лучистой энергии. Излучение, радиация Солнца содержит лучи с самой различной длиной волны. Поставьте на пути солнечного луча трехгранную стеклянную призму, и, пройдя через нее, белый луч словно разложится на разноцветную полоску — спектр. В нем и синий, и зеленый, и красный цвета, значит, все они содержались в белом луче. А отличаются эти отдельные цвета друг от друга именно длиной волны.

Но радиация Солнца не ограничивается лучами видимого спектра. С помощью специальных методов можно доказать, что за красными лучами в спектре расположены еще какие-то лучи. Их можно обнаружить, поместив туда термометр. Ртуть в нем поднимается, ее нагрели невидимые лучи, которые называют обычно инфракрасными.

С помощью фотопластинки можно обнаружить наличие невидимых лучей и с другой стороны спектра, за фиолетовым его участком. Эти лучи называют ультрафиолетовыми.

В последние годы открыли, что от Солнца на нашу планету приходят и радиоволны различных частот и даже рентгеновские лучи.

Взвихренная ураганами раскаленных газов, поверхность Солнца выбрасывает в космическое пространство целые тучи крохотных частиц вещества — корпускул. Эти крохотные частицы, приближаясь к Земле, попадают в ее магнитное поле и отбрасываются к полюсам. Там, проникая в верхние слои атмосферы, они рождают пленительную игру трепетных огней полярного сияния.

Из всего состава солнечной радиации до поверхности Земли в различное время (в зависимости от высоты над горизонтом) от нашего дневного светила доходит от 70 до 20 процентов лучистой энергии. Остальная часть задерживается атмосферой.

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

Лет 50 назад радиолюбителей поразило одно очень любопытное явление. Когда они работали на коротких радиоволнах, слышимость передачи на сравнительно небольшом расстоянии от передатчика падала, а затем исчезала совершенно. На большем же расстоянии она внезапно возникала и достигала довольно значительной величины. Причины появления зон молчания в течение долгого времени никто объяснить не мог.

А секрет заключался опять-таки в непрозрачности атмосферы. Радиоволны отражались от ее высоких слоев и, подобно зайчику, отраженному зеркалом, падали обратно на Землю. В зоне этого-то радиозайчика и возникала слышимость радиопередачи.

В течение многих уже лет бьются ученые над загадкой космических лучей.

Эти лучи содержат больше энергии, чем все другие известные нам, обладают колоссальной проникающей способностью. Не Солнце является главным источником этих лучей: они падают на нашу Землю со всех сторон со средней интенсивностью, мало зависящей от времени суток и от времени года.

Когда ученые начали исследовать природу этих лучей, они пришли к выводу, что в нижние слои атмосферы проникают собственно не лучи, а ливни осколков атомных ядер, разбитых быстролетящими частицами материи в верхних слоях атмосферы. И в этом случае атмосфера заслоняет нашу Землю от проникновения могучих и таинственных посланцев космоса.

Ну, а что будет, когда космический корабль вылетит за пределы атмосферы и на него обрушатся во всем богатстве своего спектра яростное излучение Солнца, всепронизывающие потоки космических лучей, и другие, может быть, вообще не известные нам излучения, которые целиком «застревают» в нашей атмосфере и о которых мы не знаем ничего? Как эти излучения будут влиять на человеческие организмы? Не вызовут ли потоки космических лучей радиоактивного распада материалов космического корабля?

Ученые делали опыты: поднимали в кабинах стратостатов мышей и кроликов на большую высоту и оставляли их там на продолжительное время. На несколько минут животных поднимали с помощью ракет на высоту свыше 100 км. Но окончательно ответить на вопрос о влиянии солнечной радиации на живые и в частности на человеческие организмы наука еще в настоящее время не может.

Ультрафиолетовые лучи, почти не достигающие поверхности Земли, имеют, однако, огромное физиологическое влияние на живые организмы. Это благодаря их действию кожа загоревшего на солнце человека приобретает золотистый оттенок. Облучение этими лучами в небольших дозах вызывает усиленный рост цыплят и телят; на животноводческих фермах и птицефабриках уже используется это их свойство. Однако в больших количествах эти лучи смертельны. И если бы защищающий слой озона исчез, поверхность Земли превратилась бы в безжизненную пустыню.

