Борис Ляпунов - Открытие мира (Издание второе, переработанное и дополненное)
Новые идеи выдвигал и Циолковский. После Великой Октябрьской социалистической революции к нему пришло заслуженное признание. Советское правительство окружило ученого заботой и вниманием. Работая, он продолжал поиски, искал ответа на вопрос, как преодолеть трудности, связанные с получением космических скоростей.
В двадцатом году, вернувшись к повести «Вне Земли», он написал: «От простой ракеты перешли к сложной, составленной из нескольких простых». Громадная ракета разделена на отдельные ячейки, в каждой из которых есть свой ракетный двигатель и запас топлива. Работать они могут все одновременно или поочередно. Так уже легче: груз как бы разбит на части. Но… облегчение весьма относительное: ведь отработанный отсек ракеты остается мертвым балластом, его надо тащить с собой, а для этого понадобится горючее.
А что, если сбрасывать ненужный балласт, облегчая движение всему кораблю? Через девять лет Циолковский выпускает книгу «Космические ракетные поезда».
«Одиночной ракете, чтобы достигнуть космической скорости, надо давать большой запас горючего, — отмечает он. — Поезд же дает возможность или достигать больших космических скоростей, или ограничиться сравнительно небольшим запасом составных частей взрывания».
«Поезд» — название не совсем удачное. В ракетном поезде нет вагонов, он состоит из одних паровозов. Это соединение нескольких ракет. Каждая из них способна тянуть или толкать остальные.
Как эстафету, передают ракеты друг другу право вести весь составной межпланетный корабль. Скорость его постепенно возрастает. Сделав свое дело, ракеты-ускорители отделяются и возвращаются на Землю. Последняя оставшаяся ракета с пассажирами и полезным грузом побеждает силу тяжести, и ее скорость достигает космической.
Как вывод из основного закона ракетного полета, Циолковский наметил два пути повышения скорости ракеты: увеличение запаса топлива и увеличение скорости истечения газов. Идеей составной ракеты он подсказал еще одну возможность: чем больше число ракет в поезде, тем больше окончательная скорость.
Теоретически восьмиракетный поезд, снабженный топливом, которое мы уже имеем или получим в ближайшем будущем, мог бы вырваться в мировое пространство. Вдобавок ракеты-ускорители не пропадают даром: их можно возвратить и использовать снова и снова, чтобы отправить в путешествие сколько угодно поездов.
Конечно, составную ракету построить не так-то просто. Однако теперь, спустя четверть века после рождения идеи, жизнь начала подтверждать верность найденного Циолковским пути. Круговая скорость — восемь километров в секунду, вторая космическая скорость — свыше одиннадцати километров в секунду — таковы результаты, достигнутые ракетным поездом благодаря успехам современной техники.
Циолковский прекрасно отдавал себе отчет в том, насколько все-таки сложное и дорогое дело ракетные поезда. Поэтому он до конца своих дней, даже будучи тяжело больным, настойчиво искал более простых путей достижения космической скорости.
И вот, наконец, он сообщил о новом открытии:
«Сорок лет я работал над реактивным полетом, в результате чего дал — по общему признанию, первый в мире — теорию реактивного движения и схему реактивного корабля. Через несколько сотен лет, — думал я, — такие приборы залетят за атмосферу и будут уже космическими кораблями. Непрерывно вычисляя и размышляя над скорейшим осуществлением этого дела, я натолкнулся на новую мысль относительно достижения космических скоростей.
Последствием этого открытия явилась уверенность, что такие скорости гораздо легче получить, чем я предполагал. Возможно, что их достигнут через несколько десятков лет, и, может быть, современное поколение будет свидетелем межпланетных путешествий».
Переливание горючего в полете — вот этот новый прием достижения высоких космических скоростей. С Земли стартует не поезд, а несколько соединенных бок о бок ракет. Их двигатели работают одновременно, все они набирают скорость, пока не израсходуют часть топливного запаса. Тогда половина ракет пополняет свои баки за счет остальных. Пустые отделяются и возвращаются на Землю, оставшиеся продолжают лететь, уже полностью заправленные топливом.
Этот прием повторяется несколько раз, и в конце концов остается последняя, пассажирская ракета, разогнанная остальными уже почти до космической скорости. Как и раньше, ракета теперь не бессильна, ее баки полны: еще одно решающее усилие — и на циферблате указателя скорости стрелка доходит до заветной цифры.
В ракетном поезде ускорители берут на себя тяжесть огромного запаса топлива, которую не под силу нести одной ракете. Однако каждый ускоритель должен толкать весь поезд и, значит, иметь двигатель с чрезвычайно большой тягой.
