V poštev bi prišle tudi manjše največje vodoravne hitrosti, pri katerih pa bi bilo treba del poti prevoziti s pogonom (prej smo ga raziskali glede na benzol). Nas­protno pa bi večje hitrosti komaj prišle v poštev; zavirati bi morali namreč s padali, s tem pa bi bili ob znaten del uporabljene energije in bi zato postalo obratovanje pre­več negospodarno. O, da bi to ne bilo potrebno! Kajti, če bi izkoristili to »ugodnost«, bi že pri manjših največjih vodoravnih hitrostih v nekaj urah prevozili katerokoli razdaljo na Zemlji, predvsem ono k Antipodom.
Prednostim takšnih, tudi za današnje pojme še ved­no ogromnih potovalnih hitrosti, se pridruži še dejstvo majhne nevarnosti pri hitrem letu; med samim daljin-skim letom namreč ne pridejo v poštev »zunanje nevarno­sti«: da bi prišle na plan ovire na poti, je tu, kakor pri vsakem drugem na ustrezni višini gibajočem se zračnem vozilu, praktično nemogoče. Pa tudi vremenske nevarno­sti, ki so lahko usodne pri potovanjih v daljavo (npr. vožnji nad oceanom), so med celotnim poletom s hitrim letalom popolnoma izključene. Vremenski pojavi so ome­jeni samo na spodnji, kakih 10km visoko segajoči del atmosfere - na tako imenovano »troposfero«. V nad njo ležečem delu zračnega ovoja — v »stratosferi« — kjer naj bi potekal promet hitrih letov, pa zaradi vedno enakih zračnih tokov teh pojavov ni več.
Če pa povrhu vsega uporabimo še »najprimernejšo največjo vodoravno hitrost«, tako da med letom v daljavo ne rabimo več bodisi pogona bodisi umetnega zaviranja, so tudi »notranje« nevarnosti, namreč te, ki pretijo zaradi delovanja vozila, skrčene na minimum. Slednje, kakor tudi zunanje nevarnosti, bi se v glavnem pojavile le med vzletom in pristajanjem. Kakor hitro bi ta dva postopka obvladali vsaj z zanesljivostjo kot pri običajnih
108
prometnih sredstvih, bi brza letala na Zemlji ne bila le najhitrejša, pač pa tudi najvarnejša vozila.
Tak prometni tehnični uspeh bi bil nekaj tako učinko­vitega, da bi že sam po sebi upravičil vse žrtve, ki bi bile še potrebne za uresničenje vesoljske vožnje. Ko bomo lahko nekega dne v pičlem dopoldnevu prepotovali raz­daljo, na primer, od Berlina do Tokia ali pa celo okoli Zemlje, bomo morali v temelju spremeniti naše pojme o zemeljskih razsežnostih! Šele takrat se bomo lahko imeli za gospodarje Zemlje, obenem pa bomo spoznali, kako majhen je v resnici naš domači planet, in naše hrepenenje bo doseglo one oddaljene svetove, ki smo jih vse do danes poznali le kot zvezde.
Opazovalnica v odprtem vesolju
Doslej v glavnem še nismo zasledovali pravega smotra vožnje z vesoljsko ladjo. Glede tega bi bil naš prvi namen: povzpeti se tako visoko, da bomo primerno daleč nad zemeljskim zračnim ovojem dospeli v popolno praz­nino, ne da bi se bilo treba prej v celoti ločiti od Zemlje. Že s tem bi se odprle neizmerne, popolnoma nove mož­nosti.
Vsekakor pa ne bi bilo dovolj, ako bi se samo povzpeli in nato spet pristali. Po vsej priliki bi bilo med potova­njem možno izbrati tako veliko hitrost dviganja, da bi vožnja trajala dneve ali tedne, medtem pa bi opravili marsikatero znanstveno opazovanje; vendar vesoljskega poleta ni mogoče na ta način velikopotezneje izkoristiti. Slednje je že načelno nemogoče, kajti naprav, ki bi jih zato potrebovali, že zaradi njihove velikosti ne bi mogli naenkrat vzeti s seboj, pač pa bi bilo treba njihove sestavne dele drugega za drugim dovažati in jih šele zgoraj sestaviti.
109
To dejstvo predpostavlja možnost poljubno dolgega bivanja na določeni višini, in sicer podobno kot to počne opazovalni balon, ki svojega daljšega lebdenja ne vzdržu­je s porabo kakršnekoli energije, pač pa ga nosi zrak. Kako bi torej mogli v našem primeru obstati v višavah, ki segajo celo do odprtega vesolja, kjer ni ničesar, pred­vsem pa ne zraka, na katerega bi se opirali? In vendar! Četudi ni pri roki nič snovnega, pa bi kljub temu bilo nekaj, kar bi bilo dovolj zanesljivo in uporabno, da bi se obdržali zgoraj. Gre namreč za preprost naraven pojav, za že tolikokrat omenjeno sredobežnost.
Že uvodoma smo nakazali,* da se je poleg doseganja težnostne meje, možno odtegniti težnosti nekega nebe­snega telesa tudi s prehodom na prosti obhodni tir; v prvem primeru odpravimo delovanje težnosti z vzbujeno silo vztrajnosti (pri krožnem gibanju pa le s sredobežno-stjo, sl. 5), in tako nastane stabilno stanje lebdenja, ki dovoljuje, da poljubno dolgo vztrajamo nad kakšnim telesom. V tem primeru pa bi bilo treba iz same možnosti izpeljati tudi uporabo.
