Рис. 57. Некоторые положения плоскости орбит ИСЗ
Мы уже говорили, что искусственные спутники Земли будут выполнять самые разнообразные задачи. В зависимости от задач будет избираться и соответствующая орбита, зависящая в свою очередь от того, каким образом и где будет осуществлен запуск ИСЗ.
Мы уже знаем, что расстояние орбиты до Земли определяет скорость спутника (круговую скорость) и количество оборотов, совершаемых им вокруг Земли в сутки. Например, первый советский ИСЗ обходил вокруг Земли в сутки 15 раз (один полный оборот его, таким образом, занимает 96 минут).
За те же 96 минут Земля повернется вокруг своей собственной оси на 24° так, что спутник, сделавший один полный оборот, уже окажется над другими странами и с каждым новым оборотом будет пролетать над все новыми точками Земли. Это справедливо для любой орбиты за исключением одной: если плоскость орбиты будет совпадать с плоскостью экватора, то спутник будет пролетать всегда над одними и теми же странами, расположенными на экваторе. Если плоскость орбиты спутника пройдет через полюса, то в течение суток он побывает в разное время над различными странами мира.
В любом промежуточном положении, т. е. если плоскость орбиты будет составлять любой угол с плоскостью экватора, спутник, вращаясь вокруг Земли, будет проходить над различными земными географическими точками, заключенными в пределах удвоенного такого угла.
Указанные три положения орбиты искусственного спутника Земли (полярная, экваториальная и наклонная) представлены на рис. 57.
Рис. 57. Некоторые положения плоскости орбит ИСЗ |
Частота прохождения ИСЗ над одной и той же точкой на Земле будет зависеть как от числа оборотов, совершаемых ИСЗ вокруг Земли в сутки, так и от географической широты, на которой расположена данная точка,
Спутник, запущенный на высоту 1730 км, облетит земной шар примерно за 2 часа, т. е. сделает 12 оборотов вокруг Земли в сутки. За время одного оборота ИСЗ Земля повернется на 30°. Если бы мы захотели, чтобы спутник находился над одной и той же точкой на поверхности Земли, то нам пришлось бы запустить его, во-первых, в плоскости экватора, а во-вторых, на высоту 35800 км над поверхностью Земли, что составляет около 6 земных радиуса (Примеч.- Средний радиус Земли составляет 6372 км.). Только в этом случае угловая скорость вращения Земли и ИСЗ будут одинаковы.
Если не учитывать различных возмущений (влияния Луны, сжатия Земли, сопротивления воздуха), то искусственные спутники, как и всякие другие тела, будут двигаться вокруг Земли по эллиптическим орбитам. При этом период обращения спутника Т вокруг Земли может быть определен по формуле
,где p=3,14;
— постоянная всемирного тяготения, или гравитационная постоянная;
Мз = 5,98·1027 г масса Земли;
а — большая полуось эллиптической орбиты в сантиметрах;
Т — период обращения спутника в секундах.
Спутник, движущийся недалеко от поверхности Земли, что нереально, делал бы один оборот за 1,41 часа. На высоте 400 км над Землей спутник сделает один оборот за 1,54 часа. Скорость такого спутника равна 7,7 км/сек, или 28 000 км/час.
Из приведенных примеров следует, что далеко не безразлично, где будет запущен ИСЗ.
От того, как он будет запущен, будет зависеть высота орбиты. (Под способом запуска мы понимаем в данном случае программу полета ракеты-носителя ИСЗ, о которой говорилось выше.)
Но оказывается небезразлично даже, когда, т. е. в какое время года и суток, будет запущен ИСЗ.
Мы уже говорили, что искусственный спутник с помощью специальных батарей будет получать энергию непосредственно от Солнца. Если эта солнечная батарея жестко связана с корпусом ИСЗ, то определенная его сторона должна все время освещаться солнечными лучами. Для этого надо запустить спутник на орбиту, плоскость которой перпендикулярна солнечным лучам. Такой запуск можно осуществить лишь в определенное время суток, когда радиус, соединяющий точку старта с центром Земли, перпендикулярен солнечным лучам. Время года также надо учитывать при запуске спутника. Если спутник летает по упомянутой орбите, все равно в результате вращения Земли вокруг Солнца наступит момент, когда Земля скроет (экранирует) Солнце от спутника. Это обстоятельство тоже будет учитываться при запуске, с тем чтобы обеспечить ИСЗ наибольший срок для аккумулирования электрической энергии в таком количестве, чтобы ее запасов хватило на то время, когда Солнце будет скрыто от спутника.
Может возникнуть вопрос, по любой ли орбите, по нашему выбору, мы можем запустить спутник. Оказывается, что нет. Существует одно обязательное условие, заключающееся в том, что плоскость орбиты должна обязательно проходить через центр Земли.
Действительно, представим себе, что плоскость орбиты будет совпадать с плоскостью параллели, расположенной севернее экватора. В этом случае масса Земли, лежащая от этой плоскости к югу, будет больше, чем масса, лежащая от нее к северу, и, следовательно, сила ее притяжения будет также большей и будет стремиться сместить плоскость орбиты ИСЗ по направлению к экватору. Это будет продолжаться до тех пор, пока плоскость орбиты ИСЗ не совместится с плоскостью экватора, т. е. не придет в положение, когда силы притяжения южного и северного полушария уравновесятся.
Когда мы говорим, что «орбита ИСЗ проходит через полюса» или «будет лежать в плоскости экватора», то, строго говоря, это не совсем точно. Дело в том, что масса земного шара расположена неравномерно в отношении основных земных координат. Следовательно, в действительности нельзя утверждать, что массы северного и южного или западного и восточного полушария равны между собою, а потому и сила их притяжения будет неодинакова. Действительная плоскость орбиты с плоскостью экватора точно не совпадет, а совместится с плоскостью, разделяющей земной шар на две половины, имеющие равные массы.
Мы указывали выше, что центр тяжести Земли отстоит от ее геометрического центра примерно на 500 км.
По этой причине, а также из-за неравномерности распределения массы Земли орбита ИСЗ будет подвергаться в разные промежутки времени неодинаковой силе притяжения, и, следовательно, действительный путь спутника не будет представлять собой правильной окружности или эллипса и не будет даже лежать в какой-либо одной плоскости, а будет представлять собою кривую довольно сложной формы. Кроме того, по тем же причинам скорость спутника, оставаясь в среднем равной круговой скорости, на отдельных участках орбиты будет меняться, увеличиваясь или уменьшаясь.
Заканчивая рассказ об орбитах, заметим, что космический корабль, которому придана вторая космическая скорость, будет двигаться по параболе, а в том случае, если его скорость будет больше второй космической, он будет двигаться по гиперболе, уходя в обоих случаях за пределы земного притяжения.
Интересно задаться теперь вопросом, какова же может быть продолжительность существования ИСЗ?
Если бы спутник находился в пространстве, абсолютно лишенном атмосферы, то он мог бы существовать так же долго, как существует, например, Луна, потому что не было бы причин, уменьшающих его скорость.
Но мы уже выяснили, что следы атмосферы можно обнаружить на очень больших высотах — даже на высоте 1000 км и выше. Конечно, воздействие такой атмосферы на скорость спутника будет очень мало, но оно все же имеется. Чем ближе к Земле будет проходить орбита спутника, тем скорее атмосфера затормозит его движение. ИСЗ начнет по спирали приближаться к Земле и в конце концов спустится на Землю с помощью парашютов или сгорит в плотных слоях атмосферы. Зато на более низких орбитах за спутником легче следить, проще может быть осуществлена передача полученных им данных или спасение кассет с результатами наблюдений.
Точный расчет продолжительности «жизни» спутника— дело весьма сложное. Несмотря на то, что уже существуют различные формулы и методы для таких расчетов, ученые получают несколько разноречивые результаты.
Рассмотрим некоторые наиболее достоверные из них.
В настоящее время в СССР разработан метод расчета времени существования спутника, позволяющий одновременно достаточно просто исследовать изменения параметров орбиты с течением времени.
Оказывается возможным установить существование универсального соотношения между скоростью изменения высоты апогея и перигея. Это соотношение определяется только параметром орбиты и распределением плоскости атмосферы по высоте и не зависит от весовых и аэродинамических характеристик спутника.
Указанные результаты позволяют составить простые таблицы для определения времени существования ИСЗ на орбите (Примеч.- Охоцимский Д. Е., Энеев Т. М, Таратынова Г. П. Определение времени существования ИСЗ и исследование вековых возмущений его орбиты. Журнал «Успехи физических наук», сентябрь 1957 г., т. LXIII, вып. 1а и 1б, Гостехиздат, Москва, стр. 33-50.).
Время существования ИСЗ сильно зависит от плотности верхней атмосферы и определяется в основном плотностью в области перигея, будучи примерно обратно пропорциональной ей.
Первый советский искусственный спутник Земли весом 83,6 кг, запущенный на высоту до 950 км, просуществовал три месяца, совершая полный оборот вокруг Земли за 1 час 36,2 минуты. Второй советский искусственный спутник Земли весом 508 кг 300 г, запущенный на высоту около 1700 км, просуществует больше первого ИСЗ, совершая полный оборот вокруг Земли за 1 час 42 минуты.
Для сравнительно низкой орбиты, имеющей высоту перигея 200 км и высоту апогея 400 км, время «жизни» спутника оказывается порядка трех суток.
Таким образом, мы видим, что время «жизни» ИСЗ связано с высотой орбиты.
Расчеты показывают, что при неизменной высоте перигея можно за счет одного только изменения высоты апогея добиться существенного увеличения времени «жизни» ИСЗ. Так, например, для орбиты с высотой перигея 360 км и высотой апогея 700 км увеличение высоты апогея до 1000 км приводит к увеличению времени существования ИСЗ в 2,2 раза.
При этом указанное возрастание может быть отмечено увеличением скорости в перигее всего на 78 м/сек. Полученный результат указывает на целесообразность использования при создании ИСЗ вытянутых орбит. Выгодность использования вытянутых орбит следует также и из того, что у них сильно уменьшается влияние ошибок в угле наклона вектора скорости на высоту перигея.
Это значит, что в реальном случае при наличии ошибки возможное снижение времени «жизни» ИСЗ для более вытянутых орбит будет меньше, чем для орбит, близких к круговым.
Эти данные ясно показывают, какое значительное влияние на срок существования спутника оказывает увеличение плотности атмосферы.
Первые американские спутники, которые будут запущены в течение Международного геофизического года, будут, как предполагают, существовать от нескольких недель до месяца.
Некоторые ученые, например Гэтленд, вообще считают, что спутники с таким ограниченным сроком пребывания на орбите следует считать полуспутниками. С точки зрения продолжительности наблюдений более целесообразно запустить ИСЗ на орбиту, отстоящую от Земли минимум на 900-1700 км, что и сделано в СССР.
Многие задачи Международного геофизического года решаются путем наблюдения за первыми ИСЗ. Причем эти наблюдения ведутся с высокой точностью: ошибка наблюдений не должна превосходить нескольких единиц угловых секунд и тысячных долей секунды времени.
Считают, что наиболее точные методы наблюдения за ИСЗ являются фотографический и оптический. Но возник вопрос, будет ли вообще виден этот спутник, ведь это тело диаметром всего в 50-60 см, пролетающее от Земли на расстоянии порядка 320-1700 км.
Мнения ученых в отношении возможности наблюдения за полетом ИСЗ с Земли расходились. Немецкий специалист в области ракетной техники Сингер, например, считал, что спутник будет виден лишь в том случае, если из последней ступени ракеты будут выделяться пары натрия, которые образуют светящееся облако размером в несколько километров.
Другие ученые считали, что такой спутник можно будет видеть даже невооруженным глазом, когда он будет освещен Солнцем, в то время как небо или атмосфера будут более или менее темными. Такие условия будут иметь место или перед восходом Солнца или после его захода. В этом случае ИСЗ будет обладать яркостью звезды пятой величины, еще видимой невооруженным глазом. Как уже отмечалось, видимость ИСЗ будет зависеть и от окраски его поверхности. В СССР для наблюдения за искусственными спутниками Земли и определения их траекторий Академия наук СССР создала 66 научных станций. Наблюдатели с помощью специальных астрономических трубок и сильных биноклей ведут систематические наблюдения, результаты которых немедленно передаются Астрономическому совету в Москве.
В газете «Правда» рассказывалось, как проходили наблюдения за ИСЗ в Москве в здании Государственного астрономического института имени П. К. Штернберга. Открытая площадка оборудована на крыше.
Первый взгляд — на небо. Оно усыпано звездами, на нем во всем своем великолепии сверкает Луна. Астрономы довольны: небосвод почти чист. В московском небе можно будет без особых помех увидеть, как в сотнях километров от Земли пролетит ее искусственный спутник, созданный советскими людьми. Много раз он подле запуска проходил над столицей в предрассветных сумерках. Московские радиолюбители явственно принимали сигналы, несущиеся из космического пространства. Но наблюдать «маленькую Луну» не удавалось: мешала плотная облачность, упорно не расходившаяся в районе Москвы.
Ночь на 11 октября 1957 г. зато выдалась на славу. Работники станции оптического наблюдения — одной из шестидесяти шести таких станций, оборудованных в Советском Союзе, — еще раз проверяют приборы и аппаратуру.
