ВЕРНЫЕ ПОМОЩНИКИ ПИЛОТА
С земли уже давно не видно взлетевшей ракеты — она скрылась из виду, растворилась в ночной темноте. В почти космической пустоте, глотая пространство, с огромной скоростью несется стальная сигара. Теперь о ней говорит только зубчик на экране локатора да светящаяся линия на темном фоне неба, словно прочерченная невидимой рукой. Яркий след упрямо тянется кверху, но вдруг изгибается, поворачиваясь все круче и круче. Это рули, обжигаемые огненным дыханием двигателя, послушные чьему-то приказу, повернули снаряд на новый курс. Даже когда исчезла горячая газовая струя, рули не успели остыть и тоненькой черточкой светятся во мраке ночи.
Кто же повернул рули? Ведь в ракете нет пилота!
Нелегко сохранить взятый курс, когда ракета предоставлена самой себе. Всего нельзя предусмотреть — легкие колебания тяги, сильные порывы ветра в атмосфере и другие случайные причины могут столкнуть ее с намеченного пути. Надо все время поправлять ракету, не допускать уклонений с намеченной дороги. За этим следит автопилот, заменивший человека. Важнейшая часть автопилота — быстро вращающийся волчок.
Волчок не зря называют упрямым. Когда он вертится, то ось его всегда сохраняет определенное положение в пространстве. Более бдительного, более верного стража трудно найти. Стоит, например, самолету чуть качнуться, уступая силе ветра, волчок тут как тут. Его ось невозмутимо остается на месте, но рамка прибора, соединенная с корпусом самолета, сдвигается. Этого достаточно, чтобы появился тревожный сигнал. И вот уже идет приказ моторчикам рулей: повернуть их так, чтобы машина вернулась обратно, на прежний курс! Так автопилот ведет машину вместо летчика.
Два волчка кружатся в приборном отсеке ракеты. Их обязанность наблюдать за отклонением ее корпуса в ту или другую сторону, и то, что не замечает один, заметит сразу же другой. Заметил — и рамкой замкнул контакты в электрической цепи. Возник ток, слабый, почти незаметный, бессильный что-нибудь сделать.
Тогда на помощь приходит электронная лампа-усилитель. Сигнал усиливается во много раз. Теперь у него хватает силы включить моторчик, отклоняющий руль. Руль делает свое дело — ракета возвращается на правильный путь, и тревожный сигнал замирает до следующего опасного случая. Все это совершается очень быстро, чтобы не дать ракете сильно уклониться от верного курса.
Когда же курс надо не сохранить, а изменить, используют опять все тот же волчок. Он поворачивается специальным механизмом, также включенным в электрическую цепь. Механизм этот работает точно по установленной программе, поворачивая ось волчка в заданное время на заданный угол. Эти повороты вызывают в конце концов сигналы-команды рулям, и, повинуясь автомату, ракета меняет курс.
Устройство автоматического пилота весьма сложно. Описанное — лишь простейшая схема, объясняющая, как без вмешательства человека управляют многотонной ракетой. Гироскоп-волчок, электронные, электрические и гидравлические приборы, точные, надежные устройства подчиняют движение расчету, заранее определяющему, как будет происходить полет.
Так воплотились в жизнь слова Циолковского, предвидевшего автоматическую ракету. Да и могло ли быть иначе? В век больших скоростей, огромных мощностей, высокой точности обойтись без множества автоматов невозможно. И невозможно представить себе без них стратосферные и космические рейсы. Современные высотные ракеты, как мы уже знаем, несут с собой целую автоматическую лабораторию для взятия проб воздуха, фотографирования солнечного спектра, регистрации космических частиц.
Чтобы исследовать солнечное излучение на больших высотах, нужно поднять на ракете прибор — спектрограф и направить его на Солнце.
Но тут-то и возникает неожиданное препятствие. Ракета не летит прямо. Поднимаясь вверх, она в то же время быстро вращается вокруг своей оси, да еще медленно поворачивается, наклоняясь вбок. Эти замысловатые «пируэты» мешают спектрографу уследить за Солнцем. Что же делать? Призвали на помощь автоматику. Автоматы заставили прибор все время «смотреть» на Солнце, какие бы фигуры ни выделывала в полете сама ракета.
Вот она пролетела атмосферу. В головке ракеты автоматически открывается маленькое окошечко, против которого помещается «искатель Солнца» с фотоэлементом. Солнечные лучи, собранные линзой, направляются на чувствительную к свету поверхность фотоэлемента. Эта поверхность имеет форму диска. Когда спектрограф направлен на Солнце, световое пятно попадает в центр диска фотоэлемента, и тока нет.
Но стоит только прибору хотя бы немного уклониться, смещается и световое пятно. Возникает ток. Усиленный усилителем, он заставляет электромоторчики поворачивать спектрограф до тех пор, пока пятнышко вновь не окажется в центре искателя.
Все это совершается так быстро, что следящее устройство успевает направлять щель прибора постоянно на Солнце, несмотря на вращение самой ракеты.
Если же искатель совсем потеряет Солнце, то автомат заставит его вращаться с очень большим числом оборотов до тех пор, пока световое пятнышко не будет поймано вновь.
Прибор для слежения за Солнцем автоматически отделяется от ракеты и спускается на парашюте. И другие приборы тоже помещают в специальную камеру, которая выбрасывается в полете автоматическим устройством.
Автоматически управляемые самолеты существуют уже сейчас. В течение всего полета от взлета до приземления пилот не вмешивается в поведение машины. Пусть пока еще только зарождается беспилотная авиация, но мы вступили на путь, ведущий к транспорту будущего, где будет максимально облегчен человеческий труд.
Автоматы понадобятся для регулирования тяги, чтобы ускорение не превзошло опасного предела — вспомним о перегрузке. Они нужны для контроля исправности механизмов двигателя и работы всех его частей. Но этим не исчерпывается их роль.
Ракетный двигатель развивает огромную мощность — у стратосферной ракеты, например, на максимальной скорости — до полумиллиона лошадиных сил. Значит, еще больше — миллионы сил — потребуется для заброски корабля в космос. Управление таким двигателем на летящем с большой скоростью космическом корабле требует быстроты и точности действий. Помочь пилотировать корабль должны будут автоматы.
Приведем один лишь пример. Авиационная турбина, установленная на современном скоростном реактивном самолете, работает на грани возможного. Материал двигателя выдерживает предельные нагрузки. Стоит только летчику, управляя двигателем, сделать слишком резкое движение, и он рискует сжечь лопатки турбины, хотя они и сделаны из очень жаростойкого сплава. С потоком сильно нагретых газов, бушующих в турбине, шутить опасно. Поэтому здесь «на часах» поставлен автомат, который не позволяет перегреть турбину и вывести ее из строя. Автоматически включаются также противоперегрузочные устройства, когда ускорение при маневрах реактивного самолета превосходит допустимый предел.
Итак, автоматы безопасности нужны ракете, чтобы стрелка прибора не перешла аварийной красной черты, за которой чрезмерная перегрузка грозит гибелью.