Potemtakem ne gre le za to, da pri dviganju dosežemo želeno višino, pač pa tudi obhodno hitrost, ki bo ustrezala natančno opredeljeni višinski legi (npr. oddaljenosti od središča Zemlje), torej obhodno hitrost, ki jo bo mogoče točno izračunati iz zakonov gravitacijskega gibanja. Po­delitev te obhodne hitrosti, ki bi za Zemljo vsekakor ne znašala več kot kakih 8000 metrov na sekundo, bi ne smela povzročati težav, brž ko bi bili v izpopolnitvi vesoljskih vozil tako daleč, da bi se lahko povzpeli tako visoko.
Izmed naštetih možnosti prostih obhodnih tirov okoli Zemlje, imajo za naš posebni namen pomen le oni, ki potekajo vsaj približno v krogu, izmed teh pa so spet
* Glej strani 16-19.
110
posebno zanimivi samo tisti, katerih polmer (oddaljenost od središča Zemlje) znaša 42 300 km (sl. 54); zakaj le pri njih je pri podeljeni obhodni hitrosti 3080 metrov na sekundo obhodna kotna hitrost tako velika, kolikor znaša Zemljina rotacija. Prav nič drugače ni, kot če bi telo na enem izmed teh obhodnih tirov obkrožalo Zemljo z isto hitrostjo kot se vrti sama: namreč enkrat v enem dnevu (»stacionarni obhod«). In ko nam bi še uspelo, da bi bil obhodni tir natančno v ravni ekvatorja, bi telo trajno obtičalo nad eno in isto točko nad ekvatorjem, in sicer na višini 35 900 km nad zemeljsko površino glede na Zemljin polmer, ki meri 6400km (sl. 54). To telo bi konec koncev predstavljalo konico neznansko visokega stolpa, ki vsekakor ne obstaja, njegovo nosilnost pa bi nadomeš­čalo delovanje sredobežnosti (sl. 55),
sl. 54. Vsako telo, ki je na ravnini Zemeljskega ekvatorja oddaljeno od središča Zemlje 42 300km, in kroži okoli Zemlje, nenehno prosto lebdi vselej nad isto točko nad zemeljskim površjem.
'Äquator - ekvator; 'Erdachse - zemeljska os; 'Erddrehung - vrtenje Zemlje; 'Erde - Zemlja;
'Gemeinsame Winkelgeschwindigkeit der Erddrehung u. der Umlaufbewe­gung - skupna kotna hitrost vrtenja Zemlje in kroženja; Umlaufender Körper - krožeče telo; 'Umlaufgeschwindigkeit - obhodna hitrost.
in
sl. 55. Telo, ki bi krožilo okoli Zemlje kot kaže sl. 54, bi tvorilo konico orjaškega (seveda, le umišljenega), 35 900000 metrov viso­kega stolpa.
'Erdachse - zemeljska os; Erddrehung — vrtenje Zemlje; Freie Umlaufbahn - prosti obhodni tir; Frei umlaufender Körper, wie eine Turmspitze fix über der Erdoberfläche stehend — prosto krožeče telo stoji kot nekakšna stalna konica stolpa nad Zemljinim površjem; Gedachter Riesen türm 35900000m hoch — umišljeni
orjaški stolp, visok 35 900000 m.
Tedaj bi lahko postavili »to lebdečo« konico stolpa na katerikoli višini in jo opremili tako, da bi služila za vsak namen. Takšna zgradba bi nedvomno spadala k Zemlji, poleg tega pa bi celo vztrajala na istem mestu; in tako bi bila v odprtem vesolju in daleč nad zračnim ovojem opazovalnica, katere »nadmorska višina bi znašala 35 900 000 metrov«. Ko bi namestili to »vesoljsko opazo­valnico« npr. nad berlinski poldnevnik, bi le-to nenehno
112
videli na nebu tam, kjer je Sonce opoldne v sredini avgusta.
Ako bi hoteli imeti opazovalnico, namesto nad ekva­torjem, nad kako drugo točko na Zemlji, bi jo morali pač preseliti tja, kjer bi jo lahko ohranili v nespremenjeni legi glede na zemeljsko površje; vendar bi morali v tem primeru ravnini njenega obhodnega tira proti ravnini ekvatorja določiti ustrezen naklonski kot, kar bi imelo za posledico, da bi se vsak dan, v razmerju z velikostjo tega naklonskega kota, opazovalnica bolj ali manj globoko nagibala od zenita proti ekvatorju. To nevšečnost pa bi lahko delno odpravili, če bi na nekem določenem kraju postavili namesto ene več vesoljskih opazovalnic; pri posrečeni izbiri njihovega tira bi nam uspelo, da bi bila v zenitu določenega kraja vselej ena izmed vesoljskih opazovalnic. Končno pa je treba razmisliti tudi o možno­sti, da bi obhodni tir namestili tako, da bi njegova ravnina ležala bodisi navpično na ravnini Zemljinega tira, kakor predlaga Oberth, bodisi navpično na ekvator-jevi ravnini.
Možno pa je velikost (premer) obhodnega tira izbrati tudi drugače kot v našem primeru, in sicer zaradi dose­ganja stacionarnega obhoda; ko pa bi bil obhod iz energetsko gospodarskih razlogov na večji razdalji od Zemlje (prometno oporišče, glej dalje), ali pa bliže njej, bi predstavljal za Zemljo pravzaprav stalno, še posebej pa dobrodošlo opazovalno križišče (morebiti nekakšno okno v vesolje, za kartografijo itd., glej dalje).
