Эту книгу писали люди разных профессий и научных интересов. Вместе с опытными журналистами — М. Арлазоровым, В. Елагиным, А. Эмме — в ней впервые выступили молодые популяризаторы науки.
Со времени первого издания прошло пять лет, немалый срок и для книги, повествующей о последних достижениях науки и космической техники, и для тех, кто выступал на ее страницах.
Бывшие студенты физико-технического института, энтузиасты и участники первых КВН — И. Ватель, Ф. Ерешко, Б. Коновалов, И. Рабинович — стали аспирантами, научными обозревателями центральных газет. Защитили кандидатские диссертации И. Белоусов, Ю. Крейндлин, выпустили увлекательные научно-популярные книги Ф. Арский и Н. Эйдельман. Успешно продолжают популяризировать науку и другие авторы этой книги.
Ant82
Наша книга появилась именно теперь прежде всего из-за того, из-за чего она не вышла ни 20 веков, ни полвека назад, — из-за скорости. Для «80 дней вокруг света» нужны 500 километров в сутки. «Маленькие рассказы» требуют хотя бы «первой космической».
Прежде чем читатель проникнет в дебри этой книги, мы хотим предостеречь его. У книги есть несколько достоинств, и, если не упомянуть о них заранее, она может не понравиться, а это крайне нежелательно.
Книга не слишком серьезна. Нам хотелось, чтобы читатель «глотал» ее страницы, иногда улыбаясь, иногда задумываясь, но при этом не хмурил лоб, вспоминая забытые формулы из учебников. Мы знаем, что никто с математической точностью не доказал значения космического юмора. Но мы видели улыбки космонавтов и осмеливаемся на вывод неслыханно дерзкий: если бы люди не смеялись, они бы не сумели подняться в Космос.
Книга не слишком смешна. В ней нет формул, но есть цифры. Есть слова «орбита», «парсек», «квазар» и даже «аэродонтальгия». В последний момент авторы и редакторы перечитали книгу, и каждый понял многое, а все вместе поняли все. Во всяком случае, пусть читатель усвоит, что с Космосом не до шуток.
Книга не слишком полна. В ней многое «не отражено», «не освещено», «не упомянуто». Впрочем, зачем перечислять, чего в ней нет? Если б в ней было все и обо всем космическом, это была бы другая книга, о которой не нам судить.
Наконец, книга необыкновенно быстро устареет. Авторы взялись за перо, зная лишь о двух советских космонавтах. Поставили точку — их уже стало четверо. Приступили ко второму изданию — в Космосе побывали еще пятеро. В этом издании читатель встретится уже с двенадцатью нашими героями.
«Per aspera ad astra» (Через тернии к звездам) — так говорили древние. И смиренно молились богам. И робко мечтали очутиться на седьмом небе.
Это голос XX века.
Века невероятных высот и немыслимых скоростей. Ошеломляющих переворотов в науке и технике.
Великих социальных революций.
И не случайно народ, создавший новый мир на Земле, проложил путь в неведомое — в Космос.
Звезды смотрят вниз — внимательно, настороженно, выжидающе.
Что-то они еще увидят?!
Сияли зори людям и до нас!
Текли дугою звезды и до нас!
Скупой молился:
— Господи, ты велик и всемогущ! Что для тебя тысяча лет?
— Один миг.
— А тысяча золотых?
— Один грош.
— Так подари мне этот грош.
— Хорошо, подожди один миг.
По этой шкале «сотворение мира» произошло «за 5,5 мгновения — вернее, за 5508 лет до нашей эры» (один английский архиепископ уточнил: «В ночь на последний понедельник октября»).
Нынче сотворением и возрастом мира занимаются не сказочники, обыкновенные и церковные, а расцветающая наука космогония (и отчасти художник Жан Эффель).
Больше двухсот миллионов лет тратит Солнце, чтобы обернуться вокруг центра Галактики. Это, так сказать, галактический год. «Год» назад была мезозойская эра, время ящеров. Все человечество не просуществовало и двух «суток». Обычная человеческая жизнь — несколько «секунд».
Можно ли за эти секунды познать века — не наши, а чудовищные, галактические?..
Природа не знает. А человек хочет знать и узнает. Он читает в небесах, где прошлое и будущее вселенной описано подробно. Там, в космических глубинах, молодые звезды и пожилые планеты; солнца только зарождающиеся, возраста среднего, преклонного, угасающие. В них тысячекратно повторено то, что было с нашим Солнцем, Землей, другими мирами. И то, что будет. Миллиарды лет, как бы развернутые в пространстве…
Там, в пространстве, обо всем рассказано. Только нелегко разглядеть…
Палеонтолог воссоздает по нескольким костям облик вымерших животных. Представьте, что к ученому вдруг явился бы динозавр, в точности соответствующий предполагаемой реконструкции. Вероятно, когда прошло бы первое впечатление — ужас, его сменила бы радость — радость узнавания, удовлетворения от точности прогноза.
Примерно такую же радость испытали астрофизики, которые ведь тоже по отрывочным сведениям, распространяющимся лишь на небольшой уголок вселенной, пытаются дорисовать недостающие черты и воссоздать биографию мироздания.
Сотрудники известной американской фирмы «Белл-телефон», разрабатывая систему связи с помощью спутников на волне 7,3 сантиметра, столкнулись в 1965 году с загадочным явлением: приборы наземного комплекса регистрировали равномерный шум, примерно в 2,5 раза превышающий обычный фон. Все попытки устранить его кончились безрезультатно. Были исключены все радиошумы Земли и ее атмосферы, радиоизлучение различных космических объектов, шумы самой приемной антенны радиотелескопа. Чтобы убедиться в исправности аппаратуры, исследователи даже разобрали и снова собрали радиотелескоп. Шум продолжался. Он отличался удивительным постоянством. Интенсивность его не зависела ни от времени опытов, ни от направления антенны. На волне 7,3 сантиметра все «радионебо» равномерно светилось.
Но нет худа без добра. Помеха, которую пытались устранить радиотехники, оказалась настоящей «манной небесной» для астрофизиков. Открытое излучение оказалось реликтовым, то есть сохранившимся с древних времен: по сути дела, ученые столкнулись с «динозаврами» электромагнитного излучения, существовавшего еще до рождения нашей Галактики.
Советский математик А. Фридман еще в 1922 году на основе общей теории относительности Эйнштейна предсказал, что мир не может находиться в покое. Его прогноз блестяще оправдался: в спектрах всех наблюдаемых галактик характерные линии оказались смещенными в красную сторону. Это означает, что они разбегаются, удаляются друг от друга. Но отсюда следует, что когда-то вселенная была более компактной и плотной.
Каким в это время было вещество — «горячим» или «холодным»? Эта дилемма долгое время вызывала ожесточенные дискуссии.
В 1948 году Г. Гамовым была выдвинута гипотеза «горячей модели». Ученый утверждал, что начальная температура вселенной была настолько высокой, что при ней могла существовать лишь плазма из квантов света и элементарных частиц, причем плотность излучения в миллиарды раз превосходила плотность вещества.
Но куда же делось это излучение? Расширяясь, вселенная «остывает», а энергия квантов уменьшается. При этом длины волн излучения (а они обратно пропорциональны энергии квантов) увеличиваются, «растягиваются». Древнейшее излучение должно было бы превратиться теперь в короткие и ультракороткие радиоволны. Их-то и обнаружили американские радиофизики. Тем самым экспериментально подтверждено, что в начале расширения вселенная была очень горячей.
Что же будет дальше с нашим миром? Во многом ситуация прояснится, когда, наконец, определят плотность межгалактического газа, которая в десятки раз больше плотности вещества звезд, если последнее «размазать» по всему пространству Метагалактики — видимой вселенной. По некоторым оценкам, на долю межгалактического газа приходится около 95 процентов массы всей Метагалактики, и роль, которую он играет в ее эволюции, колоссальна. Если плотность газа достаточно велика, силы тяготения смогут остановить расширение, и через один или два десятка миллиардов лет начнется сжатие. Астрономы этого далекого будущего будут наблюдать не «красное», а «синее» смещение.
Если межгалактического газа мало, вселенная обречена на безграничное и вечное расширение. Критическая плотность газа — рубеж между возможным сжатием и неограниченным расширением — лежит в пределах 10-29 грамма на кубический сантиметр, то есть примерно 10 атомов или ионов на 1 кубический метр пространства. Такая ничтожная цифра может решить судьбу нашего мира!
Во всех странах лихорадочно ищут методы исследования газа, чтобы сейчас, а не через десятки миллиардов лет предугадать судьбу вселенной.
Первые весьма основательные и весьма ненаучные гипотезы «откуда все взялось» появились веков 500 назад.
Первым научным гипотезам происхождения Солнца и его планет — не больше двух столетий. Их творцы — Кант и Лаплас — предполагали, что солнечная система образовалась из сильно разреженной вращающейся туманности. По Канту — она состояла из малых частиц, по Лапласу — это было газообразное облако, которое охлаждалось и сжималось. При этом увеличивалась и скорость его вращения, кольцевые слои облака под влиянием центробежной силы разрывались и сгущались. В результате — планеты.
Просуществовав без малого полтора столетия, гипотезы Канта и Лапласа были признаны устаревшими. Однако в самые последние годы «потухшая звезда» — гипотеза Лапласа — вспыхнула снова.
Немецкий ученый Вейцзекер видит древнее Солнце идущим сквозь облако рассеянного межзвездного вещества и захватывающим его часть. В облаке образуются вихри, из них потом — планеты и их спутники. Американец Г. Юри утверждает, что вся солнечная система зародилась при низких температурах. В первоначальном облаке происходили сгущения. Самое крупное из них постепенно нагревалось и превратилось в Солнце; Солнце нагрело меньшие сгущения по соседству, превратившиеся в планеты и их луны. Поверхности планет были тогда не горячее 2000 градусов; затем температура упала до сегодняшней.
Советский астроном академик В. Г. Фесенков представляет «сотворение мира» иначе: много миллиардов лет назад Солнце обладало массой большей, вращалось значительно сильнее, чем сейчас, при этом разбрасывало вокруг себя множество «осколков» — мелких твердых и газовых частиц. Около светила образовалось газопылевое облако; это облако сконденсировалось в отдельные сгущения, которые затем превратились в планеты. Примерно так же представляет себе рождение солнечной системы и американский астроном Дж. Койпер.
Академик О. Ю. Шмидт, наоборот, считал, что не от небесных тел летят осколки; из холодного раздробленного вещества возникли сгущения, которые потом сжались в отдельные тела. Земля, как и другие планеты, сперва была холодной. Лишь в дальнейшем недра нашей планеты стали нагреваться благодаря теплу, выделяющемуся при распаде радиоактивных элементов.
Звезды непрерывно излучают, выбрасывают из себя огромные количества энергии. Тут не может быть простого сгорания горючего вещества светила, то есть обыкновенной химической реакции; расчет показывает, что в этом случае звезды остывали бы самое большее за миллионы лет. На миллиарды никак бы не хватило! «Котлы» этих фабрик нагреваются термоядерными реакциями (хотя еще и не до конца понятыми): водород выгорает в гелий, при определенных условиях — в углерод, кислород и другие элементы. Фабрики тепла — одновременно и фабрики химических элементов.
В сороковых годах академик В. А. Амбарцумян открыл существование звездных групп, ассоциаций, отдельные части которых быстро удаляются друг от друга. За «каких-то» несколько десятков миллионов лет ассоциации распадаются полностью. Отсюда вывод, что звезды возникают «коллективно», и этот процесс продолжается поныне. Некогда что-то в этом роде пережило и наше Солнце…
А из чего формируются молодые звезды? Многие астрономы считают, что из плотных сгустков холодного газа и пыли; при этом одновременно образуются и звезды и светящиеся туманности. Звездную молодежь (сотни миллионов или несколько миллиардов лет) представляют горячие гиганты низкой светимости. Когда заметная доля водорода в них выгорает в гелий, приближается старость: звезды, по гипотезе американских астрономов М. Шварцшильда, А. Сэндиджа и других, увеличиваются в размерах, светимость тоже возрастает. Они превращаются в красных гигантов. Вот здесь, на определенной стадии, и начинает выгорать уже не водород в гелий, а гелий — в более тяжелые элементы. Потом внешняя часть звезды выбрасывается в пространство, превращается в межзвездный газ. Осталось сверхплотное небольшое ядро: белые карлики, звездные старики…
Слово «квазар» впервые появилось в лексиконе астрономов и астрофизиков три года назад. Сейчас они произносят его, наверное, чаще любого другого слова. Квазары оказались настоящим клубком загадок. За всю историю астрономии ни одно открытие, вероятно, не вызывало такого бурного интереса и споров.
Квазар — сокращенное произношение английского термина, который переводится как «радиоисточник, похожий на звезду». На фотопластинках квазары выглядят как слабенькие звездочки. На самом деле светимость каждой такой «звездочки» выше, чем у всех 100 миллиардов звезд нашего Млечного Пути, вместе взятых. Тусклыми квазары кажутся просто потому, что их отделяют от нас громадные расстояния межгалактического пространства. Свет некоторых квазаров, который мы видим сейчас, отправился в путешествие, когда еще не было ни нашей Земли, ни Солнца.
Но с точки зрения астрономов гораздо более удивительно то, что интенсивность блеска квазаров меняется в течение месяцев и даже дней. Это означает, что квазар не скопление многих звезд, как наша Галактика, а какая-то одна довольно компактная сверхзвезда: миллиарды звезд не могли бы мерцать все одновременно. Следовательно, квазар должен обладать гигантской массой, в миллиарды раз больше солнечной.
Между тем из общей теории относительности вытекает, что звезды с массой больше солнечной всего в сто раз длительно существовать не могут, они начнут катастрофически сжиматься к центру, «схлопываться». При этом поле тяготения звезды становится столь мощным, что из его «объятий» не может вырваться наружу никакое излучение. Звезда гаснет и становится своеобразной «гравитационной могилой», которая для нас должна быть абсолютно невидимой. А квазары светят. Да еще как! Объект размером всего в несколько раз больше солнечной системы излучает, как сотня миллиардов Солнц!
Почему же квазары не «схлопываются»? Что «питает» гигантскую энергию их излучения? Эти загадки вызвали целую лавину гипотез, иногда совершенно фантастических.
Мощное излучение квазаров пытались объяснить взаимодействием вещества и антивещества. Высказывалось мнение, что это взрыв осколка «дозвездной материи», из которой образовалась наблюдаемая сейчас вселенная. Другие считали, наоборот, что это взрыв, который произошел во время сжатия огромной массы первоначально разреженного газа. Некоторым виделось в квазарах не что иное, как столкновения звезд.
Наконец, английские астрофизики Ф. Хойл и Д. Бебридж высказали совершенно «еретическое» предположение, что квазары находятся совсем рядом с нашей Галактикой, а не на краю видимой вселенной. Дело в том, что вывод об огромной удаленности квазаров основан на явлении «красного смещения» линий их спектров. Как известно, чем дальше от нас находится небесное тело, тем сильнее спектральные линии смещены в красную сторону, и, значит, с тем большей скоростью оно удаляется. Ф. Хойл и Д. Бебридж посягнули именно на эту закономерность. Они заявили, что «красное смещение» в спектре квазаров связано не с расстоянием, а только с их большими скоростями, которые объясняются тем, что эти звезды представляют собой разлетающиеся осколки гигантского взрыва в соседней Галактике.
Большинство ученых считают это предположение несерьезным. Если бы это были осколки близкого взрыва, то некоторые из них обязательно летели бы в нашу сторону и в их спектре наблюдалось бы синее смещение. Однако обнаружено уже более сотни квазаров, и у всех смещение красное. Есть и другие веские возражения. Поэтому гипотеза «близких квазаров» относится скорее к области фантастики, нежели к науке.
Сейчас «туман» над квазарами начинает рассеиваться, фантастические гипотезы уступают место более простым объяснениям загадок квазаров. Наиболее вероятное «топливо» — энергия, которая выделяется при медленном гравитационном сжатии, хотя не исключено, что в центральных областях квазара идут и ядерные реакции.
Старая восточная пословица гласит, что «мир — как большая ветряная мельница: он все время вращается». Вращаются планеты, Солнца, галактики, вращаются и квазары. Именно вращение, оказывается, может продлевать жизнь этих сверхзвезд. Результаты, полученные советскими учеными, убедительно показывают, что звезда не разрушится, даже если под действием вращения начнется истечение вещества с ее экватора.
Огромную роль в жизни квазаров могут играть магнитные поля. Бурные движения раскаленной плазмы в магнитных полях предотвращают «схлопывание» гигантских звезд и рождают мощные потоки частиц, торможение которых и дает необычайно сильное сияние.
Конечно, «клубок загадок» квазаров распутан далеко не до конца. Удивительной пока представляется, например, длинная «струя» раскаленного вещества, как будто выброшенная из наиболее близкого к нам квазара. Этот выброс похож на явления, наблюдаемые в ядрах взрывающихся галактик. Возможно, квазары не что иное, как один из этапов эволюции галактик.
Наша Земля — квартира, находящаяся на третьем этаже дома солнечной системы. Дом наш расположен в «Черемушках» — вдали от центра огромного звездного города. В этом городе больше 100 миллиардов домов-звезд. Луч света смог бы «проехать» через наш город только за 80 тысяч лет. По соседству находится множество других городов, так называемых галактик — больших скоплений звезд. Наша Галактика имеет форму линзы. Если можно было бы посмотреть на нее «сверху», мы увидели бы спираль, а «сбоку» — веретено.
Млечный Путь, кольцом опоясывающий небо, — это Галактика с ребра. Чем ближе к центру Галактики, тем больше сгущаются звезды. Этот центр расположен от нас на расстоянии 25 тысяч световых лет. Вокруг него солнечная система вращается со скоростью 250 километров в секунду.
В созвездии Андромеды еще несколько веков назад была открыта знаменитая туманность Андромеды. Но лишь около 40 лет назад обнаружили, что это не газовое облако, а звездная система, что в этой галактике меньше молодых звезд, чем в нашей, и что вообще она не так похожа на нашу звездную систему, как считали раньше. Туманность Андромеды — «соседний город», свету всего около миллиона лет пути…
«Двойники» нашей звездной системы замечены в созвездиях Большой Медведицы, Гончих Псов, Треугольника и многих других. Сначала думали, что все звездные города «распланированы» так же, как и наш. Однако чем дальше проникали телескопы, тем больше обнаруживалось разнообразие. Вот галактики, похожие на фантастических насекомых с гигантскими «усами» из миллиардов звезд. А вот «хвостатые» галактики: две из них даже называются Мышками. Встречаются галактики-«бусы», нанизанные на звездную нить.
Галактика из созвездия Гончих Псов хотя и очень похожа на нашу, но на конце ее спиральных ветвей имеется странный сгусток. Оказалось, на самом деле это две галактики, связанные между собой «звездным коридором». Известны и другие галактики с коридорами, которые тянутся на десятки тысяч световых лет. Целые группы галактик плавают в облаках светящегося тумана, а между ними — звезды-скитальцы, странствующие из одного звездного города в другой.
Галактики, находящиеся на «близком» расстоянии, естественно, начинают взаимодействовать. Это взаимодействие бывает порой настолько неожиданным и удивительным, что заставляет даже крупных авторитетов-астрофизиков безнадежно разводить руками. Две галактики, две большие массы. Старый-престарый закон Ньютона говорит: они будут притягиваться. О, если бы дело ограничилось только этим законом!.. Проклятые галактики не желают подчиняться Ньютону. Обнаружены пары галактик, силы отталкивания которых преобладают над силами притяжения. Почему это так? Какова природа этих сил? Не знает никто.
Галактические города излучают во все стороны огромное количество световой энергии, а кроме того, и радиоволны, чаще всего слабые. Но есть такие галактики, мощность радиоизлучения которых не меньше светового. Громадные таинственные радиогалактики.
Самая близкая к нам — радиогалактика Центавр А — всего каких-нибудь 15 миллионов световых лет.
Зато фантастически могучий источник излучения — Галактика Лебедь А — пронзает сейчас земную атмосферу радиоволнами, отправившимися в путь 600 миллионов лет назад.
Ядра, центры галактик — и нашей, и ближних, и сверхдальних — сейчас в центре внимания астрофизиков. В этих ядрах, видимо, зашифрованы ответы на главные галактические загадки.
Как, когда, отчего образовались звездные города?
Ядро нашей родной Галактики, оказывается, непрерывно выбрасывает наружу вещество (за год — около одной солнечной массы!). Тем же занимаются ядро туманности Андромеды и ядра многих других звездных скоплений. Трудно еще понять, что такое эти галактические ядра, но похоже, что из них в конце концов вылупляются миллионы миров.
Сотни галактик, тысячи галактик, миллионы галактик. Чем дальше они от нас, тем больше линии их спектра смещены к красному концу. Явление, называемое «эффектом Доплера», показывает: галактики все быстрее от нас удаляются.
Недавно измерили скорость галактики, удаленной от нас на умопомрачительное расстояние — 6 миллиардов световых лет. Она равна примерно половине скорости света — 140 тысячам километров в секунду. Вернее, она была такой 6 миллиардов лет назад, когда и Земли-то, вероятно, не было. Что происходит с ней сейчас, мы узнаем лишь через 60 миллионов веков…
Это было в Москве. Лектор взял кусочек мела и объявил его «планетой Земля». Висящая на стене доска стала Солнцем. От доски до мела был всего один метр, обозначавший 150 миллионов километров.
— Сколько в этом масштабе до ближайшей звезды?
Аудитория робко высказывалась. Кто-то предположил, что звезда оказалась бы в соседнем переулке. Более решительные были за городские окраины. А звезда-то находилась в Ярославле (или в любом другом пункте, удаленном на 300 километров)! Звезда ближайшая…
Первые полеты в Космос приблизили нас к далеким светилам пока на несколько сот километров. Но первые шаги сделаны, а там доберемся и до Марса. Это еще десятки миллионов километров вперед, в Космос. Но самый быстрый путешественник — луч света — идет до ближайших звезд более четырех лет. Человек, достигший Марса и собирающийся лететь к Проксиме Центавра, подобен ребенку, который сделал несколько шагов от колыбели и собирается идти пешком из Москвы в Ленинград. Свет ярчайшей из звезд, Сириуса, идет к нам около 9 лет. Лучи Капеллы (из созвездия Возничего), дошедшие к нам, пустились в путь еще до Октябрьской революции. Антарес «вернет» нас ко временам Петра I, а Денеб — к крестовым походам… 270 и 800 лет пути светового луча. По 300 тысяч километров в секунду!
Людям пока не дано «потрогать рукой» далекие миры. Но уже сейчас мы многое о них знаем. Современным телескопам доступны уголки вселенной, удаленные от нас на миллиарды световых лет. И на всем этом огромном расстоянии мы встречаем скопления из миллиардов звезд — галактики.
Древний вопрос: сколько звезд на небе? Ответ: для невооруженного глаза — около 3 тысяч; для вооруженного — миллиарды (всего во всех известных на сегодняшний день галактиках 1020, то есть 1 с двадцатью нулями, звезд). По яркости звезды делят на звездные величины. Считается, например, что звезды первой величины в сто раз ярче звезд шестой величины. Чем больше звездная величина, тем «слабее» звезда. Сейчас «поштучно» сосчитаны и занесены в каталоги все звезды ярче 11-й величины. Их примерно миллион. Сосчитаны и более слабые звезды — всего около 2 миллиардов. Современные телескопы могут различить звезды до 23-й величины.
Звездам и созвездиям надо было дать имена, и воображение древних населило небо различными земными животными: там жирафа и лев, кит и лебедь, орел и медведицы. Есть и фантастические существа: единорог, гидра, дракон. На небе южного полушария, изученном за последние столетия, — предметы более полезные и современные: микроскоп, телескоп и даже электрическая печь.
Созвездия не меняют своих очертаний. Для нас они такие же, какими их видели во времена фараонов. Значит ли это, что звезды неподвижны? Вовсе нет. Они перемещаются в различных направлениях и с разными скоростями. Самая быстрая звезда, которую заметили астрономы, находится в созвездии Голубя. Ее скорость — 583 километра в секунду (в два с лишним раза быстрее Солнца). Движение звезд можно заметить только с помощью точных приборов: для таких расстояний скорость несколько десятков километров в секунду — черепашья.
Наше Солнце — обычная, рядовая звезда. Мы же представим некоторых рекордсменов нашей Галактики. Звезде Эпсилон В в созвездии Возничего принадлежат три рекорда: она самая большая (ее диаметр в 2700 раз больше солнечного; внутри ее поместился бы кусок солнечной системы, включая орбиту Сатурна), самая разреженная (этот гигант всего в 25 раз тяжелее Солнца, плотность вещества — в миллиарды раз меньше плотности воздуха), самая холодная (температура внешних областей — «всего» 1300 градусов).
Самая маленькая звезда, которая в каталоге астронома Вольфа имеет номер 45, близка по размерам к Луне, но ее масса почти равна солнечной. Вещество этой звезды сильно сжато, но она не чемпион. Рекордом плотности владеет звезда А. С. +70°8247 — таково ее обозначение в астрономических каталогах. Кусочек ее вещества размером с булавочную головку весил бы на Земле 36 килограммов.
Рекорд яркости — у Дзеты Скорпиона. На небе эта далекая звезда выглядит не очень яркой — третья величина. Но будь она на месте Солнца — сияла бы в сотни тысяч раз ярче нашего светила.
Самая слабая звезда — Лаланд 212 558 В. Находясь на месте Солнца, она освещала бы Землю слабее Луны. Поверхности самых горячих звезд раскалены до 50—100 тысяч градусов, но рекордсмен по температуре точно не известен. Самые холодные из известных звезд — это «темное светило» в созвездии Тельца, раскаленное всего до +650 градусов, и еще более «темное» в созвездии Лебедя (+430 градусов).
Какое небесное тело мы можем назвать звездой? Что определяет звезду? Самое главное — масса. Тело, не превышающее сотой доли массы Солнца, светиться самостоятельно не может. Только при большой массе давление и температура в недрах тела достигают такой величины, что начинает выделяться ядерная энергия, тело становится самосветящимся. А самые большие звезды! До последнего времени считали, что верхний предел — примерно сто солнечных масс. Однако природа любит подшутить над учеными. В 1963 году она преподнесла им очередной сюрприз — гигантские сверхзвезды — квазары. Луч света успевает обежать их лишь за недели. Из этих «чудовищ» можно вылепить миллионы солнц!
Многие звезды образуют неразлучные пары. Они вращаются вокруг общего центра масс. Рядом с Эпсилоном В Возничего находится Эпсилон А, который меньше своего соседа по объему в 3 тысячи раз. Эта пара выглядит, как зерно и арбуз. Встречаются тройные и даже шестерные звездные содружества. Если светила находятся друг от друга на расстоянии, сравнимом с их диаметрами, то под действием могучего взаимного притяжения они вытягиваются и становятся похожими на дыню. Две звезды в созвездии АО Кассиопеи настолько близки друг к другу и так сильно вытянуты, что даже соприкасаются.
Многие звезды меняют свой блеск. Некоторые из них делают это, когда им вздумается, но есть и такие, которые с большой точностью периодически то вспыхивают, то потухают. Типичная периодическая звезда — Дельта Цефея. Строго, с периодом в 5 дней 10 часов 48 минут, ее блеск сначала увеличивается на 0,75 звездной величины, а потом постепенно ослабевает. В ее честь подобные звезды названы цефеидами. Изменение блеска цефеид вызвано физическими причинами. В результате каких-то процессов, происходящих в их недрах, звезды пульсируют.
Бывают и затменно-переменные звезды. Изменение их блеска происходит из-за того, что на самом деле это не одна звезда, а две. Вращаясь, звезды загораживают друг друга.
Во вселенной происходят беспрерывные взрывы — тусклые или совсем незаметные огоньки превращаются в яркие «новые звезды». В китайских, арабских и других летописях за последние две тысячи лет несколько раз упоминается об удивительных вспышках звезд. Их можно было видеть даже днем, настолько сильно увеличивалась яркость. Астрономы назвали эти звезды сверхновыми. Эти вспышки не что иное, как чудовищные термоядерные взрывы во вселенной… В «спокойном» состоянии в недрах звезд протекают термоядерные реакции, которые и питают их энергией. Но вот по каким-то неясным причинам нормальный ход реакций нарушается, звезда взрывается, вокруг нее возникают светящиеся облака из продуктов взрыва — туманность. Сейчас ученые подозревают, что новые звезды образуются при особых взаимодействиях двойных звезд, когда звезды-гиганты и звезды-карлики, обмениваясь веществом, превращаются «друг в друга» (по выражению американского астронома Ф. Хойла, «собака ест собаку»). Сверхновые звезды вспыхивают за свою жизнь не один раз. Оказалось, Земля за время своего существования подвергалась несколько раз бомбардировке космическими лучами, вызванными вспышками «близких» сверхновых звезд.
У многих звезд, очевидно, есть планетные системы. На расстоянии от Земли меньше 17 световых лет — по крайней мере три звезды с планетами. Туда с Земли сигналы уже посылаются — это попытка завязать космическую беседу (если есть с кем!). Беседу, которая продлится очень долго, даже если будет состоять лишь из двух фраз: вопроса и ответа.
Раскаленные атомные котлы звезд, иногда окруженные планетами и еще реже — жизнью. А между ними — громадные черные космические пустыни…
Вселенная устроена именно так.
Раздался свисток полисмена. Скрипнули тормоза. Машина остановилась.
— Платите штраф, — сказал блюститель порядка. — Вы проехали на красный свет.
— Да нет, я ехал на зеленый свет.
— Вы что, дальтоник?
— Нет, я физик. Уверяю вас, при быстрой езде красный свет всегда бывает зеленым!
Замечательный американский физик Роберт Вуд был шутником и мистификатором, но не был обманщиком. Красный свет действительно мог превратиться в зеленый благодаря эффекту Доплера. Полицейский, вероятно, этого не знал.
На любой железнодорожной станции (а еще лучше — на пустынном полустанке), внимательно прислушиваясь к гудкам паровозов, можно установить интересную закономерность. Приближающийся поезд еще издалека предостерегающе гудит. Сначала слышен высокий, пронзительный сигнал — тонкий, как звук флейты; потом тон снижается, и вот, на мгновение оглушив нас, с прощальным басом экспресс уносится вдаль.
Если мчаться навстречу источнику света, можно наблюдать подобное же явление. Ведь свет — это электромагнитная волна. А поэтому, как и для всякой волны, эффект Доплера проявляется в изменении частоты, «тона» света — цвета. Из красного он может превратиться в зеленый, в чем Вуд и пытался убедить полисмена. Правда, есть одно «но»: он «забыл» уточнить маленькую деталь — скорость своего автомобиля. Ведь для того, чтобы красный свет позеленел, нужно было ехать со скоростью всего лишь 135… миллионов километров в час! Владельца такого автомобиля полисмен просто не в состоянии был бы заметить. Через 10 секунд Вуд очутился бы на Луне. Так быстро движутся только далекие созвездия и галактики, убегая от нас (кстати, только благодаря эффекту Доплера люди сумели это обнаружить).
У каждой звезды есть свой паспорт — это ее спектр. Каждая его часть — это страницы из биографии звезды. Посылая свой мерцающий свет людям, она как бы отвечает на вопросы космической анкеты: возраст, температура, светимость, химический состав. Все химические элементы атмосферы звезды расписываются в этой анкете черными штрихами — линиями в спектре поглощения. Изучая «анкету», ученые заметили, что линии спектров большинства галактик смещены в красную сторону. А это и означает, что галактики убегают от нас с огромными скоростями. Математики тут же сделали вывод, что раз мы наблюдаем разбегающиеся галактики, значит когда-то они были собраны в одном месте, и даже подсчитали, когда это было: около 10 миллиардов лет назад.
Посланцы Земли с каждым годом будут все дальше и дальше уходить в глубины этой вечности, читая одну за другой ее страницы. И на кораблях будущего вместе с приборами, совершенство которых нам даже трудно представить, безусловно, будет один, принцип которого — эффект Доплера — известен уже сейчас. Космонавты будут не только любоваться необычайно ярким блеском звезд, но и определять по ним свою скорость. Заглянув в паспорт любой звезды, они смогут сказать, как движется корабль относительно нее.
У древних арабов эталоном единицы длины считалась толщина волоса с морды осла. Трудно сказать, насколько он был постоянен, если всецело зависел от личных качеств ослов. У древних монголов единицей длины считался дневной конский переход. Постоянство здесь еще более сомнительное, хотя батыров Чингисхана такая единица устраивала вполне. По преданию, ярд — это расстояние от кончика носа короля Генриха II до конца пальцев его вытянутой руки. Русская сажень — расстояние между концами пальцев раскинутых рук.
Сейчас мы забираемся на небо. А чем там измерять расстояния? Пока будем бродить около Солнца, посещать Луну, Марс, Венеру и другие планеты, обойдемся, наверное, километрами. Хотя и в этом случае ракетопробеги будут выражаться довольно громоздкими числами: до Луны, скажем, 380 тысяч километров, до Марса — 79 миллионов, до Плутона — 5780 миллионов и т. д. А если у нас хватит дерзости шагнуть за солнечную околицу, то уж, во всяком случае, не хватит сил выговорить число пройденных километров. Не угодно ли — 40 000 000 000 000! А ведь это всего-навсего путь до самой близкой звезды — Проксимы Центавра.
И астрономы мерят вселенную на свой лад. Для начала — астрономической единицей. Это расстояние от Земли до Солнца — радиус земной орбиты. 149,5 миллиона километров. До Марса — примерно пол-единицы. До Плутона — около 40. До ближайшей звезды — более 250 тысяч!
Астрономическая единица — верста межпланетная Между звездами — световые годы. Световой год — расстояние, которое луч света проходит за год с известной всем скоростью 300 тысяч километров в секунду.
Кстати, до той же Проксимы Центавра всего 4,3 светового года, а до туманности Андромеды… миллион.
Пользуются еще одной мерой расстояний до звезд — парсеком. Парсек — это сокращенное обозначение: параллакс-секунда. Место во вселенной, откуда радиус земной орбиты, то есть астрономическая единица, виден под углом (параллаксом) в 1 секунду, удалено от нас ровно на один парсек.
Это самая большая «верста». В одном парсеке 206 265 астрономических единиц, или 31/4 светового года. Диаметр нашей Галактики всего 26 тысяч парсеков. Дальше 2 миллиардов парсеков ни один астрономический глаз пока не заглядывал.
Можно ли видеть ушами?
Смотря какими…
Весной 1931 года по Земле прокатилась сенсация: американский инженер Карл Янский поймал радиопередачу из Космоса. Сигналы повторялись с поразительной точностью — каждые 23 часа 56 минут. Немало людей в те дни ломало голову, где находится таинственная радиостанция разумных обитателей вселенной. На Марсе? Венере? А может быть, близ Сириуса?
Потом выяснилось: радиосигналы действительно шли из глубин Космоса, но, увы, с разумной деятельностью они не имели ничего общего. Их происхождение столь же естественно, как и происхождение света, идущего от звезд и туманностей. Электромагнитные волны излучает любое вещество. Сенсация угасла, явление забылось. До поры до времени… С развитием радиолокации оно властно вторглось в жизнь. Во время войны, например, радиоволны, идущие от Солнца, переполошили всю службу ПВО Англии: экраны радаров покрылись всплесками и вспышками помех.
Сразу после войны начался планомерный штурм «радионеба». Громадные чаши радиотелескопов стали чутко прослушивать Космос. Выяснилось: Солнце разговаривает с нами на радиоволнах длиной от 8 миллиметров до 12 метров. Луна ведет свои радиопередачи на волне 1,25 сантиметра. Подают свой радиоголос и Меркурий, и Сатурн, и Юпитер. Да что планеты! Были приняты сигналы природных радиостанций, удаленных от нас на миллиарды световых лет!
Открытия хлынули одно за другим. Веками астрономы следили за небом с помощью оптических телескопов, улавливающих только видимый свет. Это было все равно, что смотреть сквозь узенькую щелочку. Радиоастрономия прорубила окно в небо. Радиоволны невидимы глазом, зато их слышат приборы. А слышимое с помощью приборов можно сделать зримым. И небо засверкало новыми огнями.
С 1961 года радиоастрономы стали наносить на звездные карты очертания облаков межзвездного газа.
Они состоят в основном из водорода. Теоретически доказано, что атомы водорода в межзвездной среде должны испускать радиоволны длиной 21 сантиметр. Предвидение блестяще подтвердилось, и теперь мы знаем не только географию межзвездных облаков, но и скорость их движения, температуру, плотность (чем больше, например, скорость удаления облака от наблюдателя, тем более «растягиваются» излучаемые им радиоволны).
Радиотелескопы позволили заглянуть сквозь облака межзвездной пыли, заслоняющие свет отдельных участков вселенной. И там увидели такое… В 1961 году, например, удалось выяснить, что центр нашей Галактики — это густое скопление звезд очень своеобразного строения. Несколько раньше радиоастрономы смогли подтвердить предположение о спиральном строении Галактики.
Втрое-вчетверо раздвинулись видимые границы вселенной. Взгляд радиотелескопов проник на расстояние шести миллиардов световых лет и там обнаружил существование многих неизвестных ранее галактик…
Но радиоизлучение ближайших к нам окрестностей приносит не меньше откровений. Как известно, Марк Твен однажды отправил телеграмму: «Известие о моей смерти несколько преувеличено». Луна могла бы подписаться под этим. Ее радиоизлучение показало, что с углублением в лунную твердь температура как будто повышается. Значит, Луна отнюдь не остывшее тело. Разоткровенничался и Юпитер. Он дал понять, что мощное излучение идет не со всей его поверхности, а с определенного участка. Что за природная радиостанция там работает? Планета пока загадочно улыбается.
Радиоастрономическими приборами можно не только «видеть», но и ощупывать поверхность небесных тел. Локация Венеры позволила уточнить расстояние до этой планеты, примерно определить температуру ее поверхности и период вращения.
Радиоастрономия — юная наука. Она мужает, совершенствуется. Размеры радиотелескопов непрерывно увеличиваются, конструкции их улучшаются. Так, антенну одного из лучших в мире радиотелескопов — пулковского — образуют девяносто отдельных плоских щитов, расположенных по 120-метровой дуге.
С 1960 года ученые ищут радиосигналы разумных обитателей в окрестностях ближайших к Солнцу звезд…
Автор одного рассказа получил письмо.
«Как вы можете утверждать, — возмущался читатель, — будто в межпланетном пространстве лютый холод? Ведь там пустота? А где пустота, где нет ни атомов, ни молекул, говорить о температуре бессмысленно. Об этом даже в школьном учебнике физики написано!»
Хотя читатель добросовестно заблуждался, автор почувствовал себя неловко. Действительно, чуть ли не в каждой статье, посвященной межпланетным перелетам, можно встретить выражения «космическая пустота», «вакуум»…
А разве это так?
И да и нет. Да — потому что за пределами планетных атмосфер нет ни воды, ни других жидкостей, а твердого вещества — метеоров, пылинок — столь мало, что его можно не принимать в расчет. Но раз так, значит межпланетная среда — это пустота?
Нет! Каждый кубический сантиметр межпланетного пространства в области земной орбиты содержит в среднем более сотни молекул газа, Немного, если учесть, что в стеклянном баллоне электрической лампочки, откуда воздух тщательно выкачан, плотность газа неизмеримо выше. И все-таки какая же это пустота? Все планеты, в сущности, плавают в атмосфере Солнца. До Плутона и дальше простирается крайне разреженная солнечная корона, в основном состоящая из свободных электронов.
Пылью, мелкими и крупными метеорами тоже не следует пренебрегать. Пыли в Космосе больше, чем считалось прежде. Известное явление зодиакального света (свечение ночного неба в плоскости созвездий Зодиака), как установили недавно, — отражение света от частиц космической пыли.
Значит, межпланетная среда — это пространство, заполненное чрезвычайно разреженным газом, редкими метеорами и пылинками?
Не только. Ее пронизывают также видимый свет, потоки гамма-лучей, рентгеновых, ультрафиолетовых, инфракрасных лучей, радиоволны. Они столь же материальны, как камень, вода, воздух.
Все эти виды электромагнитного излучения мы можем уподобить дождю мельчайших частиц — квантов. И в Космосе действуют еще магнитные поля…
А поля тяготения звезд, планет, галактик, ощущаемые в любой точке межпланетной среды, разве они не материальны? А разве космическое пространство не пронизывают космические лучи, состоящие в основном из стремительных ядер атомов водорода, гелия и более тяжелых, например железа и никеля?
Она очень не пуста, наша космическая «пустота»!
Науке еще предстоит объяснить, как идет в природе великий круговорот вещества, как из мельчайших пылинок, холодных, по температуре близких к абсолютному нулю, рождаются природные термоядерные реакторы — огнедышащие светила, как из той же пыли слепляются холодные планеты и на некоторых — через миллионы веков — возникает разумная жизнь.
«Страшна гибель в геенне огненной, но блажен пребывающий у очага». Или: жить в печке — плохо, а около печки — хорошо.
Авторы старинной премудрости, сами не подозревая, сформулировали суть проблемы жизни в Космосе: раскаленные атомные котлы звезд, согревающие холодные планеты.
Итак, планеты. Сколько их?
Вопрос деликатный, потому что ни один земной ученый никогда ни одной «несолнечной» планеты не видел. Сначала была только уверенность в их существовании: «Имеются бесчисленные солнца… Бесчисленные земли… На этих мирах обитают живые существа» (Джордано Бруно).
Только четверть века назад по «неправильностям» в движении некоторых близких звезд было доказано, что у них есть не видимые еще для нас планеты.
Астроном с нашей сегодняшней техникой, наблюдающий за солнечной системой из окрестностей ближайших звезд, только при обстоятельствах исключительно благоприятных догадался бы о существовании Юпитера. А прочую нашу планетную «мелочь» не усмотрел бы…
Но земная наука умеет сегодня определять скорость вращения звезд вокруг их оси. Оказалось, звезды определенных спектральных классов (в том числе и того класса «О», к которому относится и наше Солнце) вращаются в десятки раз медленнее, чем крупные и горячие звезды.
Видимо, все дело в планетах: у медленно вращающихся звезд большую часть момента количества движения «забрали» планеты. Поэтому быстровращающиеся светила как бы обнаруживают свою «беспланетность».
В нашей Галактике — 150 миллиардов звезд. Прикинули число «планетных», затем отбросили слабые, недолговечные звезды, неспособные достаточно сильно и долго обогревать своих спутников. Исключили двойные, тройные и прочие «кратные» звезды: их планеты получают тепло скачками, в зависимости от расположения нескольких светил… Для развития жизни такая неравномерность неблагоприятна (разумеется, на наш взгляд).
По мнению академика Фесенкова, вероятность жизни во вселенной примерно 1 / 1 000 000 то есть из миллиона звезд около одной может вращаться планета, где жизнь близка по типу к нашей, земной. Для нашей Галактики — это 150 тысяч населенных земель. По оценке профессора И. Шкловского, это число вырастает до 1 миллиона миров, где, возможно, мыслящие существа имеются в данный момент. Несколько разумных миров должно в этом случае оказаться и «поблизости» (то есть в радиусе нескольких десятков световых лет).
Мы все время говорим о жизни «земного типа» — углеродистой, белковой. Но что мы знаем о физике и химии жизни во вселенной? Мы еще отчаянно спорим о том, что такое жизнь на Земле. Мы еще не пришли к соглашению, считать ли, скажем, вирусы «живыми» или «неживыми». А что определяет развитие жизненных форм — только ли условия самой планеты или также факторы космические?
Природа позволила нам пока наблюдать жизнь только в «одном экземпляре» — на Земле. Правда, мы подозреваем таковую и на Марсе, на Венере. Находим органические соединения в некоторых метеоритах. Но Марс и Венера, конечно, еще под вопросом. Насчет же метеоритов надо твердо доказать, что органические вещества попали туда не из земной атмосферы.
Далее же наука сливается с фантастикой, фантастика — с наукой…
С одной стороны, предсказываются невероятные существа, живые планеты (!), живые звезды (!!) и даже живые галактики (!!!) (согласно французскому астроному и фантасту Фламмариону). С другой — предлагают искать во вселенной звезды, явно огражденные искусственной оболочкой; сверхразумные существа в конце концов запретят своим светилам выбрасывать большую часть света и тепла в пустоту. Будут улавливать энергию почти целиком…
Вселенная бесконечна — бесконечны и населенные миры!
Но бесконечно ли разнообразие живых форм?
Оставим в стороне планеты с подозрительными «сепульками» и чудовищными «курдлями» (из «Звездных дневников Иона Тихого»), не будем углубляться в теоретические рассуждения о возможности абсолютного повторения где-то на планете другой системы нашей, земной жизни…
«Туманность Андромеды» И. Ефремова создает целую «энциклопедию миров», населенных или годных для заселения. В том числе Эпсилон Тукана, где раса подобна земной, только более прекрасна; Зирда (из Змееносца), погибшая от чрезмерных ядерных испытаний; черная планета близ «железной звезды» с причудливыми формами жизни. Наконец, упоминаются еще непонятные в «Эру Кольца» сигналы миров близ галактического центра. Миров, по-видимому научившихся контролировать режим своих звезд…
А отчего бы и в самом деле не быть чему-либо в этом роде? Во вселенной мы во всем встречаем и единство и многообразие. Нет ничего неповторимого: звезды-гиганты, белые карлики, планеты, туманности, черные сгустки газа, галактики, чудовищные звездные взрывы — все это повторяется. Повторяется температура, светимость, скорость вращения, условия на планетах.
И, может быть, формы жизни?
Но все похожее во вселенной все же различается, и в нашем поле зрения нет абсолютно одинаковых звезд, планет, комет… Кто знает, сколько «похожего» и «непохожего» на обитаемых мирах?
Но где же они, если их столько? Почему никто не прилетает сюда?
Во-первых, не будем преувеличивать нашу заметность: помните замешательство капитана Стромфильда, героя Марка Твена, выяснившего «на небесах», что его планета пренебрежительно именуется там Бородавкой и совершенно забыта?
Во-вторых, нет ручательства, что гостей из Космоса не было.
Те несколько тысяч лет, в которые мы пишем, читаем и пытаемся размышлять научно, для вселенной — миг. Может быть, космонавты, посетившие нас тысячи или миллионы лет назад, еще летят к своим мирам…
В-третьих, «можно предположить, — пишет профессор И. Шкловский, — что на каких-нибудь планетах обитающие там высокоорганизованные разумные существа непрерывно „держат“ в главных лепестках своих гигантских антенн в ожидании ответного сигнала некоторое число (скажем, 100) сравнительно близких к нам звезд, где, по их предположению, возможна разумная жизнь… Может быть, мы находимся… в пучке электромагнитной радиации, непрерывно посылаемой к нам разумными существами…»
Никто не удивляется уже такой науке, как космическая лингвистика, или такому определению ученой конференции, как «Проблема цивилизации во вселенной» (одно из таких совещаний состоялось в Бюракане в 1965 году).
Подсчитано, что цивилизация, обогнавшая нашу всего на несколько десятилетий (то есть на уровне XXI века!), может посылать радиосигналы, которые мы, земляне, уловили бы, даже если бы «сигнальщик» был удален на 500—1000 световых лет. Если же далекая цивилизация обогнала нас еще больше, если ее энергетические возможности несравненно шире, чем у земной цивилизации XX века, тогда мы могли бы принять передачу с любого расстояния.
Строятся новые громадные зеркальные антенны для передач земного голоса на 20, 50, 100, 500 световых лет. С надеждой на ответ. Через 40, 100, 200, 1000 лет… Оптимизм ученых растет. Мы уже начинаем сердиться, что вселенная нас не замечает.
Но, может быть, мы все же большая редкость, чем нам представляется… Недавно появилась другая оценка населенных миров во вселенной, согласно которой в нашей Галактике не миллион, а два-три «земных» мира…
Но даже при таком грустном итоге получается, что в известной нам части вселенной (а радиус этой части составляет сейчас 13 миллиардов световых лет) имеется не менее миллиарда по-земному населенных земель…
Задача проще многих других — всего два ответа: 1) «Были». 2) «Не были».
В сущности, мы готовы к обоим ответам. Были — ну что ж, вселенная велика, могли и прилететь. Не были — ну что ж, вселенная так велика, могли и не прилететь.
Первый результат подтвердит нашу уверенность во множественности населенных миров. Второй — не подтвердит, но и не отвергнет: значит, не так уж много «поблизости» цивилизаций, обогнавших нас. Иначе непременно бы «явились».
По правде говоря, всем или почти всем хочется, чтобы пришельцы были. Пусть хоть миллион, даже 500 миллионов лет назад.
Неужели из галактической тьмы никто никогда не забредал на наш огонек?!
Астрономы обращаются к археологам, палеонтологам, геологам.
Но слышат ответы представителей «других специальностей» — фантастов, популяризаторов…
Послушаем же. Вот некоторые соображения, появлявшиеся за последнее время в популярных изданиях:
1. В разных местах Земли найдены загадочные тектиты — соединения, образовавшиеся при исключительно высокой, невозможной на Земле температуре. Значит, это следы работы атомных двигателей ракет, залетевших из Космоса!
Анализ показал, что есть тектиты возрастом в 600 тысяч лет, а есть — в 6 миллионов.
2. В древних слоях пустыни Гоби — отпечаток «подошвы космонавта». Ему несколько десятков миллионов лет.
3. В одесских катакомбах — кости, обработанные металлическим орудием примерно миллион лет назад.
4. Зальцбургский стальной параллелепипед из слоев третичного периода (несколько миллионов лет назад); размеры — 67х67х65 миллиметров.
5. Древние развалины в Южной Америке (Тиуанако), «насчитывающие (как утверждают популярные издания) по меньшей мере 15 тысяч лет». На «вратах солнца» — календарь на 290 дней (возможно, венерианский!). Там же — гигантские посадочные знаки, улавливаемые аэрофотосъемкой. Там же — общественный строй древних инков, «напоминающий принципы устройства общества, которые нам так близки».
6. Баальбекская терраса в Ливане, сложенная из камней более тысячи тонн каждый «в незапамятные времена». Там же — храм Юпитера, который «был построен на террасе, по-видимому, позднее».
7. Фрески Тассили, открытые недавно в Сахаре. Изображения «марсиан» величиной в несколько метров, в костюмах, похожих на скафандр (так называемый «Великий бог из Джабаррена» и др.), которым 4–8 тысяч лет.
Подобный «скафандр» и на этрусских изображениях.
8. Карты турецкого адмирала Пири Рейса (XVI век), на которых «точное воспроизведение антарктического берега», полученное из древних карт, опиравшихся на еще более древние, идущие от некоей таинственной, гигантской цивилизации.
9. Древнеиндийский корабль, приводимый в движение «реактивным двигателем», ибо на изображении — судно без весел, а от кормы отходят какие-то «лучики».
10. Древняя колонна в Дели из чистого нержавеющего железа, недоступного людям еще совсем недавно.
11. Тунгусский метеорит (30 июня 1908 года).
12. Упоминание в древних мифах, легендах, книгах о «висящих островах», о людях летающих и людях обыкновенных, «взятых сыновьями неба» (библейский Енох).
13. Исключительные познания некоторых древних народов (полинезийцев, майя) в науке, возможно полученные «по наследству» от космических пришельцев…
Дерзкий энтузиаст восклицает: «Да!»
Маститый ученый: «Нет!»
Спор идет примерно на одном уровне — уровне отсутствия серьезных доказательств. Большинство же знатоков молчат, оставляя трибуну за энтузиастами. Почему молчат? Может, по недостатку времени, может, из благоразумия (а вдруг окажется, что «пришельцев» не было: какая проза!). Во всяком случае, энтузиасту все ясно с самого начала, «мужу науки» потребно время на размышление. Причем в лучшем случае ему тоже будет все ясно (то есть он только догонит энтузиаста!). А следы космических гостей продолжают размножаться. Посещаемость довольно регулярная. Десятки миллионов, миллионы, особенно десятки тысяч и тысячи лет назад…
Но что бы сказали любители гипотез, если бы им были предложены, например, гипотезы следующие: «Луна больше Земли», «вода плотнее золота», «Америку открыл Людовик XVI»?..
Любители, разумеется, возмутятся тем, что мы посмели назвать элементарную ложь благородным именем «гипотеза». Но почему-то считается гипотезой, когда рассуждают о развалинах Тиуанако в Южной Америке и сообщают, что им 12–15 тысяч лет, в то время как им в 12–15 раз меньше; когда изумляются календарям на 200 с лишним дней, в то время как известно, что у древних народов бывали календари и по Солнцу, и по Луне, и по Венере; когда с серьезным видом пытаются утверждать, что первобытный коммунизм заимствован инками у неведомых пришельцев. Наконец, «зальцбургский параллелепипед», о котором известно все, кроме самого факта его существования (во всяком случае, в Зальцбурге о нем не слыхивали)…
Но не все же соображения о пришельцах столь удручающе просты? Не все. «Повести Белкина» написал не Пушкин, а какой-то Белкин. Можно даже ряд доказательств подобрать. Но зачем? — скажете вы. Ведь сотни фактов удостоверяют, что именно Пушкин написал… Зачем составлять сложные гипотезы, когда есть простые решения?