Начальник станции кандидат физико-математических наук Александр Сергеевич Шаров направляет луч карманного фонарика на хронометр. Остается семь минут до ожидаемого появления спутника. И вот слышна команда:
— Приступить к наблюдениям!
Шестнадцать наблюдателей, среди которых есть и сотрудники института, и студенты старших курсов Московского государственного университета, прильнули к астрономическим трубкам. Взор астрономов устремлен не вверх, в небо, а... вниз. Здесь следует объяснить некоторые особенности оборудования станции. Астрономические трубки, специально сконструированные для наблюдения за искусственным спутником Земли, имеют широкое поле зрения, позволяют видеть большой участок неба. Но объекте в трубке помещен внизу, а перед ним находится наклоненное под углом плоское зеркало, в котором и отражается звездное небо.
Астрономические трубки на крыше размещены перпендикулярно пути спутника на небосводе. Они образуют «оптический барьер»: цепь трубок представляет как бы единую полосу. Если не в одном, то в другом ее месте спутник обязательно попадет в поле зрения наблюдателей.
Есть на площадке и дополнительный «оптический барьер». Он установлен строго по меридиану. Словом, предусмотрено все, чтобы возможно точнее определить координаты спутника.
Все затихло на площадке. Приближается самый напряженный момент. Тишину внезапно нарушает звонкий голос:
— Вижу спутник!
Один за другим, как эхо, раздаются такие же возгласы.
— Есть! Есть! Есть! — это наблюдатели фиксировали пролет спутника через определенные участки неба. Одновременно наблюдатели нажимают клавиши, соединенные проводами с точнейшими печатными хронографами «службы времени» Института имени Штернберга. Ленты этих хронографов, стоящих в нижнем этаже здания, покрываются все большим количеством цифр.
Невооруженным глазом искусственный спутник Земли в эти минуты прохождения его над Москвой разглядеть не удалось. Он был виден через астрономические трубки как звезда четвертой — пятой величины.
Зато все москвичи щедро были вознаграждены великолепным зрелищем прохождения по небосводу ракеты, вознесшей спутник на невиданную высоту и сообщившей ему скорость, в несколько раз превышающую скорость полета артиллерийского снаряда. Ракета-носитель, как известно, также обращалась в космическом пространстве вокруг Земли.
Как и было заранее вычислено, ракета-носитель появилась в северо-западной части неба. На дне воздушного океана, на Земле, еще царила ночь. А в верхних слоях атмосферы спутник и ракета-носитель были ярко залиты лучами Солнца. На посланце Страны Советов в космосе был уже день.
С гордостью и волнением, не отрывая глаз, следили советские люди за полетом ракеты-носителя. По яркости она, пожалуй, даже превосходит звезду первой величины. Она величаво проплыла под Полярной звездой... Вот пересекла ковш созвездия Большой Медведицы. С чем сравнить эту желтоватого цвета ослепительную точку на черном бархате неба? Со звездой? Но звезды никогда так быстро не перемещаются. Не похожа она ни на метеоры, ни на кометы, ни на падающую звезду... Нет, как и спутник Земли, это — совершенно новое небесное тело, которое никогда прежде людям наблюдать не приходилось.
Его видят по всей столице: в центре и на окраинах, в городах и селениях Подмосковья.
Многие тысячи москвичей в этот предрассветный час вышли на улицы, поднялись на крыши домов, чтобы наблюдать невиданное небесное явление. Люди бурно выражали свой восторг, свою гордость победой родной науки и техники, восхищались выдающимся творением разума, замечательным завоеванием миролюбивого советского народа.
...Около четырех минут была видна в московском небе проносящаяся на фоне мириад звезд светящаяся точка. Наблюдения на оптической станции Института имени Штернберга окончены. Они прошли удачно. Рассвет застал астрономов за обработкой результатов наблюдений. Они готовились к новым своим встречам со спутником Земли — в московском небе он появлялся еще много раз.
5 октября 1957 г. ровно в полночь первый искусственный спутник Земли пролетел над Алма-Атой. Его полет был виден даже невооруженным глазом. Вот что рассказал об этом научный сотрудник Института астрофизики Академии наук республики В. С. Матягин:
— Я находился в это время не на нашей горной обсерватории, а дома, в городе. Услышав по радио сообщение о примерном времени полета искусственного спутника Земли над Алма-Атой, я, несмотря на поздний час, вышел на улицу. Здесь уже было немало горожан, которые также ожидали появления спутника. К нашей огромной радости, мы в 23 часа 58 минут по местному времени видели высоко над хребтом Заилийского Ала-Тау небольшую красноватого цвета звездочку. Она двигалась с юга на северо-восток и, несмотря на то, что светила Луна, была отчетливо видна невооруженным глазом в течение семи минут. Затем она быстро скрылась.
 Рис. 57а. Китайские ученые ведут наблюдение за советским искусственным спутником Земли |
Искусственный спутник Земли наблюдали многие жители, живущие в различных городах мира (рис. 57а).
Вследствие большой скорости вращения ИСЗ вокруг Земли, время, в течение которого можно вести наблюдения за ИСЗ с какой-либо определенной станции, чрезвычайно ограниченное. Оно, конечно, зависит от направления и высоты орбиты, но в среднем составляет всего несколько минут. Поэтому рассматривается вопрос о возможности создания искусственного свечения ИСЗ путем покрытия его люминесцентными составами. В этом случае яркость собственного свечения ИСЗ будет значительно уступать его яркости при освещении Солнцем, но такая мера может значительно увеличить продолжительность наблюдения за спутником. Исследовалась также возможность освещения ИСЗ с помощью мощных прожекторов. Однако эта задача благодаря значительным помехам со стороны атмосферы представляется весьма трудной.
Сейчас установлено практически, что искусственные спутники можно наблюдать с Земли с помощью оптических приборов после захода Солнца или перед его восходом.
Для точного измерения положения спутников, например в США, создали сеть из 12-15 станций, оборудованных специальной фотографической и оптической аппаратурой. Так как первый спутник был запущен в нашей стране, а американцы запустили свой первый спутник только 31 января 1958 г., то все средства наблюдения за ИСЗ, предназначенные для своего спутника, использовались ими для слежения за полетом наших спутников.
Научно-исследовательской лабораторией военно-морских сил США была создана специальная машина, предназначенная для наблюдения за американским искусственным спутником. Сейчас машину используют для наблюдения и за «маленькой луной», созданной советскими учеными.
Полученные наблюдения машина наносит на картограмму.
На Аляске научные сотрудники геофизического института также ведут наблюдения за спутниками.
На рис. 57 б показан момент наблюдений за советскими спутниками в лаборатории геофизического института в Фэрбенксе на Аляске.
 Рис. 57б. Американские ученые ведут наблюдение за советским искусственным спутником Земли |
В США предполагали запустить спутник так, что наклон его орбиты к экватору будет не больше 40°. Как известно, запуск спутника на такую орбиту — близкую к экватору, является более легкой задачей, чем та задача, которую решили при запуске первых советских спутников, так как при запуске ближе к экватору имеется возможность использования вращения Земли, для разгона ракеты. Как только был запущен первый советский ИСЗ, американцы срочно передислоцировали цепь своих станций, расположенных ранее вокруг Земли на этих широтах. Ряд таких станций расположен вдоль 75 меридиана, потому что этот меридиан занимает большое место в планах работ Международного геофизического года. Фотографическая аппаратура, расположенная на этих станциях, обеспечит определение трех координат — широты, долготы и высоты полета спутника с точностью до 10-15 метров.
Кроме того, в США была срочно создана сеть станций для визуального наблюдения за искусственными спутниками. Находящиеся на них наблюдатели снабжены оптической аппаратурой, и на них возложена ответственность за наблюдением сравнительно небольшой части неба. Эти станции будут в дальнейшем особенно полезны на последних стадиях существования спутников, когда они по спирали начнут приближаться к Земле, тем более, что радиосигналы с них прекратились вследствие разрядки источников электроэнергии. Для предварительного определения координат спутника необходима работа специального радиопередатчика, расположенного на нем. С его помощью в специальном вычислительном центре производились вычисления орбит спутника для каждого его прохождения в сумерки в поле зрения каждой станции. Этим станциям и наблюдателям сообщали положение спутника с точностью до одного градуса и время его появления с точностью до нескольких секунд. Такая точность нужна потому, что каждая станция имеет возможность наблюдать спутник не два раза в сутки (утром и вечером, как могло показаться с первого взгляда), а в течение одних утренних или одних вечерних сумерок примерно один раз в неделю. Это объясняется тем, что спутник с каждым новым оборотом вокруг Земли пролетает над новым местом на Земле и лишь примерно через неделю начнет пролетать над старыми местами.
На станции должны знать, в каком месте небосвода будет находиться спутник, для того чтобы успеть сделать точные замеры его положения. Эта задача является трудной вследствие большой скорости движения спутника (1000-5000 угловых секунд за секунду времени над всей территорией США, например, он пролетает за несколько минут и находится в зоне хорошего наблюдения только в течение одной — двух минут). Наблюдение за спутником с помощью мощных стационарных длиннофокусных телескопов бесполезно, так как изображение ИСЗ в поле их зрения будет перемещаться со скоростью 50-30 см/сек. Можно применять короткофокусные телескопы с фокусным расстоянием в 60-90 см, тогда изображение спутника перемещается со скоростью 1 см/сек, и за ним можно легко следить.
 Рис. 57в. Фотокамера, сконструированная в США для фотографирования искусственных спутников Земли. Ее сооружение было ускорено в связи с запуском советского искусственного спутника Земли |
Для определения точного положения спутника используются известные стробоскопические методы фотографирования быстро движущихся объектов. Вследствие очень малой яркости спутника съемка его производится на фотопленку очень большой чувствительности, время экспозиции автоматически выдерживается тем меньшим, чем более светлые сумерки, для того чтобы избежать сколько-нибудь значительного вуалирования снимка. Фотокамера, сконструированная для фотографирования ИСЗ, показана на рис. 57 в. Фотографическая система имеет объектив со входным отверстием порядка 500 мм и фокусным расстоянием 100-70 см. Применены два затвора: большой затвор, определяющий общее время экспозиции кадра, и вращающийся затвор, работающий, когда большой затвор находится в открытом состоянии. Вращающийся затвор прерывает экспозицию на промежутки времени около одной сотой секунды, поэтому на продолговатом изображении движущегося относительно звезд спутника появляются метки времени. Скорость вращения этого затвора согласовывается с ходом специальных особо точных кварцевых часов. Так как кварцевые часы измеряют время с точностью до тысячных долей секунды, то считают, что положение спутника определяется с точностью до 1-5 угловых секунд.
Мы уже сказали, что для систем оптического наблюдения за спутником необходимо, чтобы наблюдателям были заранее сообщены его координаты и время появления. В СССР такие сообщения о полете первых в мире ИСЗ регулярно передавались по радио.
Для этой цели в различных странах мира и в СССР применяются специальные станции, входящие в общую систему радиотелеизмерений спутников, оборудованных радиопеленгаторными установками. Эти станции расположены так, что они могли по сигналам, принимаемым от радиопередатчика, установленного на ИСЗ, определять его координаты и пеленговать его. Передатчик первых советских спутников мощностью во много раз большей, чем предлагали установить американцы на своем «Авангарде», более недели непрерывно излучал электромагнитные колебания частотой 20,005 и 40,002 мегагерца (длина волны 15 и 7,5 м соответственно).
Принцип пеленгации состоит в том, что по разности фаз высокочастотных колебаний передатчика, принятых на Земле на две разнесенные на известное расстояние антенны, можно определить направление на передатчик и расстояние до него.
Для пояснения обратимся к рис. 58. Пусть верхняя синусоида, изображенная на нем, представляет высокочастотные колебания, принятые одной антенной, нижняя — другой. Так как антенны разнесены, то эти колебания перед тем, как попасть в антенны, проходят разный путь. Поэтому между ними имеется какая-то разность фаз Ф (расстояние во времени между началами синусоид, обозначенных 0-1 и О-II). Эту разность фаз мы можем измерить, но при этом мы не можем учесть разность в целое число периодов синусоиды, т. е. допускаем ошибку в n·360°, где n — целое число.
 Рис. 58. Верхняя синусоида представляет высокочастотные колебания, принятые одной антенной, нижняя — другой антенной (Ф — разность фаз синусоид) |
Из-за этой ошибки для одной измеренной разности фаз получается как бы много направлений на объект (ИСЗ), т. е. имеет место многозначность отсчета.
Для устранения многозначности отсчета направления, т. е. для выбора действительного направления на передатчик ИСЗ из многих возможных, в системе пеленгации необходимо иметь дополнительно еще одну или две антенны, что и применено, например, в наземной пеленгационной станции системы «Минитрек». В таких устройствах для определения координат спутника используют две системы приемных антенн, расположенных взаимно перпендикулярно, как показано на рис. 59, — основные и вспомогательные.
На этом рисунке основные антенны A1 и А2 разнесены в направлении запад-восток и служат для точного измерения направления на спутник — угол (a) в плоскости, проходящей через спутник и эти антенны. Вспомогательная антенна A3 исключает многозначность этого измерения.
