 Художник Н.М.Кольчицкий Словно перечеркнутый тонким зигзагом кольца висит в небе огромный Сатурн, окруженный узкими серпами своих многочисленных спутников |
КУЛЬТУРНО — ПРОСВЕТИТЕЛЬНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
МОСКВА — 1955
Под научной редакцией
доктора физико-математических наук
профессора
В. В. ДОБРОНРАВОВА
В нашей печати была сообщения о том, что в ближайшее время в ряде стран будут запущены искусственные спутники Земли. В научно-популярных и технических журналах разных стран публиковались проекты космических ракет и другие материалы, посвященные разработке отдельных вопросов межпланетных сообщений. Рассказу о том, что такое искусственный спутник, какова его роль в межпланетных путешествиях, да и возможны ли вообще полеты на Луну и другие планеты и посвящена книга М. Васильева «Путешествия в Космос». Выпуская эту работу, издательство рассчитывает, что она окажется полезной лектору, беседчику для популяризации среди широких читательских масс проблем астронавтики. |
Маленькое, негреющее Солнце склонялось к закату, и прохладный ветер, дувший с полюса, стал еще холоднее. Обычный для этого времени дня туман не сгустился, и странно близкий горизонт был попрежнему чист и ясен. Несмотря на еще яркие лучи Солнца, освещавшего красноватого цвета ровную, как доска, пустыню, на темносинем небе были видны звезды. Две луны сияли на восточной стороне неба...
Холодная красная пустыня, холодный неупругий ветер, холодное, словно усталое, Солнце.
Вдруг со стороны Солнца в небе показалось какое-то огромное тело. Его металлическая обшивка нестерпимо сверкает в лучах Солнца. Оно несется вперед, похожее на самолет своими короткими, прижатыми к бокам крылышками, но летит почему-то вперед хвостом. Из сопла реактивного двигателя, которым оборудован этот корабль, вырывается ослепительная струя. И грохот, может быть, впервые раздавшийся в этом мире, разрывает вековечную тишину. Словно непрерывной орудийной кананадой салютует корабль своему прибытию на безмолвную планету.
Видимо, не все ладится у астронавтов. Зеркальная поверхность корабля сначала мутнеет, а потом, раскалившись от трения об атмосферу, начинает светиться красным светом. Предусмотрен ли такой нагрев создателями корабля? Не сгорят ли, не испекутся ли заживо, словно в консервной коробке, в своей кабине его пассажиры?
Грохот не смолкает, но скорость корабля заметно снизилась. Вот он почти остановился и повернул своей огненной струей к красному песку пустыни, словно захотел опереться этой струей раскаленного газа, может быть, оттолкнуться, чтобы вернуться обратно в свою родную стихию. Но нет, короче становится огненный столб, все жарче его дыхание. Под этим дыханием свертываются, засыхают и, обуглившись, рассыпаются черным пеплом редкие невысокие кустики — единственные представители живого на этой почве. Один из них вспыхнул и сгорел тусклым, но жарким пламенем. Значит, в атмосфере этой планеты есть кислород.
Дыхание огненного вихря подхватывает пепел и вместе с тонким песком пустыни отбрасывает далеко в сторону.
Тяжело опускается космический корабль и, качнувшись, остается стоять вертикально на выброшенной в последний момент выдвижной треноге.
Снова воцаряется тишина. Медленно осаждается взвихренная при посадке пыль. Маленькое Солнце, будто заинтересовавшись происходящим, медлит закатиться. Коснувшись своим краем четкой линии горизонта, оно словно застыло в таком положении.
Вдруг в корпусе корабля открывается небольшая дверь и из нее выпадает легкая веревочная лестница. По ней спускается человек в странном, похожем на водолазный, костюме с прозрачным шлемом.
За ним из отверстия люка показывается второй. В руках у него какой-то длинный шест. Оба спускаются и, ступив на красную почву планеты, устанавливают этот шест вертикально. Холодный ветер пустыни подхватывает и разворачивает алое полотнище флага Страны Советов.
Посланцы далекой Земли стоят на нехоженной от века почве чужой планеты и смотрят на флаг. Первые люди, ступившие на эту планету. Если бы они могли, они сняли бы шапки. Но шапок у них нет, а снять скафандры здесь нельзя. Они молча глядят на флаг...
Все медлит закатиться Солнце, хотя только четверть его выглядывает из-за горизонта. И щедрая россыпь звезд уже раскрасила все небо.
Люди стоят у флага. А рядом с ними так же безмолвно стоит их космический корабль. Величественный и строгий, покрытый чешуей окалины и пышащий еще не остывшим жаром, он кажется прекрасным монументом, воздвигнутым на этой чужой планете труду, дерзости и могуществу мысли человека...
Звезды тускнеют, наиболее слабые из них погасают совершенно, словно задернутые тонким слоем кисеи. Это спустился обычный вечерний туман. Но она, эта легкая дымка, повисшая в разреженной атмосфере планеты, не похожа на густые земные туманы. Эта дымка означает присутствие воды, а там, где есть воздух, содержащий кислород, вода, сносные температурные условия, должна быть и жизнь. И, может быть, она представлена не только этими полумертвыми низкорослыми кустарниками и лишайниками.
Может быть, это к живым прилетели живые...
Завоевание мирового пространства, посещение других планет — одна из самых пленительных научно-технических проблем, волнующих сегодня человечество. Из неясной мечты она стала ныне очередной конкретной задачей науки и техники. Уже не писатели-фантасты выдумывают подробности космических рейсов, а ученые и инженеры, склоняясь над чертежами и проектами, обсуждают различные варианты межпланетных кораблей. Уже металлурги испытывают тот металл, которому суждено посетить чужие планеты; уже токари и шлифовальщики обрабатывают детали ракет, которым придется работать в условиях космического пространства; уже окончили среднюю школу первые пилоты и штурманы первых космических кораблей.
Свершение вековой мечты человечества близко.
О том, как пришел человек к свершению этой мечты, об истории открытия им сначала одной планеты — своей Земли, и грядущем открытии Вселенной, о препятствиях, которые он преодолел и которые еще стоят на героическом пути к звездам, и рассказывает эта книга.
 ...одна крепость за другой капитулирует перед натиском науки, пока, наконец, вся бесконечная область природы не оказывается завоеванной знанием и в ней не остается больше места для творца. Ф. Энгельс  |
ГЛАВА ПЕРВАЯ
огда-нибудь будущие историки напишут интересную книгу о том, как человек шаг за шагом завоевывал Вселенную, как сначала одну за другой посетил он и освоил планеты нашей солнечной системы, а затем отправился и на разведку бесконечных пространств Галактики — к звездам. Это будет огромная по содержанию книга, ибо бесконечно громаден дерзкий подвиг человеческого разума и рук, который в ней будет описан. Свершение его займет не десятилетия, а столетия и тысячелетия. Но, даже написанная через тысячи лет после нас, эта книга не будет иметь конца: бесконечен мир и бесконечна возможность человеческого разума познавать его. И бесконечно будет длиться этот процесс познания. За каждой пройденной далью, каждой взятой вершиной будет открываться новая, еще более пленительная даль и будет манить новая, еще более заманчивая вершина.
Первую главу этой книги мы можем представить себе уже сегодня. Это будет глава о том, как человек познал первую планету — свою Землю. Но среди титанических подвигов, которые совершат в грядущем разум и труд человека, этот первый подвиг его окажется не последним и по значению и по величине.
И прежде чем отправиться в будущее — ибо путешествия в космос — это дело будущего, — оглянемся в прошлое. Бегло перелистаем страницы этой первой главы. Среди многих имен людей, вложивших свой труд в дело открытия родной планеты, отметим только самые яркие. Но без этого — пусть краткого — экскурса в прошлое трудно будет представить себе все величие, всю грандиозность и дерзость того подвига, накануне свершения которого стоит ныне человечество.
Было время, когда человек не представлял себе, как устроена наша Земля — планета, на которой мы живем. Люди знали только те области, в которых они жили, да имели представления о соседних областях, населенных народами, с которыми они вели торговлю и воевали.
Всего 2000 лет назад для древних европейцев всем миром — «кругом Земли» — была область Средиземного моря. О странах, лежащих за Геркулесовыми столбами — современным Гибралтаром — и Колхидой, рассказывали только в сказках. Для китайцев, создавших к тому времени очень высокую культуру, Европа была легендарной страной чудес и не существовало ни Америки, ни Африки, ни Австралии.
Слишком слабо были развиты в те времена средства сообщения, чтобы мог человек объехать и осмотреть большие пространства. А зная только свою область, как мог он судить о строении всей Земли? Но уже тогда люди пытались представить себе строение всей планеты.
Живший в VI—V веках до н. э. древнегреческий мудрец и поэт, рассказчик и философ Ксенофан утверждал, что Земля имеет вид пня, на плоской поверхности которого и живут люди. Корни этого пня глубоко уходят в пространство и удерживают его от падения.
Другой древнегреческий философ, изобретатель солнечных часов Анаксимандр из Милета (610—546 гг. до н. э.), считал, что Земля имеет форму цилиндра, высота которого равна трети основания. Она удерживается в равновесии, говорил он, вследствие одинакового расстояния от всех небесных тел.
Ученик Анаксимандра — Анаксимен (VI в. до н. э.) считал Землю плоским диском, который держится на уплотненном от его тяжести воздухе. Все это были догадки, умозрительные представления, бесконечно далекие от истины.
О том, что Земля представляет собой шар, ныне знает каждый. Впервые же эта мысль возникла в философской школе пифагорейцев.
Однако не явления материального мира натолкнули пифагорейцев на мысль о шарообразности Земли. В школе Пифагора исповедовалось мистическое учение о божественной сути чисел, о гармоническом совершенстве природы. «На основании требований геометрической гармонии, доискиваясь совершенства в творении, они (пифагорейцы — М. В.) и Земле придали совершенную форму «шара», — писал один из последователей Пифагора Филолай.
В представлениях пифагорейцев о строении мира наивная мистика смешивалась с научным предвидением. А между тем уже в те времена были известны явления, которые могли бы служить убедительными доказательствами шарообразности Земли.
Уже в то время Средиземное море было обжитым морем, освоенным мореплавателями. Глядя в ясный день с палубы судна, моряки замечали, что горизонт всегда имеет вид круга, тем большего, чем с более высокой точки оглядываешь его. Приближаясь к берегу, моряки наблюдали, как из-за линии горизонта постепенно показываются вершины гор, затем их средние части и только после этого — основания. Не могли не обратить внимания моряки — люди, больше всех других заинтересованные в те времена в развитии астрономии для ориентировки в море, — и на то, как изменяется, в зависимости от их местонахождения, высота звезд. Но только знаменитый древнегреческий философ Аристотель (384—322 гг. до н. э.) первым привел все эти доказательства шарообразности Земли.
В течение прошедших с тех пор двадцати трех веков эта идея о шарообразности Земли неоднократно оспаривалась и отвергалась. Но она неизменно торжествовала, потому что истина не может не восторжествовать рано или поздно.
А перед древними философами встал новый вопрос: а какова же величина шара, на котором мы живем.
Аристотель не дал ответа на этот вопрос, сама постановка которого в те времена была величайшей дерзостью мысли. Однако ученые смогли его не только поставить, но и ответить на него.
Ученик Аристотеля, великий полководец Александр Македонский, в дельте Нила, на берегу моря, основал город, и сегодня еще обозначенный на всех картах Египта. Этот город, которому было суждено на несколько веков стать научным центром мира, он в честь свою назвал Александрией.
Воцарившаяся в Александрии после смерти Александра династия Птолемеев, основанная одним из полководцев великого македонского завоевателя, не жалела средств для развития науки и искусства, рассчитывая этим придать блеск своему царствованию. В городе были созданы музей, академия, знаменитая библиотека. В числе ученых, прославивших город, и до ныне известны каждому имена математика Эвклида, физика Архимеда, астронома Аристарха Самосского, изобретателя простейшей паровой турбины Герона.
В этом-то городе и попытались впервые измерить величину земного шара. Осуществил эту попытку знаменитый ученый Эратосфен. Во время летнего солнцестояния он измерил положение Солнца в самой его высшей точке на небесном своде. Оказалось, что Солнце не стоит в Александрии в полдень прямо над головой. Между вертикальной линией и лучом Солнца оказался угол величиной в 7°21'. А в другом городе — Сиене, лежащей от Александрии к югу на расстоянии 5 тыс. стадий, в этот день Солнце стояло вертикально над головой, и его лучи падали на дно самого глубокого в городе колодца. Эратосфен принял Сиену и Александрию лежащими на одном меридиане, произвел некоторые не очень сложные математические вычисления и определил окружность Земли равной 250 тыс. стадий.