Вот и мы говорим: «Зачем?» Зачем видеть атомный реактор на корабле без весел и с «лучиками»? Ведь куда вероятнее, что это просто корабль с убранными веслами. Зачем в летающих островах и людях, «взятых сыновьями неба», видеть не искаженные представления, мечту и фантазию древнего человека, а нечто вроде отчета о прибытии космических гостей? Зачем громадный труд десятков тысяч рабов, воздвигших во II веке комплекс Баальбека, объяснять «небесным вмешательством»? Великий бог «в скафандре» — космонавт? Все, конечно, может быть. Но это опять сложное, маловероятное объяснение, в то время как возможны предположения более простые, естественные, вероятные: изображения богов, как и царей, отличались когда-то громадными размерами (фараоны на египетских фресках).
Скафандр космонавта? Да, конечно, если только забыть о причудливом разнообразии костюмов, головных уборов и украшений различных народов, различных веков.
Мы удивляемся в связи с этим недостатку фантазии у тех, кто составляет «многоэтажные гипотезы», и предлагаем еще несколько на выбор.
Вознесение на небо Иисуса Христа, да еще недалеко от Баальбека, — не отражает ли оно старт неведомых пришельцев? (Впрочем, события, кажется, опережают нашу книгу: совсем недавно один ленинградский специалист «установил», что «святая троица» — это три космонавта, прилетевших на Землю, причем Иисус Христос не кто иной, как… врач экспедиции, применявший метод лечения гипнозом.).
Египетские пирамиды не слишком ли громадны для тогдашнего уровня египтян? К тому же они появились на заре древнего царства, около 50 веков назад, и после в таких масштабах уже не строились. А ведь культура и производственные возможности Египта росли! К тому же в размерах великой пирамиды Хеопса кое-кто обнаруживает… удивительные соотношения с радиусом Земли, земной орбиты. Не ясно ли, что это ОНИ?
Примерно 30–20 тысяч лет назад процветала чудесная реалистическая пещерная живопись, позже почему-то пришедшая в упадок. Не ясно ли?..
Число таких примеров можно увеличить. Речь идет о загадках, решенных или решаемых вполне земным способом. Выходит, все ясно: не было космических пришельцев?
Нет, не все ясно. Пришельцы, может, и были… Не разгадан еще полностью, например, железный столб в Индии. Но изучение столба открывает уже сейчас новые данные о древней земной металлургии, возможно, о неизвестных земных цивилизациях. Потому что уже тысячи раз опровергалась свойственная нам недооценка знаний древних народов, исключительной силы их смекалки. Выдумки, порожденной именно слабостью техники.
Тектиты уже имеют объяснения. Остаются «Тунгусское диво», спутники Марса и кое-что другое…
Гипотеза о посещении Земли — гипотеза важная. Некоторые соображения на эту тему имеют полное право на существование, то есть право конкуренции с другими, пока еще куда более мощными объяснениями.
Даже если космонавты не отыщутся, поиски могут быть очень полезны: по ходу дела будет расшифрован ряд загадок древних культур. Антарктида на картах Пири Рейса не обнаружилась. Зато специалисты внимательнее присмотрелись к картам, которые замечательны сами по себе…
Нам тоже почетен, чтобы «следы нашлись». Но драгоценное научное правило требует: чем больше хочешь подтверждения догадки, тем больше ищи доводов против.
На сегодня, к сожалению, нет ни одного существенного свидетельства о посетителях «извне».
И все же неужели никто никогда не забредал на наш огонек?
С давних пор природа смущала человека непонятным, необъяснимым, таинственным.
Одна из самых грандиозных, самых запутанных и романтичных загадок — «Тунгусское диво».
Мы не будем говорить — Тунгусский метеорит, потому что это лишь «псевдоним» пока еще не объясненного явления, происшедшего 30 июня 1908 года в районе сибирской реки Тунгуски.
В этот день на нашей планете случилось немало странного: мощная воздушная волна дважды обошла земной шар, земная атмосфера помутнела, а вечером темнота не спустилась над средними широтами Европы. На Кавказе вместо южной ночи — черной и бархатной — была белая, северная, можно было читать, не зажигая огня. Взбесились сейсмографические приборы в Иркутске: в семь утра зафиксировали необычное поверхностное землетрясение и резкие колебания магнитного поля Земли, которые, затухая, длились несколько часов.
А виновником был загадочный «Тунгусский гость».
Ранним светлым утром его видели люди на площади поперечником примерно 1500 километров. Страшный грохот и ярчайший свет заставили всех поднять головы. По небу мчался раскаленный добела, затмевавший солнце шар. Он дохнул на людей ветром, вселил в их души страх и скрылся за горизонтом, чтобы сейчас же потрясти Землю оглушительным взрывом страшной силы, взрывом, какого прежде не слыхивало человечество. В 1000 километрах от Тунгуски слышен был грохот, в 70 — вылетали из окон стекла, падала на пол посуда, плясали по стенам тени от света гигантского огненного столба. В 40 километрах эвенк Иван Петров взлетел на воздух вместе со своим чумом, женой и детьми, лишился сознания и на несколько лет — дара речи…
Когда люди чего-нибудь не понимали, они делали одно из двух: говорили, что это бог, или строили гипотезу.
Так случилось и на этот раз. Суеверные эвенки решили, что Огды — великий бог огня — пришел их покарать. Это он сжег и повалил лес, погубил их оленей. И зона, где совершилось падение, стала запретной, на нее наложили табу.
А много позже, уже после революции, пришли люди, склонные к гипотезе. Много экспедиций отправлялось и будет отправляться.
После долгих поисков найдено место падения, исследовано все вокруг, родились расчеты, соображения, результаты. И все же до сих пор неизвестно, что же случилось на Тунгуске 30 июня 1908 года…
Если метеорит, то не менее чем в миллион тонн: благодаря гигантской скорости и трению такой гость способен был бы произвести тот колоссальный взрыв, что погубил лес на площади радиусом в 25–30 километров, вырыл впадину в 7—10 километров диаметром, прорвал торфяной покров термокарстами (болотцами от подтаявшей вечной мерзлоты). Метеорит взорвался, но где же тогда его осколки? Их нет. Таинственный пришелец не оставил следа. И почему у самого центра взрыва стоят неповаленные деревья?
Это основная брешь в теории сторонников метеорита. Брешь столь широкая, что метеорит почти совсем «исчез» в ней.
Есть еще теория: тунгусская катастрофа не что иное, как ядерный взрыв, погибший корабль из другого мира. Стоящие на корню погибшие деревья не сгорели, а обуглились, как от моментального, возможно лучевого, ожога. Помутнение атмосферы, яркие светлые зори, магнитные колебания — все как будто после «ядерных испытаний».
Но и здесь есть «но». Повышенная радиоактивность после взрыва в районе Тунгуски (главная зацепка «мечтателей») на сегодня опровергнута…
Еще гипотезы: это могла быть глыба антивещества, мог быть гигантский электрический разряд — что-нибудь пока еще не известное человечеству, подобно тому как в 1908 году не знали еще ядерных взрывов, и никому не пришло бы в голову тогда строить ядерную теорию.
Лидирует на сегодняшний день «гипотеза кометная»: тунгусская катастрофа произошла от встречи с космическим айсбергом. Комета с ледяным ядром при диаметре около 150 метров и массе около миллиона тонн, ворвавшись в атмосферу, обязана столь бурно испариться, что получается взрыв, «близкий к расчетному».
Усиленно защищали эту гипотезу на метеоритной конференции 1964 года. Вновь пошли в ход свидетельства очевидцев, анализ состояния леса и пр. и пр. И пришли к выводу: космическое тело двигалось с востока с наклоном к поверхности Земли около 20 градусов. Но, зная это, можно определить и орбиту. Оказалось, она типично кометная, а не метеоритная.
Это, разумеется, слово очередное, но не последнее. Еще экспедиции, еще расчеты… Начаты опыты над моделями события: тунгусская катастрофа в лаборатории! Масштаб 1: 5000…
«Тунгусское диво» пока не разгадано.
Поэтому особенно привлекательно…
На воздушном океане
Без руля и без ветрил
Тихо плавают в тумане
Хоры стройные светил
…Обыкновенная звезда звездного класса «G», иначе — желтый карлик, расположенный в довольно пустынной провинции одной из галактик…
Для Солнца — определение, конечно, несколько обидное, но приходится считаться с красными и голубыми звездными гигантами, которые на месте Солнца краем задевали бы Сатурн.
Впрочем, в некотором смысле взгляд на наше светило как на карлика существовал и в древности, и спор шел лишь о том, величиною ли оно с мельничный жернов, с колесницу или даже с Афины… Мудрец, дерзнувший предположить, что светило не меньше Пелопоннесского полуострова, был изгнан с позором.
Столь же яростно спорили из-за того, далеко ли до Солнца. Поскольку вершина Олимпа вздымалась над миром на целых три километра, то, понятно, светилам не годилось быть выше богов. Смелость средневековых монахов, передвинувших Солнце еще на несколько десятков километров, заслуживает восхищения. Правда, иные из смертных, вроде Аристарха Самосского или Гиппарха Никейского, смущали благомыслящих людей, поговаривая о нескольких миллионах километров… Но кто же мог им поверить?..
Через 2 тысячи лет великие «солнцепоклонники» — Коперник, Бруно, Галилей, Кеплер — уже знали, что вокруг чего вертится. Об истинных же расстояниях еще не ведали.
Только в конце XVII столетия Кассини впервые определил число, близкое к истине: 140 миллионов километров; еще два века ушло, чтобы продвинуть эту дистанцию до 149,5 миллиона.
И тут на оторопевшее человечество посыпались новости: огненный шар в 1300 тысяч раз больше земного, в 745 раз тяжелее всех планет, вместе взятых; огненные фонтаны протуберанцев более длинные, чем расстояние от Земли до Луны; в «солнечных пятнах», прохладнейших местах его поверхности, мгновенно испаряется любой металл. Обычная же погода — 6 тысяч градусов «на солнце».
240 миллионов тонн — тысяча товарных составов вещества — ежеминутно излучается, извергается, навсегда теряется. Только одной Земле выдается 500 миллионов Днепрогэсов энергии, и уже не первый миллиард лет. Опасение, что светило вот-вот кончится, несколько преждевременно. Понадобится 150 триллионов лет, чтобы вес желтого карлика убавился на один процент!
Внутри Солнца, под его поверхностью, уже не тысячи, а миллионы градусов, и еще далеко не расшифрована механика сверхмощного термоядерного реактора. Предполагается, что водород там переходит в гелий, как в водородной бомбе.
Почему же с одиннадцатилетней периодичностью усиливаются и ослабляются фонтаны и «пятна», а на планетах пылают и гаснут полярные сияния, играют и стихают магнитные бури? Окончательного ответа пока нет.
Солнечный костер освещает и обогревает уголок галактических просторов. Но как только слово «галактика» произнесено, мы выходим в большой Космос и наш огненный шар сразу «сжимается», становится снова желтым карликом.
Звезда наша еще молодая. Ей вряд ли больше 100 миллионов веков. В ней 999/1000 всей массы солнечной системы. Она несется через вселенную со скоростью 250 километров в секунду.
Пока мы читали эту заметку, Солнце утащило всех нас на несколько десятков тысяч километров от «старого места». Оно еще сюда вернется. Всего через 200 с лишним миллионов лет…
Гигантский солнечный диск, в семь раз больший, чем на Земле, никогда не исчезает с черного неба; вечная 400-градусная жара. Так на одной половине планеты.
Вечный мрак и около 270 градусов холода — на другой.
Именем Меркурия, пронырливого древнеримского бога, покровителя торговли, названа эта маленькая (1/14 земного объема, 1/25 земной массы) и быстрая планета. Меркурианский год составляет 88 дней — менее четверти земного. Кстати, таков же и меркурианский день, так как планета всегда повернута к Солнцу одной стороной. Меркурий слишком близок к светилу (от 46 до 70 миллионов километров), поэтому его можно увидеть невооруженным глазом лишь на фоне вечерней зари или рассвета.
Только самые отчаянные фантасты дерзали заселять Меркурий мыслящими существами. Планету, где, кроме всего прочего, практически отсутствует атмосфера.
Расстояние от Земли до Меркурия сравнительно небольшое — всего в 250 раз дальше, чем до Луны. Сила тяжести на Меркурии вчетверо меньше земной. Карта жаркой половины Меркурия уже имеется. Выделяются какие-то большие пятна, видимо низменности.
Будущим космонавтам эта планета напомнит Луну отсутствием атмосферы, огромной разностью температур, малой силой тяжести. Поверхность, очевидно, так же изрыта, как и лунная. Поэтому предстоящее освоение Луны — отличная подготовка для «примеркуривания». А пока Меркурий удачно принимает и отражает радиолучи, посылаемые земными радиолокаторами.
Итак, Меркурий, казалось бы, меньше других планет способен удивить нас чем-то неожиданным и необыкновенным. Но вот известие, принесенное радиотелескопом из обсерватории Аресибо (остров Пуэрто-Рико):
Маленькая планета имеет дерзость вращаться вокруг своей оси, хотя «по всем правилам» ей не следовало бы этого делать вблизи мощного желтого властелина. И сразу же соблазнительная гипотеза: если Меркурий «все-таки вертится», значит, тормозное влияние Солнца не слишком длительно; значит, планета молода и, возможно, обращалась вокруг Венеры, пока не была отторгнута более важным небесным телом.
В движении первой от Солнца планеты уже давно замечены странные неправильности. Может быть, они вызваны тем, что между Меркурием и Солнцем помещается еще одна планета, не видимая из-за слишком яркого соседа? Для нее уже придумано имя — Вулкан. Но никем еще не доказано, что она существует.
Самая ближняя большая планета (наименьшее расстояние от Земли — 39 миллионов километров). Всего несколько месяцев ракетного пути. Самое яркое (после Луны) светило на ночном небе: в 13 раз больше блеска, чем у Сириуса, ярчайшей из звезд.
Казалось бы, самая доступная для земной науки…
Но мир прекрасной богини столь же неприступен, сколь близок и ярок.
Для начала самую видную планету пришлось… открывать! Пифагору приписывают славу доказательства того, что блестящая вечерняя и яркая утренняя звезда — одно и то же небесное тело.
В октябре 1610 года Галилей открыл у нее фазы, подобные лунным.
Ломоносов, наблюдая в 1761 году прохождение Венеры через Солнце, записал: «Появился на краю Солнца пупырь, который тем явственнее учинялся, чем ближе Венера к выступлению проходила. Вскоре оный пупырь потерялся, и Венера показалась вдруг без края…» Изменение видимого края солнечного диска объяснялось тем, что «планета Венера окружена знатною воздушною атмосферою… Какова обливается около нашего шара земного».
Так была открыта венерианская атмосфера. А затем средства наблюдения улучшились, и многие достойные мужи науки вот уже скоро два столетия лишены покоя.
Первым пострадал основательный и неторопливый немецкий астроном Шретер, объявивший, что обнаружил громадные венерианские горы. Но его «открытие» беспощадно опроверг англичанин Гершель. «Горы» были игрой венерианских облаков. Облака оказались густы и непроницаемы. Позволяли видеть лишь самих себя, да и то «со спины».
Астрономы атакуют их телескопами, обычными и гигантскими, радиотелескопами и радаром… С земли, с самолетов, воздушных шаров, искусственных спутников, межпланетных станций…
Но по-прежнему вольготно фантастам, все чаще перекочевывающим со слишком ясного Марса под плотные тучи Венеры.
Мы давно уже знаем, что Венера и Земля — почти одинаковые «шары» (диаметр Венеры — 0,99 земного), что венернанский год равен 2/3 земного, 225 суткам. Что же касается венерианского дня, то есть времени оборота планеты вокруг оси, то мнения о его продолжительности были самые разные — от 22 часов до 225 земных суток.
От Венеры до Солнца в среднем 108,1 миллиона километров, и щедрот светила на ее долю выпадает в 2,5 раза больше.
Никому не известно, бывают ли на Венере лето и прочие «времена года». Это зависит от угла наклона венерианской оси, который нам неведом. Если верить некоторым ученым, что угол этот близок к земному, тогда времена года налицо. Если же наклона нет, тогда вечное венерианское лето в одном поясе, вечная венерианская весна — в другом.
В списке того, чего мы о Венере долгое время не знали, — ее атмосферное давление. Исходя из расчетов, полагали, что оно вдесятеро больше земного.
Воду, так же как кислород — другой признак жизни «земного типа», в венерианских облаках искали с особым усердием. Обнаружили мощное присутствие углекислого газа, даже следы какого-то неизвестного вещества. А водяных паров и кислорода все не было.
Сегодня определились два основных направления в изучении Венеры.
Первое — радиолокация. Венерианское «эхо» от земного радара уже получено.
Второе — межпланетные станции, космические корабли.
Американский зонд «Маринер-2», запущенный 27 августа 1962 года, через 109 дней (14 декабря того же года) прошел в 34 800 километрах от Венеры. 42 минуты радиостанция зонда передавала на Землю все сведения об атмосфере и поверхности Венеры, которые сумели собрать многочисленные чувствительные приборы летящей станции. В это же время наблюдатели с Земли тщательно следили за «Планетой-2». Советскими, американскими и английскими учеными было произведено несколько новых сеансов радиолокации Венеры (вообще 1962 год был годом Международной службы Венеры). Оказалось, что окрестности Венеры много беднее космическими частицами, чем «околоземелье».
Просветов в могучих венерианских облаках «Маринер-2» не обнаружил; подтвердил медленное вращение планеты вокруг оси.
Земной посланец установил весьма неутешительную температуру венерианской поверхности — больше 400 градусов жары!
Главная новость, однако, — отсутствие сколько-нибудь заметного магнитного поля у планеты.
Некоторые данные зонда (температура, магнитное поле и др.) вступили в противоречие с отдельными земными наблюдениями. Специалисты сомневались, не желая слепо доверяться «Маринеру» только потому, что он побывал в полторы тысячи раз ближе к Венере, чем они…
Гораздо большего доверия заслуживали данные, полученные с помощью «Маринера-5», прошедшего 19 октября 1967 года довольно близко от загадочной планеты и сообщившего ценные сведения о верхних слоях ее атмосферы, о магнитном поле и т. п.
Но подлинная сенсация произошла на день раньше, когда отсек советской станции «Венера-4» мягко опустился на поверхность «белолицей красавицы» (так называли Венеру древнекитайские астрономы). Прежде всего решена была, наконец, загадка температуры. Проходя через слои атмосферы с высоты в 26 километров, аппарат неопровержимо зафиксировал: жара возрастает — от 40 градусов до 280 на самой поверхности. Теперь уже не оставалось никаких сомнений: без скафандра человеку там делать нечего.
Еще одно неутешительное для землян известие: атмосферное давление в нижнем слое — в 20 раз выше, чем у нас. Поистине угнетающая атмосфера, в которой посланцы Земли могут оказаться расплющенными!
Из чего же состоит венерианская атмосфера? Почти целиком из углекислого газа. Кислорода и водяных паров в ней всего полтора процента, так что жизнь, в нашем понимании этого слова, на Венере, очевидно, невозможна. Кстати, именно углекислота — одна из причин страшной жары на планете, ибо она создает так называемый оранжерейный эффект, при котором солнечные лучи, пройдя через стекло, нагревают внутренность парника, а уйти наружу теплота уже не может — стекло не пропускает инфракрасных лучей. Роль стекла выпадает на Венере на долю углекислого газа.
Но у этого газа есть еще одна любопытная особенность: он способен преломлять световые лучи даже при нормальном давлении. А при 20 атмосферах оптический эффект становится просто фантастическим. К тому же в венерианской атмосфере плотность слоев углекислоты неодинакова, поэтому луч света будет преломляться там неоднократно. Путешественнику покажется, что горизонт уходит вверх, а он сам находится на дне огромной воронки. Если бы от него удалялась машина или корабль, то они не исчезали бы за горизонтом, а поднимались ввысь. Изгиб световых лучей может оказаться таким, что, обежав планету, они вернутся туда, откуда вышли, то есть наблюдатель увидит предметы, расположенные за его спиной. На пресс-конференции в Москве один ученый даже пошутил, сказав, что венерианцу не нужно зеркала, чтобы разглядеть собственный затылок.
«Венера-4» подтвердила предположение, что наша соседка очень медленно вращается вокруг своей оси и у нее нет магнитного поля и радиационных поясов. Зато обнаружена была водородная корона, состоящая из легких атомов водорода, постоянно улетучивающихся из атмосферы Венеры…
Путь в царство «белолицей красавицы» проложен. По этому пути пойдут другие корабли и станции, которые принесут новые сведения о таинственной планете.
«Мы, марсиане, не сомневаемся, что на Земле разумная жизнь вполне возможна, хотя условия там очень уж неблагоприятные. Чего стоит их густейшая атмосфера с таким количеством ужасного, обжигающего кислорода, которого, к счастью, так мало у нас! А давление там такое, что нам пришлось бы подняться на 15–17 километров над ее поверхностью, чтобы почувствовать себя как дома… Правда, в 30 километрах над нашим Марсом атмосфера уже плотнее, чем в 30 километрах над Землей, — ведь у нас нет той жуткой силы тяжести, которая нормального 20-килограммового марсианина сразу превратит на соседней планете в 60-килограммовое чудовище; эта сила тяжести, наверное, требует от земных обитателей невероятно прочных скелетов и заставляет их космические корабли брать разгон больше чем в 11 километров в секунду, в то время как у нас хватило бы и шести.
Конечно, наша планета невелика (всего половина земного диаметра, шестая часть объема, девятая часть массы). Но, как мы установили, 3/4 земной поверхности — это океаны, которых у нас нет; земляне, если таковые существуют, располагают даже меньшей твердой площадью, чем мы.
Часто у нас говорят: „Земля — увеличенная копия Марса“, — сутки там только на полчаса короче, ось наклонена, почти как у нас, и поэтому тоже бывают весна, лето, осень и зима (впрочем, в два раза более короткие: ведь их год — 365, а наш — 687 суток).
Но этот климат (и не исключено, что землянам он нравится!), эта удушающая жара (ведь они в полтора раза ближе к Солнцу и получают в два с половиной раза больше тепла), эта влажность, эти громадные горные хребты и, главное, эта ужасная, расслабляющая равномерность температур! Подумать только: ночь лишь вдвое холоднее дня! Как это не похоже на наш нормальный, хороший денек близ экватора, когда с утра температура +5, в полдень +20, вечером 0, а в полночь —45°!
Между северным и южным земными полушариями особой температурной разницы мы тоже не заметили; это и не удивительно, потому что наша соседка приближается к Солнцу до 147, а удаляется до 152 миллионов километров, то есть колебание всего в 5 миллионов, в то время как у нас — почти 50 миллионов километров, отчего наше южное полушарие теплее северного.
Если на Земле есть телескопы, там, вероятно, видят, как иногда совершенно стаивает наша южная полярная шапка и никогда не исчезает северная. Зато на Земле белое пятно около Южного полюса что-то совсем не уменьшается…
Мы любим наши бесконечные красно-бурые равнины, наши великие бури и вихри, которые тоже мог бы заметить с Земли разумный глаз. Кстати, интересно, чем они объясняют светлую полосу, пересекшую диск нашей планеты 23 августа 1956 года?
Для голубовато-зелено-желтой Земли наши цвета темноваты, и они там, пожалуй, еще назвали наш мир каким-нибудь зловещим, мрачным именем…
Конечно, мы давно изучаем вопрос о жизни на Земле. Около ее экватора замечены большие зеленые пятна — по-видимому, зеленая растительность: очевидно, на Земле растения не поглощают, а отражают зеленую часть спектра. Только на высоких горах и ж холодных поясах этой планеты, вероятно, имеются растения, благоразумно пользующиеся „зеленым теплом“ и отражающие синий свет, как и у нас, ка Марсе…
К сожалению, никаких прямых доказательств существования животной и разумной жизни на Земле мы еще не получили. Яркие вспышки в земной атмосфере, конечно, любимый предмет дискуссий марсианских ученых и фантастов: то ли это грозы, которые там, ближе к Солнцу, посильнее наших, то ли это результат деятельности землян… Вспышки в нашей атмосфере тоже, конечно, должны вызвать любопытство соседей, которые должны все более убеждаться в существовании мощных марсианских вулканов…
В общем, если земляне существуют, у них должно накопиться немало гипотез насчет того, есть ли жизнь на Марсе.
Например.
ЗА. Марс — суровый, старый мир, следовательно, на нем высокие формы жизни; остыл раньше Земли, ибо невелик и от Солнца далек; вулканы, горообразования — бурная молодость планеты — уже позади. Красный цвет — цвет громадных гладких пустынь.
Борьба за существование выработала на Марсе совершенные формы жизни: синие растения, мыслящие существа. Их цивилизация обогнала земную. Особенные успехи достигнуты за последнее столетие.
У Марса громадные спутники весом в миллионы тонн. Их открыли во время великого противостояния 1877 года и назвали Деймос (Ужас) и Фобос (Страх).
Во время предшествующих противостояний Марс наблюдали в сильные телескопы и спутников не замечали, а после 1877 года их легко находили телескопами сравнительно слабыми…
Значит, незадолго до 1877 года спутников у Марса еще не было!
Другое „за“.
Итак, над Фобосом и Деймосом тяготеет „страшное“ подозрение, что они искусственные. Фобос обегает вокруг Марса быстрее, чем Марс — вокруг оси. Очень вероятно, что его запустили с таким расчетом, чтобы период обращения был как раз равен марсианским суткам, и спутник многие века, а может быть, и тысячелетия неподвижно парил над экватором планеты. Однако со временем равновесие было нарушено, он стал медленно приближаться к Марсу, обращаясь все быстрее.
Попробовали подсчитать, сколько лет уже длится это приближение. Получается: Фобос родился 400–450 миллионов лет назад!
Многовато для человека, но мало для планеты…
Ведь Марс, видимо, раз в десять старше — с чего бы ему так поздно обзаводиться спутником?
Значит, сотни миллионов лет назад, когда на Земле еще в разгаре была палеозойская эра, эра древней жизни (и даже до эры ящеров было столь же далеко, как от ящеров до человека), Марс был иным: может быть, не таким спокойным и холодным, возможно, влажным и теплым…
Там уже были разумные высококультурные существа… Спутники, а может быть, и „каналы“ — дело их рук.
Земля… Они, конечно, посетили ее, так же как и Венеру, Юпитер… Земля им не подошла — душная, жаркая, утяжеляющая… Кто знает, может быть, в кембрийских или силурийских глубинах нашей планеты лежат их останки?
Миллионы веков назад наши предки встречали марсианских гостей, шевеля жабрами, бия хвостами, квакая. За 400 с лишним миллионов лет мало ли что станется даже с великой цивилизацией! Ведь от питекантропов до наших дней не прошло и миллиона лет!
Марс постарел. Жизнь на нем угасает или уже угасла.
На Марсе найдется работа для археологов!
ПРОТИВ. Если цивилизация так высока, что может запустить такие спутники, то достигнуть Земли для нее сущий пустяк! Отчего бы им не посетить нас?
Спутники не были замечены до 1877 года, ибо их трудно было искать: они теряются в ореоле, отбрасываемом планетой. Небольшие спутники можно не открыть и совершенным телескопом; а если они уже открыты — их найдет и менее совершенный. К тому же все рушится, если Фобос „единственный“. Астрономы и математики пытаются объяснить его особенности, не прибегая к гипотезе о мыслящих существах на Марсе.
ЗА. Планета покрыта сетью гигантских искусственных сооружений (открытых с Земли тоже в 1877 году и названных „каналами“) шириной не менее 48 километров, что исключает мысль о реках или оврагах. Все каналы — единая сеть, упирающаяся в полярную шапку планеты. Когда полярные снега тают, драгоценная для Марса вода подхватывается специальными механизмами и передается туда, где ее не хватает.
С Земли видно, как в это время темнеют „каналы“ и так называемые „марсианские моря“, куда „каналы“ впадают. Иные каналы раздваиваются. На перекрестках — „громадные города и промышленные сооружения“, еле заметными зернышками наблюдаемые с Земли.
ПРОТИВ. Марс — мир дряхлый. Никакой „серьезной“ органической жизни там не было и нет. В лучшем случае — мхи и лишайники, иначе не было бы в атмосфере так мало кислорода и так много (больше, чем на Земле!) углекислоты. К тому же почти нет воды: на всей планете не наберется, как полагают, и Ладожского озера. „Каналы“ — естественные разломы марсианской коры. Затемнение морей и каналов — игра света на бесплодных камнях и песках.
ЗА. И все-таки „каналы“ и „моря“ поглощают и отражают свет не как минералы, а как растения. И все-таки „каналы“ и „моря“ явно меняют цвет в зависимости от времени года, а вот лежащие рядом пустыни — не меняют. И все-таки если „каналы“ — простые разломы, то отчего они в единой системе? Когда в земных лабораториях смонтировали марсианские условия (температура, давление, состав атмосферы), оказалось, что высшие растения — наши огородные культуры — едва ли не чувствуют себя лучше, чем „дома“…
А может быть, Марс — мир не суровый и не старый? Бо´льшую его часть, как и у Земли, занимают… океаны. Океаны, конечно, покрыты коркой льда; лед покрылся продуктами выветривания твердых пород. Нам кажется, что мы видим красноватые пустыни, мы же смотрим на присыпанный лед.
Полярные шапки — места, где лед проступает сквозь наносы. „Каналы“ — разломы во льду (может быть, от метеоритов) или зоны растительности, питаемые надледной почвой и подледной водой. Подо льдом — вода, начало всякой жизни; возможно, туда ушли в ходе марсианской истории и более высокие формы…»
Опровергать все эти гипотезы так же трудно, как и доказывать… Пора на Марс!
Самый удобный момент для этого — так называемые великие противостояния. Дело в том, что взаимоотношения Марса и Земли — сложные. По длинной, вытянутой орбите неторопливо (около двух лет) совершает Марс свой солнечный обход. Земля — быстро, почти по кругу… Едва соседи сблизятся, как наша торопливая планета удирает вперед, отдаляется. И только примерно через два года — новая встреча, максимальное сближение, противостояние. В такие дни от третьей до четвертой планеты — не больше 70 миллионов километров…
А раз в 15 или в 17 лет — противостояние великое. Всего 56–58 миллионов километров. В эти дни Марс зловещей красной каплей пылает на небесах.
Эти строки поэт Николай Заболоцкий записал в октябре 1956 года, во время последнего великого противостояния.
Великие противостояния 1877, 1939, 1956 годов прославлены сделанными открытиями. Хотя именно осенью 1956 года песчаные бури и непогода на Марсе сильно мешали наблюдениям.
1971 год — новое великое противостояние. Не отпразднуем ли мы его фейерверком над марсианскими «каналами»?
А пока… Летят к Марсу космические аппараты. Первым среди них был «Марс-1». По его «стопам» направился «Маринер-4».
За 25 минут фотографирования ему удалось охватить обширный район. Снимки показали: на Марсе очень много кратеров, подобных лунным (от 5 до 120 километров в диаметре); не обнаружилось следов океанов или крупных водоемов. Самое же поразительное — то, что на фотографиях не оказалось ничего, что напоминало бы о знаменитых каналах!
Зато установлено: атмосфера у поверхности Марса соответствует плотности земной атмосферы на высоте 30–33 километров, то есть в ней практически нет кислорода.
Оказалось также, что у Марса нет магнитного поля, способного захватывать заряженные частицы, идущие от Солнца и из глубин Космоса. Значит, уровень радиации на поверхности планеты, вероятно, намного выше, чем на Земле…
Загадочный мир ждет исследователей. Пора на Марс!
Имя царя богов, понятно, не могли дать первой попавшейся планете: масса всех околосолнечных миров в два с лишним раза меньше массы одного Юпитера.
В восьмистах миллионах километров от Солнца плывет по своей орбите этот громадный шар. Плывет не торопясь, окруженный свитой из 12 спутников, и примерно за 12 лет совершает оборот, который юркая Земля делает за год. 318 Земель понадобится, чтобы «слепить» один Юпитер. Но 1047 Юпитеров едва составят одно Солнце.
Отчего за четырьмя мелкими планетами (Меркурий, Венера, Земля, Марс) следуют гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун) — одна из великих и еще не решенных до конца загадок солнечной системы.
Земная ракета, движущаяся с обычной для нашего времени скоростью, лишь после нескольких лет полета достигнет «окрестностей» Юпитера и погрузится в густые облака водорода, метана и аммиака, слабо подогреваемые (—100°) лучами Солнца. Углубившись на несколько тысяч километров в толщу Юпитеровой атмосферы, она попадет в странную среду, все более уплотняющуюся и согревающуюся от непрерывно растущего давления. Все тот же водород, но его плотность приближается к плотности воды. Это уже не полет, а погружение в гигантский водородный океан, только глубины в нем измеряются не тысячами метров, как на Земле, а десятками тысяч километров…
Вообще трудно найти грань, отделяющую атмосферу Юпитера от самой планеты. Современная наука включает в состав Юпитера всю его непрозрачную часть… Планета в три раза быстрее, чем Земля, вращается вокруг своей оси, но разные части оборачиваются за разное время, как и положено вращаться нетвердому телу (кстати, заметим, в какой-то момент температура и давление будут точно как в земных океанах!..).
Но вот ракета достигла дна водородного океана. Дальше — ядро, твердое и очень плотное. Десятки миллионов атмосфер, десятки, а может, и сотни тысяч градусов.
Мир, столь не похожий на наш, что было бы чересчур легкомысленно провозглашать: никаких форм жизни нет и быть не может! Известный американский ученый и фантаст А. Азимов подсчитал, что если океан Юпитера так же богат живыми существами, как и наш океан, то общая масса этих существ превышает восьмую часть нашей Луны.
Два странных явления, например, давно дразнят земных наблюдателей. Огромное красное пятно (10 тысяч километров ширины и 50 тысяч длины, то есть площадью с нашу Землю). Оно, без сомнения, твердое, но достаточно легкое, чтобы плавать на большой высоте над ядром планеты. Его наблюдают уже 80 лет. Над пятном нет облаков — какая-то неведомая сила их разгоняет… Одно время его считали озером раскаленной лавы. Пятно тускнеет, наверное… от погружения в водородную пучину.
А в южной, тропической зоне Юпитера с 1901 года наблюдают темную «вуаль» длиною в 70 тысяч километров (так называемое «южное тропическое возмущение»). В ней белое пятно — источник мощного радиоизлучения…
Радиосигналы с Юпитера поступают еще из трех точек, наблюдения же за ними выявили новую загадку планеты: промежутки между четырьмя радиосигналами за то короткое время, что их наблюдают, увеличились на 1,3 секунды. На столько же удлинился и полный оборот «красного пятна». Для такого гиганта, как Юпитер, торможение на секунду с лишним за несколько земных десятилетий — это удивительное, непонятное явление, в которое невозможно было бы поверить, если бы оно не было фактом.
Планета, носящая имя бога времени Сатурна, не способна утонуть даже в керосине. Земля — в 7,5 раза плотнее, но по объему в 760 раз меньше этого водородно-аммиачно-метанового шара.
В полутора миллиардах километров от Солнца не приходится рассчитывать больше чем на 1 процент того тепла, что перепадает землянам. Мы бы сказали, что на Сатурновой поверхности не меньше минус 150 градусов, но поверхность эта, как и у соседнего гиганта, Юпитера, — лишь начало непрозрачного атмосферного океана. Что там, внутри, за громадными полосами, парящими над Сатурновыми тропиками, за появляющимися и исчезающими белыми пятнами, за быстро (10 с небольшим часов) вращающимися вокруг оси прозрачными слоями? Вероятно, тысячи градусов и атмосфер…
А над черной газовой пучиной — девять спутников и три громадных кольца — одно в другом, вечной радугой висящих над экватором. Мы еще гадаем, почему природа наградила шестую планету фантастическим ожерельем почти в миллион километров длины и не больше 10–12 километров ширины. Ожерельем, где мириады «камней» — от микрон до метров. Вечные пленники Сатурнова притяжения, как бы предостерегающие будущих гостей: улетающий со скоростью меньше 37 километров в секунду не улетит.
Никто никогда не рождался под знаком Урана. Когда были знаки — Урана не было.
Только 13 марта 1781 года английский астроном Вильям Гершель увидел в семифутовый телескоп неведомую планету. Первыми непосредственными результатами великого открытия были: звание придворного астронома с окладом в 200 фунтов для Гершеля и попытка окрестить новый мир именем английского короля Георга. Однако древние боги взяли верх над монархом. Поскольку Сатурн был отцом Юпитера, следующей планете уже соответствовал Юпитеров дед. А им был не кто иной, как Уран…
Солнце с дистанции почти в 3 миллиарда километров похоже там на яркую звездочку и шлет в 370 раз меньше тепла, чем Земле. Медленно, 21 земной год, поднимается оно на Урановых небесах. Еще 21 год — снижается и, наконец, исчезает под горизонтом. Наступает 42-летняя ночь. Правда, огромный шар Урана (диаметром вчетверо больше земного) довольно резво — за 10 часов 49 минут — оборачивается вокруг оси. Но это единственная из всех планет, которая не просто наклонена, но буквально лежит на боку, чем и объясняются многолетние дни и ночи.
Пять спутников (Миранда, Ариэль, Умбриэль, Титания и Оберон) эскортируют седьмую планету, запакованную в зеленую, толстую, невероятно холодную (около минус 200 градусов) метаново-водородную атмосферу. Пока не удалось заметить ни одной четкой детали на поверхности этого третьего по величине околосолнечного гиганта. Но средняя его плотность, чуть большая, чем у воды, говорит о сходстве всех больших миров. Ракета будущего, стартуя с Урана, должна разогнаться вдвое быстрее, чем на Земле, — до 21,2 километра в секунду.
Есть легенда, что Леверье ни разу в жизни не удосужился посмотреть на планету, открытую им (и независимо от него Адамсом) «на кончике пера». Все было очень просто. Днем 23 сентября 1846 года берлинский астроном Галле получил от Леверье расчеты и указание места на небе, где следует искать планету. Наступил вечер. Галле подошел к телескопу, и… Нептун был открыт.
С тех пор прошло больше столетия, но только в 2011 году минет один нептуновский год (165 земных).
Восьмая планета совсем далеко от Солнца — 4.5 миллиарда километров; ей достается в 900 раз меньше тепла, чем Земле. Даже до соседнего Урана — 1.5 миллиарда километров, что, впрочем, не мешает большому сходству этих двух мрачных миров. Нептун чуть меньше диаметром (3,9 земного), но плотнее. В нем — 17 земных масс, и, чтобы уйти от его притяжения, надо разогнаться до 23,5 километра в секунду. Та же зеленая метановая атмосфера; еще более холодно (за минус 200 градусов).
Вокруг планеты вращаются два спутника.
На Нептуне как будто имеются две светлые области, о которых (как, впрочем, и обо всей поверхности) мы, к сожалению, ничего не знаем.
Именем бога смерти хороший мир не назовут. Если считать месяцем 1/12 часть года на всякой планете, то со я рамени открытия Плутона американским астрономом К. Томбо (18 февраля 1930 года) прошло немногим более полутора плутоновских месяцев. За этот срок узнали, что от «планеты смерти» до Солнца 39 с половиной астрономических единиц, то есть почти 6 миллиардов километров. Слабые солнечные лучи достигают Плутона примерно через пять с половиной часов, и, хотя Солнце светит там во много раз ярче, чем у нас Луна, оно не может согреть девятую планету сильнее, чем до минус 220 градусов. Этого достаточно, чтобы разжижились или затвердели почти все газы. Поэтому атмосферы на Плутоне, вероятно, нет.
После четырех планетных гигантов — Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна — Плутон выглядит совсем маленьким, даже меньше Земли. Зародилось подозрение: не является ли Плутон только дальним спутником Нептуна, тем более что он движется по странной орбите и временами находится ближе к Солнцу, чем Нептун?
Однако в 1964 году Плутон «поддался» 24-дюймовому телескопу. И оказалось, что три с лишним десятилетия астрономы наблюдали только освещенную, центральную зону планеты, не замечая темнеющих краев: значит, Плутон много больше, чем думали, крупнее Земли и, пожалуй, слишком солиден для спутника Нептуна.
Что там, за Плутоном?
В последние годы все чаще поговаривают о десятой, трансплутоновой планете. Полагают, она много больше Плутона, между нею и Солнцем 77 астрономических единиц (11 с половиной миллиардов километров), а ее год — 675 земных лет.
Если же это не подтвердится, тогда за Плутоном начинается пустынный космический океан, где следующий берег (у ближайших звезд) примерно в 7 тысяч раз дальше, чем от Плутона до Солнца. Космической ракете (при скорости 20 километров в секунду) понадобится около 10 лет для полета на Плутон и всего каких-нибудь 70 тысяч лет, чтобы достигнуть Проксимы Центавра — ближайшей к нам звезды.
Гюйгенс, прославленный физик и астроном, обнаружив в 1655 году спутник Сатурна, объявил, что, наконец, достигнуто гармоническое число светил — двенадцать (Солнце, пять планет, шесть планетных спутников). «Гармония» эта уже давно нарушена. Солнечная система, по сегодняшним данным, — это девять больших планет, 31 спутник (не считая, конечно, искусственных), тысячи карликовых планет-астероидов, кометы, метеориты и прочее, и прочее…
В солнечной семье планеты как бы «дети», а их спутники — уже на положении «внуков». Ручаться, что число известных нам «внуков» в будущем не увеличится, нельзя. Только за последние годы открыли двенадцатый спутник у Юпитера, второй — у Нептуна, пятый — у Урана.
Меркурий, Венера и Плутон не имеют собственных лун, по небу Марса носятся две очень маленькие; 12 — сопутствуют Юпитеру, 10 — Сатурну, 5 — Урану, 2 — Нептуну. Легко заметить, что Земля с единственной Луной по числу естественных спутников — на скромном шестом месте. Зато сама Луна по величине превосходит почти все планетные спутники и уступает только четырем: Ганимеду и Каллисто, громадным спутникам Юпитера, мрачному Тритону, сыну Нептуна, и Титану, шестому спутнику Сатурна (диаметр этих исполинских «внуков» даже больше, чем у Меркурия!).
Но в двух отношениях наша Луна не имеет равных среди себе подобных. Во-первых, она самая яркая. Тусклыми тарелками висят в небесах дальних планет их огромные спутники.
Во-вторых, Луна только в 81 раз меньше Земли, прочие же куда ничтожнее по сравнению со своими «повелителями»: Тритон в 770 раз меньше Нептуна, Титан — одна четырехтысячная Сатурна.
Отчего у небольшой Земли столь крупное детище — вопрос любопытный и еще не решенный.
Девятнадцать спутников дальше от своих миров, чем наша Луна. Один член Юпитеровой дюжины удален от планеты на целых 25,1 миллиона километров и совершает оборот за 745 дней.
Каждый из солнечных «внуков» — особый мир, и похожий и непохожий на все остальные. Когда-нибудь в будущем — это наблюдательные базы, межпланетные ракетодромы, научные станции…
Вот наиболее интересные.
На Тритоне и Титане обнаружена довольно плотная атмосфера (аммиак, метан).
Карты четырех самых больших спутников Юпитера уже составлены. Как и наша Луна, они оборачиваются вокруг своей оси за такой же срок, как и вокруг планеты, и поэтому всегда повернуты к ней «лицом».
Все спутники Урана и Нептуна движутся против часовой стрелки, у остальных планет — наоборот.
Самые загадочные — спутники Марса. Единственные из всех вращаются в экваториальной плоскости своей планеты (плоскости, удобнейшей для запуска искусственных спутников!).
От Марса до его «отпрысков» — сущие пустяки: до ближайшего — Фобоса, — 9,4 тысячи километров (как от Москвы до Тихого океана); до Деймоса — 23,4 тысячи километров. Диаметр Фобоса — 8 километров. Деймоса — 15.
Они самые быстрые: Фобос — единственный спутник, вращающийся вокруг оси быстрее собственной планеты (Марс оборачивается за 24 часа 37 минут, Фобос — за 7 часов 39 минут). В течение Марсовых суток Фобос дважды восходит и дважды заходит!
Наблюдать спутники Марса из-за их небольших размеров очень трудно. Часть данных требует проверки. Если подтвердятся некоторые особенности движения Фобоса, то это будет означать, что спутник внутри полый, чего никогда не может быть у естественных космических тел, но вполне логично для искусственных. Известный советский ученый И. Шкловский, выдвинувший гипотезу о том, что спутники Марса — искусственные, как-то заметил, что астрономы работают с гипотезами куда более невероятными; свою же он считает «довольно обыкновенной… не хуже других».
Конечно, диаметр в 8 и 15 километров невелик для спутников естественных, но фантастически громаден для искусственных. Однако многие удивительные особенности карликовых лун Марса неплохо объясняются, если эти луны сделаны руками разумных существ.
Кстати, замечено: чем больше планета, тем больше у нее спутников. Максимум — у Юпитера, а у Венеры, которая немного меньше Земли, — ни одного. Марс меньше Венеры, спутники ему как будто «не положены», а их — сразу два… Конечно, это лишь одно из соображений, а не доказательство. Однако…
Рассказывают, что жили при дворе китайского императора два астронома — Хи и Хо. Были они большими любителями вина и в бутылку заглядывали чаще, чем на небо.
Однажды утром неожиданно затмилось Солнце. Жители столицы заметались в панике. Все были объяты ужасом, так как видели, что черный дракон пожирает светило. После этого случая император повелел отрубить головы обоим пьяницам…
Теперь все знают, кто был этот черный дракон, из-за которого поплатились жизнью китайские звездочеты, и людей уже не охватывает паника, когда Луна закрывает Солнце. Порой мы осведомлены о делах «соседки» гораздо лучше, чем о своих «домашних». Страниц, посвященных верному спутнику Земли, хватит, чтобы выложить ими все 384 тысячи километров, отделяющие нас от него. Но писались они медленно, век за веком.
С трудом люди усвоили, что Луна — светило темное, собственного света не имеет, заимствуя его у Солнца, как и Земля. Легче было понять, что Луна обегает вокруг Земли по длинному, почти круговому пути. Вычислили промежуток времени, за который совершается этот путь, — 27,32 суток — и тут же присвоили ему ученое название — сидерический месяц.
Другой лунный месяц длится 29,53 суток и тоже имеет научное название — месяц синодический. Это время, за которое Луна успевает показать все: и новолуние, и молодой месяц (1-я четверть), и полнолуние, и месяц ущербный (3-я четверть).
Луна — извечная тема лириков-поэтов, романтиков-фантастов. Но и «прозаичные» астрономы по-своему описали ее свойства: масса — 72 миллиарда тонн, диаметр по экватору — 3482,8 километра, объем — 0,02 земного, температура освещенной поверхности — 110 градусов, за час смещается по небу на величину своего диаметра, двигаясь с запада на восток.
Сейчас фантасты несколько охладели к Луне и накинулись на Марс и Венеру. Ученые же — верные рыцари — все не могут наглядеться на «бледный лик». 14 сентября 1959 года они поднесли Луне земной дар со звездой, серпом и молотом.
Первые люди на Луне!.. Что их ждет там?
Прежде всего — какова ее поверхность? Совсем еще недавно яростно спорили между собой сторонники разных гипотез.
Полеты советских «Лун» и американских станций типа «Сервейор» ответили на многие вопросы. Поверхность Луны оказалась удивительно однообразной: испещренная микрократерами (диаметр некоторых из них не превышает нескольких миллиметров), изъязвленная; там и сям разбросаны камни причудливой формы. Если на поверхность Земли непрерывно воздействуют дожди и ветры, то поверхность Луны непрерывно шлифуется метеоритами и «солнечным ветром» — потоком корпускул, мчащихся от Солнца. Материал лунной поверхности дробился в результате бомбардировки метеоритами, затем объединялся в твердую породу за счет диффузионного вакуумного слипания, растрескивался из-за резких изменений температуры. Этот процесс повторялся снова и снова многие миллионы лет. В результате образовалась пористая, твердая, но непрочная порода.
Неожиданно выяснилось, что места посадки «Луны-9» и «Луны-13» обладают отрицательным балансом масс, то есть с этих мест уносится больше вещества, чем оседает на нем. Механические свойства поверхностного слоя Луны глубиной в 20–30 сантиметров оказались близки к свойствам земного грунта средней плотности; поэтому лунный грунт при ходьбе человека будет слегка проседать.
Происхождение Луны?
Совсем недавно этот вопрос казался предельно ясным. Согласно теории английского ученого Дж. Дарвина Земля и Луна составляли когда-то одну массу, которая затем разделилась на две части.
Однако выяснилось, что природа Земли и Луны существенно различается. Полет советского лунника показал, например, что у нашего спутника нет магнитного поля, подобного земному.
Сторонники «метеоритной» теории, развивая идеи О. Ю. Шмидта, считают, что Луна — астероид, захваченный Землей, но облепленный роем метеоритов. Лауреат Нобелевской премии Г. Юри полагает, что Луна была когда-то равноправной планетой солнечной системы, но в силу ряда причин ее захватила Земля. Вследствие гигантских вулканических извержений, утверждает болгарский академик Н. Бонев, Луна потеряла часть массы и, изменив свое движение, стала спутником Земли.
Характерный лунный ландшафт: громадное количество кольцевых гор — кратеров и цирков, которые можно наблюдать в простую подзорную трубу, — не прямое ли следствие вулканической деятельности? Или цирки образовались от ударов метеоритов?.. Происхождение Луны — одна из интереснейших загадок.
А что за сигналы посылает она нам? Когда 29 октября 1963 года два астронома Лоуэллской обсерватории увидели в кратере Аристарха ярко-красный свет, они едва поверили собственным глазам и усомнились в достоинствах своего телескопа (имеющего диаметр в 60 сантиметров). Через 28 дней, когда вновь стала видна окраина лунного диска, у объективов ждали уже четверо. И дождались! В течение 45 минут они наблюдали сверкающую рубиновым огнем полосу шириной в 2,5 и длиной в 20 километров.
Но, конечно, не меньшее любопытство вызывала обратная сторона нашего спутника. Ведь время вращения Луны вокруг своей оси в точности совпадает с периодом обращения вокруг Земли, в результате чего Луна оказалась навсегда повернутой к нам одной стороной. Другая сторона все время оставалась запретным плодом для землян. Понятно их волнение, когда они получили снимки лунной «спины», переданные советской автоматической станцией в октябре 1959 года.
Но Луна для нас не только кладезь тайн.
Энергетики говорят: мощь приливов и отливов в наших океанах, причиной которых в основном является Луна, — нетронутое богатство.
Геофизики: интереснее «приливы» в твердом теле. Изучение их — ключ к тайне внутреннего строения земного шара.
Радиотехники: можно использовать естественный спутник для организации Всемирного телевидения.
Космолетчики: сила тяжести на поверхности Луны в шесть раз меньше земной, поэтому для взлета ракеты с Луны в мировое пространство требуется начальная скорость всего лишь 2,4 километра в секунду — почти в пять раз меньше, чем с Земли. К тому же у Луны нет тормозящей атмосферы. Это будущая промежуточная станция на трассе Земля — Вселенная.
Астрономы: попал на Луну, «закрыл» солнечный диск, вот тебе и затмение: смотри на солнечную корону хоть целый год. Звезды не мерцают, а ровно светят на черном небе. Воздуха нет, нет и похожих на мечущееся пламя смещений. Можно строить гигантские рефракторы с колоссальной разрешающей способностью.
Еще одно — далеко не последнее — достоинство естественного спутника: земная атмосфера пропускает только некоторые виды лучей, поглощая полностью наиболее коротковолновую часть ультрафиолетового излучения светил — и космические лучи, и гамма-лучи, и рентгеновы лучи, и солнечные корпускулы. На Земле эти виды излучений удается изучать только при помощи малонадежных косвенных методов. На безвоздушной Луне не надо строить высокогорных физических станций. Правда, все эти виды излучений опасны, и, прежде чем прилуниться, надо найти защиту от них. А к этому надо готовиться.
Геологи в поисках разгадки тайны земной мантии все чаще обращают свои взоры к Луне. В центре ее давление составляет всего 50 тысяч атмосфер, а в центре Земли — 3,5 миллиона! Под влиянием такого громадного давления в недрах Земли забушевал радиоактивный пожар, и первичное вещество начало постепенно плавиться по направлению к поверхности. В результате «пена» гигантского процесса плавления Земли — гранитные породы — была вынесена на поверхность и образовала земную кору. Тугоплавкие вещества образовали земную мантию. Ученые предположили, что на Луне этот процесс прошел не полностью. Часть вещества расплавилась, выходя на поверхность, разлилась и образовала лунные моря. Лунные же материки — это первозданный «строительный материал» Луны, а значит — и Земли.