Для точного выполнения программы полета понадобится другой автомат. Ведь наперед будет известно, как станет ракета выбираться за атмосферу, какую надлежит держать скорость и направление. Программный регулятор поведет корабль по курсу взлета.
И другие автоматы будут на ракете. В их обязанность входит следить за составом и давлением воздуха в кабине, предупреждать о его утечке, если случайная встреча с метеором повредит обшивку, наблюдать за температурой и вовремя включать отопление или охлаждение — словом, оберегать жизнь путешественников.
То, что здесь рассказано об автоматике ракеты, лишний раз убеждает нас: решение проблемы межпланетных путешествий возможно только в содружестве многих отраслей науки и техники наших дней.
Роль автоматики в управлении ракетным кораблем трудно переоценить. Но иногда можно встретить и такие романы о межпланетных полетах, в которых кнопки решают все. Пилоту остается только их нажимать. Нажал раз — ракета трогается, нажал два — взлетает, нажал три — набирает скорость… А если вдобавок связать друг с другом автоматы так, что они будут включаться по очереди, то и вообще можно обойтись одной-единственной «генеральной» кнопкой. Ведь существуют же, скажем, автоматические станки и линии станков, где рука рабочего не прикасается к изделию при обработке. Наконец построены целые заводы-автоматы. Что же говорить о самолетах и ракетах!
Нет, не заменят автоматы человека. Верно, что исправный автомат никогда не ошибается. Но чтобы он был исправным, за ним надо следить, его надо регулировать, его работу проверять. И на «безлюдном» автоматическом заводе для этого есть люди. С автоматикой легче трудиться, и в ней видим мы основу техники коммунизма. Но техника без людей мертва. Человек — «надзиратель» и «регулятор», как говорил Маркс, человек — командир машин остается. От него требуется больше знаний, смекалки, уменья, больше творчества, ибо автоматическая техника сложна.
В нашей стране новая техника непрерывно заменяется новейшей. В совершенстве владея ею, поведут межпланетные корабли капитаны космических рейсов, которым будут помогать автоматы — верные помощники пилота.
ТЯЖЕСТЬ УГРОЖАЕТ
Голос в наушниках произносит:
— Внимание! Петля Нестерова!
Летчик берет ручку на себя, и горизонт встает дыбом. Земля, обычно неподвижная, вдруг сдвигается с места и всей своей громадой ползет вверх.
Поблескивая крыльями, самолет, похожий издали на игрушку, взмывает в небо, делает полукруг, растворяется в безбрежной синеве, а затем, сверкнув на солнце, устремляется вниз.
В это время в какие-то доли секунды, пока длится фигура высшего пилотажа, пилот, сидящий в кабине скоростного реактивного самолета, переживает необычайные ощущения.
Ускорение — это невидимое чудовище, как назвал его один летчик-испытатель, — прижимает пилота к сиденью. Тело тяжелеет. Кровь отливает от головы, нельзя поднять веки, они опускаются сами собою. Каждое движение дается с трудом. Туман застилает глаза. Нарушается деятельность сердца. Дыхание затрудняется. Мозг перестает четко работать, сознание притупляется, быстрота реакций — так врачи называют ответ на внешние раздражения — падает. Слабеют мускулы.
Вот что делает чрезмерное ускорение! Даже когда оно уменьшается, летчик не сразу приходит в себя: примерно минуту он еще чувствует последствия перегрузки.
Следует оговориться: не всегда, не при всяком фигурном полете так бывает. То, что описано здесь, — результат действия кратковременных больших ускорений. Но сейчас, когда реактивные самолеты летают почти со скоростью звука, когда высший пилотаж связан с многократной перегрузкой, с этим нельзя не считаться.
Во время второй мировой войны в авиации одной из воюющих стран фашистской оси испытывался новый ракетный — самолет-перехватчик. Молнией взлетев с пусковой башни, он должен был внезапно настигнуть самолет и выпустить залпом ракетные снаряды. Такой сверхскоростной истребитель, по замыслу его создателей, решил бы судьбу воздушного боя одним ударом.
При первом же испытании самолет разбился, летчик погиб. Слишком большое ускорение сломало позвоночник человеку, смяло и расплющило его, словно каким-то прессом.
Как видим, чрезмерно большая перегрузка убивает, и от нее, казалось бы, нет спасения. А между тем наступает эра больших скоростей и вместе с ними — больших ускорений.
При скоростях быстрее звука, при перелетах крылатых ракет еще чаще будет встречаться необходимость быстрого набора скорости, быстрого уменьшения ее, а значит, и значительного роста ускорения. Этот опасный враг будет проявлять себя уже не долю секунды, как при высшем пилотаже, а значительно дольше, что, конечно, неизмеримо опаснее.
Вот как описывает свои переживания герой одного научно-фантастического рассказа, совершивший стратосферный рейс на ракете. Испытывал «адскую» тяжесть он всего минуту, за которую его корабль успел набрать скорость, достаточную для гигантского прыжка через атмосферу.
«…Я внезапно был придавлен со страшной силой к своему ложу. Мне едва не сделалось дурно от этого усиленного движения. Кровь стучала в ушах; казалось, меня поборол какой-то великан. Сила, с которой напирала на мою грудь сетка, мешала мне свободно дышать, пот выступил на лбу, а связка ключей в кармане чувствительно вдавливалась в бедро. Костюм сразу стал чересчур тесен, рубашка стягивала туловище. Я сделал попытку двигать членами: рука, протянутая к карманным часам, — потому что протекшие секунды казались мне чересчур долгими, — сразу отяжелела; казалось, она весила центнер. Потея и кряхтя, я едва мог достать свои часы. Но, не привыкший к усиленной тяжести, я захватил их слишком слабо: с силою вырвались они из моей руки, проскользнули через ячейки сетки и со звоном ударились о противоположную стену. Обескураженный, я отказался от дальнейших попыток к движению и предоставил себя на волю судьбы».
Учтите, что ускорение, которое испытывал рассказчик, было не слишком велико — лишь в пять-шесть раз больше земного.
Теперь посмотрим, что произойдет во время межпланетного полета.
«Подан знак; началось взрывание, сопровождаемое оглушительным шумом. Ракета дрогнула и двинулась в путь. Мы чувствуем, что страшно отяжелели. Четыре пуда моего веса превратились в 40 пудов. Я повалился на пол, расшибся вдребезги, может быть, даже умер; тут уже не до наблюдений!» Так описывает Циолковский переживания пассажира космической ракеты, перенесшего в течение двух минут тяжесть в десять раз более земной. Десять раз! Уже при шести-восьми у летчика наступает временное расстройство центральной нервной системы, хотя действие перегрузки продолжается всего считанные секунды. Пожалуй, прав Циолковский, считая межпланетного путешественника едва ли не смертником.
Но предположим, что взлет, описанный ученым, произошел все-таки благополучно, и подумаем над тем, как облегчить тяжелую участь пассажира ракеты.