Антенны A4, A5, A6 и A7 разнесены в направлении север — юг, причем основные антенны A4 и A5 применяются для точного измерения направления на спутник угол (b) в плоскости, проходящей через эти антенны и спутник. Две вспомогательные антенны A6 и A7 служат для исключения многозначности. Каждая из семи антенн выполнена в виде решетки размерами 1,5X15 м. Хотя при этой системе пеленгации требуются, как мы видим, громоздкие антенны и очень чувствительные приемники на Земле, но зато на спутнике необходим только простой и легкий передатчик.
Средства радиопеленгации позволяют следить за спутником в любое время суток и при любой погоде. Несмотря на помехи, вызываемые отражением сигналов, идущих от спутника, ионосферой, изучение данных радиопеленгация позволяет определить положение спутника на орбите с точностью до 30-40 угловых секунд, что будет вполне достаточно для решения многих задач, перечисленных в начале книги. Эту точность можно повысить при увеличении числа станций. Дополнительные данные могут быть получены также от радиолюбителей, которые активно вели наблюдение за ИСЗ.
 Рис. 59. Расположение антенн для радиопеленгации ИСЗ: A1, A2, A4 и A5 — основные антенны для точного измерения направления на ИСЗ в двух взаимно-перпендикуляриых плоскостях; A3, A6 и A7 — вспомогательные антенны, исключающие многозначность измерения; a и b — углы, определяющие местоположения ИСЗ |
В СССР подготовленные ДОСААФ радиолюбители сами сконструировали и построили необходимую для этой цели аппаратуру или приняли участие в наблюдениях за первыми в мире искусственными спутниками Земли, внесли ценный вклад в это важнейшее научное предприятие.
Широкое развитие радиолюбительского спорта в СССР обеспечило нам наличие многочисленных кадров радионаблюдателей, работа их была организована и координирована в секции Астронавтики Центрального аэроклуба СССР.
Научные станции, астрономы и радиолюбители вели наблюдения за первыми советскими искусственными спутниками Земли. В адрес «Москва — Спутник» шли сообщения от радиолюбителей и астрономов.
Радионаблюдения за спутником показали, что мощность радиостанции спутника обеспечивала уверенный прием его на частоте 20 мегагерц в любое время суток на обычные приемники. Чувствительные приемники следили за сигналами спутника в течение 30-40 минут.
Уже сейчас можно заявить, что полученные научными станциями, астрономами и радиолюбителями данные имеют большую научную ценность. Измерения параметров движения спутников позволили точно вычислить основные элементы их орбиты и рассчитать движение спутников на много суток вперед.
Аппаратура искусственных спутников Земли функционировала нормально.
(Примеч.- См. журнал «Вопросы ракетной техники» № 3 (39), 1957, стр. 111-114.)
С помощью автоматических разведчиков космоса будут изучены физические условия в верхних слоях атмосферы и космическом пространстве. После этого будут сооружены стационарные космические станции, и обитаемые межпланетные корабли отправятся к другим мирам. Рассмотрим сейчас вопрос о том, сможет ли человек перенести физиологические явления, возникающие во время полета на космическом корабле, пребывания на спутнике и последующего спуска на Землю. Расскажем также о различных инженерных проблемах, связанных с обеспечением жизненных условий на ИСЗ и космическом корабле.
При рассмотрении возможности полета человека в космос первым вопросом, который возникает, будет тот же, который приходится решать и при проектировании самолетов, летающих в нижних слоях стратосферы. Известно, что уже на высоте 4 км человек начинает испытывать недостаток в кислороде, а подъем на высоту 7÷8 км без кислородных приборов опасен для жизни. Применение кислородных дыхательных приборов позволяет увеличить высоту подъема человека, однако уже на высоте 12 км не помогает даже вдыхание чистого кислорода, а на высотах выше 15 км вообще прекращается поступление кислорода в легкие.
Для предотвращения этого явления, известного под названием «кислородного голодания», необходимо, чтобы в кабине самолета или ракеты было такое давление воздуха и такое парциальное давление кислорода, которое необходимо для нормального дыхания.
Кроме того, на высоте свыше 8 км в результате уменьшения давления воздуха у человека, не защищенного герметизированной кабиной, может возникнуть болезнь, называемая декомпрессионным расстройством. Причиной этой болезни является то обстоятельство, что при пониженном давлении растворенный в крови азот, переходя в газообразное состояние, может скапливаться в виде пузырьков внутри кровеносных сосудов, в полостях суставов и различных тканях.
Образование больших пузырьков газа внутри кровеносных сосудов вызывает их закупорку, в результате чего может наступить паралич организма и даже смерть.
Следует отметить, что при еще большем понижении давления, примерно на высоте 19 км, даже при нормальной температуре закипает жидкость, содержащаяся в организме человека. Это явление рядом авторов было проверено на животных, главным образом на собаках, которые подвергались внезапному понижению давления до определенной величины. Через 30-60 секунд при этом наблюдалось полное прекращение дыхания, а приблизительно через 2 минуты - полная остановка сердечной деятельности.
Следует отметить, что все эти явления в космосе, как предполагают, могут протекать в гораздо более резкой форме.
В авиации для предотвращения всех этих явлений высотные самолеты имеют герметизированные кабины, причем выделяемые при дыхании углекислота и водяной пар вентилируются в окружающее самолет пространство, а необходимый для дыхания воздух поступает из атмосферы, подвергаясь предварительному сжатию (компрессии).
Такой способ непригоден для ракет.
Дело в том, что на высотах более 24 км вследствие большой разреженности атмосферы компрессия воздуха чрезвычайно затруднительна.
К тому же если бы и были созданы компрессоры для больших высот, то при их работе температура в кабине могла бы подняться выше 200°С; кроме того, на этих высотах в кабине может накопиться озон в концентрациях, вредных для человека.
Поэтому для полетов выше 24 км нужна кабина, которая была бы полностью изолирована от внешней среды. Ввиду последнего обстоятельства нужное давление в ней можно будет поддерживать только за счет тех запасов газа (преимущественно кислорода), которые будут находиться на борту ракеты в сжатом или в сжиженном состоянии. Выделяемые человеком углекислота и водяные пары будут в этом случае ликвидироваться с помощью химических поглотителей. Считают, что для уменьшения запасов воздуха на борту ракеты можно будет поддерживать общее давление внутри кабины на уровне примерно 1/2 атмосферы за счет некоторого избытка кислорода, что необходимо для компенсации вредного воздействия, вызываемого пониженным давлением.
Уже имеются индикаторы, которые автоматически указывают содержание кислорода и углекислоты в атмосфере кабины, а также автоматическая аппаратура для поддержания заданного давления и состава атмосферы в кабине.
Естественно, что герметизированная кабина хороша еще и тем, что во время полета экипаж не будет ощущать резко изменяющегося давления атмосферы снаружи кабины.
При проектировании герметизированной кабины необходимо еще учитывать температурный фактор.
Во время полета, особенно в процессе прохождения через плотные слои атмосферы, стены кабины, а следовательно, и воздух самой кабины может значительно нагреваться. Несмотря на то, что отдельные частицы газов в верхнем слое ионосферы имеют температуру свыше 2000° С, они не нагреют ракеты, так как они слишком разрежены. Считают, что на высоте 560 км температура корпуса алюминиевой ракеты будет не более 27° С,
Температура ракеты в космосе будет определяться соотношением поглощенной тепловой энергии солнечных лучей и тепловой энергией, излучаемой самой ракетой. Известно, что черная поверхность сильно поглощает тепловые лучи, а белая и блестящая поверхность хорошо их отражает.
Используя это свойство, еще К. Э. Циолковский предложил (Примеч.- К. Э. Циолковский, Исследование мировых пространств реактивными приборами (переизданные работы 1903 и 1911 гг.), Калуга, 1926.) одну часть наружной поверхности ракеты окрашивать в черный цвет для усиления поглощения тепловых лучей солнечной радиации, другую же часть наружной поверхности для усиления их отражения сделать блестящей, светлой. Поворачивая ракету (или ИСЗ) относительно Солнца с помощью средств автоматики, можно поддерживать внутри ракеты или ИСЗ нужную температуру. Это очень важно, например, большинство полупроводниковых приборов не смогут работать при температуре свыше плюс 60°.
К этому способу поддержания нужной температуры прибегают и в настоящее время; в частности, он был проверен при запуске стратостата «Эксплорер II», гондола которого была окрашена таким способом. Температура в ней в течение 6 часов (днем) на высоте 22 км колебалась от +6,5° до -12° С (Примеч.- Н. С. Armstrong, Principles and Practice of Aviation Medicine, 1952.).
По расчету известного немецкого ученого Г. Оберта (Примеч.- Г. Оберт, Пути осуществления космических полетов, сокращ. перевод 3-го немецкого издания, Москва, Оборонгиз, 1948.) температура воздуха кабины космической ракеты (или ИСЗ) может быть регулируема путем обращения к Солнцу большей или меньшей части ее черной или светлой поверхности в пределах +29° до -12° С.
В кабине должны быть предусмотрены различные устройства, обеспечивающие сохранение жизни членов экипажа в случае возможной аварии.
Например, если в стенке кабины ИСЗ образуется пробоина таких размеров, что площадь в 1 кв. см будет приходиться на 1 куб. м объема кабины, то вакуум в ней наступит через 40 секунд после получения пробоины. На случай такой аварии предполагается иметь легкие аварийные астрокостюмы и аварийный запас кислорода, используя который можно было бы на время заделки пробоины поддержать в астрокостюмах необходимое давление.
Предполагается также, что в особо серьезных случаях кабина сможет отделиться от ИСЗ и опуститься на Землю с помощью небольших тормозных ракет, а по достижении атмосферы - с помощью парашютов.
Уже при ракетных полетах производились опыты выбрасывания в герметизированных кабинах обезьян с высоты 160 км, а собак - с высоты 200 км и более.
Проблема дыхания и температурная проблема далеко не единственные, с которыми придется встретиться человеку в космосе.
Всем известно, что при неумеренном загорании в жаркие солнечные дни человек может настолько обгореть, что у него начнет слезать кожа, а иногда могут появиться и более серьезные ожоги тела. Они происходят в результате действия на кожные покровы ультрафиолетовых лучей, содержащихся в солнечном спектре. При этом следует иметь в виду, что существующий на высоте примерно 45 км слой озона сильно поглощает ультрафиолетовые лучи и поэтому воздействие их на человека, находящегося на Земле, значительно ослабляется. Если человек подвергнется их воздействию выше изолирующего слоя озона, то оно окажется чрезвычайно сильным. Однако защита против них в кабине ракеты не представляет особых трудностей: необходимо только, чтобы все стеклянные поверхности кабины, через которые может проникнуть солнечный свет, были изготовлены из состава, не пропускающего ультрафиолетовые и рентгеновские лучи. Стекло такого состава уже создано.
Гораздо большие трудности представляет собою защита от космических лучей. От них не вполне надежной защитой является даже слой свинца толщиной около метра. Тем не менее, ученые расходятся во мнениях в отношении вредности их действия на человеческий организм. Известно, что летчики, совершающие высотные полеты, проводят продолжительное время в среде, где космические излучения во много раз больше, чем на Земле, но до сих пор неизвестны случаи их вредного воздействия на человека. Необходимо отметить, что как природа космических лучей, так и их действие еще настолько мало изучены, что, очевидно, только второму советскому искусственному спутнику Земли удалось внести в этот вопрос какую-то ясность.
Существует еще одно затруднение, с которым придется столкнуться при осуществлении космических полетов и значение которого, между прочим, совсем недавно сильно преувеличивалось. Оно заключается в том, что при быстром нарастании скорости на первом участке полета ракеты, а также при быстром уменьшении скорости при возвращении на Землю экипаж ракеты будет испытывать значительные перегрузки, т. е. человек будет ощущать свой вес увеличенным в несколько раз. Мы уже знаем, почему необходимо такое быстрое нарастание скорости. Сейчас нас будет интересовать только перегрузка, возникающая при этом.
Перегрузка - безразмерная величина, показывающая соотношение между приложенной к телу силой и его весом. В зависимости от направления действия перегрузки делят на положительные, направленные вниз, и отрицательные, направленные вверх.
Относительно человеческого организма различают перегрузки продольные, поперечные и боковые (рис. 60).
Продольные перегрузки имеют направление вдоль туловища. При действии от головы к ногам человека они называются положительными, а при действии от ног к голове - отрицательными.
Отрицательные перегрузки человеком переносятся тяжелее, чем положительные.
 Рис. 60. Перегрузки, действующие на человека |
Условились считать, что тело, находящееся в покое, подвергается перегрузке, равной единице. Из этого условия следует, что при нулевой перегрузке вес тела отсутствует.
Человек может переносить непродолжительное время трехкратную отрицательную перегрузку. При этом он ощущает прилив крови к голове, пульсацию в височных артериях и сильное напряжение кожи головы.
При четырех - пятикратных отрицательных перегрузках состояние человека становится весьма напряженным. Появляется острая режущая боль в висках, переполнение кровеносных сосудов лица и головы кровью вызывает кровотечение из носа.
При увеличении времени действия отрицательной перегрузки появляется нарушение зрения, и человек теряет сознание.