Kako bi bilo mogoče v taki vesoljski opazovalnici živeti, v kakšne namene bi služila in kako bi bila urejena in opremljena? Glede tega sta že posebej odločilni prevla­dujoči fizikalni dejstvi: breztežnost in brezzračnost.
8 Problem vožnje po vesolju
113
Bistvo teže in možnosti njenih vplivov
Že na začetku smo govorili o tako imenovanih silah mase* in pojasnili, da različne vrste ene in iste sile razpoznavamo kot: težnost, vztrajnostni upor, in kot poseben primer slednjega, še sredobežnost. Sedaj se bomo nekoliko pobliže spoznali z njihovim bistvom.
Njihova bistvena lastnost je, da ne prijemljejo le v kakšni posamezni točki na površju telesa, kakor ostale mehanične sile, pač pa sočasno delujejo v vseh, tudi v notranjosti ležečih točkah. Ker pa je to skupna lastnost vseh sil mase, je potemtakem pri praktičnem učinkova­nju popolnoma vseeno, za katero silo mase pravzaprav gre. Na telesu se bo vselej razodevala kot težnost, mi pa jo bomo vselej zaznali kot nam dobro znani »občutek teže«, zato je tudi vseeno, ali gre pri tem za težnost, vztrajnostni upor, sredobežnost ali pa za rezultanto nekaterih izmed njih. Zaradi popolnoma enakega učinko­vanja je možno, da različne zvrsti sile mase vzajemno krepimo, slabimo ali pa jih popolnoma izničimo.
Primer za uresničitev vzajemne krepitve sil mase smo spoznali že pri raziskavi vzleta vesoljske rakete."" V tem primeru se bo težnost povečevala toliko časa, dokler bo trajal pogon, in sicer zaradi vztrajnostnega upora, ki se bo vseskozi uveljavljal kot povečanje teže (sl. 22).
Zategadelj je možno povzročiti tudi v normalnih zemeljskih razmerah stanje povečane teže, in sicer po­ljubno dolgo, če se namreč poslužimo sredobežnosti. To se dogaja v tehniki, na primer pri uporabi raznih centri­fug, možno pa bi bilo tudi pri nalašč za to zgrajenih vrtiljakih (sl. 56), še zlasti pa pri posebej konstruiranih orjaških centrifugah (sl. 57 in 58.). Pri usteznem številu
* Glej str. 11-14. ** Glej str. 48, 49.
114
sl. 56. Vrtiljak po Oberthu.
Ausgleichsgewicht - utež za uravnotežanje; Luftfederung - zračno vzmetenje; Wagen - voziček.
vrtljajev bi dosegli tudi občutno povečanje delovanja teže.
115
Sl. 57. Orjaška centrifuga, kot jo predlaga avtor. Z vrtiljakom in centrifugo dosežemo stanje povečane teže za opravljanje poskusov s področja fizioloških raziskav.
'Antriebsmotor— pogonski motor; Balancier mit sehr geringem Bewegungs-Spielraum — sredstvo za uravno­vešanje (balansir) z majhnim hodom; Ballast - balast; Betonsockel - betonski podstavek; Die Bremsung erfolgt normal durch den Motor mit Energie - Rückgewin­nung - zaviranje dosežemo, kot običajno z motorjem, z odvzemanjem
energije;
'Hohlmast aus Eisenblech oder eisener Gittermast - železni votli drog ali
železni mrežasti jambor; Montatageplattform - montažna ploščad; Reservebremse - pomožna zavora; 'Spurkugellager - kroglični ležaj; 'Triebwelle - pogonsko vreteno; Wagen für die Versuche - voziček za poskuse.
Sl. 58. Orjaška centrifuga med pogonom.
Fliehkraft - sredobežnost; Schwere - teža.
Narobe pa dalj časa trajajoče zmanjševanje ali od­pravljanje teže in doseganje breztežnostnega stanja v zemeljskih razmerah ni možno; kajti, naj še enkrat poudarimo, težnosti ni mogoče kako drugače odpraviti, kot z enako veliko, nasproti usmerjeno silo mase. Seveda je možno telo s podpiranjem zadrževati, da ne pade (težnost pa je vendar tu)t teže mu s tem ne moremo odpraviti, kar dokazuje obstoj pritiska na podlago. Pa tudi poskus, da bi telo s predrugačenjem njegove mate­rialne zgradbe odtegnili vplivom težnosti, mora biti za vse večne čase obsojen na neuspeh.
Na površju Zemlje torej ni na voljo niti ustrezne intenzivne tuje težnosti niti ni mogoče na določenem telesu same sredobežnosti tako razviti, da bi bilo zaradi njenega delovanja telo, katerega bomo potlej opazovali, v breztežnostnem stanju.
Na Zemlji pa je - kajpak le za krajši čas - možno odpraviti težnost tudi s tretjo silo mase, namreč z vztraj-nostnim uporom. Breztežnost, ki nastane na ta način, lahko vsak dan občutimo na sebi, lahko pa jo opazujemo tudi na drugih telesih, in sicer pri prostem padu. Da neko
117
telo pada, ne pomeni nič drugega kot to, da se zaradi svoje teže giblje proti središču Zemlje, in sicer s pospe­škom (pri nas znaša, kot je znano, 9,81 m/s2), ki je natančno tolikšen, da z vztrajnostnim uporom, ki se pojavi v telesu, odpravlja težo telesa (sl. 59); da pa ne bi prišlo do ustavitve, se pospešek, kot je znano, primerno povečuje, z njim hkrati pa tudi (nasproti teži delujoči) vztrajnostni upor. Pri prostem padu, pa tudi med sko­kom, smo potemtakem breztežni. Občutek, ki ga imamo pri tem, je občutek breztežnosti; obnašanje, ki ga telesa pokažejo med prostim padom, bi lahko opazovali tudi med breztežnostnim stanjem, ki bi ga dosegli kako druga­če. Ker pa padanje, če noče biti pogubonosno, traja le nekaj trenutkov (najdaljše je pri odskokih s padalom in smučarskih skokih), je možno uresničiti breztežnostno stanje na Zemlji le za zelo kratek čas. Kljub temu pa je
Sl. 59. Sile pri prosto padajočem telesu.