К сожалению, в настоящее время мы не знаем, какую именно величину имела египетская единица длины — стадия. По одним данным, она равна 157,7 метра, по другим — 180 метрам. Если принять первую цифру, то окружность земного шара получается равной 39 425 километрам, то есть древний александрийский ученый ошибся всего на несколько сотен километров!
Точные науки — астрономия, математика, механика — достигли в Александрии замечательного расцвета. Со всех стран Средиземного моря свозились в знаменитую александрийскую библиотеку рукописи древних авторов. Трудно представить себе, какие сокровища хранились там, насколько полнее было бы наше знание древнего мира, если бы они стали достоянием потомства.
Религиозное мракобесие уничтожило эти бесценные сокровища.
В 391 году в храм Сераписа, где хранились рукописи знаменитой александрийской библиотеки, ворвалась толпа фанатиков-христиан. Предводительствовал этой бандой мракобесов архиепископ Теофил. В дикой злобе, ослепленные ненавистью к просвещению, фанатики подожгли библиотеку. Ересью называли они глубочайшие прозрения древних философов только потому, что те давали другую картину устройства мира, чем священная книга христиан — библия. В огне погибло 400 тыс. бесценных свитков рукописей древних авторов, любовно переписанных и прокомментированных создателями и хранителями библиотеки.
В 640 году арабский халиф Омар, огнем и мечом распространявший новое религиозное учение — ислам, начал завоевание Египта. Войска Омара заняли Александрию. Завоевателю доложили, что в одном из зданий города хранится большое количество древних рукописей. «Сжечь, — приказал фанатик-халиф. — Если в этих книгах говорится противное корану, они не нужны, если же они согласны с кораном, они тоже не нужны, ибо это уже сказано в коране. Все, что надо знать правоверному, изложено в коране». Кораном называется священная книга последователей ислама.
И снова заклубился черный едкий дым над кострами, питаемыми драгоценными свитками пергаментов. Представители разных религий, как огня боявшиеся просвещения, словно соревновались между собой, кто больший вред нанесет науке, культуре, человечеству...
В огне этих пожаров и погибли сочинения замечательного ученого древности — Аристарха Самосского (320—250 гг. до н. э.). Только сопоставляя те места из сочинений других философов, в которых цитировались высказывания этого ученого, можем мы судить о его взглядах на устройство мира.
А взгляды эти были очень смелы для того времени и намного опережали век, в котором жил ученый.
Он первым высказал предположение, что Земля вращается вокруг своей оси и обращается вокруг Солнца. Мало того, он произвел первые в истории измерения расстояния до Луны и до Солнца, а также измерения величины Луны и Солнца. По его вычислениям получилось, что радиус Луны в три раза меньше, а радиус Солнца в шесть раз больше земного радиуса. Луна, по вычислениям древнего философа, находится от Земли на расстоянии 74, а Солнце — 1400 земных радиусов. Аристарх первым высказал предположение, что звезды находятся столь невообразимо далеко, что величины земной орбиты недостаточно для того, чтобы заметить их смещение.
Аристарха еще при жизни преследовали за его учение жрецы господствовавшей тогда религии. А после смерти сочинения его были сожжены и самое имя почти забыто...
Но нельзя сжечь истину.
Александрийский ученый Клавдий Птолемей (70—147 гг. н. э.) знал об учении Аристарха Самосского. Однако, несмотря на то, что со времени возникновения этого учения прошло почти четыре века, Птолемей не смог понять глубины его. Слишком низок был общий уровень знаний в механике, чтобы могло быть понято глубочайшее прозрение великого ученого.
Возражая Аристарху Самосскому, Птолемей утверждает, что если бы Земля вращалась, то от нее отставали бы птицы, поднявшиеся в воздух. А если бы Земля двигалась в пространстве вместе со всеми телами, то, по мнению Птолемея, «она опередила бы все эти тела, оставила бы всех животных, а равно и прочие тяжелые тела без всякой поддержки на воздухе и, наконец, скоро и сама бы выпала из Неба».
Между тем развитие производства, торговли, мореплавания требовало создания точной системы строения мира, пользуясь которой можно бы было ориентироваться по небесным светилам на поверхности Земли, определять времена года, составить календарь и т. д. Отвечая этим запросам времени, Птолемей создал свою систему строения мира. Система получилась очень сложной. Ведь к тому времени были открыты многие закономерности видимого движения Солнца и планет по небесному своду, и их надо было объяснить, исходя, как нам известно теперь, из неправильных предпосылок.
В центре мира Птолемей поместил Землю, а вокруг нее заставил вращаться все другие светила. В основе системы лежало допущение, что центры этих кругов не совпадают с центром Земли, а лежат вне ее в пространстве.
Для того чтобы рассчитанные по системе Птолемея положения светил совпадали с истинными, ему пришлось ввести дополнительные орбиты, по которым вокруг центров, расположенных на основных орбитах движутся планеты.
Сочинение Птолемея «Великое построение», в котором он изложил свою систему, было переведено под названием «Альмагест» на арабский язык. Затем с арабского эту книгу перевели на латинский, и она стала официальным астрономическим учением католической церкви. Вместе с тем католическая церковь извратила построение Птолемея: Землю она объявила плоской, а к светилам для приведения их в движение приставила ангелов.
Влияние церкви на века затянуло господство ошибочной системы Птолемея, хотя она во все времена и в разных странах вызывала многочисленную критику.
«Если бы зодчий Вселенной спросил совета у меня, я предложил бы ему гораздо более простую систему, чем Птолемеева!» — воскликнул в 1250 году Альфонс X Кастильский.
Королю — любителю астрономии эти слова стоили короны. Но никакие репрессии со стороны церкви не могли спасти обветшалую систему Птолемея.
... Когда-то, очень давно, какой-то человек, видимо, одетый еще в звериную шкуру и вооруженный кремневым топором и луком со стрелами, где-то — на свайном ли помосте в центре Европы или у входа в пещеру на краю Азии, — заглядевшись на ночное, усыпанное звездами небо, в первый раз задал себе вопрос об устройстве Вселенной и в первую очередь — Земли. Сколько десятков тысячелетий лежат между этим первым мудрецом, не знавшим ни грамоты, ни истории, которых тогда не было, и древним философом Аристотелем, впервые установившем, что Земля является шаром. Сколько времени занял этот первый шаг по лестнице знания?!
Через восемнадцать веков догадка Аристотеля была подтверждена опытом. Человек объехал вокруг земного шара. Скоро настанет время — и он со стороны, отдаленный от него настолько, что сможет единым взглядом объять его целиком, увидит этот шар.
Конец XV века ознаменовался целым рядом выдающихся географических открытий.
27 октября 1492 года матрос, дежуривший на мачте каравеллы Христофора Колумба, криком «Земля! Земля!» приветствовал открытие огромного американского материка. В 1498 году Васко де Гама обогнул Африку и открыл морской путь в Индию. Лихорадка открытий, завоеваний охватила две наиболее развитые в то время в торговом отношении страны мира — Испанию и Португалию, находившиеся на самом перекрестке новых торговых путей.
Усилилось и их взаимное соперничество. Интересы купцов этих двух стран постоянно сталкивались. Назревала война.
В 1494 году папа римский разделил земной шар между этими двумя странами. По середине Атлантического океана с севера на юг он провел линию раздела. Все земли, и открытые и неоткрытые, находившиеся к востоку от этой линии, он отдал Португалии, к западу — Испании.
Этим дележом, однако, остались довольны далеко не все. Испанцев попрежнему манили сокровища далекой Индии, страны чудес. И вот тогда смелый мореплаватель Фернан Магеллан взялся провести испанские корабли в обход американского материка и с востока, не переходя проведенной папой римским линии, попасть в Индию. При этом Магеллан, как до него Колумб, основывался на гипотезе о шарообразности Земли.
20 сентября 1519 года пять кораблей под командованием Магеллана вышли из гавани Сан-Лукар. На их мачтах гордо развивались испанские флаги. 265 человек составляли команду этих кораблей.
Три года длилась героическая эпопея путешествия экспедиции Магеллана. Участникам ее пришлось пережить не мало приключений: бороться со штормами, голодать и вести сражения с жителями открываемых земель. Один за другим гибли корабли. Завершив главную, труднейшую часть беспримерного путешествия, погиб сам Магеллан. Но через 3 года, двигаясь все время только на запад, остатки экспедиции Магеллана бросили якорь у родных причалов Сан-Лукара.
Из пяти кораблей здесь встал на якорь всего один. Из 265 человек команды вернулось 18. Но эти 18 были первыми людьми, объехавшими вокруг своей планеты. Географические открытия, которые делались до Магеллана, расширяли границы исследованной части Земли, но не могли быть окончательными. Эта экспедиция, по существу открывшая нашу планету, определила границы мира, обитаемого человеком. И хотя на картах двух полушарий, которые смогли теперь начертить ученые, было еще немало белых пятен, оставались еще неоткрытыми целые материки, — обнаружение и исследование их стало только делом времени, смелости и настойчивости.
В течение многих веков каждый шаг вперед науки о строении Вселенной был подвигом, требовавшим не только глубочайшего проникновения мысли, гигантского труда, но и величайшей смелости. Новое слово в науке о Вселенной люди нередко оплачивали изгнанием, заключением, смертью. Яростнее всего против каждой новой живой мысли, объяснявшей необъяснимое до этого явление природы, раскрывавшей новую особенность устройства мира, выступала религия.
Это понятно. Ведь каждое новое открытие в этой области наносило удар по религиозным догмам, по церковному учению, подрывало самый фундамент религии. В основе всякого религиозного учения лежит вера в установленные принципы, которые считаются нередко откровением самого божества. Развитие же науки опровергает эти принципы, не оставляет от них камня на камне. Откровение божества, утверждения пророков оказываются наивными сказками, верить в которые становится невозможным.
И защитники религии обрушивали «божественный» гнев, а чаще реальную земную кару на людей, дерзавших высказать мысль, противоречащую догматическим учениям церкви. Так религии всех мастей и оттенков неизбежно становились защитниками темноты и невежества, противниками прогресса и науки. Более десяти веков над всем христианским миром висела черная ночь, озаряемая огнем костров, на которых на площадях жгли книги и их творцов. Преследование стремления к знанию и науке стало господствующей идеей времени.
Еще в IV веке н. э. один из отцов церкви, Евсевий, писал: «Не по невежеству ставили мы низко науки, но из презрения к их совершенной бесполезности. Мы же хотим обратить нашу душу к лучшим вещам».
В 1163 году было запрещено на церковном соборе чтение лекций по физике. Папа Бонифаций VIII (умер в 1303 г.). воспретил врачам препарирование человеческих трупов. Папа Иоанн XXII в 1317 году запретил изучение химии.
Ученый синклит французской коллегии в 1534 году отказался ввести преподавание «Начал» Эвклида как сочинения «пустого, не заключающего в себе ничего путного».
В 1659 году только в епископстве Бамберга были сожжены живыми 1200 человек, в архиепископстве Трира — 6500 человек.
Церковь боялась даже детей, стремилась в зародыше задушить всякий намек на свободомыслие. В 1652 году в Швейцарии девочка 11 лет была задушена в башне, затем труп ее был сожжен. Преступлением этого ребенка было то, что она делала чучела птиц... В Люцерне в 1695 году в башне на полу был задушен «за непризнание бога» ребенок 7 лет. Труп его также был сожжен в верховном судилище.
Тысячи сожженных, удушенных — «умерщвленных без пролития крови», — какое страшное лицемерие заключалось в этой канонической фразе католической церкви! — отмечают путь церкви.
Каким запасом мужества, смелости, убежденности надо было обладать, чтобы в это страшное время выступить со смелой научной идеей, затрагивающей основу основ религиозного учения о Вселенной, — разбить хрустальные сферы официальной Птолемеевой системы, по словам талантливого датского астронома Тихо Браге, «сорвать Солнце с неба к утвердить его в пространстве», а Землю из привилегированного положения свести до ранга всего лишь одной из шести известных тогда планет!"
Этот подвиг совершил гениальный польский ученый Николай Коперник.
Не один десяток лет работал скромный сын булочника, каноник Фромборка — маленького городка на берегу Вислы, — над своей революционной теорией строения Вселенной. Приезжавшим к нему ученым он иногда рассказывал о своих идеях, спорил с ними, слушал их возражения. Но будучи сам служителем церкви, Коперник, как никто, знал, что может значить для него открытое выступление с новым учением. Только к самому концу жизни решился он издать свою книгу, «вылежавшую уже не девять, но почти четырежды девять лет», как сам писал он в посвящении.
Рассказывают, что 23 мая 1543 года в Фромборк из Нюрнберга прискакал гонец. Он соскочил со взмыленного коня около старой башни фромборкского собора и, прижимая к груди какой-то, видимо, очень ценный, сверток, кинулся по лестнице во внутреннее помещение. Он успел вовремя: Николай Коперник был еще жив. Гонец развернул сверток и положил перед ученым первый экземпляр его книги «Об обращении небесных сфер». И старый ученый умер, положив руку на эту книгу.