Действие положительных продольных нагрузок тоже вызывает нарушение в организме человека, но после их прекращения человек быстрее приходит в нормальное состояние, чем после отрицательных перегрузок. При четырех - пятикратной перегрузке становится трудно удержать голову в нужном положении, отвисают щеки и губы, отвисает нижняя челюсть, нарушается дыхание, крайне затрудняются движения руками, смещаются внутренние органы, что вызывает болезненные ощущения в организме.
Человек не в состоянии перенести действие очень больших положительных перегрузок, так как при этом недостаточно поступление крови к головному мозгу, возникает учащенное сердцебиение и т. д.
Продолжительная четырех - пятикратная перегрузка начнет вызывать потерю зрения и нарушение высшей нервной деятельности, а именно, замедляется сообразительность, снижается внимательность.
Дальнейшее увеличение величины или продолжительности положительной продольной перегрузки может привести к полной потере сознания.
Поперечные перегрузки человеческим организмом переносятся легче, чем продольные, как по величине, так и по продолжительности. Кровообращение не нарушается при значительных поперечных перегрузках. А при кратковременности действия перегрузки могут возрастать до более высоких значений. Частично это объясняется тем, что в человеческом организме не происходит значительных смещений внутренних органов, а кровеносные сосуды в основном расположены вдоль человеческого тела, поэтому особенного влияния на кровообращение поперечные перегрузки не имеют. Они в основном влияют на дыхание, затрудняя его при слишком больших значениях перегрузок.
В человеческом организме для регулирования кровообращения имеются особые нервные «механизмы», которые включаются в действие при нарушении кровообращения под влиянием перегрузок. Этими «механизмами» руководит центральная нервная система. Таких элементарных «механизмов» в кровеносной системе человека имеется большое количество, и все они в момент нарушения кровообращения при перегрузках будут поддерживать необходимое давление крови в сосудах.
В настоящее время ученые считают, что на начальном участке полета, когда ускорение ракеты будет наибольшим, человек будет чувствовать себя так, как если бы его вес увеличился в 4 раза. На дальнейших участках полета перегрузка значительно снизится и будет соответствовать примерно двойному человеческому весу. Хотя управление на первом участке полета будет осуществляться автоматически и, следовательно, экипажу не придется выполнять какие-либо задачи, связанные с управлением ракеты, все же возможно, что необходимые приборы и средства управления будут располагаться внутри кабины наиболее удобно для использования человеком, находящимся в лежачем положении. Ибо, как показали опыты научно-исследовательских клиник и лабораторий, в этом положении способность переносить ускорения у человека наилучшая (рис. 61).
Для того чтобы человек, подвергающийся перегрузкам, мог легко их переносить, он должен проходить длительную тренировку на специальных устройствах, искусственно создающих эти перегрузки.
Такими устройствами типа карусели пользуются летчики, и ими же будут пользоваться будущие астронавты.
Когда искусственный спутник или ракета достигнет скорости 7,9 км/сек, при которой центробежные силы уравновесят силы земного притяжения, в кабине наступает состояние невесомости.
Если в земных условиях воспроизвести явление перегрузки можно довольно просто, то воспроизвести невесомость можно только кратковременно, например, при падении лифта и т. п. Поэтому изучение влияния невесомости в земных условиях весьма затруднительно вследствие кратковременности ее действия. При полетах первых ИСЗ будет изучаться сперва на животных, а затем и на человеке длительное влияние невесомости на деятельность организма. Но уже сейчас в этом отношении можно сделать некоторые предположения.
 Рис. 61. Способность человека переносить ускорения в зависимости от положения его тела: О - клиника Мэйо; ● - английские данные; D - немецкие данные; - данные США; g - ускорение силы тяжести; G - вес |
Во многих случаях наше тело оказывается безразличным к направлению силы тяжести. Мы можем есть, дышать, разговаривать, думать, пользоваться нашими руками с одинаковым успехом как в положении стоя, так и в лежачем положении, Факты показывают, что воздействие силы тяжести не помогает и не мешает осуществлению большинства процессов, проходящих в человеческом организме. Известно, например, что некоторым инвалидам приходилось годами жить в лежачем положении, не ощущая при этом особых затруднений от воздействия силы тяжести. С точки зрения медиков, единственный механизм, на который в значительной степени будет действовать состояние невесомости, - это механизм равновесия внутреннего уха. Однако известно, что люди, у которых по тем или иным причинам этот механизм пришел в расстройство, все же ориентируются даже под водой. Это объясняется тем, что зрение в большей степени компенсирует недостатки этого органа. Некоторые ученые считают, что в результате длительного воздействия невесомости может возникнуть постепенное ослабление нервной регуляции кровообращения, возникающее вследствие физической бездеятельности и расслабления мускулатуры. Может оказаться, что более важным будет не физиологический, а психологический эффект, поэтому кабину, возможно, придется конструировать таким образом, чтобы в ней условно существовал «верх» и «низ». Может оказаться также, что людям, совершившим длительное межпланетное путешествие, придется снова привыкать к земным условиям существования. Внутри кабины нельзя будет ходить, так как будет отсутствовать давление ступни на пол и поэтому не будет существовать сил трения, которые нужны для передвижения. Движение будет осуществляться путем подтягивания к закрепленным деталям кабины. Особое неудобство будет ощущаться при обращении с жидкостями. Их нельзя будет переливать привычным нам способом, а придется эту операцию проводить принудительным путем, используя насосы или резиновые груши. Даже умываться можно будет только с помощью губки, смоченной в воде. Такие процессы, как горение, не будут протекать обычным путем: к пламени горелки нужно будет подводить непрерывную струю кислорода, так как продукты сгорания, скапливаясь вокруг пламени, могут заглушить его. Пища должна будет вариться во вращающихся кастрюлях, чтобы их содержимое прижималось к стенкам под воздействием центробежной силы. Некоторые ученые считают, что люди, совершающие межпланетные путешествия или длительные полеты в ИСЗ, могут питаться таблетками, в которых будут сосредоточены необходимые для жизни человека питательные вещества. Но исследования показывают, что при таком питании человек длительное, время существовать не может, так как для правильной работы органов пищеварения необходимо, чтобы, помимо питательных веществ, человек получал известное минимальное по массе и объему количество пищи.
Для облегчения существования человека внутри кабины предполагается создать в ней искусственную силу тяжести. Это возможно осуществить путем придания ракете или спутнику вращательного движения (рис. 62), причем возникающие при этом центробежные силы создадут внутри кабины ощущение весомости. Другие ученые для той же цели предполагают использовать магнитные настилы и соответствующую обувь. Однако такой способ дает только частичное решение задачи - облегчение способов движения человека внутри кабины. Условие невесомости сохраняется для всех немагнитных тел (жидкостей, продуктов питания, одежды и т. п.), и все неудобства, возникающие вследствие невесомости, сохраняются.
 Рис. 62. Получение искусственной силы тяжести: О - центр вращения |
Уже были проведены многочисленные опыты над обезьянами и собаками, которые поднимались на высотных ракетах и находились довольно длительное время в условиях невесомости. На высоту свыше 80 км поднимали морфинированных обезьян в США. Их фотоснимки помещались в различных заграничных и наших газетах и журналах. Эти опыты не всегда были удачными, лишь одна из многих обезьян осталась жива.
Не раз уже в верхние слои атмосферы поднимали и мышей.
На проходившей в декабре 1956 г. Парижской международной конференции по ракетам и управляемым снарядам сенсационным известием явились доклады советских ученых о благополучном подъеме на высоту свыше 110-200 км и выше неморфинированных собак, которые и поныне живут и превосходно себя чувствуют. Фотография одной из них показана на рис. 63. В газете «Труд» (16 февраля 1957 г.) сообщалось, что при подъеме двенадцати собак на 110 км ни одна из них не погибла и что впервые был снят научно-документальный фильм, показывающий поведение этих первых путешественников в космос в условиях невесомости и безвоздушном пространстве. Вот что рассказывает советский ученый А. В. Покровский, руководивший этими замечательными опытами:
«...За пять минут до восхода солнца в стратосферу взвилась сигарообразная серебристая ракета. В ее головной части был устроен негерметичный отсек, в котором находились катапультные тележки. К тележкам были прикреплены специальные скафандры - приборы кислородного питания, содержащие 900 л кислорода, парашютная система и аппаратура для регистрации физиологических функций в полете.
Катапультная тележка весила 70 кг, а парашютная система обеспечивала вертикальную скорость при приземлении около 6 м/сек. Исследовательская высотная ракета быстро достигла высоты 110 км, где ее головная часть отделилась от корпуса, и началось свободное падение. На высоте 80-90 км со скоростью примерно 700 м/сек произошло катапультирование первой тележки. Через три секунды после этого сработала парашютная система, и с высоты 75-85 км животные в течение часа опускались на землю...».
Начиная с 1951 года советские ученые организовали большое количество подобных полетов ракет с целью исследования особенностей высоких слоев атмосферы и их влияния на живые организмы.
Эти опыты являются большим достижением в области решения многочисленных сложных биологических проблем, успешное разрешение которых приближает возможность полета человека в космическое пространство.
 Рис. 63. Фотография собаки с подъемной тележкой, поднятой советскими учеными на высоту 110 км и благополучно возвратившейся на Землю |
Произведенный 3 ноября 1957 года запуск второго искусственного спутника Земли в Советском Союзе является показателем новых крупных побед науки и техники в СССР. Этот спутник отличается от первого главным образом тем, что в нем имеется более сложная аппаратура, а также герметический контейнер с подопытным животным - собакой. Контейнер снабжен системой кондиционирования воздуха, запасом пищи и приборами для изучения жизнедеятельности в условиях космического пространства.
Нет сомнения в том, что по мере накопления научных данных, а также после запуска второго искусственного спутника с находящимся на нем животным мы ближе подошли к осуществлению полета человека в космос.
Влияние невесомости, первичной космической радиации, корпускулярного, ультрафиолетового излучений Солнца в медико-биологическом отношении практически изучено весьма мало. Выяснение их биологического действия, а также, возможно, и других еще недостаточно известных нам факторов можно осуществить лишь при длительном полете в верхних слоях атмосферы.
Проведение такого рода исследований требует преодоления весьма существенных трудностей конструктивного и методического характера. Вся аппаратура в этих случаях должна работать автономно в течение длительного времени, автоматически обеспечивать регистрацию необходимых показателей, обладать высокой устойчивостью к действию перегрузок, вибраций, колебаний давления и температуры. В то же время она должна иметь минимальные габариты, вес и экономно расходовать электроэнергию.
Не меньшие трудности возникают при создании животным условий, необходимых для жизни в полете. Так, например, хорошо разработанные и обычно применяемые системы регенерации воздуха в герметических кабинах в силу своей громоздкости и большого веса оказываются непригодными.
Потребовалось создание иных, более эффективных систем. Очевидно, что система вентиляции должна быть принудительной, так как состояние невесомости исключает обычный для условий Земли воздухообмен. Вследствие этого определенные особенности будут иметь теплообмен в кабине и защита животного от значительных колебаний температуры.
Потребовалась разработка способа обеспечения животного водой или жидкой пищей, так как в условиях невесомости жидкость, находящаяся в свободном состоянии, может рассредоточиться по всей кабине.
Даже этого далеко не полного перечня проблем достаточно для того, чтобы получить представление о разнообразии и известной сложности задач, выдвигаемых специфическими условиями эксперимента.
Нужно было разработать целую систему довольно сложного автоматического оборудования, способного обеспечить поддержание жизненных условий животного. При этом используется научная аппаратура, предназначенная для исследования ряда основных физиологических функций животного, а также гигиенических условий в кабине. Естественно, потребовались предварительная подготовка животного к длительному фиксированному пребыванию в герметической кабине и выработка у него необходимых для осуществления эксперимента положительных условнорефлекторных связей.
Наблюдения за поведением животного на втором спутнике дали возможность выяснить влияние на организм таких факторов, которые не могли быть изучены в лабораторных условиях или высотных полетах на самолетах или ракетах.
Для обеспечения полета живых организмов на спутниках необходимо было решить ряд специальных медико-биологических и технических проблем, каждая из которых сама по себе имеет важное теоретическое и практическое значение.
Совершенно естественно, что первым «пассажиром» спутника оказалось теплокровное животное - собака, нормальная физиология которой обстоятельно изучена. Собаки хорошо поддаются тренировке к необычным условиям полета, и данные, которые будут получены о животном во втором спутнике, послужат материалом для широкого научного анализа. На рисунке в приложении показана собака «Лайка» в герметической кабине перед установкой кабины на второй советский ИСЗ.
Возможно, что для выяснения специальных вопросов потребуется использование человекообразных обезьян, грызунов, моллюсков и насекомых. В последнем случае представятся удобные возможности для проведения генетических исследований.
Само собой разумеется, что выполнение столь обширной программы научных работ по подготовке к запуску искусственного спутника с животным потребовало значительных усилий больших научных коллективов советских ученых. Можно предвидеть, что полученные при этом данные позволят глубже, полнее и всесторонне изучить условия полета в космос, с тем чтобы осуществить космические полеты человека.
 Рис. 64. Тяжелый астрокостюм, рассчитанный на большие перегрузки |
В космических путешествиях человеку потребуется особый костюм, который должен быть герметизирован, не стеснять движения и обеспечивать нормальное дыхание.