Весь опыт скоростной авиации говорит о том, что это сделать можно. Авиационные врачи наблюдали воздействие больших ускорений на летчика при разном положении тела — стоя, сидя, лежа. Оказалось, что, откинувшись в кресле, пилот гораздо легче переносит болезненные явления, описанные нами, и быстрее приходит в себя после них. Вот почему конструкторы предусматривают для скоростных самолетов сиденье со спинкой, наклон которой можно изменять. Специальные противоперегрузочные устройства помогают в борьбе с перегрузкой.
Если к этому добавить еще систематическую тренировку и спортивную подготовку пилотов, станет ясно, что ускорение не такой страшный враг, как могло показаться с первого взгляда.
Советские авиаторы отлично владеют техникой больших скоростей. Они первыми в мире совершили высший пилотаж на реактивных самолетах.
Не оправдались пессимистические предсказания некоторых ученых, говоривших когда-то, на заре эпохи скоростной авиации, что человек не перенесет больших ускорений, с которыми неизбежно придется столкнуться.
Взгляните в небо! Ослепительный каскад фигур делает истребитель, ведомый закаленным, тренированным советским летчиком. За самолетом трудно уследить — так быстро совершается воздушный «танец». Перегрузка велика, но пилоту она не опасна. Конструктор и врач позаботились об этом. Когда на экране мы следим за воздушным парадом, кинооператор показывает нам летчика во время выполнения фигур высшего пилотажа. Что же? Лицо его сосредоточенно, спокойно и совсем не напоминает страшную маску человека, придавленного тяжестью. Значит, можно без вреда для организма летать быстрее звука, — не только машина, но и человек к этому готовы.
Однако не надо и преуменьшать трудности. С ними еще придется серьезно бороться. Межпланетным полетам, да и ракетным перелетам в стратосфере — космическим рейсам в миниатюре — должна предшествовать большая исследовательская работа.
Многое зависит от авиационной медицины. Центробежная сила создаст искусственную тяжесть любой нужной нам величины. Камера, укрепленная на длинном стержне и вращающаяся подобно карусели, заменит в опытах кабину ракеты во время подъема. Как некогда первые стратонавты в высотной камере репетировали полет, переживая то, что им предстояло перенести в отрезанной от мира гондоле стратостата, так и будущие межпланетные путешественники еще на земле создают все ощущения предстоящего перелета. Им тяжелее, чем стратонавтам: те не страдали от ускорения и не знали, что такое потеря веса, невесомость. Но от этих неприятностей пассажиров ракеты сумеют защитить.
Их поместят в специально оборудованные кресла с откидными спинками. Автоматические устройства ракетных двигателей ограничат наибольшее ускорение ракеты пределом, безопасным для человека. В случае же возможной потери сознания пилотом ракета будет управляться автоматически.
Весьма вероятно, что путешественников оденут и в особые костюмы: футляры по форме тела, погруженные в жидкость с приспособлениями для свободного дыхания. Идею такого костюма впервые высказал Циолковский. «Природа… — говорил он, — не пренебрегает свойством жидкости уничтожать разрушительное действие относительной тяжести и потому заботливо погружает все нежные органы животного в особые жидкости, налитые в крепкие естественные сосуды». Таковы мозг в черепе или зародыш в яйце.
Циолковский думал, что можно будет, например, поместить пассажиров в предохранительные масляные ванны.
Однако плотность разных органов человеческого тела неодинакова, плотность же жидкости одна и та же. Только жидкость той же плотности, что и тело, обладает свойством предохранять от вредного действия увеличенной тяжести.
Идея в таком виде непригодна. Современная техника предлагает другой ее вариант.
В наклонном положении летчику легче потому, что тяжесть распределяется более равномерно, на большую площадь. Если поместить его в костюм из прорезиненной ткани, надутый воздухом, площадь соприкосновения тела с опорой сильно увеличится. Действие ускорения будет ослаблено и принесет меньший вред. Подобные костюмы разрабатывались, и если они успешно выполнят свою задачу, их будут применять и в авиации и в заатмосферном транспорте.
Остается сказать несколько слов о действии ускорения на приборы и механизмы, среди которых есть и хрупкие радиолампы. Здесь дело состоит проще. Радиолокационный взрыватель артиллерийского снаряда выдерживает при выстреле ускорение, в двадцать тысяч раз превышающее земное. Большие ускорения для приборов не угроза. Они «выносливее» человека. Со временем, вероятно, научатся отправлять грузы в межпланетное пространство в снарядах, выстреливаемых из электромагнитных соленоидных пушек. Так можно будет наладить «грузовое» движение между Землей и ракетой-спутником, искусственной луной. Уже опыт современной техники показывает, что можно изыскать защиту от перегрузки. Усиленная тяжесть не будет служить препятствием на пути в космос.
ТЯЖЕСТЬ ИСЧЕЗЛА
Может ли человек плавать в воздухе, нестись в беспредельных просторах, чувствовать себя свободным от невидимых оков, которые держат нас с неумолимой силой? Оказывается, такие чудеса, как это ни удивительно, возможны.
Ракета — в полете. Двигатель ракеты кончил работать — и тяжесть исчезла. Дальше начинается сон, сказка. Достаточно слегка оттолкнуться, чтобы полететь к потолку каюты. Потолок, впрочем, перестал быть потолком: теперь, в мире без тяжести, нет «верха» и «низа». Оттолкнувшись (по привычке скажем все-таки от потолка), вы устремляетесь вниз, к бывшему полу. Вы летаете в любом направлении — здесь действительно царство трех измерений, и нет никаких преград вашему полету.
Трудно передать словами то, что будет твориться в кабине космического корабля. Ведь этого еще никто не испытал! Правда, советские кинематографисты в научно-фантастическом фильме «Космический рейс» показали мир без тяжести.
На экране видно, как отправляется в лунный перелет первая ракета с людьми. Вот она уже за атмосферой. Поднялись шторы иллюминаторов, открыв звездное небо. Переглядываются первые межпланетные путешественники, жмутся к стенкам каюты. Вдруг один, решившись, прыгает… и плавно взлетает в воздух. Вот он уже у другой стены, смеясь, зовет к себе остальных.
Беседуя однажды с режиссером фильма, я узнал, каких трудов стоило все это показать на экране. Артисты «летали», привязанные ремнями к тросам. Сложные кинотрюки создавали впечатление настоящего полета.
Надо думать, что скоро люди познакомятся с невесомостью уже не в кино, а в жизни. Скоро — потому что наше поколение, очевидно, будет свидетелем заатмосферных путешествий.
Повредит ли человеку длительное отсутствие тяжести? Одни отвечали, что невесомость страшна не столько физиологически, сколько психологически: неизвестное всегда пугает! Другие возражали: многие жизненно важные функции организма от тяжести не зависят, а остальное — дело привычки. Ни у тех, ни у других нет доказательств, есть только предположения. Их нужно и можно проверить, тем более, что сейчас существует возможность решить спор самым простым и верным путем — опытом.
Еще Циолковский предложил «падающую лабораторию», где можно изучать невесомость. По рельсам, изогнутым в форме подковы, скользит тележка. На одной стороне она падает, на другой — поднимается. При почти свободном падении вес пропадает — правда, на очень короткое время.