Данные, полученные с помощью «Луны-10», подтверждают это предположение. На Луне отсутствуют породы с высоким содержанием естественных радиоактивных элементов типа земных гранитов. Вместе с тем там есть породы, в которых содержание калия, тория, урана примерно такое же, как в земных базальтах, а также породы, где практически нет радиоактивных элементов.
Биологи тоже рвутся на Луну. Во-первых, хоть и маленькая, но все же есть надежда найти бактерии, а значит, неземную жизнь. Во-вторых, Луна — удобная арена для проведения различных биологических экспериментов. При длительных полетах в космосе необходимо создание замкнутого биологического цикла на космических кораблях. Луна — лучшая лаборатория для изучения этого цикла, ведь лунные условия весьма близки к условиям чистого космоса.
Человек скоро сам заглянет в лунные кратеры, в этом нет никаких сомнений. Пройдет немного лет, и ослепительный лунный серп перестанет быть вопросительным знаком, горящим на звездном небе.
Альбедо — красивое слово, похожее на название испанского города. Однако такого города нет на карте. По-русски «альбедо» — значит «белизна». Это не просто слово, а серьезный научный термин, обозначающий отношение количества света, отраженного участком поверхности во всех направлениях, к количеству света, падающего на этот участок.
Каждый на глаз отличит дерево от металла, стекло от камня, алюминий от меди. Пользуясь такими свойствами вещества, как цвет, яркость, прозрачность, блеск, человек может определить, из чего сделан данный предмет. А из чего, например, сделана Луна?
Если посмотреть ночью на Луну в телескоп, то она покажется вам ослепительно белой. Поэтому некоторые астрономы делали вывод, будто лунные материки состоят из снега, а моря — изо льда. Но это впечатление обманчиво — ведь мы смотрим на освещенный ярким солнечным светом лунный диск в то время, когда у нас темно. Тут даже сажа может показаться снежной.
Людям, которые первыми пройдут по лунной целине (пусть «ногами» управляемой танкетки), важно знать, какая дорога им предстоит. Сможет ли там пройти вездеход? Полеты советских АМС «Луна» и американских «Сервейоров», исследовавших лунный грунт, позволяют уже ответить на некоторые вопросы. А что ждет нас на других планетах? Тут без знания альбедо не обойтись.
С помощью точных приборов измерили «белизну» нашей спутницы. Оказалось, что лунное альбедо равно 0,073, то есть она отражает всего 7,3 процента падающего на нее света. Значит, лик «ночной царицы» не так уж светел, как нам кажется. Он темнее сухого чернозема и базальта. Оказалось также, что лучи разного цвета отражаются Луной по-разному. Больше всего альбедо для красных лучей, поэтому поверхность Луны не просто темна, но и красновата.
Альбедо планет гораздо ниже, чем у Луны. Особенно планет, окруженных атмосферой. Твердую (или жидкую) поверхность Венеры, Юпитера, Сатурна мы просто не можем увидеть из-за большой толщи их атмосфер.
Зато изучение альбедо таких «прозрачных» планет, как Марс или Меркурий, — очень неплохое начало марсианской и меркурианской минералогии.
Природные условия Луны могут удовлетворить, наверно, только самого неугомонного альпиниста. Но наш долг — строго предупредить его.
Он не найдет там «животных больших размеров и деревьев, более красивых, чем земные», о которых писал Пифагор: одну щеку его будет обжигать солнце (при температуре около плюс 120 градусов), другую (находящуюся в тени) пронизывать страшный холод (примерно минус 150 градусов).
Во избежание несчастного случая при метеоритной бомбежке необходимо взять с собой средства защиты, изготовленные из высокопрочных металлов.
Варить в походе кашу не удастся, потому что достать воду на Луне труднее, чем даже сфотографировать ее обратную сторону. Впрочем, на Луне есть районы с температурой от минус 75 до плюс 38 градусов (почти условия нашей Якутии), и там, говорят, на дне трещин возможна вода. Но… мало ли что говорят?
Не рекомендуется разбивать походный лагерь в окрестностях кратера Альфонс. Профессор Козырев в 1958 году обнаружил там вулканические процессы. Когда на того, кто не прислушается к нашему совету, будет извергаться ежесекундно до 100 кубических метров газов (по скромным предварительным подсчетам), он быстро поймет, что место для лагеря неудобно.
Но если альпинист все-таки мужественно взвалит на себя рюкзак и отправится путешествовать по безлюдным лунным просторам, он будет вознагражден:
увлекательнейшими восхождениями на горные хребты, вершины которых достигают 5–6, а порой и 9 тысяч метров;
великолепными пейзажами с резкими цветовыми контрастами, с отсутствием всяких полутонов, свойственных Земле;
чудесными «земными ночами». Они значительно ярче наших лунных. Созерцание голубого диска Земли, несомненно, вызовет у путешественника мысль: как хороша все-таки наша старушка планета!
Лунную карту альпинист, конечно, возьмет с собой. Но он должен пользоваться ею осторожно: современные ученые упорно не хотят разрушать иллюзий своих древних коллег, вообразивших на месте темных пятен лунного диска морские просторы. Земные традиции так сильны, что ученые хотят видеть лунный мир созданным по земному образу и подобию. Даже названия морей, хребтов, кратеров, цирков носят явно земной оттенок. Так, в XVII веке на Луне появились хребты Апеннины, Карпаты, Кавказ. Эти наименования, предложенные данцигским астрономом Иоганном Гевелием, избавляли от неудобств, которые неизбежно бы возникли, если бы выпуклости лунного рельефа были названы именами людей. Но все-таки один испанский астроном вопреки желанию Гевелия переименовал Апеннины в хребет Св. Михаила, Эгейское море — в море Св. Урсулы.
Зато итальянский астроном иезуит Риччиоли наперекор своему испанскому духовному собрату восстановил названия Гевелия, а кратерам, то есть кольцеобразным лунным горообразованиям, достигающим в диаметре нескольких сотен километров, он присвоил имена философов и ученых: Платона (вместо Св. Афанасия), Птолемея (вместо Св. Маргариты), Галилея (вместо Св. Женевьевы). Однако Риччиоли слукавил: кратеру Св. Екатерины он оставил имя женщины, которую любил, отбросив только слово… «святая»! Громадному, в 235 километров диаметром, цирку (то есть кратеру, но с горкой в центре) он присвоил имя своего друга Гримальди. Для собственного же имени он скромно выбрал кратер на краю лунного диска. Скромность, правда, относительна: кратер не уступает по размерам великанам — Платону и Аристотелю.
Лунные моря — это низменные, равнинные части Луны. Благодаря морям лунный диск получил сходство с человеческим лицом, что и вызвало фамильярное отношение к Луне со стороны поэтов. Пусть альпинист помнит, что шагать по Луне надо осторожно, ибо море Спокойствия — это левый глаз лунного лика, море Дождей — правый глаз, переносица — море Ясности, правая щека — океан Бурь, брови — море Холода и море Кризисов.
Болото Сна, озеро Смерти, болото Эпидемий!
Названия многозначительны, загадочны. Но лунные болота и озера — это просто-напросто сероватые участки между «морями» и «сушей», а их названия — плод воображения иезуита Риччиоли. Впрочем, даже далекие от мистицизма современные ученые некоторые кратеры назвали кратерами-призраками. Такие кратеры неясно видны и словно погружены в какую-то массу.
Много таинственного и в светлых лучах, расходящихся от кратера Тихо. Может быть, альпинист, впервые наступив на «луч», подтвердит гипотезу, что это потоки лавы, застывшей в трещинах?
Загадочно вообще возникновение кратеров и цирков. Может быть, это потухшие вулканы, может быть, воронки от метеоритной бомбежки, а может быть (чего не бывает на Луне!)… их вырыли жители Луны, чтобы укрыться от солнечных лучей (как утверждали герои Жюля Верна).
Одна из загадок Луны разрешена: Луна позволила сфотографировать себя с обратной стороны. И к именам Архимеда, Коперника, Аристотеля прибавились имена Жюля Верна, Дж. Бруно, Максвелла, Ломоносова, Эдисона, Попова, Герца, Лобачевского, Пастера, Склодовской-Кюри, Циолковского, Цзу Чун-чжи, Курчатова, которыми была увековечена группа кратеров и цирков на невидимой стороне Луны.
Море Москвы и море Мечты будут конечными пунктами нашего путешествия. С именем Москвы не расстанется альпинист, отправляясь на Луну, ну, а с мечтой о покорении Космоса никакой уважающий себя гражданин в возрасте от 5 до 90 лет еще не расставался.
Им не повезло. Веками их осыпали бранью. В них видели зловещие предзнаменования. «Горе мне, — говорил Людовик Благочестивый в 837 году. — Я знаю, что комета возвещает перемену царствующего лица в моей стране». О комете 1527 года писали: «Она навела столь великий ужас, что иные от страха умерли, а другие захворали». Бессильные разобраться в происходящих событиях, люди яростно тыкали пальцем в небо: вот она, хвостатая звезда, явная причина бед.
Впрочем, все зависит от точки зрения. Увидев комету 1456 года, папа Каликст III провозгласил: комета имеет форму креста. Она благословляет поход христиан, и пусть трепещут неверные! Поклонники аллаха затрепетали и… обнаружили, что изогнутый хвост кометы больше похож на ятаган. Присмотревшись, папа отказался от пророчества и проклял свою близорукость, а заодно и комету, которая, однако, надсмеялась над ним: турки были все-таки разбиты…
С развитием астрономии тайна раскрывалась. Выяснилось, что комет очень много. «Небо так же полно кометами, как океан — рыбами», — говорил Кеплер. Сейчас их зарегистрировано около 900, для 548 вычислены орбиты.
Суеверные пророчества сменились научным предвидением: комету 1758 года уже ждали — первую комету, появление которой предсказал Галилей. И она не обманула: каждые 76 лет она возвращается к Солнцу — старинная гостья, которую видели еще в 240 году до нашей эры.
Двигаясь вокруг Солнца, кометы иногда расстаются с ним на тысячи и даже миллионы лет. Но некоторые, короткопериодические, кометы не выносят длительной разлуки и возвращаются через 3—10 лет. Дорого обходится им эта любовь, Они утрачивают свой блеск и превращаются в едва заметные туманные пятна. Половина из 64 таких комет уже недоступна для наблюдения. В чем же дело? Ядро — единственное твердое тело, — видимо, состоит из замороженных газов — метана, аммиака, углекислого газа, в которые вкраплены каменистые частицы. Приближаясь к Солнцу, комета прихорашивается; льды испаряются, становится видна газообразная оболочка — кома, образуется хвост. Голова и хвост — это частички газа и пыли, вырвавшиеся из ядра. Но пышная одежда кометы — одеяние смертника. И чем чаще свидания с Солнцем, тем быстрее истощается материал для головы и хвоста; комета умирает через несколько десятилетий от истощения сил. Однажды она не приходит на свидание в назначенный срок — ее заносят в список пропавших без вести.
Но иногда она дает последний спектакль. В 1846 году комета Биэла на глазах у всех раскололась надвое. В 1852 году утратившие былую яркость близнецы приблизились к Солнцу и… пропали. Их не видели ни в 1859, ни в 1865 годах. А 27 ноября 1872 года на Землю хлынул дождь метеоров, орбита которых походила на орбиту Биэлы.
Причины смерти комет ясны. А рождения? Единого мнения пока нет. Доказано: кометы — дети солнечной системы. По одной гипотезе, их мать — распавшаяся миллиарды лет назад планета между Марсом и Юпитером. По другой — на планетах происходят извержения, выбрасывающие вещества в пространство.
Хвосты комет простираются на миллионы километров: хвост кометы 1811 года превышал расстояние от Земли до Солнца! А чтобы представить себе плотность их вещества, вообразите одну миллионную часть пшеничного зерна, растертого в порошок и развеянного в зале Большого театра в Москве! Кометы и называют поэтому «видимое ничто». Оболочка и хвост — сверх-разреженный газ. Под действием Солнца по направлению к нему из ядра вылетают частицы, а затем какая-то отталкивающая сила тормозит их движение и отбрасывает назад. Эта сила, открытая Лебедевым, — давление света. Поэтому хвосты всегда направлены от Солнца, даже когда комета удаляется от него: хвост как бы становится знаменем, которое комета гордо несет перед собой. Вперед хвостом! До этого мало кто додумывался!
И уж совсем непостижимо вела себя комета Барнама 1959, которая, проносясь мимо Солнца, стала — видимо, от избытка чувств — игриво… вилять хвостом. Да-да! Ее хвост совершал колебательные движения, причем размах этих колебаний достигал 15 градусов, а период — почти 4 суток! И так было в течение всего времени, пока наблюдали кокетливую гостью. А она, обогнув Солнце, ушла в космические дали, унеся с собой свою тайну.
Не менее загадочна и открытая 18 сентября 1965 года комета Икейя-Секи, взбудоражившая весь ученый мир. Она принадлежит к редкому типу небесных тел, которые рискуют пролетать настолько близко от Солнца, что даже «задевают» его корону. Наблюдая эту комету, астрономы недоумевали: комета оказалась в тысячу раз ярче Венеры и излучала тепло. Но ведь считалось, что ядра комет состоят из переохлажденных газов и льда, которым высокая температура явно противопоказана. В чем же дело? В соответствии с заветом Козьмы Пруткова ученые заглянули в корень. И изучение ядра кометы породило вторую сенсацию: в теле кометы обнаружили богатейший ассортимент металлов, какого еще никогда не наблюдали: железо, кобальт, никель, натрий, кальций.
Сколько металла — ученые определить не успели. Обогнув Солнце 21 октября 1965 года, комета ушла в свое длительное странствование, чтобы вернуться сюда через… 1440 лет. Ушла, поколебав прежние теории о строении комет и оставив ученым богатую пищу для размышлений.
Нет, напрасно обижали кометы, страшась и проклиная их. Неслышно и безобидно скользят они в пространстве, а если и задевают планеты, то те даже не замечают этого, как не заметила Земля в 1801 и 1910 годах. Если же кто-нибудь захочет дождаться столкновения с ядром кометы, то ему нужно прожить лишь… 80 миллионов лет. Вряд ли подобных энтузиастов будет много.
Откуда они приходят, неизвестно. Но приходят, чтобы увидеть Землю и умереть… Смерть — самое яркое событие в их жизни. Миллиарды лет носятся во вселенной тусклые, невзрачные тельца, чаще всего с кедровый орешек или булавочную головку, но иногда и более внушительных размеров. Состоят они из каменистых веществ или из железа с примесью никеля. Врываясь с огромной скоростью в атмосферу, они с высоты 130—80 километров шлют нам свой пламенный привет и, испарившись, гаснут обычно в 40–60 километрах над Землей. То, что мы видим, — это раскаленный газ, создающий сияние вокруг летящей частички. (По-гречески «метеор» — явление, происходящее высоко в воздухе.).
Веками люди верили, что у каждого своя звезда, и не подозревали, что на небе невооруженным глазом можно разглядеть лишь около трех тысяч звезд. Говорили: «Упала звезда — закатилась жизнь». В обычную ночь за час можно увидеть десяток метеоров — это еще куда ни шло. А при метеорном дожде? Когда они выпадают тысячами? Поневоле подумаешь о конце света. Вероятно, именно поэтому японские императоры XI века, узрев метеорные рои, объявили всеобщую амнистию. Сейчас люди менее суеверны: 20 тысяч метеоров в час 9 октября 1933 года не открыли ни одной тюремной камеры.
Людей всегда отличало стремление «хватать звезды с неба», но удавалось им это редко. Лишь немногие метеорные тела добираются до Земли, не успев разрушиться, — обычно это самые крупные и яркие (до I миллиона свечей) метеоры — болиды.
Упавшие на Землю небесные тела получают название метеоритов. К 1938 году их найдено было лишь 1210, хотя ежесуточно на Землю выпадает 10 тонн метеоритного вещества. (Земля прибавляет в весе и становится менее поворотливой, скорость ее вращения вокруг оси замедляется на 0,001 секунды за 1 миллиард лет.) Обычно метеориты падают, утратив космическую скорость, поэтому производят мало разрушений. Но падение гигантских метеоритов, весом в несколько тонн (самый крупный из них — Гоба — весит 60 тонн), не проходит бесследно. «Оврагом дьявола» назвали индейцы штата Аризона чудовищный кратер диаметром в 1200 метров, образованный метеоритом около 5 тысяч лет назад.
Происхождение метеоритов окончательно не выяснено. Предполагают, что одни из них — эллиптические — связаны с кометами, другие — гиперболические — с галактическими туманностями.
Небеса умеют хранить свои тайны.
А пока мы можем повторить слова, высеченные нэ упавшем 7 ноября 1492 года метеорите, который жители немецкого городка приковали цепями к стене церкви, чтобы он не вздумал вернуться на небо: «Об этом камне многие знают много, каждый — что-нибудь, но никто не знает достаточно».
Между Марсом и Юпитером была еще планета. Марс тянул ее несильно, Юпитер — сильнее. Планета разлетелась на куски. Вариант первый. На ней была цивилизация. Она пришла к таким ядерным взрывам, которые разнесли всю планету. Вариант второй.
Есть и будет еще множество вариантов, объясняющих, откуда взялись тысячи маленьких планеток — так называемый «пояс астероидов» между Марсом и Юпитером. Один из вариантов будет истиной.
Церера — крупнейший астероид диаметром в 770 километров и площадью примерно с Мексику — была открыта в новогоднюю ночь на 1801 год. А сегодня уже зарегистрировано около 1700 маленьких плане? Полагают, что всего их в солнечной системе не менее 100 тысяч. Но все они, вместе взятые, не составляют и одной тысячной от массы Земли. Церера, Паллада, Веста, Юнона — астероидные гиганты диаметром в несколько сот километров. Прочие — намного меньше.
Какие только разновидности, удивительные и странные, не встречаются в мире астероидов! Разумеется, ни на одном из них нет никакой атмосферы. Ничтожная, практически отсутствующая сила тяжести… Вот Эрот не шар, а сигара: 7 километров высоты, 16 — ширины 35 — длины; есть и другие, похожие на обломки породы, разлетевшиеся от мощного взрыва… Вот сотни совершенно бесцветных планеток, и вдруг среди них голубоватая Фортуна, красноватая Амхерстия… А там несколько карликов, какой-то неведомой силой выброшенных из родного пространства между Марсом и Юпитером: Гидальго выбрал себе в соседи Сатурна, а Гермес с поверхностью чуть больше московского парка культуры пронесся 28 октября 1937 года всего в 580 тысячах километров от Земли и затем «потерялся». Все рекорды побил Икар (на котором, кстати, мог бы разместиться не очень крупный областной центр). Ему случается приближаться к Солнцу вдвое ближе, чем Меркурию (28 миллионов километров!): гигантский огненный океан лижет и накаляет планетку. Она единственная из всех членов солнечной системы, вероятно, начинает тогда светиться собственным светом.
Каждые 19 лет Икар сближается с Землей. Дата очередной встречи — июнь 1968 года. Астероид, мчащийся со скоростью 31 километр в секунду, пересекает земную орбиту в 7 миллионах километров от нас, и современные телескопы в состоянии рассмотреть повнимательнее небесное тело диаметром в 1,5 километра, которое с отчаянной смелостью летит на свидание с Солнцем, словно повторяя подвиг своего мифического тезки. Но в отличие от Икара-человека Икар-астероид не падает, а, повинуясь могучим законам тяготения, улетает в прохладные дали…
А сколько забот вызывают астероиды! Их трудно открывать. Космонавты пока предпочитают с ними не встречаться. Наконец их стало нелегко называть: имена «божественные» явно исчерпаны, и планеты получают хорошие человеческие имена — Владилена (в честь Владимира Ильича Ленина), Павловия, Амундсения, Ломоносова. Есть и астероид Москва… Все же планеток, кажется, больше, чем звучных имен и названий.
Но эти небесные карлики много дали науке: наблюдения за ними помогли уточнить сведения о Солнце и больших планетах.
В январе 1959 года в многочисленной семье астероидов появился новый член, созданный человеческими руками, — советская автоматическая станция «Луна-1», сделавшаяся спутником Солнца с периодом обращения в 450 суток.
Почему Луна не падает на Землю, а Земля — на Солнце? Как точно предсказать движение планет? Отчего происходит смена дня и ночи, времен года? Почему Земля бежит быстрее Юпитера, а Юпитер — быстрее Плутона? Как открыть неизвестную планету, не видя ее? Отчего бывают приливы и отливы? Как предсказать солнечное затмение? Почему мы видим звезды и планеты все время, а кометы появляются и исчезают?
На все эти и многие другие вопросы отвечает небесная механика.
Есть молодые науки, которым от роду несколько лет или десятилетий; есть ветераны, у которых за спиною века. Небесная механика — одна из старейших. В ее анкете много туманного. Год рождения? Неизвестен. Трудно назвать даже столетие, когда появилась на свет. Родители? Пропали без вести. Еще в древней Греции основы ее были заложены людьми, имена которых затерялись в истории. Но Коперника, Галилея, Кеплера и Ньютона человечество не забудет никогда. После их работ на фундаменте здания небесной механики стали вырастать прочные стены.
Великие математики XVIII и XIX веков Клеро, Даламбер, Эйлер, Лагранж, Лаплас довели это здание до совершенства. Они разработали основные теоретические методы, с помощью которых ныне прокладываются космические трассы.
Сейчас небесная механика перешла с Космосом на «ты». Она помолодела и словно переживает второе рождение, бойко отвечая на новые вопросы: сколько времени будет «жить» спутник? Как попасть в Луну? По какой траектории лучше всего лететь к Венере, Марсу?.. Мозг новейших быстродействующих электрон-но-счетных машин работает стремительно, интенсивно.
Если раньше наблюдали за движением только естественных небесных тел, то теперь работы прибавилось: надо следить за искусственными спутниками, рассчитывать траектории межпланетных кораблей.
Небесная механика, древняя наука, уходить на пенсию не собирается.
Природа скрытна. Свои законы она зашифровала и держит за семью печатями. Тайны выдает «со скрипом» и очень часто вместо истины подсовывает суррогат. Сколько раз казалось, что законы прочитаны верно! Древнегреческий астроном Птолемей был уверен, что Земля — центр вселенной, а Солнце, Марс, Венера и остальные планеты — всего лишь спутники Земли. Гений Коперника и мужество Джордано Бруно заслуженно «передвинули» Солнце на центральное место в нашей системе.
В XVI веке привычной стала фигура человека, смотрящего ночью на звезды. Сотни звездочетов изучали движение планет. Колонки цифр, сетки таблиц покрывали бумагу, и лучшие умы средневековья пытались установить закономерности в этой лавине чисел.
Один из самых замечательных людей в истории науки, Иоганн Кеплер, посвятил этому всю свою жизнь. Полуслепой, он мог смотреть на небо только чужими глазами, но это не помешало людям называть его «законодателем неба»… Снова и снова он отмечал на чертеже взаимное положение Земли и Солнца, пытаясь найти форму земной орбиты. Она напоминала окружность, но Солнце почему-то находилось не в центре. Тогда Кеплер взялся за изучение Марса, пытаясь заставить эту планету тоже двигаться по кругу. И с удивлением убедился, что Марс его «не слушается».
«Я собирался торжествовать победу над Марсом, — писал ученый, — я уже прилаживал к нему оковы, как вдруг оказалось, что моя победа не ведет ни к чему. Коварный враг, оставленный на небе, неожиданно разорвал все цепи моих уравнений и вырвался из тюрьмы таблиц. Он поразил в стычках мои войска, составленные из физических причин, сверг мое иго и вырвался на свободу». Но Кеплер не сдался и продолжал атаковать. И красная планета, наконец, выдала тайну своего движения.
Орбита Марса оказалась не окружностью, а эллипсом, то есть как бы сплюснутой окружностью.
У круга одна замечательная точка — центр. У эллипса их две — его фокусы. Чем более вытянут эллипс, тем дальше они друг от друга. Когда фокусы сближаются, эллипс становится похож на окружность. На чертеже Кеплера Солнце лежало как раз в одном из фокусов орбиты Марса. Быть может, тогда ученого и осенила гениальная догадка: Земля тоже движется по эллипсу, просто он очень мало отличается от окружности.
И Кеплер формулирует свой первый закон: «Все планеты движутся по эллипсам, в одном из фокусов которых находится Солнце».
Но движутся они неравномерно — то быстрее, то медленнее. После долгих расчетов Кеплер пришел к блестящему открытию. Оказалось, если соединить планету прямой линией с Солнцем, то эта прямая, двигаясь вместе с планетой, отмеряет за равные промежутки времени равные площади. Эту площадь астрономы называют секториалыюй скоростью. Поэтому второй закон Кеплера звучит так: «Секториальная скорость планет постоянна».
Первые два закона Кеплера относились к каждой планете в отдельности. Третий уже устанавливал связь между движениями различных планет. Ясно, что удаленные планеты тратят на полный оборот вокруг Солнца больше времени, чем близкие. На сколько больше? «Квадраты времен обращения каких-либо двух планет относятся друг к другу, как кубы их средних расстояний от Солнца».
Итак, стало ясно, как движутся планеты. Но что их движет? Еще Леонардо да Винчи, Коперник и Кеплер высказывали догадки, что тела способны притягиваться друг к другу и что силы, вызывающие падение камня на Землю, и силы, действующие между космическими телами, имеют одну и ту же природу. Понадобились долгие годы напряженного труда ученых Галилея, Борелли, Гука и многих других, чтобы в 1680 году Исаак Ньютон четко сформулировал «закон всемирного тяготения». По этому закону «сила притяжения между двумя телами прямо пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними».
Естественный вопрос: почему же планеты не падают на Солнце? Ответ: они падают! Однако траектории их «падения» — это замкнутые эллипсы. Падая, планеты как бы все время промахиваются. Все дело в величине и направлении скорости движения. Если скорость тела мала, то тело, конечно, упадет (в прямом смысле этого слова) на Солнце.
Почти 300 лет назад открыты были эти законы. Небесная механика как наука далеко продвинулась вперед, но законы Кеплера и Ньютона остаются лучшими страницами ее.
Этот стадион не слышал команды: «Внимание! На старт!» Здесь нет судей. Яркий свет солнца всегда заливает безмолвное поле, и по девяти дорожкам всегда бегут одни и те же планеты солнечной системы. В алой майке мчится Марс, ослепительно бела Венера.
А дальше — полосатый Юпитер, Сатурн. Но нет здесь ни победителей, ни побежденных. Итог предрешен. Меркурий бежит по внутренней дорожке — орбите самой короткой; ему легче всего. 88 суток — круг сделан. А Плутону нужно в 1000 раз больше времени, чтобы обогнуть огромное поле.
Эти незримые пути, по которым мчатся планеты, неодинаковы. Одни из них почти круговые, другие вытянуты, как петли лассо. И все-таки орбиты планет однообразны. Их плоскости неизменны и мало наклонены друг к другу. То ли дело орбиты искусственных спутников! Переплетаясь и пересекаясь под разными углами, они причудливой сеткой опоясывают земной шар.
Форма орбит искусственных спутников зависит от скорости при выводе на орбиту. Спутники, которым сообщается первая космическая скорость, движутся по почти круговым орбитам. С увеличением скорости и орбита все более вытягивается. Особенно сильно вытянуты орбиты «Электронов». Если ракету разогнать до второй космической скорости, эллиптическая орбита превратится в параболу. Еще выше скорость — и траектория становится гиперболической.
Вечно движение во вселенной, бесчисленны его формы. И человек вносит свой «посильный» вклад. Ибо только «пути господни неисповедимы». А пути небесные вполне поддаются не только расчету, но и освоению.
Чтобы появилось понятие «афелий», понадобилась научная революция. Коперник «заставил» Землю вместе с другими планетами кружиться вокруг Солнца. Кружиться? 20 лет Тихо Браге следил за Марсом и ругал Коперника: планета явно не хотела танцевать по кругу и подозрительно кривила. 9 лет Кеплер «высчитывал эту кривизну». Оказалось, планета движется по эллипсу, притом такому, у которого Солнце в одном из фокусов. Тогда-то и родился афелий (греческое «вдали от Солнца») — точка планетной орбиты, наиболее удаленная от Солнца. Здесь утомленные светила замедляют свой бег, чтобы собраться с силами и ринуться навстречу Солнцу — к перигелию (греческое «около Солнца»).
Это ближайшая к Солнцу точка планетной орбиты. Видимо, самая неприятная для планет. Понимая, что уклониться некуда, они ускоряют свой бег и, торопливо кивнув, уносятся прочь. И чем ближе к Солнцу, тем больше спешки. Спокойней всех Венера: гордой красавице нечего беспокоиться — она движется почти по кругу. Зато особенно нервничает Меркурий, то приближаясь к Солнцу на 46 миллионов километров, то удаляясь на 70 миллионов километров. Энергичный и горячий, он восстал против ньютоновского закона тяготения: старая небесная механика была бессильна объяснить изменение долготы его перигелия на 42 секунды
в столетие. Но человечество не в обиде за строптивую планету: именно наблюдения за движением ее перигелия подтвердили правильность общей теории относительности. Видимо, иногда полезно наблюдать за нарушением законов, по крайней мере небесных!
Луну воспевали в стихах. Ею любовались. Восхищались… И недоумевали. Вела она себя все-таки странно: то ближе подходила к Земле, то удалялась от нее. Потом узнали, что Луна предпочитает двигаться не по кругу, а по эллипсу, а Земля располагается в одном из его фокусов. У лунного эллипса, как и у всякого, есть две замечательные точки — наибольшего и наименьшего удаления от фокуса. Люди дали им звучные названия: апогей и перигей. Слова эти вполне земные. «Апогей» в переводе с греческого означает «от Земли», а «перигей» — «возле Земли». Проходили века, а перигей и апогей гордо считали себя единственными и неповторимыми. Ведь они принадлежали Луне, и только ей одной!
4 октября 1957 года по самолюбию Луны был нанесен чувствительный удар: у Земли появился еще один спутник — искусственный. Как и Луна, он двигался по эллипсу, и у него были свой апогей и свой перигей.
А потом спутники стали появляться один за другим. Сроки их жизни различны. Ясно, что для спутников с круговой или с почти круговой орбитой срок жизни зависит от высоты полета над Землей: чем выше спутник, тем меньше тормозится он, тем дольше его жизнь.
А для спутников с вытянутой орбитой? Было неясно, что влияет на продолжительность их жизни — апогей или перигей?
Сначала думали — только перигей: ведь в перигее атмосфера плотнее, а скорость движения наибольшая. В действительности картина старения и смерти спутника примерно такова: постепенно начинает уменьшаться апогей, перигей же почти не меняется. Орбита становится все менее вытянутой, все больше приближаясь к окружности. Наконец перигей и апогей сравниваются, и тогда по спирали спутник постепенно погружается в атмосферу, пока не сгорает совсем.
Известно, что у истории есть заветное колесо, которое нельзя повернуть назад. Оно весело кружится только вперед и, видимо войдя во вкус, делает это все быстрей и быстрей.
Меняются стили в искусстве. Меняются жизнь людей и их представления о ней. Растут скорости. 96 минут 9 секунд — таков период обращения первого искусственного спутника Земли, запущенного 4 октября 1957 года.
Первые несколько витков, пока не сильно влияет атмосфера, спутник движется по замкнутой круговой или эллиптической орбите.
Отметим положение спутника относительно неподвижных звезд. Заметим, через сколько времени он вернется в ту же точку, сделав полный оборот вокруг Земли. Это время и есть период обращения. Иногда его называют сидерическим (звездным) периодом обращения. Человек, находящийся на одном из полюсов, если только он будет поворачиваться сам со скоростью суточного вращения Земли в сторону, обратную вращению, легко измерит этот период. Ведь относительно этого наблюдателя звезды неподвижны.
А что, если наблюдатель находится на экваторе и спутник движется в плоскости экватора с запада на восток? Пока спутник сделает полный оборот относительно небосвода, наблюдатель тоже повернется вместе с Землей и опередит спутник. Через некоторое время спутник нагонит наблюдателя и опять будет у него над головой. Время, прошедшее между двумя одинаковыми положениями экваториального спутника относительно наблюдателя, называется синодическим периодом.
Вообразим, что на Земле нет атмосферы и спутник летает по круговой орбите прямо у поверхности. Сидерический период его обращения был бы равен 84 минутам 25 секундам. Это самый короткий период. Чем больше радиус круговой орбиты спутника, тем меньше сила земного тяготения, тем медленнее движется спутник, да и путь ему нужно проделать больший. На высоте 265 километров ему нужно полтора часа, чтобы обогнуть Землю. Луне требуется для этого около четырех недель.
А можно ли так подобрать радиус орбиты спутника, чтобы сидерический период его обращения был равен 24 часам? Тогда спутник будет «висеть» над одной и той же точкой экватора. Оказывается, такой спутник должен находиться на высоте 35 800 километров над экватором. Он удобен для телевизионных передач на огромные расстояния.
Если спутник движется по эллиптической орбите, то период его обращения определяется только большой полуосью эллипса.
Любопытно, как меняется период обращения при движении спутника в атмосфере. Казалось бы, раз спутник тормозит в атмосфере, то он движется все медленнее; значит, больше времени тратится ка полный оборот, то есть возрастает период обращения. На самом же деле период обращения… уменьшается! Парадокс? Но объясняется это просто. Больше всего спутник тормозится в перигее, где более значительна плотность воздуха. Но из-за этого на следующем витке уменьшается высота апогея, а значит, возрастает скорость в апогее: ведь чтобы не упасть на Землю, приблизившись к ней, спутник должен двигаться быстрее. Получается, что средняя скорость спутника возрастает, а период обращения уменьшается.
Период обращения спутника — это сутки для космонавта. У Титова за одни земные сутки прошло 17 космических. Меньше полутора часов длились эти сутки. И 17 раз космонавт мог приветствовать восходящее светило. Николаев за четверо суток прожил 64 космических, а Быковский за 5 суток — 81.
Искусственный спутник движется вокруг Земли на небольшой высоте. Кроме притяжения Земли, на него действует и Луна, однако ее усилия мизерны. На таком большом расстоянии ей не удается заметно изменить орбиту спутника. Другое дело, если он рискнет удалиться от Земли на значительное расстояние. Уж тут Луна так сумеет исказить его траекторию, что мать родная… Земля не узнает. И тогда могут случиться совершенно неожиданные казусы.
Есть пять удивительных точек: оказавшись в одной из них, тело так и останется там. Три из таких точек лежат на линии, соединяющей Землю и Луну, а каждая из остальных образует с центрами нашей планеты и спутника равносторонний треугольник. Эти точки называются точками либрации. Первые три неустойчивы: стоит телу немного отклониться от них, и оно будет постепенно уходить все дальше и дальше. Другие две устойчивы. И если тело оказалось вблизи одной из них, то оно будет колебаться около этой точки, как будто прикреплено к ней невидимой пружиной. Такие же замечательные точки есть в системе Солнце — Юпитер.
Астрономы давно заметили, что около устойчивых точек колеблется 13 небольших тел — астероидов: пять вокруг одной и восемь вокруг другой. Много было сделано попыток найти такие же тела около либрации Земли и Луны, но лишь совсем недавно польскому ученому К. Кордылевскому удалось сфотографировать около одной из точек либрации два слабо светящихся пятна, которые состоят из огромного количества частиц, настолько мелких, что различить их отдельно нельзя. Диаметр пятен примерно равен диаметру Земли. Но масса этих облакообразных спутников невелика. По расчетам Кордылевского, на один кубический километр приходится примерно одна частица.
Откуда же появились эти частицы, почему скопились они возле устойчивых точек либрации?
Одна из гипотез происхождения облаков-спутников такова: метеоры с огромной скоростью ударяются о поверхность Луны. От такого удара поднимаются столбы пылевидных частиц, движущихся с большой скоростью. Некоторые из них могут достигнуть устойчивых точек либрации и остаться вблизи них, как снежинки в метель задерживаются в ямах и оврагах. Другие же частицы, совершив петлю вблизи точки либрации, движутся дальше. Но количество метеоров, попадающих на поверхность Луны, не всегда одинаково. В определенные дни года происходят столкновения с целым роем их — метеорным потоком. Значит, если гипотеза верна, то в эти периоды пятна должны быть лучше различимы за счет увеличения числа частиц-путешественниц, для которых точки либрации только небольшой полустанок. Таких наблюдений пока не проводили. Им еще предстоит подтвердить или опровергнуть эту гипотезу.
Можно запустить к точке либрации искусственный спутник, который будет собирать научные данные о космических лучах и солнечной радиации, а также служить промежуточной станцией и при далеких космических перелетах. Наблюдения за его движением помогут точнее вычислить массы Луны и Земли. Чтобы осуществить такой запуск, надо сначала разогнать спутник до второй космической скорости, а когда он подлетит к точке либрации, тормозными устройствами погасить скорость. Конечно, точно попасть в эту точку — да еще так, чтобы скорость была равна нулю, очень трудно. Но небольшие промахи не опасны, потому что космический корабль будет «захвачен» точкой либрации и начнет двигаться около нее. И вот уже не только около Земли, но и далеко от нее, на расстоянии около 380 000 километров, возникнет перевалочный пункт, полустанок на трассе Земля — Большой Космос.
Земля… Планета довольно знакомая. И загадочная. Достижения человечества — всегда новые знания и новое незнание. Такое, о котором прежде и не задумывались…
Высчитали: длина окружности меридиана 40 008 550 метров. Точность огромная? Как сказать…
Пока нет еще большей, мы не можем совершенно точно определить форму земного шара. Ибо Земля не шар, а геоид. Насчет же геоида — разговор особый…
Более точные измерения — только со спутников, из Космоса!
Площадь Земли — 510 миллионов квадратных километров. 149 миллионов (29,2 процента) — суша. Прочие — океаны. В одном Тихом океане уместятся все материки. Тут уж как будто все ясно!
Все — за исключением пары мелочей:
Почему так мало суши?
Почему бо´льшая ее часть — в северном полушарии, так что в старину были уверены в существовании громадного южного материка («иначе планета перевернется»)?
Гора Джомолунгма (Эверест) — на 8882 метра выше уровня моря. Марианская впадина Тихого океана — на 11 тысяч метров ниже уровня моря.
Отчего горы? Отчего впадины?
Горообразование только от внутриземных сил или также от космических?
Отчего вдруг наступают оледенения?
Здесь земная наука легче отвечает на вопросы «что?», «где?», «когда?», чем «почему?» да «отчего?».
Глубины океанов известны не намного лучше марсианских морей. Глубины «твердой земли» — как далекие галактики. Когда же начались космические полеты, выяснилось, что мы очень переоценивали наши знания и о земной атмосфере: достаточно того, что плотность ее на высоте нескольких сот километров оказалась больше предполагавшейся примерно в 10 раз!
Со стороны виднее… С Луны или Марса кое-что земное заметнее. Тайна магнитного поля Земли зарыта глубоко под ее корой… У Луны обнаружено слабое магнитное поле. Ответ задачи — на Марсе, Веке-ре и других планетах.
Жизнь… Земля получает 54 с тридцатью тремя нулями эргов солнечной энергии в год. 55 процентов идет в атмосферу, почву, растения, живые организмы, 45 процентов улетучивается обратно. Этого достаточно, чтобы в атмосфере, воде и в земной коре поддерживать существование свыше 2 миллионов видов животных, полумиллиона видов растений, а также 3 миллиардов разумных существ.
Многочисленных загадок земной жизни (не говоря уже о проблеме космических пришельцев) касаться не будем; решение многих — космическое…
Она стала много меньше, чем была прежде, наша Земля. Прежде — объезд за много лет. Теперь — около 90 минут.
Она покажется еще меньше с Луны, Марса, Венеры.
Но всегда верна будет песня, зазвучавшая в Космосе августовским днем 1962 года:
Невежество — понятие относительное. Лет четыреста тому назад люди были уверены, что Земля плоская и покоится на трех китах. Всех несогласных тащили на костры, поэтому их было немного. Лет через сто уже безнаказанно можно было убеждать окружающих, что Земля — шар. Прошло немного времени, и снова стали преследовать за это убеждение. Конечно, на кострах уже не жгли. Но школьник, назвавший Землю шаром, немедленно наказывался двойкой. Прилежные бойко барабанили: «Земля — это эллипсоид вращения, она похожа на шар, сплюснутый у полюсов». Мол, в те времена, когда Земля была совсем еще юной и ее кора мягкой и податливой, гигантская центробежная сила растянула планету и как бы сжала мощными руками у полюсов.
А Земля спокойно выслушивала эти речи: она-то знала, что она даже и не эллипсоид. И действительно, уточнения формы планеты следовали одно за другим. Да, Земля не точный эллипсоид, а более сложное тело. Тогда решили форму Земли назвать геоидом. Не правда ли, странно звучит фраза: Земля имеет форму геоида… В точном переводе это означает: Земля имеет форму Земли. Физики, дабы не выдумывать нового названия, решили: пусть Земля имеет землеобразную форму.
Вообще-то ученых не так уж интересует сама форма земной поверхности. Куда важнее для них знать «форму» земного притяжения. Знать, как оно изменяется в разных точках планеты, а значит, видеть сквозь землю. Видеть железную руду, минералы, нефть.
А корабли-спутники, мчащиеся по волнам земного притяжения? Их штурманам просто необходимо знать лоцию тяжести. Но спутники не остаются в долгу. Изучая их движение, еще лучше узнаем, как притягивает их планета и как она выглядит. Меняются представления о форме Земли, не меняется только название: геоид остается геоидом.
По-гречески — «горизонт». Эта обманчивая линия тысячелетиями сбивала с толку людей, думавших, что Земля имеет форму плоского диска. Туда, на край света, помещали тридесятое царство, и обитель блаженных, и столбы для небесного свода, и ворота, через которые Солнце выходит для прогулок по небу. С отчаянной решимостью устремлялись через океан полинезийцы «к туманному неясному горизонту, который вечно убегает, вечно надвигается, который вселяет ужас, за который еще никто не проникал…».
Любознательные греки, утверждавшие, что по вечерам можно слышать, как шипит горячее Солнце, опускаясь за горизонтом в океан, не рискнули отправиться туда. Впрочем, уже в VI веке до нашей эры, Пифагор заговорил о шарообразности Земли, высказывалась мысль, что отправляться некуда — у Земли нет конца и края, а есть лишь имеющая форму окружности граница того, что доступно человеческому глазу. В астрономии эта граница, до которой можно видеть ровную поверхность Земли, называется видимым, или физическим, горизонтом, от которого отличают математический, или истинный, горизонт — линию пересечения небесной сферы с горизонтальной плоскостью, проходящей через центр этой сферы, то есть обычно через глаз наблюдателя.
Где расположен остров Сицилия? Надо плыть по Средиземному морю до Апеннинского полуострова, обогнуть его южную часть, и тогда попадешь на Сицилию. Объяснение длинное и неточное. Моряки отвечают проще: широта — столько-то градусов, долгота — столько. Эти два числа — географические координаты — однозначно определяют точку на земном шаре.
Самые простые координаты — Декартовы. Три перпендикулярные друг другу плоскости, пересекаясь, дают три оси координат. Задаешь три числа — три отрезка по осям, и получаешь точку в пространстве.
А почему координатные плоскости должны быть взаимно перпендикулярными? Пусть между ними будет не прямой угол, а косой. Так появляется косоугольная система координат. А что, если взять не плоскости, а какие-то изогнутые, причудливо извивающиеся поверхности? Они пересекутся по кривым линиям. Это будет уже криволинейная система координат. Вы спросите: зачем нужны эти фокусы? Но ведь без них не было бы современной математики с ее огромными возможностями. Придумано множество различных систем координат: сферические, цилиндрические и прочие.
Для каждой задачи удобна своя система координат. Положение светил на небе определяется координатами небесными. Хотя звезды удалены от нас на разные расстояния, нам кажется, будто они находятся на некотором шарообразном своде, «черном глобусе». Этот свод называют небесной сферой, и мы находимся в ее центре, хотя не испытываем от этого никакой гордости.
Воображаемую сферу мы щедро оборудовали не менее воображаемыми точками, линиями, плоскостями. Прямо над нами находится точка, именуемая зенитом. Вертикальная линия вниз пересечет сферу в точке, называемой надиром. Захотим (а мы захотим!) — проведем через наш глаз плоскость, перпендикулярную трассе зенит — надир, стянем небесную сферу первым обручем — «истинным горизонтом».
Весь небосвод вращается как одно целое, все звезды описывают круги, и только одна Полярная звезда стоит на месте. Это «полюс мира», а через нее буравит сферу «ось мира». Тут уж мы, безусловно, захотим провести плоскость через наш бывалый глаз перпендикулярно к оси мира и получим второй обруч — «небесный экватор».
Воображаемые точки, линии и плоскости, между прочим, совершенно необходимы для наблюдения небесных «фигур» невыдуманных. У каждой звезды своя небесная «широта» и «долгота». В горизонтальной системе координат «широта» — это высота, угол между направлением на светило и горизонтом, а «долгота» — это азимут, угол между точкой горизонта, над которой находится небесное тело, и точкой юга. В экваториальной системе широта (или прямое восхождение) — угол звезды над небесным экватором. Меридианы (круги склонения) пройдут через полюс мира перпендикулярно к мировому экватору. Склонение измеряется в градусах. В сторону Северного полюса мира — со знаком плюс, в сторону Южного — минус. А прямое восхождение — в часах, минутах, секундах (из расчета: 360°=24 часам).
Две координаты — почти полный небесный адрес, точное направление. Не хватает только расстояния.
Капитана Гранта следовало искать под 37°11′ южной широты, 153° восточной долготы. Пройдут годы, и люди привыкнут: «Космический корабль — прямое восхождение 7 часов 27 минут 9,23 секунды. Склонение + 47°42′3″, расстояние — 100 астрономических единиц…»
Это атмосфера. Она защищает нашу планету от переохлаждения и перегрева.
Весит она… 5 миллионов миллиардов тонн. Ее кислородом мы дышим, углекислым газом питаются растения. Шуба оберегает обитателей Земли от губительного града космических осколков, которые сгорают, оставляя в ночном небе яркий светящийся след. Только самые большие падают на Землю, сокрушая все вокруг. К счастью, это бывает достаточно редко.
Словом, наша планета спрятана в атмосфере, как яичный желток в белке. Только «белок» многослойный.
В нижнем слое, тропосфере, толщиной 10–15 километров все время перемещается и перемешивается воздух, теплый и холодный, влажный и сухой, непрестанно образуются туманы, облака, грозовые тучи. Это «кухня погоды».
Высота — 25–30 километров. Здесь тихо, спокойно. Это стратосфера.
Потом мезосфера.
А начиная примерно с 80 километров приборы показывают резкое повышение температуры. Термосфера! Впрочем, более популярно ее второе имя — ионосфера, бездонное море ионизованного газа — плазмы.
Атмосфера — это, грубо говоря, раствор кислорода (примерно 21 процент) в азоте (около 78 процентов). Ио раствор не очень чистый. В нем полно всяких примесей: здесь аргон и углекислый газ, водород и гелий, неон и криптон, метан и озон, закись азота и окись углерода. Много в атмосфере водяного пара.
На трассе Земля — Космос атмосфера — друг и враг: она нагревает и тормозит, пропускает и не пропускает; она заставляет мерцать, краснеть, бледнеть отблески далеких светил; она помогает репетировать вторжение кораблей в атмосферы иных миров.
Биосфера, по мнению священнослужителей, полностью обязана своим существованием богу, создавшему ее в непродолжительные часы помрачения рассудка. Неприятностей с ней богу не сосчитать. Дошло до того, что отдельные виды приматов, существующих в этой самой биосфере, начисто отрицают даже его существование.
Вы спросите: «Так что же такое эта биосфера?» Просто-напросто оболочка земной коры, охваченная жизнью. И слово-то это появилось совсем недавно: его решил ввести в науку профессор Э. Зюсс в 1875 году. Слово привилось. А раз так, надо было подвести под него серьезную научную базу.
Этим занялся крупнейший ученый, академик В. И. Вернадский. В одной из его больших и толстых книг биосфере посвящено свыше сотни страниц. Оттуда можно узнать массу интересных вещей. И даже понять, почему «биосфера» попала в нашу книгу.
Оказывается, жизнь не может существовать без космического излучения, только благодаря ему вещество биосферы становится активным, становится живым. Облик Земли, строение ее верхних оболочек в основном зависят от живой природы. Это создание внешних сил Космоса.
Главный источник излучения до сих пор — Солнце. Это его тепловая лучистая энергия дает возможность наслаждаться жизнью всем существам: от микроба и одноклеточной водоросли до Homo sapiens’a.
Интересно, что главную массу живого вещества суши составляют насекомые, клещи, пауки — брр!
Люди, как и вся остальная живность, — дети Солнца. Правы были древние славяне, считая его главным божеством, создателем жизни. Уважали они его, поклонялись ему. А сейчас чуть ли не единственное воспоминание об этом — круглый поджаристый блин, появляющийся иногда на нашем столе.
У биосферы, как и у всякой сферы, кроме небесной, есть границы, весьма неопределенные, установленные в результате ряда умозаключений и нескольких экспериментов. Внизу, в Земле, граница жизни расположена не ниже изотермы в 100 °C, а вверх простирается этак километров на 40. Выше — лучистая энергия ультрафиолетового участка спектра убивает все живое.
Но бурная деятельность человека заставляет весьма скептически взглянуть на эти границы биосферы. Если так пойдет дальше, то биосфера Земли будет стремительно расширять границы, захватит биосферы других планет и займет все околосолнечное пространство.
Еще десяток космонавтов — и господь бог может складывать чемоданы и топать куда-нибудь в район Проксимы Центавра. Это будет на первое время его промежуточная станция по дороге к более далеким мирам.
Открывать что-либо на Земле становится все труднее. Над и под нею — все легче… Первые спутники доложили: в космическом пространстве, начиная с высоты 500—1000 километров, резко возрастает количество заряженных частиц. На высоте 1000 километров — в 1000 раз больше, чем у поверхности Земли. Земля окружена заряженными облаками разной плотности. Максимум — вблизи земного магнитного экватора (который, кстати сказать, не совпадает с географическим). А вот у полюсов частиц, к счастью, очень мало. Природа как бы сама позаботилась, чтобы оставить человечеству окно в Космос.
Вслед за первым открытием появились новые известия о земной «короне»: область увеличенной концентрации простирается почти на 50 тысяч километров. Это 7–8 земных радиусов. Затем интенсивность, плотность облака резко падает. Но она неодинакова и внутри самого облака. Ученые пришли к выводу, что Земля окружена не одной, а двумя зонами заряженных частиц.
Одна из них, внутренняя, расположена значительно ближе к Земле и как бы стянута к тропическому поясу. Другая, внешняя, область охватывает почти весь земной шар. И концентрация заряженных частиц в ней гораздо больше, чем во внутренней. Две области, как две гигантские баранки, вложенные одна в другую, опоясывают планету. Заряженные частицы имеются и между «баранками». Но их гораздо меньше.
Откуда взялись эти пояса радиации? Еще не все ясно: по-видимому, «корону» возложило магнитное поле Земли. Когда силовые линии замкнуты — заряженные частицы попадают в плен. Магнитное поле — своеобразный капкан. Иногда ловушка чуть приоткрывается, «пленники» вырываются на волю и на радостях устраивают на небе праздник — полярное сияние.
Откуда же сами частицы? Весьма вероятно, из космического пространства. Космические и солнечные лучи.
Человек сидит у закрытого окна. Сквозь стекло брызжет даже чересчур яркое южное солнце. Жара. А загара нет. Откройте окно на полчаса — кожа на спине и плечах станет красной и воспаленной: солнечный ожог. А ведь с раскрытым окном ни капельки не жарче.
Значит, стекло предохраняет от загара. Какую же невидимую силу задерживает оно?
Обычное оконное стекло гостеприимно пропускает видимые и тепловые лучи. Но оно почти совершенно непроницаемо для лучей ультрафиолетовых — световых воли, еще более коротких, чем самые короткие видимые, фиолетовые. К счастью, огромное большинство их задерживается толстым слоем земной атмосферы. К счастью потому, что, если бы ультрафиолетовые лучи свободно добирались до Земли, всему живому пришлось бы худо: в большой дозе они несут смерть.
Задерживает эти лучи в атмосфере старый друг человека — кислород. На высоте 20 с лишним километров он поглощает их, переходя в новое состояние, трехатомное — становясь озоном, — и до Земли доходит только ничтожная струйка ультрафиолетового потока, извергнутого Солнцем. И эта струйка делает доброе дело: в небольших дозах ультрафиолетовые лучи полезны и даже необходимы для многих организмов, в частности для человека.
Некоторые медики даже считают, что окна наших жилых домов должны быть сделаны из специального стекла, пропускающего ультрафиолетовые лучи.
Изучать ультрафиолетовое излучение на Земле очень трудно: слишком ничтожная доля его попадает в наши земные приборы. Но исследования на шарах-зондах и специальных геофизических ракетах помогли ученым многое узнать о космическом ультрафиолетовом излучении.