Вот как представлял себе строение мира Николай Коперник..
В центре солнечной системы находится пылающее Солнце. Вокруг него движутся по круговым траекториям планеты — Меркурий, Венера, затем — Земля с Луной, Марс, Юпитер и Сатурн.
Дальше находится очень далеко расположенная сфера неподвижных звезд.
Смена дня и ночи объясняется вращением Земли вокруг своей оси.
Земля не неподвижна, она не центр мира, она движется. Она вращается вокруг своей оси и по круговой орбите летит вокруг Солнца. А движение Солнца, Луны и звезд вокруг Земли — движения кажущиеся, являющиеся следствием земных движений...
Аристотель утвердил мысль о шарообразности Земли. Коперник привел Землю в движение. От первого до второго шага по лестнице знаний прошло меньше 2000 лет.
 Великий научный подвиг совершил Николай Коперник, разрушивший освященную церковью геоцентрическую систему строения мира Птолемея, утвердивший Солнце в центре планетной системы |
Книга Николая Коперника была написана очень трудным языком, доступным только ученым. Она была посвящена самому римскому папе. Поэтому в течение довольно значительного времени католическая церковь не замечала ее революционизирующего действия. Эта книга была подобна бомбе замедленного действия, подведенной под самые основы фундамента религии. Но вскоре бомба взорвалась: учение Коперника начало овладевать умами людей, и церковь со всей яростью обрушивалась на каждого повинного, с ее точки зрения, в распространении «коперниканской ереси».
17 февраля 1600 года в Риме, на Площади Цветов, в присутствии многотысячной толпы сожгли на костре живого человека. Это был знаменитый итальянский философ, пламенный пропагандист, блестящий мыслитель — Джордано Бруно. Вокруг костра толпились серолицые люди с крестами на шеях и в черных балахонах. Это были служители католической церкви, осудившей на смерть великого ученого.
В толпе, собравшейся на площади, люди шопотом передавали друг другу слова, которые произнес Бруно после того, как суд вынес свое решение: «Вы произносите свой приговор с большим страхом, чем я его выслушиваю».
В какой же новой, еще более страшной «ереси», с точки зрения церковников, был виноват этот мужественный человек, не согласившийся под угрозой жестокой казни отказаться от своего учения, без единого стона сгоревший заживо на костре?
Джордано Бруно пропагандировал в своих сочинениях и выступлениях гелиоцентрическую систему мира Николая Коперника. Уже одна пропаганда этого учения, ставившего нашу Землю в один ряд с целой семьей планет, с точки зрения церкви, была смертельным грехом. Но пылкий итальянский ученый, не имевший в своем распоряжении ни сегодняшних данных астрономии, ни даже плохонькой зрительной трубы (которая была изобретена вскоре после его смерти), одним гениальным проникновением мысли еще дальше Коперника прошел по пути понимания Вселенной. Коперник знал о звездах только то, что они находятся очень далеко. Бруно рассмотрел в трепетных светящихся точках, горящих на ночном небе, далекие солнца, подобные нашему. Вселенная бесконечна, утверждал Бруно. «Существуют бесчисленные солнца, бесчисленные земли, которые кружатся вокруг своих солнц, подобно тому, как наши семь планет кружатся вокруг нашего Солнца».
Гениальный ученый разбил последнюю хрустальную сферу, которую еще не тронул Коперник, и отодвинул границы Вселенной в бесконечность, не оставив и клочка пространства для бога. Вместе с тем Земля стала уже не одной из семи планет, а одной из бесконечного множества планет, среди которых могут быть и неизбежно есть обитаемые разумными существами.
На Площади Цветов в Риме ныне пылает мраморный костер, на котором горит и не сгорает привязанный к мраморному столбу мраморный человек. Это памятник Джордано Бруно, гениальному ученому, открывшему человечеству Вселенную.
В 1889 году, в день, когда был торжественно открыт этот памятник, церковники оделись в траур. Яростный вой подняли они, требуя его низвержения. А в 1931 году папа римский специальной буллой причислил к лику святых кардинала Беллярмина — убийцу Джордано.
Но, несмотря на всю ярость церковников, вечно будет гореть на Площади Цветов мраморный костер — символ победы и торжества смелой мысли человека над мраком, фанатизмом, невежеством.
Сегодня смелые идеи Бруно полностью подтверждены результатами точных и кропотливых исследований ученых, которые теперь изучают миры тех звезд, истинную природу которых он столь гениально провидел.
 Джордано Бруно первым отодвинул границы Вселенной в бесконечность и утвердил мысль о множественности обитаемых миров. |
Трудно сказать, кто, где и когда впервые догадался соединить несколько стекол, придав им специальную форму, чтобы получилась зрительная труба.
Говорят, что уже создатель знаменитой энциклопедии «Большой опыт» Роджер Бэкон, умерший в 1294 году, знал эту тайну оптики. Во всяком случае он утверждает в одном из своих сочинений, что «прозрачные тела могут быть отделаны так, что отдаленные предметы окажутся приближенными... что на невероятном расстоянии будем читать малейшие буквы и различать мельчайшие вещи».
Когда в 1605 году голландский оптик Ганс Липперсгейм попросил награды за свое изобретение «трубы для смотрения вдаль», ему было отказано, так как такая труба уже якобы существовала. Однако истории хорошо известно, кто первым направил подзорную трубу на небо, превратил ее в телескоп. Это сделал 7 января 1610 года Галилео Галилей — профессор физики Пизанского университета.
Конечно, телескоп Галилея ни в какое сравнение не может идти с теми могучими и точными аппаратами, которыми располагают сегодняшние астрономы. Но это был первый в мире телескоп, и сделанные с его помощью открытия более потрясли мир, имели большее значение в истории науки, чем любые другие позднейшие исследования.
Галилей направил свою трубу на чистое звездное небо. Там, где он простым глазом видел две-три звезды, он внезапно увидел тридцать, а то и сорок. Значит, звезд значительно больше, чем мы видим простым глазом. Это было первое и самое простое открытие, сделанное им с помощью телескопа.
Галилей направил свой аппарат на Луну. На чистом диске ночного спутника он увидел горные цепи, светлые и темные области, странные кольцевые горы — кратеры. Галилей по величине отбрасываемых теней даже измерил их высоту, она оказалась примерно такой же, какую имеют горы на Земле. Не было никакого сомнения, что это новый мир — большой и многообразный.
Противники учения Коперника выдвигали довод, который трудно было опровергнуть защитникам нового учения. Если Венера и Меркурий, говорили они, обращаются вокруг Солнца по орбитам, меньшим земной, мы должны видеть их в виде серпа, подобного лунному. Но ведь этого нет. Значит... Галилей навел свой телескоп на Венеру. Звездочка внезапно превратилась в крохотный серебряный серп. «Блуждающие звезды» древних, оказывается, резко отличались от остальных неподвижных звезд. Наблюдения Галилея показали, что планеты — темные шары, освещаемые лучами Солнца, как наша Земля.
Рассматривая в телескоп Юпитер, Галилей обнаружил четыре небольшие звездочки, которые упрямо следовали за Юпитером, то обгоняя, то отставая от него. Сомнений быть не могло: это были спутники Юпитера, такие же, как наша Луна. Значит, не только Земля является центром вращения небесных тел. В руках Галилея оказались убедительнейшие доказательства правоты гелиоцентрической системы мира. Но как встать на защиту этой идеи, если католической церковью было объявлено, что учение Коперника о неподвижности Солнца и подвижности Земли осуждается как противное «католической истине». Осуждались и предавались сожжению все книги, поддерживавшие это учение.
Правда, у Галилея среди кардиналов были влиятельные друзья. Но, несмотря даже на их защиту, в течение многих лет инквизиция внимательно следила за Галилеем.
И свою книгу «Диалог Галилео Галилея о двух главнейших системах мира — Птолемеевой и Коперниковой» итальянский ученый написал в виде разговора между тремя собеседниками, подобно тому как сейчас пишут пьесы. В этом диалоге, конечно, не было запутанного действия, романтической истории, но читался он с не меньшим интересом, чем самые занимательные повести того времени. В этом сочинении, написанном доступным почти каждому популярным языком, читателя захватывала романтика науки, открытий, невиданно расширяющих известный человеку мир. Собеседники диалога спорили о двух системах мира: один отстаивал точку зрения Коперника, другой — Птолемея. Доводы коперниканца умны, убедительны, доводы защитника Птолемеевой системы бледны и наивны. Говорят, что тогдашний папа Урбан VIII узнавал в них, читая книгу Галилея, свои собственные слова.
 Галилео Галилей был первым человеком, направившим на звездное небо телескоп. Сделанные им открытия окончательно утвердили правильность запрещенной церковью «коперниканской ереси» |
Будучи уже глубоким стариком, напечатал великий ученый свою книгу. И сразу же на него обрушился гнев церкви. Семидесятилетнего седого ученого, которым восхищались все передовые умы Европы, гордость Италии, вызвали на суд и заставили отречься от своего учения.
Стоя на коленях и преклонив голову, ученый был вынужден прочитать текст отречения от тех взглядов, которых он придерживался всю жизнь, которые страстно защищал, проповедовал и утвердил своими наблюдениями.
Великий ученый был вынужден пойти на этот шаг. Ведь еще горели костры инквизиции. Только 33 года прошло со дня казни Джордано Бруно. Всего 14 лет назад страшной казни был предан другой итальянский философ — Лючилио Ванини. Ему вырвали язык, затем его повесили, а труп сожгли и прах развеяли по ветру. А разве один Томазо Кампанелла десятками лет томился в застенках инквизиции, проходя сквозь пытки и бесчисленные издевательства? И, несмотря на это, как говорит предание, прочитав отречение и поднявшись с колен, Галилео Галилей произнес вполголоса: «А все-таки она вертится!..».
Пусть это только красивая легенда. Но она убедительно говорит, на чьей стороне в этом споре седого коленопреклоненного ученого и могущественных князей церкви было сочувствие, любовь, сердце народа.
Ни костры инквизиции, ни отлучения от церкви, ни темницы монастырей не могли остановить торжества истины. Противники коперниковой системы пытались оперировать и научными доводами. Одним из наиболее убедительных было несоответствие положений планет, рассчитанных в согласии с системой Коперника, с истинным их положением на небе. Ответить на это возражение смог выдающийся немецкий астроном Иоганн Кеплер (1571 —1630), прозванный современниками «законодателем неба». Он с полным основанием смог бросить противникам знаменитую фразу:
«Оставьте в покое математические истины!
Ваш топор, которым вы хотите перерубить железо, не в состоянии тронуть даже дерево!»
Действительно, гелиоцентрическая система строения мира была уже «железной» системой.
Иоганн Кеплер был учеником и научным наследником прославившегося точностью своих наблюдении датского астронома Тихо Браге, работавшего в Чехии, в Праге. Занимаясь обработкой многочисленных наблюдений Марса, сделанных Тихо Браге, Кеплер установил три знаменитых закона движения планет вокруг Солнца. Эти законы уточняли и дополняли коперникову систему строения мира.
 Иоганна Кеплера называют «законодателем неба». Он открыл основные законы движения планет, те самые законы, по которым будут двигаться в межпланетном пространстве многие типы космических кораблей |
Коперник предполагал, что планеты движутся по окружностям, а Кеплер установил, что каждая планета движется по замкнутой кривой другого типа — эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце.
Коперник считал, что планеты движутся по своим траекториям равномерно, не убыстряя и не замедляя своего движения. Кеплер доказал, что скорость планет изменяется: проходя более отдаленный от Солнца участок орбиты, они замедляют свое движение, а приближаясь к Солнцу, ускоряют свой бег. Он установил математическую закономерность этих изменений скорости движения.
Третий закон Кеплера устанавливает зависимость времени обращения планет вокруг Солнца от среднего расстояния до него.
Великого ученого — «законодателя неба» — преследовала церковь; бедность, почти нищета была его уделом. Умер он, простудившись во время поездки ко двору, куда направился просить свое мизерное жалование «королевского астронома», которое выплачивалось ему крайне нерегулярно. Даже могила его осталась не известной потомству.
Так объединенными усилиями ученых многих стран и народов была открыта наша планета — Земля. Древние эллины первыми попытались представить ее себе всю целиком, и не их вина, что общий уровень знаний не позволял еще им подняться до строгих научных обобщений. Но уже они утвердили понятие о шарообразности Земли. И уже в их времена возникли первые догадки о ее движении и о том, что не она является центром Вселенной.
Польский ученый Коперник явился основоположником гелиоцентрической системы строения мира. Итальянец Джордано Бруно в бесконечность отодвинул границы Вселенной. Его соотечественник Галилео Галилей нашел убедительные доказательства теории Коперника, а немецкий ученый Иоганн Кеплер, основываясь на трудах работавшего в Чехии датского ученого Тихо Браге, уточнил эту систему.