Возникает естественный вопрос: почему так происходит, чем объяснить потерю веса падающими телами? Падающие тела двигаются одинаково — с одной скоростью и в одном направлении, не приближаясь и не удаляясь друг от друга. Попробуйте упасть на пол, если сам он все время удаляется от вас!
То же самое, но не доли секунды, а дни и недели происходит с ракетой, а вместе с нею с пассажирами и всеми вещами внутри каюты. Космический корабль по инерции несется в мировом пространстве. Путь его определен законами механики, одинаковыми для всех тел вселенной — от гигантской планеты до карлика-астероида.
Двигатель ракеты не работает, корабль предоставлен самому себе. Если корабль не смог победить земное притяжение, то неминуемо вернется обратно. Если же скорость его достаточно велика, он освободится от власти Земли и помчится дальше. Начнется свободный полет, и в тот же момент, как по мановению волшебного жезла, в ракете исчезнет ощущение тяжести.
Люди смогут плавать в воздухе.
Вода не льется из стакана, а когда тряхнут им, вылетает водяной шарик. Суп нельзя налить в тарелку, нельзя поджарить котлету на сковородке — она подпрыгнет к потолку. Словом, жизнь, полная неожиданностей и неудобств.
В среде без тяжести пассажиры ракеты должны жить и работать. Пилот или штурман не в состоянии вычислять курс ракеты, вися между полом и потолком, и не могут постоянно пользоваться справочником, карандашом и бумагой, которые, как живые, бродят по каюте. Нужно производить наблюдения, держать связь с Землей, да мало ли дел у экипажа во время самой необыкновенной в истории человечества экспедиции! Питаться тоже необходимо — хотя бы и в такой необычайной обстановке.
Ручки на стенах, полу, потолке, чтобы было удобно передвигаться в каюте; ящики, куда убираются вещи; кресла, прикрепленные к своему месту, и люди, привязанные к креслам; взамен тарелок и ложек — закрытые эластичные сосуды для «выдавливания» из них жидкой пищи; специальная электроплитка, наглухо закрытая посуда — вот черточки быта в условиях невесомости.
Что же, все это не страшно. Конечно, на первых порах человека, буквально потерявшего почву под ногами, утратившего чувство равновесия, ждут переживания скорее комические, чем трагические. Но они пройдут со временем, особенно если еще задолго до первого космического рейса тренировать будущих межпланетных путешественников.
Полеты ракет на большие высоты, за атмосферу, с последующим спуском, значительная часть которого явится свободным падением в безвоздушном пространстве, предоставят нам такую возможность. В кабине, которая отделится от ракеты в высшей точке подъема и ринется затем вниз, пилот переживет то, что впоследствии ждет его в межпланетной ракете. Правда, там — дни и недели, здесь — минуты; там — удаление от Земли, здесь — падение на нее, но разница невелика. И здесь и там — одинакова потеря веса. Она произойдет и тогда, когда ракета полетит в пустоте с выключенным двигателем.
Постепенно вылеты в межпланетное пространство, короткие броски в небо, репетиции космического путешествия приучат его участников переносить состояние кажущейся потери веса. Конечно, на всякий случай и здесь предусмотрят создание искусственной тяжести вращением ракеты, если тяжесть будет нужна.
Есть основание полагать, что авиационная техника и медицина обеспечат экипажу ракетного корабля условия для нормальной жизни и работы.
Циолковский мечтал о «свободном» пространстве, в котором люди, если они того захотят, будут избавлены от цепей тяготения. Там тяжестью они будут управлять сами, создавая ее по своему желанию, в своих интересах. Когда это осуществится, человечество еще раз блестяще подтвердит замечательные слова Энгельса о том, что лишь на практике, вызывая природные явления своими силами и управляя ими, человек в состоянии доказать в полной мере правильность и силу научного мышления.
ТРИ ОПАСНОСТИ
Часто люди, глядя на небо, видят, как срывается светящаяся точка и стремительно несется вниз, чертя яркий след. Обычно говорят, что это «звезда упала». На самом деле не звезда, а крошечный кусочек вещества, маленький небесный камешек — метеор — со скоростью в несколько десятков километров в секунду влетел в атмосферу Земли, вспыхнул и мгновенно сгорел. Светится же раскаленный воздух, который метеор сжимает на своем пути. Под стремительным ударом этого пришельца из космоса разбиваются молекулы газа. Столб накаленного и ионизированного воздуха тянется за метеорной частичкой. Ее вторжение и гибель наблюдаем мы, глядя на «падающую звезду».
Днем, при ярком солнце, падение метеора незаметно. Но от волшебного глаза современной техники — радиолокации — ему не скрыться. Радиоволны отмечают прилет метеора, отражаясь от шлейфа из наэлектризованных частичек воздуха, сопровождающих его полет. Удалось наблюдать гораздо больше гостей из межпланетного пространства — и днем и ночью, при свете луны и в облачную погоду, — чем раньше, когда располагали только оптическими приборами.
Огромное число ежесуточно падающих метеоров — несколько тонн метеорного вещества, — видимо, грозит неизбежной гибелью ракете, покинувшей планету. Ведь и крупинка весом в доли грамма, летя с колоссальной скоростью, без труда пробьет корпус даже из самой прочной стали. А вокруг — пустота, воздух из кабины улетучится — произойдет катастрофа! Более крупная частичка или камешек выведет из строя приборы, двигатель, баки. Слепой — без приборов, лишенный сердца — мотора и пищи — топлива, корабль обречен на гибель. Столкновение же ракеты с небесной глыбой равносильно взрыву.
Выходит, полет за атмосферу — самоубийство.
Здесь несколько сгущены краски. Однако нередко приходится слышать мнение, что метеорная угроза слишком сильна, чтобы надеяться на благополучный исход межпланетного полета. Поэтому необходимо трезво оценить величину опасности.
Площадь поверхности Земли огромна. Поэтому Земля встречает множество метеоров. В такую мишень попадают без промаха, будто притягиваемые магнитом, тысячи и миллионы небесных странников, блуждающих в солнечной системе.
Ракета по сравнению с Землей невообразимо мала. Площадь поверхности, подвергаемой обстрелу, у нее ничтожна. И во столько же раз, во сколько она меньше земной, уменьшается вероятность столкновения. Не надо забывать: метеоры рассеяны в гигантском пространстве, друг от друга их отделяют сотни километров. Вот почему профессор Оберт, например, считал, что ракета должна пропутешествовать пятьсот лет, прежде чем встретит небесного странника. Такова оценка тридцатилетней давности. Современные данные гораздо менее оптимистичны: они намного увеличивают вероятность встречи с метеорами.
Вероятность — лишь отвлеченное понятие, показывающее только, как часто может произойти столкновение. Но когда именно это случится — неизвестно. И как бы мала ни была вероятность, случай есть случай, и не считаться с ним нельзя.
Надо учесть и то, что радиолокатор не может обнаружить в мировом пространстве, лишенном воздуха, мелкие крупинки — слишком маленькую цель они собою представляют. Крупинку-метеор, влетевшую в земную атмосферу, локатор обнаруживает потому, что радиоволны отражаются от столба ионизированного воздуха, который тянется за метеором. Иное — за атмосферой. И столкновение, если оно произойдет, будет внезапным.