В последнее время эти исследования приобрели самый практический смысл: космическим кораблям предстоит лететь под ультрафиолетовым ливнем. Но, как показали полеты советских космонавтов, обшивка наших кораблей является надежной защитой.
Ну, а для космических оранжерей на искусственных спутниках будущего создадут специальные крыши, пропускающие необходимую для нормального развития растений ультрафиолетовую дозу.
Ионизация… О ней думают радисты.
Над Землей от полюса до полюса плещется невидимый океан: радиоволны — вестники радости и печали, — незримо связывающие страны, города, людей. Рожденные в генераторах радиостанций, они стремятся вырваться из объятий антенн, чтобы умчаться в бесконечность. Но они нужны людям. Их ждут. И они возвращаются, отброшенные нашим верным стражем — ионосферой.
На больших высотах, в нескольких сотнях километров от Земли, атомы веществ, из которых состоит воздух, не выдерживают потока солнечного излучения. Они теряют свои электронные покровы: атом, электрически нейтральный, ионизируется, и получаются две заряженные частицы — электрон и ион. Атмосфера окутывается ионной броней. Радиоволны отбрасываются и возвращаются, чтобы, отразившись от Земли, снова помчаться к ионосфере и снова быть отброшенными. Так, подобно мячику, отскакивая от двух стенок, они путешествуют вокруг Земли. Ищут свой адресат — приемник. Они найдут его и погибнут, сделав свое дело — передав нужную информацию.
Когда наше светило увеличивает активность, на Земле нарушается радиосвязь. И тогда ионизация — порука дальней радиосвязи.
…О ней думают физики.
Плазма, четвертое состояние вещества, — надежда энергетики. Управляемый термоядерный синтез, слияние двух легких ядер, не может идти, когда ядра окружены электронами. Электроны мешают. Их надо сорвать с орбит — обнажить ядра. В мощных электрических разрядах при огромных температурах происходит рождение плазмы, трепетной, неустойчивой. Над новорожденной бьются ученые, продлевая ее жизнь. И тогда они думают об ионизации. Потому что ионизация — это создание плазмы.
…О ней думают ракетчики.
Чтобы ракета взмыла вверх, нужна сила. Нужно с большой скоростью выбросить из ракеты рабочее тело. Рабочее тело — это газ. Требуется много калорийного топлива. Другими способами рабочее тело не разгонишь: оно электрически нейтральное, его не за что «зацепить». Но если с атомов сорвать электроны, получаются заряженные частицы — ионы. Их уже можно разогнать — магнитным полем. Как пращой, выбросить из сопла и погнать во вселенную ионную ракету.
Рассказывают, что некогда жил пастух Магнус. Пас овец на склонах горы. И однажды железный наконечник его палки и гвозди в подошвах сапог вдруг «прилипли» к земле…
Свойство магнитной руды притягивать железо известно очень давно. Более трех тысячелетий назад китайцы называли такую руду «цы ши» — «камень материнской любви». В наше время, пожалуй, не одна тысяча репродукторов пострадала от неистовой страсти мальчишек добывать магниты. Часами они могут смотреть, как железные опилки, брошенные вокруг магнита на стекло или бумажку, начинают выстраиваться в причудливые линии. Встряхнешь, и видно, как железинки вытягиваются от одного полюса к другому, собираясь комками у полюсов. Потом уже, на уроках физики, узнают, что эти линии называют магнитными силовыми линиями, что в пространстве вокруг магнита действуют особые магнитные силы, или, как говорят, магнитное поле.
С удивлением глядят, как те же опилки кругами опоясывают провод, по которому идет электрический ток. Оказывается, ток тоже создает магнитное поле. С его помощью можно даже делать магниты. Засунул брусок железа в катушку из проволоки, пустил ток, и брусок намагничивается, сам начинает притягивать опилки. Важно только, чтобы ток был постоянным.
Все это узнают сейчас в школе. В старину египтяне были уверены, что магнит дает бессмертие. Видный теоретик античной медицины Гален считал, что это просто хорошее слабительное средство. А мудрый Авиценна лечил магнитом ипохондриков. Словом, как сказал Марк Твен, «сведения, которыми не обладали древние, были обширны». Возможно, то же самое скажут и о нас. Ведь пока мы только строим догадки о природе магнитного поля Земли.
Благодаря трудам немецкого математика Гаусса мы умеем определять величину магнитного поля, зная лишь широту и долготу места, но не знаем точно источников земного магнетизма. Одни утверждают: внутри Земли есть магнитные массы. Другие говорят: чушь. Там температура больше 1000 градусов, а магнитная железная руда при такой температуре теряет свои свойства. По их мнению, магнитное поле возникает из-за вращения Земли, точнее — оно связано с вращением электрических зарядов, распределенных по всей земной поверхности или же по всему объему Земли. Но это все гипотезы и предположения.
Все пользуются компасом, но никто не может объяснить, почему магнитные полюса «гуляют» по Земле. С 1948 по 1954 год Северный магнитный полюс сдвинулся почти на полтораста километров. А на протяжении истории Земли он объехал чуть ли не всю планету.
Разобраться в природе магнетизма просто необходимо. Совершенно неясно, какие сюрпризы могут поднести космонавтам магнитные поля Космоса. Ведь только после полетов спутников и запусков ракет обнаружили, что вокруг Земли — радиационные пояса. И виновник опасной радиации — магнитное поле Земли. Теперь ясно, что у любой планеты, обладающей магнитным полем, есть такие же радиационные стражи. Будущим экипажам космических кораблей придется «обманывать» стражей: стартовать и приземляться через полярные окна, где излучение слабое.
В эпоху ракет изучение магнитных полей вселенной стало насущной задачей. И хотя здесь много неисследованного, ясно одно: скоро мы будем знать гораздо больше, чем сейчас. Например, высказывается интересное мнение, что спиралеобразная форма нашей Галактики и других звездных систем вызвана действием магнитных сил.
Известный астроном Гершель верил в непогрешимость Солнца и считал, что на нем нет «пятен». Увы, Солнце все же оказалось «запятнанным». Известно даже, что каждые 11 лет число «пятен» достигает максимума, и тогда на Земле возникают странные явления. С такой же периодичностью меняется интенсивность возмущений магнитного поля, меняется его обычная величина. Эти отклонения от нормы бывают настолько сильными, что их называют магнитными бурями.
Эти бури опасны и для кораблей, плывущих в открытом море, и для лайнера воздушного океана: нарушается радиосвязь на коротких волнах, корабли «слепнут». Магнитная буря обрушивается на ионосферу и разрушает ее нормальную структуру. В наушниках радистов вместо четких сигналов — сплошной треск и шум. Магнитная буря сопровождается не только помехами радиосигналов, ее разрушительная сила бушует и в Земле. Магнитная буря всегда сопровождается электрической. В земной коре во время такого «шторма» текут настолько сильные токи, что перестают работать некоторые телеграфные линии. Сигналы, созданные человеком, заглушаются своевольными токами природы.
Давно люди заметили, что магнитная буря не ходит невидимкою по Земле. Жители высоких широт могут часто наблюдать фантастические зрелища — полярные сияния. Ученые установили, что магнитные бури и полярные сияния имеют одну и ту же природу. Виновник их возникновения — Солнце, точнее — те самые «пятна», в которые не верил Гершель. Потоки частиц — корпускул — с огромной скоростью вылетают из этих «пятен» и, вторгаясь в магнитное поле Земли, вызывают «переполох» в ионосфере, а в высоких широтах, устремляясь по магнитным силовым линиям к полюсам, вызывают гигантские сполохи на небе. Они ионизируют разреженные газы верхних слоев атмосферы, и те начинают светиться так же, как светятся газы рекламных трубок. При очень сильных магнитных бурях разноцветное сияние вспыхивает чуть ли не над экватором. Еще в тридцатых годах советские геофизики заметили, что чем сильнее бушуют магнитные бури, тем интенсивнее северные сияния.
Чернила ученого так же достойны уважения, как кровь мученика.
Он мечтал об освобождении человека. От социального гнета и от вечной прикованности к Земле. Он был революционером в политике и науке. Кибальчичу было 27 лет, и его приговорили к повешению.
Говорят, что жизнь человека определяется поступками, выходящими за рамки обыденных. Сам Кибальчич считал, что в его судьбе неожиданностей нет — все случившееся должно было произойти; это он мог предвидеть заранее. Студент Института инженеров путей сообщения, а затем Медико-хирургической академии, человек с возвышенной душой и ясной, логически точной мыслью, он, не колеблясь, вошел в революционное движение, связав свою судьбу с народниками и их партией «Народная воля».
Его речь на суде похожа на обстоятельно аргументированный доклад в научной аудитории: спокойно и последовательно он излагал задачи «Народной воли» и причины, заставившие ее перейти к террору. Так же спокойно рассказал о своем участии в покушении на царя, о том, как его мина сбросила под откос царский поезд в 1879 году. Увы, царя там не оказалось. И все же 1 марта 1881 года его бомба, брошенная Гриневицким, настигла Александра II. Если бы правительство облегчило жизнь народа, «мы все не обвинялись бы теперь в цареубийстве… Ту изобретательность, которую я проявил по отношению к метательным снарядам, я, конечно, употребил бы на изучение кустарного производства, на улучшение способа обработки земли, на улучшение сельскохозяйственных орудий», — сказал Кибальчич.
Революционная борьба требовала практических действий и оставляла очень мало времени для научных поисков. У него оказались лишь «свободные» две недели… в тюремной камере, путь из которой вел к виселице. Две недели, чтобы завершить давно обдуманный проект управляемого воздушного корабля! Две недели, чтобы составить научно-техническое завещание! Их оказалось достаточно, чтобы сделать имя Кибальчича бессмертным.
Воздухоплавание находилось тогда в зачаточном состоянии. Научившись подниматься на воздушных шарах, люди были беспомощны в воздухе. Управляемый аппарат тяжелее воздуха — вот о чем мечтал Кибальчич. А может быть, это не мечта? Он спешил продумать все до конца, лихорадочно производил расчеты. Главное — идея; экспериментаторы, техники доделают остальное.
«Когда я явился к Кибальчичу, — говорил на суде его адвокат, — меня прежде всего поразило, что он был занят совершенно иным делом, ничуть не касающимся настоящего процесса. Он был погружен в изыскание, которое он делал о каком-то воздухоплавательном снаряде; он жаждал, чтобы ему дали возможность написать свои математические изыскания об этом изобретении».
Какая же сила подымет машину? Пар? Электричество? Не годится. Порох! Взрывчатые вещества! Уж он-то знает их силу. Но как применить энергию газов, образующихся при воспламенении взрывчатых веществ? Это возможно лишь при условии, что огромная энергия будет образовываться не сразу, а в течение длительного времени. В таких условиях действует прессованный порох в ракетах. Именно ракета, а не пушка Жюля Верна откроет путь в Космос! По сути, Кибальчич дошел до идеи не самолета, а звездолета, ибо его аппарат мог двигаться именно в межзвездном пространстве.
За 10 дней до казни (23 марта 1881 года) он передал адвокату свой «Проект воздухоплавательного прибора».
«Будучи на свободе, — писал он, — я не имел достаточно времени, чтобы разработать свой проект в подробностях и доказать его осуществимость математическими вычислениями… Находясь в заключении, за несколько дней до смерти, я пишу этот проект. Я верю в осуществимость моей идеи, и эта вера поддерживает меня в моем ужасном положении. Если мои идеи после тщательного обсуждения учеными-специалистами будут признаны осуществимыми, то я буду счастлив тем, что окажу громадную услугу родине и человечеству. Я спокойно встречу смерть, зная, что моя идея не погибнет вместе со мною, а будет существовать среди человечества, для которого я готов был пожертвовать жизнью».
Начальство обещало, что проект будет изучен. И Кибальчич ждал. 28… 29… 30… 31 марта он пишет прошение министру внутренних дел. Не кассационную жалобу или просьбу о помиловании. Он просит о свидании с кем-нибудь из ученых или по крайней мере о письменном ответе экспертизы. Это последний документ в «деле» Кибальчича, подшитый к проекту, на котором канцелярская рука вывела: «Давать это на рассмотрение ученых теперь едва ли будет своевременно и может вызвать только неуместные толки».
36 лет — до Октября 1917 года — оставалась неизвестной миру похороненная в полицейских архивах одна из самых смелых научно-технических идей человечества.
Наш век называют ракетным, хотя ракета была изобретена значительно раньше электромотора, двигателя внутреннего сгорания и даже паровой машины.
Ракета родилась много веков назад на Востоке. Ее детство прошло в красивых фейерверках народных празднеств. Возмужав, она пришла на поле брани и долго была и оружием и игрушкой.
При Петре I была создана и применялась однофунтовая сигнальная ракета «образца 1717 года», остававшаяся на вооружении до конца XIX века. Она поднималась на высоту до одного километра.
XX век начинается работой Циолковского «Исследование мировых пространств реактивными приборами». Мещерский разрабатывает основы динамики ракет. И, наконец, в тридцатые годы появляются первые жидкостные ракетные двигатели. Тогда же — новые теоретические исследования в ракетной области. Начался типичный для XX века стремительный рост новой отрасли. За последние 30 лет ракеты прошли путь гораздо больший, чем за минувшие века.
В большом семействе ракет у каждой свои обязанности. Почетное место принадлежит самым рослым и сильным — они открыли человеку путь во вселенную: их могучие двигатели легко преодолели силу земного притяжения. Младшие сестры покорителей Космоса выполняют более скромную, но очень полезную работу с меньшими скоростями и на меньших высотах. Геофизические и метеорологические ракеты информируют о состоянии верхней атмосферы, о магнитном поле Земли, космических лучах, исследуют пояса радиации, фотографируют облака. Кстати, ракеты не только помогают предсказывать погоду, но и делают ее: грозовые тучи сейчас пробуют расстреливать ракетами со специальным химическим зарядом, и вместо губительного града на землю падает животворный дождь. К сожалению, не все ракеты предназначены для стрельбы по таким сравнительно безобидным целям…
Что же такое ракета?
Корпус, двигатель, топливо, приборы и (главное!) полезная нагрузка. Корпуса, цилиндрические тела ракет, делаются из легких прочных материалов: дюралюминия, титана, иногда из пластмассы.
Двигатели у большинства современных ракет жидкостные реактивные. В Космосе нет кислорода, приходится возить горючее и окислитель. В камерах жидкостных двигателей горят спирт, керосин, а также другие виды высококалорийного топлива. Окислители — чистый кислород, азотная кислота…
Есть ракеты, работающие на твердом топливе, У них горючее и окислитель в готовой смеси. Пища таких двигателей — порох различного состава. В последнее время работают над новыми видами твердых топлив.
Скорости, которые можно выжать из твердых и жидких топлив, все-таки невелики. Солнечную систему осваивать трудновато. И человек придумывает новое топливо, которое… не горит. Да, не горит: важно не «поджигать», а выбрасывать с большой скоростью реактивную струю, разгонять ее чем-нибудь…
Электрическое поле способно разогнать ионы — заряженные осколки атомов, «производимые» специальным генератором. На этом принципе работает ионный двигатель. Можно разгонять электрическим и магнитным полем вещество в состоянии плазмы: получается смесь электронов и ионов, плазменный двигатель. В ядерном двигателе рабочее вещество нагревается в реакторе, а затем выбрасывается через сопло. И наконец, пока еще совсем фантастический фотонный двигатель, выбрасывающий мощный поток фотонов — частиц света. Но это дело будущего. Ионные же, плазменные и ядерные двигатели — не за горами. Вероятно, и они займут свое место на космических кораблях.
Двигатель — это сила корабля, но сила слепая, без разума. Разум ракеты — ее приборы. Они строго следят за каждым колебанием, за каждым движением ракеты, не дают уклоняться от расчетной траектории.
Наш век называют ракетным. У него еще все впереди.
Человек острого ума, острого пера и острой шпаги. Ненавидел чванство, тупость, невежество… И смеялся. Зло, безбоязненно, не щадя никого — будь то обалдевший от славы модный певец, или смиренный иезуит или вкрадчивый кардинал Мазарини… И, конечно, наживал себе врагов. Ему не простили ни его острот, ни его вольнодумства. Он погиб от удара, нанесенного трусливо, из-за угла…
А через два с половиной века вновь зазвучал его голос:
Французского гвардейца Савиньена Сирано де Бержерака вывел на сцену Эдмон Ростан, написавший в 1898 году героическую комедию «Сирано де Бержерак». С тех пор лихой парижанин с большим носом и сверкающей шпагой неутомимо шагает по театральным подмосткам всего мира. Это о нем Горький писал Чехову: «Вот как надо жить — как Сирано!»
Поэт, драматург, солдат, философ, памфлетист, дуэлянт — неясно, что принесло ему больше славы. Его немыслимая храбрость потрясала служивших с ним в одной роте гасконцев, которые, если верить Дюма, никого, кроме себя, хвалить не умели. Он соперничал с Корнелем и Мольером на театральных подмостках. Современник Томаса Мора и Томмазо Кампанеллы, он не мог не создать своей утопии («Иной свет, или государства и империи Луны»), где жители — великаны в 12 локтей — ползают на четвереньках, а в качестве монеты используются… стихи. Но чтобы добраться до этой блаженной страны, надо было решить «актуальнейшую» для того времени проблему межпланетных перелетов. И Сирано — вполне в духе творений тогдашних ученых мужей — с издевательской серьезностью предложил ряд «научных» способов: обвязаться склянками с росой, которую притягивает Солнце, намазать тело бычьим мозгом, построить магнитный корабль и подбрасывать вверх железный шар.
Самое же эффектное (и, видимо, самое нелепое, с точки зрения Сирано) — путешествие в колеснице, начиненной ракетами и приводимой в движение силой фейерверка. Но именно за этот способ потомки провозгласили Сирано де Бержерака пророком, а мы предоставили ему место в этой книге.
«На свете нет ничего лучше путешествий», — признавался человек, знавший «одну, но пламенную страсть». Она гнала его на морское дно, бросала в небеса, тащила в подземное царство. Четыре раза он огибал земной шар, умирал от жажды в пустынях и стучал зубами на Северном и Южном полюсах. Ему можно позавидовать и… стать его спутником. Сотни страниц и тысячи километров «Необыкновенных путешествий». Вас ведет Жюль Верн. Мечтатель. Фантаст.
За спиной у фантастики тысячелетия. Всемирная история — это и история человеческой фантазии. Когда-то она дала крылья Икару и снабдила Багдадского вора ковром-самолетом. Сейчас она создала ракеты и спутники.
Фантастика древних увлекательна, сказочна и… беспомощна. У нее есть крылья и нет… почвы под ногами. Ее мир создан небожителями, человеку же остается любоваться и вздыхать: «Эх, живут же боги!» А если он дерзнет, то… Впрочем, все помнят миф об Икаре.
Научная фантастика возникает в XVI–XVIII веках. Герои вместе с перелетными птицами летят на Луну, засыпают и просыпаются через несколько веков, наслаждаются райской жизнью на утопических островах, лихо шныряют между планетами. Словом, есть все, кроме… трезвости. Фантастика эта слишком фантастична. Мечта, которую неизвестно как осуществить. И некому.
Жюль Верн был первым. Он создал научно-художественную фантастику — реалистичную, прочно стоящую на земле…
XIX век куда проворней и энергичней предшествующих. Водопад открытий и изобретений обрушился на ошеломленное человечество, ломая «основы основ» в представлениях людей. Земной шар стал маленьким, а человеческий ум — могучим.
Он стал проникать в тайны материи и открыл новые законы вселенной.
Он создал электродвигатель и телефон, аэроплан и фотоаппарат, пароход и телеграф, автомобиль и кинематограф.
Он описал свойства еще не найденных элементов и еще не открытой планеты.
Он вытряхнул «божественную» душу из тела.
Жюль Верн — сын своего века. И его пророк. Он предвидел подводную лодку, самолет, звуковое кино и ракетную технику. Хотя и признавался: «Что бы я ни выдумал, все это будет уступать истине, ибо настанет время, когда достижения наук превзойдут силу воображения». Оно настало раньше, чем можно было ожидать. В 1873 году Жюль Верн промчался вокруг света за 80 дней. А в 1936 году французский писатель Жан Кокто с невероятным трудом повторил его маршрут, сохраняя тот же темп. Пришлось специально замедлять скорость и пользоваться уже давно одряхлевшим транспортом.
По словам одного критика, «самое удивительное в романах Жюля Верна то, что в них почти нечему больше удивляться». Жюль Верн не сомневался, что его машины и аппараты быстро состарятся. Но он верил, что человек проникнет в глубь Земли, на дно океанов, вырвется в Космос. И заражал других.
Саймон Лек, конструктор подводных лодок: «Жюль Верн был главным распорядителем моей жизни».
Сантос-Дюмон, авиатор и конструктор дирижаблей: «Он научил меня никогда не сомневаться в конечной победе».
Адмирал Бэрд, пролетевший над обоими полюсами: «Мною предводительствовал Жюль Верн».
«Научным гением» назвал его Менделеев. Гений предвидения. И популяризации. Он тащит вас в лабораторию и мастерскую. Забрасывает сведениями из физики, астрономии, биологии, географии, математики. Показывает, растолковывает, убеждает и… улыбается.
«Гектор Сервадак», «Вверх дном», «Охота за метеором» — это астрономические шутки. Они построены на совершенно абсурдных предпосылках, из который, однако, с неумолимой логикой вытекают дальнейшие события — по принципу «что было бы, если бы…».
Ярые наследники Архимеда спустя 2 тысячи лет нашли все-таки заветную точку опоры и попробовали сдвинуть земную ось на 23°28´. Нелепо? Но зато поглядите, что неизбежно случилось бы тогда!..
Земля столкнулась с кометой. Оторвался кусок Африки и улетел в мировое пространство. А через пару лет, соскучившись, вернулся и математически точно сел на свое место. Бессмыслица? Конечно. Но разве вы жалеете о путешествии? Разве вы мало видели? Или вам было скучно?
Больше всего досталось писателю за романы «С Земли на Луну» и «Вокруг Луны».
Математики, физики, астрономы уличали его в ошибках, обвиняли в невежестве. И вправду, идея полета на Луну в пушечном ядре научно несостоятельна. Пассажиры не выдержат перегрузок, а снаряд просто не долетит туда, ибо ни одно взрывчатое вещество не сможет подарить ему вторую космическую скорость. Но в середине XIX века это считалось единственным способом преодолеть земное тяготение. И вряд ли можно упрекнуть Жюля Верна за то, что он не обратился к ракетному двигателю. Впрочем, послушайте, что говорит один из его героев. Чтобы ядро, прилуняясь, не разбилось, надо использовать… ракеты, которые, «имея точкой опоры дно снаряда и вылетая наружу, должны вызвать обратное движение снаряда и тем самым до некоторой степени замедлить скорость его падения». В этой фразе, пожалуй, самая ценная научная идея романа. Правда, именно ее, как это нередко бывает, современники не заметили.
Жюль Верн был мечтателем и поэтом. Поэтом науки.
Место действия его романов — солнечная система.
Содержание — поиски истины, борьба научных идей.
Герои? Французский критик пишет: «В его романах есть нечто такое, что не устаревает и не обесценивается. Это душа его героев». В литературу вошел ученый. Не беспомощный, рассеянный одиночка, не кабинетный сухарь, утонувший в папиросном дыму, а практик, изобретатель, творец. Мужественный, благородный, сильный. Переделывающий землю, создающий невиданные машины, покоряющий пространство и время.
«Непреодолимых препятствий нет». Это говорит Гаттерас, через ледяную пустыню пробивающийся к полюсу.
Робур взмывает в небо в машине тяжелее воздуха.
Капитан Немо покоряет подводный мир.
Мишель Ардан вырывается из объятий земного притяжения и летит к Луне.
Это пути в будущее.
«К бессмертию и вечной юности», — высечено на памятнике Жюлю Верну. К бессмертию человеческого разума! К вечной юности человеческой души, к фантазии и мечте! Ведь «все, что в мире создано великого, порождено творческой мечтой» (Жюль Верн).
Через пару десятилетий космонавт с томиком Жюля Верна присядет на краю лунного кратера — кратера Жюля Верна.
В тот день телевизоры Европы принимали передачу из Москвы. На голубоватых экранах радостно ликовала Москва. Столица Советского Союза встречала Колумба вселенной — первого космонавта мира Юрия Алексеевича Гагарина. И телезрители услышали гром аплодисментов на Красной площади, которыми встречали героя. И, конечно, в этот день нельзя было не вспомнить о Константине Эдуардовиче Циолковском, ученом-мечтателе, теоретике космических полетов.
С особым уважением!
Основоположник космонавтики Константин Эдуардович Циолковский родился в сентябре 1857 года, ровно за сто лет до того, как над Землей закружилось первое искусственное тело. Еще в детстве, после скарлатины, потерял слух. Учиться в школе было трудно.
Оставив с третьего класса гимназию, он стал заниматься сам, увлекаясь математикой и физикой. Накопленные знания помогли сдать экстерном экзамен на звание учителя арифметики и геометрии начальной школы.
Восемьдесят лет отделяют полет Юрия Гагарина от первых заметок провинциального учителя, мечтавшего об освоении Космоса. Восемьдесят лет! За эти годы было многое передумано, выстрадано, рассчитано, сделано. Оставаясь наедине, Циолковский давал волю фантазии. Она уносила его на десятки лет вперед, рисуя картины нашего космического сегодня и завтра. Огромной силой обладала эта фантазия. Ведь в ту пору, когда она диктовала ученому яркие страницы его сочинений, не только ракеты, но и аэропланы толком летать не могли.
«Я зрю сквозь целое столетие!» — Циолковский имел полное право не раз повторять эти известные слова Радищева. Он увидел многоступенчатые ракеты и автоматическое управление космическим кораблем, солнечную систему ориентации межпланетного корабля в космическом пространстве, аэродинамический нагрев в атмосфере при возвращении на Землю. Он высказал предположения о мыслящих существах иных миров, организованных совершенно иначе, нежели земляне.
Статья Циолковского в «Калужском вестнике» предвосхитила основы космической сигнализации, того интернационально понятного языка, который основывается на восприятии математических идей. Им придуманы газовые рули, позволяющие управлять ракетой и в атмосфере и в Космосе…
Циолковский все время открывал нечто новое, дотоле неведомое. И отнюдь не случайно немецкие ученые и инженеры, в том числе и Герман Оберт, обращались в двадцатых годах в Калугу с просьбой сообщить им те или иные факты, дать разного рода советы. И удивительно ли, что работами Циолковского интересовался владыка умов в физике Альберт Эйнштейн.
Много, очень много мыслей высказал скромный учитель из Калуги. Его ученики и последователи создали первые в мире космические корабли.
Нельзя не вспомнить первомайский день 1933 года, когда в эфире прозвучал голос Циолковского:
«Привет вам!
Представляю себе Красную площадь столицы. Сотни стальных стрекоз вьются над головами идущих колонн…
Стальным птицам становится тесно в воздухе, и это стало возможным у нас лишь теперь, когда наша партия и правительство, весь наш трудовой народ, каждый трудящийся нашей Советской Родины дружно принялись за осуществление дерзновеннейшей мечты человечества — завоевания заоблачных высот…
Теперь, товарищи, я точно уверен, что и моя другая мечта — межпланетные путешествия, — мною теоретически обоснованная, превратится в действительность.
Сорок лет я работал над реактивным двигателем и думал, что прогулка на Марс начнется лишь через много сотен лет. Но сроки меняются. Я верю, что многие из вас будут свидетелями первого заатмосферного путешествия…»
Высеченный из розового гранита, строгий и величественный, стоит в Кисловодске памятник человеку, которому многим обязана современная ракетная техника. Чуть аскетическое, худое лицо смотрит на прохожего. Позади сетка меридианов и параллелей обозначает контуры земного шара. Над ними блестит нержавеющая сталь ракеты, устремляющейся в высоту.
Человек, чей прах там покоится, умер 28 марта 1933 года. 25 ноября того же года ракета «ГИРД-Х», копия которой украшает памятник, была помещена в пусковой станок.
— Контакт!
И рев двигателя огласил Подмосковье, унося ракету, которой отдал так много сил Фридрих Артурович Цандер.
Он прожил всего 46 лет. «Вперед, товарищи, и только вперед! Поднимайте ракеты все выше и выше, ближе к звездам», — писал он друзьям-гирдовцам, тяжело больной, умирающий.
От отца, доктора медицины, еще мальчиком слышал он увлекательные рассказы о других планетах, на которых, быть может, живут неведомые существа. И тогда пришла мечта о межпланетных перелетах, которая, как писал ученый в автобиографии, «меня больше не оставляла».
В 1903 году шестнадцатилетний гимназист Цандер узнал о статье Циолковского «Исследование мировых пространств реактивными приборами». Через пять лет студент Цандер тратит свои первые заработки на астрономическую трубу. В 1909 году юноша — в числе основателей студенческого общества воздухоплавания и техники полета при Рижском политехническом институте.
Так началась деятельность мечтателя-практика, практика-фантазера. Он придумывает, рассчитывает необыкновенные вещи и тут же начинает их мастерить.
О космической оранжерее писал Циолковский. Цандер наполняет цветочные горшки толченым углем и выращивает горох и капусту…
Можно запустить самолет-ракету и после прохождения атмосферы сжечь ненужные крылья…
Солнечные лучи можно уловить громадными зеркалами и передать космолету…
Первая в мире организация, направленная на пропаганду космических полетов, называлась Обществом изучения межпланетных сообщений. И здесь самым энергичным был Цандер.
Последний пульт управления, у которого стоял этот человек, — технический совет ГИРДа.
1959 год. Советская автоматическая межпланетная станция облетает Луну, фотографирует ее обратную сторону. Друзья вспоминают Цандера: расчет траектории окололунного полета, сделанный в 1957 году В. А. Егоровым, во многом совпал с методом Цандера, предложенным еще в 1924 году.
Цандер до первого полета не дожил. Но сумел вложить в него все, что имел. Свою жизнь.
Мечта не оставляла его.
ГИРД? Что это такое? «Группы инженеров, работающих даром» — так в шутку расшифровывали это слово сами инженеры. Однако в шутке была немалая доля истины. Слово «ГИРД» родилось в начале тридцатых годов и означало: «Группы изучения реактивного движения».
Собирались частенько в сыром и темном подвале на Садово-Кудринской улице в Москве. Приходил Фридрих Цандер. Рядом с совсем зелеными мечтателями — руководитель ГИРДа С. П. Королев, известные специалисты В. П. Ветчинкин, Б. С. Стечкин и другие. Конструировали, испытывали, радовались, разочаровывались, мечтали. Читали письма гирдовцев из Ленинграда, проглатывали книги, присланные Циолковским из Калуги.
Космос еще не был злобой дня. До эры спутников оставалось четверть века.
Но гирдовцы не хотели ждать.
Ракету «ГИРД-Х» на жидком топливе вычертили и сделали.
Инженеры Л. К. Корнеев и А. И. Полярный испытывали металлическое горючее.
Некоторые детали одного из двигателей можно было паять только серебром. Денег, конечно, нет. Но по молчаливому соглашению в тигле очутились чайные ложки, крестики, стопки — кто что смог принести из дому.
Циолковский высоко ценил своих последователей. Незадолго до смерти, в мае 1935 года, написал одному из московских гирдовцев:
«Сильно поднялось мое самочувствие, когда я увидел, как мои продолжатели скромно и незаметно ведут крупную и вместе с тем очень сложную техническую работу. Нет более новой и трудной техники в мире, чем дело реактивного движения.
Я могу сказать: только моя пролетарская великая страна, только моя Родина может поддерживать и воспитывать людей, которые так смело ведут новое человечество к счастью и радости».
Небольшая книжка «Завоевание межпланетных пространств». Новосибирск, 1927 год. В предисловии говорится, что это «наиболее полное исследование по межпланетным путешествиям из всех писавшихся в русской и иностранной литературе до последнего времени». Так и сказано: «наиболее полное исследование». А в книжке всего 72 страницы. Своеобразный, предельно лаконичный стиль.
«Интересуясь результатами своих исследований, автор опустил в тексте почти все выводы и сохранил только окончательные формулы, вывод которых не всегда элементарен и требует большого напряжения мысли», — так пишет в предисловии профессор В. П. Ветчинкин.
Это тем более удивительно, что автор книги Юрий Васильевич Кондратюк, по профессии механик, не имел высшего образования.
И все же… «Все исследования проделаны автором совершенно самостоятельно, на основании единственного полученного им сведения, что на ракете можно вылететь не только за пределы атмосферы, но и за пределы земного тяготения».
Что же сделал этот человек, по праву считающийся выдающимся ученым в области реактивной техники и космонавтики?
Во-первых, он предложил заменить окислитель — кислород — на озон, так как последний дает более теплотворную смесь.
Во-вторых, разработал методику использования твердого горючего (литий, алюминий, магний); это позволило бы использовать в качестве горючего топливные баки. В-третьих, он вывел формулу, учитывающую влияние веса баков с горючим и кислородом (пропорциональный пассив, по терминологии автора) на общий вес ракеты, и доказал, что ракета, не сбрасывающая и не сжигающая своих баков во время движения, вылететь за пределы земного тяготения не может. В-четвертых, он впервые выступил с предложением делать ракету с крыльями и летать на ней в воздухе, как на самолете. Обосновав необходимость применения крыльев, он подробно рассмотрел, при каких ускорениях крылья будут полезны, какие при этом будут углы наклона траектории к горизонту и др.
Кондратюк был не только ученым, трактующим узкоспециальные вопросы, но и мыслителем, понимающим всю грандиозность тех перспектив, которые сулит человечеству выход в межпланетные пространства. «Несомненно, возможно для человечества овладеть ресурсами, с помощью которых можно будет самым коренным образом улучшить условия существования на земной поверхности: проводить мелиорацию ее в грандиозных размерах, осуществлять в недалеком будущем предприятия и такого порядка, как, например, изменение климата целых континентов».
Кондратюк выступает в своей книге и как человек, страстно заинтересованный в быстрейшем практическом осуществлении полетов в Космос. (В заключительных главах книги он говорит даже о возможной затрате денежных средств на такой полет).
Он пишет: «Именно в возможности в ближайшем же будущем начать по-настоящему хозяйничать на нашей планете и следует видеть основное, огромное значение для нас завоевания пространств солнечной системы…»
Он погиб в 1942 году под Москвой, не успев увидеть осуществление своей мечты. Но он твердо знал, что его мечта не беспочвенная фантазия…
Через 15 лет после его смерти взлетел первый искусственный спутник Земли. Среди тех, кто готовил этот триумф советской науки и техники, имя большого ученого и замечательного человека, «сибирского Циолковского» — Юрия Васильевича Кондратюка.
Человек глядел на звезды… Необъятная небесная даль внушала суеверный страх. И любопытство.
В мечтах своих люди вырывались из объятий Земли и уносились за облака. Конструкторский гений мифического Дедала создал крылья, поднявшие его в воздух. И многие века крылатая идея волновала умы ученых и изобретателей. Еще в тридцатых годах XX века пели:
Эту песню наверняка знал молодой инженер и летчик Сергей Павлович Королев, тоже мечтавший о заоблачных высях. Знал — и не соглашался с ней, хотя и считал себя прирожденным авиатором.
Он родился в 1906 году в Житомире, в семье учителя. Рано лишившись отца, он взвалил на себя бремя забот о семье и поступил на работу. Занимаясь в Киевском политехническом институте, он должен был думать и о заработке. Его ум решал сложнейшие математические уравнения, а руки имели дело с кирпичом. Он был студентом и строительным рабочим.
Вскоре он перевелся в Московское высшее техническое училище имени Н. Баумана и в 1929 году окончил факультет аэромеханики. Дипломный проект С. Королева был посвящен легкомоторным самолетам. Уже тогда его научный руководитель А. Туполев обнаружил в нем оригинальность и смелость творческого мышления. Знаменитый авиаконструктор без колебаний дал научную «путевку в жизнь» своему ученику.
«Все выше, и выше, и выше…» Королев мечтал о покорении пятого океана. Его ум рвался в небо — и он конструировал модели самолетов, планеров. А руки тосковали по штурвалу, глаза хотели взглянуть на Землю с высоты. Он решает стать пилотом и в 1930 году получает второй диплом — летчика.
Но мечты уносят его еще дальше — за пределы земной атмосферы, куда путь самолетам закрыт. И происходит событие, круто меняющее его жизнь: он знакомится с трудами К. Циолковского. Отныне он не успокоится до тех пор, пока не достигнет дерзкой, а в тот период — фантастической цели.
Человек науки, он ясно понимает, что в век невероятного научно-технического прогресса даже гениальные одиночки становятся бессильными, и только труд коллективов, вооруженных совершенными приборами и аппаратурой, может принести успех.
При участии С. Королева в начале 30-х годов создается ГИРД, который он вскоре возглавляет. Начинают рождаться и делают пока еще робкие шаги первые экспериментальные ракеты. А уже в 1934 году на прилавках магазинов появилась книга С. Королева «Ракетный полет в стратосфере». «Книжка разумная, содержательная, полезная», — так оценил ее К. Циолковский, получив от автора дарственный экземпляр.
Теоретические расчеты обретают плоть и кровь. Формулы воплощаются в аппараты. Человек все настойчивей стучится в двери Космоса. Пока еще об этом мало кто знает. В жизни страны на повестке дня стоят еще иные задачи.
Но приходит час, и необычайная энергия, творческий и организационный талант С. Королева приносят свои плоды. Он умело координировал работу крупнейших коллективов, создающих ракетно-космические системы. С его именем связаны все первые завоевания Космоса: первый искусственный спутник, ракета, доставившая советский вымпел на Луну, автоматическая станция, сфотографировавшая ее обратную сторону, пилотируемые космические корабли.
Он провожал в небеса каждого космонавта и давал советы во время полета, молниеносно принимая единственно правильное решение в любой обстановке.
Стальная стрела устремляется в небо — неудержимая, как мечта. Это памятник людям, прорубившим окно в Космос. У его подножия возвышаются бюсты героев, прокладывавших пути в неведомое. Пионер Космоса Юрий Алексеевич Гагарин. Первая женщина-космонавт Валентина Владимировна Терешкова. Первопроходчики открытого Космоса Павел Иванович Беляев и Алексей Архипович Леонов. Владимир Михайлович Комаров, впервые поднявший на орбиту научную лабораторию — трехместный космический корабль — и трагически погибший во время второго полета. Открывает Аллею Героев бюст человека, которого все космонавты считают своим «крестным отцом». Он никогда не поднимался в ракете. Но именно благодаря ему мощные аппараты преодолели земное притяжение и вырвались за пределы атмосферы.
Королев прожил 60 лет. Их хватило на то, чтобы осуществить вечную мечту человечества. Их достаточно для того, чтобы имя его стало бессмертным.
В летопись подвигов человечества золотыми буквами вписано имя Юрия Алексеевича Гагарина — героя, открывшего новую эру в истории Земли…
Он родился гражданином Советского Союза в 1934 году. Как оказалось, весьма своевременно, чтобы первым попасть в Космос. Он был одним из самых здоровых и наилучшим образом сложенных людей во всей нашей стране. Ведь при выборе Первого принималось во внимание здоровье, рост, вес, возраст — все.
Гагарин — летчик-истребитель, а из их среды, как известно, выбирали кандидатов в космонавты. И наконец, первый посланец Земли в неведомые космические дали.
Его путь к первому космическому полету начался в Гжатском районе Смоленской области. Затем ремесленное училище в Люберцах. Специальность — формовщик-литейщик, пятый разряд. Одновременно школа рабочей молодежи. Индустриальный техникум в Саратове и в то же время аэроклуб. Авиационное училище в Оренбурге. И все с отличием, с грамотами. В 1957 году — летчик-истребитель. С 1960 года — коммунист. Вот и все, что было «до».
Большинству людей обычно трудно определить, когда они подходят к кульминационному моменту своей жизни. А у многих его и совсем не бывает.
Единицы могут гордиться двумя вершинами, равными по значению, на своем жизненном пути. К ним, например, относится О. Пикар, который сконструировал стратостат и поставил на нем рекорд высоты (нелегка была дорога в Космос!), а уже в пятидесятых годах построил батискаф, побивший все рекорды на глубину погружения под воду.
Кульминационный момент в жизни Гагарина известен всем.
12 апреля 1961 года с космодрома Байконур поднялся в воздух, набрал первую космическую скорость и начал свободный полет по орбите вокруг Земли первый в мире космический корабль «Восток» с человеком на борту. И этим первым человеком стал Юрий Алексеевич Гагарин. Работают все радиостанции Советского Союза: вес корабля 4725 килограммов, высота орбиты в апогее 327 километров, период обращения вокруг Земли 89,1 минуты, космонавт чувствует себя хорошо. Хорошо! Пошел на посадку…
108 минут продолжался этот феерический полет. Но какие это минуты! За каждой из них стоят века борьбы, труда, поисков, упорной работы тысяч лучших умов Земли. Мечты людей о ковре-самолете, работы Леонардо да Винчи, гибель Джордано Бруно, законы Ньютона и Эйнштейна, шар братьев Монгольфье и самолет Можайского, труды Циолковского, подвиги Чкалова, усилия всей страны, создавшей чудо-ракеты и чудо-корабли, — и вот новый этап в раскрытии тайн природы, и какой этап!
А начался он весело. Когда была подана команда на запуск двигателей, Гагарин радостно крикнул: «Ну, поехали!..» Очень он, наверное, был доволен, что сложная подготовительная работа, наконец, завершилась. Тяжелая это была работа. Испытания на центрифугах, вибростендах, в тепловых камерах, барокамерах, сурдокамерах, и мало ли еще что!.. Думается, что 50 прыжков с парашютом не самое неприятное из всего этого.
В общем, чтобы уяснить, что такое подготовка космонавта, вам, дорогой читатель, придется посмотреть большинство страниц нашей книги. Но Гагарин не жаловался. Специалисты даже уверяют, что он все это проделывал с удовольствием. Во всяком случае, он был вознагражден за свои усилия, когда первым в мире увидел, как выглядит Земля со стороны. И хотя словами, как уверял сам Гагарин, это описать невозможно, он постарался все же дать хоть какое-то представление. Самое первое впечатление:
— Красота-то какая!
Сверху были видны моря, горные массивы, реки, леса, большие города. Днем Земля как бы окружена ореолом голубоватого цвета, затем эта полоса постепенно темнеет, становится фиолетовой, черной. Солнце во много раз ярче, чем на Земле. Выпукло выделяются звезды на черном фоне космической бездны. При восходе Солнце светит сквозь земную атмосферу, и ореол Земли принимает уже другой цвет — от ярко-оранжевого к голубому, синему, фиолетовому, черному. В общем здорово! Дальше описанием этих красот не стоит расстраивать вас, дорогие читатели. Вот полетите сами и увидите!
Помимо наблюдений за Землей со стороны, были и другие задачи. От их решения зависела судьба дальнейшего проникновения человека в Космос. Все эти задачи возникли из-за двух явлений: невесомости и перегрузок. Как они влияют на организм человека?
Вся объективная информация на эту тему передавалась на Землю с помощью телеметрических устройств: биотоки сердца, пульс, кровяное давление, частота дыхания… Есть отзывы самого космонавта:
«Летать можно…»
В науке, особенно на ее отдельных переломных этапах, возникает необходимость проверить на себе результаты научных экспериментов, потому что в конечном итоге все делается для человека. Когда-то человек испытывал на себе первую прививку от черной оспы, погружался в скафандре под воду, впервые поднимался в воздух. И первый — всегда герой! Первым быть очень почетно… и очень трудно. Ведь при всех предосторожностях, проверках, предварительных опытах неизвестно, что с тобой будет. А пойти на это нужно, очень нужно, всем людям нужно. А когда ты пошел, мысли, надежды, любовь всех людей — с тобой.
Гагарин был первым. Таких первых Земля еще не знала. И она достойно встретила своего питомца.
Первый подарок вручили Юрию Алексеевичу перед отлетом его на «ИЛ-18» с места приземления: пластмассовый макет Земли с мчащимся над нею космическим кораблем. Вся Земля лежала у его ног. Почетный круг на самолете вокруг столицы, и вот уже восторженно приветствуют его Москва, Лондон, Токио, многие страны мира.
Юрий Алексеевич Гагарин стал символом мужества, трудолюбия, неисчерпаемых возможностей человека. Имя его принадлежит истории.
Ему, однако, вовсе не хотелось быть историей и символом! Ведь обидно, что все считают тебя уже совершившим свой самый большой подвиг. Космонавт-один и не скрывал своих мыслей на этот счет.
Вернувшись из полета, он сказал: «Мне хочется побывать на Венере, увидеть, что находится под ее облаками, увидеть Марс и самому убедиться, есть ли на нем каналы».
И он самозабвенно трудился, готовясь к новым свершениям…
Трагическая случайность оборвала его жизнь. 27 марта 1968 года разбился самолет, на котором он вместе с Героем Советского Союза Владимиром Серегиным совершал тренировочный полет. Как писала газета итальянских коммунистов, «Гагарин погиб на трудовом посту, который он избрал, отказавшись от спокойной роли „человека-легенды“. Но в памяти он навсегда останется легендой».
Герой нашего народа, он стал героем всей планеты и всей современной эпохи. Такие герои не умирают!
Титов Герман Степанович известен всему миру как Космонавт-два, второй человек, испытавший все прелести полета в Космос, познакомившийся с перегрузками, невесомостью, наблюдавший со стороны нашу вечно вертящуюся колыбель. Он не эгоист. Он дал нам возможность при помощи своей кинокамеры увидеть, как выглядят Земля и небо под ней с высоты двух с лишним сотен километров.
Итак, Космонавт-два. Таково общепризнанное, на первый взгляд соответствующее фактам и уже вошедшее в историю положение Титова в космическом братстве. И все же с этим никак нельзя согласиться.
Ну какой же он Второй? Вместе с Юрием Гагариным осваивал корабль «Восток-1», готовился к первому полету, оба они вышли на космодром в скафандрах, полностью готовые к невиданному Землей старту. И в случае необходимости Титов так же блестяще справился бы с первым полетом, как и его небесный брат. Только после гагаринского «К старту готов!» Титов снял скафандр и превратился в наблюдателя.
А потом началась подготовка к новому, значительно более сложному полету.
Так что Титова следует считать участником и первого и второго полетов в Космосе. Разве не так?
Вся его сознательная жизнь посвящена одному — летать. В 1953 году он закончил десятилетку в селе Налобихе на Алтае. Наверное, его преподаватели сейчас с некоторой неловкостью вспоминают, что в аттестате у отлично учившегося Германа стоят четверки по географии и астрономии. Надо же! Это не помешало ему поступить в авиационную школу.
Специально или нет, но во всех военных училищах новичкам приходится проходить небольшую проверку «на прочность». Выдерживают ее не всегда. Это и лесозаготовки в тяжелых условиях, и ночные погрузки угля, картошки, и многое другое. Герману Степановичу досталось испытание «на лопату» — пришлось рыть землянки. Получилось неплохо. В характеристике Г. С. Титова по окончании авиашколы записано: «Следует обратить внимание на этого курсанта, из него в дальнейшем получится отличный летчик. Летает смело, уверенно». Школа окончена с отличием. Волгоградское авиационное училище (1957 г.) — тоже, а дальше — лейтенант, летчик-истребитель в гвардейской авиачасти.
«Специалист подобен флюсу — полнота его односторонняя», — говаривал Козьма Прутков. Герман Титов — специалист, отличный специалист. Но, помимо этого, хороший гимнаст, велосипедист, акробат, постоянный участник художественной самодеятельности. Он интересуется искусством, большой любитель поэзии, разносторонне развитый человек.
Перед космическим полетом он положит к подножию памятника своего любимого поэта А. С. Пушкина букет живых цветов, и первой книгой, попавшей на орбиту, будет «Евгений Онегин». Любовь к поэзии — семейная традиция Титовых. Ведь даже своим именем Космонавт-два обязан герою пушкинской «Пиковой дамы».
Космонавтом Титов стал в 1959 году.
Два года постоянной тренировки, занятий за партами, у приборов окончились, и к апрелю 1961 года он был готов к первому штурму Космоса.
И вот в августе 1961 года на околоземную орбиту ка корабле «Восток-2» вышел гражданин Советского Союза летчик-космонавт майор Герман Степанович Титов. Проходит час, другой, третий. Все с понятным волнением ждут сообщения о приземлении, а его все нет. Перед Титовым стояла задача — исследовать влияние на человеческий организм длительного полета по орбите и спуска на Землю, работоспособность человека при длительном пребывании в условиях невесомости.
Ну что ж… Человек выдержал это испытание! И не просто выдержал. Дважды Титов переходил на ручное управление, и корабль послушно выполнял все команды. Перед иллюминатором «Востока» проплывали океаны, континенты, У каждого оказался свой характерный цвет. Герман Степанович записывал в журнал результаты всех наблюдений, проводил киносъемку, принимал пищу, спал. Больше суток продолжался полет. Его результаты проложили дорогу в Космос Николаеву и Поповичу.
За 25 часов 18 минут корабль «Восток-2» более 17 раз облетел вокруг Земли, прошел более 700 тысяч километров, 34 раза сменялись день и ночь в кабине космонавта. И вот мир вздохнул с облегчением: космический рейс закончен. Герман Титов на красно-белом парашюте благополучно приземлился в том же районе, что и Юрий Гагарин. Друзья уже ждали…
Космонавты: один, два, три, четыре… Они были первыми.
Если на Марсе существуют бюрократы, Николаеву пришлось бы не сладко. Оно конечно — герой, а в анкете-то вроде не все гладко. Ну посудите сами, товарищи земляне, в юности-то он писался — «Григорьев». Марсианам пришлось бы объяснять, что по чувашским обычаям фамилия образуется из имени отца.
Глядя на Гагарина, ошарашенные иностранные корреспонденты спрашивали: «Как удалось найти человека с такой аристократической фамилией, такой рабочей родословной и такой оптимистической улыбкой?»
У Николаева родословная другая — крестьянская. И улыбка не то чтобы не оптимистическая, а просто… иная. А фамилия? Не очень редкая и не очень сложная. Хотя предприимчивые американцы ухитрились сделать ее еще проще. «Здесь пиво, от которого был бы в восторге даже Нико!» Это реклама одного нью-йоркского бара. А магазин женского платья зазывал: «Девушки, спешите к нам! Нико скоро вернется из Космоса!» Бедные американки! Если бы они знали, что вскоре на пресс-конференции Андриян Григорьевич признается: «Мне кажется, что наши девушки — самые лучшие в мире!..»
В его жизни не было крутых поворотов. Она проста, обычна. И, может быть, именно это самое ценное и удивительное в ней.
Деревня Шоршелы Мариинско-Посадского района Чувашской АССР. Здесь он родился 5 сентября 1929 года. Кто мог думать, что уже тогда судьба пророчески улыбнулась ему, — его детство прошло на полях «Победы» (так именовался колхоз). Здесь он узнал, что такое труд: пахал землю, пас коров. Здесь он прочитал первые книги и полюбил героев чувашских легенд — крестьянского вождя Пугачева и красного командира Чапаева. Здесь он мечтал о будущем.
«Я стану доктором», — категорически утверждал подросток. «Я буду летчиком», — скажет он, став юношей.
Окончив в 1947 году лесотехникум, он направился в Карелию. Там закалялся его характер. Там он научился чувствовать земную красоту — любоваться лесными красками, слушать волшебную тишину глухих озер. О красоте небесной он тогда еще не думал.
Апрель 1950 года. Призывной пункт. Курсы стрелков-радистов. Первое знакомство с самолетом. Затем авиационное училище, служба в Московском округе. И полеты. На «ЯКах» и «МИГах». «Быть тебе хорошим истребителем… Умеешь мыслить самостоятельно», — сказал ему Герой Советского Союза А. Л. Кожевников.
И он сумел… Летом 1956 года его истребитель шел в пилотажную зону. И вдруг на высоте 6 тысяч метров остановился двигатель. Стрелки приборов — на них лучше было не глядеть. Запросил Землю, а она почему-то медлит с ответом. Выход? Катапультироваться. Но тогда погибнет машина — труд сотен людей… Он впился в ручку управления, выровнял самолет и… посадил его «на брюхо» на ржаном поле, найдя единственный подходящий клочок земли между оврагами и косогором.
«Как тебе удалось? Что помогло?» — спрашивали его.
«Прежде всего — спокойствие».
Характер этого коренастого темноволосого парня отшлифовался военным бытом. Немногословность, аккуратность, подтянутость, точность. И действительно, поразительное хладнокровие и выдержка.
Они не изменяли ему в сурдокамере, где он был отрезан от внешнего мира. Уселся в кресло и невозмутимо стал делать записи в журнале. Погас свет, замигал в кромешной тьме багровый луч, зловеще завыла сирена. А он… с любопытством досмотрел до конца этот спектакль и, когда зажегся свет, усмехнулся и продолжал заниматься своим делом. Ошеломленный врач разводил руками: «Железная психика!»
