Ф Биро - Досье внеземных цивилизаций
Первый способ контакта, приходящий на ум, - это, естественно, путешествие. Прежде всего, это традиционная форма контактов на Земле. Лишь путешествия дали возможность познавать окружающее, и мы предпочитаем его всем другим способам - главным образом, по эмоциональным причинам. Первая высадка человека на Луне - тому доказательство. Репортаж об этом собрал у телеэкранов десятки миллионов зрителей, хотя было известно, что этот визит Х на далекую планету не внесет в науку ничего принципиально нового, что его можно было бы совершить несколько позже и без участия человека.
Мысль о путешествиях немедленно приходит на ум и потому, что необычайное развитие
навтики позволяет теперь надеяться на то, что в начале века было лишь мечтой. Менее чем за полтора десятилетия ученые в этой области достигли таких высот, которых даже самые смелые фантасты не могли представить. Запуск первого орбитального спутника в 1957 году, первый лунный аппарат в 1959, первая высадка на Луне в 1969... и, по всей вероятности, первая высадка на Марсе еще до 1985*. Кто станет отрицать, что исследования землян будут и дальше продолжаться в том же темпе и позволят нам через несколько десятилетий достичь границ Солнечной системы, а то и пойти дальше?
В 1908 году выдающийся астроном из Гарварда Уильям Г.Пикеринг говорил: "Невежественные люди часто воображают себе гигантские летающие машины, пересекающие Атлантический океан с пассажирами на борту, подобно нашим современным пакетботам. Не рискуя ошибиться, можно сказать, что эти идеи совершенно химеричны".
Как видим, воображение невежд нередко точнее рисует картины будущего, чем титулованные ученые. Однако ошеломляющие успехи, достигнутые в области космических полетов, не должны вводить нас в эйфорическое состояние. Наша технология еще во младенчестве. Не надо, например, забывать, что все космические аппараты были запущены ракетами на химическом топливе, которые работают только несколько минут после старта. Потом реактивные ступени одна за другой отбрасываются, и аппарат - предназначен ли он оставаться на околоземной орбите, направляется ли к Луне или иной планете, - продолжает свой путь без двигателя. Правда, он оснащен небольшими дополнительными ракетами, чтобы при необходимости корректировать траекторию, но их мощности
* Этот проект не осуществлен до сих пор. - Прим. пер. 173
недостаточно, чтобы служить спутнику двигателем, а значит, разгонять его, сокращая время полета.
Таким образом, траектория космического аппарата строго установлена законами небесной механики, поэтому точность полета "Аполлона" гораздо менее удивительна, чем представляется человеку неискушенному. Ведь понадобилось бы огромное количество топлива, чтобы ускорить или замедлить полет хотя бы на несколько суток. Это очень серьезное ограничение.
Зато у законов Ньютона, неумолимо управляющих межпланетными путешествиями, есть большое преимущество перед обыкновенными двигателями: они не ломаются! Можно сказать, что во время собственно полета пассажиры космического корабля находятся в большей безопасности, чем на трансатлантическом воздушном лайнере.
Даже недавняя авария на "Аполлоне-13" это доказывает: жизнь астронавтов находилась под большой угрозой, но по законам небесной механики корабль был с точнотью хронометра доставлен на Землю.
И верно, космические полеты отличаются прямо-таки рекламной безопасностью и пунктуальностью. Но сколько же они занимают времени! Чтобы долететь до Марса, нужно несколько месяцев. До Юпитера - годы. И сорок пять лет - значит, туда и обратно без малого столетие понадобится, чтобы на месте разрешить потрясающие загадки, которые на границе Солнечной системы приготовил нам Плутон...
Но ракеты на химическом топливе большого выигрыша во времени дать не могут. Стоит только увидеть запуск ракеты "Сатурн-5" - грандиозная стометровая башня с крохотной капсулой "Аполлона" на верхушке, - чтобы убедиться: по этому пути далеко не продвинешься.
За те несколько месяцев, что необходимы нам, дабы достичь Марса, доплывали каравеллы из Европы в Индию. В конце прошлого века великолепные клиперы покрывали это ра.сстояние уже примерно вдвое быстрее. Нам представляется, что химические ракеты так же обречены, как парусные суда. Чтобы резко сократить время межпланетных путешествий, надо изобрести двигатели иного рода.