Поэтому обязательно надо бронировать жизненно важные части корабля: пилотскую кабину, баки, двигатель. Прочная двойная обшивка с легкой прослойкой, вероятно, представит достаточную защиту.
Опыт бронирования боевых кораблей подсказывает такое решение. Броня из тонких стальных листов, разделенных воздушной прослойкой или слоями заполнителя, защищает от взрыва мины или торпеды. Воздух и прослойки ослабляют взрывную волну, и она уже бессильна разрушить внутреннюю обшивку. Кроме того, броню располагают так, что она встречает удар под углом и защитное ее действие значительно усиливается. Можно думать, что и для будущих заатмосферных кораблей сумеют сконструировать надежную броневую защиту. Впрочем, окончательное суждение о том, каким должен быть бронированный панцирь межпланетной ракеты, принадлежит будущему.
Можно предполагать, что через пробоины, сделанные метеоритами, воздух не улетучится мгновенно. Будет время заметить утечку, заделать пробоину.
Но время это невелико, от быстрой ликвидации последствий аварии зависит успех дела и, в конечном счете, жизнь экипажа. Обеспечить доступ ко всем ответственным частям корабля, предусмотреть все для скорейшей заделки пробоин — такова обязанность конструкторов и инженеров.
Тщательная предварительная разведка условий полета ракетами без людей, надо думать, поможет уменьшить метеорную опасность.
Но как быть с другой грозной опасностью?
Прежде чем выбраться в межпланетные просторы, где ничто не мешает космическому полету, кораблю предстоят пролететь атмосферу. Эта часть путешествия самая короткая, но не самая легкая. В самом деле, как мы уже знаем, атмосфера гасит космическую скорость метеоров, тормозит их полет, не допуская до поверхности Земли. Лишь очень крупным удается прорваться сквозь воздушную броню. Но в каком виде долетают они к нам — оплавленными, словно побывавшими в доменной печи, глыбами камня или железа! Трение о воздух — причина столь сильного нагрева.
Итак, атмосфера упорно сопротивляется вторжению извне. Того же следует ожидать и в другом случае — когда ракета устремится за атмосферу.
Известно, что докрасна раскалялась обшивка далеко летающей ракеты всего за пятиминутный полет.
При возвращении на Землю космический корабль, имеющий огромную скорость, может сгореть в земной атмосфере. Невеселая перспектива — побывать в неведомых мирах, чтобы, возвращаясь, сгореть заживо в стальной коробке, изобразив собою искусственный метеорит.
Однако нельзя упускать из виду, что в высоких слоях атмосферы, где воздух чрезвычайно разрежен, произойдет и торможение. Таким образом, космическая скорость будет гаситься, — конечно, не полностью, но, во всяком случае, основная доля ее. Поэтому уменьшается опасность перегрева.
Все же в нижних слоях атмосферы нагрев будет значительным, и над системой охлаждения придется потрудиться инженерам.
Страстный энтузиаст космических перелетов Юрий Васильевич Кондратюк предложил интересную идею: превратить кабину ракеты при подходе к Земле в несгораемый посадочный планер. Для этого все лишнее сбрасывается и к кабине присоединяются взятые с собой крыло, хвостовище, заменяющее фюзеляж, и рули из огнеупорного материала с двойными стенками, охлаждаемыми изнутри.
Кроме метеоров и нагрева, путешественников подстерегает еще опасность — короткие ультрафиолетовые лучи Солнца. Природа защищает нас на Земле от них слоем озона.
Можно создать и искусственную защиту от губительных ультрафиолетовых лучей. Специально подобранный сорт стекла в иллюминаторах ракеты устранит опасность. Стекло с примесью редкоземельных элементов, оказывается, совсем не пропускает ультрафиолетовых лучей.
Иногда высказывается опасение, что космические лучи могут повредить людям. Нет недостатка в мрачных предсказаниях. Один пророчит вредное действие на психику, говоря: межпланетные путешественники постепенно сойдут с ума. Другие пугают тем, что «с ума» якобы «сойдет» сама ракета: лучи будто бы вызовут быстрое разложение топлива, двигатель самопроизвольно начнет работать сильнее, ракета, не слушаясь пилота, станет совершать сумасшедшие прыжки.
Справедливы ли подобные опасения? Казалось бы, в них есть доля истины. Интенсивность космических лучей с высотой возрастает. Подъемы шаров-зондов и первые полеты ракет в стратосферу убеждают в этом. А космическая частица несет с собой такую энергию, что может даже разрушать ядра атомов. Кто знает, какие превращения произойдут в живых клетках и, в частности, в нервных, а также в молекулах химических соединений при встрече с частичкой, которая, даже пройдя всю земную атмосферу, способна на поверхности Земли проникнуть через толстый слой свинца?
Однако нельзя забывать, что хотя энергия каждой отдельной частицы велика, они не наделают бед, так как их общее суммарное воздействие в целом мало. Для физиологических или химических процессов его совершенно недостаточно.
Итак, три опасности для межпланетных путешественников — метеоры, короткие ультрафиолетовые лучи, перегрев от трения в атмосфере — существуют. Их значение не нужно ни преувеличивать, ни преуменьшать.
Нет ли в космосе еще чего-нибудь неизвестного, таинственного, опасного, о чем сейчас на Земле мы не знаем? Например, каких-нибудь излучений, пронизывающих мировое пространство и не проникающих сквозь атмосферу. Даже если такая опасность и существует, то предварительные исследования помогут изыскать от нее защиту. Ведь научились же мы защищаться и от ультрафиолетового, и от рентгеновского, и от радиоактивного излучений.
Некоторые зарубежные ученые спекулируют на страхе перед неизвестностью. Вот что говорит один из них:
«Человеческая нервная система была бы далека от способности совладать с напряжением, таинственностью и странностью такого рискованного предприятия, и те, которые подвержены этому, могли бы сойти с ума и погибнуть».
Так могут говорить только те, кто забыл или не хочет вспоминать, как советские люди штурмовали стратосферу, завоевывали Арктику, совершали беспримерные героические перелеты. Бессмертный героизм, мужество и отвага советских воинов и тружеников в годы Великой Отечественной войны доказали всему миру, на что способен наш народ.
Когда придет время осуществления заветной мечты человечества — первого космического рейса — и нужны будут смелые люди, нет сомнения, что они найдутся в нашей стране и сумеют прославить Родину новыми подвигами.
КОСТЮМ ЗВЕЗДОПЛАВАТЕЛЯ
Самолет на взлетной дорожке. Свое место в открытой кабине занимает летчик. На голове его — металлический шлем, поблескивающий стеклянными глазами. Вместо куртки и меховых сапог — прорезиненный костюм, полностью скрывающий тело: ни единой щелочки, ни одного отверстия — ничего, что соединяло бы с окружающим миром.