Каждому астронавту нужно несколько костюмов.
Во-первых, костюм, в котором он будет находиться во время вылета ракеты с земли в космос. Этот костюм должен избавить человека от возникающих перегрузок. На рис. 64 показан подобный костюм.
Во-вторых, костюм для передвижения в ракете. Так как кабина ракеты герметизирована и в ней осуществляется автоматическая подача воздуха, то громоздкий костюм астронавту не обязателен. Он может быть одет в легкий, так называемый перегрузочный костюм. В этом костюме поступающий из баллончика, находящегося на поясе астронавта, сжатый воздух создает искусственное давление на организм. Это способствует повышению кровяного давления в организме человека, что крайне необходимо для его существования.
И, в-третьих, астронавту нужен такой костюм, в котором он смог бы выходить в космическое пространство. Этот костюм типа скафандра должен быть обязательно герметизирован, иметь индивидуальный аппарат, обеспечивающий нормальное дыхание и сохраняющий нужную температуру внутри костюма. Костюм не должен стеснять астронавта в движениях.
Разрешение всех вопросов обеспечения жизненных условий для человека в ракете и на ИСЗ потребует значительной по объему и длительности научно-исследовательской работы. Опыт по созданию герметических кабин, скафандров и перегрузочных костюмов для высотных самолетов со сверхзвуковыми скоростями, медико-биологические проблемы, решенные при запуске второго советского искусственного спутника Земли, являются первыми предварительными шагами в освоении космоса человеком. Существующий уровень техники и накопленные запасы знаний позволяют с полной уверенностью утверждать, что создание стационарных обитаемых ИСЗ и межпланетных ракет является вполне реальной задачей очередных 2-3 пятилетий.
Проблема возвращения космического корабля или ИСЗ на Землю является весьма сложной. Сейчас для торможения космических ракет ученые видят две возможности: использование атмосферы как сопротивляющейся среды и ракетных двигателей. При реализации воздушного торможения ИСЗ придают форму ракеты. Процесс торможения происходит следующим образом.
При входе ИСЗ в верхние слои атмосферы его скорость уменьшится, но он вследствие особой аэродинамической формы снова подскочит рикошетом обратно в космос так же, как подпрыгивает камень при соприкосновении с водой, если его запустить приблизительно параллельно ее поверхности.
После этого спутник снова коснется атмосферы, но он будет иметь уже меньшую скорость. Поэтому ИСЗ войдет в атмосферу несколько глубже, чем в первый раз, и скорость его еще более замедлится. Наконец, после того как этот процесс повторится несколько раз, ИСЗ значительно уменьшит свою скорость. С этого момента он будет осуществлять спуск при еще достаточно высоких скоростях, но уже на специально предусмотренных выдвижных крыльях и плоскостях для планирования.
Для реализации второго способа торможения ИСЗ должен иметь автоматически управляемый в полете ракетный двигатель. Для осуществления торможения реакция двигателя, должна быть направлена в сторону, противоположную движению ИСЗ.
В этом положении скорость ИСЗ будет уменьшаться, и ее можно будет регулировать при помощи изменения тяги ракетного двигателя. Другими словами, спуск ИСЗ в этом случае будет носить характер, обратный его подъему. Большое значение для спуска на Землю будет иметь точнейшее определение расстояния до места приземления. Для этого будут использоваться самые совершенные радиолокационные приборы или автономные средства ориентировки, имеющиеся на ИСЗ. Самые спуск и маневрирование будут проходить под контролем автоматических систем управления. Следует заметить, что если ракета будет использовать атомный двигатель, то для приземления она должна будет иметь вспомогательные реактивные двигатели, работающие на обычном топливе, так как в противном случае место спуска ракеты окажется зараженным радиоактивными веществами.
Оценивая два описанных метода спуска - с помощью воздушного торможения и ракетного торможения, следует сказать, что первый из них является более простым в смысле технического осуществления, но обладает тем существенным недостатком, что чрезвычайно трудно рассчитать место приземления.
Второй способ технически более сложен, но зато требуемая точность приземления может быть выдержана.
Спасение результатов научных наблюдений и доставка их на Землю является одной из важнейших проблем первых ИСЗ.
Сам ИСЗ со всеми приборами, вероятно, сгорит как метеорит, врезавшись с громадной скоростью в плотные слои атмосферы.
Между тем очень желательно, чтобы спутник со всеми приборами вернулся на Землю или чтобы на Землю вернулись хотя бы приборы или части приборов, содержащие информацию, которую нельзя передать по радио. К такой информации относятся, например, спектрографические наблюдения за ультрафиолетовой и рентгеновской частью спектра Солнца и звезд, которая полностью срезается в атмосфере озоном и не наблюдается на Земле, пробы атмосферы на высоте полета ИСЗ и др. По радио на Землю будут передаваться некоторые сведения о коротковолновой части спектра, полученные с помощью фотонных счетчиков. Однако гораздо более полные и ценные сведения могут быть получены с помощью спектрографа. Этот прибор, предназначенный для установки на спутнике, будет иметь некоторые особенности. Вместо призмы, разлагающей солнечный свет на его составляющие, будет использована небольшая вогнутая решетка (радиус кривизны 40-50 см), имеющая 6000-7000 тысяч штрихов на 1 см. Если сам спутник не будет ориентирован на Солнце, то за Солнцем будет следить зеркало, направляющее его свет на щель спектрографа. Солнечный спектр будет фотографироваться на фотопленку, наматывающуюся на легкий барабан.
Все сведения о солнечном спектре будут содержаться в этой фотопленке. На Землю также необходимо передать фотопленку от фотографировавших Землю фотоаппаратов.
С помощью искусственных спутников Земли можно проводить длительные наблюдения первичного космического излучения. Наблюдая космические лучи, мы можем получить сведения о тех процессах, которые испытывают космические лучи на пути от места их зарождения.
Тем самым мы с помощью космических лучей оказываемся в состоянии зондировать окружающий нас мир.
Не подлежит сомнению, что со временем приборы, установленные на спутниках, дадут возможность непрерывно следить за первичным космическим излучением. Будут обнаружены также компоненты в составе космических лучей, которые будут давать нам сведения о Вселенной в несравнимо большем масштабе, чем известное в настоящее время космическое излучение.
Более детальные данные о процессах образования и распада частиц при ядерных взаимодействиях высокой энергии, которые могут подвести нас уже к проблемам структуры элементарных частиц (Примеч.- См. книгу Г. Б. Жданова, Космические лучи, Воениздат, Москва, 1954.), может дать изучение космических лучей с помощью фотопластинок с толстым слоем специально приготовленной фотоэмульсии. Для исследования космических лучей нужно пачку толстостенных пластинок на небольшой срок (не более полумесяца) поместить на интересующую нас высоту. За этот срок в эмульсии накопится достаточное количество следов, а первые следы еще не потеряют способности к проявлению.
 Рис. 65. Ракета с воздушным торможением: 1 - ракета третьей ступени; 2 - поддерживающее устройство; 3 - тормозная ракета; 4 - газобаллон для наполнения шара и отделения его; 5 - шар из нержавеющей стали; 6 - приборы (остаются с ракетой третьей ступени); 7 - радио и пленка |
Учитывая то, что для фотографических наблюдений не надо, чтобы ИСЗ находился на орбите очень долгое время, председатель правительственной технической группы по созданию ИСЗ в США Р. Портер предложил проект спутника, предусматривающий возвращение на Землю небольшого патрона с экспонированной пленкой. ИСЗ Ричарда Портера представляет собой шар с общим весом 9,5 кг. Этот шар Ричард Портер предполагает присоединить к тормозной ракете (рис. 65), встроенной соплом вперед в третью ступень ракеты-носителя, несущей спутник на орбиту.
Третья ступень ракеты 1 для запуска ИСЗ после выхода ее за пределы атмосферы получит вращательное движение, дающее стабилизирующий эффект с помощью крошечных ракет, установленных на этой ступени.
После этого из третьей ступени ракеты, являющейся собственно спутником Земли, выдвинется на специальном поддерживающем устройстве 2 научное оборудование ИСЗ. Научное оборудование должно быть вне толстостенной ракеты, так как она вносит искажения в измерения и работу приборов; например, под действием космических лучей в стенках ракеты возникают ливни заряженных частиц, вследствие чего космические частицы нельзя наблюдать в чистом виде. Как видно из рисунка 65, искусственный спутник Портера, кроме приборов 6, радиоустановки и контейнера патрона под пленку 7, имеет еще сложенный (до 1,8 его объема) шар из нержавеющей стали 5, используемый в качестве парашюта, газобаллон 4 для наполнения шара после отделения его и тормозной ракеты. Этот спутник не имеет солнечной батареи, так как при небольшой длительности работы малогабаритные электрические батареи предпочтительнее солнечных преобразователей.
 Рис. 66. Действие тормозной ракеты: А - место запуска ИСЗ; Б - точка отделения шара с патроном, радиостанцией и тормозной ракетой от третьей ступени ракеты-носителя; В - начало действия тормозной ракеты |
Возвращению на Землю подлежит небольшой патрон с экспонированной пленкой.
Радиостанция во время нахождения спутника на орбите сообщает на Землю данные о его положении в пространстве. Затем с Земли она принимает сигнал, по которому экспонированная пленка вводится в патрон. Сложенный шар вместе с патроном, миниатюрной радиостанцией и тормозной ракетой отделяется от третьей ступени ракеты-носителя ИСЗ. По сигналу с Земли тормозная ракета начинает действовать в точке В орбиты, отстоящей на 180° от места запуска А (рис. 66).
Это необходимо потому, что благодаря вращению вокруг продольной оси ракета сохранит положение этой оси в пространстве неизменным, и только через 180° от места запуска действие тормозной ракеты будет действительно тормозящим.
После прекращения действия тормозной ракеты в точке Б над местом запуска открывается клапан баллона с гелием, ранее сложенный шар раздувается, отделяется от тормозной ракеты и падает на Землю, неся только патрон с пленкой и крошечный радиопередатчик, дающий при спуске сигналы для облегчения нахождения места приземления,
По расчету Портера, этот шар диаметром 914 мм, сделанный из листовой нержавеющей стали толщиной 0,076 мм, с внутренним, и внешним защитными слоями из политетрафторэтилена толщиной 0,02 мм, может доставить на Землю патрон с фотопленкой общим весом 227 г.
Тормозная ракета замедляет орбитальную скорость спутника с 7620 м/сек до 6096 м/сек. Пока шар не войдет в плотные слои атмосферы, падение его будет происходить по эллиптической траектории.
По мнению Портера, хотя шар и нагреется почти до 2000°, он не расплавится при вхождении в атмосферу благодаря:
1) своей аэродинамической неустойчивости, которая заставит его качаться, в связи с чем нагреваться будет около 50% поверхности шара;
2) защитному наружному покрытию.
Часть нагрева примет на себя патрон с пленкой, покрытый несколькими слоями политетрафторэтилена с кварцем. Это покрытие, испаряясь, не допустит чрезмерного нагревания патрона, которое может привести к порче пленки.
Если удастся избежать последствий этого сильного нагрева, то шар, как парашют, опустится на Землю с конечной скоростью 9 м/сек через 20 минут после ухода с орбиты.
Для более полного представления об этом проекте укажем, что общий вес спутника 9,5 кг распределяется так: ракета торможения - 5,4 кг, шар - 1,6 кг, конструкция спутника, радио, фотокамера, пленка, баллон с гелием для заполнения шара и пр. - 2,5 кг.
Кроме рассмотренного, имеются проекты, предусматривающие покрытие искусственного спутника толстым слоем термоизоляционного материала, который предохранит некоторые приборы и фотопленку от сгорания.
Здесь следует отметить проект К. Эрике, который предлагает использовать для торможения не лобовое сопротивление воздуха, а его подъемную силу, снабдив спутник маленькими несущими поверхностями, что сделает спутник при спуске управляемым.
Н. С. Хрущев в докладе на юбилейной сессии Верховного Совета СССР 6 ноября 1957 г. сказал:
«Даже такой факт, как запуск в Советском Союзе искусственного спутника Земли, империалисты пытаются использовать в своих целях. Они затрубили во все трубы и забили в набат, заявляя, что запуск Советским Союзом спутника будто бы угрожает миру, угрожает капиталистическим государствам новым оружием.
Мы торжественно заявляем, что наш народ никогда не думал и в будущем не помышляет применять какие-либо средства уничтожения, если наша страна не подвергнется нападению со стороны империалистических государств. Мы отдаем себе отчет в том, что если Советскому Союзу удалось в результате усилий ученых, инженеров и рабочих создать спутник Земли, то и другие страны, и особенно такая высокоразвитая страна, как Соединенные Штаты Америки, могут создать то же самое. Конечно, то, чего достигла наша страна, имеет большое значение, потому что мы выигрываем во времени в соревновании с капиталистическими странами».
В капиталистических странах ведется интенсивное изучение возможностей применения ИСЗ в военных целях.
По мнению иностранных специалистов, непосредственное военное значение небольших необитаемых искусственных спутников Земли ограничено. Они могут быть использованы главным образом в разведывательных целях - для фотографирования поверхности Земли или ее отдельных участков.