Он остался верен себе и в термокамере — этой «чертовой печке», которая «душит жарой».
И на качелях, где он тренировался долго, настойчиво, до тех пор, пока не убедился, что сможет выдержать сутки. (Потом, на комиссии, он поражал всех тем, что очень легко ориентировался, сохраняя равновесие и координацию движений.) И накануне полета, когда во время партии в бильярд перегорели пробки, а он, не дрогнув, все-таки загнал шар в лузу.
И в Космосе, когда объятый пламенем корабль входил в атмосферу, а он говорил себе: «Спокойно, пусть горит — идет нормальный спуск».
«Удивительно спокойный, неторопливый, скромный, умеющий мыслить самостоятельно, чем-то похожий на летчика Алексея Маресьева… Многим из нас, космонавтов, пришелся по душе этот добродушный, умный и волевой человек, способный быстро принимать решения, бесстрашно и последовательно мыслить. С таким можно работать целый век». Это слова Германа Титова. Именно его дублером был Николаев.
Он провожал в апреле 1961 года Гагарина, а спустя 4 месяца, одетый в цветной скафандр, появился на стартовой площадке вместе с Титовым. Теперь он уже знал, что очередь за ним.
11 августа 1962 года, 11 часов 30 минут. «Сокол» взмыл в небо. «„Сокол“ совершает полет в историю», — озаглавила статью «Нью-Йорк пост». «Вальс, затем новый шаг в Космос», — сообщила «Нью-Йорк геральд трибюн», заметив, что московское радио прервало вальс Глазунова, чтобы сообщить о запуске «Востока-3».
Он знал, что полет будет длительным и сложным. Очень много задач предстояло выполнить: и изучить влияние длительной невесомости, и проверить работоспособность в свободном плавании, и проверить действие всех систем и механизмов в полете. Он должен был все знать, уметь и сметь.
За 94 часа 22 минуты он 64 раза обогнул Землю, пролетев 2640 тысяч километров. Первый «космический миллионер»! Он выполнил все, что требовалось программой.
Впервые установил связь с другим космическим объектом — «Востоком-4». Как сказал председатель Государственной комиссии, Николаев и Попович так крепко «обнялись», что с Земли их никак не могли разъединить.
Разговаривал с Землей, доложив, что полет проходит успешно.
Вставал из кресла и двигался в корабле. Первые шаги… Робкие, неуверенные.
В рацион космонавта впервые были включены натуральные продукты. Раньше вообще не знали, как в невесомости человек будет жевать, глотать и полезет ли ему кусок в горло. В меню включили мясные котлеты, жареную телятину, куриное филе, пирожки, сандвичи, фрукты, пирожные, леденцы. А из напитков — воду, кофе, соки. Так что небесные братья могли в честь первого совместного космического обеда осушить бокалы. А вот курить не пробовал. Правда, он давно уже бросил, а то пришлось бы мучиться.
Вероятно, единственное, о чем он мог жалеть, так это о том, что не увидел финального матча на Кубок СССР по футболу. Но, конечно, он не забыл поздравить донецкий «Шахтер» с победой.
О чем он думал там, в небесах?
О том, что Земля стала совсем маленькой, если ее можно облететь за 1,5 часа.
О том, что его полет — лишь разведка, ступенька к будущим путешествиям на планеты.
О том, как прекрасны часы, проведенные в Космосе, когда Луна светит столь ярко, что можно выключить электрическое освещение и работать.
И о том, что, отрезанный от мира, он чувствует дыхание миллионов советских людей, усилия которых подняли его так высоко, ибо, как он написал позднее: «Самая стойкая зарядка — это чувство ответственности перед Родиной, перед нашей Коммунистической партией».
«После четырехсуточного полета я подружился с Космосом. Все теперь ощущаю по-другому, чем раньше: и звезды кажутся уже не бездушными и холодными, а близкими, теплыми светилами, и Земля стала красивее, милее во сто крат, и Луна выглядит приятно, как добрая знакомая… Космос приблизился ко мне, и я осмеливаюсь говорить с ним уже на „ты“».
Космонавт-три действительно имеет на это право!
Все-таки должен же быть порядок! Попович настолько ввел в заблуждение журналистов, что они никак не могли определить цвет его глаз. Дошло до того, что один и тот же журналист в одной и той же газете писал: «глаза серые», а потом: «глаза синие». Каково придется будущему историку?
Теперь насчет меню в Космосе. Тубы с питательной, даже вкусной, но вряд ли аппетитной на вид пищей начинают постепенно уступать место обычного вида блюдам, правда упакованным в полиэтиленовые пакеты. И тут непорядок! Пустили дело на самотек, доверились вкусу космонавтов, и вот результат! Тефтели в Космосе были, жареная курица была, колбаса — и подавно! Даже рыбье царство было представлено воблой, а вот шашлык в Космос до сих пор не завезли! Неужели при четырехразовом питании ему не нашлось места?
Перечень подобных упущений можно продолжить, но… Все-таки полет Николаева и Поповича был организован не только для выявления космических претензий, но для получения новых научных материалов. Однако надо все по порядку…
Полет ожидался как самый лучший подарок. После волнующих проводов Андрияна Николаева и последующего суматошного дня Павел Романович отправился на отдых, выспаться в последнюю перед полетом ночь. Домик предстартового отдыха космонавтов, обсаженный тополями, расположенный в тихом уголке, успел стать знаменитым. Там к приходу Поповича на стенах висели уже три портрета завоевателей космоса. Двое из них пришли пожелать спокойной ночи, третий — на орбите.
Наутро — земной завтрак и космический туалет.
Яркого цвета комбинезон, на правой руке маленькое зеркальце, чтобы певец и весельчак Павел мог любоваться своей физиономией, зарастающей бородой во время полета. Похоже, что электробритвы или «Спутника» у него не было.
На космодроме с ним прощается Председатель Государственной комиссии: «Здоровеньки булы!» — «До побачення», — отвечает Павел. Они целуются, Попович прощается со всеми и поднимается в кабину. «Ласточка», — так назвал Павел Романович свою ракету. На связи с космонавтом — Юрий Гагарин. Последние указания, и, наконец: «Ну, Ласточка, понеслись!» — в бушующем океане огня, в клубах дыма сияющее копье стремительно уходит в голубую высь. И сразу голос в наушниках: «Беркут, Беркут!» — это Николаев, подоспевший на своем «Востоке-3» к месту старта, справляется о самочувствии друга. «Все в порядке, Андрюша!» Велика была радость свершения. Жизнерадостный Павел все время улыбался, разговаривал, пел песни. Проносились светящиеся частицы — продукты сгорания, убегали за горизонт океаны и континенты, начался полет из 48 витков вокруг Земли. «Бога увидел — несется совсем рядом. Спросил фамилию. „Николаев, — говорит, — Андриян Григорьевич“. Так и летали. А потом уже в студии телевидения смотрели себя на кинолентах (со стороны интереснее!), рассказывали о полете». В начале передачи Павел Романович сказал: «Не привык еще встречаться с большой аудиторией. Волнуюсь больше, чем перед выходом на орбиту».
Орбита — это перегрузка и невесомость. До сих пор влияние их полностью не выяснено. Попович любит решать задачи, недаром математика — один из его любимых предметов. А полет решал много задач. После возвращения Попович сказал, что невесомость до сих пор загадка. Неизвестно, что она может принести — облегчение или неприятности. Как бы там ни было, но опыты проведены успешно. Интересные были опыты: ведь даже сама экспериментальная работа человека в Космосе — новое, принципиально важное достижение. Вот так и висел, отвязавшись от кресла, Павел Романович между небом и землей и никуда не падал. Первое впечатление — будто повис на ремнях вверх ногами.
Как летишь по отношению к Земле, боком или стоя на голове, неважно. Сохраняется только ориентировка внутри корабля, да и то с открытыми глазами. Очень жалел, что не было в кабине штанги килограммов на 300–400, а то бы одним пальцем побил все рекорды. Пришлось довольствоваться легкими предметами в 5 килограммов весом, и он демонстрировал телезрителям (наконец-то заглянувшим в Космос из своих квартир!) невесомость во всей ее красе. По часу в сутки он находился в «свободном плавании», а телеметрическая аппаратура регистрировала, что из этого получится, выявляла реакции организма.
Поповичу были даны задания на проверку работоспособности, нервно-психических реакций, чувства времени. Он должен был в определенном порядке выбирать различные геометрические фигуры, производить арифметические действия с большими числами, записывать в журнал свои ощущения. Эти записи сравнивались затем с аналогичными, сделанными в том же корабле в земных условиях. Проверялось влияние невесомости на потребление кислорода, выделение углекислоты. Уточняли, как она сказывается на вкусовых ощущениях, аппетите. Неплохо сказывается — аппетит не пострадал. И никаких снов. Спится в Космосе лучше, чем на Земле!
Цель всего этого ясна. В полете Николаева и Поповича многое сделано для подготовки прыжка к другим мирам. И многое — впервые. Впервые установлена надежная связь между двумя кораблями, впервые совершен групповой полет, да так, что небесные близнецы могли видеть друг друга. Сближались они до 6,5 километра, и каждый из них был маленькой луной, а настоящая Луна пока еще одиноко сияла на черном небе. Но она уже не была плоским диском, как ее видно с Земли. Она была для космонавтов огромным сияющим шаром. Следующие посланцы Земли увидят, как она закрывает весь горизонт, а затем пройдутся по ней, как по Земле!
70 часов 57 минут продолжался начавшийся 12 августа 1962 года полет Павла Романовича Поповича. Он не побил уже установленных мировых рекордов, но утвердил в умах людей мысль о том, что космические полеты стали обычным делом, из области единичных подвигов перешли в разряд нормальных исследований Космоса. Что это так, видно из вопросов журналистов на пресс-конференции по возвращении Поповича и Николаева.
Когда полетят в Космос женщины-космонавты? Будут ли совместные полеты женщины с мужчиной? Поповичу даже предложили отправить в полет Наташу, дочку. Раз уж дошло до женщин в Космосе — значит, дело верное!
Хотя все были уверены в успехе, все же героев с волнением ждали на Земле. Ждали родные в Узине на Днепре, где родился Павел, ждали друзья по техникуму и аэроклубу в Магнитогорске, разбросанные по стране друзья из авиационного училища, сослуживцы. Очень ждали ученые и инженеры, сделавшие возможным этот полет. И все же один человек ждал больше всех, тот, кто уже не раз и не год ждал, привык ждать. Жена, Мария Васильевна, сама летчик-орденоносец, рекордсменка мира, но все-таки прежде всего — жена.
Сделал Павел последнюю в Космосе физзарядку и благополучно сел близ Караганды, через 7 минут после Николаева, в 200 километрах от него. Когда приземлился, закричал: «Наша взяла!» — и так стиснул первого встречавшего, что едва не поломал ему ребра. В Космосе хорошо, а дома лучше!
«Что человека поднимает, возвышает, ведет вперед?»
«Мечта!» — Так перед полетом ответил Валерий Федорович Быковский на вопрос журналистов.
Мечта манила его всю жизнь. Мальчишка. 1934 года рождения из Павловского Посада под Москвой мечтал стать моряком, зачитывался книгами о подвигах и приключениях. Затем пришло увлечение небом — именно там современные «умные» машины прокладывали путь в будущее. Летчики одерживали одну победу за другой над воздушной стихией. Самое большое впечатление произвел на Валерия полет летчика Анохина, впервые превысившего на самолете скорость звука. Дальнейшая дорога ясна. Освоение воздушной азбуки в аэроклубе, затем военное авиационное училище, потом летчик-истребитель. Летчик отличный. Но веселому, остроумному, находчивому Валерию мало полетов и напряженной учебы на Земле И в воздухе. Что бы еще придумать?
Энергия, нерастраченная любовь к трудному поиску, стремление проявить свою внутреннюю силу часто наряду с отличной работой приводят к желанию совершить еще что-то, подняться над нормой, доказать самому себе способность к необыкновенному. Не это ли заставило в свое время Валерия Чкалова совершить свой знаменитый, а в ту пору расцененный как скандальный, полет под мостом на Неве? Младший тезка прославленного героя отводил душу на мотоцикле. Выжимал максимальные скорости, не имея при этом водительских прав! Нередко от такой езды страдали и мотоцикл и ездок.
Лихой летчик доставлял на Земле немало радости товарищам своими проделками. На свежего человека такой лихач в фуражке, которую с большим трудом можно было назвать уставной, не всегда производит с первого взгляда положительное впечатление. Легко представить недоумение отборочной комиссии, когда Валерий Федорович предстал перед ее очами. Посмотрели, решили: «Не пойдет, серьезности маловато». А потом у командира части: «Кто лучший по физической подготовке?» — «Быковский». — «А кто по летной?» — «Быковский. Не верите, посмотрите в воздухе». Воздушный «бой»: все приятели оказались на ленте фотопулемета Валерия. Так он вступил на дорогу к звездам.
Решительность, смелость, находчивость…
Но и в обычной жизни, если можно считать таковой жизнь «звездного городка» и его обитателей, они иногда бывают необходимы. Ученые решили, что без проверки и тренировки психики на тишину нельзя выпускать в небо космонавта. Сотворили сурдокамеру. Кого туда послать первым? Собрали будущих космонавтов и предложили решить этот вопрос на добровольных началах. Первым пошел Быковский. Все кончилось отлично. Капитан Быковский проложил друзьям дорогу в тишину.
Это качество — брать самое трудное на себя, — пожалуй, одно из лучших в человеке. И обладающий им всегда будет прекрасным товарищем, желанным соратником в коллективе.
Физическая закалка космонавта наряду с хорошей специальной подготовкой является пока что решающим фактором, определяющим один из двух возможных выводов: годен, не годен. Недаром космонавтам присвоили звание заслуженных мастеров спорта. Трудно найти вид спорта, которым не занимались бы в «звездном городке». Валерий и тут впереди. Гимнаст, легкоатлет, волейболист, вратарь — это обычно. А вот прыжки на батуде! Кто видел его, утверждает, что получается не хуже циркового артиста. Упорная работа вывела Быковского в число первых. Он провожал в Космос Гагарина и встречал его на Земле. Он дублировал своего друга Андрияна, когда тот уходил в первый парный полет. Ждал своей очереди, ждал и трудился. Здесь пригодилось все. Умение сделать почти любую вещь своими руками помогло быстро подружиться с замысловатыми приборами, спортивные навыки обеспечили быстрое приспособление организма к космической обстановке, созданной на Земле. И если кто прошел все круги такой подготовки, тому и Космос уже не страшен. Особое качество Быковского — пунктуальность. По нему можно проверять часы. Говорят даже, что за всю жизнь он ни разу никуда не опоздал. Не опоздал попасть и в число первых космонавтов.
В 15 часов 14 июня 1963 года 28-летний Космонавт-5 вышел на орбиту, пока что еще вокруг Земли. Виток за витком проходит корабль. Вот таким обиднопростым словом, из которого постепенно выветривается даже восторженное романтическое очарование первых полетов, называют теперь путешествие вокруг Земли, путь, занявший в XVI веке три с лишним года. Валерий Федорович накрутил 81 такой виток. «Ястреб», хотя по характеру ему больше подошел бы позывной «Альбатрос», весело улыбался нам с экранов телевизоров, проделывал разные манипуляции с подручными предметами, демонстрируя состояние невесомости, «плавал» внутри своего корабля, добывал опыт, необходимый для следующих полетов. Космонавт был плотно загружен. Ведь любое действие в Космосе — испытание, проверка человеческих возможностей. Поэтому вестибулярные пробы сменялись физиологическими, физзарядка — киносъемкой облаков, звезд, Луны, горизонта. Впервые в Космосе проводились силовые упражнения с резиновым жгутом. А мечта звала его все дальше и дальше. В мыслях виделись уже исполненными самые дерзкие предположения фантастов.
Казалось, можно было бы ограничиться сделанным. Но нет! «Я полюбил Космос и снова рвусь в просторы звездного океана».
Чем больше таких романтиков в Космосе, тем ближе становятся звезды!
Молодая девушка в голубом спортивном костюме со вкусом заканчивала долгожданную трапезу, состоявшую из лука, картофеля и черного хлеба. Серовато-синие, блестящие от удовольствия глаза с любопытством оглядывали все вокруг, будто окружающий мир впервые открылся перед ними во всем своем великолепии. Так, собственно, и было. Валентина Владимировна Терешкова впервые смотрела на мир глазами космонавта. Только что наиболее любимым своим способом — на парашюте — закончила она полет, поставивший ее в ряды первых. Земля шумела. Не прекращались подробные репортажи о полете, о семье героини, о роли женщин в семье и обществе. Вспомнили Жанну д’Арк, Софью Ковалевскую, Анку-пулеметчицу, Марину Раскову, Зою Космодемьянскую и других героинь.
Американки жаловались на косность руководителей космических полетов в США, отказавших в просьбе готовить их, женщин, в космонавты. И не одному мужчине пришлось в день начала полета заниматься домашними делами. Прекрасной половине человечества было некогда. С жадностью ловилось каждое сообщение о полете женщины-космонавта, велись рассуждения о роли слабого пола в истории человечества. Известный артист Грибов шутил: «Снова, как после знаменитого конклава, признавшего женщину человеком, они вновь почувствовали свое божественное предначертание…»
Ликовали все. Лучшим признанием подвига Терешковой был сам факт, что женщина стала Космонавтом 6.
Кто же она — Валя Терешкова? Чем она отличается от тысяч других? Два равнозначных ответа. Она такая же, как все, простая советская девушка. И на ее месте могла оказаться любая другая. Она особенная, только очень немногие способны пройти путь, ведущий в кабину космического корабля. Попробуем разобраться.
Родилась Валентина в колхозной семье в деревне Масленниково под Ярославлем. На малышей того сурового времени наложила свой отпечаток война. Ей не было и четырех лет, как погиб отец. Мать от зари до зари работала в колхозе, да и дома с тремя детьми хватало хлопот. Но старшая сестра, Люда, и Валя многое делали сами. Вот только ножницы находили иногда не совсем обычное применение. То ими подстригали комнатные цветы, то разрезали мамину кофту и мастерили из нее кукол. В мечтах Валя мчалась по небу на Коньке-Горбунке, а наяву лазала на березу и, держась за гибкие ветви, опускалась на них до земли, рискуя свалиться. В шесть лет началось освоение водной стихии. Валя научилась плавать. Кончилась война, вместе с семьей перебралась в Ярославль. Там произошла первая встреча с паровозом: возникло решение стать машинистом. Затем школа, увлечение музыкой, книгами. Вот оно, начало будущего характера!
Детство кончилось. Надо помогать семье. И Валя, окончив восьмой класс, поступает на работу. С 1955 года вошел в ее жизнь текстильный комбинат «Красный Перекоп». Привычны стали его часы на высокой квадратной башне, отбивавшие время работы, учебы в 9-м классе школы рабочей молодежи и заочном техникуме легкой промышленности, игры на домре в кружке художественной самодеятельности. Наконец работница ленторовничного цеха № 2 Терешкова получила диплом техника-технолога по хлопкопрядению. Все обычно. Но почему-то молодую девушку единодушно избирают секретарем комитета комсомола всего комбината. Неизвестно, как хватало у нее на все времени. Кажется невозможным успеть во все цехи, беспокоиться о занавесках в общежитии, организовывать массовые походы и воскресники, быть в курсе всей жизни огромного комбината. И еще интересоваться музыкой, литературой, живописью. Но и этого мало.
Валентина записалась в аэроклуб. Логическое продолжение детских увлечений. Как видите, линия жизни вела вверх. 21 мая 1959 года первый прыжок с парашютом. Началось завоевание неба. Были на этом пути успехи и неудачи, были трагикомические случаи вроде приземления на стадо коров. Росли мастерство, уверенность в своих возможностях. Все сложнее прыжки, и все крепче нервы.
Но день 12 апреля 1961 года выбил из колеи. Человек в Космосе! Пожалуй, не найдется никого, кто бы остался в этот день равнодушным. Валентине казалось, что это событие имеет к ней непосредственное, личное отношение. Первое знакомство с Космосом состоялось в кино. «Первый рейс к звездам» был не только внимательно просмотрен, но и тщательно изучен. Потом пришла в голову до дерзости смелая мысль: «Чем Ярославль хуже Гжатска?» А что женщина не хуже мужчины — подразумевалось само собой. В период XXII съезда КПСС В. В. Терешкова написала письмо с просьбой о зачислении в космонавты. Так какая же она — Валя Терешкова?
Юбилейный, сотый прыжок с парашютом выполнен уже в отряде космонавтов. Началась подготовка. Полеты на самолете, освоение космической техники, тренировки — то же, что и у всех других. А рядом дружеская, заботливая помощь Николаева, Быковского, всех других товарищей. И все-таки всех беспокоит вопрос: как перенесет женщина космический полет, как повлияет он на ее организм? И опять первому трудно. Опять неизвестен конечный результат. Именно для этого нужен полет.
Ю. Гагарин объявил пятиминутную готовность. Гермошлем закрыла, перчатки надела. 16 июня 1963 года, 12 часов 30 минут. Подъем! Первая женщина «Космонавт-6» пошла в небо. Начались космические будни. Запись наблюдений в бортжурнал, на магнитофон, вестибулярные и психологические пробы, киносъемка. Вспоминала советы Первых: в Космосе меньше резких движений, работать плавно. Спится хорошо, но невесомые руки некуда девать. Они постоянно находятся во взвешенном положении — неудобно. Вспомнила опыт Г. С. Титова и засунула руки под подвесную систему. В 6 часов 10 минут утра проснулась и — снова за работу. Первоначально планировался полет на сутки. А в случае хорошего самочувствия разрешалось увеличить до трех суток. Так и сделали. Корабль накручивал витки. В иллюминаторах проплывали материки и океаны, горы и равнины. Памир оказался красным, с белыми пятнами ледников, Кордильеры — темно-серыми. А неподалеку от «Чайки» летел «Восток-5». Расстояние то уменьшалось до 5 километров, то увеличивалось до нескольких сотен — для проверки космической связи. Валентина вручную ориентировала корабль в пространстве, привыкала к своему необычному положению, пела шуточную песенку из сатирической газеты космонавтов «Нептун». На 49-м витке дана команда на снижение. Земля. За кормой около 2 миллионов километров, 70 часов 50 минут космического рейса!
Пресс-конференция в актовом зале Московского университета очень торжественна. Переполненный зал гудит. Фотографы с огромными объективами вскакивают, перебегают с места на место, становятся на колени. Проходы забиты до отказа. Люди слушают с неослабным вниманием, стараясь не проронить ни слова, застыли в напряженных позах. Валентина Владимировна слегка волнуется, в руках карандаш. Академик М. В. Келдыш вручает космонавтам медали Циолковского.
Потом поездки по всему миру. Советскую женщину восторженно принимают Болгария, ГДР, Польша, Чехословакия, Куба, США, Индонезия, Индия, Цейлон, Непал, Бирма, Гана, Алжир. Встреча с английской королевой. Вспомнилось, как Елизавета II спрашивала у Гагарина: полетит ли в Космос женщина? За всем этим восхищение, а иногда и удивление нашими людьми, нашей техникой, нашим строем, обеспечившим блистательную победу над Космосом.
Свадьбу двух героев-космонавтов, Валентины Владимировны Терешковой и Андрияна Григорьевича Николаева, праздновала вся страна. Дворец бракосочетаний был переполнен, огромная масса людей собралась перед входом на улице, чтобы поздравить молодых. Пожелал счастье новой семье и весь наш народ. А 8 июня 1964 года начала свою историю первая космическая династия. В этот день родилась дочка Лена. Сейчас трудно даже представить, какие новые невиданные пути предстоит ей прокладывать.
И вновь журналистам пришлось соревноваться в находчивости и изобретательности. Шутка ли, придумать броский и оригинальный заголовок! Впервые в мире в Космосе — трое. Три советских человека на новом, многоместном корабле «Восход».
Три человека — три судьбы.
Летчик, ученый и врач. Коммунист, беспартийный и комсомолец. Двое подходили к сорокалетнему рубежу, третьему — всего лишь двадцать семь. Разными путями шли они к кабине космического корабля.
Владимир Михайлович Комаров жил в старом доме на Третьей Мещанской улице. Соседняя улица стала ныне проспектом Мира, в конце которого — гигантский обелиск, посвященный героям Космоса. Вряд ли мальчик подозревал, что его имя будет высечено на постаменте этого обелиска, а скульптурный портрет установят в Аллее Героев…
А в нескольких сотнях километров от Москвы, в Воронеже, другой мальчишка, едва научившись читать, уже не мог оторваться от книги К. Э. Циолковского «Вне Земли», где рассказывалось о полете в Космос экипажа ученых. Судьба распорядилась так, что именно он, Константин Петрович Феоктистов, сын скромного бухгалтера, стал первым ученым, поднявшимся к звездам.
Третий же пока ни о чем не мечтал. Был слишком мал для этого.
Годы войны… Пятилетний Боря Егоров задает свои, положенные ему сотни вопросов в день. Юноши Владимир Комаров и Константин Феоктистов уже самостоятельно решают вопросы, заданные самой жизнью. Владимир поступает в 1942 году в летную спецшколу, которую заканчивает через три года. Константин в 1942 году проходит другую школу — он становится разведчиком. Раз десять переходит линию фронта, а однажды попадает в руки фашистов. С ним долго не церемонились и попросту… расстреляли во дворе полуразрушенного дома. Но он выжил, а затем вернулся к своему отряду. В 1943 году он поступает в МВТУ имени Баумана, заканчивает его через 6 лет и начинает работать — сначала на заводе, потом в научно-исследовательском институте.
А дальше?
Один становится летчиком-истребителем, кончает Военно-воздушную академию имени Н. Е. Жуковского и в конце концов попадает в отряд, так сказать, профессиональных космонавтов.
Другой, не зная отдыха, углубляется в науку: он кончает аспирантуру, защищает в 1955 году диссертацию, становится автором научных трудов. Два ордена Трудового Красного Знамени — так была оценена его деятельность.
И, наконец, находит свою дорогу третий. Борис Егоров, выпускник медицинского института, начинает в 1961 году заниматься космической медициной. Энергичный и деятельный юноша, любитель альпинизма, совершивший два десятка восхождений на вершины Кавказа (на которые он через три года в буквальном смысле слова поглядит свысока), работает лаборантом в научно-исследовательском институте, пишет научные статьи.
Три человека. Три разные жизни. Три разные профессии. А в сущности — общая судьба. Каждый занялся любимым делом. И оно привело их на космодром.
12 октября 1964 года, как бы завершая космическую семилетку, начатую запуском первого искусственного спутника Земли, трехместный пилотируемый корабль «Восход» отправился в свой суточный рейс.
Все в этом полете было необычным. Более мощная ракета выводила корабль на орбиту. Сам корабль напоминал настоящую научную станцию. На космонавтах не было громоздких скафандров и гермошлемов; они могли без помех заниматься каждый своим делом. Один управлял кораблем и не мог скрыть восторга перед умной машиной. Другой проводил научно-технические исследования, третий брал кровь для анализа, слушал пульс у своих товарищей и… не занимался никаким лечением.
Иной была орбита корабля (он забрался на высоту более 400 километров), иначе происходила и посадка. Почти все космонавты катапультировались из кабины и спускались на парашютах. Сейчас они приземлились вместе с кабиной — да так, что на почве не осталось даже вмятин. Мягкая посадка обеспечивала соприкосновение с землей почти с нулевой скоростью!
Через несколько дней герои вышли из самолета, опустившегося на Внуковском аэродроме. Было как-то непривычно видеть рядом с одетым в военную форму инженер-полковником Комаровым двух сугубо штатских людей. В гражданской одежде, в модных шляпах, они всем своим видом говорили: «Да, мы не летчики-космонавты, мы не какие-то особенные люди. Просто Космос покоряется смелым и… здоровым». Может быть, именно это и удивляет сейчас всех. Быть такими, как космонавты, уже давно мечтают мальчишки, хотя даже они понимают, что это очень нелегко.
Космос действительно становится все ближе к нам.
Итальянский писатель Джанни Родари заметил по этому поводу: «Когда-то говорилось, что все дороги ведут в Рим. Скоро можно будет сказать, что все дороги ведут в Космос». Ничто не может помешать теперь каждому думать тайком: «В конце концов там, наверху, понадоблюсь и я».
«И вот, в который уже раз, возникает мощный рев двигателей, ракета медленно отрывается от Земли и, оставляя за собой белый длинный след инверсии, светящейся звездой уходит в историю». Красивая фраза, из тех, которые любят произносить журналисты по горячим следам события. Написать ее можно было после любого очередного запуска снаряда в Космос. И, несмотря на возвышенный стиль, такие выражения делаются привычными. Так уж устроен человек, что самые фантастические достижения, войдя в жизнь, становятся привычными. Так было с полярными путешествиями, с погружением на максимальные глубины океана, с печальной памяти вступлением в жизнь атомной энергии. Казалось, так будет и с Космосом. Но уж очень это могучая и грозная пока для человека стихия. Поэтому каждый полет заново переживает вся Земля.
И все же космический рейс Беляева и Леонова выделяется из всех предыдущих полетов своей смелостью, дерзостью, новым шагом в неведомое. Они — первооткрыватели!
18 марта 1965 года начался полет космического корабля «Восход-2», командиром которого был летчик-космонавт полковник Павел Иванович Беляев, а вторым пилотом — летчик-космонавт подполковник Алексей Архипович Леонов. Очень приятно осознавать себя современником и благодаря чудесам телевизионной и кинотехники свидетелем превращения человека в хозяина необозримого и еще пугающего Космоса.
Однако давно уже стало законом — чтобы пройти по новой дороге, надо хорошо подготовиться. О тренировке космонавтов написано очень много. И в этой книге о ней упоминается в рассказах о наших первых космонавтах.
А как тренироваться для свободного полета в Космосе? Для этой цели придумали новый прибор: раму с креслом на шарнирах со всеми степенями свободы и с неустойчивым равновесием — словом, стенд для тренировки координации движений в невесомости. Одно неверное движение, и… человек висит вниз головой. Очень полезный прибор для тренировок! В учебном корабле на Земле отрабатывали полное взаимодействие при выходе в Космос. Моделировалась шлюзовая камера, в термобарокамере создавались условия глубокого вакуума. Затем самолет-лаборатория, где ненадолго создается настоящая невесомость.
И все же самым коварным этапом для Беляева оказались прыжки с парашютом. В августе 1960 года в воздух поднялся самолет АН-2. План дня предусматривал два затяжных прыжка с задержкой открытия парашюта на 30 секунд. Первый прыжок прошел нормально. А при втором из-за резкого бокового ветра Беляев приземлился неудачно. Сильный удар — сломана левая нога. Диагноз звучал устрашающе. На него ушла значительная часть малопонятной для простых смертных медицинской терминологии. Чтобы после такого перелома вернуться в отряд космонавтов, нужен был недюжинный характер. Когда срослась одна из костей, потребовалось ее несколько укоротить, так как сломанная часть второй кости не доставала ее. В течение 20 дней Павел Иванович регулярно, держа в руках гантели весом каждая в добрых 20 килограммов, стоял на одной больной ноге до тех пор, пока не падал от боли. Через полгода после аварии — борьба с собственной ногой в спортзале. Через полтора года после неудачного приземления Беляев снова прыгал с парашютом. Семь зачетных прыжков были выполнены безупречно. Космонавт Беляев снова встал в строй.
После такой проверки воли, характера и силы нечего добавить для характеристики человека. Действительно, узнав биографию Беляева, можно было заранее решить, что он поступит, должен поступить именно так и выйти победителем в борьбе с тяжелым недугом.
В первые дни Великой Отечественной войны Павлу исполнилось 16 лет. До седьмого класса жил с родителями в Вологодской области. Уже в пятом классе считался заправским профессиональным охотником. После окончания школы в городе Каменске-Уральском рвался на фронт. По малолетству не взяли. В 1943 году заводской токарь Павел Беляев, наконец, призван в армию и направлен в школу морских летчиков. Перед этим два года хождений в военкомат, в райком комсомола, во все инстанции, которые могли бы помочь попасть на фронт.
Первый же полет для знакомства с воздухом неожиданно дал возможность проверить будущего летчика «на прочность». При посадке на лед озера самолет скапотировал — перевернулся. Все остались целы, но психологически после такого начала трудно садиться в кабину. На Беляева такая психологическая нагрузка не подействовала.
В 1945 году летчик-истребитель Беляев успел сделать на Дальнем Востоке один боевой вылет. А потом в учебном полете над морем отказал автоматический насос подачи топлива. И летчик на ручной подкачке, физически совершенно измотанный, сажает самолет на своем аэродроме, опрокидывая все технические расчеты. После окончания Военно-воздушной академии Беляев принят в отряд космонавтов и становится его старшиной.
Это очень коротко. Даже, наверное, короче, чем написал бы о себе сам Павел Иванович. Ведь о себе из него с большим трудом слово выжмешь. Журналисты с ним совершенно измучились. Он терпеть не может быть на виду. Решили, что Беляев не любит и не умеет рассказывать. Зато когда про других — у него слова находятся! Много хороших и интересных слов.
Алексей Леонов моложе своего напарника на 10 лет. Хотя и родился в селе под Кемеровом, но потомственным сибиряком его считать нельзя. Сюда за участие в революции 1905 года сослали его деда. Школу окончил в Калининграде. Но, кроме школьной программы, его интересовала масса вещей. Постепенно выявились главные привязанности — авиация, рисование, спорт.
С точки зрения школьника он делает совершенно невероятное. Изучает всерьез, по-настоящему двигатели и конструкции самолетов, основы теории полетов. Дорога ясна — летчик-истребитель. И у него есть что вспомнить. Не раз и ему в те годы понадобились мужество и умение. Однажды он, подлетев к своему аэродрому, обнаружил, что заклинило шасси, не работают компасы. А аэродром располагался среди сопок. После первого захода, когда еще можно было разобрать подходы к посадочному полю, сесть не удалось. Надо было вслепую (со всех сторон сопки!) сделать круг и снова зайти на посадку. Леонов исполнил весь маневр (как — совершенно непонятно!) и благополучно приземлился. И с парашютом было приключение. Запуталась в стропе нога. На одну не приземлишься. Ценой акробатических движений, включая шпагат, Алексей в нескольких метрах от Земли «добыл» свою ногу из коварных переплетений и использовал ее при посадке по назначению. Другой раз при работе на вращающихся качелях лопнула одна застежка. Если вывалиться — цел не останешься. Помогло хладнокровие. Удержал отвязавшуюся ногу в колодке, погасил вращение — и вышел из трудного положения.
Сложности его не пугают. Главное — оптимизм. Ведь любая сложная тренировка, ситуация, полет — просто-напросто шаг к еще более сложному. Вот, например, выход в Космос. Сложно? Нет!
Но поскорее выбраться в открытый Космос не терпелось. За излишнюю самостоятельность Леонову попадало не раз. И сейчас досталось. На пресс-конференции Беляев изложил это обстоятельство таким образом: «Леонов хотел выскочить в Космос раньше намеченного срока, но я его удержал».
Увлечение киносъемкой позволило экипажу «Восхода-2» сделать не просто технический фильм о своем полете, а создать ленту «В скафандре над планетой», получившую первый приз — «Золотое крыло» — на Всемирном фестивале кинофильмов по авиации и космонавтике в Виши летом 1965 года. Нам же фильм и телевизионная передача с борта корабля дали возможность увидеть, как происходило первое знакомство с Космосом.
И уж тут не обойтись без очередного отступления. В Космосе опасно! Там излучения, метеоры, невесомость, неожиданности. С большинством из них можно справиться. Вспышки на Солнце, дающие опасные излучения, легко предусмотреть. Для разговора с невесомостью на «ты» — потренироваться. На неожиданности не рассчитывать. А вот микрометеоры… Известно, что вероятность встречи с ними на заданной орбите весьма незначительна. Но вероятность в каждом отдельном случае — вещь ненадежная. Да и не надо забывать — это в первый раз! Кто знает, что там может случиться. Начинать ведь надо с самого «детства». Учиться «ходить» в Космосе. Подготовка — великое дело, но все же тут настоящий Космос!
Эксперимент был начат сразу же после выхода на орбиту. Знакомство с пространством началось в 11 часов 30 минут, когда люк шлюзового устройства, в которое перешел одетый в мягкий защитный скафандр Леонов, был открыт и дыхание Космоса вместе с ослепительным снопом солнечного света ворвалось в шлюзовую камеру.
Устойчиво работала телефонная связь. «Алмаз-1» и «Алмаз-2» — Земля с напряженным вниманием следила за своими питомцами. Леонов вышел из корабля, осмотрелся. «Земля казалась плоской. Я видел яркие облака, лазурь Черного моря, кромку побережья, Кавказский хребет, Новороссийскую бухту. Оттолкнулся от корабля, а он начал разворачиваться. Потом я узнал Волгу, горный хребет седого Урала, видел Обь, Енисей, как будто проплывал над огромной красочной картой. Солнце, яркое, как бы вколоченное в черноту неба, ощутимо согревало лицо. Я довольно энергично подтянулся, взявшись за фал, и был вынужден руками обороняться от начавшего стремительно надвигаться на меня корабля. Подлетев к шлюзу, я самортизировал руками удар». В Космосе Леонов перед возвращением в корабль демонтировал установленную для съемки кинокамеру. А перед этим снял заглушку и сделал из нее еще один искусственный спутник Земли. На официальном языке все это называлось — «проводил эксперименты по проверке возможности маневрирования и проведения различных работ в свободном Космосе». Операция от открытия шлюза до заполнения его нормальным воздухом продолжалась 20 минут, а за бортом Алексей Архипович провел 10 минут. Первые минуты большой дороги! Они показали, что в Космосе можно работать.
Предстояла посадка. По программе должны были сесть на 17-м витке по автоматическому циклу спуска с использованием системы солнечной ориентации, как раньше делали все космонавты. И вдруг обнаружились ненормальности в работе системы солнечной ориентации. Космонавтам представилась долгожданная возможность провести посадку с помощью ручного управления. 19 марта 1965 года в 12 часов 02 минуты на 18-м витке Беляев сажает (с использованием системы мягкой посадки) корабль в лесу.
Развели костер, пообедали. Наверное, о многом поговорили, уж во всяком случае, вспомнили, как любитель музыки и поэзии Беляев, сидя в сурдокамере, излагал в стихах атмосферу тишины и одиночества. А бессменный редактор и оформитель знаменитой газеты «Нептун» Леонов за четыре года до своего полета, по рассказам товарищей, создал космические пейзажи. И картины Луны у него есть. Порой они даже оттесняют любимые пейзажи моря, парусников, экзотических берегов. А может быть, Беляев вспоминал, как играл дочкам на пианино свои любимые мелодии Чайковского. Потом были встречи. Во многих странах. Леонов по привычке сделал фильм и про Южную Америку и про Францию. Сделал эскиз марки о своем полете уже как полноправный член Союза советских художников.
Но главным остается Космос. Новые дали ждут своих героев.
«Все отлично, все идет отлично». Где-то над Африкой, на высоте 200 километров, звучал далекий уверенный голос, будто успокаивавший тех, кто с волнением ожидал на Земле возвращения пилота. Программа была завершена. Новый космический корабль «Союз-1» выдержал решающий экзамен, и его командир, закончив 18 витков вокруг планеты, получил приказ совершить посадку.
Корабль вела твердая рука человека, который однажды уже выиграл бой с Космосом. Только опытному летчику можно было доверить новый корабль. И Герой Советского Союза полковник Владимир Михайлович Комаров первым среди наших космонавтов вторично поднялся по трапу, чтобы покорить околоземное пространство и проложить дорогу к звездам.
Когда В. М. Комаров заканчивал Военно-воздушную академию имени Н. Е. Жуковского, государственная экзаменационная комиссия высоко оценила его дипломный проект.
Организация полетов на далеких расстояниях от Земли, расчет уровня и дозы проникающей радиации — вот что интересовало будущего космонавта. Он стал адъюнктом академии, и преподаватели отмечали его исследовательскую жилку, умение обобщать и анализировать сложные технические вопросы.
В 1964 году он впервые в истории космонавтики пилотирует трехместный корабль и вместе с К. Феоктистовым и Б. Егоровым проводит ряд сложных космических экспериментов.
И вот 22 апреля 1967 года. Он снова устремляется в небеса.
«Я Рубин! Я Рубин!..» Сохранившийся за ним позывной опять слышал весь мир, готовившийся к торжественной встрече героя. А корабль уже мчался к Земле.
В последнем докладе В. М. Комаров сообщил, что тормозная двигательная установка сработала безупречно, приборный отсек отделился, все этапы торможения проходят нормально и чувствует он себя хорошо.
Земля была спокойна: все действительно шло отлично. Когда прервалась радиосвязь из-за того, что корабль вошел в плотные слои атмосферы и наружные антенны (как и должно было быть) сгорели, «Союз-1» попал уже в поле зрения наземных радиолокационных станций.
Земля следила за каждым шагом своего сына.
Шли минуты, напряженные и томительные. И никто еще не знал, что скрученные стропы в семи километрах над Землей задушили купол парашюта и нет уже в живых командира корабля «Союз-1».
Вся планета переживала эту трагедию. Нескончаемым потоком шли соболезнования — от государственных деятелей, ученых, поэтов, летчиков, от американских космонавтов, незадолго до этого потерявших трех своих товарищей. Земля склоняла голову перед героем, отдавшим жизнь во имя всего человечества. Но в письмах и телеграммах звучала не только скорбь. Тысячи юношей и девушек писали о своей решимости вступить в отряд покорителей Космоса, занять место бойца, павшего в сражении.
Так бывало уже не раз. В 1934 году погиб экипаж советского стратостата, поднявшегося на высоту 22 километров, и сотни тысяч представителей молодежи вступили в ряды Осоавиахима. Эстафета мужества была подхвачена и в 1938 году, когда после гибели Валерия Чкалова в летные училища пошли юноши, мечтавшие о дерзновенных полетах и покорении неба.
В. М. Комаров жил и работал как герой, сделав все, на что способен был летчик, инженер, человек. Посланец Земли умер у нее на виду. Он погиб как гибли первооткрыватели, прокладывавшие дорогу к неведомому.
«Ничто не дается людям даром. Ни одна победа над природой не была бескровной. Мы начали узнавать околоземной мир. А разве земные наши открытия не оплачены жизнями замечательных людей, героев разных стран, отважных сынов человечества? Норвежец Амундсен и англичанин Скотт, американец Де-Лонг и француз Лаперуз, наш ледовый герой Георгий Седов и неутомимый путешественник Алексей Федченко — как длинен этот драматический список открывателей нашей планеты! Люди погибли, но новые корабли уходили со стапелей, новые самолеты выруливали на взлетную полосу, новые отряды уходили в леса и пустыни».
Эти слова принадлежат Ю. Гагарину, первому человеку, бросившему вызов Космосу и трагически погибшему на пороге новых свершений.
Имена героев бессмертны.
Их дело продолжает все человечество. Ибо люди всегда будут стремиться познать окружающий их мир. И покорить его.
Открытое, мужественное лицо. Легкие морщинки у глаз и седина на висках. Спокойный, внимательный взгляд человека, немало испытавшего на своем веку. И много сделавшего. Таким увидел мир полковника Георгия Тимофеевича Берегового, отправившегося 26 октября 1968 года в космический рейс на корабле «Союз-3».
Путь к этому полету был длинным — гораздо длиннее, чем у других героев космоса. Береговой родился, когда еще жил В. И. Ленин, когда народ, залечивая раны гражданской войны, приступал к грандиозному строительству. Его мальчишеские мечты рождались в те годы, когда страну волновала челюскинская эпопея, подвиги первых Героев Советского Союза. Чкалов и Громов были любимыми героями ученика Енакиевской школы Георгия Берегового. Он мечтает о небе, а для него мечтать — значит действовать.
Семиклассник рвется в аэроклуб. Учителя отговаривают его, но тщетно. Через год пятнадцатилетний мальчишка с фанерным чемоданчиком в руках зашагал своей дорогой, еще не подозревая, что она приведет его в кабину космического корабля. Преподаватель физики и математики дарит ему на прощание книгу Джимми Коллинза «Летчик-испытатель». На первой же странице ее Георгий прочтет: «У меня была мечта. Я не могу сказать, в чем она заключалась. Могу только сказать, что желание летать было одним из ее проявлений…» Прочтет и подумает: «Это про меня». И с тех пор надолго не расстанется с книгой. Через десять лет он напишет своему учителю: «Подаренный Вами „Джимми“ сгорел вместе с моим самолетом. Но мечта сохранилась. Она меня будоражит по сей день… Короче говоря, хочу стать испытателем».
Но за эти десять лет произошло многое.
Береговой работал на металлургическом заводе, окончил Луганскую школу военных летчиков. В 1941 году поднялся в небо, озаренное пламенем пожарищ. Ему дали штурмовик — машину, идущую навстречу снарядам и пулям. Трижды горел его ИЛ, попадая под свинцовый ливень. Трижды летчика считали погибшим: в 1942 году под Ржевом, где самолет получил 11 пробоин; в 1943 году под Киевом, когда он дотянул подбитую машину до аэродрома; в 1944 году, когда ему пришлось выбрасываться с парашютом и приземляться на «ничейной» земле.
В 1944 году, когда Береговой сражается за освобождение Венгрии, ему присваивают звание Героя Советского Союза. А через три дня после капитуляции Германии, 11 мая 1945 года, он совершает последний, 195-й боевой вылет, громя остатки фашистских войск на территории Чехословакии.
Закончилась война. Но время подвигов не миновало. И кавалер 8 боевых орденов, Герой Советского Союза коммунист Береговой снова идет навстречу опасностям. Он становится летчиком-испытателем. За 16 лет испытано свыше 50 типов боевых самолетов. Вероятно, только летчики могут по-настоящему понять, что означают эти 16 лет работы, где необходимы ум, сила, смелость, способность молниеносно принимать решения, от которых зависит жизнь.
Береговой проявил себя мужественным, находчивым и талантливым пилотом, и его труд оценили по достоинству: в 1961 году он получил звание «Заслуженный летчик-испытатель СССР». Казалось, можно чувствовать себя удовлетворенным. Ему нравилась работа, его любили и уважали коллеги, его окружала заботливая семья. А он… Он снова в поиске.
Береговой просит зачислить его в отряд космонавтов. Ему отказывают: ничего не поделаешь — возраст. Принято было считать, что Космос открыт лишь молодым.
Все же настойчивость взяла верх. Когда летчик проходил очередное медицинское обследование, он попросил проверить его по программе космонавтов. И оказалось, что 43-летний испытатель ни в чем не уступает тем, кто штурмует Космос. В 1964 году Берегового зачисляют в отряд космонавтов.
И вот 25 октября 1968 года. Стартует беспилотный корабль «Союз-2». А через сутки мощная ракета-великан выводит на орбиту «Союз-3». Понадобились огромные знания и опыт 47-летнего полковника Берегового, чтобы выполнить сложнейшие задания, связанные с этим полетом. В СССР уже проводились эксперименты по автоматическому управлению космическими аппаратами. Теперь понадобилось участие человека, который осуществил бы их сближение и провел необходимые маневры. Ведь это шаг к созданию лабораторий в космических окрестностях Земли.
Радиосистема корабля отыскала в пространстве «Союз-2», и началось автоматическое сближение. Когда дистанция сократилась до 200 метров, Береговой взял управление на себя и дальнейшее маневрирование производил вручную. Летчик включал двигатель, ориентировал корабль по Солнцу, изменял его орбиту. «Со-юз-3» покорно повиновался пилоту.
Телевизионный глаз проник внутрь корабля, и можно было разглядеть, как работает космонавт, как переходит из отсека в отсек. И впервые земляне смогли со стороны увидеть собственную планету. В иллюминаторе торжественно плыла Земля, колыбель человечества, отправляющая героев в космические дали и восторженно встречающая своих небесных сынов, как она встретила 30 октября двенадцатого советского космонавта Георгия Тимофеевича Берегового.
Вестник богов Гермес (у римлян — Меркурий) был самым проворным среди обитателей Олимпа. Стремительный и вездесущий, он регулярно курсировал на трассе земля — небо и оказывал покровительство путешественникам. Кто знает, не потому ли американский проект запуска человека в Космос получил название «Меркурий»?..
Для его осуществления в 1959 году из 110 военных летчиков-испытателей были отобраны 7: Карпентер, Купер, Гленн, Гриссом, Ширра, Слейтон и Шепард. Предполагалось, что кто-то из них будет первым космонавтом. Но их опередил Юрий Гагарин, 12 апреля 1961 года облетевший земной шар.
2 мая 1961 года было официально объявлено, что «космический полет назначен на сегодня. Летчик готов». Неподготовленными оказались небеса: тучам понравилось гостить над Флоридой. Запуск отложили.
5 мая в 5 часов утра 37-летний капитан Аллан Шепард, одетый в серебристый скафандр, занял, наконец, свое место на корабле «Фридом-7».
И вот 9 часов 34 минуты. Взлет! Долгожданный американский космический час пробил. Собственно, час — это, пожалуй, слишком сильно сказано. Шепард Промчался по баллистической траектории 480 километров со скоростью свыше 8 тысяч километров в час, и через 15 минут его корабль на парашюте спустился в Атлантический океан, недалеко от дежурного авианосца. Но все же он успел насладиться многим: и 184-километровой высотой, и пятью минутами невесомости, и десятикратной перегрузкой (когда его вес дошел до 730 килограммов), и даже ручным управлением, контролирующим положение корабля. Приземлившись, он произнес: «Что за великолепный день! Что за прогулка!»
Миллионы американцев следили за этой «прогулкой». Приостановились уроки в школах, замедлилось движение на улицах. В Индианаполисе судья прервал слушанье дела, чтобы все присутствующие обратили взоры к экрану телевизора, который полиция доставила в зал заседания… в качестве вещественного доказательства кражи. Служба слежения контролировала работу всех механизмов. Врачи изучали показания приборов. А статистики… подсчитывали, во что обошелся этот полет. Получилось — 400 миллионов долларов, то есть по 2 доллара 25 центов на каждого американца. Из-за такой суммы не стоило расстраиваться. Огорчало другое: Юрий Гагарин остался недосягаем и по скорости, и по дальности, и по продолжительности полета.
И все-таки американцы вправе были гордиться: у них тоже есть «космонавт № 1». На радостях жители Ист-Дерри, где жил Шепард, переименовали свой город в Спейстаун — что-то вроде Космограда (Спейс — космос, таун — город)…
Между тем к очередному прыжку готовился 35-летний капитан Вирджил Гриссом — военный летчик с дипломом инженера, самый маленький и самый сдержанный из американской семерки. Любоваться небесными красотами — это не для него. То ли дело следить за приборами, особенно если аппаратура более совершенная, чем у Шепарда! А полет в Космос — что ж, это ведь та же работа, разве только более рискованная. Гриссом признавался, что иногда он думал: «На кой черт мне это надо?» И отвечал себе: «Я летчик-испытатель, а не философ. Я слишком занят, чтобы размышлять. Для меня это просто будничный труд».
21 июля 1961 года в 7 часов 20 минут ракета «Редстоун», развив скорость до 8,5 тысячи километров в час, забросила пилота на высоту 188 километров, а через 16 минут «Колокол свободы» опустился на парашюте в волны Атлантики, в 485 километрах от мыса Канаверал. В полете Гриссом испытывал ручное управление, устанавливая капсулу в нужном положении, поддерживал постоянную связь с Землей, и все шло довольно гладко — отношения с Космосом наладились. А вот на Земле… Когда в 10 метрах над кораблем повис вертолет, который должен был вытащить его из воды, внезапно открылась крышка запасного люка. Гриссом вылетел из кабины, костюм его быстро стал наполняться водой, и пилота едва спасли. Но Посейдон все же был удовлетворен, получив подарок в 5 миллионов долларов: «Колокол свободы» с кинолентами и приборами, регистрировавшими результаты полета, погрузился на дно.
Тем не менее баллистическую траекторию можно было считать освоенной. На очереди стоял орбитальный полет. К нему готовился 40-летний подполковник Джон Гленн. Это опытный летчик. 59 боевых вылетов в годы второй мировой войны приучили его к встречам с опасностью. Испытатель, он мог представить, какие ощущения его ждут на орбите. Гленн был спокоен. Очевидно, ему просто надоело долго ждать: ведь из-за технических неполадок или непогоды полет с декабря 1961 года откладывался 10(!) раз.
20 февраля 1962 года пилот поднялся на корабль «Френдшип-7». 9 часов 47 минут — старт. Через 12 минут 28-метровая ракета «Атлас» вывела корабль на орбиту, и он помчался со скоростью 28 235 километров в час, то приближаясь к Земле на 159 километров, то удаляясь от нее на 265 километров. 18 станций поддерживали связь с космонавтом. 6 из них готовы были в любой момент взять на себя контроль управления кораблем и спустить его на Землю. Проверяя реакции организма в невесомости, Гленн делал ряд упражнений, ел мусс из тубы. Волноваться пришлось в конце первого витка. Стала шалить система автоматического контроля положения корабля. Сначала решили прекратить полет, но космонавт с помощью ручной системы управления обеспечил заданную ориентацию корабля, и полет был продолжен.