Нажимается пусковая кнопка на панели управления, запускается двигатель, набирает обороты турбина. Начинает поступать горючее в камеры сгорания. Горячая газовая струя со свистом вырывается наружу, двигатель жадно глотает воздух. Газ обретает упругую силу, все быстрее вращается турбинный диск. Самолет готов подняться в воздух. Набраны обороты, выросла тяга — и вот он уже несется по дорожке, отрывается от земли и вонзается в небо. Стрелка альтиметра упорно ползет вправо, отсчитывая тысячи метров высоты.
Казалось бы, здесь, в стратосфере, где царят холод и низкое давление, летчика в открытой кабине самолета ожидает неизбежная смерть.
Но наш летчик чувствует себя нормально. Его согревает электрический ток. Специальная мазь не дает замерзнуть стеклам очков. Внутри костюма — давление, позволяющее свободно дышать, и живительная струя кислорода, бесперебойно поступающая в легкие. Мозг работает четко. И самолет, подчиняясь воле пилота, упрямо идет вверх.
Скафандр для высотных полетов наряду с герметической кабиной — немалое достижение современной авиационной медицины и техники. Нельзя покинуть самолет, летящий на очень большой высоте, где слишком низко давление воздуха, пользуясь одним лишь кислородным прибором.
В скафандры думали одеть и стратонавтов, находящихся в открытой гондоле стратостата. Тогда потолок подъема увеличился бы до тридцати-сорока километров. Но появилось новое средство полета на большие высоты — ракета, а с ним возможность подняться на десятки, сотни километров.
А как быть с пилотами стратосферных ракет? Их ведь также надо защищать от «воздушной болезни», как называют иногда явления, вызываемые малым давлением и недостатком кислорода.
Нельзя забывать, что подъем на большую высоту сопровождается значительной перегрузкой. В скафандре ее особенно трудно переносить. Поэтому, проектируя высотную ракету, инженеры обязательно предусматривают в ней изолированную от внешнего мира герметическую кабину.
Зато межпланетному путешественнику без скафандра не обойтись. Иначе он будет заперт в металлической коробке своего корабля, лишен всякой возможности выйти в мировое пространство, ступить на Луну и планеты. Необходим скафандр и на случай аварии, которую трудно ликвидировать, оставаясь внутри корабля. Словом, вылазка в пустоту будет неизбежной в космическом полете, а для этого звездоплаватель должен взять с собой специальный костюм, в котором можно дышать, двигаться в пустоте. К такому «пустолазному», а не стратосферному скафандру предъявят особые требования.
Нельзя сделать его из легкой непроницаемой ткани — внутреннее давление, которому не будет препятствовать пустота, раздует костюм, превратит его в пузырь. Надо, чтобы скафандр не стеснял движений и был удобен. В нем путешественник должен иметь запас кислорода, искусственную, бесперебойно очищаемую атмосферу, желаемую температуру. Скафандр должен позволять передвигаться в свободном пространстве, а также иметь средства связи с другими членами экипажа.
Наладить кислородное питание и очищение воздуха не будет чрезмерно сложной задачей — она и сейчас решается авиационной техникой при высотных полетах. Придется только позаботиться об увеличении запасов искусственной атмосферы в скафандре — мало ли какие неожиданности могут встретиться разведчику вселенной!
Ткань с прослойками или металл будет материалом костюма звездоплавателя. Более того, вероятно, в нем будет еще и слой брони — какой, покажет будущее. Метеорная опасность существует не только для ракеты, но и для человека, покинувшего ее. Правда, вероятность попадания метеора в человека еще меньше, чем в ракету. Тем не менее бронировать скафандры или нет — этот вопрос, вероятно, решат, учитывая опыт первых вылетов в мировое пространство.
Регулировать температуру внутри одежды звездоплавателя помогут электрическое отопление и лучи солнца. Циолковский предложил применить плащ из темной материи, который накидывался бы на блестящую поверхность скафандра, когда станет холодно.
Но только этим не решить сложной проблемы. На близких к Солнцу «горячих» планетах — Меркурии и Венере — костюм надо будет охлаждать. На холодных — Плутоне, например, — обогревать, иначе в скафандре можно будет замерзнуть.
Телефон и радио — испытанные средства связи. Они, вероятно, не подведут и в необычайных условиях космического полета.
Представьте себе, что путешественник выбрался через двойной шлюз в пустоту. Тяжести нет, и легкий толчок унесет его прочь, если он не привязан тросом. По тросу же нетрудно вернуться обратно. Ну, а если трос оборвется, что тогда? Останется подчиниться законам небесной механики и превратиться в вечного странника, блуждающего в межпланетном пространстве? Нет, портативный ракетный двигатель в ранце за спиной или отдача при выстреле из пистолета вернут заблудившегося обратно, сообщая ему толчками движение в нужном направлении.
Итак, мы с вами на бумаге очень просто решили проблему создания межпланетного скафандра. Однако из опыта авиации известно, что со скафандром пришлось порядочно повозиться! Здесь же придется потрудиться еще больше. Но как от самого самолета в конце концов перейдут к космическому кораблю, так и от высотного костюма летчика дойдут до костюма звездоплавателя, в котором он побывает за атмосферой и вступит на почву неведомых миров.
МЕЖПЛАНЕТНЫЕ ПУТЕШЕСТВИЯ РАДИОВОЛН
Летом 1920 года из Неаполя вышла яхта и взяла курс в открытое море. Это была экспедиция, но не за диковинными рыбами и растениями больших глубин и не за сокровищами погибших кораблей. Огромные антенны изуродовали стройный корпус яхты. Невиданной еще мощности приемник со множеством ламп установлен был в радиорубке. Не корабль, а плавающая радиостанция бороздила воды Средиземного моря.
Уже давно то там, то здесь коротковолновики ловили странные шумы, шорохи, трески… Кое-кому чудилась какая-то правильность в капризном шепоте радиоволн. Любители спешили оповестить мир о сигналах с других планет и прежде всего с Марса. Яхта вышла на охоту за таинственными сигналами, столь смущавшими умы некоторых ученых.
То же повторилось и в год великого противостояния, когда Землю и Марс разделяли «только» пятьдесят пять миллионов километров. А что такое они для радиоволн, не знающих преград в мировом пространстве? И думали, что марсиане, если они только существуют, захотят установить связь со своими соседями.
Горячие головы уже мечтали о регулярном радиообмене депешами с Марсом. Писатели, забегая вперед, описывали воображаемые разговоры с марсианами.
К чему выдумывать сложные системы световых или иных сигналов, «исписывать» лицо планеты разными геометрическими фигурами из лесных насаждений, когда можно пользоваться межпланетным радиотелеграфом? Радиоволнам не страшно расстояние. Со скоростью света пробегут они космические бездны, принеся вести о том, что мы, возможно, не одиноки во вселенной. Уж если слабенькие любительские приемники ловили что-то похожее на сигналы, так сверхмноголамповый приемник их отыщет — в том не может быть сомнений.
Однако, как ни изощряли слух радисты, сигналов обнаружить не удалось. Экспедиция вернулась обратно ни с чем.
Не пришлось экспедиции убедиться и в том, что радиоволны способны совершать межпланетные путешествия. Только много позднее это доказали другим, более правильным путем. Чем ждать, пока кто-то неведомый пришлет сигналы, решили послать их сами. Но здесь сразу же встало препятствие, столь серьезное, что о нем стоит, рассказать поподробнее.