Возможно, что необитаемые спутники окажутся полезными для повышения меткости попадания в цель межконтинентальных ракет. С помощью спутников предполагают уточнить размеры и форму Земли, расстояния между отдельными материками и географическими пунктами. Дело в том, что форма Земли не определена достаточно точно и наши географические, военные и другие карты не вполне верны. Чем большие пространства они охватывают, тем крупнее их ошибки. Это может сильно снизить меткость стрельбы на большие расстояния, например, межконтинентальными снарядами, которые, как предполагают, будут лететь на расстояние в 8000-16000 км и более.
Кроме того, с помощью спутников надеются получить данные о действии силы тяжести Земли и ее магнитного поля на больших высотах. Эти сведения также необходимы для уточнения карт и проверки надежности ориентировки межконтинентальных ракет.
Заслуживает внимания проект искусственного спутника - космического военного разведчика, получившего название «Большой брат», описание устройства которого было опубликовано в журнале «Америкен Авиэйшн» в 1956 г., 14 февраля, том 102, № 3412, стр. 4.
Этот проект, по-видимому, будет обсуждаться различными инстанциями в США, и только после этого начнется его инженерное проектирование. Тем не менее, представители промышленности считают, что первый экземпляр разведывательного спутника может быть закончен через 5 лет.
Рассмотрим аппаратуру этого спутника, предназначенную для обзора земной поверхности и передачи разведывательной информации на Землю.
Возможны 2 способа обзора земной поверхности со спутника-разведчика: радиолокационный и оптический.
Радиолокационный способ имеет перед оптическим то преимущество, что позволяет вести наблюдение за Землей в любую погоду и время суток.
 Рис. 67. Принцип работы панорамной радиолокационной станции спутника-разведчика: А и В - ближайшая и наиболее отдаленная точка отраженных сигналов от Земли; 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 - последовательное положение лучей |
Этот спутник может быть оборудован аппаратурой, аналогичной самолетной панорамной радиолокационной станции обзора. Принцип работы ее заключается в следующем. Радиолокатор спутника излучает мощные радиоимпульсы, очень узкие в горизонтальной плоскости и имеюшие веерообразную форму в вертикальной (рис. 67). Каждый участок местности обладает определенной отражающей способностью, определяемой составом почвы, характером растительного покрова, типом сооружений на ней. К антенне приемника ИСЗ, который работает только во время пауз между импульсами, первыми приходят сигналы, отраженные от земной поверхности где-то у точки А, так как до нее расстояние наименьшее, затем сигналы от точек более удаленных и, наконец, сигналы, отраженные где-то у точки В.
Величина этих сигналов меняется в зависимости от отражающей способности участков. Если эти сигналы будут управлять яркостью луча, бегущего по экрану радиолокационной электроннолучевой трубки от центра по радиусу к периферии, то сигналы, пришедшие от участков с большей отражающей способностью, дадут более яркие точки, сигналы, пришедшие от участков с меньшей отражающей способностью, - менее яркие. Если последовательно облучать 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 и т, д. участки земной поверхности, как показано на рис, 67 (внизу), то на экране электроннолучевой трубки получится полное радиолокационное изображение (панорама) местности, над которой пролетает в данный момент искусственный спутник. Конечно, не обязательно иметь это изображение на самом ИСЗ: принятые им отраженные сигналы могут после усиления передаваться по радио на наземный пункт.
Допустим, что искусственный спутник-разведчик будет лететь на высоте 800 км от поверхности Земли. Тогда невозможно будет получить очень маленькую ширину луча в горизонтальной и азимутальной плоскостях для того, чтобы различать объекты, имеющие размеры даже порядка 1 км. К тому же современные радиолокаторы с наиболее высокой разрешающей способностью дают изображение обозреваемой местности более бедное деталями, чем фотография, сделанная с воздуха с той же высоты.
Наиболее точные и детальные данные о земной поверхности можно получить путем достаточно легкого и светосильного фотографического оборудования. Это оборудование может обеспечить распознавание отдельного объекта диаметром примерно в 550 м с высоты 800 км. Фотооптический обзор земной поверхности со спутника означает использование отраженного от Земли света для образования на фотопленке с помощью объектива изображения обозреваемой поверхности.
В одной из фотокамер, предложенных для искусственного спутника-разведчика, используется объектив постоянной светосилы с изменяемым фокусным расстоянием. Отдельные линзы этого объектива легко могут перемещаться в продольном направлении, позволяя при желании получить увеличенное изображение земной поверхности, «выделить» интересующий объект в пределах всего поля зрения. Произведенные расчеты показывают, что таким образом могут быть обнаружены суда, аэродромы и колонны моторизованных войск.
 Рис. 68. Трехкамерная оптическая система для съемки поверхности Земли с шириной обозреваемого участка в 1600 км |
 Рис. 69. Фототелекамера ИСЗ-разведчика: 1 - сигналы управления целостатом, получаемые от приемника или от гироскопических датчиков; 2 - плоские зеркала целостата с посеребренной передней поверхностью; 3 - передающая электроннолучевая трубка; 4 - напряжение сигнала; 5 - приемник; 6 - широкополосный передатчик; 7 - от централизованных источников питания; 8 - к антенне; 9 - изображение, проектируемое на фотокатодной (телевизионной) трубке; 10 - входное отверстие оптической системы; 11 - световые лучи, отраженные от земной поверхности |
Из расчетов сотрудников фирмы «Дженерал электрик» в США следует, что при фотографировании на пленку шириной 127 мм при фокусном расстоянии объектива 220 мм и периоде обращения спутника 2 часа ширина обозреваемого участка земной поверхности составит 1600 км. Чтобы на фотографиях была изображена с некоторым перекрытием вся полоса Земли, над которой пролетает спутник за один оборот вокруг Земли, потребуется сделать 50 снимков. Так как в случае орбиты спутника, проходящей через полосы, расстояние между отдельными траекториями при последовательных прохождениях спутника над экватором Земли составляет около 3200 км, то для полного обзора земной поверхности с необходимым перекрытием потребуется 3 камеры, направленные под небольшим углом друг к другу (рис. 68). Для съемки всей поверхности Земли нужно сделать около 900 фотоснимков.
Однако на современном уровне развития техники невозможно без приземления спутника получить заснятую пленку. Осуществление же приземления, как мы уже упоминали, сопряжено с огромными трудностями. Поэтому в первых спутниках-разведчиках данные о земной поверхности, полученные оптическим путем, будут передаваться на Землю с помощью телевизионной установки. Разрешающая способность такой установки будет, конечно, ниже, чем у фотооптической, но выше, чем у радиолокационной.
На рис. 69 представлена такая фототелекамера, где цифрой 2 обозначено устройство из двух плоских зеркал, установленных в кардановых подвесах, обеспечивающих постоянный угол входа световых лучей от обозреваемой поверхности в объектив при изменении положения спутника.
Это устройство, называемое целостатом, проще и точнее силовой гироскопической системы стабилизации всего спутника и требует меньшей затраты энергии, так как зеркала обладают большей свободой и легко перемещаются одно относительно другого и относительно объектива. После целостата световые лучи 11, отраженные от земной поверхности, проходят оптическую систему с изменяемым фокусным расстоянием, что позволяет при желании получить увеличенное изображение земной поверхности, и проектируются на фотокатод высокочувствительной передающей телевизионной трубки 9. Как и при обычной телевизионной передаче, тонкий электронный луч обегает поверхность фотокатода и преобразует оптическое изображение в соответствующие электрические сигналы. Эти сигналы усиливаются и передатчиком 6 транслируются на Землю. На экране чувствительного телевизионного приемника, находящегося на наземном наблюдательном пункте, можно получить изображение местности, над которой пролетает искусственный спутник-разведчик.
Однако военное значение такого спутника вызывает известные сомнения, поскольку разведывательные действия будут возможны только в солнечные дни. Что же касается фотографирования ночью с помощью инфракрасных лучей, то на это пока рассчитывать трудно.
Кроме устройств, показанных на рис. 69, спутник будет снабжен многими вспомогательными установками.
Для работы фотокамер и передатчика необходимы достаточно мощные источники питания, в качестве которых будут использованы, очевидно, солнечные батареи. Кроме того, спутник будет оборудован радиоприемником и автоматом для включения и выключения фотокамеры и передатчика.
Для нормальной работы фотооборудования необходимо, чтобы спутник летел по круговой орбите или по орбите, близкой к круговой. Поэтому на спутнике должен находиться еще реактивный двигатель для коррекции скорости движения по орбите во время первых оборотов спутника и бак с горючим для двигателя.
На рис. 70 показано устройство трехступенчатой ракеты, предназначенной для запуска ИСЗ -разведчика.
Искусственным спутником-разведчиком является третья ступень этой ракеты (то, что расположено выше горизонтальной линии АБ).
Общий вес этого спутника достигает 115 кг. Для доставки его на орбиту, например высотой 800 км, и сообщения ему требуемой скорости необходима ракета с тягой 54,5 т. Трехступенчатая ракета с двигателями, работающими на спирте и жидком кислороде, будет весить около 41 т при общей длине 24,4 - 27,4 м.
Следующим этапом в использовании искусственных спутников Земли для военных целей, по мнению иностранных специалистов, будет создание стационарных обитаемых ИСЗ - межпланетных станций. Осуществление этих станций станет возможным тогда, когда будут созданы обитаемые космические корабли, могущие перевозить груз в необходимых количествах. Существует много разнообразных проектов подобных кораблей. В качестве примера приведем краткое описание такого корабля и межпланетной станции по проекту одного из видных ракетных специалистов - Вернера фон Брауна, ведущего конструктора ракеты «Фау-2», занимающегося в США усовершенствованием управляемых снарядов в Хонтевилле (штат Алабама, США). Межпланетный корабль Брауна - огромная ракета, состоящая из трех частей, расположенных одна над другой (рис. 71). Высота ракеты достигает 80-83 м, диаметр - около 30 м и вес - около 7000 т (примерное водоизмещение легкого крейсера), Цистерны ракеты вмещают 6150 т гидразина и азотной кислоты (примерно вес половины груза, поднимаемого танкером средней грузоподъемности). Нижняя часть является первой ступенью ускорения. Она имеет 51 реактивный двигатель. Эти двигатели могут развить тягу в момент отрыва ракеты от Земли в 14 тыс. т. Под воздействием такой тяги ракета медленно поднимается вверх. Положением ракеты будет управлять автопилот, воздействующий на воздушные и газовые рули.
Через 84 секунды после старта двигатели первой ступени исчерпают запасы горючего, доведя скорость ракеты до 8370 км/час. В этот момент они будут сброшены, и начнут действовать 22 двигателя второй ступени, которые в последующие 124 секунды доведут скорость корабля до 23113 км/час. Высота подъема достигнет 67 км; при этом двигатели второй ступени израсходуют горючее, и вторая ступень, так же как и первая, отпадет.
Третья ступень, по внешнему виду напоминающая самолет, продолжит полет под воздействием тяги в 220 т, развиваемой четырьмя двигателями. Она несет команду и груз. Через 84 секунды она достигнет скорости около 30 тыс. км/час и будет находиться в горизонтальном полете на высоте 103 км.
Для продолжения полета двигатели имеют еще достаточно горючего, но они выключаются под воздействием автоматического интегрирующего акселерометра, измеряющего скорость ракеты. Так как скорость в 30 тыс. км/час выше характеристической скорости для высоты 103 км, то ракета удаляется от Земли. Центробежная сила, направленная под прямым углом к направлению полета, слегка превосходит действие силы тяжести, и ракета по законам небесной механики приобретет эллиптическую орбиту, по которой она все дальше и дальше будет уходить в космос.
После того как ракета пройдет половину пути вокруг Земли, она достигнет наивысшей точки орбиты (апогея) на высоте 1730 км. Во время этого подъема с выключенными двигателями, который занимает 51 минуту, под воздействием силы тяжести скорость корабля с 30 тыс. упадет до 24 тыс. км/час. Такая скорость для апогея будет несколько меньше скорости, необходимой для движения на достигнутой высоте. Чтобы ракета осталась в апогее, следует довести ее скорость до 25,5 тыс. км/час. Поэтому двигатели ракеты будут вновь включены и работать достаточное время, чтобы дать возможность развить недостающую скорость в 1500 км/час.
Теперь ракета будет вращаться вокруг Земли на высоте 1730 км при скорости 25,5 тыс. км/час, т. е. несколько большей, чем 7 км/сек. Ракета будет облетать земной шар за 2 часа, причем для этого ей не потребуется, как мы уже знаем, никакой затраты энергии.