Ученые многих стран, помогая и поддерживая друг друга, объединились для борьбы с силами регресса, фанатизма, невежества.
Форма Земли, ее величина, положение в солнечной системе, движения вокруг оси и вокруг Солнца — все это элементарные, с нашей сегодняшней точки зрения, истины. Но без открытия этих элементарных истин не могли бы существовать углубленные знания сегодняшнего дня и не могла бы появиться научно обоснованная мысль о возможности космических путешествий.
Так без открытия огня человеком каменного века не могли появиться паровая машина и двигатель внутреннего сгорания.
За три с лишним века, прошедших с того дня, когда Галилео Галилей направил в небо свой самодельный телескоп, астрономия сделала колоссальные успехи. Несравненно усовершенствовались телескопы, с помощью которых современные астрономы изучают небесные тела. Появились совершенно новые методы исследования небесных тел — спектральный анализ, радиоастрономия и т. д. В значительной мере обогатились знания и о нашей планете.
Наша Земля не имеет строгой формы шара, хотя и близка к ней. Она несколько сплюснута у полюсов, немного выпукла у экватора. Расстояние до центра Земли на экваторе равно 6 378 245 метрам, а на полюсе 6 356 863 метрам. Окружность земного шара по экватору равна 40 075 696 метрам. Объем его равен 1083 млрд. кубических километров. Ученые определили и массу Земли. Она оказалась равной 5 980 000 000 000 000 000 000 тонн — почти 6 секстильонам тонн.
Этот «шарик», как ласково называл нашу планету великий советский летчик В. П. Чкалов, находится в непрерывном стремительном вращении. Один оборот вокруг своей оси он совершает за 23 часа 56 минут 4 секунды. Нетрудно рассчитать, что при этом линейная скорость точек, расположенных на экваторе, равняется примерно 464 метрам в секунду, а на широте Москвы примерно 262 метрам в секунду. Жители Тбилиси движутся со скоростью несколько превышающей скорость распространения звука в воздухе, — 346 метров в секунду.
Одновременно Земля летит со скоростью, в десятки раз превышающей скорость пушечного снаряда, по своей эллиптической орбите вокруг Солнца. В начале января каждый год Земля проходит ближайшую к Солнцу точку своей орбиты — перигелий, — тогда она приближается к нашему дневному светилу на расстояние «всего» 147 млн. километров. В начале июля она пролетает самую дальнюю точку орбиты — афелий — и тогда удаляется от него на 152 млн. километров. Полный оборот вокруг Солнца Земля совершает за 365 суток 6 часов 9 минут 14 секунд. Средняя скорость ее движения по орбите равна 29,76 километра в секунду.
 Современный крупный телескоп — очень большое, сложное и чрезвычайно точное сооружение |
Человек обследовал всю поверхность Земли, побывал на обоих ее полюсах, пересек и безводные пустыни и недосягаемые горные хребты. Можно с уверенностью сказать, что на земном шаре уже нет ни одного сколь-либо значительного клочка суши, на котором не побывала бы нога человека.
Человек поднялся в кабине стратостата на высоту почти 25 километров. Своих разведчиков — приборы, установленные на ракетах, — он поднял на высоту более 400 километров над земной поверхностью. Фотографии, сделанные с этой высоты, являются еще одним, пожалуй, самым наглядным, доказательством шарообразности Земли: на них отчетливо видна ее кривизна.
Мы можем уверенно сказать: человек открыл и завоевал свою планету. Есть еще загадки и тайны, которые хранит она от него, но и эти загадки будут решены, а тайны раскрыты.
Человек довольно отчетливо представил себе и место, занимаемое нашей планетой в бесконечной Вселенной.
Наша Земля является одной из планет солнечной системы. В центре этой системы находится раскаленное Солнце. Температура его поверхности достигает 6000°, масса — в 333 432 раза больше массы земного шара. Попробуем представить себе в масштабе модель этой системы Земля — Солнце. Землю обозначим при этом крохотным кружочком диаметром всего 5 миллиметров.
Приготовьтесь к тому, что нам не хватит листа бумаги для того, чтобы изобразить эту величественную модель. Не хватит и стола и площади комнаты. Ибо центр Солнца придется отнести от Земли на целых 59 метров и обозначить его кружком диаметром чуть больше полуметра.
В гигантской окружности, которую мы можем теперь провести, заключены орбиты двух внутренних планет — Меркурия и Венеры. Чтобы обозначить первую, надо будет нарисовать кружок диаметром меньше 2 миллиметров на расстоянии приблизительно 23 метров от кружка, обозначающего Солнце, — это и будет Меркурий; второй кружок нарисуем на расстоянии 43 метров от Солнца — это будет Венера.
Для того чтобы на нашем плане изобразить всю солнечную систему, провести орбиту крайней известной нам планеты — Плутона, не хватит уже территории, занимаемой стадионом «Динамо». Ведь кружок, изображающий эту планету, придется отнести от центра системы на 2 километра 330 метров! Описанная этим радиусом окружность и обозначит известные нам сегодня границы солнечной системы. Наша модель займет площадь около 17 кв. километров!
 Художник Н. И. Гришин |
Попробуйте с верхнего ряда трибуны стадиона «Динамо» рассмотреть гривенник, лежащий в центре футбольного поля. Это, конечно, невозможно. Так же невозможно, поднявшись над нашей моделью на расстояние, достаточное для того, чтобы можно было сразу всю ее окинуть взглядом, увидеть хотя бы один из нарисованных кружков — планет, так они мелки по сравнению с площадью, занимаемой их орбитами.
Если бы мы захотели теперь еще расширить модель так, чтобы можно было нанести на ней, соблюдая масштаб, положение ближайших к нашему Солнцу звезд, нам не хватило бы территории всего материка Евразии. Ведь ближайшая соседка нашего Солнца в космических пространствах — эта скромная звездочка, видимая только на небе Южного полушария, которая так и называется Проксима, что значит «Ближайшая», — находится от нас на расстоянии в 40 тыс. миллиардов километров. Луч света, пролетающий за секунду 300 тыс. километров, идет к нам от нее в продолжение 4,27 года.
Уменьшим нашу модель в миллион раз так, чтобы орбита Плутона сжалась до размера, чуть меньшего, чем тот 5-миллиметрового диаметра кружок, которым мы вначале обозначили Землю. Конечно, на таком плане нельзя уже будет рассмотреть кружков-планет и в самый лучший микроскоп. Даже Солнце будет на нем изображаться точкой величиной в долю микрона. Может быть, теперь удастся нам в наших земных условиях обозначить на планете место ближайшей звезды в пространстве. Да, удастся. Но, чтобы сделать это, надо иметь лист бумаги в несколько километров величиной. Ибо даже в этом масштабе Проксиму придется отметить точкой, находящейся на расстоянии 31 километра от солнечной системы!
Такова масштабная модель межзвездных пространств: Солнце, изображенное в виде пылинки, видимой лишь в микроскоп, десятки километров космических пространств, и снова такое же Солнце-пылинка. И это — ближайшие соседи! И не просто ближайшие соседи в космосе, а ближайшие соседи в звездной системе.
Как удалось в настоящее время установить астрономам, наше Солнце является членом колоссальной звездной системы, состоящей примерно из 150 млрд. звезд, называемой Галактикой. Звезды нашей Галактики мы видим в ясные ночи, скопление слабых звезд Галактики образует тот Млечный Путь, что широкой белой лентой лежит на небе. Он охватывает нашу Землю кругом. Значит, мы находимся не на самой окраине нашего звездного города.
Шаг за шагом завоевывал человек атмосферу, все выше и выше проникая в ее заоблачные дали чуткими органами своих приборов. На высоту лишь немногим больше 20 км. поднимаются современные самолеты. Но и эта скромная на наш сегодняшний взгляд высота превосходит более чем в два раза высочайшие горные вершины и области, в которые осмеливаются залетать самые могучие птицы. На 22 км. над поверхностью Земли поднимались стратостаты, до высоты в 36,5 км — радиозонды и до 40 км — шары-зонды. На этой высоте обычно догорают метеоры.
Во много раз подняли «потолок», достигнутый человеком, ракеты. Одноступенчатая ракета «Викинг» со взлетным весом в 7,5 тонны 24 мая 1954 года достигла рекордной высоты — 254 км. Ее полет длился 10 минут, а максимальная развитая ею скорость составляла 8880 км. в час. Почти удвоил этот рекорд полет составной двухступенчатой ракеты, достигнувшей высоты 480 км. Где-то, в пределах уже разведанных ракетами высот скоро будет создан искусственный спутник Земли.
Величина этого города колоссальна. Если бы «мы захотели нанести его очертания на плане, на котором мы изобразили Солнце и Проксиму, у нас бы ничего не вышло: диаметр нашего звездного города равен примерно 85 тыс. световых лет. Солнце находится на расстоянии примерно 23 тыс. световых лет от его центра. В общем потоке бесчисленных звезд летит Солнце вокруг центра Галактики со скоростью около 250 километров в секунду. Полный оборот оно делает примерно за 180 млн. лет. Снова всей территории нашего материка не хватит для того, чтобы даже в таком уменьшенном масштабе мы могли начертать область, которую уже объял человек силой своего разума.
 Такой выглядит Земля с высоты нескольких сотен км. |
Но и это еще не крайние границы известной нам части бесконечной Вселенной. Астрономы нашли в ее черных глубинах огромное количество галактик, подобных нашей. До некоторых из них удалось даже измерить расстояние. Оно оказалось колоссальным: сотни тысяч и миллионы лет идет к нам свет от соседних нам звездных систем.
Так что же — подавить своим величием, необъятностью, беспредельностью должна наше воображение, наш разум эта открытая уже нами Вселенная?
Нет!
Наоборот, уверенность в безграничных возможностях человеческой мысли, уверенность в познаваемости любых явлений природы рождает в нас эта величественная картина уже постигнутого нами.
Всего 300 с небольшим лет тому назад Галилео Галилей впервые направил на небо свой телескоп. Он с трудом мог разглядеть в него самую общую картину ближайших«окрестностей» нашей Земли. А сегодня мы уже готовимся к дерзкой попытке отправиться туда, на разведку этих «окрестностей». Надо ли добавить, что завоевание ближайших планет не будет последним шалом человечества на этом пути?! И не так ли мы присматриваемся сейчас к звездам, как 300 лет назад Галилей к планетам?!
Дзета Возничего, — так называют одну из не очень ярких звезд в созвездии Возничего, одну из скромных рядовых звезд ночного неба. Вот что нам известно сегодня об этой звезде.
Дзета Возничего является двойной звездой, системой из двух солнц, вращающихся вокруг общего центра тяжести. Одна из этих звезд светит оранжево-красным светом, другая — яркобелым.
 Чуткие пальцы радиолуча коснулись поверхности Луны и, отразившись, вернулись обратно |
Оранжево — красная звезда имеет огромный по сравнению с нашим Солнцем диаметр — в 294 раза больший! Но по массе она всего в 20 раз больше Солнца. Значит, плотность ее вещества значительно ниже, чем у Солнца. Действительно, она составляет всего 0,00001 плотности воды, тогда как плотность Солнца — 1,41 плотности воды. Температура ее поверхности ниже, чем температура поверхности Солнца почти в два раза. Она равна 3100°.
Белая звезда в 10 раз больше Солнца по массе и в 125 раз больше по объему. Плотность ее значительно выше, чем у оранжевой звезды. Белая звезда в 48 раз меньше по величине своего оранжевого собрата.
Интересны известные уже ученым данные о строении атмосферы оранжевой звезды. Общая толщина ее достигает огромной величины: около 45 млн. километров. Верхние слои этой колоссальной газовой оболочки состоят из разреженного водорода и паров кальция, в нижних, более плотных слоях имеется значительное количество паров металлов, в том числе и железа. Оранжевый гигант вращается вокруг своей оси, совершая один оборот за 785 дней.
От Дзеты Возничего луч света летит до Земли в продолжение 980 лет. Конечно, никогда никто из людей не был вблизи этой звезды, — человек еще не покидал своей планеты. Все, что мы знаем об устройстве этого двойного мира, ученые выпытали у находившегося почти 1000 лет в пути слабого луча света, к тому же искаженного атмосферой Земли.
Пожалуй, только астрономы из всех ученых, занимающихся точными науками, не могут по своему желанию подвергать исследуемый объект непосредственному воздействию тех или иных факторов.
Действительно, нельзя представить себе химика, который бы, занимаясь исследованиями какого-нибудь вещества, не пытался воздействовать на него теми или иными реактивами. Физик использует действие различных температур, давлений, электрического тока. Биолог исследует влияние на рост растения влажного и сухого воздуха, состава почвы, температуры.