Через 4 часа 56 минут корабль, сделав три витка, опустился в океан, в 1100 километрах от места запуска, где его вскоре подобрал эсминец.
Полет Гленна повторил 24 мая 1962 года на «Авроре-7» 35-летний капитан третьего ранга военно-морских сил США Малькольм Скотт Карпентер. Выпускник военно-морского авиационного училища, окончивший затем Колорадский университет, он решил стать космонавтом. Причины? «Одна из них, если говорить откровенно, — это шанс получить бессмертие». Он тоже сделал три витка за те же 5 часов. И неполадки у него были те же: плохая регулировка температуры в кабине и скафандре, перерасход топлива (его еле-еле хватило, чтобы правильно ориентировать корабль при возвращении на Землю), неисправности в системе автоматического управления. И то же завидное самообладание. Карпентер хладнокровно управлял кораблем, пробуя вести его по звездам, фотографировал, проверял ощущения в невесомости, а позднее больше двух часов невозмутимо качался на надувном плоту в 480 километрах от намеченного места приземления, пока 20 кораблей и 70 самолетов пытались обнаружить его в океане…
Но еще раз рисковать американцы, видимо, не хотели. Запуск «Сигмы-7» 3 октября 1962 года прошел гладко, и 35-летний капитан третьего ранга Уолтер Ширра назвал свои шесть витков «в полном смысле учебным полетом». Леталось ему действительно приятней и легче — ведь он даже мог, сидя в кресле, свободно двигать ногами! А некоторое время, когда его отключили от контролирующего полет наземного пункта, он самостоятельно управлял космическим кораблем…
Рекордсменом среди американских космонавтов стал Купер. В капсуле «Фейт-7», взлетевшей 15 мая 1963 года, он совершил 22 оборота вокруг Земли и как бы подвел итог двухлетним космическим полетам США.
Что ж, результаты достигнуты немалые — и в отношении научных достижений и в смысле изучения ошибок.
И американцы стали разрабатывать более сложную и обширную программу, направленную на освоение не только околоземного, но и окололунного пространства. Увенчать ее должна была высадка человека на Луне в 1969 году.
Исчерпав возможности Меркурия, американцы обратили свои мысли к другому богу. Новый проект получил название «Аполлон». Он предусматривает выведение на орбиту вокруг Луны корабля, с которого должна стартовать к поверхности Луны кабина с экипажем.
Программа «Джемини» (созвездие «Близнецы»), предусматривающая, накопление опыта для реализации программы «Аполлон», была рассчитана на 12 полетов (1964–1966 годы). Выполнив ее, американцы решили одну из важнейших проблем — стыковку кораблей и маневрирование на орбите. Без этого о визите на Луну нечего и мечтать.
8 апреля 1964 года стартовал первый экспериментальный двухместный (но без экипажа) корабль «Джемини-1», пробывший в Космосе четверо суток. В том же году на орбиту вышли два макета космического корабля «Аполлон» (вместе с последней ступенью ракеты «Сатурн-1»).
Более урожайным на запуски оказался следующий год. Из 97 американских искусственных спутников Земли пять относились к серии «Джемини» и три — к серии «Аполлон» (макеты).
19 января прошел окончательную проверку беспилотный «Джемини-2». И наконец, 23 марта ракета «Титан-2» вывела на орбиту «Джемини-3», пилотируемый Вирджилом Гриссомом и Джоном Янгом. Гриссом по праву мог считать себя старожилом Космоса — четыре года назад он уже «прыгал» на высоту 188 километров. Правда, тогда он вернулся на Землю через 16 минут, а теперь ему предстояло провести орбитальный полет и выполнить обширную программу испытаний.
Полет продолжался 4 часа 53 минуты, корабль опустился в Атлантическом океане примерно в 100 километрах от расчетной точки, совершив 3 витка.
Но и за три витка космонавты успели сделать немало: сумели осуществить три маневра для изменения орбиты и вручную управляли кораблем во время снижения.
3 июня с мыса Кеннеди поднялся «Джемини-4» с Джеймсом Макдивиттом и Эдвардом Уайтом. В этом полете повторился эксперимент с выходом в открытый Космос, совершенный тремя месяцами раньше Алексеем Леоновым.
В отличие от советского космонавта, покинувшего корабль через шлюзовое устройство, Уайт дожидался, пока полностью разгерметизируется кабина корабля, а затем вышел из нее. В руке Уайта было реактивное устройство для передвижения («космический пистолет»), с кораблем он был связан восьмиметровым фалом. Находясь в открытом Космосе, он проделал ряд экспериментов и не без труда вернулся в кабину: немало хлопот доставило ему «смерзание» механизма открывания люка, который необходимо было плотно закрыть.
Полет «Джемини-4» был несомненным достижением американской космонавтики. Но он не решил одной из самых главных задач программы этого полета — сближения с последней ступенью ракеты-носителя — не хватило топлива, чтобы осуществить маневр корабля на орбите.
Не удалось этого сделать и космонавтам Гордону Куперу (летевшему второй раз) и Чарлзу Конраду, на корабле «Джемини-5», поднявшимся в небо 21 августа 1965 года. Неисправности аппаратуры не позволили сблизить корабль с искусственным спутником-контейнером, который был сброшен с борта корабля.
На втором витке выяснилось, что под угрозой находится система энергопитания (нарушилась подача кислорода в топливные элементы). Мощность энергетической установки резко упала, и космонавты вынуждены были изощряться, чтобы любой ценой сэкономить электроэнергию. Разговоры с Землей были сведены к минимуму. Не теряя присутствия духа, пилоты использовали каждый благоприятный момент, когда топливные элементы переставали капризничать, и проводили намеченные программой эксперименты (всего их было запланировано 17!).
Они фотографировали Землю, облака, зодиакальный свет, сумели дважды засечь запуски ракет, разглядели специально выложенный на Земле знак, наблюдали за движением морских кораблей и даже связались с царством Нептуна, где в подводной лаборатории, на глубине 60 метров, находился их коллега Карпентер.
Трудностей, выпавших на долю Купера и Конрада, было достаточно. Из строя вышли шесть двигателей системы ориентации и маневрирования на орбите. Падала температура в скафандрах. 27 августа значительно снизилась температура в кабине. И все же главная задача полета — исследование воздействия длительного пребывания в невесомости на организм человека — была выполнена. «Джемини-5» сделал 120 витков и через восемь суток благополучно вернулся на Землю.
Рекорд дальности и продолжительности космического полета вскоре был побит Френком Борманом и Джеймсом Ловеллом. За 330 часов 35 минут их «Джемини-7» совершил 206 кругосветных путешествий. 206 раз встречали космонавты восход Солнца в течение своего двухнедельного полета (с 4 по 18 декабря 1965 года). Но не эти встречи доставили им наибольшую радость. 15 декабря на орбиту вышел «Джемини-6» с Уолтером Ширрой и Томасом Стаффордом на борту. Сделав четыре витка, он догнал своего предшественника, и корабли сблизились до расстояния в 2–3 метра. Рандеву «Близнецов» (именно так они тогда и выглядели) продолжалось 5,5 часа. Затем «Джемини-6» включил двигатели, и старожил Космоса Ширра, искусно маневрируя, изменил орбиту корабля. На следующий день, послав прощальную телеграмму, экипаж «Джемини-6» возвратился на Землю, где через два дня встретил своих «братьев по Космосу».
Эти полеты означали большой успех американской космонавтики. Неполадок возникало значительно меньше, чем ранее, да и программу удалось выполнить почти полностью. Тревогу вызвал неудавшийся запуск «Джемини-6» 12 декабря, когда система обнаружения неисправностей выключила двигатели первой ступени. Как выяснилось позже, это произошло потому, что один из штеккерных разъемов в системе электропитания не был закреплен должным образом и предварительно отсоединился под воздействием вибрации. Космонавты покинули кабину через 1,5 часа.
Сам же полет обоих кораблей прошел без особых осложнений. Кроме встречи на орбите, были проведены намеченные два десятка экспериментов, в том числе: проверка влияния длительной невесомости на костную и кровеносную системы человека, изучение остроты зрения по наземным ориентирам. Выяснялись также и такие вопросы, как питание, водообмен, регуляция теплообмена, работа без скафандра. Космонавты много фотографировали, проводили опыты по космической навигации, испытывали (правда, без особого успеха) лазерный луч для связи с наземными станциями слежения.
После этих полетов на повестку дня выдвинулась следующая задача — стыковка в Космосе. Это впервые осуществили Нейл Армстронг и Дэвид Скотт 16 марта 1966 года. Их «Джемини-8» должен был провести в Космосе трое суток, в течение которых предполагались: стыковка с ракетой «Аджена-8» (ее запустили на 1 час 41 минуту раньше «Джемини-8»), выход Скотта в открытое космическое пространство и ряд других экспериментов.
Полет, однако, пришлось прервать гораздо раньше.
После ряда маневров корабль перешел на орбиту ракеты «Аджена-8», и Армстронг произвел стыковку.
И тут начались неожиданности. Через 20 минут после стыковки космонавты обнаружили потерю ориентации и беспорядочное вращение системы «корабль — ракета». Восстановить ориентацию и стабилизировать систему не удалось. Пришлось срочно произвести расстыковку и стабилизировать «Джемини-8». На седьмом витке была включена тормозная установка, и 17 марта корабль приводнился в Тихом океане.
Ни одной из предусмотренных нескольких стыковок не удалось провести и «Джемини-9», на котором поднялись в небо 3 июня Томас Стаффорд и Юджин Сернан. Подойдя к запущенному ранее спутнику-мишени на близкое расстояние, космонавты увидели, что обтекатель, защищающий стыковочный насадок на спутнике-мишени, полностью не отделился. Все попытки сбросить его, даже «грозные» команды с Земли, вызывающие энергичные рывки спутника, ни к чему не привели.
Зато успешно была осуществлена вторая часть программы. Сернан вышел в открытый Космос и провел 2 часа 5 минут на высоте около 300 километров над Землей. Соединенный фалом, одетый в скафандр, Сернан еще нес на себе нагрудный ранец с индивидуальной системой обеспечения жизнедеятельности и наспинный ранец с установкой, обеспечивающей маневрирование космонавта. Несмотря на невесомость, работать было очень трудно: запотевали и замерзали стекла шлемного щитка, искажалась радиосвязь с кораблем.
По предложению Стаффорда эксперимент по перемещению в Космосе с помощью установки для маневрирования был отменен, тем более что один из ее рычагов заклинило, и, выполнив большую часть намеченных экспериментов, Сернан вернулся в кабину. А 6 июля «Джемини-9» опустился неподалеку от мыса Кеннеди.
Более удачно была выполнена программа трехдневного полета (18–21 июля) Джоном Янгом и Майклом Коллинзом на «Джемини-10». Космонавтам удалось провести стыковку с ракетой «Аджена-10», а также сближение (до 15 метров) с «Адженой-8», запущенной еще в марте, и осуществить выход в открытый Космос.
Последние полеты по программе «Джемини» закрепили пройденное. На «Джемини-11» (12–15 сентября, космонавты Чарлз Конрад и Ричард Гордон) и на «Джемини-12» (11–15 декабря, космонавты Джеймс Ловелл и Эдвин Олдрин) отрабатывались сложные маневры на орбите, стыковка, проверялась возможность группового полета двух аппаратов, соединенных тросом, и возможность создания в них искусственной силы тяжести. Все шло по плану, и, казалось, ничто не предвещало опасности.
Трагедия произошла неожиданно. 27 января 1967 года на стартовой площадке, где имитировался полет космического корабля «Аполлон-1», за 10 минут до команды условного запуска в кабине вспыхнул пожар.
Погиб экипаж в составе трех космонавтов: ветеранов космоса — полковника Гриссома, подполковника Уайта и новичка, готовившегося к своему первому полету, Роджера Чаффи. Мужественные люди, готовые встретиться лицом к лицу с грозным Космосом, бессильны были что-либо сделать здесь, на Земле, когда воспламенение произошло в атмосфере чистого кислорода, заполнявшего кабину.
Только в октябре 1968 года программу «Аполлона-1» удалось выполнить космонавтам Уолтеру Ширре, Донну Эйзену и Уолтеру Каннингему. Почти одиннадцать суток находился трехместный корабль «Аполлон-7» на околоземной орбите. Как обычно, американские космонавты приводнились в Атлантическом океане.
Медицина — и совершенно здоровые люди? Редкое сочетание, не правда ли? Пожалуй, только космическая медицина имеет дело с абсолютно здоровыми пациентами.
Космическая медицина является частью космической биологии. Она изучает влияние различных внеземных факторов на нормальный организм.
Исследования ведутся в двух направлениях. В лабораториях имитируются отдельные моменты космического полета. Выясняется их влияние на организм. Производится отбор и тренировка космонавтов. Медики имеют самое непосредственное отношение к созданию комфортабельной кабины с необходимым микроклиматом в ней, к пошиву космических костюмов, к космической кулинарии и к прочим, казалось бы, не совсем медицинским делам.
Второе направление исследований — непосредственное наблюдение вначале за подопытными животными, а потом и за людьми во время их полетов на ракетах и кораблях. Находясь на Земле, врачи постоянно следят за состоянием космонавта. Электрокардиограмма, пульс, артериальное давление, частота дыхания — все эти сведения непрерывно поступают на Землю и информируют о состоянии пилота. Космические медики отличаются от обычных врачей прежде всего своей тысячекилометровой удаленностью от пациента. Но и на таком расстоянии они могут дать совет.
Все исследования и наблюдения дают возможность сделать выводы о реакции организма на всех стадиях полета. Различные факторы действуют на человека на разных этапах полета.
Подъем — перегрузка. Врачи должны выбрать лучшую позу для пилота.
Высота 15 тысяч метров, давление 87 миллиметров ртутного столба — дыхание невозможно, даже если будет чистый кислород…
19 тысяч метров — в организме закипают жидкости, барометрическое давление становится равным давлению водяных паров в организме.
24 тысячи метров и выше — поддерживать давление внутри с помощью компрессоров извне уже нельзя; нужны герметические кабины с химической регенерацией состава воздуха.
36—40 тысяч метров — начинает проявляться поражающее действие космических лучей. Еще выше — добавляется действие ультрафиолетовых лучей.
100 тысяч метров — опасность метеоров.
Еще выше — полная тишина. Не распространяются звуковые волны. Исчезает рассеивание света. Темно, Очень темно! Абсолютная чернота! Пропадает ощущение глубины пространства. Необычные восприятия со стороны органов чувств заставляют подумать о защите психики космонавта.
Орбита! Состояние невесомости. Оно не отражается на жизненно важных функциях организма — кровообращении, дыхании, пищеварении, но влияет на координацию движений и также требует своей доли заботы со стороны космических медиков.
А когда от орбитальных полетов перейдут к полетам в другие миры? Пока еще прогулки к звездам, субсветовые скорости — абсолютная фантазия. Такая же маниловщина думать о влиянии подобных скоростей на организм, о том, как скажется на жизни «парадокс времени», вытекающий из теории относительности. Биологи, однако, уже думают и уже многого опасаются. Боятся, например, что при переходе известного порога скорости начнет увеличиваться масса атомов. Как это скажется на живом организме?
Не учтешь любой из действующих факторов космического полета — и это может привести к большим неприятностям для экипажа корабля.
В космическую медицину входят почти все медицинские и биологические науки. Она самая молодая, но одна из наиболее всеобъемлющих.
Будущее — за космической медициной, медициной здоровых людей. Ведь сплошь здоровые люди — это тоже космическое достижение!
Во Франции, в Сорбонне, где работал знаменитый физиолог Клод Бернар, стоит памятник лягушке. Это бронзовая благодарность сотням тысяч лягушек, которые помогли физиологам.
На территории института, где работал великий Павлов, стоит монумент собаки. Она помогла человеку на Земле. И осталась верным другом в Космосе.
Еще ученые древнего мира заметили сходство между организмами человека и животного и проводили параллели между отдельными их функциями. На животных наблюдали — на человеке применяли. Мышцы, сердце, легкие — все приблизительно одинаково. Разве что душа? Впрочем, она, как известно, потемки. Гален, Цельс на собаках учились лечить людей. Гарвей на животных открыл систему кровообращения.
Изучив нормальные функции организма, стали изучать различные посторонние воздействия на него. Для этих же целей издавна использовали животных не только в лаборатории, но и в жизни. Шахтеры брали с собой под землю канареек. Появился рудничный газ — птичка скучнела, переставала петь; начинались судороги — из шахты надо бежать.
Такая же канарейка нужна, чтобы узнать, как будут действовать на человека различные раздражители космического пространства. Как человек будет реагировать на кислородное голодание, пониженное давление, большие скорости, невесомость, космическое излучение и т. д.
На ракетах, запускаемых в Космос, посылались микробы, плодовые мушки — дрозофилы, водяные черепахи, мыши, хомяки, крысы, попугаи, собаки, обезьяны. На каждом животном изучали действие различных агентов Космоса.
Вряд ли блещет новизной та истина, что ни одно животное полностью не идентично человеку. Поэтому в Космос посылают самых различных обитателей Ноева ковчега. Попугая можно записать на магнитофон. На дрозофилах — выяснить, как изменяется наследственность под влиянием космических излучений. Попович в Космосе проводил эксперименты с мушкой дрозофилой.
Мушкам дрозофилам повезло потому, что они своеобразные классики в области изучения наследственности. На них были сделаны важные открытия в этой области. У этих животных изучено около 1000 генов — участков молекул нуклеиновой кислоты (ДНК), которые влияют на различные признаки. В Космос отправили только самцов. Дело в том, что все наследственные изменения они передают в первом же поколении, при их скрещивании с нормальными самками. Чем больше будет таких изменений, которые приводят организм к гибели, тем меньше будет новых самцов. Поэтому-то задача исследователя крайне проста — подсчитывать соотношение мух обоего пола.
Но мухи слишком далеки от людей. На пути от них к человеку оказались мыши, и не простые, а линейные. Их выводят, скрещивая на протяжении десятков поколений только братьев и сестер. Поэтому-то все мыши одной линии имеют почти одинаковую наследственность. Сравнив мышей, побывавших в Космосе, с их братьями и сестрами, оставшимися на Земле, можно заметить незначительные изменения наследственности, а также физиологические нарушения. Последние изучались, как известно, и на крысах и собаках.
Биологические разведчики помогли выяснить безопасную высоту полетов по орбите.
Лучевая болезнь — спутник многих земных новшеств XX века. Но так уже получилось, что самые блестящие успехи нашего века сопровождаются этой болезнью.
Первая утрата — Мария Склодовская-Кюри. Тогда не знали, отчего она умерла. Дочь и зять ее — Ирен и Фредерик Жолио-Кюри — также жертвы этой болезни.
Рентген, радиоактивность, атомная энергия вызывали к жизни лучевую болезнь.
А теперь Космос. Космические излучения… Лучевая болезнь, результат радиоактивности, ионизации, к сожалению, сопутствует новым великим открытиям. Еще Пьер Кюри, и в помыслах не имея ни атомной бомбы, ни лучевой болезни, размышлял над темной стороной своего открытия.
«…Можно себе представить и то, что в преступных руках радий способен быть очень опасным, и в связи с этим можно задать такой вопрос: является ли познание тайн природы выгодным для человечества, достаточно ли человечество созрело, чтобы извлекать из него только пользу, или же это познание для него вредоносно? В этом отношении очень характерен пример с открытиями Нобеля: мощные взрывчатые вещества дали возможность производить удивительные работы. Но они же оказываются страшным орудием разрушения в руках преступных властителей, которые вовлекают народы в войны.
Я лично принадлежу к людям, мыслящим, как Нобель, а именно: что человечество извлечет из новых открытий больше блага, чем зла».
Всего несколько страничек, написанные немецким ученым Рентгеном, и изображение руки его жены взбудоражили физику, тряхнули химию и перевернули медицину. На снимке были изображены кости. Кости, а не поверхностная фактура кисти.
Великое открытие Х-лучей, или, как мы теперь их называем, рентгеновых лучей, сделало медицину зрячей. Виден перелом, видны кости. Можно разглядеть легкие, а иногда даже причину кашля. Можно разглядеть желудок и увидеть начинающуюся раковую опухоль.
Но вот через несколько лет у врачей-рентгенологов начали появляться какие-то непонятные раздражения кожи на руках. Почему-то почти у всех болела голова. Трудно высидеть весь рабочий день — необычная усталость, физическая и умственная, сковывала через несколько часов работы. Рентгенологи лысели больше, чем их коллеги — терапевты, хирурги или психиатры. Участился среди рентгенологов рак, лейкоз — злокачественное белокровие. Дотошные статистики подсчитали: рентгенологи живут в среднем на 5 лет меньше, чем врачи других специальностей.
Стали валить на то, на другое. Наконец на озон, которого много в рентгеновских кабинетах. Оказалось, что аналогичные заболевания и у создающих рентгеновские трубки. В основном — у проверяющих уже готовые.
Не понимая еще природы опасности, стали защищаться от излучавших трубок. Установили свинцовые щиты у экрана. Надели на рентгенологов тяжелые фартуки из просвинцованной резины. На руки — такие же тяжелые перчатки. Стало лучше.
Лишь когда появилась атомная бомба, когда от несчастного случая в американской лаборатории в Лос-Аламосе погибли молодые ученые Г. Даньян и Л. Слотин (читай роман Д. Мастерса «Несчастный случай» — лучшее описание клинической картины лучевой болезни), а при более легкой степени поражения появились признаки болезней, сходные с недугами рентгенологов, поняли: новая болезнь — результат радиоактивных излучений. У рентгенологов та же болезнь, но в более легкой степени. В хронической форме.
Однако практика насчитывала только несколько единичных случаев, и состояние назвали острым лучевым синдромом. Еще не болезнь, а лишь синдром, то есть постоянный комплекс одних и тех же симптомов, признаков.
После атомной бомбардировки Хиросимы и Нагасаки и испытания бомбы в океане у Бикини синдром абстрагировали и назвали болезнью. Лучевой болезнью.
Так лучевая болезнь, к сожалению, приобрела права гражданства. Попала во все медицинские учебники, занесена в номенклатуру, в справочники, в энциклопедии. Ее стали повсеместно изучать. Учиться диагностировать, лечить.
Облучение действует иногда сразу. Иногда через несколько дней, иногда — лет. Зависит от силы облучения, измеряемой в рентгенах. Безусловно смертельной дозой считаются 600 рентген. Но должно пройти несколько дней, прежде чем болезнь начнет себя проявлять.
А большие дозы облучения вызывают более быстрое проявление. Так называемые острейшие формы лучевой болезни. При облучении 20 тысяч рентген говорят о «смерти под лучом». Малые облучения могут проявиться через 5—10 лет лейкозом. Лейкоз — самостоятельная болезнь, но под влиянием облучения она бывает во много раз чаще. В Хиросиме подсчитали, что у людей, находившихся в радиусе 1800 метров и меньше от эпицентра взрыва, лейкоз впоследствии встречался в 15 раз чаще, чем у остального населения.
Все эти поздние проявления лучевой болезни и у рентгенологов и у пострадавших от атомной бомбы — либо хроническая лучевая болезнь, либо ее последствия.
А есть острые формы. В результате быстрого, одномоментного излучения тут же появляются определенные симптомы.
Начальный период — головные боли, тошнота, возбуждение, сменяющееся угнетением. Первый период зависит пока лишь от первоначального раздражения нервной системы.
В кинофильме «9 дней одного года» клиническая картина первого периода. Облученный профессор получил смертельную дозу. Он ходит по комнате. Много говорит. Планирует дальнейшую работу. Он уже знает, что его ждет. Но тем не менее дает указания, советы. И вдруг… Возбуждение кончилось. Спад. Сел. Замолчал. Ни на кого не смотрит. Углубился в себя. Началось угнетение.
Вслед за первым периодом идет скрытый период — «период кажущегося благополучия». Больной чувствует себя хорошо. Ему надо выписаться, уйти из больницы.
Еще много работы. Он просит быстрей его отпустить. Назревают конфликты с врачами. А лабораторные данные говорят о развертывании в организме большой войны. И вскоре наступает основной период болезни.
Угнетены все кроветворные органы. Организм не вырабатывает белых кровяных шариков — лейкоцитов, А они-то и являются нашими защитниками в борьбе с болезнями. Это они при попадании в палец занозы бегут со всех концов тела к месту агрессии и начинают борьбу. Они погибают, создавая защитный барьер вокруг грязной занозы, но чаще всего, погибая, побеждают. Вокруг занозы защитный барьер — воспаление. Гной — погибшие лейкоциты.
Попадает инфекция в организм — лейкоциты тучами налетают на микробов и начинают пожирать. Мечников их так и назвал — фагоциты — «пожиратели».
И вот этих-то защитников начинает не хватать. Они не вырабатываются. Вместо обычных 6000–8000 на 1 квадратный миллиметр становится 3 тысячи, тысяча, а затем сотни и даже десятки. Организм беззащитен. Любая инфекция сейчас может справиться с ним. Беспрепятственно распространяются ожоговые раны. Микробы, доселе мирно жившие во рту, в кишечнике, почувствовав свою безнаказанность, начинают всюду проникать в глубину тканей и разрушать их. Во рту, в горле, в кишечнике появляются язвы. Человек постепенно умирает. Ох, как нужны лейкоциты! А их все меньше и меньше. И тут надо помочь, так сказать, средствами со стороны. Начинают добавлять чужие лейкоциты. Переливают кровь, вернее — экстракт крови, где в основном белые кровяные шарики, так называемая лейкоцитарная масса. Вводят антибиотики — может, они защитят от микробов? Но без помощи самого организма очень трудно бороться. Необходимо любыми средствами активизировать его.
И вот тут-то и надо использовать ту могучую силу облучения, которая так сногсшибательно может действовать на организм.
Если облучением угнетены все жизненные силы, все системы организма — человек не справляется даже с посторонней помощью.
Если бы можно было пересадить человеку костный мозг — основной кроветворный орган человека, — да так, чтобы он полностью функционировал, то есть создавал новые лейкоциты, проблема лучевой болезни была бы решена.
И это стараются сделать.
Иногда это удается!
А удается это тоже потому, что жизненные силы угнетены и организм не в состоянии бороться с подсаженным ему чужим белком. Пересадку костного мозга с надеждой на успех можно пытаться осуществить, лишь уповая на слабость организма, на слабость ответных реакций его. На этом и основаны нынешние попытки одолеть лучевую болезнь.
По принципу «клин клином вышибают».
Вот от чего, кроме холода, отсутствия кислорода и углекислоты, отсутствия давления, нам приходится еще защищаться в Космосе.
А ведь можно еще ожидать и солнечных сюрпризов. Например, ничего хорошего не сулят протоны, образующиеся при хромосферных вспышках на Солнце. Правда, к счастью, когда во время полета Николаева и Поповича 14 августа 1962 года произошла подобная вспышка, ни в верхних слоях атмосферы, ни на борту кораблей увеличения интенсивности излучения не наблюдалось. Приборы беспрерывно передавали на Землю данные об уровне радиации; интересовались этим, естественно, и сами пилоты. И конечно, начни этот уровень подниматься, Земля моментально прекратила бы полет, а космонавты сразу же обратились бы к аварийным противолучевым лекарствам (а ведь, кроме них, свой «рубеж обороны» держат еще стенки корабля и скафандр!).
Не для того мы так высоко забираемся, чтобы привозить еще оттуда болезни, которые, к сожалению, и без того появились у нас на Земле.
Красивое слово «скафандр» при переводе уже теряет свой первоначальный смысл. Scaphe — ладья, челнок. Andros — человек. Человек-ладья. Так было. Скафандр был принадлежностью исключительно водолазов, которые спускаются вниз, в глубины вод. Теперь скафандр применяется, так сказать, в прямо противоположном направлении.
В скафандре можно опуститься в море теоретически лишь на 11 километров (самое глубокое место в океане — Марианская впадина). Вверх — использование скафандра неограниченно.
Скафандр — это кабина в кабине космонавта. (Если к кабине относиться лишь как к защитному устройству, исключая всю аппаратуру управления).
Кабина защищает от излучений — скафандр несет ту же функцию. В кабине создается микроклимат — в скафандр тоже подводятся трубки с кислородом, осуществляется терморегуляция. Костюм космонавта имеет резиновые камеры, наполняющиеся при перегрузке сжатым воздухом и обжимающие тело. Кабина защищает от пониженного давления. И скафандр. В кабине аппаратура связи с Землей. В скафандре микрофон и датчики аппаратуры, находящейся на наблюдательном пункте, на Земле.
Скафандр дублирует кабину. Пока это необходимо.
При аварии можно спуститься на Землю в кабине, как в контейнере. А можно катапультироваться индивидуально. Тут уж скафандр необходим.
А на будущее фантасты уже все спроектировали. В кораблях появятся салоны, библиотеки, гимнастические залы, столовые. И никаких скафандров внутри. Будет надежно и безопасно, как дома.
Скафандр будет применяться лишь для прогулок по вселенной вне корабля. Для прогулок по Луне, планетам, по другим мирам, где, наверно, всегда будут нужны средства индивидуальной защиты.
«Центробежная сила — огромное невидимое чудовище — вдавливала мою голову в плечи и так прижимала меня к сиденью, что мой позвоночник сгибался и я стонал под этой тяжестью. Кровь отлила от головы, в глазах темнело…» Так описывал свои ощущения в испытательных полетах известный американский летчик Д. Коллинз…
Поезд тронулся и стал набирать скорость. Вас мягко толкнуло в грудь, прижало к спинке сиденья. Это обычное явление, которое мы в силу привычки даже не всегда замечаем. Другое дело — самолет. Иные скорости, иные ощущения. Будто из засады, дождавшись своего часа, выползает коварный, не знающий пощады враг — перегрузка. Она набрасывается на пилота при выходе самолета из пике или при стремительном взлете. Железной хваткой сдавливает она тело космонавта при старте космического корабля и при возвращении на Землю.
Как же определить границы перегрузок, за которыми они смертельно опасны? Только опытом на специальных установках — в центрифугах.
…В центрифуге животное. Приборы показывают: ускорение в пять раз больше земного. На экране осциллографа, который записывает биотоки сердца, видно резкое уменьшение частоты ударов. Еще несколько мгновений — и опыт придется прекратить: состояние животного стало крайне тяжелым…
Перегрузка действовала вдоль тела, от ног к голове. Когда она атаковала в обратном направлении, животные переносили ускорения, в семь-восемь раз превышающие земное. А если изменить позу? Чтобы перегрузка действовала не вдоль, а поперек тела? Тогда сопротивление возрастет почти вдвое!
Границы устойчивости человека определены. Первые космонавты спокойно переносили увеличение собственного веса в несколько раз. Нельзя ли больше?
В 1891 году Циолковский поставил интересный опыт. Лягушки и рыбы, помещенные в воду, очень стойко переносили увеличение своего веса до… 2800-кратного! Гораздо позже похожие опыты были поставлены и с людьми: в центрифуге устанавливали бак с водой, куда помещали человека, одетого в водолазный костюм. Результаты: в течение пяти минут человек может переносить больше чем тринадцатикратные перегрузки! И это не предел…
Чего не сделаешь ради науки! В конце концов можно погрузиться и в капсулу с жидкостью. А вот как там работать?
Люди поднимались в горы. Не хватало кислорода. Появлялась головная боль. Становилось трудно дышать. У некоторых начинались носовые кровотечения. При спуске самочувствие улучшалось. А если была возможность подышать кислородом, недомогание быстро проходило. Эта болезнь вызывалась кислородным голоданием, и называли ее высотной.
Но какие высоты знали раньше? Ведь даже вершины Гималаев и Памира одолели совсем недавно.
И вот самолеты. 10 километров — сегодня обычная пассажирская высота. Это уровень трассы Москва — Ленинград. И появилось понятие настоящей высотной болезни, которая и звучит красиво: аэродонтальгия. А болезнь альпинистов осталась только горной болезнью.
Стрелка альтиметра ползет вверх. 20–25 километров для многих самолетов — уже рядовая высота. 150, 200, 300 километров — это высоты, где побывали космонавты…
Высотная болезнь приобрела ряд признаков, неизвестных при горной. Человек или животное… закипают… Не как-нибудь эмоционально, а вполне… материально, физически. Ведь в человеке, собаке, кролике, как и в любом живом организме, много воды. На высоте в 25 километров давление ртутного столба 19 миллиметров и температура кипения воды 22 градуса. На высоте 30 километров температура кипения уже 10 градусов. При экспериментах, когда в барокамере создают условия этих высот, подопытное животное, кролик например, начинает вспухать, разбухать, постепенно превращаясь в шар. Вода, находящаяся под кожей, в жировой клетчатке, в крови, во всех тканях, начинает себя вести как при кипении. И какие бы красивые названия ни придумали, все равно страшно. И надо защищаться. Герметическая кабина самолета и космического корабля с постоянным составом воздуха, с постоянным давлением и скафандр полностью гарантируют от заболевания высотной болезнью.
Новая скоростная машина вела себя прекрасно. Скорость была велика, и пилот не мог нарадоваться. Он поднимался все выше, увеличивая скорость. И вдруг… самолет рванулся вперед, его затрясло так, что штурвал вырвался из рук. У летчика помутилось сознание. Казалось, машина вот-вот рассыплется на куски. Когда же самолет с трудом удалось укротить и посадить на землю, все замерли от удивления: блестящая гладкая обшивка покрылась волнами, вспучилась. На крыльях и фюзеляже были трещины. Это сделал флаттер — коварный враг скоростной авиации. Машинная «лихорадка»! Всего несколько секунд продолжается безумный танец, и затем нередко отваливаются крылья, разрушается вся машина.
Вибрация и резонанс — это настоящее бедствие. Они вызывают преждевременный износ деталей, усталость металла и его разрушение.
Вибрация также недобрый спутник космических скоростей. С ней столкнулись и первые космонавты. Как подготовиться к встрече этого не ожидающего приглашений гостя? Как привыкнуть к нему?
И ученые сказали: создать искусственную вибрацию можно. А инженеры создали вибростенд.
На прочном фундаменте укреплена виброплатформа. На платформе — аппаратура, которую нужно «протрясти»: автопилот, радиолокатор, счетчики радиоактивных частиц. Включают электромотор. Выдержали приборы весь напор вибрационной бури — значит, сдали экзамен на вибропрочность, их можно допустить к полету.
Однако каково придется космонавту? И он тоже проходит тренировку. На площадке стенда закрепляют кресло. Надев скафандр, космонавт садится в кресло, которое «унесет» его в Космос. На теле укреплены датчики для записи дыхания, пульса, биотоков мозга.
Нажата кнопка — и человек как бы оказывается в вибрирующей ракете. Тряска, шум, руки и ноги не слушаются…
Космонавт на земле преодолевает «вибрационный барьер».
Полная изоляция.
Полная тишина.
И полная темнота. Темнота до абсолютной черноты.
Лишь однотонно шуршат, шипят различные приборы. Вот условия космического полета.
И условия эти прежде всего поражают нервы космонавта.
И предельны психические напряжения при предельно острых ситуациях, возникающих или могущих возникнуть в любой момент. И наконец, самые неожиданные и непредсказуемые эффекты, чисто космические миражи зрения, слуха; миражи, которые могут возникнуть в тех исключительных неземных условиях, в которые попадает космонавт.
В Космосе рядом с отдельными яркими точками — звездами — черные провалы. Темнота абсолютна — глаз видит лишь только черное ничто. Слепящий солнечный диск. И черная пустота, если чуть повернуть взгляд.
Нервы напряжены от таких необычных условий.
И однообразные звуки приборов неустанно увеличивают это напряжение. Представьте, что вы в пустой комнате. Сидите и читаете. Достаточно жужжания одной лишь назойливой мухи, чтоб извести вас. И чем больше стараетесь сосредоточиться над чтением, тем больше это жужжание дезорганизует вашу психику. Однообразные звуки аппаратуры, как молоточки, неустанно бьют по нервам.
Итак, постоянный раздражитель, действующий все время на один и тот же центр нервной системы.
А тут еще и сам должен управлять и следить. И за тебя еще кто-то с Земли управляет, и следит, и даже командует откуда-то с Земли. Да еще и за тобой лично следят. И ты не знаешь, когда смотрят на тебя; когда слушают, а когда нет. Нелегкое испытание для нервов.
К этим непривычным условиям прибавляется совсем уж непонятное и абсолютно неземное ощущение — невесомость. Руки, ноги приобретают некоторую независимость. Веса тела не чувствуешь. Будто не сидишь в кресле, а висишь над ним. Сорвавшийся с губ плевок в шарообразном виде повисает перед лицом, как немой укор.
Невесомость. Она уникальна! Невозможно предугадать ее действие на психику разных людей. У всех различные нервные системы. Все по-разному воспринимают невесомость.
Гагарин рассказывал: «…я чувствовал себя превосходно. Все вдруг стало делаться легче, вообще появилось ощущение необычайной легкости. Знаете, это очень необычное чувство. И руки, и ноги, и все стало будто совсем не моим. Они ничего не весили». Итак, Гагарину было легко и даже приятно.
А вот другие ощущения.
Титов пробыл «без веса» около суток. «Момент перехода от перегрузок к невесомости создал представление, что тело перемещается вниз головой. А приборная доска переместилась и заняла место над головой». Вскоре эти ощущения прошли. Но согласитесь, что все это для очень крепких нервов.
А если тишину, темноту, невесомость соединить с самым опасным для психики — одиночеством?
Но даже не полное одиночество, а постоянное общение с одним и тем же лицом без возможности выбора (как это может быть в длительном космическом полете) может привести к парадоксальным эффектам.
Нансен (не кто-нибудь, а сам Фритьоф Нансен) со своим штурманом Иогансеном (чемпионом Европы по гимнастике, лейтенантом норвежской армии, студентом университета, человеком спокойного и уверенного мужества) около полутора лет шли по льду к полюсу. Они так стали раздражать друг друга (эффект несовместимости), что разговаривали примерно раз в неделю, да и то обращаясь: «Господин начальник экспедиции» или: «Господин главный штурман».
Об этом рассказывал Нансен в своей лекции «То, о чем мы не пишем в книгах». На Большой земле Нансен и Иогансен снова стали друзьями.
Значит, подобные психологические «выверты» подстерегают и космонавтов. А банальное чувство страха? Оно есть у каждого. Смелые люди — это лишь хозяева своего страха. А оснований для него достаточно. Например, реальная возможность стать вечным спутником Земли.
Лишь создание нормальных условий полета, хорошая подготовка пилота являются лучшим средством в борьбе со всеми возможными психическими эксцессами, в том числе и страхом.
Но всего при подготовке предусмотреть нельзя. Эмоциональные реакции на неожиданные встречи, картины, события не угадаешь. Знали разве заранее, что предстанет перед Гагариным на космической орбите?
Наконец, неизвестно, как скажется на психологии космонавта ломка привычных ритмов жизни. Отсутствие дня и ночи.
Конечно, нервная система космонавта начинает реагировать на полет еще задолго до его начала. У Николаева и Поповича пульс за 3–5 минут до взлета участился с 70 до 115–120 ударов в минуту, а в самый момент взлета — до 130–140 (у Титова — до 160).
Характер, определенный склад нервной системы по-разному проявляли себя и тогда, когда космонавты возвращались на Землю. Николаев, приземлившись, отвечал на вопросы охотно, но кратко, четко, спокойно, без особых подробностей. Попович, представляющий «художественный тип нервной системы» (есть и такое научное определение!), был возбужден, рассказывал о своих впечатлениях подробно, эмоционально, с живой мимикой и энергичной жестикуляцией.
В условиях одиночества, тишины, сознания оторванности от Земли большое, пожалуй решающее, значение имеет радиосвязь. Услышать в Космосе земной голос — хорошее психологическое лекарство! И вообще угол зрения у космонавта становится уже несколько иным. И землян полеты в Космос заставляют смотреть на мир по-иному. Изменилась же психология у человека, когда он, например, оседлал коня и стал передвигаться значительно быстрее. Человечество стало иначе смотреть на вещи, когда появились паровозы, самолеты.
Г. Титов на встрече с писателями в июне 1962 года сказал: «Меня поразило, что Земля очень маленькая. Нет на Земле места для войны».
Конечно, теперь, когда люди воочию убедились в малых размерах Земли, психология человечества должна неминуемо измениться.
Приходит время психологии космической эры, когда появляются новые понятия, исчезают старые и прежде всего должно исчезнуть такое понятие, как война.
Вес всегда уважали. Весомо — значит убедительно. Легковесный — это какой-то несерьезный, несолидный. А невесомых вообще не было… Состояние невесомости удавалось получить лишь на считанные секунды. Ведь не может бесконечно долго падать лифт. Даже если найдутся любители столь острых ощущений!
Но вот 4 октября 1957 года взлетел первый советский спутник. Меньше чем через четыре года вырвался в Космос и первый человек.
Юрий Гагарин был «невесом» 95 минут, Герман Титов — больше суток. Пока самый большой опыт из советских космонавтов у Валерия Быковского — почти 5 суток. За весь полет у него никаких физиологических отклонений не было. Некоторые специалисты предполагают, что при очень длительной невесомости у космонавта могут возникнуть нарушения в организме (например, за время долгого полета исчезнут двигательные навыки; придется снова учиться ходить, вырабатывать координацию движений).
Пока это только предположения.
Марк Твен рассказывает. Готтентоты (по-немецки: хоттентоттэн), как известно, ловят в пустыне кенгуру (по-немецки: «бойтельраттэ» — сумчатая крыса). Их обычно сажают в клетки (коттэр) с решетчатыми крышками (латтенгиттэр) для защиты от непогоды (веттэр).
Благодаря замечательным правилам немецкой грамматики все это вместе — кенгуру и клетки — получает довольно удобное название: латтенгиттэрветтэркоттэрбойтельраттэ.
Однажды в городе Шраттертроттэль был схвачен негодяй, убивший готтентотку, мать двоих детей. Такая женщина по-немецки должна быть названа хоттентот-тэнмуттэр, а ее убийца (аттэнтэтэр), естественно, стал именоваться: шраттертроттэльхоттентоттэнмуттэраттэнтэтэр.
Преступника поймали и за неимением других помещений посадили в одну из клеток для кенгуру, о которых было выше рассказано. Он бежал, но снова был изловлен. Счастливый негр-охотник явился к старшине племени.
— Я поймал этого… Бойтельраттэ! Кенгуру!
— Кенгуру? Какого?
— Как какого? Этого самого! Латтенгиттэрветтэр-коттэрбойтельраттэ.
— Яснее! Таких у нас много…
— Ах ты, несчастье какое! — возмутился негр и, набрав в грудь воздуха, выпалил:
— Я поймал шраттертроттэльхоттентоттэнмуттэраттэнтэтэрлаттенгиттэрветтэркоттэрбойтельраттэ! Вот кого!
Тут начальник подскочил, точно подброшенный пружиной:
— Так что же ты мне сразу не сказал этого так коротко и ясно, как сейчас?
Сказать так «коротко и ясно», что такое радиотелеметрия, нам не удастся, потому что и само слово это меньше, чем произнесенное негром, да и содержание его посерьезней. Ведь речь идет о науке, которая занимается измерением (латинское «метрия» — меряю), передачей результатов на расстояние (латинское «теле») и передачей не каким-либо способом, а с помощью радио.
Что измеряется при космических полетах? Нам, может быть, легче сказать, что ученых может не интересовать при первых прорывах в Космос. Все мыслимое, наверное, измеряется. А назовем наугад немыслимое. Скажем, должен нас интересовать цвет стенок корабля? Должен. Неизвестно, как изменяет краска свои свойства в Космосе. А настроение космонавта? Обязательно! Наблюдения начинаются еще на Земле, когда космонавт сидит в сурдокамере. А обыкновенное время? Очень надо!
Ну, а такие величины, как пульс космонавта, частота его дыхания, температура в кабине, давление, влажность и многое другое, само собой разумеется, измеряются обязательно. Но мало измерить результат, надо его еще передать на Землю. А на корабле лишь один передатчик, излучающий сигнал. Он и должен записать все сообщения, полученные от многих датчиков. И притом необходима строгая очередность.
Вот схема. Каждый датчик подключен к одному из контактов, расположенных по кругу. Специальный ползунок вращается по кругу и поочередно «прощупывает» каждый контакт. В момент соприкосновения ползунка с контактом сигнал соответствующего датчика поступит на радиопередатчик и будет принят наземной станцией.
Все это напоминает войсковой смотр, когда командующий обходит ряды выстроенных подразделений и выслушивает рапорты командиров. По команде, пришедшей с Земли, ползунок начинает поочередно обходить расположенные по кругу контакты, и каждый из них «рапортует» о состоянии вверенного ему объекта наблюдения.
— Температура? Двадцать!
— Давление? Семьсот тридцать!
Пришедший на Землю сигнал поступает на такой же переключатель, который синхронно (одновременно) с корабельным «совершает обход» своих контактов и передает им, а значит, и приемному устройству наземной станции полученные сообщения.
— Температура? Двадцать!
— Давление? Семьсот тридцать!
Конечно, в приемном устройстве таких подробных ответов нет. На экранах видны лишь отдельные всплески — импульсы тока. Но высота их соответствует уровням измеряемых величин. Растет температура — растет импульс.
Так устроена и работает радиотелеметрическая система, и таков смысл сравнительно короткого сложного слова «радиотелеметрия».
Ритм. День, вечер, ночь, утро.
Ритм. Зима, весна, лето, осень.
Это не просто светло или темно. Тепло или холодно. Весь организм работает иначе в каждый из этих периодов.
Большинство инфарктов сердца — по ночам. По ночам активизируется та часть нервной системы, которая может вызвать спазмы сосудов, а вслед за ними — инфаркт.
Ритм. Язва желудка обостряется чаще всего весной и осенью. (Даже если всю зиму стоит осенняя погода, а летом — весенняя.) Значит, и здесь имеет значение какой-то ритм.
Месяц молодой, полный, ущербный, новый. Есть данные, что большинство обострений различных болезней падает на полнолуние.
Организм привыкает к какому-то ритму. И если житель Заполярья привыкает к полугодовой ночи и такому же дню в полгода, то конголезцу трудно, если ночь и день не 12-часовые.
Вы привыкли обедать в 3 часа — именно в это время начинает «сосать под ложечкой». Вы ложитесь спать в 11 часов — именно в это время начинают «слипаться глаза» (и если вы очутитесь на Северном полюсе, где в 11 часов вечера солнце, — все равно глаза слипаются). Сказывается привычный ритм.
Земляне — народ изысканный. Для дыхания подавай им кислород. И обязательно, чтобы концентрация его была примерно 20 процентов.
Не могут они обойтись и без углекислоты.
И чтоб температура была 15–25 градусов. Можно немного больше или немного меньше — дело вкуса. Но в общем чтоб ни жарко, ни холодно.
И чтоб давление атмосферы равнялось 760 миллиметрам ртутного столба.
Наконец, влажность не меньше 30 и не больше 70 процентов.
Избаловала землян атмосфера. Без ее снисходительности жизнь была бы невозможна.
А вот Космос. Непоседливые и любознательные люди начали туда наведываться, правда пока еще ненадолго.
Космос неприветлив и негостеприимен. Вечный холод. Нет кислорода, нет углекислоты. Полностью отсутствует давление. И совсем сухо. Если человек там появится без защиты, он весь вскипит и превратится в космическую пыль. Или мгновенно замерзнет. Или, если попадет под луч солнца, испепелится. И уж, конечно, не сможет дышать. Нечем.
Но все-таки человек стремится в эти нечеловеческие условия. Летит корабль по вселенной, по «ничему», и в корабле, в его надежной кабине, кусочек земной атмосферы.
Казалось бы, все просто. На Земле открыть двери корабля. Набрать атмосферы. Закрыть двери. И унести атмосферу с собой. Но человек дышит: поглощает кислород и выделяет углекислоту. Кислорода становится меньше чем 20 процентов. Углекислоты — больше чем 1 процент. Человек задыхается. Можно, конечно, взять с собой кислород. Но сколько?
И вот в кабине устанавливают специальные аппараты, так называемые регенерационные установки. Они автоматически регулируют состав воздуха. Уменьшилось количество кислорода — аппарат включается. Начинаются химические реакции с образованием кислорода. Слишком много углекислоты — другие химические реактивы начинают взаимодействовать, реакции протекают с поглощением углекислоты из окружающего воздуха.
А если полеты дальние, многомесячные, многолетние? Реактивов не напасешься.
И находчивые земляне надеются на своих земных друзей. Растения дышат: поглощают углекислоту и выделяют кислород. Особенно активно и полезно для человека дышат водоросли. Кроме того, водоросли, в частности хлорелла, — великолепное питательное средство. На водоросли и рассчитывает человек, собираясь лететь на другие планеты. Водоросли будут усваивать свет, поглощать углекислоту и выделять кислород. «Товарообмен» без какого-либо обмана. Для обоюдного благополучия.
Правда, существует опасность, что под влиянием излучения начнутся мутации хлореллы, и к чему это приведет — доподлинно неизвестно.
С газами кабины мы справились. Но охлаждаются стены кабины. За ними внутренность корабля. А потом человек, находящийся внутри кабины. Чтобы этого не произошло, созданы автоматические обогреватели. Имеется терморегулятор, как в холодильнике или электроутюге. Температура снизилась ниже нормы — включились обогреватели. Кабина нагрелась — печка выключилась.
Если наступил перегрев, охлаждающая жидкость (или, как ее называют, «жидкий хладоагент») поступает в радиаторы и начинает снижать температуру атмосферы корабля.
Регулировка состава атмосферы, температуры, давления создает приемлемый микроклимат в кабине космонавта.
А есть еще продукты жизнедеятельности человека, живого организма; есть еще мусор, который тоже надо куда-то девать. Можно, конечно, выкидывать в Космос. Но тогда все это будет долгое время сопровождать корабль. Микроклимат восстановится, но пейзаж да и девственная чистота межзвездности пострадают. Нужна специальная аппаратура и для этих очищений и для улучшения микроклимата корабля.
Микроклимат — это температура, воздух, давление, влажность. Сегодня у наших космонавтов есть все климатические условия для коротких полетов. Остальные условия — технические и биологические.
Одиссей возвращался домой. Нельзя сказать, что путешествие напоминало увеселительную прогулку. Мало того что странников соблазняли сирены и пожирал циклоп, на пути стояло еще одно препятствие: две скалы, на одной из которых жила ненасытная Харибда, всасывающая воду со всем ее содержимым, а на другой — не менее жадная Сцилла, имевшая очаровательную привычку заглатывать все живое, проплывающее мимо.
Одиссеев Космоса, возвращающихся домой, тоже ждет подобное испытание. Перегрузки и нагрев — вот Сцилла и Харибда космического океана. Нырнешь в атмосферу круто — навалится свинцовая тяжесть перегрузок и раздавит хрупкие тела людей. Пологий спуск тоже опасен — спускаться придется долго, и вполне хватит времени, чтобы сгореть целиком.
Как известно, благодаря совету волшебницы Цирцеи Одиссей избежал опасности, пожертвовав шестью гребцами. Космическому кораблю тоже приходится жертвовать… своей одеждой.
Включив тормозные двигатели, корабль приближается к родной планете, постепенно замедляя скорость, и тут-то поджидают его страшные «чудовища».
«По совету» ученых космонавты выбирают оптимальный вход в атмосферу, не очень крутой и не слишком пологий, — так, чтобы избежать смертельных перегрузок и в то же время не сгореть. Теплозащитная обмазка принимает на себя тепловой удар атмосферы и, плавясь сама, спасает корабль.
Вот что пишет об этом советский космонавт П. Беляев, первым совершивший «ручную посадку» с орбиты: «…корабль входит в плотные слои атмосферы. Его теплозащитная оболочка быстро накаляется, вызывая яркое свечение обтекающего воздуха. Розовый свет, окружающий корабль, все более сгущается, становится алым, пурпурным и, наконец, превращается в багровый… Вокруг бушует огонь самых ярчайших расцветок. Подобно метеору, влетает космический корабль в атмосферу Земли. С каждой секундой растут перегрузки. Огромная сила вжимает в кресло. Ощущение такое, будто тяжесть вот-вот расплющит тело. Но постепенно навалившаяся сила слабеет. Прекращается свечение воздуха снаружи корабля. Становится легче». Но опасность еще не миновала.
«Берег» рядом — и здесь опаснее всего. Безусловно, ученые и конструкторы создадут еще более совершенные системы посадки. Но люди, дерзнувшие долететь до звезд, знают, что полеты в Космос — это не увеселительная прогулка. Они по-прежнему будут уходить в небесные дали, борясь с опасностями межпланетных дорог, со всеми Сциллами и Харибдами Космоса.