Обезопасить пассажиров космического корабля от вредного действия ультрафиолетовых лучей будет не очень трудно: ведь материалов, не пропускающих эти лучи, очень много. В частности, обыкновенное оконное стекло для них почти непрозрачно. Поэтому лампы — излучатели ультрафиолетовых лучей, которые широко применяются в медицине, сельском хозяйстве и в промышленности, делаются не из стекла, а из кварца.

Значительно сложнее будет защититься от действия космических лучей. Однако влияние их на живые организмы и на различные материалы практически почти не изучено. Это — задача ближайшего будущего.

А каково будет общее влияние всего потока солнечной радиации? Не произойдет ли с космическим кораблем во время его полета нечто подобное тому, что произошло с Икаром, подлетевшим слишком близко к Солнцу, — не раскалят ли лучи Солнца космический корабль, как жестяную коробку с консервами, брошенную в костер? Не случится ли обратное: холод мирового пространства проникнет сквозь стенки корабля и морозным дыханием своим убьет в нем все живое?

На этот вопрос можно ответить сразу: пассажиры космического корабля смогут в широких пределах обеспечить у себя в помещениях именно ту температуру, которая им больше всего понравится. И заботы об обогреве корабля возьмет на себя как раз наше Солнце. Обогревает же оно нашу Землю — гигантский космический корабль, построенный самой природой.

Положите на солнце блестящую отполированную или покрытую тонким слоем хрома или никеля металлическую пластинку и рядом такую же металлическую, но покрытую черной матовой краской. Через 5 минут потрогайте поверхности пластинок: блестящая будет попрежнему холодной, а покрытая черной краской заметно нагреется лучами Солнца. Блестящая пластинка отражала бoльшую часть падающих на нее лучей и поэтому не согрелась. Черная матовая, наоборот, бoльшую, часть лучей поглощала, и пластинка согрелась.

Если бы мы могли изготовить абсолютно черный шарик, то есть такой, который поглощал бы все падающие на него лучи, поместили этот шарик в космическом пространстве где-то рядом с Землей и придали ему быстрое вращение вокруг оси, его температура была бы равна 3° тепла. Абсолютно черный цилиндр с длиной, равной пяти радиусам, расположенный боковой поверхностью к солнечным лучам, на орбите Земли имел бы температуру свыше 12°.

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

…Вот величественно движется в космическом пространстве гигантский корабль, взявший курс с Земли к далекому Плутону — в царство льда, мрака и холода.

Почти в 40 раз дальше нашей Земли расположен он от Солнца и в 1600 раз меньше тепла получает от него на единицу своей площади. Уже на Уране, находящемся в два раза ближе Плутона к Солнцу, температура на освещенной стороне падает до минус 183°. На поверхности Плутона можно ожидать температур ниже минус 210°. Там путешественников могут встретить скалы и горы из твердой углекислоты, реки из жидкого азота и кислорода, стремительно бегущие по глубоким руслам, прорытым в этих скалах, небесно-голубого цвета кислородно-азотные облака, плывущие в водородно-гелиевой атмосфере.

Но, по всей вероятности, на Плутоне нет этих сжижающихся только при очень низких температурах газов в таких количествах, чтобы они могли образовать атмосферу. По всей вероятности, Плутон — это мертвая холодная планета, поверхность которой покрыта толстым слоем кислородно-азотного льда. В прозрачных ледяных глыбах и скалах, дробясь, отражается подобное крупной звезде Солнце, бессильное на таком расстоянии растопить эти вечные льды.

Космический корабль несется к крайним границам нашей солнечной системы со скоростью, значительно превосходящей освобождающую скорость. Свыше 100 километров в секунду пролетает он в пространстве. Но и при такой скорости перелет на Плутон займет свыше 2 лет…

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

В конструкции корабля все тщательно продумано для того, чтобы обеспечить экипажу сносные температурные условия. Корпус корабля покрыт черной матовой краской, рассчитанной на то, чтобы поглощать большую часть солнечных лучей.

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

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

Эта разность температур и используется для получения электрической энергии с помощью термоэлементов.

Ученые заметили, что если взять две проволочки из разных металлов и спаять их концы, а затем один из спаев охлаждать, а другой нагревать, то есть создать между спаями разность температур, то по проволочкам пойдет ток.

Это явление уже давно применяется для точного измерения температур. Сравнительно недавно оно нашло и другое практическое применение. Наша промышленность начала выпускать красивые металлические абажуры для керосиновых ламп. В этих абажурах заключены сотни крохотных термоэлементиков, вырабатывающих электрический ток благодаря разнице температур газов горения лампы и окружающего воздуха.