И только астрономы были бессильны влиять непосредственно на объекты своих исследований — звезды и планеты. Да и действительно, как это можно сделать, если объект исследования астронома в самом лучшем случае находится от него на расстоянии в несколько сотен тысяч километров. Как протянуть руку на такое расстояние?
Еще 50 лет назад сама мысль об этом была фантастикой.
А в 1946 году ученые впервые «дотянулись» до Луны. Через 400 тыс. километров космического пространства бросили они в направлении нашего ночного спутника мощный луч радиолокатора. Он словно чуткими пальцами коснулся поверхности Луны, и эхо этого прикосновения зафиксировал на Земле экран приемника.
Но уже только по времени, прошедшему до возвращения эха, с высокой точностью смогли мы определить расстояние до Луны. А ведь радиолокация Луны — это только первый шаг активной, если можно так назвать, астрономии. За ним неизбежно последует второй, третий, десятый. Начнется новая эра в науке о Вселенной — эра активного изучения и освоения ее безграничных пространств.
Мы живем как раз в то время, когда человеческой мысли стало под силу поставить эту грандиозную задачу и решить ее.
 |
ГЛАВА ВТОРАЯ
ИЗ МГЛЫ ВЕКОВ
то не знает красивой легенды о гениальном греческом скульпторе и ученом Дедале и его сыне Икаре? Эту легенду рассказал в своей поэме «Метаморфозы» римский поэт Публий Овидий Назон.
Спасаясь от наказания за совершенное им преступление, рассказывает Овидий Назон, Дедал бежал из Афин на остров Крит к могущественному царю Миносу. Минос хорошо принял гениального скульптора. В благодарность Дедал построил для Миноса дивный дворец — Лабиринт, войдя в который уже невозможно было найти выхода. Но когда Дедал захотел вернуться на родину, оказалось, что Минос не желает отпускать столь полезного ему человека. Он запретил морским судам, поддерживавшим связь с материком, принимать на борт Дедала и его сына Икара.
— Раз морской путь для нас закрыт, — сказал Дедал, — мы покинем Крит по воздуху. В воздухе нам не страшна власть Миноса.
Дедал сделал из птичьих перьев, скрепленных воском, две пары крыльев и вместе с Икаром поднялся в воздух, держа путь на материк. Перед отлетом он предупредил сына, чтобы тот не подлетал слишком близко к Солнцу, дабы не растаял воск, соединяющий перья крыльев.
Не послушался Икар. Весело показалось ему летать в воздушной стихии. Поднялся он высоко в лучезарное небо, к самому Солнцу. Закапал расплавившийся воск, полетели по ветру рассыпанные перья, и юноша упал в море, которое в память о нем назвали Икарийским.
Но легенда об Икаре, приблизившемся к Солнцу, — это не самая ранняя легенда о космических путешествиях.
Две тысячи шестьсот лет назад в Ассирии царствовал человек с трудно произносимым именем — Ашшурбанипал. Он вел много войн, завоевал Вавилон, Элам, одно время владел Египтом. Повидимому, он был образованным, много знающим человеком. У себя во дворце он собрал грандиозную библиотеку. В то время книги делались не из бумаги и не из пергамента, — писали тогда на глиняных дощечках. Двадцать тысяч таких глиняных таблиц-рукописей собрал он в своем дворце.
В середине прошлого века эта библиотека грозного древнего царя была найдена археологами. И на одной из табличек историки прочитали сказание о полете в небо еще более древнего, чем Ашшурбанипал, царя Этана. По словам этого сказания, он поднялся на такую высоту, что Земля представилась ему не больше «хлеба в корзине», а затем совсем исчезла из глаз.
Надо ли говорить, что эти легенды не содержат ни грана истины; они свидетельствуют только о стремлении, существовавшем в разные времена и у разных народов, покинуть Землю и слетать в иные миры.
В средние века небо было объявлено жилищем богов, к которому и мечтать приблизиться было запрещено накрепко. Только писатели и поэты эпохи Возрождения снова вернулись к этой вечной мечте.
XIX век был веком стремительного развития науки и техники. Расширились знания в области астрономии, возникло воздухоплавание. Реальность идеи посещения соседних планет стала ясной для большинства образованных людей. Стали ясными и основные трудности, связанные с этой проблемой. Проекты, которые выдвигались в это время, уже носили не фантастический, а научный характер.
В чем же видели основную трудность осуществления космического полета ученые XIX века?
Еще задолго до того, как Исаак Ньютон в 1682 году открыл закон всемирного тяготения, явления, связанные с этим законом, уже были замечены людьми. Да и как могла пройти незамеченной эта всемогущая, всепроникающая, буквально вездесущая сила, заставляющая камни скатываться с гор к их подножиям, реки стекать с материков в океаны, птицу, сложившую крылья, стремглав падать наземь.
Древние считали, что чем тяжелее тело, тем быстрее оно падает вниз. Аристотель узаконил это положение, и только опыты Галилео Галилея, бросавшего тела разного веса с высокой башни и наблюдавшего за их падением, рассеяли это заблуждение.
Исаак Ньютон своим открытием распространил влияние силы тяжести на всю бесконечную Вселенную, объяснил наличием этой силы стройную гармонию движения небесных тел в нашей солнечной системе.
 Исаак Ньютон первым объяснил, почему брошенный вверх камень падает обратно на Землю, и указал силу, которая двигает планеты |
Сила, двигающая миры и роняющая на Землю брошенный вверх камень, сила, без которой Земля давно бы уже покинула свое место близ Солнца, является вместе с тем главным препятствием на пути человека в космическое пространство.
Надо или нейтрализовать или преодолеть эту силу.
Но как нейтрализовать вездесущую силу тяжести?
Герой увлекательного романа английского писателя Герберта Уэллса «Первые люди на Луне» изобрел специальный состав — «кеворит», непроницаемый для силы тяжести. Он построил из этого состава снаряд для космического путешествия в форме шара с большим количеством форточек во всех его стенках. Находящиеся внутри этого шара предметы и люди таким образом были изолированы от земного притяжения. А для того чтобы отправиться в космическое путешествие, надо было только открыть одну из «кеворитовых» форточек, находящуюся в направлении того небесного тела, к которому предполагается полет. Притяжение к этому телу всего, находящегося в снаряде, и увлечет снаряд в космический рейс.
Возможно ли, с точки зрения сегодняшней науки и техники, создание такого изолирующего притяжение вещества — «кеворита»?
Наука отвечает на этот вопрос отрицательно.
Но предположим даже, что будет создано вещество со столь изумительными свойствами. Позволит ли оно осуществлять космические путешествия?
Оказывается, нет.
Слишком далеко находятся от нас светила, слишком слабо влияние их притяжения на нашей планете. Даже под влиянием ближайшей к нам Луны космический «кеворитовый» корабль испытает столь ничтожное притяжение, что оно легко уравновесится случайно приставшими снаружи к его корпусу соринками и пылинками. А идеально чистому такому кораблю, подверженному притяжению Луны, она сможет сообщить ускорение всего в 0,003 см/сек2.
Кроме того, поместить что-либо в изолированное от сил тяготения «кеворитом» место будет не так-то легко: для этого придется совершить такую же количественно работу, как и для удаления этого предмета от Земли в бесконечность.
В романе современного американского писателя Эдмонда Гамильтона «Сокровище громовой Луны» рассказывается о путешествии безработных межпланетчиков — штурманов и пилотов космических кораблей — на один из спутников Урана, где они находят удивительное вещество — не притягивающееся, а отталкивающееся от всех других веществ.
Все, что сказано здесь о «кеворите», равно относится и к этой так называемой «минус-материи». Ее существование — досужий вымысел романиста. Поэтому все предположения о возможности совершения космических полетов с помощью «кеворита» или «минус-материи» надо считать чисто фантастическими.
Нет возможностей нейтрализовать силу тяжести. Значит, надо ее преодолеть.
Бросьте вверх камень. Поднявшись на 15-20 метров, он на мгновение остановится, а затем начнет падать вниз. Бросьте камень сильнее, придайте ему большую скорость. Он взлетит выше. Чем с большей скоростью мы бросим камень, тем выше он взлетит. Выстрелом из пушки можно забросить снаряд на высоту нескольких — свыше 10 — километров. Начальная скорость снаряда при этом превосходит 1,5 километра в секунду. Так, может быть, можно придать телу такую скорость, что оно улетит за пределы атмосферы, в космическое пространство, и никогда уже не вернется на Землю? Может быть, можно преодолеть притяжение скоростью?
Да, можно.
У Ньютона в книге о притяжении есть такое рассуждение.
Предположим, что на очень высокой горе, такой высокой, что ее вершина находится уже вне атмосферы, мы установили гигантское артиллерийское орудие. Ствол его расположили строго параллельно поверхности земного шара и выстрелили. Описав дугу, ядро падает на Землю. Увеличиваем заряд, улучшаем качество пороха, тем или иным способом заставляем ядро после следующего выстрела двигаться с большей скоростью. Дуга, описанная ядром, становится более пологой. Ядро падает значительно дальше от подножия нашей легендарной горы.
Еще увеличиваем заряд и стреляем. Ядро летит по такой пологой траектории, что оно движется параллельно поверхности земного шара.
Ядро в этом случае уже не может упасть на Землю. И описав окружность вокруг нашей планеты, ядро возвращается к точке вылета.
Орудие можно тем временем снять. Ведь полет ядра вокруг земного шара займет свыше часа. И тогда ядро стремительно пронесется над вершиной горы и отправится в новый облет Земли. Упасть, если, как мы условились, ядро не испытывает никакого сопротивления воздуха, оно не сможет никогда.
Скорость ядра для этого должна быть близкой к 8 километрам в секунду.
А если мы еще увеличим скорость полета ядра?
Оно сначала полетит по дуге, более пологой, чем кривизна земной поверхности, и начнет удаляться от Земли. При этом скорость его под влиянием притяжения Земли будет уменьшаться. И наконец, повернувшись, оно начнет как бы падать обратно на Землю, но пролетит мимо нее и замкнет уже не круг, а эллипс. Ядро будет двигаться вокруг Земли точь-в-точь так же, как Земля движется вокруг Солнца: по эллипсу, в одном из фокусов которого будет наша планета.
Если мы еще увеличим начальную скорость ядра, эллипс получится более растянутый. Можно так «растянуть» этот эллипс, что ядро долетит до лунной орбиты или даже еще дальше.
Но до тех пор, пока его начальная скорость не превысит 11,2 километра в секунду, оно будет оставаться спутником Земли.
Ядро, получившее при выстреле скорость свыше 11,2 километра в секунду, навсегда улетит с Земли по параболической траектории. Если эллипс — замкнутая кривая, то парабола — кривая не замкнутая. Двигаясь по эллипсу, каким бы вытянутым он ни был, мы неизбежно будем систематически возвращаться к исходной точке. Двигаясь по параболе, в исходную точку мы никогда не вернемся: обе ее ветви уходят в бесконечность.
 Мысленно установив на вершине горы орудие, будем стрелять из него, все увеличивая пороховой заряд, а вместе с этим и скорость вылетающего снаряда. Все более пологой будет становиться его траектория, и, наконец, снаряд ляжет на круговую орбиту — превратится в искусственный спутник Земли. Дальнейшее увеличение скорости превратит круговую орбиту в эллиптическую, а затем, разорвав ее, отправит снаряд в безвозвратный космический рейс. |
Но, покинув Землю с этой скоростью, ядро еще не сможет улететь в бесконечность. Могучее тяготение Солнца изогнет траекторию его полета, замкнет вокруг себя, наподобие траектории планеты. Ядро станет самостоятельной крохотной планеткой в семье планет солнечной системы.
Скорость около 8 километров в секунду (эта скорость зависит от высоты «горы», с которой стреляет наша пушка) называется круговой скоростью. Скорости от 8 до 11,2 километра в секунду являются эллиптическими; скорость 11,2 — параболическая; свыше 11,2 — скорости гиперболические.
Для того чтобы направить наше ядро за пределы солнечной системы, чтобы преодолеть солнечное притяжение, надо сообщить ему скорость свыше 16,7 километра в секунду.
Здесь же следует добавить, что приведенные значения этих скоростей справедливы только для Земли. Если бы мы жили на Марсе, круговая скорость была бы для нас достижима значительно более легко: она там составляет всего около 3,6 километра в секунду, а параболическая — лишь незначительно превосходит 5 километров в секунду. Зато отправить ядро в космический рейс с Юпитера было бы значительно труднее, чем с Земли: круговая скорость на этой планете равна 42,2 километра в секунду, а параболическая — даже 61,8 километра в секунду!
Итак, чтобы отправиться в космический рейс, надо сообщить кораблю, как минимум, круговую скорость. Но задача вообще-то, конечно, значительно сложней. Ведь приведенные элементарные расчеты не учитывают сопротивления атмосферы полету, а оно при больших скоростях очень значительно.