Мы живем в мире электромагнитных колебаний, к которым принадлежат и радиоволны. Бесчисленные передатчики — плавающие, летающие, стоящие на земле — день и ночь посылают их в пространство. Волны совершают замечательные путешествия. Некоторые из них могут несколько раз подряд с головокружительной быстротой обогнуть земной шар.
Но покинуть Землю и вырваться в межпланетные просторы им не удается. Непреодолимая преграда стоит на их пути, и виновником этого является Солнце. Невидимые ультрафиолетовые лучи на больших высотах, где воздух сильно разрежен, обладают особенно большой энергией. Они ионизируют газовые частички, создавая электропроводящие слои, отражающие радиоволны. Кроме того. Солнце посылает потоки заряженных частиц.
Заряженные электрически частицы образуют броню для волн. И на разных высотах, от ста километров и выше, в атмосфере постоянно находятся крепко запертые двери, не дающие радиоволнам покинуть Землю.
Однако и тут нашли лазейку. Короткие волны, несущие большую электромагнитную энергию, могут проникать через первый слой. У них хватает силы пробить электрический панцирь и подняться выше него. Но и они вынуждены в бессилии останавливаться перед другой преградой. Только самые короткие волны, которые посылает радиолокатор мощным пучком, способны прорваться через все отражающие слои атмосферы и пуститься в далекие космические путешествия.
Несколько лет назад радиолуч впервые был послан на Луну и вернулся обратно. Локация Луны, возможность которой еще ранее предвидели советские ученые, — выдающееся событие в истории науки. Его значение не только в том, что удалось прямым, а не косвенным путем точно измерить расстояние до нашего спутника. Прикосновение радиоволнами к другому небесному телу положило начало новому многообещающему методу астрономических исследований — методу активного изучения окружающих нас миров. До сих пор астрономы вынуждены были довольствоваться тем, что расскажет им свет — этот единственный вестник далеких звезд и планет. Теперь настало иное время. Человек находит способы изучать процессы, происходящие вне Земли, далеко за пределами своей планеты, сам, своими силами, посылая разведчиков в глубины космоса.
Радиолокация даст возможность не только проследить за изменениями расстояния от Земли до Луны — оно ведь меняется, бывая то больше, то меньше, — но и узнать о том, какова лунная поверхность. Отраженный луч позволяет судить об этом. Так, наблюдения за отражением радиоволн подтвердили существование слоя пыли, покрывающего Луну. Делались попытки измерять температуру поверхности нашего спутника, улавливая излучаемые им слабые радиосигналы.
Радио выступит в роли небесного топографа и поможет составить подробные карты соседних с нами планет. Радиоволны проникнут туда, куда не может попасть свет, — за густые газовые оболочки планет-гигантов, за облака Венеры. Локация сыграет свою роль и в разгадке многих тайн других планет.
Можно смело сказать, что теперь еще больше раздвинулись рамки мира. Лабораторией человека, изучающего природу, постепенно становится и космос, ибо локация планет — это уже не пассивное наблюдение, а грандиозный научный эксперимент в масштабе не только Земли, а целой солнечной системы. Насколько возрастет размах таких опытов, когда сумеют перенести их за атмосферу, на внеземную станцию!
Радиотехнике по праву будет принадлежать исключительная роль в завоевании межпланетного пространства. Сейчас она уже помогает управлять полетом ракет, поднимающихся в заоблачные высоты, передавать показания приборов, сведения о работе двигателя. Одновременно радио доносит по многим каналам связи несколько сигналов, не мешающих друг другу. Достижения радиотехники последних лет позволяют, не поднимаясь с Земли, побывать в стратосфере: все, что отмечают приборы, сразу же становится известно на земном пункте наблюдений.
Считают, что не за горами составная ракета — спутник Земли. Это будет своеобразный радиомаяк за атмосферой, постоянная автоматическая лаборатория в космосе. Такое техническое чудо — космическую лабораторию — можно осуществить благодаря величайшим завоеваниям техники нашего века.
Металлургия даст легкие, но прочные сплавы, которые не побоятся ни тысячеградусной температуры в работающем ракетном двигателе, ни холода межпланетного пространства. Радиотехника снабдит ракету миниатюрным, но достаточно мощным передатчиком, чтобы посланные им радиоволны смогли пробить «панцирь» атмосферы и принести нам сигналы с космического корабля. Приборы для изучения жизни Солнца и космических лучей создадут приборостроители. И настанет торжественный день старта, за которым будет следить вся Советская страна, весь мир.
Автоматическая ракета-спутник немыслима без радиопередатчика. А ведь всего три такие ракеты нужны, чтобы вести телевизионные передачи из одного пункта для всей планеты. Такие ретрансляционные промежуточные станции увеличили бы дальность телевидения до тысячекилометровых расстояний. Волны, на которых идут передачи, распространяются примерно в пределах прямой видимости — лишь на десятки километров. Если бы ретрансляционную станцию поднять над Землей, возможности телевидения выросли бы необычайно — я говорю о внеземных отражателях, поставленных так, что они всегда будут «висеть» в одном месте, словно поднятые на вершину невидимой горы. Только круговая космическая скорость и выбранное нужным образом расстояние до спутника позволят так сделать. Предлагали использовать для этого Луну. Искусственные луны удобнее. Дальновидение станет действительно дальновидением!
Астрономическая обсерватория, вынесенная ракетой в космос, будет иметь радиолокационные установки такой мощности и таких размеров, какие трудно сегодня представить. Слабая тяжесть, неисчерпаемая энергия, отсутствие атмосферных помех создадут там для них идеальные условия. Расширятся возможности радиоастрономии. Подробная карта Марса, исследование поверхности Венеры и гигантских планет солнечной системы, скрытых облаками ядовитых газов, локация Солнца — эти реальные уже сейчас проблемы получат свое дальнейшее развитие.
Может быть, научатся локировать планеты другими невидимыми лучами. Ведь, например, проникают сквозь туман и возвращаются обратно инфракрасные лучи. Экраны таких локаторов покажут истинное лицо планет, скрытое непрозрачной для света атмосферой. Невидимые лучи вызывают свечение минералов, растений, горных пород. Волшебными красками засияет ожившая чудесная карта далекого мира! С помощью радиотелескопов, возможно, будут улавливать излучения Солнца, звезд, звездных скоплений.
Предполагают, что в мировом пространстве существуют своеобразные природные радиостанции, посылающие сигналы из космоса, говоря о каких-то еще неведомых процессах в скоплениях раскаленной материи. Когда удастся проникнуть в эти тайны, новое слово — радиоастрономия — наполнится еще более глубоким содержанием.
Радиолокация облегчит посадку на планеты и возвращение космического корабля на Землю. Наконец межпланетным сообщениям нужна надежная служба связи — ее тоже обеспечит радио.
Управляемые беспилотные ракеты полетят на разведку к Луне и планетам. Телевизионные передачи с ракет из мирового пространства и вблизи планет, навигация с помощью радиомаяков — спутников планеты, разговор экипажа ракеты с Землей и с другими ракетами — все это будет возможно благодаря великому открытию Попова.