'Fallbeschleunigung 9,81 m/s2 (durch das Gewicht verursacht) - pospešek pri prostem padu, 9,81 m/s2 (povzroča ga teža); frei fallender Körper - prosto padajoče telo; Gewicht (folge der Erdauziehung) - teža (sledi privlačnosti Zemlje); 'Trägheitswiderstand (durch die Fallbeschleunigung erweckt) - vztrajnost­ni upor (vzbuja ga pospešek pri padanju).
118
na ta način Oberthu uspelo opraviti zelo zanimive posku­se, iz katerih je sklepal na obnašanje različnih teles in na potek naravnih pojavov v breztežnostnem stanju.
Vse kaj drugega pa so razmere pri vesoljski vožnji. Ne samo, da utegne tu prosti pad trajati dneve in tedne in da je možno telo tudi trajno odtegniti delovanju teže, in sicer, kot smo že* dejali: z nasprotno delujočim, med prostim krožnim gibanjem nastalim vztrajnostnim upo­rom, ki se kaže predvsem kot sredobežnost. To uporablja­mo tudi pri vesoljski opazovalnici, ki se tako znajde v brezmejno trajnem, popolnem stanju breztežnosti (»sta­bilnem lebdenju«).
Vpliv breztežnosti na človeški organizem
Kakšne posledice ima odsotnost teže za človeški orga­nizem? Izkušnje pri prostem padu kažejo, da krajše breztežnostno stanje ni škodljivo za zdravje. Nihče pa ne more z gotovostjo trditi, da to velja tudi za dalj časa trajajočo breztežnost, kajti česa takega ni še nihče izkusil. Vendar pa lahko slednje z večjo verjetnostjo domnevamo za fiziološke procese; mnogo telesnih funkcij poteka zaradi mišičnih ali osmotičnih sil, zatorej ne potrebujejo teže. Dejansko se izkaže, da so vsi življenjsko pomembni procesi popolnoma neodvisni od lege telesa in potekajo enako dobro v pokončnem kakor v ležečem položaju ali pa v kakšni drugi legi telesa. Le pri zelo dolgotrajnem bivanju v breztežnostnem stanju bi verjetno nastala kaka škoda, in sicer zato, ker bi zaradi daljše nedejavnosti uplahnile mišice in bi odpovedale tedaj, ko bi življenje ponovno potekalo v težnostnih razmerah (npr. po vrnitvi na Zemljo). Zelo verjetno je, da bi se mogli temu postavili
* Glej strani 16, 17
119
po robu s sistematičnimi mišičnimi vajami, kar bi lahko dosegli s tehničnimi napravami, kakor bomo videli ka­sneje.
Ravnotežnostni organ v notranjem ušesu je domnevno edini organ, na katerega bi utegnila vplivati odsotnost teže. Vsekakor pa nam slednji ne bi več služil na enak način kot sicer; pojem ravnotežja bi v breztežnostnem stanju namreč prenehal obstajati. Zatorej bi v vsakem telesnem položaju imeli enake občutke; »zgoraj« in »spo­daj« bi glede na okolico izgubila svoj običajni pomen; tal, stropa in sten neke sobe ne bi več razlikovali med seboj.
Vtisi teh popolnoma neobičajnih razmerij bi utegnili vsaj spočetka povzročiti močnejše duševno neravnoves-je, k temu je treba prišteti še neposredni odziv breztež-nostnega stanja na živčni sistem. Bistveni čutni vtisi, ki so s tem v zvezi, so: že prej omenjeni vpliv ravnotežnost-nega organa, ko prenehamo čutiti, da ima telo oporo, in nekatere spremembe pri občutenju mišic in sklepov.
Ker nam je ta kompleks občutkov do sedaj znan le iz prostega pada, ga moremo, kot smo že omenili, v zemelj­skih razmerah doživeti le pri padanju, hkrati pa bomo nehote doživeli s samim padanjem povezan občutek strahu, kakor tudi vsa siceršnja, zaradi nenavadnih oko­liščin pri pojemanju občutka za težo nastala duševna stanja tudi takrat, kadar breztežnosti ne bomo dosegali s padanjem, pač pa na kak drug način (npr. z učinkova­njem sredobežnosti v vesoljski opazovalnici).
Vsekakor pa lahko iz dosedanjih izkušenj (letalci, smučarski tekači) pričakujemo, da bomo s prilagajanjem brez težav prenašali breztežnostno stanje tudi z duševne plati, in sicer še toliko prej, kolikor bolj bomo prepričani, da »breztežnost« in »padanje« nista nujno v medsebojni
120
zvezi. Domnevamo celo, da bo pri postopnem ugašanju občutka za težo izostal tudi občutek strahu.