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

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

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

Устройство фотоэлементов может быть даже проще, чем термоэлементов. Это просто тонкие медные пластинки, покрытые еще более тонким — не более 0,1 миллиметра — слоем закиси меди. К этому слою прижимается тонкая проволочная сетка. Под влиянием солнечных лучей электроны будут переходить из слоя закиси меди в медь. Между сеткой, лежащей на слое закиси меди, и медной пластинкой возникнет разность потенциалов, а если соединить их проводником, то пойдет электрический ток.

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

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

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

Для поддержания жизнедеятельности своего организма человек должен потреблять в сутки, при условии, что он занимается физическим трудом, около 140 граммов сухого белка, примерно такое же количество жиров, около 400 граммов углеводов, несколько граммов минеральных солей и витаминов. Кроме того, за сутки человек потребляет от 2 до 5 литров воды. Таким образом, суточная норма воды и пищи для каждого члена экипажа космического корабля составляет не менее 3–4 килограммов. К этому надо прибавить еще необходимый для дыхания человека кислород, затраты которого также составят, видимо, около 1 килограмма в сутки.

Пять килограммов в сутки на человека, — это 150-килограммовый месячный запас, то есть несколько тонн, если космический рейс затянется на год. А продолжительность космических рейсов в несколько лет и даже десятков лет вполне вероятна, если только мы не захотим ограничить круг исследуемых человеком планет Луной, Марсом и Венерой. В этом случае необходимые запасы для экспедиции в 10 человек составят десятки и сотни тонн! Космический корабль должен будет везти за собой целые склады продовольствия, цистерны с водой и жидким кислородом для дыхания.

Впрочем, так обстоит дело только при первом взгляде. В действительности лишь для кратковременных полетов, например на Луну и обратно, будет целесообразно брать с собой полный запас продовольствия, воды и кислорода на все время пути. При более продолжительных рейсах будет рациональнее организовать на корабле полный кругооборот всех веществ, необходимых для жизни человека.

Легче всего организовать кругооборот воды. Надо заметить, что человеческий организм выделяет воды даже больше, чем потребляет ее. Вода является одним из окончательных продуктов переработки пищевых веществ в процессе жизнедеятельности организма. Превышение выделения организмом воды по сравнению с потреблением составляет примерно 400 граммов в сутки.

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

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

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

Снова расходы энергии! Теперь уже для работы холодильных устройств!

Нет, работа холодильника не потребует расходования энергии. К услугам экипажа космического корабля будет холод всего мирового пространства. Нужно будет только трубку холодильника вывести за обшивку корабля с затененной стороны и можно будет получить без труда температуру холодильного вещества минус 100, минус 150, минус 200°.

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

Когда-то, по предположениям ученых, атмосфера Земли содержала значительно большее количество углекислого газа, чем сейчас. Очистили ее от содержания этого газа растения. Для них он является основным материалом, используемым при построении тканей — стволов, листьев. При этом, поглощая углекислый газ из воздуха, растения усваивают только одну его составную часть — углерод. А кислород возвращают обратно в атмосферу. Гигантские залежи каменного угля, имеющиеся на всех материках, — это и есть углерод, взятый растениями из воздуха.

Жизнедеятельность животных организмов, наоборот, как правило, сопровождается поглощением кислорода и выделением углекислого газа. Углекислый газ образуется и при всех процессах горения — в топках паровозов и котельных ТЭЦ, в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания ив камерах реактивных двигателей. Но зато в солнечные дни, когда яркие лучи Солнца освещают глянцевитую листву растений, в них осуществляется обратный процесс: выделяется кислород и поглощается углекислый газ. Эти два процесса уравновешивают друг друга, содержание углекислого газа в атмосфере Земли остается постоянным.

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

Этот процесс можно моделировать. В колбу насыпают немного земли и проросшие семена растений, например гороха. Землю в меру увлажняют, отверстие колбы герметически закупоривают и переворачивают вниз горлышком. И этот изолированный в колбе мир ставят на подоконник.

Семена растений в колбе нормально прорастают, развиваются, свежая зелень лепестков заполняет все воздушное пространство колбы. Нет сомнения, что растения там для своего роста так же поглощают из воздуха углекислый газ, как и все растения на Земле. А восстанавливается он за счет жизнедеятельности бактерий, живущих в почве и питающихся опавшими листьями, отмершими частями корневой системы, веток и т. д. В колбе осуществляется полный кругооборот питательных веществ, воды и кислорода.

