Константин Циолковский - Вне Земли
Затихло общество, приготовляясь внимательно слушать.
- Начнем с температур, - продолжал Ньютон. - Представим себе вычерненную сажей плоскость, перпендикулярную к солнечным лучам. Она поглощает почти все падающие на нее лучи. Другая, обратная ее сторона не должна терять теплоты. Если, например, она будет покрыта полированным серебром, то это почти осуществится. Такая пластинка в эфирном пространстве теряет теплоту пропорционально четвертой степени ее абсолютной температуры. Это и есть закон Стефана и Вина, на который мы будем опираться при дальнейших выводах. Насколько он правдоподобен, видно из вытекающих следствий. Постоянные этого закона, определяемые путем опыта, дают возможность решить множество интересных для нас задач. Вот мои личные вычисления. Температура поверхностных частей Солнца составит около 6? тысяч градусов Цельсия. Даю обыкновенную температуру; абсолютная начинается ниже нуля Цельсия на 273н. Абсолютный нуль, по известной гипотезе, начинается с действительного отсутствия теплоты в теле. Температура указанной черной пластинки, на расстоянии Земли, может достигать 152н тепла. Это есть предельная высшая температура, которая может быть получена на Земле, Луне и телах, расположенных в эфирном пространстве на таком же расстоянии от Солнца, как и наша планета. Это также максимальная температура оранжерей и ракет наших новых колоний поблизости Земли. Ее достаточно, чтобы жарить мясо. Но я не буду говорить про другие способы, - например, с помощью зеркал, увеличивать эту температуру. Даем тут опять максимальную температуру по Цельсию, по на разных расстояниях от Солнца, приняв расстояние до Земли за единицу. Расстояние от Солнца 1 2 3 4 5 9 16 25 36 Температура по Цельсию 152 27 27 61 83 131 167 188 202 Расстояние от Солнца Беск 1/2 1/3 1/4 1/9 1/16 1/25 1/36 0 Температура по Цельсию 273 322 450 577 1002 1427 1852 2277 6427
- Из этой таблицы уже видно, что крайний верхний предел наших путешествий в ракете - удвоенное расстояние от Солнца, т. е. около 150 миллионов километров от орбиты Земли или 175 миллионов от орбиты Марса к Юпитеру.
- Но позвольте, - возразил Лаплас, - разве мы не можем употребить для повышения температуры в ракете и оранжерее зеркала: плоские, цилиндрические и сферические?
- Можем, - ответил Ньютон. - В особенности здесь, где нет относительной тяжести и где зеркала легко сделать очень тонкими. На планетах мы уже встретили бы затруднения.
- Но есть и еще средства увеличить температуру оранжерей, именно: если их стекла будут свободно пропускать свет и вообще лучи высокой преломляемости и не выпускать лучи темные, тепловые низкой преломляемости...
- Совершенно верно, дорогой Франклин, - ответил Ньютон. - Тогда лучи Солнца будут входить в оранжерею, превращаться там в темные и оставаться в оранжерее, отчего температура и повысится значительнее наших расчетов. Но точных данных о степени повышения температуры таким способом у меня пока нет. Опять-таки для исследований и справок придется обратиться к Земле, а теперь этот вопрос приличнее отложить...
- Так или иначе, - сделал заключение Иванов, - с помощью ли зеркал или другими способами, но путешествие за Марс, может быть, со временем продолжится до Юпитера и даже дальше...
- Ничего не имею возразить против этого, - ответил Ньютон. - Но вот позвольте предложить вам таблицу наибольших температур для разных планет: Планеты Расстояние от Солнца Температура по Цельсию Меркурий
0,39 +407 Венера 0,72 +227 Земля 1,00 +153 Марс 1,53 +83 Юпитер 5,20 -83 Сатурн 9,54 -134 Уран 19,18 -176 Нептун 30,05 -195
- Отсюда видно, что максимальная температура внутренних планет ("нижних") чрезмерно велика, но для путешествующей ракеты выгодна в техническом отношении, - сказал Ньютон.
- В техническом?! -заметил один из слушателей. - Но не будет ли слишком высока температура?
- Не забывайте, - возразил Ньютон, - что в таблице дана высшая идеальная, едва осуществимая на практике степень тепла, - как для Земли +153н. Вообразите ту же пластинку, нормальную к лучам и также полированную с задней стороны, но покрытую с передней части уже не сажей, а поверхностью более способной отражать и рассеивать падающие на нее лучи света. Тогда температура будет ниже. Она будет ниже нуля, даже может дойти до 273н холода, или до абсолютного нуля, если все лучи Солнца, падающие на нее, будут отражаться, тогда как другая сторона, будучи покрыта сажей, будет все лучи рассеивать в эфирное пространство. Этот вывод справедлив для каждой такой пластинки. Без сомнения, Это осуществимо только отчасти, но все же указывает на возможность достижения ближайших планет - Меркурия и Венеры - и даже еще большего сближения ракеты с Солнцем. Если бы мы не устали, то мы и сейчас бы могли туда отправиться в полной безопасности. Чтобы не сгореть, нам тогда только бы пришлось открывать черную часть задней поверхности ракеты и закрывать переднюю, прозрачную, высеребренными ставнями. Мы могли бы даже, если бы только захотели, замерзнуть в нашей ракете у самого Солнца или, по крайней мере, очень близко от него.
- Удивительно! - восхищались слушатели.
- Итак, - заключил Иванов, - путешествия в ракете ближе к Солнцу и дальше от него совершенно обеспечены в теоретическом отношении...
- Да! - сказал Ньютон. - Но этот вывод сейчас же теряет свою силу при спуске на планеты. Опять будем говорить прежде всего о температуре. Вообразим изолированный черный шарик в Эфирном пространстве, т. е. некоторое подобие планеты. Он теряет в 4 раза больше тепла, сравнительно с нашим двухсторонним диском; поэтому средняя его температура будет ниже в 1,4 раза (корень четвертой степени из четырех). Таким образом, найдем для разных планет следующую среднюю температуру по Цельсию:
Меркурий +200н, Венера +90н, Земля +27н, Марс - 23н, Юпитер - 138н, Сатурн - 174н, Уран - 204н, Нептун - 218н. На самом деле, средняя температура Земли не +27н, а только около 14н или 15н. Чем же это объяснить? Дело в том, что не все лучи Солнца поглощаются планетой, часть их рассеивается облаками, водой, снегами, песками, горами, - вообще почвой того или иного свойства. На основании указанного несогласия температур можно вычислить, что Земля воспринимает около 80% лучей Солнца, остальные же 20% рассеивает и отражает в небесное пространство; если бы и другие планеты, как Земля, отбрасывали пятую часть лучей, то температура планет получилась бы такая: Меркурий +176н, Венера +72н, Земля +14н, Марс -35н, Юпитер -145н, Сатурн -179н, Уран -207н, Нептун -221н. Средняя температура астероидов заключается между -35н и -145н. Трудно поэтому предположить, чтобы Марс при средней температуре 35н холода содержал в своих каналах и морях жидкую воду. Ведь температура его ниже средней температуры Земли на целых 49н. И на Земле немалая доля ее поверхности вечно покрыта льдом, снегом с промерзшею землей. Конечно, условия почвы и атмосферы у Марса другие. Если бы допустить одинаковые, то на экваторе Марса нашли бы среднюю температуру на 49н ниже, чем на земном экваторе, т. е. не менее 25н холода. Какая же там может быть вода?
