«Юный техник», 1961 г., № 11, стр. 46-48, вкл

ИСКУССТВЕННАЯ ЛУНА


В редакцию пришло письмо из Японии. Его автор, Навахами Ютака, пишет:

«Я знаю о журнале «Юный техник» потому, что в наших газетах часто печатаются статьи из него.

Я работаю в городе Хамамацу на станкостроительном заводе и очень интересуюсь космонавтикой. Если где-либо демонстрируется научный или фантастический фильм на эту тему, я обязательно иду смотреть его. Часто читаю статьи о космосе и ракетах в газете.

Читал я также об идее сооружения плотины в Беринговом проливе, которая поможет смягчить климат Аляски и Сибири,













и о сооружении вокруг земного шара кольцеобразного спутника, который позволит сделать теплее климат всей Земли. Когда я читаю подобные статьи, где рассказывается о таких фантастических замыслах, я испытываю огромное удовольствие.

Идеи эти грандиозны по размаху, но осуществить их можно. Сейчас постепенно осуществляется все то, что до сих пор считалось фантазией.

Я прошу вас познакомиться с моей фантастической идеей. Это проект «спутника-осветителя», как я его назвал.

Плотину, подобную той, что советский ученый предлагает соорудить в Беринговом проливе, придется строить и днем и ночью. Я думаю, что если осуществить мой проект, то ночью можно будет обойтись без электрического освещения.

Надо запустить искусственный спутник. Только в отличие от всех запущенных прежде спутников он должен быть неподвижным: висеть в небе над заданным местом. Если такую искусственную Луну снабдить небольшим ракетным двигателем, то можно будет управлять ею с Земли, направляя в нужное место. По моему мнению, для этой дополнительной ракеты не потребуется много горючего.

Я не знаю, каким способом рассчитать размеры искусственной Луны, но мне представляется, что если снабдить ее хорошим отражателем, то свет ее будет намного ярче чем свет настоящей Луны. Луна круглая, и поэтому отраженные ею лучи не все попадают на Землю. Спутник-осветитель должен иметь отражатель в виде пиалы — вогнутое зеркало. Если запустить спутник в пункт, который не так далеко удален от Земли, как Луна, то не нужно, чтобы его площадь и диаметр были такими же большими, как у Луны.

Если спутник-осветитель сделать из упругого материала, то можно вывести его на орбиту и там надуть. Поверхность, которая будет служить зеркалом, надо покрыть слоем металла. Можно сделать несколько таких отражателей малого размера, собранных в одном месте. Если один из них разрушится, столкнувшись с метеором, то весь комплекс не будет выведен из строя.

Я думаю, что близок день, когда люди всего мира забудут слова «восточный лагерь» и «западный лагерь» и все вместе отдадут свои силы на изучение космических и других мирных проблем».

Мы обратились к кандидату физико-математических наук В. Д. Курту с просьбой высказать мнение о письме. Вот что он нам ответил:



На первый взгляд предложение г-на Каваками Ютака кажется совершенно фантастическим. Создать искусственную Луну, которая освещала бы выбранный участок земной поверхности с такой яркостью, чтобы при ее свете было бы возможно вести сложные строительные работы! Но попробуем подойти к этой задаче с цифрами в руках...

Предположим, что участок земной поверхности, который мы хотим осветить с помощью искусственного спутника, имеет в поперечнике 50 км. Пока светит Солнце, все в порядке. Но вот Солнце заходит за горизонт и его лучи уже не попадают на выбранную нами площадку; там наступает ночь.

Поместим теперь над нашей областью земной поверхности зеркало — искусственную Луну. Для того чтобы этот спутник-зеркало постоянно висел над выбранной нами точкой Земли, его надо поместить на расстоянии 36 тыс. км от центра Земли (так называемый «суточный спутник»). Почему — об этом потом. Зеркало перехватит часть солнечных лучей и направит их на выбранную нами площадку. Если оно пошлет параллельный пучок лучей, то, очевидно, освещенность на площадке будет такой же, как если бы ее освещали прямые солнечные лучи, то есть на площадке стоял бы вечный день. Ясно, что для создания параллельного пучка света поперечником 50 км надо иметь зеркало диаметром тоже 50 км. Однако такое сильное освещение нам, по существу, и не нужно. Ведь и при лунном освещении, которое слабее солнечного в полмиллиона раз (точнее — в 465 тыс. раз), тоже кое-что видно. Правда, свет от Луны для большинства работ, в том числе и для простого чтения, все же слишком слаб: освещенность от него всего 0,1 люкса, что соответствует освещенности от 25-ваттной лампочки, помещенной на расстоянии 80 м. Выберем на площадке освещенность в 25 люксов: такую освещенность дает 25-ваттная лампочка на расстоянии 1 м. Этого вполне достаточно для чтения даже мелкой печати. Освещение будет в 250 раз сильнее лунного, хотя и в 500 000/250 = 2 000 раз слабее солнечного. Это позволит нам в 2 тыс. раз уменьшить площадь зеркала, посылающего на Землю пучок отраженных солнечных лучей. Диаметр же его уменьшится в √2 000 ~ 45 раз, то есть с 50 км до 50/45 = 1,1 км. Зеркало диаметром в километр — эту величину в наше время замечательных достижений науки и техники нельзя считать фантастической с технической точки зрения. Если это зеркало представляет собой лист алюминия толщиной 0,01 мм, то оно будет весить немногим больше 20 т.

Теперь осталось выяснить, почему «суточный спутник» должен находиться на расстоянии 36 тыс. км от центра Земли.

Чтобы спутник постоянно «висел» над одной и той же точкой Земли, его период обращения должен быть равен периоду вращения Земли вокруг оси, то естъ 1 суткам. Вспомним третий закон Кеплера: квадраты периодов обращения спутников вокруг планеты относятся так же, как кубы их средних расстояний от центра ее. У Луны, которая находится от центра Земли на среднем расстоянии 334 тыс. км, период обращения равен 27,3 суток. Отсюда, обозначая искомое расстояние «суточного спутника» от Земли через х, имеем пропорцию


откуда х = 36 000 км.

Я думаю, что предложение г-на Каваками Ютака не будет осуществлено по другой причине: нужное для ночных работ освещение значительно дешевле и проще получить с помощью обычных электрических прожекторов. Впрочем, такой подсчет — дело экономистов. Кроме того, возможно, что в недалеком будущем запуск спутника будет обходиться намного дешевле, чем сегодня. Во всяком случае, тот факт, что японский труженик с восторгом смотрит на достижения советской космонавтики и считает что ей под силу осуществление любой фантазии, очень примечателен.