А почему бы такой кругооборот не осуществить на космическом корабле?

Надо будет только захватить с собой устройства, в которых можно бы было разводить растения. Для осуществления кругооборота кислорода величина этой «космической оранжереи» может быть не очень большой: всего нескольких квадратных метров листвы растений будет достаточно, учитывая повышенную интенсивность солнечных лучей в мировом пространстве, для того чтобы восстанавливать кислород, окисляемый дыханием одного человека.

Есть предположение применить для восстановления кислорода водоросли. В этом случае вместо оранжерей сопровождать корабль в пространстве будут своеобразные аквариумы, видимо, состоящие из близко расположенных друг к другу прозрачной и непрозрачной стенок, между которыми в тонкой прослойке воды будут обитать водоросли. К лучам Солнца эти аквариумы будто повернуты прозрачной стороной.

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

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

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

Действительно, при интенсивном ведении сельского хозяйства в полевых условиях обыкновенная клубника дает урожай в 200 центнеров ягод с гектара — по 2 килограмма с квадратного метра. Некоторые садовые культуры, например капуста, дают урожай до 900 центнеров с гектара. Это при условии получения одного урожая в год.

Значительно больше пищевых продуктов дает человеку 1 кв. метр парника или оранжереи. Прежде всего в парниках за год выращивают не один, а несколько урожаев. Затем в лучших условиях парников растения дают большие урожаи.

Трудно сейчас сказать, как удастся приспособить наши земные растения к жизни в космическом пространстве, как они будут развиваться в условиях отсутствия тяжести, интенсивного облучения обогащенным светом Солнца, и т. д. Но, по всей вероятности, можно будет подобрать такие виды земных культурных растений, которые смогут плодоносить в этих новых условиях не менее, а более интенсивно, чем на Земле. И учитывая, во-первых, повышенную интенсивность солнечной радиации, не ослабляемой земной атмосферой, во-вторых, непрерывность этого облучения, можно рассчитывать значительно превзойти предельные для Земли цифры производительности 1 метра оранжереи. И тогда оранжерея, обеспечивающая полный кругооборот не только кислорода, но и пищевых веществ для всего экипажа корабля, будет иметь площадь всего в несколько сотен или тысяч квадратных метров.

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

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

Впрочем, не из этой почвы, которая по существу является просто заполнителем, получают необходимые пищевые вещества растения оранжереи, а из воды, непрерывно подаваемой на один край этого поля. С этой водой к растениям в измельченном виде попадают и все отбросы. Под влиянием центробежной силы вода медленно протекает сквозь заполнитель, омывая корни растений.

Воздуходувки и вентиляторы обеспечивают в оранжерее непрерывный ток воздуха. Пройдя фильтр из активированного угля, богатый кислородом и озоном, образовавшимся из-за влияния ультрафиолетовых лучей, не задерживаемых пластмассовым стеклом оранжереи, воздух поступает в жилые помещения корабля. А оттуда в оранжерею направляется «отработанный» воздух, богатый углекислым газом и бедный кислородом.

Уцепившись корнями за переплетение сеток, растения в оранжерее тянут свои стволы и ветви «вверх», к общему центру вращения корабля и оранжереи. Их листья повернуты навстречу горячим лучам Солнца.

Снабженный такой оранжереей, космический корабль сможет неопределенно долгое время пробыть в мировом пространстве, не возобновляя никаких запасов. Так же, как не возобновляет никаких запасов вечно летящая в мировом пространстве Земля.

Но, может быть, нам вовсе не следует тащить за собой в космос такое колоссальное сооружение, как оранжерея? Тем более что ее громадная поверхность представляет отличную мишень для метеоритов, может быть легко разрушена ими.

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

Действительно, ведь потребляя пищевые продукты, разлагая в конечном итоге сложные молекулы белков, жиров, углеводов на более простые, мы используем выделяющуюся при этом энергию, как бы «сжигаем» пищевые вещества у себя в организме. В этом отношении живой организм до какой-то степени подобен топке парового котла, в которой освобождающаяся при горении топлива энергия используется для нагревания воды и пара. Вылетающие в трубу этой топки газы и упавшая сквозь колосниковую решётку зола содержат в себе все вещества, которые входили в состав топлива. Недостает только энергии, которая в скрытом виде была заключена в молекулах топлива. И создать снова эти сложные молекулы из более простых молекул газов и золы можно, только вернув отнятую у топлива энергию.