Когда-то управление было ручным, послушным. А нынче… Автоматы, автоматические линии на заводах, автопилот, управляющий огромным пассажирским лайнером, — кого это удивит? Полет кораблей «Восток» тоже направляли автоматы. Но в любую секунду летчик-космонавт был готов забрать управление в свои руки. Не автомат вместо человека, а автомат вместе с человеком. Умнейший автомат всего не может: космонавт протягивает «руку помощи».
Во время полета по орбите летчик внимательно следит за работой приборов. В кабине космического корабля их, как ни странно, совсем немного. Правда, каждый стоит нескольких. Слева от кресла космонавта — пульт управления. Он невелик по размерам — всего половина небольшого письменного стола. Поверхность «стола» покрыта рычажками тумблеров, кнопками. В правой части кабины имеется рукоятка ручного управления кораблем. Пилот положит на нее руку только в том случае, если с Земли последует четкая команда: «Переходите на ручное управление!» Рукоятка ручной ориентации — это своеобразный руль космического корабля: потянешь ее вправо, и сразу весь корпус начинает поворачиваться вправо; нажим влево — и корабль послушно делает левый поворот.
…Нажим тумблера — и сразу ярко засветилось табло: «Ручная ориентация». Теперь нужно так развернуть корабль, чтобы Земля стала отчетливо видна во «Взоре» — специальном оптическом устройстве, предназначенном для ориентации корабля в пространстве при ручном управлении. Оно установлено на иллюминаторе, расположенном перед космонавтом.
Вот Земля «вошла во „Взор“». Еще немного, и ориентация будет закончена.
Но Земля снова выплыла из иллюминатора.
Пилот отводит рукоятку ручного управления. Наконец Земля снова во «Взоре». А времени до подачи команды тормозной двигательной установке (ТДУ) остается совсем немного — уже меньше минуты. Время! Космонавт нажимает на красную кнопку — «Запуск ТДУ», и сразу забилось мощное сердце тормозного двигателя. Корабль начинает сбавлять скорость, выходит с орбиты. Вот он врывается в плотные слои атмосферы, наружная оболочка накаляется, сильный багровый свет проникает сквозь шторки иллюминаторов в кабину… А через несколько минут — благополучный финиш.
Герои «Туманности Андромеды» посылали из межзвездных далей радиограмму на Землю только в положении самом отчаянном: слишком велика была затрата энергии и мало шансов на удачу.
Космическая связь — задача нелегкая. Ведь расстояние измеряется минимум сотнями тысяч и миллионами километров. Формула космической связи: «дальше — больше». Дальше расстояния — больше трудностей, технических средств, людей, обслуживающих аппаратуру связи, с помощью которой осуществляется обмен сообщениями между землянами и космонавтами.
Многими нитями-радиоканалами связаны космонавты с наземными командно-измерительными комплексами. По одним каналам идет информация о работе систем космического корабля или о самочувствии космонавтов, по другим — телевизионное изображение космонавтов, по третьим — короткие телеграфные сообщения, по четвертым — обычный «земной» телефонный разговор или радиовещательные программы с Земли. Наконец, двусторонняя радиосвязь при групповом полете.
Связь с космическим кораблем непрерывно поддерживается. Мощные передатчики посылают радиосигналы чувствительнейшим приемникам. Чтобы сигналы не затерялись в просторах вселенной, не рассеялись, тщательнейшим образом выбирается их частота. Сегодня основной диапазон частот для космической связи — несколько десятков мегагерц (миллионов колебаний в секунду). Вспомните: «Летчик-космонавт товарищ Николаев ведет свои передачи на частотах 20,006 и 143,625 мегагерц. На корабле установлен также передатчик „Сигнал“, работающий на частоте 19,995 мегагерц». Такие сигналы почти беспрепятственно проходят сквозь ионосферные слои.
В последние годы все чаще говорят об оптическом диапазоне для космической связи. Конечно, это не два фонарика, размахивая которыми можно по азбуке Морзе обменяться приветствиями или сообщить о неприятностях. Это даже не мощные прожекторы, раздвигающие космическую тьму. Речь идет об оптических квантовых генераторах, или, как их еще называют, лазерах, острых, как игла, луч которых способен пронзить расстояния в миллионы километров. Такой луч можно нагрузить сообщениями и передать их. У оптической связи, по-видимому, большое будущее.
Когда у нас, на Земле, прерывается радиосвязь, это, разумеется, неприятно, но имеется много способов восстановить ее, использовать другие радиолинии. При связи внеземной это сделать значительно труднее. К тому же, как правило, виновник прекращения связи остается неизвестным: ведь сигналы о повреждении передаются по тем же радиолиниям.
Замолчавший космолет — с человеком или без него — продолжает путь. Но быстро пропадает для тех, кто его послал.
Все больше радиоволн встряхивает космическое молчание. И мы слышим: «Внимание, я Сокол!», «Внимание, я Беркут!», «Внимание, я Чайка! Настроение отличное!»
Земля в огнях, и небо слепо,
Но к звездам рвутся корабли.
Мы завоевываем небо
Для общей радости земли.
Прабабушка современных пушек — баллиста известна с незапамятных времен.
Школьники знают, что камень, брошенный под углом к горизонту, участвует сразу в двух движениях — вверх и вперед, летит по параболе. Это действительно было бы так, если бы не атмосфера.
Да еще кабы Земля была плоской. Но сопротивление воздуха резко сокращает дальность полета, как бы загибая параболу на конце: трехдюймовое орудие стреляло на 7 километров, а могло бы стрелять на 20, если бы не мешал воздух. В первую мировую войну немцы построили мощное сверхдальнобойное орудие «Большая Берта». Оно выбрасывало свой снаряд в стратосферу, и дальность резко возросла…
Поэтому создателям первых баллистических ракет было ясно: основная задача — вывести ракету за атмосферу, а уж потом разгонять ее под углом к горизонту.
Ракета поднялась за атмосферу; сейчас наклонят ее на какой-то угол к горизонту, и начнется разгон: запас горючего, а значит, и скорость, которую может дать двигатель, известны; теперь дальность полета зависит только от угла. Не всякая кривая «вывезет». Нельзя пускать ракету ни слишком круто, ни слишком полого. Есть угол, который торжественно именуется «наивыгоднейшим углом бросания». Он обеспечивает дальность наибольшую. Для ракет ближнего действия этот угол 45°.
Ученых нередко интересует обратная задача. Задают какую-то дальность, хотят потратить минимум горючего — ищут «волшебный угол». Наивыгоднейшими углами пользуются, однако, осмотрительно, особенно при запусках на большие расстояния.
Если верить математике, то в этих случаях бросать следует под углами очень малыми. Значит, и к цели головка ракеты подойдет очень полого. Но разве не ясно, что небольшие ошибки могут дать тогда значительный промах?
Точность попадания важнее всего.
С поразительной точностью выходят на цель советские ракеты. Это подтвердили испытания. При дальности полета в тысячи километров головки ракет летели точно в нужный квадрат. Не хуже камней из древней баллисты, приземлявшихся, правда, в 10 тысяч раз поближе.
Скачет гонец. Клубится пыль под копытами. Взмыленный конь в пене. Но снова и снова в его бока вонзаются шпоры. Падает конь. Скорей на другого — и снова в путь. Версты, лошади…
Она стоит как серебристая колонна, головой упираясь в небо. Венчающий ее космический корабль — земной гонец. Ради его успеха она пожертвует собственной жизнью.
Пять. Четыре. Три. Два. Один… Старт!
Привстав на огненном столбе, ракета бросается ввысь. Вперед, быстрей и быстрей. Всю силу своих мышц — всю мощь двигателя, ярость топлива бросает она в этот стремительный рывок. Вверх!
Надолго ли хватит сил? Конец близок. Последние капли топлива исчезают в огненном чреве. Ракета все отдала. Силы покинули ее. Если бы могла, кинула бы свой блестящий корпус в пламень реактивных струй. Но… бесполезным грузом повисает он за плечами. Тянет вниз.
Только не быть обузой! И разжимаются сцепления. Первая ступень падает на Землю, которую она только что покинула. Вторая принимает эстафету. Та же участь ждет и ее. Третья… И только последняя, разогнав спутник, следует за ним по орбите.
А к Земле летят отработавшие ступени. Да, они там, в небе, отдали весь жар своей короткой жизни. И в голубой дымке им чудится призрак потомков: ракеты-носители будущего — мощные, крылатые — выводят спутник на орбиту и возвращаются на Землю на своих крыльях, способные совершить еще не один полет.
Из нескольких ступеней состоят все мощные современные ракеты. Самый простой случай, когда две ступени как бы продолжают друг друга. Это «тандем». Название, правда, не очень точное: велосипедисты, сидящие друг за другом на двухместном велосипеде — тандеме, работают одновременно, а ступени, участники «ракетного тандема», — по очереди. Можно выстроить в «колонну по одному», то есть в «затылок» друг другу, три, четыре, пять ступеней. Можно расположить начальные ступени и вокруг последней. Такую схему называют пакетом. Бывает и так, что варианты комбинируются. Например: третья и вторая ступени — «тандем», а по бокам второй — секции первой.
У каждой ступени своя работа, свой тип двигателя.
Теперь мы можем ответить на древний вопрос: «Какова должна быть лестница до неба?»
— Всего из нескольких ступенек. Летающих.
Медленно, как бы нехотя, ракета отрывается от Земли. Секунды — и, набирая все большую скорость, она уносится ввысь.
Пробиты плотные слои атмосферы, где так велико сопротивление. Сколько топлива было потрачено на эти первые десятки километров!
Миновала стратосфера. Ионосфера! Но ракета мчится дальше и дальше, развивая вторую космическую скорость. Ведь только тогда она сможет вырваться из земных объятий. Но вот, наконец, межпланетный корабль вышел в большое «плавание» и несется в просторах Космоса, приближаясь к цели.
Если бы все это время работал двигатель, не хватило бы миллионов тонн топлива. Как же быть? Можно ли долететь до цели с имеющимися запасами топлива?
Можно. На помощь приходит сама природа.
Остановится лошадь — остановится телега. Автомобиль, заглушив мотор, немного проедет по инерции и тоже остановится. Но ракета не останавливается, если выключить двигатели. И дело здесь не только в огромной скорости. Она продолжает свой путь под действием дарового двигателя — притяжения Солнца. Превысив вторую космическую скорость, ракета становится спутником нашего светила и может добраться без двигателя до Венеры, Марса. Если же ракета выводит на орбиту искусственный спутник Земли, то двигатель выключается после превышения первой космической скорости.
Отрезок пути, на котором работает двигатель, называется активным участком траектории. С момента его выключения начинается пассивный участок.
Тяжело приходится космонавту на активном участке: наваливается перегрузка. Вот как об этом вспоминает Герман Титов: «В кабину донесся грохочущий рокот, ракету затрясло мелкой дрожью, и все тело мое придавила невероятная тяжесть. Начали расти перегрузки, и я подумал, как хорошо, что мы, космонавты, много и упорно тренировались на центрифугах и вибростендах, что наши организмы приучены ко всем особенностям космического полета».
На активном участке космонавту трудно управлять ракетой, за него работают приборы. Огромна их ответственность. Малейшее отклонение — и под угрозой весь дальнейший путь. При запуске ракеты в сторону Луны ошибка в направлении скорости всего в четверть градуса даст «промах» 8,5 тысячи километров, то есть в два с половиной лунных диаметра.
Но вот отключен двигатель, перегрузка сменяется невесомостью, космонавт получает возможность двигаться, работать. Если нужно изменить траекторию движения, например перейти на другую орбиту, можно опять включить двигатель. И снова активный участок…
Маленьких детей водят за ручку. Они еще не умеют ходить и спотыкаются на каждом шагу. А когда ребенок устанет, заботливые родители берут его на руки. Хорошо детям! Их учат жить и готовят к трудностям жизни.
Такие же нежные чувства проявляет человек к творениям рук своих. Люди работают на станках, водят пароходы, автомашины! И все же следить за всем очень утомительно; проще было бы, если б без участия человека варилась сталь, работали станки и мчались железнодорожные составы. Но это пока мечта. Даже самолеты до сих пор водят за «железные ручки».
Ракеты поставлены в особое положение. Их бросают в голубую высь, и они мчатся, уходя в глубины Космоса, и люди не касаются их руками, и могут ими управлять только с помощью радиосигналов.
А выходить на заданный курс, делать разворот, отделять ступени — это все вменяется в обязанности самой ракеты. Конструкторы заменили руки точными приборами-автоматами, которые и производят эти сложные операции.
Вот ракета оторвалась от пускового стола и начала подниматься вертикально вверх, чтобы поскорее прорваться сквозь плотные слои атмосферы.
Двигатели работают на полную мощность. А коварный ветер пытается сбить ракету с вертикального курса.
Борьбу с такими отклонениями ведет гироскоп. Он не изменяет положения своей оси вращения в пространстве при поворотах ракеты. При этом замыкаются контакты и включаются электромоторы. Они поворачивают газовые рули, а следовательно, возникает вращающий момент, и ракета вернется в прежнее положение.
Когда будут пробиты плотные слои атмосферы, наступит черед поворота, чтобы направить ракету по заданному курсу. Программный механизм изменяет положение оси гироскопа, происходит «мнимое» смещение оси ракеты, замыкаются контакты, и ракета поворачивается до тех пор, пока не займет нового положения, заданного программой. Автомат следит, чтобы ракета не баловалась: не вздумала выходить из заданной плоскости полета или поворачиваться вокруг своей оси.
Для того чтобы ракета достигла заданного района, необходимо, чтобы в момент включения двигателя скорость ее была вполне определенной, а значит, и время работы двигателя тоже должно быть определенным. Эту задачу выполняет интегратор, по сигналу которого выключается двигатель.
Но все же такая автоматика не совсем устраивает конструкторов. Хотелось бы, чтобы вместо всяческих электромеханических устройств на ракете стоял компактный радиоисполнитель, который по приказу с Земли производил бы все операции. И уже самая заветная мечта — создание автоматов, которые сами в полете вырабатывали бы программу и приводили ее в исполнение. Но это уже дело будущего.
А пока… Автоматика продолжает совершенствоваться. Вот как, например, впервые в истории 30 октября 1967 года произошла автоматическая стыковка «Космоса-186» и «Космоса-188». В этой паре первый спутник был активным, то есть осуществлял маневр, а второй — пассивным. Спутники запускали так, чтобы плоскости их орбит совпали и партнеры оказались в непосредственной близости. Благодаря радиозрению они нашли друг друга и, «глядя антенна в антенну», начали сближаться. Счетно-решающие устройства вырабатывали команды, управлявшие двигательной установкой «Космоса-186». Сближение происходило таким образом, чтобы линия визирования, соединявшая центры спутников, перемещалась параллельно самой себе. Спутники должны были мягко коснуться друг друга. Штанга стыковочного узла «Космоса-186» входила в захват «Космоса-188», и специальный замок соединял их. В этой заключительной фазе многократно включались и выключались двигатели малой тяги, спутник выполнял сложный танец. И автоматика не подвела, справившись с труднейшими маневрами.
Проведенная незадолго до этого в США стыковка пилотируемого корабля с искусственным спутником осуществлялась человеком, который наблюдал процесс сближения кораблей и управлял всеми маневрами.
…И вот финал автоматической стыковки. Спутники причаливают друг к другу, замыкаются электрические цепи стыковочного узла. После этого «Космос-186» и «Космос-188» в течение трех с половиной часов продолжают полет уже как единое целое, а затем, по команде с Земли, производится расстыковка.
15 апреля 1968 года автоматическая стыковка на орбите двух советских искусственных спутников была успешно повторена.
А 15 сентября 1968 года в Советском Союзе была запущена автоматическая космическая станция «Зонд-5».
После семисуточного полета по трассе Земля — Луна — Земля станция возвратилась на Землю.
Впервые в мире советский космический аппарат, облетев Луну, успешно возвратился на Землю со второй космической скоростью, совершив мягкую посадку в Индийском океане.
Это качественно новое техническое достижение. Оно связано с разрешением сложных задач автоматического управления, аэродинамики, которые встают при входе летательного аппарата в атмосферу со скоростью около 11 километров в секунду. При посадке искусственных спутников Земли начальное движение их в атмосферу не превышает 8 километров, столь большое повышение скорости потребовало резко суженных по направлению движения станции углов входа ее в атмосферу и надежного обеспечения теплозащиты от температуры в 12–13 тысяч градусов, возникающей в слое между ударной волной и поверхностью аппарата.
Плохо человеку, заблудившемуся в глухом лесу. Даже случись дорога или тропка — в какую сторону идти, как выйти к человеческому жилью? Остается лишь положиться на свои голосовые связки и международный сигнал «Ау!». Кто поопытнее, знает: надо сориентироваться по странам света, иначе говоря — точно определить север и юг. А в лесу это не так уж и трудно, даже если нет карты и простейшего из приборов — компаса.
Но с топографической картой и компасом человек знает свое место на суше. А штурману корабля в океане этого уже мало: ему нужны не только квадрант и секстант — ему еще подавай звезды ночью и солнце днем. Впрочем, это могло удовлетворить лишь древних мореходов. А сейчас, чтобы точно проложить на морской карте курс корабля и в любую минуту знать его точное местонахождение в океане, штурман пользуется и лоциями, и сложными таблицами, и радиолокацией. Да и маяков стало побольше.
А кто зажжет маяк для космического путешественника? Жители туманности Андромеды? А положение космического корабля, мчащегося с сумасшедшей скоростью, должно быть строго определенным в каждый момент времени. Чтобы изменять положение корабля в пространстве и корректировать направление его движения, разработана целая система автоматических приборов и механизмов. Ее назвали системой ориентации.
4 октября 1959 года была запущена советская автоматическая межпланетная станция, которая должна была сфотографировать обратную сторону Луны. Система ориентации была включена сигналом с Земли в тот момент, когда станция сблизилась с естественным спутником и оказалась приблизительно на прямой Солнце — Луна. Невидимая землянам часть лунной поверхности ярко освещалась Солнцем, и фотоаппараты наводились на нее путем поворота всей АМС. Система ориентации прежде всего прекратила произвольное вращение станции вокруг центра тяжести, начавшееся в момент отделения ее от последней ступени ракеты-носителя.
Потом солнечные оптические датчики подали сигнал для разворота всей АМС нижним днищем по направлению к Солнцу, и Луна оказалась перед объективами фотоаппаратов. Специальное устройство — своеобразный «видоискатель» — уточнило наводку и разрешило автоматическое фотографирование. Гироскопические датчики фиксировали положение станции, а блок логических электронных устройств и управляющих двигателей осуществлял точное выполнение всех команд автоматов. Как только фотографирование закончилось, система ориентации была автоматически выключена.
Создать надежную систему ориентации космического корабля очень трудно. Маятниковые устройства, например, в условиях невесомости непригодны. На Земле они надежно указывают направление местной вертикали. Но маятник, подвешенный на корабле-спутнике в произвольном положении, так и останется в этом положении и не укажет направления к центру Земли. Ненадежны и обычные гироскопы. При продолжительной работе они «уходят», то есть отклоняются от первоначально заданного направления.
Особенно ответственный момент — включение тормозной двигательной установки при возвращении корабля-спутника на Землю. Малейшая неточность в выполнении расчетной программы — и спутник или начнет снижаться чересчур круто, а значит, будет чересчур высок нагрев его корпуса в плотных слоях атмосферы, или же вместо снижения он поднимается на более высокую орбиту, а запас топлива для торможения будет израсходован. Чтобы этого не случилось, автоматика должна обеспечить точную ориентацию корабля.
В полетах советских космонавтов одна из осей корабля-спутника ориентировалась на Солнце. Сигналы оптических и гироскопических датчиков преобразовывались в электронном блоке в команды системе управления. Корабль автоматически разворачивался и удерживался в нужном положении с большей точностью. Включение системы ориентации и тормозной двигательной установки производилось по сигналам электронным программным устройством.
В кабине космонавта находится удивительный прибор — небольшой глобус. На нем космонавт видит в любое время положение корабля относительно Земли. Он также необходим и для выбора момента включения тормозного двигателя с целью посадки в заданном районе в случае применения для спуска на Землю ручной системы управления.
В общем не заблудится!
На Земле, чтобы не заблудиться, нужно выяснить, где север или юг. А вот в Космосе нужно еще знать, где «верх» и «низ». Ведь там нет силы тяжести, и, летая вниз головой, вы даже этого не почувствуете.
Космические расстояния огромны. «Попасть» в планету ракетой так же трудно, как из ружья — в горошину с километрового расстояния. В полете необходимо очень точно ориентировать корабль, например двигателями или антеннами к Солнцу.
На помощь приходят чувствительные гироскопические приборы. Сердце им заменяет быстро вращающийся маховичок в кардановом подвесе. Кардан устроен так, что корпус прибора можно поворачивать как угодно, не влияя на маховичок. Быстро вращаясь, он обладает одним замечательным свойством: ось вращения его стремится сохранить постоянное положение в пространстве. Нечто подобное происходит с детской юлой: попробуй свали ее, когда она вращается! Вращающийся волчок строптив: он активно сопротивляется резким толчкам, поворачивающим ось.
Гироскопы-волчки бывают весом от нескольких граммов до нескольких тонн (например, для устранения качки кораблей). Есть и естественные волчки — земной шар и… электрон!
Космонавту трудно управлять ракетой при больших скоростях. Как и летчику, если на помощь не приходит автопилот. Это сложный прибор, чутко отзывающийся на всякое отклонение от заданного направления полета. Воздушная яма — и самолет пошел вниз либо уклонился в сторону. «Органы чувств» автопилота немедленно заметят это и пошлют сигналы-команды рулям. Рули отклоняются, и машина возвратится в прежнее положение. Автопилот освобождает летчика от необходимости непрерывно следить за курсом и высотой, а механизм — от нагрузок при ручном управлении.
Один из основных гироскопических приборов — гирокомпас. Он состоит из гироскопа, ось которого благодаря особым устройствам остается параллельной географическому меридиану Земли. Стрелка связана с подвесом гироскопа. Следя за нею, летчик ведет машину по заданному курсу. Гирокомпас можно ориентировать, например, относительно Солнца.
Гироскопы — очень точные приборы. Так, гироскоп, плавающий в жидкости на поплавке, может определить угловую скорость, с какой Земля вращается вокруг Солнца.
Массивный вращающийся маховик-гироскоп обладает и еще одним качеством: разогнанный до очень больших оборотов, он может служить аккумулятором энергии.
Может ли человек стать искусственным спутником? Сам, с помощью только собственных ног? Не спешите говорить «нет». Может. Спутником какого-нибудь астероида, например Гермеса, может стать даже ребенок. Нужно лишь взобраться на местный Эверест и просто шагнуть с вершины. Помахав на прощание рукой, мальчуган может отправиться в кругосветное путешествие. Правда, на Гермесе склонность к странствиям опасна. Вот уж где действительно нельзя оставлять детей без присмотра: оттолкнулся немного сильнее — и уже не вернулся назад! Слишком слабо притяжение астероида.
Зато землянам сложнее совершать такие путешествия: цепи тяготения гораздо прочнее. На Гермесе парнишке хватит скорости 70 сантиметров в секунду, чтобы очутиться в невесомости, а на Земле нужно 7,9 километра в секунду — в 10 тысяч раз больше, чтобы только уравнять притяжение. Ноги тут уже не помогут. Приходится строить ракеты. Только они способны вывести на орбиту спутник. Он несется с первой космической скоростью. За полтора часа вокруг света. Кораблям Магеллана понадобилось три года.
Но скорость спутника — только первая ступень в Космос. Чтобы совсем вырваться из цепких рук земного притяжения, нужна вторая космическая скорость: 11,2 километра в секунду — на меньшее Земля не согласна. И, даже вырвавшись из объятий земных, мы попадаем в другие… Автоматическая станция, запущенная в сторону Луны 2 января 1959 года, приобрела вторую космическую скорость и стала… пленницей Солнца. Чтобы убежать от Солнца, требуется… 16,6 километра в секунду. Так что у космического «автомобиля» должно быть три скорости. Первая — на спутник. Вторая — к планетам. Третья — к звездам. И каждый космонавт назубок помнит эти три скорости: 7,9; 11,2; 16,6.
Почти сто лет назад Жюль Верн послал своих героев на Луну. Но когда вагон-снаряд, пущенный из пушки, достиг невидимой с Земли стороны Луны, тут даже мастер фантазии решил, что самое лучшее — скрыть загадочное полушарие в глубоком мраке от глаз путешественников. «Астрономы полагают, — говорится в романе „Вокруг Луны“, — что невидимое полушарие Луны по своему устройству совершенно сходно с видимым… Но что, если атмосфера существует именно на той стороне? Что, если воздух и вода породили жизнь на этих материках? Что, если там еще существует растительность? Что, если благодаря всем этим условиям там живет и человек? Сколько интересных вопросов можно было бы разрешить, если бы хоть одним глазком взглянуть на невидимое полушарие! Сколько загадок было бы разгадано на основании подобных наблюдений! И какое было бы наслаждение хоть мельком полюбоваться миром, доселе скрытым от человеческих взоров!..»
Это наслаждение доставила людям советская межпланетная станция, которая в октябре 1959 года обогнула Луну, сфотографировала ее и передала изображение на Землю.
Как же был сделан этот снимок?
Помните оснащение экспедиции астронавтов, посланных в пушечном ядре на Луну? Подзорная труба, секстант, термометр… Вот и все. А весил вагон-снаряд почти 8 тонн.
В тридцать раз легче была межпланетная станция.
Ее вес 278,5 килограмма. А сколько на ней разместилось разнообразной аппаратуры, приборов! Крошечных, но таких совершенных!
Чтобы измерить температуру за бортом, герои Жюля Верна выбрасывали термометр наружу на бечевке. При этом они едва не превратились в ледяные статуи от хлынувшего в щель страшного холода.
На межпланетной станции все делалось автоматически. Огибая Луну за сотни тысяч километров от Земли, станция по радио получила команду: «Начать фотографирование». И тотчас ракетные двигатели повернули станцию таким образом, что фотообъективы нацелились на Луну. Откинулась крышка, и фотоаппарат начал съемку. Пленка поползла к двум объективам. Приборы рассчитывали и ставили нужную выдержку. А фотолаборатория-автомат обработала пленку, проявила ее, закрепила, высушила.
Автоматическая станция уже летела к Земле, когда поступил приказ: «Начать телепередачу!»
Мощность телевизионного передатчика была очень небольшая — всего несколько ватт, во много тысяч раз слабее мощности земных станций. А эти слабые сигналы должны были пройти 470 тысяч километров. И все же они не затерялись. Их принимали и усиливали на Земле. И изображение, которое появилось на экране, было очень четким. С него и сделали известные всем снимки.
Теперь, рассматривая первую в мире карту лунного полушария, мы видим на ней родные, близкие нам имена и названия.
20 июля 1965 года автоматическая станция «Зонд-З» почти не оставила «белых пятен» на обратной стороне Луны. Всего лишь полтора миллиона квадратных километров (из 19 миллионов, которые составляют обратную сторону Луны) остались недоснятыми. Обратная сторона разительно отличается от видимой. Там очень мало морей, зато гораздо чаще встречаются мореподобные впадины — талассоиды; дно этих впадин сплошь усеяно кратерами. Обнаружены также удивительные цепочки кратеров, поперечники которых 10–30 километров. Эти цепочки тянутся на сотни километров.
«Зонд-З» сфотографировал, кроме того, часть видимой стороны Луны и ряд районов, снятых «Луной-3». Это позволило «привязать» вновь открытые объекты к общей селенографической карте.
Передав на Землю полученные изображения, «Зонд-З» продолжил свой путь в глубины солнечной системы.
31 января 1966 года мощная советская ракета-носитель вывела на околоземную орбиту тяжелый спутник. Не успел он завершить полный оборот вокруг Земли, как были выключены двигатели последней ступени, которые разогнали станцию до скорости, близкой ко второй космической. Вес станции, когда она легла на лунный курс, составлял 1583 килограмма.
1 февраля была произведена коррекция траектории, и уже ничто не могло приостановить неукротимый бег «Луны-9». Впереди была Луна! Время от времени земные станции слежения проводили сеансы связи с «девяткой», чтобы удостовериться в нормальном функционировании всех бортовых систем.
3 февраля в 16 часов на станцию были переданы исходные данные для торможения и программа спуска. Скорость станции в этот момент равнялась 2,6 км/сек. Такое стремительное движение станции предполагало и стремительный разворот действий. Станция повернулась тормозным двигателем к Луне, и, когда до поверхности оставалось 75 километров, он был включен и за 48 секунд погасил скорость до нескольких метров в секунду, то есть до скорости бегущего человека. В непосредственной близости от лунного грунта автоматическая станция отделилась от тормозной двигательной установки, чтобы прилуниться на нетронутом ландшафте. В момент соприкосновения с грунтом сработали амортизирующие устройства, которые окончательно погасили скорость, и «Луна-9» замерла на поверхности нашего естественного спутника. В это время над Луной взошло Солнце. Ювелирная точность, с которой проводились все маневры, позволила произвести посадку вблизи утренней части лунного терминатора, то есть на границе дня и ночи. Лунным утром наиболее благоприятны температурные условия для работы станции и, кроме того, лучшая контрастная видимость.
Сразу после посадки, подобно долькам надрезанной кожуры апельсина, раскрылись лепестки защитной оболочки и мягко опустились на грунт, удерживая станцию в нужном положении. Раскрылись антенны, и уже через 4 минуты 10 секунд после посадки начался первый радиосеанс связи с Землей. Герметичный корпус, из основания которого выходят лепестки, надежно защищал аппаратуру (радиосистему, телесистему, систему терморегулировки, источники энергопитания). Головка телекамеры, расположенная на высоте 60 сантиметров над лунной поверхностью, обеспечивала видимость в радиусе 1,5 километра. Вблизи своего основания камера «видела» детали так же четко, как человек с высоты своего роста. Телеглаз менял чувствительность в зависимости от освещения. Станция, располагаясь на пологом склоне, была наклонена на восток, в сторону восхода Солнца, и смотрела немного вниз. Полная панорама (6 тысяч строк) передавалась за 100 минут.
Телевизионные изображения передавались в течение трех сеансов.
Во время первого сеанса телепередачи Солнце находилось на высоте в 7 градусов над поверхностью Луны. Тени были длинные, обнаруживая малейшие неровности, но при этом терялись многие детали. Ко времени второго сеанса высота Солнца достигла 13 градусов, и длина теней уменьшилась вдвое. Наиболее эффектна панорама третьего сеанса, когда высота Солнца составляла 27 градусов: тени еще достаточно хорошо подчеркивают впадины и выступы с крутыми краями.
«Луна-9» провела 7 сеансов радиосвязи общей продолжительностью в 8 часов 5 минут, 3 сеанса телесвязи, передав на Землю огромное количество информации.
24 декабря в 21 час 01 минуту на поверхность Луны совершила посадку еще одна АЛС (автоматическая лунная станция) — «Луна-13». Опыт, накопленный при запуске АЛС «Луна-9», дал возможность внести усовершенствования в конструкцию новой станции. «Луна-13» имела 4 лепестковые и 4 штыревые антенны, телевизионное устройство и два механизма выноса приборов. Измерения, проведенные с помощью грунтомера, а также величина перегрузки, возникающей при посадке АЛС, позволили сделать очень важные выводы о механических свойствах лунного грунта. Измерения показали, что плотность лунного вещества на поверхности не превышает одного грамма на кубический сантиметр.
«Луна-13» опустилась в западной части океана Бурь на обширной равнине «морского типа», в 400 километрах от места посадки «Луны-9». Для ученых возможность сравнения данных, полученных «Луной-9» и «Луной-13», открывает широкое поле деятельности для уточнения возникающих гипотез, создания новых теорий и т. д.
Год 1966-й оказался очень богатым лунными запусками. Две станции осуществили мягкую посадку на Луну, три — были выведены на окололунные орбиты. Сначала все автоматические станции шли одной дорогой, но потом пути их разошлись. Траектории «Луны-9» и «Луны-13» после коррекции были направлены в центр Луны, и непосредственно у ее поверхности их скорость упала до нуля. При выводе же на орбиту спутника траектория после коррекции проходила мимо Луны, и в заранее рассчитанной точке тормозной двигатель снижал скорость космического аппарата, переводя его на селеноцентрическую орбиту. У «Луны-10», «Луны-11», «Луны-12» есть много общего, есть и различия. Каждая последующая станция создавалась с учетом предыдущего опыта.
«Луне-10» предстояло потрудиться в поте лица. Прежде всего надо было измерить магнитное поле, выяснить радиационную и метеорную обстановку в окрестностях Луны. Магнитометр, установленный на «Луне-10», по чувствительности в 15 раз превосходил прибор, установленный на «Луне-2», а этот прибор показал, что у Луны если и есть магнитное поле, то в тысячу раз слабее земного. Исследование орбиты «Луны-10» позволило астрономам уточнить гравитационное поле, форму Луны, ее массу.
«Луна-10» позволила также составить «температурную карту» нашего естественного спутника.
«Луна-11» во многом повторила исследования «Луны-10». Однако наклонение ее орбиты к плоскости лунного экватора составляло 27 градусов, а у «Луны-10» — 72 градуса. Поэтому новые данные помогли уточнить различные физические характеристики Луны.
«Луну-12» вывели на более вытянутую эллиптическую орбиту: апоселений — 1740 километров, периселений — 100 километров. Проходя периселений, она производила съемки лунной поверхности.
Теперь ученые располагают целым набором лунных фотографий: с высоты 11 тысяч километров («Зонд-З»), 100 километров («Луна-12») и менее метра («Луна-9», «Луна-13»).
Округлые и удлиненные, бесцветные и раскрашенные, иногда горящие холодным огнем, они окружают нас всюду, находятся там, куда не ступала нога человека. Они работают на нас в огромном химическом комбинате, называемом почвой, старательно очищают поверхность суши и морские пучины от нечистот, они же, подкрадываясь, наносят нам смертельные удары. Вы уже догадались — речь идет о вездесущих бактериях.
Микроскопические существа были пионерами жизни на нашей планете. Они наиболее вероятные обитатели всех планет, где есть минимальные условия для жизни. Бактерии могут быть там, где для других жизни нет, потому что они наиболее неприхотливы.
Когда советский человек посылал на Луну вымпел своей державы, он подумал о том, как бы не заселить ее земной микрофлорой. Это была бы непоправимая потеря для науки: Луна могла лишиться своего девственного облика — стать заселенной земной жизнью. Даже если на Луне есть собственная, лунная, жизнь, земные существа могли бы победить ее в борьбе за существование.
Предотвратить случайное заселение других планет земной микрофлорой необычайно сложно. Можно про-стерилизовать все оборудование и одежду. Но попробуйте простерилизовать самого человека, его кишечник!
Глубоко эшелонированная оборона защищает нас от микробов. Иммунитет помогает отбивать их ежедневные наскоки. Но иногда они прорываются внутрь организма и преодолевают защитные силы. И так происходит с растениями и животными, несмотря на то, что иммунитет вырабатывался миллионы лет. Не окажутся ли микросущества, обитающие на других планетах, нашими злейшими врагами? Как оградить человека от их атак?
Микробы могут быть занесены на Землю с теми приборами, которые будут посланы и возвращены человеком на Землю. Значит, надо познакомиться с инопланетной микрофлорой на расстоянии. Сейчас проектируются автоматические лаборатории, снабженные микроскопами и другой техникой микроскопического исследования, приборами для проведения химических и биологических исследований и передачи полученных результатов на Землю методами радиотелеметрии. Вот такие станции, исследовав образцы почвы, воздуха, воды, смогут найти и изучить бактерии и передать информацию на Землю.
Стоит ли заселять Луну, Марс, Венеру и другие планеты? Слово за космическими микробиологами. Они решат, какие микроорганизмы будут пригодны для этого. А может быть, овладев до конца секретами наследственности, создадут искусственные. Микроорганизмы, пионеры земной жизни, возможно, станут и первыми поселенцами на других, ныне безмолвных и пустынных планетах.
Шел четвертый год с начала космической летописи человечества. Еще мир не знал имени первого космонавта, еще Луна не испытала мягкого прикосновения металла, обработанного рукой разумного существа, а человек уже бросил дерзкий вызов головокружительным космическим расстояниям: 12 февраля 1961 года в путь к Венере отправилась автоматическая межпланетная станция. Человек как бы заявлял природе: «Околоземное космическое пространство прощупано спутниками и автоматическими станциями, но я не собираюсь на этом останавливаться». Спутники-автоматы поработали на славу, человек пройдет за ними в околоземной Космос, а автоматы посылаются на новый рубеж, на передовую линию — к планетам.
Автоматическая межпланетная станция «Венера-1» запускалась по этапам. Вначале на орбиту вокруг Земли вывели тяжелый спутник. Это был «космодром». С него стартовала космическая ракета, от которой через некоторое время отделилась станция весом 643,5 килограмма. Она похожа на гигантскую бабочку. Ее «крылья» — солнечные батареи, источник питания приборов. Станция должна была передать информацию в момент наибольшего сближения с Венерой. Но через полмесяца после запуска связь со станцией была потеряна.
Природа торжествовала победу, но человек не сдавался: в путь отправился «Марс-1», американские космические аппараты «Маринер».
14 июля 1965 года «Маринер-4», запущенный 28 ноября 1964 года, приблизился к Марсу на минимальное расстояние 9850 километров, пройдя 523 миллиона километров за 228 дней. При пролете планеты была включена телевизионная камера, с помощью которой за 26 минут ее работы удалось получить 21 изображение отдельных районов поверхности Марса.
12 и 16 ноября 1965 года стартовали советские станции «Венера-2» и «Венера-3». Они покидали околоземную орбиту со скоростью 11,5 километра в секунду.
Ошибка в скорости на один метр в секунду привела бы к промаху у Венеры в несколько десятков тысяч километров. Но ошибки не было, и «Венера-2» прошла от «утренней звезды» на расстоянии около 24 тысяч километров. Задача «Венеры-3» была посложней: она должна была попасть точно в «яблочко» — в центр видимого с Земли диска планеты. Для этого через сорок дней после старта, когда станция удалилась от Земли на 13 миллионов километров, была проведена коррекция траектории. Ориентирами при этом служили Солнце и звезда Канопус. На борт станции по командной радиолинии была передана информация о времени коррекции, величине и направлении изменения скорости. Подтвердив правильное получение команд и запомнив их, «Венера-3» автоматически выполнила дальнейшие операции. Потом в течение полутора месяцев продолжались наблюдения и измерения траектории. Они показали, что станция опустится где-то недалеко от центра диска Венеры.
Спускаемый аппарат станции «Венера-3» — шар диаметром 900 миллиметров — должен был опуститься с помощью парашюта на поверхность планеты. Посылка с Земли содержала вымпел — модель глобуса, внутри которого медаль. На одной стороне медали — герб СССР, на другой — планеты солнечной системы, причем положение Земли и Венеры соответствует моменту финиша станции. При приближении станции к Венере было зарегистрировано сильное повышение температуры. Последний сеанс связи, подтверждающий посадку, не состоялся… Богиня опять предпочла остаться неразгаданной.
И только «Венере-4» удалось дойти до поверхности планеты. Это случилось 18 октября 1967 года. Все маневры осуществлялись с ювелирной точностью. После 114-го сеанса связи станция, находившаяся четыре с лишним месяца в пути, перешла на автоматическую программу проведения последнего сеанса. Около 6 часов утра по московскому времени миниатюрные ракетные двигатели развернули ее для последнего припланетного сеанса связи, при котором использовалась направленная антенна. В 7 часов 34 минуты от орбитального отсека станции отделился спускаемый аппарат и нырнул в атмосферу. Затем в небе Венеры распустился парашют. Одновременно раскрылись антенны, и на Землю пошла информация, о которой веками мечтали ученые.
На поверхность Венеры мягко опустился драгоценный груз — научная лаборатория и вымпелы с золотым гербом Советской страны. Первая АМС появилась на территории иной планеты — первая в огромном ряду ее сестер, которым предстоит столь «близкое» знакомство с членами солнечной семьи.
Пройдут годы, и по трассам, проложенным автоматическими межпланетными станциями, устремятся к Марсу и Венере корабли с людьми. А автоматы-первопроходцы будут вести разведку удаленных планет солнечной системы.
Читатель, вероятно, догадался, что речь идет не о природном явлении, а о спутниках связи.
Все, конечно, знают, что есть спутники связи «Молнии» и другие. Они там высоко в небе что-то отражают, и мы на Земле эти сигналы принимаем — и все. Однако в действительности дело обстоит не так уж просто. Спутник-ретранслятор — это не зеркало с ушками, а небо — не стена в прихожей, на которую это зеркало можно точно навесить с помощью пары гвоздей. Вывод спутника связи — сложнейшая инженерная задача, которую нужно решить с высокой степенью точности. На советском спутнике «Молния» удалось, кроме того, справиться с еще одной важной проблемой — обеспечить постоянную направленность бортовых антенн на Землю. У советских спутников связи перед американскими то преимущество, что они имеют мощные передатчики (40 ватт), в то время как мощность передающих устройств у американцев в несколько раз меньше. Естественно, что при большой мощности передатчика значительно удешевляется наземная приемная сеть, стоимость которой составляет львиную долю стоимости всей системы. Дешевую и надежную наземную приемную станцию можно будет устанавливать даже в не очень крупных городах — именно тогда трансляция через спутники превратится в реально обоснованную и экономически целесообразную систему всемирной связи.
Но до этого предстоит решить еще немало проблем. Например, весьма существен выбор орбит спутников. Использование от трех до шести спутников, выведенных на синхронные экваториальные орбиты, имеет тот недостаток, что районы, достаточно удаленные от экватора, оказываются вне досягаемости. Для спутников «Молния» была выбрана эллиптическая орбита с высотой апогея 40 тысяч километров в северном полушарии и периодом обращения 12 часов. Совершая два витка в сутки, «Молния» обеспечивает связь как на территории СССР, включая полярные районы, так и на территории многих стран Европы, Азии и других континентов. Уже сейчас у нас в стране работает сеть станций «Орбита», принимающих передачи программ Центрального телевидения, транслируемых через спутник «Молния-1».
Эксперименты продолжаются. Успешно проведен обмен программами цветного телевидения через Космос между Москвой и Парижем, ведутся двусторонние телефонные переговоры Москва — Космос — Владивосток. Правда, собеседникам на собственном опыте пришлось убедиться, что скорость распространения электромагнитных колебаний не бесконечная — слово летело в Космос целую четверть секунды, но это не мешало нормальной телефонной беседе, тем более что слышимость была лучше, чем бывает иногда при разговоре московских абонентов.
У связных спутников большое будущее: можно не сомневаться, что они будут использоваться не только для дальней связи между наземными пунктами, но и для связи с самолетами, кораблями, обитаемыми орбитальными станциями и космическими кораблями, летящими к другим планетам. Пролетая над материками и странами, спутники связи помогут народам лучше узнать друг друга, чем сослужат неоценимую службу делу взаимопонимания и прочного мира.
По своей популярности среди остряков метеорологи, вероятно, не уступают управдомам. Над ними подшучивают все, кому не лень, начиная с туристов, укладывающих рюкзаки, и кончая конферансье, собирающимся на пенсию. И мало кто знает, сколь трудна их работа, которая в чем-то сродни труду криминалистов…
Преступник скрылся, почти не оставив следов. Его случайно видели несколько человек, чьи показания могут оказаться решающими. Каждый свидетель — в меру своей наблюдательности — опишет преступника, сообщив его приметы. Так возникнет словесный портрет, на основании которого профессионал художник воссоздает облик разыскиваемого лица. Нарисовать-то он нарисует, а вот будет ли сходство с оригиналом — это уж как повезет.
Метеорологи, к счастью, не имеют дела с преступлениями — неразумную природу не обвинишь в злонамеренных действиях. Их задача — если не предупредить (этого пока делать не научились), то по крайней мере предугадать, как поведет себя слепая стихия погоды. Но нелегко быть пророком, если не хватает информации. А ведь служба погоды имеет дело, по существу, с тем же всего лишь словесным портретом. Она получает сведения из разных мест и все-таки сидит на голодном пайке. Даже если бы метеостанции по всей планете отстояли бы друг от друга на расстоянии 100 километров (а такая сеть есть только в самых населенных районах), и тогда 90 процентов облачного покрова Земли оставались бы недоступны для наблюдения.
Авторитет пророков погоды сейчас начинает возрастать. Их предсказания теперь берутся с неба — в самом прямом и отнюдь не ироническом смысле слова. На орбиты выведены разведчики, собирающие сведения об облаках, — метеорологические спутники. Как и все рукотворное в Космосе, метеоспутники подчиняются закону: «Максимум возможностей на килограмм веса». Поэтому солидная «метеолаборатория плюс телецентр» напоминают изящную серебристую бабочку. Едва спутник выходит на орбиту, как раскрываются крылья солнечных батарей, которые все время стараются стать перпендикулярно солнечным лучам, чтобы обеспечить максимум электроэнергии. Солнечные батареи питают все бортовое оборудование спутника.
Телевизионные камеры включаются, как только Солнце покажется из-за горизонта, и работают весь «спутниковый» день. Отдыха спутнику не положено. Во время «спутниковой» ночи инфракрасная аппаратура дает изображение, которое потом с помощью особых систем преобразуется в карту облачности.
Кроме снежного покрова, облачности и ледовых полей, спутник обращает внимание и на потоки радиации, отраженной и излучаемой системой «Земля — атмосфера». В его бортовом хозяйстве множество электронных запоминающих и передающих устройств, которые помогают сохранить сведения и передать их наземным службам. И на все это им дается только полтора часа.
Когда спутник завершает очередной патрульный виток, информация, полученная во время предыдущего, уже должна быть обработана. После этого ее передают по прямым проводам всем заинтересованным районам и странам.
В Советском Союзе создана экспериментальная система «Метеор». Она состоит из находящихся на орбитах метеорологических спутников и пунктов сбора, обработки и распространения метеорологической информации, которая используется оперативной службой погоды в интересах народного хозяйства и для международного обмена.
Создание единой международной сети спутников погоды позволит давать точный прогноз всех метеоявлений. Это сохранит множество людских жизней и сэкономит немалые средства. Особенно ценны их сообщения из тех мест, где почти нет наземных метеостанций, но где зачастую и «готовится» погода (океаны, полярные области, пустынные и горные районы).
Рождение первенца помнят все. Фотография новорожденного обошла газетные полосы пяти континентов мира. Его тоненький голосок «бип-бип» слушали радиостанции всей планеты. Дату запуска второго и третьего назовет теперь не каждый. Привычными стали торжественные позывные Московского радио и ликующий голос диктора, читающего сообщение ТАСС. Сейчас рождение их младших братьев, которым дают имена «Космос» номер такой-то, можно заметить только по коротким информациям в газетах и по радио. Они рядовые труженики космического фронта. Трехзначной цифрой выражается номер очередного посланца Земли.
Одни из них прожили яркую, но короткую жизнь, выполнив все, что им было поручено. Другие еще десятки лет будут навивать околоземные витки, добывая научную информацию. Когда появилась возможность побывать в Космосе, специалисты по физике, химии, астрономии, биологии, кибернетике обнаружили, что для земных нужд этих наук необходимы исследования в лаборатории с названием «Вселенная».
Но спутник не Ноев ковчег, его не сделаешь универсальным, чтобы поместить все приборы. Для одних исследований достаточно химического источника энергии, для других — более продолжительных, но требующих меньшей мощности, желательна установка солнечных батарей. Для решения некоторых задач нужна ориентация на Солнце или на Землю, то есть система ориентации Если необходимо сохранить научную аппаратуру, то не обойтись без тормозной двигательной установки и парашютной системы; «Космос-110» с животными — пример этому.
В общих чертах «Космосы» выглядят так. Их корпус похож на среднеазиатскую дыню, которая внутри разделена на три отсека. В них располагаются научные приборы, обслуживающая аппаратура и источники питания. Снаружи на корпус крепятся различные датчики. «Космосы» разведывают радиационную опасность, исследуют космическое излучение и радиационные пояса, изучают ионосферу. «Космос-5», например, зарегистрировал последствия американского высотного ядерного взрыва, в результате которого возник искусственный радиационный пояс.
Много нового узнали мы об атмосфере, о влиянии на нее солнечной активности. Интересно, что средняя плотность атмосферы с 1958 по 1964 год на высоте 300 километров уменьшилась в 3,5 раза. «Космосы» помогают предсказывать погоду, искать полезные ископаемые, позволяют уточнить форму Земли.
Если бы существовал музей метеорной опасности, наверное, главным экспонатом там была бы… Луна. Бесчисленные кратеры и цирки, оспинками изъевшие лик Луны, по мнению многих ученых, не что иное, как следы бомбардировки метеорами. А диаметр этих «оспинок» достигает сотен километров.
Гигантская природная праща — силы тяготения — раскручивает метеоры до громадных скоростей (10–70 километров в секунду). Именно эти скорости превращают их в грозные снаряды. Встреча космического лайнера с куском железа размером со спичечный коробок окончится катастрофой.
Основная доля «твердой составляющей» межпланетной среды — микрометеоры — мельчайшие частицы, образующиеся при распаде комет и столкновениях астероидов. В дальних космических рейсах — скажем, к Марсу, Венере — эти «аборигены» Космоса очень опасны. Придется с ними считаться и при создании долгоживущих научных станций — спутников. Расчеты показывают, что уже примерно в течение десяти дней в каждый квадратный метр поверхности спутника или корабля обязательно ударит частица весом в миллионную долю грамма. Такая пылинка способна пробить стенку корабля и вызвать разгерметизацию кабины.
Конструктор космических аппаратов обязан знать все последствия метеорной бомбардировки. Поэтому космические материалы и конструкции еще на Земле подвергают метеорной атаке.
Метеорные частицы состоят из обыкновенных земных материалов, и, для того чтобы их «смоделировать», достаточно взять, например, железную дробинку. Но истинным метеором она станет только в том случае, если ее разогнать до космической скорости. В лабораториях разгоняют пылинки и дробинки до 10–15 километров в секунду. Делать это можно разными способами: взрывать специальные «многоступенчатые» заряды; применять хитроумные «газовые пушки», выстреливающие «метеор» в вакуум. Вся мощь арсенала современной науки брошена на борьбу с метеорной опасностью.
Внизу, на Земле, была тропическая жара, а летчика пробирал адский холод. Толстая одежда полярника, обогрев кабины не помогали. Лишь ток, бегущий по вплетенным в костюм проволочкам, позволял размышлять и работать.
На высоте холодно…
Малькольм Скотт Карпентер понял, что система терморегулирования космического корабля несовершенна. На первом витке температура в скафандре повысилась почти до 30 градусов. Ее удалось снизить через полтора часа путем увеличения расхода воды в системе охлаждения. За время полета Карпентер потерял 3 килограмма веса.
На высоте страшная жара…
Герман Титов видел, что снаружи светится разноцветными огнями раскаленный воздух, обтекающий «Восток-2». В кабине же было как в комнате — плюс 22. «Знаю, ничего опасного не произойдет, — говорил космонавт. — Тепловая защита корабля надежна и неоднократно проверена в полетах».
На высоте нормально…
Тепловая защита. В жаркие дни жители Средней Азии неплохо себя чувствуют в шубах и папахах: тело защищено от вторжения свирепого Солнца — от 50, 60, 70 градусов. Шубу против тепла надевают и летательные аппараты. Сначала самолеты обшили себя покровом из титанового сплава — стал не страшен нагрев до 370 градусов (при скорости до 3600 километров в час!). Алюминиевая обшивка при такой температуре потеряла бы 4/5 прочности.
Но даже титановое или бериллиевое одеяние не задержит нагрев, возникающий при полете современных летательных аппаратов. На помощь спешат керметы, как называют новые материалы, рожденные союзом керамики и металла. Они не боятся нагрева.
Увы, космическим кораблям, особенно при возвращении их на Землю, и этого мало. Конструкторам приходится идти на новые ухищрения: защитную обмазку и потеющую обшивку.
Защитная обмазка — это шуба многослойная: керамическое покрытие, оплавляющееся и обгорающее при входе в плотные слои атмосферы.
Иначе выглядит другой вид термической брони — потеющая обшивка: металлокерамические пористые материалы: через поры выдавливается вода. Под действием высоких температур вода закипает, образовавшийся пар уносится прочь, отводя с собой значительную часть тепла. В общем почти то же, что происходит с нашей кожей в жаркий денек…
Вначале было дерево. И огонь первобытных костров. И неровный жар каминов. И слабое усилие парового котла.
А потом был уголь. И маленькие солнца вспыхивали под потолками. И стальная паутина железных дорог опутывала Землю.
И еще была нефть. С ней появились двигатель внутреннего сгорания и реактивный двигатель. И машины, пожирающие километры, и самолеты, сократившие расстояния.
Энергия, запасенная в ископаемом топливе и освобожденная человеком, несла ему независимость и власть над силами природы. Топливо помогало человеку преображать Землю, завоевывать пространство и время.
Но только на Земле. Только у себя. Не дальше порога земного притяжения.