 Рис. 71. Рисунок предполагаемой трехступенчатой ракеты, предназначенной для создания военной межпланетной станции и для сообщения с ней: 1 - приборный отсек; 2 - кабина летчика-астронавта; 3 - место для экипажа; 4 - место для груза; 5 - азотная кислота; 6 - гидразин; 7 - насосы для подачи гидразина и азотной кислоты; 8 - четыре основных двигателя и один для крейсерского режима; 9 - вертикальные стабилизаторы; 10 - насосы для подачи гидразина и азотной кислоты; 11 - смонтированные на шарнирах двигатели для управления (4 группы по 3 двигателя); 12 - 22 основных ракетных двигателя; 13 - цистерны для перекиси водорода; 14 - руль вертикального управления; 15 - выхлопное отверстие; 16 - 51 двигатель, включая 12 смонтированных на шарнирах, служащих для управления ракетой в полете; 17 - отсек для парашютов; 18 - руль горизонтального управления; 19 - перекись водорода для насосных турбин; 20 - посадочный щиток; 21 - руль; 22 - элерон |
 Рис. 72. Предполагаемая межпланетная станция-спутник конструкции Вернера фон Брауна |
 Рис. 73. Проект межпланетной военной станции ИСЗ члена Британского межпланетного общества А. В. Кливера |
Плоскость орбиты должна быть выбрана так, чтобы самая северная ее точка проходила через Северный Полярный круг, а самая южная - через Южный Полярный круг. В этом случае благодаря суточному вращению Земли вокруг своей оси ракета в течение суток пролетит над всеми широтами Земли, кроме полярных областей. Полезный груз описываемой ракеты может достигать 36 т, что эквивалентно грузу, поднимаемому двумя современными самолетами-бомбардировщиками. Во время любого отдельного полета на орбиту эти 36 т могут быть там выгружены и будут циркулировать по инерции в пространстве. После этого третья ступень ракеты введет в действие свои двигатели торможения и возвратится в атмосферу. Здесь она может совершить обычный спуск, как это делают самолеты, используя приделанные к ней крылья и хвостовое оперение. Две первые ступени реактивных двигателей, после того как их горючее будет израсходовано и они будут сброшены, спустятся в океан на парашютах, сделанных из проволочной ткани для должной прочности и жаростойкости; пустые системы топливных баков поддержат эти двигатели на плаву до тех пор, пока они не будут найдены и отбуксированы в заранее намеченное место. Следовательно, любая ракета может быть вновь собрана, снабжена горючим и снова запущена.
Незначительное число таких орбитальных ракет может доставить на заданную орбиту достаточное количество материалов и деталей, чтобы построить там постоянную межпланетную станцию.
По проекту Брауна, космическая станция представляет собой колесообразное трехпалубное сооружение диаметром 80 м, разделенное на отсеки (рис. 72).
Известно, что на космическом корабле или межпланетной станции люди будут находиться в состоянии невесомости. Поэтому предлагается на станции создать искусственную силу тяжести, используя центробежную силу. Если станцию с помощью ракетного двигателя привести во вращательное движение со скоростью один оборот за 22 секунды, то на людей, находящихся внутри станции, будет действовать центробежная сила, равная силе притяжения Земли.
Межпланетную станцию такого типа предполагается собирать из сегментов, сделанных из армированной металлом нейлоновой пластмассы. Члены экипажа, прибывающего для сборки межпланетной станции, должны быть одеты в специальные костюмы, позволяющие вести работу в безвоздушном пространстве. Для передвижения людей в условиях невесомости костюмы снабжаются миниатюрными реактивными двигателями и рулями управления, работающими в потоке газов этого двигателя. Все члены экипажа будут прикрепляться к станции гибким тросом достаточной длины. На станции предполагается иметь специальные шлюзы для входа и выхода людей из внутренних помещений с нормальным давлением воздуха в безвоздушное космическое пространство. Чтобы не повредить межпланетную станцию ракетами, прибывающими с Земли, для них предусматриваются выносные причалы. На станции имеется собственная система кондиционирования воздуха, устройство для контроля температуры во внутренних помещениях станции. Станция снабжается свето- и радиомаяками. На такой станции можно разместить команду в 200-300 человек.
Проект межпланетной станции Брауна не является единственным.
На рис. 73 изображена также кольцеобразная межпланетная станция, предложенная членом британского межпланетного общества А. В. Кливером. Как видно из рисунка, в отличие от проекта Брауна она имеет параболоид преобразователя солнечной энергии в электрическую, причал для приема прибывающих ракет и антенну для связи с Землей. Некоторые ученые представляют такие станции не в виде колеса, а, например, в виде шара с выступающей осью, на одном конце которой размещается солнечная электростанция, а на другом - телевизионный передатчик. Такая станция (рис. 74) имеет, как и в первом случае, воздушный шлюз, астрономическую обсерваторию, поисковый радиолокатор, приемник для улавливания космических лучей и т. д. Эта станция, описание которой дано Ф. Тислеем в журнале «Меканикл иллюстрейтед» № 6, 1949 г. под красноречивым названием «Крепость в небе», по мысли автора, должна иметь атомную установку. Эта установка предназначается для запуска и работы станции в космосе. Существенным неудобством атомной установки является необходимость защиты команды от вредного излучения реактора и от колоссальных избытков тепла, генерируемого реактором. Как и в проекте Брауна, станция собирается в космосе на орбите, но в данном случае, помимо грузов, доставляемых ракетами на орбиту, для постройки ее предполагается широко использовать и детали самих ракет, которые будут разбираться на орбите и войдут в качестве органических составных частей в конструкцию межпланетной станции. Ракета, с помощью которой может быть осуществлен этот проект, была изображена на рис. 36.
 Рис. 74. «Крепость в небе» |
Различные авторы называют довольно противоречивые сроки создания межпланетных станций. Наиболее пессимистично настроенные считают, что пройдет несколько десятков лет, прежде чем проект такой станции будет осуществлен. Оптимисты же указывают, что при достаточном напряжении сил ее можно построить уже через десять лет.
Первой возможностью применения межпланетной станции в военных целях, по мнению некоторых иностранных ученых, будут разведка и наблюдение. Для этого думают использовать мощный рефлекторный телескоп, подобный тому, какой установлен на Маунт Вильсон (одна из известных обсерваторий США). Такой телескоп будет свободно «плавать» примерно в 100 м от станции на той же самой орбите и управляться со станции.
С помощью фотоаппаратов, которыми пользуются в воздушной разведке, предполагается автоматически производить разведывательные съемки. Аппараты могут наводиться на необходимые объекты посредством инерционных маховых масс, прикрепленных к телескопу и управляемых со станции по радио. Поле зрения фотоаппарата будет проверяться изнутри станции посредством телевизионного экрана, а затвор фотоаппарата - управляться по радио. Предусматривается автоматическое проявление пленки.
Разрешающая сила 254-сантиметрового телескопа на расстоянии 1730 км такова, что с его помощью можно различать объекты, имеющие размеры более 0,4 м. Это соответствует возможностям невооруженного глаза примерно на расстоянии 1,5 км.
Иностранные специалисты считают, что межпланетная станция сможет явиться также платформой для запуска боевых ракет.
Обстрел такими ракетами полагают производить следующим образом. Если запустить крылатую ракету с атомным зарядом со станции назад так, что ее скорость уменьшится по сравнению со скоростью станции на 1722 км/час, то она под действием силы тяжести начнет приближаться к Земле по эллиптической траектории. После того как управляемый снаряд войдет в атмосферу, автоматический барометрический высотомер повернет подкрылки и придаст крыльям отрицательный угол атаки. Затем сопротивление воздуха замедлит его скорость, и снаряд перейдет, наконец, в сверхзвуковое скольжение при положительном угле атаки и таким путем достигнет поверхности Земли.
Снаряд, несмотря на свое торможение, будет двигаться с большей угловой скоростью вокруг Земли, чем станция, и если смотреть на него с этой станции вниз, то можно увидеть, что он обгоняет станцию. Если иметь вторую орбитальную станцию, которая будет расположена на 3862 км впереди основной, то снаряд во все время сверхзвукового скольжения в атмосфере будет находиться как раз в пределах наблюдения этой второй станции. В пределы ее наблюдения несколько позднее войдет и цель.
Вторая станция может следить за снарядом посредством радиолокатора, а также управлять его курсом с помощью радио. Сама цель окажется в поле зрения этой станции за несколько минут до того, как снаряд достигнет своего назначения на Земле или в океане. Поэтому курс до цели может быть установлен оптическим путем или с помощью второго радиолокатора.
Счетно-решающие приборы, напоминающие те, которые применяются для зенитных управляемых снарядов, все время будут обеспечивать такое управление снарядом, с помощью которого он будет доведен до заданной боевой цели с возможно большей точностью и обеспечит при своем взрыве ее поражение.
Опубликованные в иностранной печати данные показывают, что в странах Северо-атлантического блока, особенно в США, ведутся работы по созданию космических ракет, искусственного спутника Земли и межпланетных станций военного значения.
Все работы по проектированию искусственного спутника Земли в США осуществляются под руководством министерства обороны. Большинство специалистов, которые занимаются искусственными спутниками Земли, работают одновременно и над военными ракетами дальнего действия, в том числе и межконтинентальными.
В 1949 году министр обороны США объявил, что его министерство работает над созданием межпланетной станции, которая будет вращаться вокруг Земли как миниатюрная Луна и служить военной базой, вынесенной в космос.
Работы над созданием искусственных спутников Земли и межконтинентальных снарядов в США ведутся усиленно, но научные данные о ходе такой работы свидетельствуют об отставании США от достижений Советского Союза.
Агентство Юнайтед Пресс 2 декабря 1957 г. передало: «Д-р Вернер фон Браун-создатель германских ракет «Фау-2» - выдвинул обвинение, что американским руководителям не хватает воображения для программы создания ракетных снарядов. Он сказал, что за последние пять лет он и другие ученые настаивали на том, чтобы США приступили к совершенствованию «действительно крупного ракетного двигателя», но не смогли заинтересовать тех, кого нужно».
«Указанием на наш образ мыслей служит тот факт, что мы все еще называем межконтинентальную баллистическую ракету «абсолютным оружием», - сказал фон Браун в беседе с корреспондентом концерна Скриппс-Говард Джимом Лукасом, которая опубликована в газете «Нью-Йорк уорлд телеграм энд Сан». «Фактически мы ставим себе предел». Межконтинентальная баллистическая ракета - «только начало», заявил фон Браун. Но руководители США «просто не понимают, о чем мы говорим». Они хотят усовершенствовать межконтинентальную баллистическую ракету, прежде чем подумать о чем-нибудь более крупном.
Фон Браун, натурализованный американский гражданин, возглавляет группу ученых, работающих над ракетными снарядами армии США. Он сказал также следующее: «Запуск американского искусственного спутника Земли с помощью армейской ракеты «Юпитер-С» потребует «перестановки» приборов внутри спутника диаметром в 20 дюймов, и поэтому запуск, возможно, будет произведен лишь через 90 дней. Для того, чтобы сравняться с русскими в области ракетных снарядов большой дальности полета и космических снарядов, потребуется по меньшей мере 5 лет, а также и жертвы, которые «мы еще не начали приносить».
Фон Браун сказал, что уже несколько лет тому назад ученые знали, что Россия производит ракетный двигатель гораздо крупнее, чем любые запланированные в США, и конструирует еще более крупные. Однако ученым неизменно задавали вопрос: «Зачем вам это нужно?», когда они предлагали, чтобы США подумали о более мощных двигателях.
«Русские действуют иначе», - сказал он. - «Они планируют на 25 лет вперед. Мы же движемся толчками и скачками. Нам нужна программа, и нам нужны решения для проведения ее в жизнь». Он сказал, что после запуска двух русских спутников стали говорить, что деньги - не проблема, «но на деньги нельзя купить потерянного времени».
Фон Браун заявил, что он не думает, что Россия обязательно идет впереди на 5 лет в своей ракетной программе. Однако Советский Союз непрестанно движется вперед и приобретает новый размах. Для того, чтобы сравняться с русскими темпами, Соединенным Штатам потребуется по меньшей мере 5 лет сосредоточенных трудов.
Фон Браун признался, что и он одно время ошибался при оценке достижений русских в области ракетных снарядов. Он сказал, что примерно два года тому назад ему пришлось беседовать с группой немцев, возвратившихся из России.
«На основе их рассказов, - сказал он, - я сделал вывод, что русские глупо использовали немецких специалистов, которых они захватили в конце второй мировой войны. У меня создалось также впечатление, что они плохо руководят своей ракетной программой и не создали по существу ничего такого, что могло бы вызвать тревогу».
Фон Браун добавил, что взятые в плен немцы «были действенно изолированы от подлинной советской ракетной программы... Изоляция была настолько совершенной, что они явно даже не знали о существовании этой программы».
В связи с грандиозными расходами, которые понадобятся для создания космической станции, некоторые специалисты (в том числе и военные) считают работы в этой области в столь широких масштабах несвоевременными. Среди них есть такие, которые ставят вопрос об уязвимости межпланетной станции. Они спрашивают своих оппонентов: не могут ли такие затраты быть сведены на нет контрмерами противника, причем с гораздо меньшими затратами? Насколько «крепость в небе»окажется способной к сопротивлениям возможным действиям противника?
Рассматривая вопрос об уязвимости межпланетной станции, иностранные специалисты считают, что имеются два способа ее атаки. Один из них предполагает запуск вверх ракеты, которая, выйдя на орбиту станции, выпускает заряд, похожий на шрапнель; скорость встречи отдельных элементов этого заряда с межпланетной станцией будет более 25 тыс. км/час, так как станция двигается с такой скоростью. Вследствие космической скорости встречи эти отдельные элементы заряда вызовут большие разрушения на станции.
Однако считают, что можно будет до некоторой степени бороться с полученными пробоинами с помощью защитной техники, подобной применяющейся в авиационных топливных баках, а также с помощью разделения станции на отсеки.