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

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

Откуда взять эту энергию? От Солнца, построив для этой цели гигантскую гелиоэлектростанцию. Но разве гигантская гелиоэлектростанция, поверхность которой должна быть значительно больше поверхности оранжереи, более удобное сооружение? Ведь в экономичности использования энергии солнечных лучей для целей синтеза все известные нам инженерные способы очень уступают экономичности растений. И разве изготовленные искусственно пищевые продукты смогут так уж сразу соперничать с теми, которые будут обеспечивать нам растения?

Конечно, сейчас еще невозможно окончательно решить вопрос, какая точка зрения победит. По всей вероятности, на первых этапах будут использоваться оранжереи. А затем, по мере совершенствования синтетической химии и гелиоэнергетики, искусственные методы восстановления пищевых веществ смогут соперничать с изобретенными природой, коэффициент полезного действия синтетической лаборатории приблизится, к «коэффициенту полезного действия» крохотных и сегодня во многом еще таинственных лабораторий в зеленых клетках листа растения. Но в том, что его смогут превысить, можно очень и очень сомневаться: ведь не будут сидеть сложа руки и специалисты по космическому садоводству. Они тоже постараются вывести сорта растений, обладающих сверхвысоким «коэффициентом полезного действия».

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

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

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

Весьма различны размеры метеорных тел. Чаще всего это крупинки вещества весом в 1 грамм или около этого. Однако встречаются метеорные тела и значительно большей величины. В некоторых случаях они не успевают испариться в воздухе и падают на Землю в виде «небесных камней» — метеоритов. В юго-западной Африке и доныне лежит метеорит, весящий свыше 60 тонн. Он слишком тяжел, и его до сих пор не смогли увезти с места падения. Еще больше был гигантский Сихотэ-Алинский метеорит, упавший 12 февраля 1947 года в Приморском крае. Общий вес его осколков — он раскололся в воздухе — определяется в 100 тонн. Конечно, большая часть его массы, как и массы всякого метеорита, испарилась или рассеялась в виде пыли в атмосфере Земли. В космическом пространстве его масса была в несколько раз больше.

Общее количество метеорных тел огромно. Каждый час в атмосфере, являющейся как бы мощным щитом, защищающим поверхность Земли от незваных пришельцев из космоса, распыляется до 20 тыс. метеоров. И если бы не атмосфера, поверхность Земли подверглась бы ужасной бомбардировке, которая, может быть, в конце концов раздробила бы ее в пыль, как раздробили метеориты в пыль поверхность Луны.

Средняя скорость метеоров в космическом пространстве довольно велика. При встрече с Землей метеоры имеют скорость в несколько десятков (от 20 до 70) километров в секунду.

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

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

Пули, летящие с еще большей скоростью и мгновенно заторможенные, плавятся и разбрызгиваются. При еще большей скорости торможение может вызвать мгновенное испарение всего материала пули и взрыв, как если бы она была сделана не из свинца и стали, а вся состояла из нитроглицерина. Расчеты показывают, что такой взрыв имеет место уже при мгновенном торможении пули, летящей со скоростью всего около 4 километров в секунду.

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

А метеор летит в 10 раз быстрее. Встретившись на такой скорости с металлической обшивкой корабля, метеорное тело мгновенно останавливается. Вся кинетическая энергия его движения переходит в тепловую, от чего оно без остатка испаряется. Так же нагревается и испаряется часть обшивки корабля, подвергшаяся удару. Поскольку это происходит в неуловимо короткую долю секунды, образовавшиеся газы при очень высокой температуре не успевают расширяться, занимают тот же объем, какой занимала масса метеорного тела и участвовавшая в соударении часть обшивки корабля. В следующее мгновение газы начинают расширяться, раздирая обшивку, создавая во внутренних помещениях корабля взрывную волну сжатого воздуха, разрушающую все, что встретится ей на пути. Метеорное тело массой в 1 грамм, движущееся со скоростью 30 километров в секунду, может выбить из корпуса корабля 5-10 килограммов стального покрытия.

Таким образом, метеорная частица, эта крохотная крупинка космического вещества, может вызвать разрушения, которые причинили бы несколько килограммов тола.