А взоры людей устремлялись вверх. К чужим мирам. В неизведанное. Так рождалась мечта. Она двигала людьми, но не могла двигать ракеты. Нужно было новое топливо. Мощное, чтобы преодолеть земное притяжение. Энергоемкое, чтобы ракета была как можно легче. Плотное, чтобы в баках помещалось его как можно больше.
Мечта двигала людьми. В лабораториях ученые воплощали ее в реальность. Они рассчитывали и проверяли тысячи вариантов. Постепенно круг поисков сужался. В кольце изысканий остались четыре группы:
Топлива, выделяющие энергию при окислении.
Эндотермические вещества, выделяющие энергию при распаде на элементы или группы атомов.
Свободные радикалы — химически активные «осколки» молекул.
Наконец, ядерные топлива.
Первая группа самая большая. И самая старая. Но химия внесла в нее много нового.
Обычное топливо, сжигаемое на Земле, окисляется кислородом воздуха. А ракета, летящая в космическом пространстве, не может рассчитывать на даровое окисление. И часть баков ракеты заполняют специальные химические вещества — окислители.
Некоторые из них — со стажем. Кислород, сжиженный для уменьшения объема. Азотная кислота выгодно отличается от других окислителей: в смеси с четырехокисью азота способна долгое время храниться, не меняя своего химического состава. Поэтому окислителями на основе азотной кислоты можно заполнять ракеты, постоянно готовые к запуску. Например, зенитные.
Некоторые выступают в окислительном амплуа впервые. Озон «солиднее» кислорода на один атом. Фтор — очень сильный окислитель. Второй по силе — три-фторид хлора. Он настолько активен, что легко поджигает даже стеклянную вату, из которой обычно делают огнепреградительные средства. Перекись водорода — знакомое всем по домашней аптечке кровоостанавливающее и дезинфицирующее вещество. Еще во время второй мировой войны она использовалась немцами в реактивных истребителях-перехватчиках «мессершмитт-163».
Однако новизна есть и в том, что окисляется. В самих горючих. Помимо керосина, спирта, примененного немцами в ФАУ-2, жидкого водорода — наиболее теплотворного химического элемента, но, к сожалению, «вспыльчивого», ракетная техника осваивает новые классы химических соединений. Те, которые раньше в качестве горючих не применялись.
Вот некоторые из них. Диметилгидразин, у которого два атома водорода поменялись на две метиловые группы. Гидразин-гидрат — сосед перекиси водорода по «мессершмитту-163». Бораны — соединения водорода с бором — третьего по теплотворности элемента. Наконец, как это ни покажется странным, металлы. Точнее — взвеси порошкообразных металлов, лучше всего магния, в углеводородах, например в керосине. Это очень скромные по своим окислительным аппетитам виды топлива. Они расходуют на сгорание в четыре-пять раз меньше кислорода, чем керосин.
Последние три группы — в основном будущее ракетной техники. Можно по-разному оценивать сроки технического осуществления этих проектов, но успехи химии и физики делают их вполне соизмеримыми с нашим терпением.
Людям нужна энергия. Не только каждому человеку в отдельности (в конце концов это его личное дело), но и всему человечеству. И ее ищут уже много веков. Обшарили земной шар, проникли в его недра и раздобыли уголь и нефть, построили плотины и даже ветряные мельницы, чью силу испробовали на себе некоторые всемирно прославленные герои.
Но аппетит приходит во время еды. Человечество решило воспользоваться жизненным опытом известной старухи и тоже стало подумывать о том, как бы приручить золотую рыбку, чтоб она сама ему служила и была б у него на посылках, благо перспектива разбитого корыта ему не грозила. И люди стали эксплуатировать Солнце.
Говорят, что впервые это сделал 22 века назад Архимед, который сжег римские корабли с помощью солнечных зайчиков от сотен маленьких ручных зеркал. Сейчас столь однобокое использование солнечных способностей удовлетворить уже не может. На повестке дня — применение солнечной энергии для нужд человека на Земле и в Космосе.
Чем же привлечь Солнце? «Приманкой» служит один из самых распространенных элементов — кремний, который мы буквально каждый день топчем ногами. Правда, он чересчур общителен и попадается, как правило, в виде соединений. Для солнечных же батарей требуется кремний исключительной чистоты. Этот золотник дорог, зато мал, а ведь в Космосе котируется единственная валютная единица — грамм. Поэтому у солнечных батарей, которые гораздо легче других аккумуляторов, большое будущее.
Конечно, и кремниевые батареи не без греха: коэффициент полезного действия не очень-то высок, да к тому же он понижается при нагревании: солнечные батареи боятся Солнца, вернее — инфракрасной части его спектра.
Но оказалось, что можно использовать и эту самую горячую часть — нужно лишь обратиться к другим солнечным батареям — термоионным. Еще Томас Эдисон обнаружил эффект диода, то есть эффект эмиссии электронов из электрода и протекание слабого тока за счет этой эмиссии, к.п.д. у такого диода — одна стотысячная процента. Однако ученые, подобрав специальные материалы и тепловые режимы, сумели повысить к.п.д. в 2 миллиона раз, а 20 процентов — это уже совсем другой разговор.
Солнечным и несолнечным преобразователям энергии найдется место под Солнцем.
Плазмой называют четвертое состояние вещества. В отличие от жидкого, твердого и газообразного, где атомы ведут себя пристойно, в состоянии плазмы они могут «оголиться» вплоть до ядер, а электроны начинают вести самостоятельную жизнь. Как в заурядной пьесе, в плазме отрицательного и положительного поровну. В электрическом смысле плазма нейтральна. Она может быть холодной и горячей. Миллионные температуры горячей плазмы привлекают физиков, осуществляющих термоядерную реакцию, а создатели космических двигателей «не брезгуют» и холодной. 3,5–10 тысяч градусов их пока удовлетворяют.
С такой плазмой вы сталкиваетесь гораздо чаще, чем думаете. Например, луч света в темном зале кино бросает угольная дуга — это между двумя электродами горит плазменный шнур.
Мощные электрические дуги дают температуры значительно большие, чем любая химическая реакция. Если разогревать газообразное рабочее тело в пламени такой дуги и выбрасывать через сопло космического двигателя, можно получить скорости истечения 15–20 километров в секунду. В пять раз больше, чем у самых совершенных химических ракет. Причем скорость выходящего из сопла газа у такого электродугового или электрического плазменного двигателя легко регулировать.
Гораздо больших скоростей истечения — до 100 километров в секунду — можно достичь в электромагнитных плазменных двигателях. Здесь конструкторы пользуются тем, что плазма — великолепный проводник тока. Как известно, проводник с током в магнитном поле получает ускорение. На этом принципе работают все электромоторы. Поэтому плазму помещают в магнитное поле, пропускают через нее электрический ток, а дальше все происходит по правилу «трех пальцев».
Ракеты с такими двигателями требуют значительной электрической мощности — примерно 100 киловатт на каждый килограмм тяги. Откуда ее взять? Можно использовать небольшие ядерные реакторы. Можно попытаться использовать энергию Солнца. Например, с помощью зеркал нагревать воду в каком-то котле и потом, пуская пар через турбину, получать электроэнергию или же обратиться к фотоэлементам, термоэлектрическим генераторам.
Использовать такие ракеты в Космосе очень заманчиво. Они требуют гораздо меньше горючего, чем химические, и, следовательно, гораздо легче их. И лететь могут дальше. Правда, стартовать с Земли плазменные корабли (как и ионные) должны все же с помощью химических ракет. Их собственная тяга мала.
Первое «крещение» плазменных двигателей состоялось на борту советской автоматической станции «Зонд-2» в декабре 1964 года. Эти двигатели использовали в качестве управляющих органов в системе ориентации, абсолютно необходимой для любого современного космического аппарата. Система ориентации обязана сохранять заданное положение аппарата в пространстве или изменять его, если в этом возникает необходимость. Она должна, например, следить за тем, чтобы на панели солнечных батарей попадало максимум энергии Солнца, иными словами, чтобы они всегда были перпендикулярны его лучам, направлять на Землю бортовую антенну во время сеанса связи.
Если вдруг автоматическая станция отклонится от курса, система ориентации должна повернуть аппарат, чтобы можно было включить двигатели системы коррекции и исправить ошибку.
Плазменные двигатели можно использовать также для перевода спутников с одной орбиты на другую, для выполнения различных маневров при сборке околоземных космических станций. Наконец, они могут служить и «маршевым двигателем» для межпланетных полетов. Возможно, грузовые межпланетные лайнеры будущего будут снабжены такими двигателями.
Самолеты, паровозы, теплоходы, электропоезда, автобусы… Пожалуй, не перечислить всех видов земного транспорта. В Космосе выбор более скромный. Точнее — выбора нет. Спутники, космические аппараты — это все подвиги известных жидкостных ракетных двигателей. Но скоро им придется потесниться. В двери уже стучатся молодые соперники — ионные двигатели.
Они настолько необычны, что даже трудно подобрать сравнение. Представьте себе, что громадина дубненского синхрофазотрона выброшена в Космос. Конечно, на Земле трудно вообразить силу, способную даже просто сдвинуть с места это сооружение размером со стадион в Лужниках. А вот в Космосе достаточно отдачи самих частиц, которые разгоняет этот ускоритель. Ведь там нет никакого сопротивления движению. (Это, разумеется, не означает, что и в самом деле нужно выбрасывать в Космос такие тяжести!).
В принципе любая ракета движется за счет того, что выбрасывает из сопла продукты сгорания топлива с какой-то скоростью; произведение их массы на эту скорость называется количеством движения. С точки зрения закона сохранения количества движения безразлично, выбросить ли много вещества с небольшой скоростью или немного, но сильно разогнав его. Естественно, что инженеры стараются увеличить скорости истечения газов, ведь тогда топлива потребуется меньше и будет гораздо больше полезного груза.
Химические ракеты в этом отношении уже почти достигли своего потолка. Несколько километров в секунду — большего из них не выжмешь. В ионных ракетах скорость истечения принципиально ограничена только скоростью света: быстрее не может двигаться ни одно материальное тело. Поэтому идея превратить ускоритель частиц в космический двигатель не удивит физика.
Основными элементами ионного двигателя являются рабочее тело, ионизационная камера, источник энергии, ускоритель ионов. Задача очень простая: получить заряженные частицы и их разогнать.
В камере — пары цезия или рубидия. Такие «экстравагантные» материалы выбраны в качестве рабочего тела по двум причинам. Во-первых, они массивны, их выгодно отбрасывать; во-вторых, это очень щедрые элементы — легко ионизируются, то есть легко отдают единственный электрон с внешней оболочки своего атома и становятся положительно заряженными ионами…
Электрическое поле кольцевых, вытягивающих электродов непрерывно извлекает из ионного облака узкий пучок и швыряет его на ускоряющие электроды. Один за другим они как бы подхватывают пучок и разгоняют частицы до очень большой скорости. Остается только выбросить их через сопло в космическую пустоту.
Но тут приходится возвращать ионному пучку электроны. «Грабеж» не проходит безнаказанно. Если не вернуть электроны, то образующееся на выходе облако положительных ионов своим пространственным зарядом «запрет» двигатель. Ведь одноименные заряды отталкиваются, и небольшое количество вылетевших ионов будет загонять назад следующие за ними. Так что тот же синхрофазотрон в Космосе уехал бы не дальше, чем на Земле. Поэтому на выходе поток нейтрализуют — добавляют к ионам равное количество электронов. Осуществить это нетрудно: например, просто поставить сетку из вольфрамовой проволоки и раскалять ее электрическим током. С поверхности вольфрама будут срываться электроны и смешиваться с ионами. Невидимый поток частиц бесшумно ускоряет ракету и быстро приближает к цели. Будущее ионных ракет большое.
Небольшие ионные двигатели будут использоваться на спутниках для ориентации, для перехода с одной орбиты на другую. При полетах на ближние планеты ионные ракеты, скорее всего, будут применяться как грузовые.
Удалые новгородцы не верили ни в сон, ни в чох. Услыхали однажды, будто где-то есть рай на земле, — снарядили корабли и отправились на поиски, чтоб самим убедиться.
Люди всегда стремились попасть за границу. За границу изведанного. Доступного. Им не давала покоя мысль: а что там? «Я опущусь на дно морское, я полечу за облака», — кричал Демон. Опытный искуситель знал, чем взбудоражить человеческую фантазию… И человек полез ка небо. Он проник за облака, вырвался за атмосферу.
Земляне третьего тысячелетия будут улыбаться, глядя на неуклюжие межпланетные корабли конца XX века.
«Как громоздко! — скажут они. — Какая нерациональная конструкция!» И вдруг замолкнут, вспомнив, что это первенцы. Так мы глядим на каравеллы Колумба. И так современники Колумба смотрели на ладьи древних…
Пробив атмосферу, ракета разворачивается и начинает разгон по спирали. Набрав вторую космическую скорость, она выходит из сферы притяжения Земли, становится спутником Солнца, по гигантскому эллипсу ракета движется в пространстве. Где-то там ее эллиптическая орбита пересечется с орбитой планеты — Венеры, Марса или Меркурия. Ученые все точно подсчитали. Планета придет на свидание с ракетой в заданную точку не раньше и не позже, а точно. Вовремя. Но от старта до встречи пройдут многие месяцы.
Около двух лет проведут в полете первые марсопроходцы. Для путешествия на Венеру нужно около года. Корабли пойдут по путям, проторенным автоматическими межпланетными станциями «Венера», «Марс» и «Маринер».
Полеты к планетам потребуют решения многих технических задач. Нужны будут новые источники энергии на борту, возможно, это будут ядерные реакторы. Придется подумать и о специальном убежище для экипажа на случай защиты от повышенной радиации во время вспышек на Солнце. Создание искусственной силы тяжести, разработка способов входа в атмосферы планет, вопрос о питании космонавтов — вот далеко не полный перечень проблем, требующих решения. Но свершения первых десяти лет космической эры позволяют надеяться, что история третьего тысячелетия человечества будет описывать события на трех планетах солнечной системы.
Рельсы. Без ржавчины, без дробного перестука колес, без лестницы шпал, без путевых обходчиков. Рельсы, ведущие к Луне, Венере, Марсу, звездам. Нити, протянутые в тайну. Их невозможно увидеть, потрогать руками. Там, где они проложены, — бездонная чернота Космоса, где их нет — та же безбрежная пустота.
Их нет, и все-таки они существуют. Вихрем математических формул рождаются траектории в воображении ученых. Их пульс бьется в мигающем ритме электронных вычислительных машин. Прекрасные в строгой завершенности, ложатся эти рельсы на карты упругими линиями гипербол, изящными контурами полуэллипсов. Наконец из ажурного кружева кривых выбирается од-на-единственная, которая ляжет в планшет космического штурмана. Кривая минимального расхода топлива. Меньше топлива — больше полезного груза на борту.
Заглянем же в планшет штурмана. Наивыгоднейшая трасса Земля — Марс проходит мимо… Венеры. Что за чертовщина! Ведь орбита Земли лежит между орбитами Венеры и Марса. Это известно даже ребенку. Уж не вкралась ли в расчеты чудовищная ошибка, вернется ли корабль на Землю — хватит ли топлива? Не волнуйтесь, хватит. Вот если бы ракета не пролетала мимо Венеры, тогда не хватило бы. Межпланетные пути — сложные кривые. Но в отличие от путей «господних» они исповедимы. Точные расчеты показывают, что «боги» помогают людям. Ракете, посланной к Марсу, своим тяготением помогает Венера. И хотя эксплуатация женщины — занятие неблагородное, богиню можно заставить работать как на прямом, так и на обратном пути.
Кроме того, известно, что для полетов к Марсу существуют наиболее благоприятные даты старта, которые повторяются только через 5–6 лет. Возможность использования пролета мимо Венеры значительно сокращает эти интервалы.
Для путешествий в солнечной системе можно по пути следования использовать поле тяготения многих планет. Допустим, запускают зонд с целью изучения солнечной короны. Его направляют к Юпитеру, а тот своим тяготением развернет ракету и отправит прямо к Солнцу. Хоть и долог путь, но он потребует меньшего расхода топлива, чем прямой запуск с Земли к Солнцу.
В одном научно-популярном фильме ракету, побывавшую на Марсе и вернувшуюся на Землю, сравнили по весу и размеру с мышкой. Чтобы эта мышка благополучно села, подлетающая к Земле ракета должна быть величиной с кошку — много топлива нужно истратить для погашения второй космической скорости.
Расход топлива на доставку кошки от Марса к Земле превращает ракету в медведя. Посадить этого медведя на Марс может лишь ракета величиной со слона. Проследив все этапы маршрута Земля — Марс — Земля, пришли к выводу, что стартовать с земного космодрома должна была… гора.
Так мышь родила гору. Но ведь эту гору не пошлешь в Космос. Как же уменьшить стартовый вес ракеты? За счет качества топлива? Но возможности здесь, увы, не безграничны. Ждать ядерных двигателей? Но и они на первых этапах потребуют немало дополнительного веса конструкций; к тому же придется создавать специальные средства защиты экипажа от облучения.
И все же выход есть: надо поступиться земным самолюбием и признать, что строительная площадка а Космосе сулит гораздо больше выгод. Проще и удобнее забросить на орбиту секции корабля и баки с топливом, собрать из них корабль и затем стартовать к Марсу или Венере. И тогда, чтобы разогнать ракету до второй космической скорости, понадобится намного меньше топлива.
Этому мощному межпланетному кораблю, возможно, так и не суждено будет почувствовать почву (земную ли, марсианскую — все равно) под ногами. Подлетев к планете, космонавты на специальном аппарате совершают посадку на нее.
Такой полет требует от космических капитанов умения безупречно осуществлять стыковку межпланетных кораблей. Происходит это так. Сначала корабли, осторожно присматриваясь друг к другу, сближаются до расстояния в несколько метров. А затем, проникнувшись взаимным доверием, словно бросаются в дружеские объятия. Контакт! Срабатывают хитроумные запирающие механизмы — защелки, и теперь корабли уже «водой не разольешь». Выйдя из корабля, космонавт может проверить, а если нужно — закрепить отдельные части и обеспечить надежность стыковки.
Монтируя орбитальную станцию, космонавт тоже вынужден будет заниматься «грубым» ручным трудом.
Как и на Земле, это нелегко, а кроме того, еще и небезопасно. Казалось бы, в Космосе перетаскивать любые тяжести не проблема, ведь там невесомость. Вроде бы достаточно небольшого реактивного пистолета, чтобы многотонная махина последовала за вами с покорностью воздушного шарика. Увы, инертность тел в Космосе не исчезнет, так как сохраняется их масса. Чтобы разогнать тело до определенной скорости, нужно время. И космическое «эй, ухнем!» может раздаваться довольно долго, пока деталь конструкции приобретает заметную скорость. Но так же долго нужно и тормозить эту деталь, чтобы она не стукнулась о станцию. А если космонавт зазевается, его могут и придавить движущиеся массивные части.
Ракеты с Земли доставляют новые и новые секции, и постепенно в Космосе вырастает сложная конструкция орбитального дома. Кстати, при слове «конструкция» в воображении возникают двутавровые балки и мощные перекрытия, украшенные килограммовыми заклепками. Космические конструкции будут менее прочными, чем их земные собратья, но зато более легкими. В наземных условиях они могли бы и сломаться: из-за силы тяжести верхние слои давят на лежащие под ними, те передают давление еще ниже и так далее. Самые нижние части не выдерживают такого нажима и ломаются.
В Космосе же никто ни на кого не давит, нет ни верхних, ни нижних слоев, все части конструкции равноправны. Правда, если станция вращается для создания искусственной тяжести, то такое равноправие нарушается.
Конструкторы станций предполагают широко использовать надувные элементы. Компактно уложенная в контейнер прочная полимерная пленка доставляется в Космос и надувается газом, который выделяется реактивами, помещенными внутрь пленки. Можно себе представить проект орбитальной станции, состоящей из жестких и надувных элементов и имеющей форму баранки. Этот дом-колесо, конечно, может получить прокол на космической трассе, напоровшись на гвоздь-метеорит. Тогда в отсек, где падает давление, будет впрыснута быстро затвердевающая жидкость.
Орбитальные станции нужны не только для сборки и заправки кораблей, отправляющихся в дальнее космическое плавание. Они станут уникальными научными лабораториями.
Штанга рухнула на помост. Предвкушавший победу штангист уныло поплелся за кулисы. Обидное поражение. И только потому, что пришлось сгонять собственный вес, чтобы стать легче соперника. Изнурительная работа. Вот если бы проводить соревнования в Космосе — в одной весовой категории, невесомой!
Говорят, в состоянии невесомости человек испытывает большое наслаждение. Возможно, что так. Однако за наслаждение надо платить. А расплата может стать слишком тяжелой.
Конструкторы космических кораблей уже давно размышляют об искусственной силе тяжести. Если корабль вращать, возникает «заменитель веса» — центробежная сила.
Проектов вращающегося космолета уже теперь множество. Вот один из них: корабль в полете разделяется на две части, скрепленные длинными тросами. Затем эта система приводится во вращение. «Сила тяжести» по желанию может быть и меньше, чем на Земле. Это даже приятно: тут уже без всякой тренировки легко побить мировой рекорд Леонида Жаботинского.
Города будущего! О них мечтают и спорят. Решают проблемы жилого строительства, озеленения. И конечно, транспорта.
Каким будет городской транспорт через 20–30 лет? Есть проект движущегося тротуара. Он быстро доставит пассажиров в нужное место. Рядом с ним движется другой, у которого скорость поменьше. Переступил с быстрого на медленный, с медленного на землю, и все в порядке — доехал.
Специалисты космического транспорта тоже мечтают о движущихся тротуарах. Например, о тротуаре, опоясывающем одновременно Землю и Луну. Конечно, создать непрерывный тротуар невозможно, да это и не нужно. Вместо этого в Космос на общую орбиту для Земли и Луны запускается несколько «вечных» спутников — так называемых орбитальных кораблей.
Допустим, надо попасть с Земли на Луну. Когда один из орбитальных кораблей подходит близко к Земле, с земного ракетодрома к нему устремляется планирующая ракета с пассажирами. Пришвартовавшись у борта корабля, она высаживает пассажиров, отправляющихся на Луну, берет на борт прибывших оттуда и возвращается на Землю. А орбитальный корабль тем временем по своей орбите направляется к Луне. Повторяется операция высадки, а корабль снова идет к Земле. И так все время, расходуя лишь небольшое количество топлива на корректировку орбиты, следуют огромные орбитальные корабли по своим трассам.
Но Луна — Земля сравнительно короткая дистанция для орбитальных кораблей. Они смогут курсировать и на межпланетных трассах. Для этого создается искусственная планета — корабль, обращающийся вокруг Солнца по эллипсу. Его путь рассчитан так, что при пересечении земной орбиты он находится близко от Земли, а при пересечении орбиты другой планеты также подходит к ней на небольшое расстояние. Экспедиция с Земли пересаживается на орбитальный корабль и летит к Венере.
Научная группа проводит исследования на Венере, ожидая того момента, когда, совершив полный оборот, орбитальный корабль вновь приблизится к планете.
«Космические тротуары» станут когда-нибудь удобным и самым обычным средством транспорта.
Самый хороший способ борьбы с врагом — это превратить его в друга.
Прозрачный воздух голубого неба может стать врагом. Например, для спускающихся кабин космических кораблей. Подобно снаряду, они пробивают толщу атмосферы и сильно нагреваются при торможении. Как же удержать корабль от «провала» в плотные слои? Против воздуха-врага поможет воздух-друг.
Крылья человек изобрел давно. Стоит только надеть их на ракету и…
«Помилуйте, какие крылья? — скажет читатель. — Разве смогут они работать на большой высоте? На что им опереться? Ведь высотный воздух очень разрежен». Но «очень» — понятие относительное. Для тихоходов там почти пусто, а для космических аппаратов — весьма плотно. Важна не сама плотность, а подъемная сила крыла. Она же зависит от скоростного напора — произведения плотности на скорость в квадрате. Значит, стремительную ракету можно окрылить. Тогда…
Ракета отделилась от борта тяжелого спутника, включила тормозные двигатели и пошла на снижение. Вот она ныряет в плотные слои. Сейчас начнется сильный нагрев. Но нет, подъемная сила треугольных крыльев выталкивает ее вверх, в «пустоту», и перед новой встречей с атмосферой описывается плавная дуга.
Мальчишки любят бросать плоские камушки почти параллельно поверхности воды. Такой камень долго подпрыгивает — рикошетирует. Это называется «делать блины». Так же и планирующая ракета «делает гигантские блины» на плотных слоях атмосферы, постепенно тормозясь и охлаждаясь. Когда же скорость становится «земной», космический корабль окончательно ныряет в атмосферу и, превратившись в обычный скоростной самолет, идет на посадку.
Пока эта картина воображаемая. Планирующую ракету еще не создали. Однако у этого еще не родившегося дитяти обнаруживаются новые удивительные свойства и возможности. Стартовав с Земли и поднявшись до космических высот, крылатая ракета гигантскими скачками легко покроет огромные расстояния. Конечно, сначала ей придется хорошо разогнаться, а потом время от времени подталкивать себя двигателем. «Крылатый кузнечик», возможно, сможет конкурировать с трансконтинентальными лайнерами. В ближайшее время этому удобному, универсальному и экономичному аппарату «малого Космоса» предстоит появиться в небе Земли.
Когда капитан приводит судно на рейд порта, даже знакомого ему, все равно к трапу подваливает катер с лоцманом, который и подводит корабль по фарватеру к пирсу. Капитанам Космоса на это надеяться пока что не приходится: вряд ли на Луне, Марсе или Венере найдутся лоцманы, тем более владеющие одним из земных языков. Впрочем, язык не самое главное в этом деле. Какие неожиданности марсианского вихря ожидают нас над поверхностью красной пустыни? Едва ли приятнее венерианская гроза. Уж лучше Луна — там хоть нет никакой атмосферы, а пустота изучена неплохо. Естественно, Луну избрали первым объектом для посадки из-за ее близости.
Человечество долго шло к этому торжественному моменту. В феврале 1967 года «Луна-9» впервые совершила там мягкую посадку, а сегодня уже «Луна-13» и американские «Сервейоры» повторили путь «Луны-9». И сразу же отпали проекты снижения на крылатых аппаратах в потоке пыли, поднятом тормозными двигателями космического корабля. Нет, и посадку с человеком на борту придется проводить также на одних только двигателях, непрерывно и с огромной точностью измеряя расстояние до поверхности и скорость корабля.
Посадка на Луну может происходить или с орбиты спутника Луны, или непосредственно. Если для Луны это не имеет решающего значения, то при полете к планетам солнечной системы первый способ намного экономичнее — нет смысла сажать на Марс весь запас топлива на обратную дорогу. Посадка на Марс, Венеру и другие атмосферные планеты при многих преимуществах не менее сложна. Конечно, там могут помочь крылья, то есть аэродинамика. Впрочем, при чем здесь «аэро»? «Аэро» — это воздух, а на Венере состав газовой оболочки совсем непохож на воздух. Значит, там нужны другие крылья, другие формы аппаратов. Даже на Земле посадки репетируются, модели в целом и по частям сотни раз продуваются в аэродинамических трубах. А ведь на Земле мы прекрасно знаем состав и плотность верхних слоев атмосферы: сведения доставили геофизические ракеты. А соседние планеты?
Срочно необходимо лабораторное «примарсивание». Надо создать марсианский «воздух». Состав приблизительно известен специалистам по физике планет. Нужные газы тщательно перемешиваются в определенном количестве в специальном баллоне. Наконец создается требуемое давление и влажность, и кусочек марсианского (или венерианского) неба готов. Остается в трубу, соединенную с этим баллоном, поместить модель космического аппарата. Включаются компрессоры, и… за 70 миллионов километров от Марса посадочное устройство на огромной скорости «врывается» в марсианскую атмосферу, «тормозится», «снижается» и, наконец, «садится»…
Пока это предварительные прикидки, но недалеко то время, когда люди скажут: «Посадки на Марс и Венеру изучены хорошо!»
Ну, а другие планеты?
Посадка на Меркурий мало чем отличается от посадки на Луну. А более далекие миры мы еще недостаточно знаем. Но не очень беспокоимся: к тому времени, когда земляне соберутся посетить эти глухие провинции солнечной системы, будут, конечно, изобретены совершенно новые методы «долета» и «прилета»…
Циолковский всю жизнь мечтал найти топливо, которое в малом объеме несло бы гигантскую энергию. Современное ракетное топливо, твердое и жидкое, еще далеко от идеала. Чтобы сообщить вторую или третью космические скорости, приходится «цеплять» к ракете целый состав. Ступени ракеты — цистерны топлива.
Но представьте космический корабль, в котором топливо не претендует на значительный объем. Сразу отпадет необходимость строить ракетные поезда. Корабли обойдутся без посадок на специальные спутники — базы для заправки. Итак, атомное топливо!
С «автографа» невидимых урановых лучей на фотопластинке начинается целая эпоха в науке. Сегодня еще не совсем укрощенный атом уже проник во многие области науки и техники: погнал по проводам высоковольтных линий электрический ток, провел сквозь льды могучий атомоход. Но вынести в Космос ракету пока еще не может… Мешает невидимая, но вполне реальная преграда — гамма-лучи.
Чтобы защитить человека от всепроникающего действия этих лучей, на атомных электростанциях строят многометровые стены из специальных бетонов. Циклопическая величина, не менее циклопический вес. Забрасывать тонны бетона в Космос, понятно, не годится. Даже со скидкой на ожидающую их невесомость…
Если бы не эти тонны, атомные ракеты уже летали бы.
Проекты же, конечно, существуют. По одному из них атомный звездолет состоит из нескольких отсеков. В носовой части — приборы управления и пассажирские помещения, в средней части — рабочее тело: водород, обладающий высокой теплопроводностью. Атомное сердце звездолета — реактор — в хвостовом отсеке. Резервуары с водородом и есть та самая «бетонная» стена, которая защитит пассажиров и экипаж от радиации. Тепло, полученное в реакторе, нагреет водород до высокой температуры. Огненная струя, выброшенная из сопла, пошлет корабль вперед.
Проект прост. Лишь осуществить его сложно: температура истекающего газа должна быть очень высокой. Для того чтобы так нагреть водород, температура в реакторе должна быть еще выше.
Есть и другие проекты…
Сегодня атомная ракета пока еще принадлежит фантастам, но им уже приходится делиться с теоретиками, конструкторами, космонавтами.
Изотопами в наше время никого не удивишь. Подумаешь, атомы как атомы! Только у одних больше нейтронов в ядре, у других меньше. А заряд одинаковый.
В школьных учебниках написано, что начиная с 83-й клетки таблицу Менделеева заполняют изотопы радиоактивных элементов, которые распадаются самопроизвольно. Сейчас сотни тысяч людей сталкиваются с ними ежедневно. В Москве открыт салон «Изотопы». Помнится, в каком-то кинофильме есть такой кадр: на фоне ультрасовременной витрины этого учреждения стоит старик в ушанке и валенках с калошами. Поучительное сопоставление. Сравните жидкостный ракетный двигатель с изотопным — контраст такой же.
От такого двигателя — ни огня, ни дыма. Реактивная тяга создается за счет выброса продуктов распада радиоактивных элементов: ядер атомов гелия — альфа-частиц, бета-частиц — электронов, гамма-излучения. Конечно, выгоднее всего альфа-частицы. Они массивны и, вылетая, толкают корабль почти в 10 тысяч раз сильнее, чем электроны. Отдача гамма-квантов Совсем ничтожна. Поэтому английские ученые Шорт и Себин выбрали в качестве «горючего» для своего космического корабля изотоп тория с атомным весом в 228 атомных единиц. При распаде он испускает альфа-частицы и обладает еще одним редчайшим достоинством: период его полураспада — 1,9 года, то есть только за этот срок израсходуется половина радиоактивного «топлива». Значит, именно на время полета поток излучения будет достаточно мощным и стабильным.
Если сделать из тория диск диаметром метров 12, то отдачи частиц, вылетающих с его поверхности, вполне хватит, чтобы разогнать ракету и доставить ее, скажем, на Марс. Неважно, что по сравнению с тягой жидкостных двигателей в сотни тысяч тонн граммы изотопной тяги кажутся насмешкой. Ведь работать такой двигатель может всю дорогу, а «старичок» быстро выдыхается. Да и скорость истечения у изотопного двигателя в 3–4 тысячи раз больше. Но чтобы ториевый диск работал, с ним нужно проделать небольшую операцию. Альфа-частицы, естественно, могут вылететь в любую сторону, а реактивная тяга вперед появится только в том случае, если в результате всех сложных (или простых), длительных (или мгновенных) — короче, любых процессов образуется направленный поток альфа-частиц, летящих назад. Это азбука механики. Поэтому с одной стороны ториевого диска надо «приклеить» бериллиевый поглотитель, в котором бесславно завязнут все разгулявшиеся альфа-частицы, вздумавшие вылететь вперед.
Конструкция изотопной ракеты несложна: кабина экипажа, поглотительный слой бериллия и ториевый источник. Налицо все признаки современного стиля: простота, легкость, надежность. Пожалуй, единственный недостаток — сама ракета взлететь с Земли не сможет. Придется обращаться за помощью к ветеранам — жидкостным двигателям. Они вытолкнут космическую ракету за сферу земного притяжения, а там уже изотопный двигатель сам станет «на ноги».
Небольшой вес и надежность делают незаменимыми изотопные двигатели для спутников. Они могут работать очень долго, им не страшна метеорная опасность: вырвет один кусок — будет работать остальная часть диска.
У изотопов в Космосе есть еще одна важная профессия — источники тока. Можно не сомневаться, что это только начало их трудовой деятельности в космическом пространстве.
Увидят ли глаза землян таинственный мир загадочных звезд? Найдется ли двигатель, который позволит человеку когда-нибудь покинуть солнечную систему?
«Да», — говорят оптимисты. Неясно когда, но человек полетит к Проксиме Центавра. «Невозможное сегодня станет возможным завтра». Эту фразу К. Э. Циолковского хорошо помнят энтузиасты межзвездных маршрутов. И уже сегодня предлагают оригинальные идеи.
Громче других в разноголосице предложений звучит: «фотонная ракета», «фотонный корабль», «фотонный двигатель»… Что же скрывается за этими эффектными сочетаниями слов? Плодотворные идеи или?…
Любая ракета движется за счет «отдачи» реактивной струи, вырывающейся из сопла с большой скоростью. Фотонная ракета должна использовать отдачу мощного потока квантов электромагнитного излучения — фотонов, проще говоря — использовать отдачу… света. Ее главное достоинство — скорость истечения: 300 тысяч километров в секунду. Скорости выше в природе не бывает. При таком истечении фотонный корабль сам может разогнаться до скоростей околосветовых. Поэтому фотонная идея и мила многим сердцам. Ведь только при таких скоростях течение времени существенно замедляется и можно прожить «от Земли до звезды».
И вот одно предложение за другим. Например, получение фотонов от соединения электронов с их античастицами — позитронами: при этом все вещество превращается в гамма-излучение. Предлагается зажечь в корме корабля плазменную лампу: получать свет из материалов, раскаленных ядерной энергией до сотен тысяч градусов. На помощь призывают и саму термоядерную реакцию. Проекты сыплются как из рога изобилия. Пылкому воображению уже рисуются контуры фотонных кораблей.
Но тут на сцене появляется скептик.
— Ну, а если, — спрашивает он «фотонщиков», — вы действительно достигнете таких скоростей?
— О, мы увидим много интересного! Например, звезды в совершенно фантастическом виде. Желтые звезды за кормой будут краснеть по мере увеличения скорости (из-за эффекта Доплера яркие лучи сместятся в красную сторону спектра). Одни станут похожи на багровые фонарики, другие погаснут совсем. Зато прямо по курсу голубые превратятся в фиолетовые. Увидим и новые звезды — инфракрасные, невидные «покоящемуся» наблюдателю.
— А как же метеориты? — не без ехидства вопрошает скептик.
— Не беспокойтесь, выставим экран! Пусть бьют в него. А крупные метеориты будем расстреливать из лучевых пушек.
— К вашему сведению, пылинка с массой один миллиграмм при скорости столкновения 0,866 скорости света может легко испарить 10 тонн железа. Никакой экран не поможет!
— Поможет! Сделаем электрический экран. Будем пылинки отклонять магнитными полями.
— А знаете ли, что, кроме пыли, в Космосе на каждый кубический сантиметр приходится по атому водорода? Протоны на околосветовых скоростях будут пронизывать ваш фотонный экипаж как фанеру. 1010 частиц на квадратный сантиметр поверхности. В 1010 раз больше, чем плотность космических лучей на Земле! Это все равно что жить в рабочей камере мощного ускорителя протонов. Дорогие граждане, вы строите не корабль, а камеру смерти!
— Нет! Протоны можно тоже отклонять в магнитных полях. И надежную броню создадим, — победоносно контратакует энтузиаст.
И тут скептик, вытащив логарифмическую линейку, наступает фотонной мечте на горло:
— При скорости, необходимой для облета Галактики, стартовая масса относится к полезной как 1: 1017. Считая, что полезная масса 100 тысяч тонн, получаем общую массу 1022 тонн. Кстати, масса нашей грешной планеты всего лишь 6 * 1021 тонн!..
При этих словах лица фотонных болельщиков грустнеют, и они покидают поле боя. Пока побежденные, но не убежденные. Никакими цифрами нельзя вытравить веру в звездные рейсы. Пусть не полетят фотонные корабли. Человечество создаст другие, принцип которых сейчас даже невозможно предвидеть. Наука преодолеет межзвездный барьер, и наши потомки наверняка увидят волшебные миры голубых солнц.
По улице, залитой яркими лучами июльского солнца, идет автобус. Душно, жарко. Крыша машины разогрелась, как сковородка. Да еще лучи давят. Правда, давят не сильнее бабочки, присевшей отдохнуть.
А что, если крылья этой бабочки сделать огромными — эдакими гигантскими парусами? Может быть, тогда не надо будет бензина и автобус станет сухопутной яхтой?
Расчеты показывают, что паруса при этом потребовались бы столь большие, что их вес раздавил бы крышу нашего автобуса. Но в межпланетном пространстве нет силы трения, которая мешала бы движению, нет сопротивления воздуха. Там достаточно даже такой ничтожной силы, как давление света, чтобы двигаться. Разворачивай паруса — и в путь. Надо только сначала взлететь с Земли и сделать «автобус» искусственным спутником. Тогда уже он сможет двинуться к планетам, подгоняемый попутным светом. Ведь запас солнечного «горючего» в районах, например, близких к Венере и Марсу, практически неисчерпаем. Это горючее не находится на борту планетолета, и поэтому можно будет значительно увеличить объем жилых помещений корабля и вес аппаратуры.
Корабль под солнечным парусом будет иметь отличные «ходовые качества». Например, для полета к Марсу на ракете с жидкостными двигателями, по расчетам одного зарубежного ученого, потребуется 260 дней, а солнечному паруснику хватит 118. К тому же по сравнению с громадинами химических ракет солнечный корабль будет мал и весом с пушинку. Эти качества солнечного паруса привлекают к нему внимание крупных ученых. В свое время с большим интересом относился к нему Цандер. Он опубликовал несколько работ, посвященных межпланетным перелетам с помощью давления света.
Конечно, сшить солнечный парус — дело нелегкое. Нужен огромный экран из очень тонкого металла с идеально полированной поверхностью, чтобы она очень хорошо отражала свет.
Предполагают, что это будет лист алюминиевой фольги или же пластика, посеребренного или алюминизированного.
В мореходном деле недаром ценилось искусство плавания под парусами. Опытный капитан мог намного быстрее прибыть к месту назначения, умело управляя парусами. Космическим капитанам также предстоит овладеть этим тонким искусством.
Хотя космический фрегат еще даже не заложен в доке, искусство управления его парусом уже расписано в виде графиков и таблиц. Больше того, не поленившись, люди науки даже точно подсчитали, что если принять ускорение корабля от солнечных лучей на орбите Земли равным 2 мм/сек2, то наименьшее время полета к Венере будет равно 164 суткам, к Марсу — 322 суткам. Они решили задачу о том, как нужно менять угол установки паруса по отношению к солнечным лучам во время всего путешествия, так чтобы прибыть к планете назначения за кратчайшее время.
Каковы же размеры паруса, который позволит осуществить эти путешествия? Если принять вес ракеты без паруса равным 500 килограммам, то парус будет кругом диаметром 500 метров. Для современной техники это вполне осуществимый проект.
Известно, что Солнце является мощным источником корпускулярных потоков. В период активного Солнца этот «муссон» оказывает давление, в 70 раз большее постоянного светового «бриза». И не удивительно, если, отправляясь в межпланетное путешествие, космонавты будут слышать старое напутствие: «Попутного вам ветра, друзья!»
Анабиоз — состояние организма со столь замедленными жизненными процессами, что видимые проявления их отсутствуют. Посмотришь — вроде мертвый. Ан нет, все-таки живой. Жизнь лишь чуть-чуть теплится. Практически в организме почти ничего не расходуется. Вероятно, так может продолжаться бесконечно? Может быть, это и есть победа над смертью? Но что это за победа, если жизни-то тоже нет?
Сколько простора для хитрой на выдумки когорты фантастов!..
Например… оживающие птеродактили.
Или… раскопки в Сахаре. Человек в анабиозе. Оживает. Это один из создателей древних наскальных фресок. И мы узнаем, что означает фреска, напоминающая человека в скафандре (ее даже ученые условно назвали «Великий марсианский бог»).
Или… путешествие человека в другие миры. Оно может быть очень длительным. Десятки, сотни и даже тысячи лет пройдут, прежде чем наши посланцы прилетят в намеченное место. «Охлажденный» экипаж. В состоянии полного покоя, почти небытия, полностью сохранив жизненные силы, астронавты закончат полет.
Известно, что от фантазии до действительности всего лишь один шаг.
Итак, анабиоз.
Основой анабиоза является потеря воды протоплазмой клетки при высушивании, повышении концентрации солей или понижении температуры.
Гамбургский еженедельник «Ди цейт» опубликовал работу немецкого ученого Домбровского. Соляной пласт под землей — бывшее дно древнего моря. При бурении добыта порода. В ней законсервированные бактерии, большое количество неведомых доселе видов. 40 из них удалось оживить. Для проверки их потом снова законсервировали (заанабиозировали), повысив концентрацию солей. А затем снова оживили. Живые клетки, которые ожили приблизительно через 180–200 миллионов лет. Это почти невероятно!
К сожалению, мы не знаем, как создать состояние анабиоза для высокоорганизованных животных.
Однако в этом направлении есть сдвиги. Незначительным снижением температуры можно понизить обмен веществ в организме. Стало быть, уменьшить потребность тканей, клеток в кислороде. В клетки кислород приносится кровью. Значит, на некоторое время можно «выключить» кровообращение, «выключить» сердце. Это снижение температуры при наркозе, так называемая гипотермия, применяется при некоторых операциях на сердце. Снижают обмен. На недолгий, очень недолгий срок останавливают сердце, разрезают, производят внутри него требуемые хирургические манипуляции, зашивают и вновь «запускают».
Остановить сердце! Сердце, которое не имеет нрава останавливаться. За 20 недель до рождения оно начинает биться. И бьется всю жизнь без единой минуты отдыха.
Разве это, уже существующее в жизни, не фантастика?!
А последние сообщения из-за океана о замораживании больного раком с надеждой разморозить его, когда найдут средство спасения от этой сегодня фатальной болезни? Неизвестно, сумеют ли справиться с подобным анабиозом. Может быть, и не оживят. Но попытку эту предприняли серьезные ученые с серьезными намерениями.
Это еще один шаг к сближению фантастики с реальностью на почве анабиоза.
«Настоящий, волчий аппетит… бывает после физических движений, например после охоты с гончими, или когда отмахаешь на обывательских верст сто без передышки…» — так писал Чехов.
А помните, как Амундсен рассказывал о своей экспедиции на полюс? Добирались на собаках. Еда кончилась. Четвероногих помощников съели…
Романтика странствий прошлых лет? Возможно. Но проблема питания не менее актуальна и для путешествующих в Космосе. Правда, там она значительно усложняется.
Мы мало-мальски представляем, как человек будет есть в условиях невесомости. А вот собаку накормить! Пришлось собакам создавать специальные подающие аппараты, чтобы пища не рассыпалась, изготовлять особую желеобразную массу из сухой пищи и воды и, наконец, приучать животное к грохоту и скрежету аппаратуры при подаче пищи.
Ну, а как же все-таки питаться человеку в длительных полетах?
Сначала даже не знали, можно ли вообще что-либо глотать. Раз нет тяжести, то, может, пища не пройдет в желудок? А может, от неосторожного движения вдруг поднимется по пищеводу и вырвется через рот обратно?
Оказалось, не так. Перистальтика, то есть движения стенок пищевода, желудка, кишок, уверенно гнала пищу по законным путям.
А будет ли аппетит в Космосе? Полет Гагарина не помог решить этой проблемы. За 108 минут полета он не успел проголодаться. Правда, эксперимента ради он поел. А вот Титов успел себе нагулять (или налетать) аппетит. Ел он уже не только для эксперимента — попросту есть хотелось.
В условиях невесомости воду в стакан не нальешь. Каша рассыплется по крупинкам. А жареная курица будет порхать по кабине вопреки утверждению, что «курица не птица». Значит, питаться надо из чего-то закрытого. Непосредственно в рот. Без пересадочных станций в виде ложек и вилок. Жидкость, например, должна всасываться из особых трубок.
Но один жидкий рацион для питания не годится. Поэтому пища в виде паст упаковывается в тюбики. Оттуда ее выдавливают прямо в рот.
Кроме туб, в последние полеты были взяты и твердые продукты питания. Ассортимент Поповича и Николаева был таков: котлеты, жареное мясо, куриное филе, язык говяжий, пюре мясное, пирожки с килькой, сандвичи с икрой, вобла, апельсины, лимоны, яблоки, конфеты. Правда, приготовлялись они на Земле в виде кусочков и долек, чтобы можно было сразу, без дополнительных усилий положить в рот.
Из дальнейших полетов выяснилось, что, как и всегда, намалеванный черт страшнее истинного. Быковский, Терешкова и другие космонавты питались с еще меньшими затеями, с еще более бережным отношением к своим вкусам. Они запаслись своими любимыми продуктами и ели без особой науки, не задумываясь и с удовольствием.
Для кратковременных, приземных космических полетов эту проблему можно считать решенной. А для длительных?
И тюбики в зубы и трубки в губы — очень уж тоскливо для здорового человека, у которого в Космосе, как показала практика, аппетит великолепный.
А для того чтобы добраться, например, до ближайшей планеты — Венеры, потребуется несколько месяцев пути. Ближайшая планета!
Проблему питания в дальних перелетах надо решать непосредственно на кораблях. Конечно, проще создавать вегетарианскую пищу. Выращивать растения на космическом корабле можно, хоть и сложно. Высшие растения слишком уж требовательны — им необходимы земные условия. А вот водоросли менее привередливы. Они и кислород выделяют в достаточном количестве. А как некоторые из них размножаются! За сутки могут увеличить свой вес в семь раз!
Из питательной среды, содержащей азот, они синтезируют в большом количестве жиры, белки, углеводы, многие витамины. Водоросли вообще находка не только для космического корабля типа «Восток», но и для такого космического лайнера, как Земля.
Найден и наиболее подходящий вид водоросли — знаменитая хлорелла.
Освоим хлореллу — Мальтус добит. Он утверждал, что население растет быстрее, чем средства существования. Его опровергали, но время от времени разные теоретики возрождали его забытые идеи.
И вот хлорелла! Она все может. И растет хорошо. И растить ее можно всюду и во всем. А главное — есть ее можно.
Хлорелла — это водоросль. Одноклеточное низшее растение. Оно великолепно синтезирует свет (то есть усваивает его и перерабатывает в «вещества»). Не только солнечный свет, но и электрический. Водоросль эта может усваивать до 50 процентов солнечной энергии. Высшие растения усваивают максимум 13 процентов. Хлорелла — своеобразная космическая кухня.
Синтезируя свет, хлорелла создает белки: при хороших условиях — до 50 процентов (лучшие сорта бобовых — лишь до 30 процентов, пшеница — 18–24 процента). Хлорелла синтезирует жиры, углеводы. В ней содержится весь комплекс витаминов: А, В1, В2, В6, В12, С, D, К и др. В ста граммах сухого вещества — примерно суточная норма человека.
Синтезируя свет, хлорелла дышит, выделяя кислород. Итак, хлорелла, используя свет, создает пищу и кислород.
А темп роста хлореллы! Масса ее за сутки увеличивается в 8–10 раз! С одного квадратного метра поверхности — 70 граммов сухого вещества, то есть пищи. С одного гектара — 700 килограммов. А наземные растения с одного гектара дают нам максимум 110 килограммов.
В космическом корабле не так много места, чтобы отдавать квадратные метры хлорелле. Но для хлореллы и место не проблема! В сосуде густая взвесь хлореллы и… золотые рыбки. К хвостам их прикреплены маленькие баллончики, покрытые светящимися веществами — люминофорами. Рыбки плавают. Питаются хлореллой. Перемешивают ее. Свет от баллончиков падает почти на каждую клетку хлореллы. Она непритязательна. Ей этого света вполне достаточно.
Такие плантации придумал японский ученый Накамура.
Но… Проблема еще полностью не решена. Во-первых, по некоторым данным, водоросли могут выделять и вредные вещества. Во-вторых, неясно, как на водоросли будут действовать космические излучения. И наконец, остается нерешенным психологический фактор питания. Трехразовое питание из одних и тех же водорослей в течение длительного времени… И как ни разнообразь и ни изощряйся в приготовлении хлореллы, все равно: окрошка из хлореллы, шашлык по-хлорелльски, гарнир — хлорелльное пюре, натуральный кофе «Космос» из хлореллы и т. д. Хлорелла останется хлореллой, хоть ты окончил высшие космокулинарные курсы!..
Может быть, добавить к водорослям зоопланктон? Он годится в пищу и помогает уничтожать клетчатку, не переваренную человеком. Но космонавтам захочется и мяса. Может быть, куры? Для кур водоросли — великолепный корм. А кроме того, они едят и яичную скорлупу и толченые кости…
Сейчас предлагают еще использовать и тех рыб, которым поручил взращивать водоросли Накамура. В садовники на плантации хлореллы предлагают рыб гурами и макроподов. Они неприхотливы, хорошо, то есть быстро и в больших количествах, размножаются и вполне сносно увеличиваются в размерах. Таким образом, кроме агрономических функций, они должны по совместительству служить просто питательным продуктом.
Проблема питания в космических полетах очень важна, но в ее решении сделаны лишь первые шаги.
Вечный могучий океан… Бежит мелкая рябь секунд, кудрявятся барашки минут, проходят волны годов и веков. Мощные валы тысячелетий, как гигантские динозавры, беззвучно проползают мимо. Меняют облик планет и звезд, меняют людей и людские представления. Время — вечный свидетель истории живого и неживого.
Когда-то человек не очень интересовался точным временем: день, ночь, зима, лето — и достаточно. Но люди росли, учились ценить и считать время; появились часы — солнечные, песочные, водяные. Позже — часы с заводным механизмом. На них была только одна стрелка — часовая: минуты, а тем более секунды никого не интересовали. Но вскоре точные часы понадобились путешественникам — сухопутным и морским. Зная время по Гринвичу, люди могли определить свое местонахождение. Гринвичское время «хранилось» в хронометрах — специальных точных часах. В наш век к секунде относятся с почтением. Человек изучает процессы, длящиеся тысячные и миллионные доли секунды.
Время уходит. Не догнать его. Куда там! Разве что «сесть» на луч света!
Эйнштейн на основе своей теории относительности предсказал, что при полете со скоростью, близкой к световой, время значительно сокращается — как бы сжимается.
Более того, пассажирам такого корабля может показаться, что они летят быстрее света. Допустим, до ка-кой-то звезды свет идет 20 лет. Скорость звездолета — 240 тысяч километров в секунду, то есть 80 процентов от световой. Значит, до звезды ему лететь 25 лет. Верно: люди, оставшиеся на Земле, израсходуют за время этого полета 25 стенных календарей. А экипажу звездолета вполне хватит… 15. Значит, отцы могут стать моложе своих детей! Ведь на движущемся теле не только само время, но и все жизненные процессы протекают медленней…
Время неумолимо. Оно уносит все, что одряхлело, сгнило, отжило свой век, и расчищает путь для нового, передового. Высший судья, оно окончательно решает, кого ждет бессмертие, а кого — забвение. Время смеется над потугами тех, кто пытается остановить, задержать ход истории. Оно с теми, кто смотрит вперед, кто мечтает, борется, строит будущее. Еще В. Маяковский писал: «Будущее не придет само, если не примем мер!» Оно не за горами. К нему придет все человечество, его уже сейчас создает советский народ. Это будущее — коммунизм. Время работает на него!
Все мое несу с собой (латин.).