Z vsemi temi vprašanji se je natančneje ukvarjal Oberth. Če uporabimo njegove izkušnje, lahko povzame­mo: medtem ko telesnim procesom tudi dalj časa trajajo­ča breztežnost ne prinaša bistvene škode, pa tega ne moremo z gotovostjo trditi glede duševnosti, o kateri lahko to le doipnevamo. Duševni vtisi bi si morali slediti nekako takole: spočetka, vsaj pri hitrem, neposrednem nastopu breztežnosti - občutek strahu; možgani in čutila delujejo izredno hitro, misli so strogo stvarne, hitro pojavljajoče in izredno logične; čas teče dozdevno počas­neje; nastopi nenavadna neobčutljivost za bolečine in občutek neugodja. Kasneje ti pojavi izginejo, za sabo pa pustijo občutek nekakšne povečane napetosti in svežine, morda podobno kot pri uživanju sredstev za spodbujanje živčevja, vse dotlej, dokler po daljšem prilagajanju ne postane duševno stanje spet popolnoma normalno.
Fizikalno obnašanje teles ob odsotnosti teže
Če si hočemo o splošnih fizikalnih razmerah, ki vlada­jo v breztežnostnem stanju, ustvariti jasnejšo predstavo, moramo upoštevati, da po zakonitosti delujoča sila, ki privlačuje vse mase k tlom, tu ne deluje več. Zato se telesa gibljejo le še po vztrajnostnem zakonu (vztrajnost), dokler jih v njihovi naključni in premočrtni smeri gibanja kaj ne zavre, ves čas pa se podrejajo lastnim silam (molekularnim, električnim, magnetnim, maso privlaču-jočim in siceršnjim), ki delujejo med njimi ali pa v njih.
Posledica te nenavadne domneve pa je, da se vsa telesa popolnoma spremenjeno obnašajo, pa tudi naše
121
dejanje in nehanje se odvija na način, ki je popolnoma drugačen od dosedanjega.
Človek se ne more več premikati s »hojo«. Noge so izgubile svoj namen. Zaradi izginotja pritiska teže tudi ni trenja na podplatih, zato se slednji še manj oprijemlje-jo tal kot na ledeni ploskvi. Če pa se hočemo premikati, se moramo oprijemati z rokami in tako vleči vzdolž kake ploskve (sl. 60, z) - v ta namen naj bodo vse stene vesoljske opazovalnice opremljene z ustreznimiVročaji (kot so na primer zanke v tramvajih) (sl. 60, in 61) -bodisi odriniti v smeri proti cilju in odplavati proti njemu (sl. 60, a).
Novincu utegne povzročati težave občutek za pravo mero njegove moči. Ta občutek pa mu je vsekakor potreben, ker bi ga v primeru, če bi se z vso silo zadel v nasproti ležečo steno, prevelika vnema privedla do bole­čih posledic. Zato bi bilo treba v prostorih, ki so namenje­ni za posadko, oblaziniti vse stene, še zlasti pa vogale in robove.(sl. 60).
Odriv pa bi bil lahko celo življenjsko nevaren, in sicer, ako bi ga kdo, namesto v zaprtem prostoru, izvedel na prostem, na primer, ko bi se (v vesoljskem oblačilu, glej dalje) zadrževal izven vesoljske opazovalnice, in bi se morebiti zakasnil ali pa ne bi upošteval varnostnih ukrepov ter bi pri odrivu zgrešil cilj; odplaval bi namreč dalje: v brezkončno, smrtonosno vesoljsko praznino. Tu grozi, v nasprotju z zemeljsko nevarnostjo »strmoglavlje-nja v globino«, nič manj grozljiva možnost, da »odplava­mo v vesolje«. Klic »človek v morju« ima svojo vsebino tudi če ni teže, vsekakor pa v drugačnem smislu.
Ker pa telo ne pritiska več s svojo težo na podlago, je popolnoma brez pomena, če kak predmet kjerkoli »obesimo« ali »odložimo«, smiselno bi bilo le, ko bi ga prilepili, ali bodisi z magnetom bodisi s kakšno drugo
122
sl. 60. 5oba v vesoljski opazovalnici, v kateri vlada breztežnostno stanje, zato je tudi primerno opremljena: stene so v celoti obložene in opremljene z ročaji za oprijemanje. V njej ni nikakega prostega
predmeta.
K.........................Omarica, ki jo je mogoče zapirati, za shranjevanje
uporabnih predmetov ipd.
L.........................Line skozi katere prihaja svetloba (glej stran 147).
O.........................Odprtine za prezračevanje (glej stran 148).
z.........................Ljudje se gibljejo po prostoru s preprijemanjem.
a.........................Ljudje se gibljejo po prostoru z odrivanjem.
'Bewegungsrichtung - smer gibanja.
123
silo pričvrstili na podlago. Neko telo bi lahko spravili le še tako, da bi ga pričvrstili, ali še bolje, priklenili. Zatorej bi bilo treba opremiti prostore v opazovalnici z omarica­mi s ključavnicami, ki bi jih bilo mogoče pritrditi na stene (sl. 60 in 61, K).
Obešalniki, police, prav tako tudi mreže, kolikor bi služile za odlaganje predmetov, bi nenadoma postale neuporabni kosi pohištva. Stoli, klopi in postelje ne bi več izpolnjevali svoje naloge; treba bi se bilo čvrsto privezati nanje, da ne bi že ob najmanjšem gibu odleteli v kak drug kot sobe. Brez teže ni niti »stanja« niti
sl. 61. Priprave za pisanje v breztežnostnem stanju: na pisalno mizo se moramo pričvrstiti, npr. z usnjenimi jermeni (G), da bi ob njej obstali (ne da bi se je oprijemali). - Skozi (okroglo) odprtino za vrata (T) je priplaval človek, ki nosi nek predmet iz
sosednjega prostora.