Метеорные тела встречаются в космическом пространстве, занимаемом нашей солнечной системой, членами которой они в большинстве случаев являются, не так уж редко. По расчетам профессора К. П. Станюковича, метеорные тела весом в несколько десятков миллиграммов находятся примерно на расстоянии 50-100 километров друг от друга. Если учесть, что протяженность траектории космического корабля при полете, например, на Марс составит сотни миллионов километров и продлится несколько месяцев, станет очевидным, что встреча с метеоритом — не такая уж невозможная вещь.

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

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

Радиолокаторы сегодняшнего дня отказываются взять на себя обязанность сигнализировать об их появлении. Слишком малы эти крупинки, и радиолучи применяемых длин волн пролетают мимо таких крупинок, не замечая их.

Когда-нибудь будут, конечно, созданы более чувствительные локаторы. А сегодня мы можем представить себе, что для защиты от ударов мелких метеоритов космические корабли будут иметь двухслойный корпус. Первый, тонкий слой, затем прослойку космической пустоты и второй слой — уже собственно корпус корабля. Верхний же слой будет как бы защитным верхним платьем, отданным в жертву метеоритам, сеткой, предохраняющей пасечника от пчел.

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

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

Значительно сложнее будут решаться вопросы штурманской навигации в космическом пространстве.

При полете на самолете штурману нечего заботиться о том, что он залетит слишком высоко от Земли. Днем, если нет облаков, он хорошо видит Землю в окна своей кабины, ночью или в облачную погоду ему сообщает об этом высотомер-барометр или радиолокатор. Да слишком высоко ему не позволит подняться и двигатель самолета: он «тянет» только до определенной высоты.

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

У штурмана космического корабля таких возможностей значительно больше. Ему открыты все пути — и вправо, и влево, и вверх, и вниз, и всевозможные сочетания этих основных направлений координат.

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

Дальность маршрута современного самолета не превышает нескольких тысяч километров, и выше четырех десятков тысяч километров она никогда не поднимется. Сорок тысяч километров как предельная дальность действия самолета обеспечит беспересадочный облет вокруг всего земного шара, по любому прямому маршруту.

Продолжительность полета по такому маршруту будет не больше трех-четырех десятков часов.

Самый близкий маршрут для полета космического корабля — 380 тыс. километров — на ближайшее к нам космическое тело — Луну займет около недели. Маршруты полетов на Марс и Венеру составят сотни миллионов километров в один конец и продлятся целые месяцы.

На Земле аэродромы, как правило, неподвижны. Пункт назначения самолета, в который штурман должен привести свою машину, имеет строгое географическое положение на поверхности Земли и никуда не передвинется, если самолет несколько запоздает прилететь или вообще решит лететь на другой день.

В космосе пункты назначения — планеты — не имеют своих строго установленных мест. Они движутся по гигантским эллипсам вокруг Солнца и вместе с Солнцем участвуют в движении вокруг центра Галактики. Опоздай штурман космического корабля привести свой аппарат к месту рассчитанной встречи всего на 24 земных часа, и он уже не застанет своего космодрома. Если это будет Венера, она улетит от этого места на 3 млн. километров, если Марс — он переместится за это время свыше чем на 2 млн. километров. А такие отрезки даже в космических масштабах не так уж мало значат!

А между тем маршруты межпланетных кораблей, дороги которых свяжут между собой планеты, уже проложены сквозь черную мглу космического пространства смелой мыслью ученых. Рассчитаны участки этих траекторий, подвергнуты строгому анализу с точки зрения целесообразности, требующегося расхода горючего. Большую работу в этом направлении проделал советский ученый, энтузиаст астронавтики и ее страстный популяризатор А. А. Штернфельд, а также некоторые зарубежные ученые, например Гоман, Эсно-Пельтри и др.

…Вот штурман будущего космического корабля развернул огромный, величиной в несколько квадратных метров план того участка солнечной системы, через который он должен провести маршрут своего корабля. На белой бумаге переплетаются бесчисленные линии. Разобраться в их запутанном лабиринте нелегко. Здесь и пунктирные концентрические дуги эллипсов двух интересующих его планет — Земли и Венеры. Здесь и своеобразные изобары — линии, обозначающие величины могучего притяжения Солнца, во власти которого окажется корабль, едва он вырвется из плена Земли. Здесь и разноцветные штрихи, обозначающие влияние в данной точке пространства притяжений разных планет, в зависимости от их положения на своих орбитах. Сквозь кажущийся хаос переплетения этих линий проведет штурман корабля тонко очинённым красным карандашом четкую линию своего полета.