Каким же образом придать космическому кораблю такую колоссальную скорость?
Выстрелить им из пушки — таков был самый первый ответ.
Знаменитый французский писатель Жюль Верн этим способом отправил в путешествие вокруг Луны своих героев, членов Пушечного клуба Барбикена, Николя и Мишеля Ардана. Для этой цели была сооружена гигантская, врытая в землю пушка длиной около 300 метров и диаметром около 2,5 метра. Заряд ее содержал свыше 150 тонн пироксилина. Этого, по мнению Жюля Верна, было достаточно для того, чтобы добросить снаряд до Луны, сообщив ему необходимую скорость.
Гениальный романист ошибался, как ошибались многие в его время и даже значительно позже него. Точные расчеты убеждают, что с помощью известных нам сегодня взрывчатых веществ (кроме атомных) сообщить снаряду космическую скорость посредством выстрела из пушки невсзможно.
Представим себе, что мы в абсолютной пустоте взорвали кусок очень сильного взрывчатого вещества, мгновенно превратили его из твердого состояния в газ, занимающий тот же самый объем. Этот газ, имеющий в первоначальный момент чрезвычайно высокую температуру и давление, начинает стремительно расширяться, его частицы разлетаются в разные стороны. Они, не встречая никакого препятствия на своем пути, будут двигаться с максимальной скоростью, которую может сообщить заключенная в них энергия. Но эта скорость будет еще очень далека от космической. Она не сможет превзойти 3,5 километра в секунду.
Правда, если взрыв произвести на дне канала орудия, имеющего только один выход для газов, скорость газов может превысить эту величину. Произойдет это за счет того, что часть газов у закрытой тыльной части дула останется неподвижной и ее энергия как бы передастся тем частицам, которые имеют возможность свободно двигаться. Но и в этом случае частицы газа, образовавшегося при взрыве, не смогут развить космической скорости.
Тем более не сможет приобрести ее снаряд, движимый этими потоками расширяющегося газа. Расчеты показали; что даже в тех случаях, когда снаряд весит значительно меньше, чем пороховой заряд, в самом длинном орудии его не удается разогнать до скорости, превышающей 5--6 километров в секунду. Жюльверновская колумбиада не смогла бы выпустить снаряда в мировое пространство. Не смогла бы выбросить в пространство и сделать из своего ужасающего снаряда искусственного спутника Земли и пушка Шульце, описанная тем же Жюлем Верном в романе «Пятьсот миллионов Бегумы».
Правда, в последние годы ученые открыли новый способ концентрировать энергию взрывчатых веществ — так называемое явление кумуляции. Это явление может без труда наблюдать каждый. Возьмите стакан воды и пипетку и осторожно капните из нее одну каплю с высоты 20-25 сантиметров на ровную поверхность воды в стакане. Вот наша капля коснулась воды, слилась с ней, и на поверхности воды образовалось небольшое углубление — лунка. Затем эта лунка начинает заравниваться, и из центра ее вдруг стремительно вылетает вертикально вверх крохотная капелька. Вот что произошло в лунке, «выстрелившей» вверх своей капелькой.
 Явление кумуляции в стакане воды. Упавшая из пипетки капля создает на поверхности воды лунку (А), в которую устремляются со всех сторон струйки воды (Б), и в результате их столкновения крохотная капелька выбрызгивается на довольно значительную высоту (В) |
Как только упавшая капля образовала лунку, чтобы заполнить ее, н нее с разных концов устремились струйки воды. Они столкнулись в середине, и вся их энергия сообщилась крохотной капельке, вылетевшей вверх.
На этом же принципе работают так называемые кумулятивные снаряды. Струи газов, образующиеся при горении взрывчатого вещества в таких снарядах, направляются к одному центру, и одна из струек приобретает при этом колоссальную скорость (в несколько десятков километров в секунду) и колоссальную разрушительную силу. Советский ученый проф. Г. И. Покровский в 1944 году сообщал таким способом струе газообразного металла скорость до 25 километров в секунду. Американские ученые В. С. Коски, Ф. А. Ласи, Р. Ж. Шреффлер, Ф. Т. Уиллинг в 1952 году, продолжая работы Покровского, достигли скорости до 90 километров в секунду.
Поместив космический корабль в центр гигантского кумулятивного заряда, может быть, и можно будет сообщить ему космическую скорость. Но нет сомнения, что в момент соударения газовых струй взрывчатого вещества, космический корабль, каким бы крепким он ни был, будет раздавлен, разбит, весь превращен в парообразное состояние. Проф. Покровский считает, что молекулы вещества, которому он при кумулятивном взрыве сообщал скорости в несколько десятков километров в секунду, теряли свои электронные оболочки, уплотнялись от сверхвысокого давления до того, что это вещество становилось подобным звездному веществу «белых карликов».
Возможно, что кумулятивные выстрелы и будут когда-нибудь применяться для того, чтобы забросить за атмосферу в космическое пространство запасы каких-либо металлов или веществ. Но применение их для целей пассажирских сообщений более чем сомнительно.
Таким образом, использование для космических путешествий гигантских артиллерийских орудий, даже самых совершенных систем, надо считать отвергнутым навсегда. С их помощью мы не сможем получить необходимых нам высоких начальных скоростей движения снаряда.
Так, может быть, заменить пороховую пушку электропушкой? Устройство ее довольно просто: она представляет собой гигантский соленоид или целый ряд соленоидов, в которые и втягивается сделанный из железа космический снаряд. С помощью электропушки мы можем сообщить этому снаряду теоретически любое количество энергии, то есть любую скорость.
Прежде чем отвергнуть или принять электропушку как возможное средство для космических сообщений, остановимся еще на одном препятствии на пути осуществления космического полета. Мы имеем в виду, конечно, полет корабля с живым экипажем. Первым препятствием, как мы уже отметили, является необходимость сообщить кораблю очень высокую скорость, что сделать мы пока что не умеем.
 Исторгнутый фантастической электропушкой снаряд устремился в небо |
Второе препятствие состоит в том, что эта скорость должна достигаться не сразу, а постепенно. Ускорение космического корабля не должно превосходить совершенно определенной величины.
Ускорением называется прирост скорости за единицу времени. Тело, свободно падающее, увеличивает скорость своего падения за каждую секунду под влиянием притяжения Земли на 9,81 метра в секунду. Эту величину ускорения принято обозначать буквой «g». Следствием земного притяжения является и ощущаемый нами вес предметов.
Человеческий организм, отлично приспособившийся к земным условиям, к земному притяжению, может выдержать далеко не всякое ускорение. Лучше всего могут об этом рассказать пилоты скоростных самолетов, которым при исполнении фигур высшего пилотажа нередко приходится находиться в условиях очень высоких ускорений, так называемых перегрузок. Во время войны в одной из стран гитлеровской коалиции был испытан сверхскоростной истребитель. По замыслу конструкторов, этим истребителем выстреливали, как снарядом, сообщая ему за короткое время чрезвычайно высокую скорость. Затем, уже высоко в небе, летчик начинал сам управлять своим самолетом-снарядом.
Однако от этой идеи пришлось отказаться. После первого же испытания катапульты, выбрасывающей самолет, летчика вынули из-под обломков машины с переломленным позвоночником: чрезмерное ускорение раздавило его.
Максимальное ускорение, которое может выдержать человек, да и то в течение очень короткого времени, исчисляемого несколькими долями секунды, — это 80-90 метров в секунду за секунду. И при этом ускорении человек чувствует себя так, словно все его члены налиты свинцом. Он хочет открыть глаза, но не может, верхнее веко стало таким тяжелым, что мускул уже не в силах поднять его. Чтобы пошевелить рукой, ему надо сделать очень большое усилие: каждый кулак словно превратился в 10-килограммовую гирю, а к каждой ноге словно привешены гири по добрых полсотни килограммов.
Вернемся к электропушке. Да, она может сообщить нашему космическому кораблю требующуюся скорость. Но если мы сделаем ее длиной в 300 метров, — такой была колумбиада в романе Жюля Верна, — ускорение, которое получит корабль, пролетая через ее ствол, раздавит пассажиров.
Для того чтобы уменьшить ускорение, надо растянуть его на более длинный промежуток времени. Надо значительно увеличить длину ствола нашего орудия-соленоида.
Во сколько же раз?
Если мы примем, что человек может при некоторых условиях переносить без вреда для себя ускорение около 40 метров в секунду за секунду, то нам понадобится орудие длиной около... 800 километров! Совершенно очевидно, что создать электропушку такой длины немыслимо.
Если даже увеличить допустимое ускорение до 150 метров в секунду за секунду, то и при этих условиях длина ствола электропушки превысит 200 километров!
Создать такую электропушку невозможно.
Однако использование таких электропушек, стреляющих магнитными снарядами, может быть, и найдет себе в будущем место, — опять-таки с целью направить в космос материалы, снаряжение и т. п., — так сказать, для грузового сообщения.
В настоящее время как орудие с пороховым зарядом, так и электропушку надо исключить из числа средств, которым сможет воспользоваться человек для космических сообщений.
Привяжите на прочном шнуре камень. Раскрутите его и отпустите шнур. Камень вместе со шнуром под действием центробежной силы полетит в сторону.
Этим способом, конечно, нельзя забросить камень в космическое пространство. Слишком мало оборотов можем мы придать камню, раскручивая его рукой. Но центробежная сила может достигать огромных величин. В технике известны случаи, когда она разрывала на части тяжелые маховики, вырывала из роторов паровых турбин лопатки и т. д. И осколки разлетающихся механизмов при этом приобретали очень большую скорость. А нельзя ли использовать центробежную силу для космических путешествий? Привязать космический корабль к ободу огромного диска и, раскрутив его, отцепить корабль. Нет, нельзя.
Диски паровых турбин, делающих три тысячи оборотов в минуту, изготовляют из качественной стали. У обода эти диски обычно бывают раза в три тоньше, чем у ступицы. Инженеры рассчитывают изменение их толщины от обода к ступице таким образом, чтобы они получились «равнопрочными», то есть, чтобы напряжение, которое выдерживает металл от действия центробежной силы, было везде одинаковым. Линейная скорость крайних точек диска в паровых турбинах обычно не превосходит 300-400 метров в секунду.
Если мы захотим сделать такой же равнопрочный диск, обод которого имел бы космическую скорость, то при толщине обода всего в один миллиметр втулка его получилась бы толщиной в несколько километров. Конечно, построить такую втулку невозможно, а значит, невозможно и применить центробежную силу для целей космического полета.
Существуют и другие проекты использования центробежной силы для достижения космических скоростей. Так, предполагается соорудить кольцевой туннель, а по нему пустить вагон — космический снаряд. Он делает там круг за кругом, все время увеличивая скорость. Наконец, кольцевой туннель заменяется прямым, и вагон-снаряд устремляется в космическое пространство. Однако расчеты показывают абсолютную несостоятельность и этого проекта.
Вагон-снаряд, кружась в кольцевом туннеле, будет испытывать огромную центробежную силу. Эта сила по своему действию на пассажиров ничем не будет отличаться от действия ускорения при выстреле. Она точно так же раздавит, искромсает их тела, как если бы они были в снаряде жюльверновской колумбиады.
А для того чтобы перегрузка не превосходила допустимой, хотя бы тех же 40 метров в секунду, кольцевой туннель должен будет иметь диаметр свыше 3000 километров! Это орудие для космических сообщений с трудом уляжется плашмя на всей территории европейской части Советского Союза! А поставить вертикально такой колоссальной величины кольцо не удастся, как это совершенно очевидно, ни в каком случае.
Так что же — значит, и нет путей для человечества в космос? Так и останется человек вечным пленником Земли, и только по сведениям, доставляемым слабыми лучами отраженного света, по тусклым фотографиям и неярким спектрам будет он судить о природе соседних миров? И никогда разве не ступит его нога на красноватую почву Марса или покрытую мелкой пылью почву Луны?
 „Я точно уверен, что и моя... мечта — межпланетное путешествие, — мною теоретически обоснованная, превратится в действительность... Я верю, что многие из вас будут свидетелями первого — заатмосферного путешествия".
К. Э. Циолковский |
ГЛАВА ТРЕТЬЯ
ПОДАРОК ЧЕЛОВЕЧЕСТВУ
ервого марта 1881 года по одной из набережных Петербурга летела роскошная карета. Вдруг наперерез ей метнулась какая-то фигура, быстрый взмах руки — и в карету летит ручная бомба. Грохот взрывов, свистки полицейских, еще взрыв — и все уже кончено... Это по приговору исполнительного комитета партии «Народная воля» был казнен русский император Александр II.
Изготовил бомбу, которой был казнен царь, бывший студент Петербургской медико-хирургической академии Николай Иванович Кибальчич. 17 марта 1881 года он был арестован и заключен в Петропавловскую крепость.