124
»sedenja« niti »ležanja«. Ako bi hoteli opravljati kako delo, bi se morali na kraju dejavnosti prav tako krepko pripeti: za mizo na primer, ako bi želeli pisati ali risati (sl. 61), za spanje pa se ne bi bilo treba vleči, kajti počivali bi lahko v katerikoli telesni legi. V brezredju v obnašanju prosto gibljivih predmetov, ki nastane zaradi odsotnosti teže, pa vendarle obstaja način, kako jih spet spraviti v red, pa čeprav ne popolnoma hoten. Splošni zakon o privlačnosti mase, ki velja tudi za vesoljsko opazovalnico, povzroča, da vse mase težijo proti skupne­mu težišču. Zaradi razmeroma majhne skupne mase in zato z izredno majhnim pospeškom pa vsekakor traja pot enega metra cele ure. Toda končno bo telo, če ga ne bomo zadrževali, zaradi takšnega ali drugačnega naključnega gibanja trčilo ob steno in tam bo obstalo, če je bila njegova hitrost dovolj velika, pa se bo, sorazmerno s stopnjo elastičnosti, spet odbilo in bo toliko časa potovalo sem ter tja med stenama, dokler ne bo iztrošena njegova gibalna energija, in šele takrat bo obmirovalo na eni izmed sten. Tako bodo sčasoma vsa v območju vesoljske opazovalnice prosto gibajoča se telesa obmirovala, in sicer tako, da se bodo čimbolj približala skupnemu težišču zgradbe.
Ker pa se ta postopek utegne razvleči na cele ure, pa tudi na nekaj dni, zadostuje že celo šibek prepih, da ga zmoti, ali da se telo, ki je že obmirovalo, a se le narahlo oprijemlje, znova odbije od stene; zatorej ni, praktično gledano, pri gibanju mas brez teže nobene zakonitosti. To lahko na skrajno neprijeten način opazimo na telesih, ki so v velikem številu prispela v prostor. Če se ta telesa prašijo, lahko prah še na razmeroma preprost način zberemo s filtriranjem zraka, in sicer z aparati za sesanje prahu ali s kakimi podobnimi napravami, nato pa ga odstranimo. Če pa imamo kaj večjega, na primer, če
125
moramo v neki sobi nepredvideno iztresti vrečo jabolk, nam ne preostane nič drugega, kot da jih polovimo z mrežo. Zato je treba prav vsa telesa zelo dobro spravljati, kajti urejajoča lastnost teže je prenehala delovati in zato je materija »razbrzdana«.
Drugače pa se obnaša tudi blago za oblačila, saj nič več ne »pada«, pa čeprav je tkanina še tako težka. Plašči, ženska krila, predpasniki in še kaj podobnega, so povsem nepotrebni deli oblačil. Ob najmanjšem gibu telesa bi se brez reda polegli na vse strani.
Nekaj prav posebnega pa je obnašanje tekočin v breztežnostnem stanju. Slednje si v normalnih razmerah znatno prizadevajo, da bi se uravnavale po teži in dospele na kar najgloblje mesto, kjer se vselej popolnoma prilago­dijo vsakokratni podlagi (posodi, tlom). Ker pa ni teže, morajo posamezni delci mase neovirano slediti moleku­larnim silam in se ravnati po njihovem delovanju.
Zatorej si tekočine v breztežnem stanju prisvoje samo­stojno, vendar geometrično najpreprostejšo telesno obli­ko, namreč kroglasto. Domnevamo, da podležejo svojim kohezijskim silam, ker niso v stiku z nobenim telesom, katerega bi lahko »oškropile«.
Sedaj tudi razumemo, zakaj se voda pri padanju oblikuje v kaplje: pri tem početju je, glede na prej povedano, brez teže in si zato privzame kroglasto obliko, ki pa jo zračni upor popači v kapljo.
Če pa je tekočina v stiku s kakim telesom, ga oškropi, ker se kohezijskim silam pridružijo še adhezijske. Tekoči­na si namreč prizadeva, da bi sledila slednjim, zato se, kolikor je le mogoče, razleze po površini telesa in ga prekrije z debelejšo ali tanjšo plastjo.
Zaradi tega na primer ne bo voda v delno napolnjeni steklenici pokrivala le dna, pač pa se bo skušala, puščajoč sredino ob strani, razširiti po vseh stenah posode (sl. 62).
126
Narobe pa se bo živo srebro, ki ni tekočina, ki bi močila, strnilo v kroglo, ki bo pristala na steni posode in vztrajala pri lebdenju v steklenici (sl. 63),
V obeh primerih je popolnoma nepomembno, v kakšni legi držimo steklenico, saj se ne more izprazniti zgolj
sl. 62. Razporeditev vode v le delno napolnjeni steklenici pri
odsotnosti teže.
Luft erfüllter, vom Wasser allseitsumgebener Raum - z zrakom napolnjen prostor, ki ga od vseh strani obdaja voda; 'Wasser - voda.
sl. 63. Obnašanje živega srebra v steklenici ob odsotnosti teže. Quecksilber-Kugel - krogla živega srebra;
127
zaradi nagiba. Če pa hočemo steklenico izprazniti, jo moramo bodisi hitro potegniti nazaj (torej vzvratno pospešiti, sl. 64) bodisi suniti v smeri proti iztočni odprtini in jo potem, ko že dosežemo premikanje naprej, nenadoma pridržati (torej zadrževanje pri nadaljnjem gibanju, kakor kaže sl. 64), ali pa jo moramo krožno vihteti (sl. 65).