Развернув толстые книги астрономических таблиц, штурман садится за вычисления. Прежде всего надо выбрать время отлета. Это дело не такое простое, как кажется. Это на Земле вы можете выехать в путешествие и в любой день года и в любое время суток. Это стрелок по неподвижной мишени может не думать о том, когда нажать курок. Стрелок по движущейся мишени должен точно выбрать мгновение, когда спустить курок, иначе мишень пролетит мимо.

Выбирая время для космического полета, надо предусмотреть такое взаимное положение планет, чтобы к тому моменту, когда космический корабль приблизится к орбите планеты назначения, эта планета оказалась именно на данном участке орбиты.

Такое взаимное положение планет бывает далеко не часто. Может быть, на 2–3 месяца придется отложить перелет, а может быть, и на полгода. Долгое время взаимное положение планет будет таким, что всякое сообщение между ними исключается. В расписании вылетов пассажирских кораблей будущего, поддерживающих сообщения между планетами, будут целые месяцы, когда с Земли не вылетит ни один корабль и ни один корабль не приземлится на земном космодроме. Это будут мертвые сезоны в межпланетных сообщениях. И только применение атомного двигателя сможет в значительной степени сократить их.

Итак, день вылета выбран. Теперь надо выбрать час вылета.

Этот вопрос тоже не так прост, как кажется.

Штурман знает, что первая его задача рассчитать маршрут так, чтобы обеспечить максимальную экономию горючего. А для этого ему надо помнить о том, что при наборе кораблем нужной скорости можно использовать скорость движения Земли по своей орбите и скорость вращения ее вокруг своей оси.

Расчеты показывают, что наиболее рациональной, с точки зрения затрат энергии траекторией межпланетного полета является эллипс, вписанный в орбиты планет. Для того чтобы направить свой корабль по дуге этого эллипса, штурман предполагает сообщить своему кораблю скорость относительно Земли в 11,484 км/сек. Часть этой скорости он может получить, используя вращение Земли вокруг своей оси. Для этого он должен будет стартовать ровно в полдень, как раз в тот момент, когда Солнце выше всего поднимается над горизонтом. Ни опоздать, ни вылететь раньше нельзя. А. А. Штернфельд взлет космического корабля сравнивает не только со стрельбой по движущимся мишеням, но и со стрельбой с качающегося корабля. Наводчик прильнул к перископу. В окулярах качается цель. Если он упустит мгновение выстрела, ядро зароется в волнах у самого борта корабля или перелетит за цель, описав широкую дугу в небе.

Направление взлета корабля противоположно движению Земли. На плане под карандашом штурмана появляется кружок — Земля. Со скоростью почти в 30 километров в секунду движется она по своей орбите. Дерзко покинувший ее корабль повисает в космическом пространстве и все дальше удаляется от нее. Его скорость вокруг Солнца почти на 11,5 км/сек. меньше земной. И, очутившись во власти могучего притяжения Солнца, он начинает медленно падать на него.

Но одновременно космический корабль еще движется и вперед, вслед за улетевшей Землей, со скоростью, превосходящей 18 километров в секунду. Поэтому он падает не прямо на Солнце, а описывает в поле его тяготения гигантскую дугу. Как раз ту дугу, которая и должна соединить две планеты.

Миллиметр за миллиметром ведет штурман эту дугу по своему плану. Вот карандаш его остановился. Начиная с этого места на корабль начнет заметно влиять возмущающее притяжение Марса и Юпитера — обе планеты занимают неприятно близкое положение на своих орбитах. Штурман проводит ряд вычислений. Да, траекторию придется выправлять непродолжительной работой в полнагрузки реактивных двигателей. Штурман записывает на плане точное время, когда и на сколько минут надо будет включить двигатели.

Но вот красная линия — дуга эллипса приблизилась к пунктиру орбиты Венеры и коснулась ее. Самый ответственный участок пути… Посадка.

Двигаясь по своей траектории под влиянием солнечного притяжения, космический корабль подчиняется тем самым законам, которые открыл великий «законодатель неба» — Иоганн Кеплер и которые человек научился использовать для своих целей. Поэтому, как и все планеты, корабль будет двигаться неравномерно. Приближаясь к Солнцу, он будет все ускорять и ускорять свой бег. И когда он приблизится к орбите Венеры, несмотря на то, что ее скорость движения превосходит скорость Земли больше чем на 5 километров в секунду (а корабль в начале своего пути значительно отставал от своей родной планеты), его скорость будет на 2,7 километра в секунду больше скорости движения планеты назначения.