Специалисты замечают, что ошибка в расчете времени перехвата на одну секунду приведет вследствие огромной скорости станции к ошибке в расстоянии около 6,0 км. При этом даже атомный снаряд перехвата будет относительно малоэффективен, так как волны, вызываемые атомным взрывом, в вакууме возникать не будут, хотя световое действие будет очень сильным.
Другим способом атаки является использование обитаемого ракетного корабля, снабженного ракетной артиллерией. В этом случае столкновение будет носить характер обычного воздушного боя, но уже в космосе, и победит тот, кто первым нанесет удар.
Учитывая огромный риск, которому будет подвергаться станция в случае такой атаки, иностранные специалисты видят выход в опережении противника в создании космических кораблей и самой станции. Браун пишет, например, следующее: «...Если мы создадим наши наземные установки и построим искусственный спутник, имеющий снаряды «космос - Земля», готовые к действию, то мы сможем остановить любые попытки противника атаковать нашу крепость в космосе»,
В отношении уязвимости, а следовательно, и целесообразности создания межпланетной военной станции, как мы сказали, существует и противоположная точка зрения. Наиболее ясно она сформулирована и мотивирована профессором физики Колумбийского университета и членом руководящего штаба научной расчетной лаборатории Ватсона Л. Томасом в статье «Уязвимость искусственных спутников», опубликованной в журнале «Джет пропалшн» № 5 за 1954 г.
Напоминая о колоссальных затратах (4 млрд. долларов), которые потребуются для создания такого спутника, автор выражает сомнение в его способности противостоять атакам противника. Он соглашается с тем, что поражение станции с помощью двух- или трехступенчатой ракеты будет весьма трудным. Площадь цели составляет около 10 тыс. кв. футов, и для попадания в нее потребуется почти неосуществимая точность. Однако, по мнению Томаса, станция чрезвычайно уязвима при ударах небольших частиц, движущихся с орбитальной скоростью на той же высоте. Для этого может быть создана ракета малых размеров, которая будет нести головку, наполненную небольшими частицами при незначительном заряде для ее взрыва.
Эту ракету автор рекомендует направить по орбите спутника, но в противоположном направлении. Ракета должна быть взорвана в момент нахождения ее на расстоянии половины окружности орбиты от спутника. Облако поражающих частиц, получившееся в результате взрыва, будет каждые два часа (что соответствует периоду обращения спутника на высоте данной орбиты) собираться вблизи точки взрыва, хотя изменения в скорости постепенно рассеют заряд по всей орбите. Если выбрать взрывной заряд с таким расчетом, чтобы максимальное рассеивание поражающих частиц соответствовало максимально возможному отклонению снаряда от цели (скажем, 1,5 км на расстоянии 24 тыс. км), то частицы распространятся на площади около 24 млн. кв. м, и хотя бы одна поражающая частица из миллиона попадет в станцию, когда она будет проходить через такое облако. Но ей придется проходить через него снова и снова, другими словами, встречаться с поражающими частицами сначала через каждый час, а затем все время, причем каждый раз ее может поразить одна поражающая частица из миллиона. Эта частица будет иметь скорость встречи со станцией, соответствующую двукратной орбитальной скорости, т. е. порядка 14 тыс. м/сек. Если ее вес составит всего 0,4 мг, то он будет обладать энергией в 4,5 кг/м, достаточной для того, чтобы убить человека. Поражающая частица будет иметь размер около 0,4 мм и при указанных скоростях сможет пробить стальной лист толщиной 2,5 мм.
Если заряд из поражающих частиц составит всего один процент от веса станции, то можно ожидать около 7000 попаданий в час, затраты на осуществление такой контрмеры потребуют менее 1 млн. долларов. Автор при этих условиях сомневается в целесообразности грандиозных затрат на постройку военной межпланетной станции.
В заключение мы позволим себе сделать следующие выводы.
Создание космических кораблей и межпланетных станций требует огромной подготовительной работы, кооперирования ряда научно-исследовательских учреждений, лабораторий и даже отраслей промышленности, тем не менее это в пределах возможностей, предоставляемых современной наукой и техникой, и такая задача в ближайшее время может быть разрешена.
Космический корабль и межпланетная станция могут быть использованы как для разведки и наблюдения, так и для боевого воздействия на наземные цели с применением ядерных зарядов. Наличие таких средств вооруженной борьбы будет представлять для тех или иных стран серьезную опасность. Но подобную «крепость в небе» никак нельзя считать неприступной. Можно утверждать, что одновременно с ее появлением будут созданы эффективные средства борьбы с ней, осуществление которых проще и намного дешевле.
Космические корабли и межпланетные станции ни в коем случае нельзя рассматривать как средства абсолютные, т. е. могущие одним своим появлением подавить противника и решить исход войны.
Мы уже видели, что даже первые необитаемые ИСЗ могут быть использованы для фотографирования отдельных районов или объектов, для уточнения земных расстояний, для корректировки карт, наконец, в известных случаях - для наведения на цель управляемых снарядов дальнего действия. Их значение состоит еще и в том, что под маркой проведения широкой программы, необходимой якобы для их создания, известные круги в США фактически проводят программу по созданию межконтинентальных управляемых снарядов. Достаточно вспомнить, что некоторые из таких деятелей открыто называют создание ИСЗ своего рода репетицией, необходимой для осуществления таких снарядов. Так, например, в американском журнале «Америкэн Авиэйшн» от 22 октября 1956 г. говорится, что «ведущиеся в США работы в области создания ИСЗ и ракеты, способной облететь вокруг Луны и вернуться на Землю, дадут достаточный теоретический и экспериментальный материал для проектирования систем управления для межконтинентальных баллистических снарядов».
Что такое межконтинентальная баллистическая ракета? Межконтинентальной баллистической ракетой принято считать управляемую с Земли бескрылую ракету с жидкостно-реактивными двигателями, способную пролетать от места запуска до цели многие тысячи километров. Корпус современной баллистической ракеты имеет форму цилиндра с заостренной удобообтекаемой головной частью. Внутри корпуса размещаются боевой заряд - атомное или термоядерное взрывчатое вещество, аппаратура системы управления, баки с горючим и окислителем и мощные жидкостно-реактивные двигатели.
Чем выше дальность стрельбы, тем больше габариты и стартовый вес баллистической ракеты.
Для стрельбы на несколько тысяч километров ракеты делаются многоступенчатыми. После выгорания топлива в первой ступени она автоматически отделяется от ракеты. В этот момент начинают работать двигатели второй ступени, и ракета продолжает движение с большим ускорением. Идея многоступенчатой ракеты была высказана в начале нашего столетия знаменитым русским ученым К. Э. Циолковским и теперь блестяще реализована в советской сверхдальней ракете.
Устанавливая на ступенях ракеты двигатели с большой тягой и используя высококалорийные топлива, можно достичь огромных скоростей полета, а следовательно, и дальностей стрельбы.
Межконтинентальная баллистическая ракета запускается вертикально с небольшой стартовой площадки. В течение нескольких первых секунд ракета мчится вверх, а затем после преодоления наиболее плотных слоев атмосферы система управления плавно поворачивает ракету в сторону цели и после достижения заданной скорости выключает двигатели. Описав на тысячекилометровой высоте своеобразную дугу (баллистическую кривую), межконтинентальная ракета с огромной скоростью устремляется вниз на цель. При этом скорость полета может достигнуть 20-25 тыс. км/час.
Следует подчеркнуть, что основная часть траектории полета ракеты проходит в безвоздушном пространстве на очень больших высотах - порядка тысячи километров над Землей, где сопротивление воздуха ничтожно. С приближением к цели и снижением ракеты воздушная оболочка Земли начинает резко тормозить ее движение. В результате трения о воздух ее корпус сильно нагревается. Поэтому внешняя оболочка ракеты изготовляется из особых высокожаропрочных и жаростойких материалов.
Вследствие высокой скорости полета нанесение удара межконтинентальной ракеты может производиться внезапно. Другим существенным качеством ракеты является большая меткость. По данным печати и на основе теоретических расчетов, можно полагать, что возможный промах ее не выходит за пределы 10-20 км. При снаряжении ракеты термоядерным зарядом такая точность обеспечит поражение любой цели. Наконец, следует учесть, что пусковые площадки межконтинентальных ракет очень невелики, легко оборудуются на любой местности и могут быть легко замаскированы. Все сказанное придает ракетам сверхдальнего действия огромную боевую мощь.
Как указано в сообщении ТАСС от 27 августа 1957 г., теперь имеется возможность пуска ракет сверхдальнего действия в любой район земного шара. Это, в частности, означает, что любой агрессор, где бы он ни находился, не может рассчитывать на неуязвимость своей территории в отношении мощных ответных ударов.
Сообщение о запуске в нашей стране сверхдальней баллистической ракеты знаменует существенный этап в развитии отечественной науки и техники и укреплении оборонной мощи Советского Союза. Вооруженные Силы Советского Союза имеют все необходимые ракеты для обороны нашей Родины: дальнобойные ракеты, ракеты среднего радиуса действия, ракеты ближнего боя.
Американские империалисты, организуя свои военные базы в Европе и других частях света, снабжая некоторые капиталистические страны атомным оружием, видимо, рассчитывают, что в случае войны в Европе или Азии им удастся, как и прежде, отсидеться за океаном и избежать разрушительных и уничтожающих ударов. Но это слишком наивные расчеты. Сейчас расчеты на то, что отдаленность Америки предохранит ее от военных ударов в случае новой мировой войны, явно не состоятельны. Теперь, в век реактивной техники и атомной энергии, большие расстояния не будут играть решающей роли. То, что раньше было недосягаемым, сейчас стало вполне достижимым. Современные средства воздушного нападения, обладающие огромными скоростями и большой дальностью действия, способны наносить удары по военным объектам в любой точке земного шара. Средства транспортировки самого разрушительного оружия - водородного сейчас таковы, что оно мгновенно будет доставлено с помощью межконтинентальных баллистических ракет в самые отдаленные районы любого континента земного шара.
Сейчас в мире нет такого уголка, где мог бы укрыться агрессор. Советские Военно-воздушные силы способны нанести сокрушительные удары по любому противнику, где бы он ни находился, где бы он ни прятался. Некоторые деятели в США угрожают Советскому Союзу, заявляя, что они обложили нашу страну военными базами. Это верно, обложили. Но надо иметь в виду, что современная военная техника позволяет с подводных лодок и при помощи баллистических ракет обстреливать все жизненные центры США, блокировать порты Соединенных Штатов Америки. Так что США при современном развитии военной техники так же уязвимы, как уязвимы все страны. Советский Союз имеет сейчас мощные средства защиты от нападений и может нанести по агрессорам сокрушительные удары такой силы и в таких масштабах, чтобы уничтожить все военные базы, которыми окружен Советский Союз.
Советские Вооруженные Силы должны быть в совершенстве подготовлены как к противоатомной защите нашей Родины и войск, так и для эффективного применения атомного и водородного оружия и в случае необходимости немедля нанести по агрессорам сокрушительные ответные удары. В подготовке наших войск мы должны исходить из того, что у наших вероятных противников имеется достаточное количество этого оружия и средств доставки его на нашу территорию. Это обстоятельство обязывает наши Вооруженные Силы, особенно противовоздушную оборону страны, Военно-воздушные силы, быть всегда готовыми пресечь любую попытку агрессора осуществить внезапное нападение на нашу страну.
В иностранной печати указывается, что в военных операциях в верхних слоях атмосферы искусственный спутник Земли может быть применен как инструмент новой боевой техники, как средство нападения и защиты от межконтинентальных снарядов.
В иностранной печати указывается, что в настоящее время пока еще не созданы эффективные средства, которые могли бы быть противопоставлены создаваемым межконтинентальным боевым ракетам, с помощью которых предполагается переносить ядерные заряды на расстояние 8000- 16000 км на высоте более 1200 км со скоростью 6,7 км/сек, или 21 000 км/час и более.
Искусственные спутники Земли и межпланетные станции могут быть широко использованы и в качестве выносных космических пунктов будущих средств ПВО для борьбы с межконтинентальными снарядами.
Однако искусственные спутники Земли, даже стационарного типа, никогда не смогут сами по себе обеспечить военной победы, а тем более решить исход войны в целом.
Мы считаем, что военная техника, даже самая эффективная, сама по себе не может решить участь боя и операции, не может добиться победы. Исход вооруженной борьбы и в будуших войнах будут решать люди, в совершенстве владеющие боевой техникой, верящие в правоту целей войны, глубоко преданные своему правительству и всегда готовые отстоять интересы своего народа. Это целиком относится и к военному использованию искусственных спутников Земли.
При современном развитии военной техники попытка империалистов развязать мировую войну привела бы к невероятно большим разрушениям и потерям, применение атомного и водородного оружия, баллистических ракет повлекло бы за собой огромные бедствия для всего человечества. Вызвав эти бедствия, капиталистический строй обречет себя на неминуемую гибель. Народы не потерпят больше такой строй, который несет человечеству муки и страдания, развязывает кровавые захватнические войны.
Мы убеждены в том, что в результате новой войны, если она будет развязана империалистическими кругами, погибнет тот строй, который порождает войны, то есть капиталистический строй, и победит социалистический строй.