Когда-то люди услыхали голос с неба: «Говорит „Марс“! Высота девятнадцать километров…» Это были позывные рации советского стратостата. Стратонавты рапортовали о подъеме в поднебесье.
Придет время, и люди услышат: «Земля! Говорит Луна! Говорит Марс!» То будет не голос мифических селенитов — жителей Луны — или обитателей Марса, а голос советских людей, впервые совершивших полет к иным мирам.
НЕБЕСНЫЕ ДОРОГИ
Еще далеко до эскизного проекта, до рабочих чертежей и технологических карт, до заводских цехов и стартовой площадки. Звездные капитаны и штурманы еще только в начале пути, ведущего к долгожданному дню первого старта, — пути от школьной и вузовской скамьи до исследовательского института, завода, ракетодрома.
Еще ни один космический корабль не поднимался с Земли, но уже пролагаются небесные дороги на карте вселенной. От Земли до Луны и планет вычерчиваются маршруты межпланетных кораблей и с точностью до минуты рассчитывается ход будущих перелетов. Это можно сделать потому, что пути планет известны нам на много лет вперед, хотя до них миллионы и миллиарды километров.
В пустоте мирового пространства, разделенные огромными расстояниями, мчатся они по строго определенным путям, со строго определенными скоростями. Закон всемирного тяготения властвует над хороводом планет, послушно бегущих вокруг Солнца и в то же время вертящихся, как волчки, вокруг своих осей.
По эллипсам движутся цели — планеты — и попасть на них — наша задача. Не случайно сказано: цель, ибо путешествие к любой планете можно уподобить выстрелу с одного самолета по другому, также летящему в воздушных просторах.
Стрелок целится не в противника, а туда, где его еще нет, но где он будет. Учитывая скорость своего и вражеского самолета, он направляет оружие в ту точку пространства, где должен появиться враг. Дело не очень простое — оба корабля движутся, и выстрелить надо в совершенно определенный момент. Иначе неизбежен промах. Пуля, снаряд не встретят цели. Выстрел пропадет впустую.
Почти тридцать километров в секунду проходит Земля, столько-то километров — планета. По кривой, указанной небесной механикой, полетит ракета, чтобы прибыть в определенный час к месту назначения, будь то Марс, Венера, Меркурий, Сатурн или другая планета. Корабль и планета будут неуклонно сближаться друг с другом. «Свидание» состоится в том случае, если штурман точно рассчитает путь, если старт состоится в точно назначенное время, если ничего непредвиденного не случится в дороге. Придется все же взять лишний запас топлива, необходимый для того, чтобы убыстрить бег корабля или замедлить его, если это понадобится.
Небесные дороги необычайны не только тем, что они протянутся на миллионы километров. Как мы уже знаем, движение по ним, когда достигнута нужная скорость, не потребует затраты энергии: инерция и притяжение Солнца и планет «бесплатно» помчат корабль.
Чтобы затратить как можно меньше топлива, мы должны использовать все возможности, какие предоставляет нам сама природа. Вылетать с Земли необходимо в направлении ее движения по орбите — тогда скорость ракеты будет складываться со скоростью Земли. Мы получим таким образом прирост скорости. Кроме того, нам поможет Солнце. Когда двигатель перестанет работать, солнечное притяжение сделает корабль небесным телом, двигающимся, как и планеты, по эллипсу.
Время, скорость и направление вылета можно рассчитать так, чтобы корабль на своем пути встретил планету.
Кратчайший путь — прямая — не всегда самый выгодный. Межпланетному кораблю понадобится намного больше топлива, если он не возьмет себе в союзники скорость движения Земли по орбите и притяжение Солнца.
Несколько по-иному произойдет лунный перелет. Притяжение Солнца почти одинаково для Земли и для Луны, составляющих вместе как бы двойную планету. И потому, отправляясь на Луну, межпланетный корабль должен сначала преодолеть власть Земли, а затем бороться с лунным притяжением, чтобы замедлить скорость падения.
Путь корабля может быть так рассчитан, что он обогнет планету или Луну и без посадки возвратится на Землю.
Кораблю, взлетающему с внеземной станции, понадобится еще меньше топлива, так как он получает в союзники не только скорость движения Земли по орбите, но и круговую скорость искусственного спутника.
Начало и конец пути проходят через атмосферу. Подлетая к Луне или Меркурию, лишенным газовой оболочки, придется бороться с притяжением единственным способом — тормозить падение включением двигателя. При спуске на планеты, имеющие атмосферу, добавляется еще возможность гасить скорость сопротивлением газовой оболочки. Описывая круги вокруг планеты и с каждым оборотом опускаясь все в более плотные воздушные слои, корабль может постепенно снижать скорость. Последний способ выгоднее, так как не требует расхода драгоценного топлива. На этот метод и указал раньше других Циолковский, говоря о возвращении на Землю из космического рейса.
Сейчас уже рассчитываются пути и сроки лунного перелета, путешествий на Марс, Венеру, Меркурий. Остальные планеты некоторые исследователи считают пока недоступными. Значит ли это, что мы никогда не сможем посетить их? В ближайшем будущем — нет, в более отдаленное время, конечно, сможем.
Циолковский считал главной целью звездоплавания отнюдь не посещение планет. Дело пойдет далеко не так, говорил он. Высадка на крупных небесных телах чрезвычайно трудна. Только на астероидах было бы легко побывать. И главное, ради чего будут совершаться полеты в мировое пространство, — это само мировое пространство с его запасами солнечной энергии — подлинным сокровищем вселенной, пространство, сулящее свободу от пут тяжести.
Наука и техника развиваются так быстро, что меняют намеченные сроки: отдаленное будущее становится близким, реальным. Если сначала Циолковский говорил о сотнях лет, нужных для воплощения его идей, то впоследствии — уже только о десятках.
Быть может, атомная энергетика скажет свое слово раньше, чем предполагают, и тогда многое из области звездоплавания устареет, не родившись, многое станет возможным значительно скорее. Дороги к планетам — в наших руках. Дело за космическим кораблем, путь к планетам наука ему укажет.
Теперь, чтобы закончить рассказ о небесных дорогах, следовало бы описать одну из них — от старта до приземления. Но вряд ли стоит это делать. То, что придется увидеть и пережить межпланетным путешественникам, трудно описать. Изумительная картина вселенной во всем ее величии развернется перед ними из окон корабля. И вряд ли сумеет кто-нибудь сегодня нарисовать этот пока еще сказочный для нас мир. Среди нас будут звездные капитаны, участники космических рейсов, и те, кто, оставаясь на Земле, станут следить за героической эпопеей первых полетов во вселенную.
Тогда узнаем из газет, увидим на экранах телевизоров и кино, услышим по радио о путешествиях к другим мирам. Не так уж много времени осталось ждать репортажа из космоса. А выдумывать стоит ли? Действительность обгонит выдумку, ибо нам выпало счастье жить в эпоху великих дел, смелых дерзаний, грандиозных свершений.