Штурман представляет себе величественную картину. Гигантское, словно выросшее, косматое Солнце на черном небе. Далекая голубоватая звездочка — Земля. И быстро растущий впереди диск новой планеты — таинственной Венеры. Планеты, на которой никто еще не был, лица которой никто не мог увидеть, даже в телескоп. Оно закрыто, словно чадрой, густой непроницаемой пеленой облаков.

Каждую секунду расстояние до этой планеты уменьшается почти на 3 километра.

Карандаш штурмана проводит на плане последние сантиметры. Начинает чувствоваться собственное притяжение Венеры. Корабль падает на ее поверхность, словно камень, с чудовищной скоростью брошенный из пращи, да к тому же притягиваемый целью. Но еще рано включать реактивные двигатели. Как при взлете, так и при посадке, чем позже начать торможение, чем интенсивнее его провести, тем меньше придется затратить горючего. Предел и здесь ставит только способность человеческих организмов переносить перегрузку ускорения.

А может быть, торможения работой двигателей удастся вообще избежать. На всякий случай сделав соответствующие расчеты, штурман делает ориентировочную прикидку другого варианта посадки — с торможением в атмосфере Венеры. Правда, тут слишком много неизвестных: плотность, состав, глубина этой атмосферы. Но не тратить горючего — так заманчиво! И штурман снова склоняется над расчетами.

Вот корабль, как гигантская торпеда, по касательной к поверхности атмосферы врезается в ее густые непрозрачные облака. Надо не очень углубиться в плотные слои, иначе торможение будет слишком стремительным и экипаж не выдержит толчка. Ведь метеориты — эти небесные камни, врезавшиеся в земную атмосферу, на высоте 40–45 километров, где она очень разрежена, нередко теряют в скорости до 5 километров в секунду. Это в 50 раз больше, чем может допустить штурман космического корабля.

Поэтому, словно только задев по касательной атмосферу, он снова выводит из нее корабль. Это необходимо еще и для другой цели. От трения об атмосферу обшивка космического корабля может сильно разогреться. Штурман вспоминает, как испаряются, разогревшись о воздух, метеоры, как красным светом светятся раскаленные обшивки крупных ракет, летящих сквозь земную атмосферу со скоростью всего в 1,5 километра в секунду. Нет, он не хочет, чтобы его корабль стал гигантским метеором в атмосфере Венеры. Поэтому вывести на время замедливший свою скорость корабль из атмосферы, чтобы он несколько охладился, излучая свое тепло в космическое пространство, совершенно необходимо.

Корабль летит по дуге вытянутого эллипса. Но вот снова изменяется направление корабля и снова по касательной он врезается в атмосферу. Штурман рассчитывает: на поворот можно будет почти не тратить горючее, надо только умело использовать тяготение планеты. И снова корабль вылетает из атмосферы в космическое пространство. Точь-в-точь как летучая рыба южных морей, которая на миг погружается в родную стихию и, выпрыгнув, летит по воздуху до следующего мгновенного погружения.

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

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

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

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

Штурман отложил в сторону красный карандаш и свернул начертанный им план полета. Теперь он пойдет и «продиктует» его автоматическим аппаратам, которые во время полета с абсолютной точностью выполнят его…

Примерно так, по представлениям ученых, будет проложен один из первых маршрутов, соединяющих планеты.

Конечно, космические корабли будут совершенствоваться. Место двигателя, работающего на химическом горючем, займет двигатель, работающий на энергии расщепленного атома. И жалкими, неудобными, тихоходными покажутся первые космические корабли, о которых мы сейчас так мечтаем!

Когда на космическом корабле будет установлен атомный реактивный двигатель, резко изменятся и межпланетные маршруты. Не нужно будет дрожать в полете над каждой крохой энергии, над каждым килограммом горючего. В несколько раз увеличатся скорости космических кораблей, как вдвое увеличились скорости самолетов при переходе на реактивный двигатель. С нескольких месяцев до нескольких недель сократятся сроки перелетов. И не эллиптические, но более короткие — параболические, а в некоторых случаях и прямые траектории станут обычными для межпланетных перелетов.

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

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

(_{К. Э. Циолковский})