Tekočina bo zaradi vztrajnosti (ta se v našem primeru razodene kot sredobežnost) ob sočasnem vsrkavanju zra­ka (odtod klokotanje pri običajnem praznjenju steklenice) izstopala iz steklenice. Predpostavljati pa vsekakor mora­mo, da je vrat steklenice dovolj širok ali pa, da izvajamo gibanje z zadostno silo, ker mora potekati vdor zraka hkrati z iztekanjem vode.
[Zanimivo je vedeti, da opisani način izlivanja iz steklenice pri odsotnosti teže z vzvratnim potegom ali zadrževanjem pravzaprav ne poteka nič drugače, kot če izlivamo z obračanjem steklenice pri običajni teži. Oba postopka sta fizikalno celo popolnoma enaka, ako gibanje
sl. 64. Praznenje steklenice v breztežnostnem stanju s potegom. 'Eingesaugte Luftblasen - vsrkani zračni mehurčki;
128
sl. 65. Praznenje steklenice v breztežnostnem stanju, če jo krožno vihtimo. (Verjetno se v resnici iztekla tekočina ne bi razporedila
v takšno pravilno krivuljo.)
Bewegung der Flasche — pomikanje steklenice; 'Bewegungsrichtung derselben — gibanje iztočene tekočine; Das ausgetretene, nun freischwebende Wasser - iztočena, sedaj prosto
lebdeča tekočina.
pri vzvratnem potegu ali zadrževanju izvedemo s pospe­škom teže (ki znaša pri nas 9,81 m/s2); v splošni relativno­sti teoriji je namreč nek sistem v pospešenem ali v pojemajočem gibanju popolnoma enakovreden polju te­že, ki ima enak pospešek. Lahko celo trdimo, da pri opisanem postopku izlivanja stopijo na mesto manjkajo­če teže one vztrajnostne sile mase, ki nastanejo v sistemu steklenica-tekočina zaradi potega nazaj ali zadrževanja.] Pri izhodu iz steklenice bo tekočina plavala dalje po prostoru, strnjena pa bo v eno ali več kroglic, kar malone izgleda kot v zraku plavajoči milni mehurčki. Slej ko prej pa mora vsaka taka tekočinska krogla trčiti ob zid. S težnjo, da ga zmoči, se bo skušala po njem razlesti (sl. 66 levo).
9 Problem vožnje po vesolju
129
sl. 66. Pri odsotnosti teže bi se v prostoru s stenami, ki jih je mogoče dobro navlažiti (zmočiti), tekočina razporedila po stenah (slika na levi), v prostorih, kjer pa sten ni mogoče vlažiti (mastne stene), bi se tekočina strnila v krogle in polegla po stenah (slika
na desni).
'Raum mit fettigen Wänden — prostor z mastnimi stenami; Raum mit feuchten Wänden — prostor z mokrimi stenami;
'Wasser — voda.
Zaradi udarca pa se bo, podobno kot padajoča živosre-brova kaplja, razbila na številne kroglice, ki bodo odpla­vale vzdolž stene ali pa po prostoru, kjer se bodo deloma združevale in spet razprševale, vse dokler ne bo končno izrabljena njihova živa sila, in ne bo vsa tekočina, zdru­žena v eno ali več krogel, pristala na steni ter tam obmirovala (sl. 66) (primerjamo s tem, kar je bilo pove­dano o dogodkih v steklenici, sl. 62 in 63.).
Zaradi nenavadnega obnašanja tekočine pa običajna posoda, kot so na primer: steklenice, kozarci, lonci, vrči, umivalniki itd., ne bo več uporabna. Še napolniti bi jih bilo komaj mogoče. Če pa bi nam na primer celo uspelo napolniti kad, bi je ne mogli uporabiti; kaj kmalu bi se v naše razočaranje voda iz kadi razlezla po stenah ali pa bi se na njih polegla v kroglastih oblikah.
Za shranjevanje tekočin bi bile primerne le še zaprte cevi, gumijasti baloni ali posode, katerih dno bi bil,
130
nekako kot pri ročnih brizgalkah, premični bat (sl. 67); le take posode bi lahko kar najenostavneje in udobno izpraznili (sl. 68). Slednje zato, ker bi iz njih iztisnili vsebino s stiskanjem ali s premikom bata (sl. 69). Pri elastičnih balonih, ki napolnjeni natezajo ovoj, pa bi zadoščala že samo napetost slednjega, da bi tekočina odtekala skozi odprto pipo (sl. 70).
Takšne stisljive posode (opremljene s primernim ust­nikom) namesto običajnih, sedaj neuporabnih, bi uporab­ljali tudi za pitje.
Tudi različnih jedilnih pripomočkov kot so krožniki, sklede, žlice itd., ne bi mogli več uporabljati. Nepreviden gib in že bi morali njihovo, najbrž okusno vsebino, loviti po celi sobi. Zaradi tega bi bilo uživanje hrane možno v
sl. 67. Kadar bi bili v breztežnostnem stanju, bi morali običajne posode za tekočine nadomestiti s pripravami, ki jih je mogoče zapreti: s cevmi (levo), gumijastimi baloni (v sredini) ali naprava­mi, ki so podobne ročni brizgalki (desno).