В новом варианте составной ракеты ускорители не только делят между собой топливный запас, но и соединенными усилиями, работой всех своих двигателей, а не какого-нибудь одного, помогают достигнуть космической скорости.
Есть проекты, идеи, мысли, которые принадлежат будущему, и оценить их по достоинству может только время.
Более четверти века прошло со времени рождения первого в мире самолета до торжества авиации. Десятилетия ждала воплощения идея реактивного двигателя. Столетие понадобилось, чтобы набросок совершенного теплового двигателя — газовой турбины — превратился в инженерный проект, а затем в реальную машину.
Ракета на жидком топливе, предложенная Циолковским в начале нашего века, поднялась в воздух лишь в конце двадцатых годов. Но разве мог кто-нибудь тогда, глядя на ее робкий взлет, сказать, что уже полтора десятилетия спустя она будет совершать полеты на сотни километров! А от ракеты-спутника Земли и межпланетной ракеты тогда, казалось, отделяли нас многие десятки лет… Жизнь внесла свои поправки: от первого взлета ракеты до первого спутника прошло всего двадцать восемь лет!
Так и сейчас трудно оценить полностью все значение трудов Циолковского и других ученых, решающих проблему достижения космических скоростей. Вероятно, и сейчас развитие техники внесет что-то новое, чего нельзя было ранее предугадать. Возможно, будут предложены другие проекты, намечены иные, более короткие и менее сложные пути.
ПИОНЕРЫ ПОКОРЕНИЯ КОСМОСА
У этого шарика с длинными усами антенн оказалась самая удивительная судьба, какую только можно себе представить для творения человеческих рук.
Стремясь сохранить для грядущих поколений память о наших днях, двадцать лет назад на Всемирной выставке в Нью-Йорке американцы погребли глубоко в земле «бомбу времени». В прочный металлический футляр положили наиболее характерные предметы нашего века, в число которых попали библия, сигареты «Кэмел» и модная дамская шляпка. Вот чем хотели поразить они своих далеких потомков — жителей семидесятого века. Неизвестно, конечно, какие мысли вызовет такая находка.
Наш же шарик «прожил» всего девяносто четыре дня. Он залетел в космос и не вернулся на Землю. На Всемирной выставке в Брюсселе миллионы людей увидели копию первого искусственного небесного тела. Оригинал не сохранился, но память о нем, несомненно, переживет века, и человечество навсегда сохранит сознание величия этого шага — запуска первого спутника.
Пионер покорения космоса имел скромный и отнюдь не внушительный вид. Размером с большой мяч, он поблескивал гладко отполированной металлической поверхностью. Ничего загадочного не было и в торчащих в разные стороны штырях антенн. И тем не менее при взгляде на него люди испытывали какое-то особенное чувство. Появился ничтожно малый по сравнению с планетами, но полноправный член солнечной семьи! Как и они, как и Луна, этот шарик подчинялся законам небесной механики, хотя был создан не природой, а людьми! Он превратил человека в гражданина вселенной, он доказал, что людям покорятся просторы космоса, как некогда покорилась Земля.
Одна цифра, связанная с первым спутником, поразила иностранных ученых. Некоторые из них даже спрашивали у советских коллег: не ошибка ли это? Может быть, запятая здесь стоит не на месте — не 83,6, а 8,36? Речь шла о весе. Да, он был достаточно велик. За каждый килограмм, посланный в космос, в путешествие вокруг Земли, надо платить дорогой ценой — огромной тратой энергии. А успехи химии ракетных топлив, в свою очередь, достаются тяжелым трудом, годами опытов, обширными изысканиями целой армии людей. И не одних только химиков, а инженеров и ученых самых разных специальностей, ибо ракета-спутник воплощает в себе достижения «переднего края» ряда отраслей техники, ряда областей науки.
Еще большее изумление вызвала другая цифра. Вес аппаратуры и оборудования второго советского спутника составил 508,3 килограмма! Герметическая кабина с Лайкой уже явилась богато оборудованной лабораторией для изучения на опыте вопросов космической медицины. Кроме нее, в передней части ракеты, превратившейся в спутник, разместились еще разнообразные приборы. Одни из них несли «службу Солнца» — регистрировали излучения, которые поглощаются атмосферой и не доходят до поверхности Земли. Другие служили «ловушками» космических лучей. Третьи отмечали температуру и давление. Два радиопередатчика, питание для них и всего приборного хозяйства, аппаратура, передающая результаты измерений, — дополняли груз.