ПОЛЕТЫ С УСКОРЕНИЕМ: ЯДЕРНЫЕ РАКЕТЫ И ИОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ
Единственный способ передвижения в пустоте, разделяющей планеты и звезды, - это использование ракет, которые в принципе не должны "опираться" на окружающий воздух. Сила тяги в них получается исключительно за счет выброса вещества назад с максимально возможной скоростью. Самолет использует воздух: разрезает его перед собой и отбрасывает назад, ускоряя винтами или турбинами, разогревающими и расширяющими этот воздух. Энергию, необходимую для ускорения, дает топливо, находящееся на борту. Ракета же должна нести с собой и "реактивную массу", которая будет выброшена, и источник энергии, необходимой для выбрасывания.
Значит, ракетное топливо играет двоякую роль. Идет ли речь о порохе или о топливе (керосин, гидразин, жидкий водород), сжигаемом при помощи воспламеняющего состава (азотная кислота, перекись водорода или жидкий кислород), происходит химическая реакция одного и того же типа. Она высвобождает энергию, ускоряющую продукты горения. Но сжигание водорода в кислороде высвобождает всего 3,2 кВт.ч на килограмм топлива. И наши современные технические знания
зволяют утверждать, что существенно лучшего химического решения быть не может. Таким образом, скорость выброса газов будет неизбежно низкой - порядка нескольких километров в секунду, - и на большой скорости ракета окажется совершенно неэффективной.
Если так, то надо решить, как разделить перенос реактивной массы и источника энергии. Теоретически уже сейчас известны два решения, которые являются предметом весьма перспективных исследований: ядерные двигатели и ионные ракеты.
Идея использовать ядерную реакцию лежит на поверхности, поскольку известно, какое колоссальное количество энергии заключено в ядерном топливе: в килограмме урана -до 30 миллионов кВт.ч, а в водороде, используемом в реакциях термоядерного синтеза, - в восемь раз больше.
Об использовании водорода думать пока не приходится, поскольку на сегодняшний день мы умеем производить лишь неуправляемые реакции этого рода в печально знаменитых водородных бомбах. Во всех индустриальныхдержавах проводятся многочисленные исследования с целью овладения термоядерной реакцией, то есть контроля и управления ею, но прогресс в этой области идет медленно. Сейчас космонавты совершают полеты, буквально сидя на большой обыкновенной бомбе. Для создания столь же комфортабельных космических кораблей, оснащенных "водородной бомбой", предстоит еще немало потрудиться...
Зато процесс деления ядра урана уже приручен. И можно представить себе ракету, загруженную жидким водородом, который, пройдя через обычный ядерный реактор, будет выбрасываться назад при очень высокой температуре - следовательно, с очень большой скоростью. Конечно,
ется решить весьма непростые проблемы - например, как защитить экипаж от радиации. Но ядерные ракеты, возможно, имеют большое будущее, правда не близкое.
Возможно применение ионных двигателей, и ими уже пользуются. Они работают на ионизации материи. Иначе говоря, от каждого атома горючего надо оторвать по электрону. Теперь это уже не проблема. Полученные таким образом электрически заряженные ионы разгоняются электрическим полем до скоростей, значительно превосходящих те, что могут быть получены с применением химического топлива, - порядка 100 км/сек. Значит, ракету можно разогнать до значительно больших скоростей при хорошем КПД.
Сейчас такие "ионные ракеты" дают очень слабый первоначальный импульс, несопоставимый с той огромной силой, которая требуется, чтобы космический корабль преодолел земное притяжение. На сегодняшний день лишь один спутник, запущенный в Соединенных Штатах 4 февраля 1970 года, был снабжен двумя небольшими иойными ракетами. Они служат для корректировки его орбиты. Их сила тяги составляет всего 400 мГ! Но не думайте, что эта цифра так уж смехотворно мала: если одно и то же тело будет получать даже слабый импульс в течение нескольких месяцев или лет, то оно станет вполне действенным. Так, если на космический корабль весом в одну тонну в течение года будет воздействовать сила всего в 1 грамм, он достигнет скорости 300 м/сек и пройдет за это время 5 миллионов километров,
НАСА рассмотрела проект юпитерианского зонда, приводимого в движение ртутным ионным двигателем. Зонд будет нести около 400 кг ртути; энергию, необходимую для потребления этого
ва", будут давать солнечные батареи площадью 150 м^ и мощностью 14 кВт. Запуск намечен на апрель 1976 года, а в августе 1978 зонд должен будет достичь Юпитера.