'Gummihülle - gumijasti ovoj; 'Verschluß, hier als Hahn ausgeführt - zapirka, v tem primeru pipa; Wasserdichter Stoff (Haut) - nepremočljiva snov (koža).
9
131
sl. 68. Polnjenje posode za vodo v breztežnostnem stanju.
Behälter - prostor za shranjevanje; 'Verbindungsschlauch — vezna cev; 'Wand — stena; 'Wasservorrat — zaloga vode; zu Rillendes Schlauchgefäß - cevasta posoda za polnjenje; 'zweks Wasserentnahme wird der Kolben vorgeschoben - za točenje vode
je treba
glavnem le na dva načina: bodisi da bi jo jedli v trdnem stanju kot nekakšen kruh, bodisi da bi jo pili v tekočem ali kašastem stanju iz omenjene stisljive posode. Na ta način pripravljeno bi jo moral kuhar tudi ponujati.
Slednji bi se moral pri opravljanju svojega dela spopadati z različnimi nevšečnostmi. Vendar bi jih lahko premagal. Lahko bi na primer uporabljal zaprte električ­ne kuhinjske pripomočke, ki bi bili med uporabo v nenehni rotaciji, zaradi česar bi (namesto odsotne teže) s tako doseženo sredobežnostjo potiskali vsebino na stene posode. Vsekakor bi bilo kuhanje prav neudobno,
132
sl. 69. Praznjenje posode za tekočino more v breztežnostnem stanju uspeti le, če v ta namen iz nje vsebino izrinemo (iztisnemo).
v
sl. 70. Pri elastičnih gumijastih balonih izteče tekočina sama od
sebe skozi odprtino. Gedehnte Gummihulle - napet ovoj iz gumija.
133
vendar pa ne tako kot hranjenje in pitje na katerikoli možni način.
Popolnoma pa bi se morali odpovedati običajnemu kopanju in umivanju! Čiščenje bi pač izvajali le še z otiranjem z mokrimi, po potrebi namiljenimi brisačami, gobami ali s čim podobnim, in sicer tako dobro ali slabo, kot bi nam pač uspelo.
Čim bliže opazujemo vse to, toliko bolj moramo spoznati, da vsekakor ne bi bilo nikakršno neskaljeno zadovoljstvo, ko bi popolnoma osvobojeni nadležne teže
lebdeli kot angelci; še celo takrat ne, ko bi se v tem stanju počutili ugodno. Teža ne vpliva le na nas: tudi ostala telesa sili k tlom in jim preprečuje, da bi se brez vseh težnostnih zakonitosti in prepuščena naključju zmedeno gibala vsevprek. Zategadelj je nedvomno najvažnejša redotvorna sila našega bivanja. Kjer pa je ni, je vse dobesedno »postavljeno na glavo« in prav nič nima več svojega oprijemališča.
Brez zraka
Človek lahko živi le v prisotnosti plinaste zračne mešanice: po eni strani zato, ker je življenjski proces nekakšen postopek izgorevanja, zaradi tega pa potrebuje za svoj potek dotok kisika, ki ga človeški organizem sprejema le z vdihavanjem uplinjenega zraka, po drugi strani pa, ker mora človeško telo, da ne bi njegova vodna vsebina hlapela in da mu ne bi razgnalo žil, vselej obdajati določen pritisk. Če hočemo naše zemeljsko živ­ljenje vzdrževati tudi v odprtem vesolju, moramo po­skrbeti za umetno pripravljanje zraka.
Zato mora biti človek v vesolju vselej zaprt v popolno­ma neprodušen ovoj, v katerem bi s samodejnimi napra-
134
vami umetno vzdrževali pravilen zračni tlak in njegovo sestavo.
Pri tem je najpomembnejši večji zaprt prostor z obsegom od manjše sobe pa tja do razsežnosti celega poslopja, ki je edino uporabno za daljše bivanje. Opaži teh prostorov bi morali biti izvedeni po načelih bata v parnem kotlu, s katerim bi vzdrževali (nasproti vesolju) zračni tlak 1 atmosfere; imeti pa bi morali ne le ustrezno trdnost, pač pa tudi kolikor mogoče ukrivljene površine, ker bi bila ravnim zaradi prevelikega tlaka potrebna prenapetost ali podpora. Za umetno pripravljanje zraka bi bilo treba vedno imeti v posebnih tankih bogate zaloge tekočega dušika, še zlasti pa kisika, zaloge pa bi bilo treba obnavljati z novimi pošiljkami z Zemlje.
Če bi se hoteli zadrževati izven takega zaprtega prostora v odprtem vesolju, bi morali uporabljati nepro-dušno obleko, v njeni notranjosti pa bi morali biti aparati, ki bi jo oskrbovali z zrakom: te naprave so v dobršni meri podobne znanim potapljaškim oblekam. Imenovali jih bomo »vesoljska oblačila«, kasneje pa se bomo še vrnili k njim.
Spoznali smo, da gre v našem primeru za podobna vprašanja kot pri zadrževanju pod vodo, torej za enaka vprašanja kot v podmorniški tehniki in potapljaštvu. Na osnovi že zbranih bogatih izkušenj z umetno preskrbo z zrakom lahko rečemo, da je to vprašanje, tudi za bivanje v vesolju, brez dvoma popolnoma rešljivo.
V vesolju vlada večna tišina
Zrak pa ni le neposredno potreben za življenje. Naj­večji pomen ima zanj tudi posredno; vpliva namreč na nastanek za življenje izredno važnih naravnih pojavov: na toploto, svetlobo, najbolj pa na zvok.
135
dalee