В узкое окно одиночной камеры сквозь толстую решетку и замерзшее стекло невозможно было разглядеть и клочка неба. С подоконника стекал на пол толстый слой льда — целый комнатный глетчер. Стены были покрыты, словно ковром, толстым слоем плесени, образовывавшей причудливые пятна и узоры. Эта камера на время стала вынужденным жилищем молодого революционера.
Приговоренный к смерти, ожидая казни, молодой революционер не думал ни о неудобствах своего жилья, ни о скорой смерти. Он напряженно работал, готовя бесценный подарок человечеству — проект нового летательного аппарата. Такого аппарата, с помощью которого человек мог бы направить свой путь к звездам.
Это был проект аппарата, работающего по принципу ракеты — отдачей вытекающих из сопла газов.
 Приговоренный к смерти, находясь в тесном каземате Петропавловской крепости, молодой ученый Николай Кибальчич обдумывал проект летательного аппарата, который позволил бы человеку разорвать оковы земного притяжения |
«Представим себе, — писал Кибальчич, — что мы имеем из листового железа цилиндр... закрытый герметически со всех сторон и только в нижнем дне своем заключающий отверстие...
Расположим по оси этого цилиндра кусок прессованного пороха цилиндрической же формы и зажжем его с одного из оснований; при горении образуются газы, которые будут давить на всю внутреннюю поверхность металлического цилиндра, но давления на боковую поверхность будут взаимно уравновешиваться, и только давление газов на закрытое дно цилиндра не будет уравновешено противоположным давлением, так как с противоположной стороны газы имеют свободный выход — через отверстие в дне. Если цилиндр поставлен закрытым дном кверху, то при известном давлении газов... цилиндр должен подняться вверх».
Как видно, Кибальчич, этот молодей ученый и революционер, — ему еще не было 27 лет — отлично понимал принцип действия ракеты, отнюдь не полагая, что она движется, отталкиваясь от воздуха струей вытекающих газов, как думали многие и значительно позже него. Его летательный аппарат одинаково хорошо летал бы в воздухе и в безвоздушном пространстве. Принцип действия аппарата Кибальчича является тем единственно возможным в настоящее время принципом, который позволит человечеству осуществить свою вековую мечту — космические путешествия.
С волнением читаем мы предсмертное письмо молодого ученого. «Находясь в заключении, за несколько дней до своей смерти, я пишу этот проект... Если же моя идея... будет признана исполнимой, то я буду «счастлив тем, что окажу громадную услугу родине и человечеству».
 Константин Эдуардович Циолковский является основоположником астронавтики — науки о космических сообщениях |
Через несколько дней смелый революционер, который, может быть, стал бы гениальным ученым, был убит царскими палачами. А его проект, его письмо, его прощальный бесценный подарок человечеству пролежал в тайниках царской охранки до Великой Октябрьской революции.
Палачи утаили его от человечества.
Независимо от Кибальчича, ничего не зная и не подозревая о его проекте, ту же идею — использовать для космических путешествий ракетный двигатель — выдвинул Константин Эдуардович Циолковский.
Трудно перечислить круг интересов Циолковского, — список его опубликованных и неопубликованных работ насчитывает сотни названий. Здесь и геология, и космогония, и аэродинамика, и астронавтика. В 1895 году, изучая вопросы обтекания потоком газов твердых тел различной формы, он построил первую в нашей стране аэродинамическую трубу. Одновременно появился проект аэроплана. Надо напомнить, что до этого только один летательный аппарат тяжелее воздуха — конструкции А. Ф. Можайского — в 1882 году оторвался от Земли, но данные об этом полете вряд ли были тогда известны Циолковскому. В 1895 году появился и первый проект цельнометаллического дирижабля, над совершенствованием которого изобретатель работал до конца жизни.
Но главное в научном наследии Циолковского — его труды по астронавтике. Думать над проблемой полета в космическое пространство Циолковский начал буквально с детских лет. Впервые мысль применить для передвижения в космическом пространстве ракетный двигатель появилась у него около 1883 года. Ученый набросал на листе бумаги беглый рисунок: шар с людьми, висящий в пространстве. Для того чтобы
 Детская игрушка — жестяной пропеллер, взлетающий с раскручиваемой катушки — вот первый предшественник современного самолета |
Это был, конечно, только беглый набросок, подтвержденный не больше чем у Сирано де Бержерака или Жюля Верна, герои которого вывели из равновесия с помощью ракет снаряд, повисший в нейтральной зоне между Луной и Землей. Но в 1903 году Циолковский опубликовал научную работу «Исследование мировых пространств реактивными приборами», в которой идея использования ракеты для космических полетов была развита и глубоко обоснована.
Жестяной пропеллер, со звоном взлетающий с торца катушки, раскручиваемой с помощью шнура, — эта детская игрушка, прототип сегодняшнего самолета и геликоптера, была известна задолго до Можайского и братьев Райт — первых изобретателей самолета. Однако больше столетия люди считали, что будущее полетов по воздуху не за этой игрушкой, а за воздушными шарами и дирижаблями. Велик подвиг пионеров авиации, поднявших в воздух первые полуигрушечные аэропланы, которые, однако, совершенно вытеснили меньше чем за 30 лет неуклюжие летательные аппараты XVIII-XIX веков.
Несколько тысячелетий существовала увеселительная ракета. Мало того, ей нашли применение не только для развлечений и сигнализации, но использовали для переброски канатов на тонущие суда, применяли в военном деле. Но никто до Кибальчича и Циолковского не сумел рассмотреть в этой игрушке, рассыпающей в ночном небе фейерверк разноцветных искр, могучий двигатель, который унесет человека с Земли к звездам.
В этом великая заслуга двух русских ученых.
Кибальчич умер 27 лет. Циолковский прожил большую жизнь. Ему выпало счастье творить и после Великой Октябрьской революции. Он успел разработать теорию полета ракеты, дал математический анализ ее движения, указал на целый ряд важнейших моментов в решении общей задачи — овладения космическим пространством. В продолжение всей своей жизни не оставлял он работ в любимой области. Из скромного учителя физики города Калуги он стал всемирно известным деятелем науки.
Еще в 1903 году Циолковский предложил использовать для целей космического полета не примитивную пороховую ракету, а жидкостный реактивный двигатель. Вот описание этого двигателя, данное изобретателем.
«Представим себе такой снаряд: металлическая продолговатая камера... Камера имеет большой запас веществ, которые при своем смешении тотчас же образуют взрывчатую массу. Вещества эти, правильно и довольно равномерно взрываясь в определенном для того месте, текут в виде горячих газов по расширяющимся к концу трубам вроде рупора или духового музыкального инструмента... В одном узком конце трубы совершается смешение взрывчатых веществ: тут получаются сгущенные и пламенные газы. В другом расширенном ее конце они, сильно разредившись и охладившись от этого, вырываются наружу через раструбы с громадной относительной скоростью. Понятно, что такой снаряд, как и ракета, при известных условиях, будет подниматься в высоту».
Почему же Циолковский в своем проекте отказался от твердого топлива для ракеты и перешел на жидкое? Потому, что твердое топливо, все известные нам взрывчатые вещества, даже самые сильные, выделяют на килограмм веса значительно меньше энергии, чем обыкновенное жидкое горючее. Так, килограмм сильнейшего известного в настоящее время взрывчатого вещества — нитроглицерина выделяет при взрыве всего 1480 килокалорий тепла. А килограмм обыкновенного керосина (без учета веса участвующего в реакции кислорода) выделяет при полном сгорании больше 10 тыс. больших калорий. Разница только в том, что из горючего вещества энергия выделяется постепенно, по мере его сгорания, при взрыве же нитроглицерина энергия освобождается практически мгновенно. Но ведь в ракете такого мгновенного освобождения как раз и не надо. Циолковский подчеркивал, что горючее в его ракете взрывается «правильно и довольно равномерно».
Правда, сравнение, которое мы сейчас привели, не является безукоризненным. Нитроглицерин, взрываясь, не требует для этого участия кислорода воздуха, в реакции же горения керосина обязательно должен участвовать кислород. Но и смесь соответствующих доз керосина и кислорода (керосин в данном случае является горючим, кислород — окислителем, а вся смесь называется обычно топливом) на каждый килограмм сможет выделить 2200 калорий — в полтора раза больше, чем килограмм нитроглицерина.
 Увеселительная пороховая ракета — предшественник двигателей будущих космических кораблей |
Конечно, Циолковский не предполагал сжигать в своей ракете сырую нефть. Отделения для горючего в ракете он предполагал заполнить сжиженными водородом и кислородом. Соединенные в известной пропорции, они образуют гремучий газ — самое сильное, самое калорийное, самое теплотворное из известных Циолковскому видов топлива. Ведь при горении водорода в кислороде на каждый килограмм сгоревшего топлива выделяется свыше 3000 калорий.
Ну что ж? Раз основной принцип определен, двигатель, способный работать в космическом пространстве, найден, принципиальный чертеж космического корабля существует, почему же до сих пор не осуществлена его практическая работоспособная конструкция?
Циолковский вывел основную формулу движения ракеты. Анализ этой формулы показывает, что ракета в космическом пространстве может развить поистине беспредельную скорость. Но для этого она должна израсходовать очень много горючего.
Попробуем разобраться в этом вопросе подробнее.
Вот с космодрома взлетает наш космический корабль. Он огромен и тяжел. С ревом и грохотом вырываются из его кормовых дюз толстые столбы пламени — раскаленных газов, движущихся в сотни раз быстрее урагана. На этих столбах, словно на ходулях, поднимается он над космодромом, все ускоряя свое движение. Вот уже ходули оторвались от Земли, он уже стремительно летит в небо, оставляя за собой огненный след. Через несколько минут он достигнет границы атмосферы, затем разовьет параболическую скорость и тут будет выключен двигатель. Большую часть дальнейшего пути до соседней планеты космический корабль совершит фактически по инерции, хотя на него будут действовать силы притяжения Земли, Солнца и планет.
Совершенно очевидно, что в момент отрыва от Земли корабль весил значительно больше, чем к концу работы реактивных двигателей. Ведь за это время сгорело огромное количество топлива, освобожденная энергия которого и разогнала корабль до космической скорости. Математик назвал бы наш космический корабль «телом переменной массы».
Конечная скорость корабля зависит от массы сгоревшего топлива и скорости истечения газов горения из сопла.
Чем больше скорость вытекающих газов, тем большую скорость разовьет ракета при том же самом количестве сгоревшего топлива.
Теоретически при использовании в качестве горючих сжиженных водорода и кислорода можно было бы получить скорость истечения в 3650 метров в секунду. Но практически в настоящее время на используемых топливах достигнуты скорости в 2000-2500 метров в секунду. Вероятно, путем напряженной работы, используя более калорийные топлива, которые смогут представить нам химики, мы сможем поднять эту скорость до 3500-4000 метров в секунду.
В решении этой задачи придется принять участие ученым разных специальностей. Химикам надо будет выбрать горючее, найти способы его рационального сжигания, теплотехникам — разработать форму камеры сгорания и выхлопного сопла, металлургам — найти жаропрочные и жаростойкие сплавы, отсутствие которых очень тормозит в настоящее время работы по повышению скорости вылетающей струи газов, конструкторам надо будет разработать эффективные системы охлаждения деталей двигателя.
Кроме скорости истечения и массы сгоревшего топлива, конечная скорость ракеты, взлетающей с Земли, зависит от интенсивности сжигания этого топлива, от того, в течение какого времени работал реактивный двигатель. Легко представить себе, что всю массу топлива можно сжечь не спеша, понемногу, газы горения с расчетной скоростью тоненькой струйкой будут вылетать из сопла, а космический корабль как стоял, так и останется стоять на Земле. Усилие, развиваемое при такой работе двигателя, недостаточно для того, чтобы преодолеть силу тяжести.
Чем стремительнее будет сгорать топливо, чем мощнее будет двигатель, тем выше будет ускорение и тем меньше придется нам сжечь топлива для достижения необходимой скорости.
Но мы уже знаем, что человеческий организм в силах переносить только определенной величины ускорение, и чем оно ниже, тем лучше для человека.
Легендарный древнегреческий поэт Гомер рассказывал, что однажды царю Одиссею пришлось плыть на своем корабле по узкому проливу, на обоих берегах которого сидело по страшному чудовищу: одно называлось Сциллой, другое — Харибдой. И оба чудовища подстерегали путешественников.
Конструктора космических кораблей подстерегает сразу несколько таких Сцилл и Харибд.
Он хотел бы увеличить скорость вытекающей из ракетного двигателя струи, но это влечет за собой повышение температуры в камере сгорания, а значит, значительно снижает долговечность двигателя.
Он хотел бы рассчитать корабль на полет с небольшим ускорением, чтобы это не отразилось на самочувствии экипажа корабля, но в этом случае он должен значительно увеличить запасы топлива.
И он с сомнением смотрит на таблицы расчетов. Вот что гласит одна из них, составленная на основании предположения, что мы нагреваем произвольным способом в камере сгорания струю водорода. Эта таблица гласит:
Если температура в камере сгорания равна 2700°, скорость истечения теоретически может достичь 6500 метров в секунду; если ее поднять до 5700°, скорость истечения можно обеспечить в 11 400 метров в секунду. |
Конструктор задумчиво откладывает в сторону эту таблицу. Перед ним другая. Он смотрит на неумолимые колонки цифр:
Если при скорости истечения газов в 2000 метров в секунду мы захотим разогнать космический корабль до параболической скорости, но не допустим ускорения свыше 1,1g (около 11 метров в секунду за секунду), на каждый килограмм груза, которому мы придадим требуемую скорость, нам надо будет сжечь 143 тыс. килограммов горючего! |
Это, конечно, немыслимо! Конструктор решает ухудшить условия жизни экипажа, подвергнуть людей повышенному ускорению. Пусть будет ускорение 10g (около 100 метров в секунду за секунду). Конечно, людям не легко будет перенести такое ускорение, но, во-первых, он, конструктор ракеты, приложит все усилия для того, чтобы облегчить работу экипажа в этих условиях. Он сконструирует специальные гамаки, в которых экипаж будет лежать в это время, чтобы перегрузка равномерно распределялась по всему телу. Во-вторых, ведь время действия перегрузки очень сократится по сравнению с первым вариантом. И трудно сказать еще, что легче переносит человеческий организм — небольшую, но длительную перегрузку или большую, но кратковременную.
Конструктор ищет соответствующую графу:
При той же скорости истечения газов горения, — гласит она, — равной 2000 метров в секунду, при допустимом ускорении 10g, на каждый килограмм полезного груза ракета должна сжечь 358 килограммов горючего. |
Это хотя и лучше, но еще ни в какой мере не устраивает конструктора. Он знает, что самый легкий бак, который сможет вместить 358 килограммов горючего, будет весить не один, а 30-35 килограммов! Ведь даже обыкновенное ведро, содержащее 10 килограммов воды, весит около килограмма!
Может быть, так будет выглядеть первый обитаемый искусственный спутник Земли. Он будет снабжен реактивным двигателем 1, парашютом 2 для торможения при спуске и выдвижными крыльями 3 для планирования. Герметическая кабина астронавта из прозрачного органического стекла 4 снабжена металлическими шторами для предохранения астронавта от ожогов солнечными лучами. Большую часть объема искусственного спутника занимают баки с горючим 5 и окислителем 6 для работы реактивного двигателя в случае необходимости увеличить заторможенную сопротивлением воздуха скорость полета, а также при посадке
Конструктор начинает выискивать возможности повышения скорости истечения газов. Для этого надо повысить температуру в камере сгорания, а значит, найти новые высококалорийные топлива. Это влечет за собой необходимость предусмотреть интенсивное охлаждение деталей двигателя, входящих в соприкосновение с горячими газами, в первую очередь камеры сгорания и сопла. А что если сделать их пористыми и сквозь эти поры подавать, продавливать внутрь жидкое горючее? Испаряясь на поверхности этих деталей, оно будет поглощать большое количество тепла и тем самым охлаждать их. И конструктор решается увеличить скорость истечения газов до 5000 метров в секунду. Таблица, которую он держит перед глазами, сообщает ему, что:
При скорости истечения газов в 5000 метров в секунду и допустимом ускорения в 10g для того, чтобы придать требующуюся космическую скорость 1 килограмму ракеты, надо сжечь 10 килограммов топлива. |
Соотношение весов получается как раз таким, как у ведра — металлического сосуда, наполненного жидкостью. Создать конструкцию тары с таким соотношением весов можно, — это будет тонкостенная жестяная бочка, наполненная горючим, но ни для двигателя, ни для пассажиров, ни для приборов ни грамма веса уже не останется. А ведь нельзя сжечь все топливо при взлете, надо его взять и с собой для посадки на планету и для возвращения на Землю. Это тоже полезный груз.
Что же делать. Дальнейшего увеличения перегрузки человеческие организмы не вынесут, — этот путь закрыт. Дальнейшего повышения скорости истечения газов горения при современном уровне техники ожидать трудно. Конструктор откладывает в сторону свои таблицы.
 Вот как зависит количество топлива, необходимого для сообщения 1 кг массы космической скорости, от скорости истечения газов из сопла реактивного двигателя и допустимого ускорения |
Отношение масс ракеты до взлета (ракеты с полным запасом горючего) и ракеты, набравшей уже требующуюся космическую скорость, получается при имеющихся у нас научно-технических возможностях таким, которое исключает возможность сооружения космического корабля. Железной логикой цифр конструктор доказал, что космический полет при существующем уровне развития техники невозможен.
Так ли это?
 Выгорело топливо в первой ступени, и она отцепилась, уменьшая массу ракетного поезда. Эта идея К. Э. Циолковского открывает реальную возможность космических сообщений средствами современной техники |
Да, это так. И конструктором, впервые сделавшим все эти выкладки, может быть, не совсем в изложенной нами последовательности, был сам Циолковский.
Что же делать? Ждать, когда химики найдут сверхкалорийные, ультратеплотворные тяжелые топлива, а металлурги изготовят сверхтугоплавкие, ультражаростойкие материалы?
Нет. Искать принципиально новые решения вопроса.
Советский инженер Фридрих Артурович Цандер внес свою долю в решение проблемы космического полета. Самый трудный участок пути космического корабля, говорит он, — это первый участок — взлет и движение через атмосферу. Пусть этот участок наша ракета пройдет на крыльях.
— Крылья?! Лишний вес!
— Крылья можно сделать из горючих материалов, — отвечает Цандер, — из сплавов магния, лития, алюминия. Пройдя атмосферу, в космическом пространстве, эти ненужные уже крылья можно просто сжечь как топливо для двигателя корабля.
Что же? Это уже не так плохо, сжечь часть «ведра» в качестве горючего. Но это еще не кардинальное решение проблемы.
Новую идею выдвинул Циолковский. Он предложил направить в космическое пространство не одиночную ракету, а целый космический поезд. Самую маленькую ракету, ту, которая должна отправиться на разведку иных миров, несет в качестве полезного груза большая ракета, которая в свою очередь является пассажиром еще большей ракеты. Количество таких ступеней определяется скоростью, которую требуется развить.
Работают ракеты в обратной последовательности. Вот стоит на старте такой трехступенчатый поезд ракет. Первыми начинают работать двигатели самой крупной ракеты. Она подпрыгивает и стремительно исчезает в небе, неся на себе своих пассажиров. Дальнейшее наблюдение за нею ведется с помощью телескопа.
Исчерпав все топливо, достигнув определенной высоты и развив некоторую скорость, этэ ракета внезапно отделяется, бросает своих «пассажиров» на произвол судьбы. Но только этого момента И ожидала вторая по величине ракета. Из сопел ее реактивных двигателей протянулись назад огненные нити. Сжигая свое горючее, она продолжает путь, еще увеличивая скорость.
 Тесным строем взлетела по другому проекту К. Э. Циолковского космическая армада. На лету происходило переливание горючего в баки соседних ракет |
Когда выгорит горючее и в этой ракете, она отцепится и начнет работать третья, последняя. Она уже сможет развить требующуюся космическую скорость.
Расчеты убедительно подтвердили правильность этой идеи Циолковского. В последние годы уже были разработаны практически выполнимые проекты составных космических поездов, способных долететь, например, до Луны. Один из таких проектов, например, предусматривал создание десятиступенчатой ракеты, общий начальный вес которой составлял 63 тонны. Запуск этой ракеты позволил бы забросить на Луну груз с массой в 4,5 килограмма.
Это, конечно, не много. Но разве это меньше первых прыжков еще не умевших летать аэропланов начала века?!.
Правильность и плодотворность этой идеи Циолковского нашли в наше время и опытное, практическое подтверждение. Еще со второй мировой войны известна всем германская ракета «Фау-2». Развивая максимальную скорость около 1,6 километра в секунду, она при вертикальном запуске поднимается на высоту в 185 километров. Другая довольно широко известная ракета — «Вак Корпораль» развивает максимальную скорость в 1,2 километра в секунду и достигает высоты в 70 километров.
В 1949 году эти две ракеты соединили в одну. Пассажиром более тяжелой ракеты — «Фау-2» — сделали легкую ракету «Вак Корпораль». Установили механизмы, которые отцепляли «всадника» от «лошади», когда горючее в баках «Фау-2» выгорало до капли. Сконструировали дополнительные механизмы, которые включали двигатели маленькой ракеты как раз в тот момент, когда она отцеплялась от большой. И ракеты запустили.
На первый взгляд кажется, что достигнутая меньшей ракетой высота должна в крайнем случае равняться сумме высот, достигаемых обеими ракетами порознь, то есть составлять величину около 250 километров.
В действительности же ракета «Вак Корпораль» достигла при этом полете высоты 402 километра! Это произошло потому, что работа двигателя второй ракеты совершалась уже тогда, когда ракета имела довольно значительную скорость. А в этом случае незначительное увеличение скорости вызывает значительный рост дальности полета.
В 1895 году К. Э. Циолковский напечатал научно-фантастическую повесть «Грезы о земле и небе». Эта небольшая книжечка, всего в несколько десятков страниц, с увлечением читается и учениками 8-го класса средней школы, еще не знающими ни тригонометрии, ни логарифмов, и седовласыми учеными, стоящими на вершинах современного знания. Написанная в занимательной беллетристической форме, эта книга является по существу глубокой научной работой. В частности, в ней К. Э. Циолковский впервые выдвинул идею создания искусственных спутников Земли.
Сегодня астронавты предполагают, что такой спутник будет иметь большое значение во всей проблеме космического полета. Что же такое искусственный спутник?
Выводя из данных нескольких тысяч наблюдений свои законы движения планет вокруг Солнца, Иоганн Кеплер вряд ли хоть на мгновение мог подумать, что настанет день, когда человечество своими руками создаст новые планеты, которые двинет по путям, рассчитанным в соответствии с открытыми им, Кеплером, законами.
А именно о создании таких искусственных планет и идет сейчас речь.
Трудно сразу с Земли отправить космическую ракету, даже состоящую из многих ступеней, на Марс или на Венеру. Значительно легче и проще отправить ракету в полет вокруг Земли, сообщив ей круговую скорость.
 «Пассажир» тяжелой ракеты «ФАУ-2» — легкая ракета «Вак Корпораль» достигла рекордной высоты — свыше 400 километров |
Эта летящая вокруг Земли ракета и является первым искусственным спутником. Предположим, что она достаточно велика и на ней есть люди. Тогда она станет первым поселением человека в космическом пространстве. С этим поселением принципиально не очень сложно будет установить регулярную связь, направляя туда автоматически действующие грузовые ракеты. Материал, из которого сделаны эти ракеты, и все то, чем они нагружены, может пойти на расширение искусственного спутника.
Конечно, недешево будет стоить отправка каждого килограмма груза с Земли на искусственный спутник. Его обитателям придется стремиться к тому, чтобы ограничить список грузов, идущих для их личного пользования. Тем более что там, в пространстве, можно получать все, необходимое для жизни, в неограниченном количестве. С помощью гигантской оранжереи, которую создадут на искусственном спутнике, его жители установят полный круговорот воды, кислорода, пищевых веществ.
С помощью грузовых же ракет на искусственном спутнике можно будет создать большие запасы горючего и, наконец, по частям собрать ракету для полета на Луну, на Марс, даже к Юпитеру или Сатурну.
Эта ракета не будет похожа на те тяжелые, массивные, обтекаемые ракеты, которые прибывали на искусственный спутник с Земли. Ведь там, в космическом пространстве, нет тяжести, нет сопротивления воздуха. Ракета, которая полетит с космического спутника, сможет иметь любую форму, которая окажется наиболее целесообразной для размещения в ней экипажа, горючего, двигателей.
Скорость, которую должна будет развить ракета, отлетающая с искусственного спутника в дальний рейс, будет значительно ниже скорости ракеты, улетающей в этот же рейс с Земли.
Действительно, для того чтобы отправиться с Земли, например, на Марс, необходимо развить (не учитывая скорости вращения Земли вокруг оси) скорость около 11,6 километра в секунду. А для такого же рейса с искусственного спутника будет достаточно развить скорость всего около 3,6 километра в секунду. Ведь искусственный спутник уже имеет космическую скорость, которая и используется при отлете с него.
Таким образом, искусственный спутник — пересадочная станция на пути к звездам — может значительно облегчить осуществление космических путешествий.
В каком же состоянии находится сегодня ракетная техника, каковы ее предельные достижения, как близко мы подошли к осуществлению вечной мечты человечества?
На эти вопросы мы постараемся ответить в следующей главе.