Антон Первушин - Космонавты Сталина. Межпланетный прорыв Советской Империи
Отец всячески поощрял увлечения сына. Вскоре у Фридриха появились собственные химический стол и шкаф. Самостоятельная изобретательская работа, казалось, отодвинула на второй план его мечту о межпланетных перелетах. Но на самом деле он не забыл про нее – просто Фридрих не знал, с какой стороны подступиться к ее осуществлению, что конкретно делать для ее достижения.
Незадолго до зимних каникул произошло событие, запомнившееся Цандеру на многие годы. Учитель прочитал классу отрывок из статьи Циолковского «Исследование мировых пространств реактивными приборами», изданной в 1903 году.
«…В качестве исследователя атмосферы, – читал учитель, – предлагаю прибор, то есть род ракеты, но ракеты грандиозной и особенным образом устроенной. Мысль не новая, но вычисления, относящиеся к ней, дают столь замечательные результаты, что умолчать о них было бы большим грехом.»
Так Цандер узнал о том, как добраться до других миров. Жидкостная ракета – вот самый прямой путь к звездам.
Начало самостоятельных научных изысканий Фридриха Цандера в этой области относится к 1907-1908 годам, когда он впервые стал задумываться над такими вопросами, связанными с устройством космических кораблей, как «условия, определяющие форму корабля, место для горючего, переработка солнечного тепла, выбор движущей силы» и так далее.
18 сентября 1908 года Фридрих Цандер завел себе новую тетрадь «Космические (эфирные) корабли, которые обеспечат сообщение между звездами. Движение в мировом пространстве.» Это свидетельствует о серьезности его намерений заниматься проблемой межпланетных перелетов. С этого дня он более или менее регулярно делал записи по космической тематике. Первоначально они были посвящены достаточно простым вопросам: Цандер только «пробовал перо», входил в курс проблем космонавтики, осваивал методы решений ее задач. Он выполнил, например, расчет величины работы по подъему тела определенной массы на некоторую высоту над поверхностью Земли с учетом изменения с высотой ускорения свободного падения; оценил запас кислорода на борту космического аппарата, необходимый для обеспечения жизнедеятельности одного человека.
Постепенно появлялись собственные оригинальные проекты.
В 1909 году Фридрих Цандер впервые высказал мысль о желательности использования твердого строительного материала ракеты в качестве горючего – принцип «самосжигаемой ракеты.»
В мае 1910 года Цандеру пришла в голову мысль о том, чтобы бросить с Луны трос в точку, где его второй конец будет уравновешиваться притяжением Земли (коллинеарную точку либрации L1 ), – таким образом получалось принципиально новое транспортное средство. Фридрих тотчас сделал математические выкладки, провел расчет троса и убедился, что идея эта навсегда останется фантастикой – никогда не будет создан материал достаточной прочности. Тем не менее в июле 1960 года идею переоткрыл ленинградский инженер Юрий Арцутанов, предложивший тросовую систему связи между Землей и искусственным объектом (станцией) на геостационарной орбите. С тех пор эта идея известна как концепция «космического лифта», а с появлением алмазных нанотрубок компания «LiftPort Group» объявила о том, что такой лифт будет построен в течение ближайших пятнадцати лет.
Схема одной центральной ракеты со многими ракетами и сосудами для жидкого горючего и кислорода (по Цандеру)В июне 1910 года Цандер проанализировал возможность использования магнитного поля Земли для движения космических кораблей. В своих записках он отметил, что на проводник, по которому с востока на запад проходит электрический ток, в магнитном поле Земли действует сила, перпендикулярная магнитным силовым линиям. Эта сила может быть разложена на две составляющие: горизонтальную и вертикальную. Если при этом горизонтальную составляющую каким-то образом скомпенсировать, то под действием вертикальной составляющей проводник (то есть космический аппарат) будет подниматься вверх.
Однако расчеты привели его к неутешительным результатам: слишком мало отношение величины вертикальной силы к мощности, затрачиваемой на прохождение электрического тока по проводнику. Цандеру становится ясно, что с помощью этого эффекта поднять в космос летательный аппарат не удастся.
В 1911 году в петербургском «Вестнике воздухоплавания» начала печататься вторая часть работы Циолковского «Исследование мировых пространств реактивными приборами.» Печаталась она долго: в четырех номерах в 1911 году и в шести – в 1912 году. Цандер внимательно ознакомился с этой работой и нашел, что ряд вопросов, рассматриваемых Циолковским, ему уже известен. Например, в статье содержались результаты расчетов работы, затрачиваемой при подъеме тела на некоторую высоту, которыми он, Фридрих Цандер, занимался в 1908 году. Циолковский предлагал выращивать на борту космического аппарата продукты питания, но и этот вопрос был знаком Цандеру, также считавшему целесообразным организовать в космосе «садик» для членов экипажа.
Научно-технический уровень Фридриха Цандера все возрастал. Переломным стал день 18 сентября 1912 года, когда он в своей рукописи сформулировал ряд важных положений.
«Я хочу попытаться доказать, – начинает он свою работу, – что, даже используя известные в настоящее время топлива, космический аппарат сможет улететь далеко за пределы Земли.»
Расчеты, проведенные без учета аэродинамического сопротивления, показали, что выгодно сразу сжигать все топливо. Однако этот путь закрыт: большие перегрузки могут раздавить ракету. Стремясь, с одной стороны, выйти из этого затруднения, а с другой – обеспечить, по возможности, большую эффективность использования запасов топлива на борту, Цандер приходит к весьма плодотворной идее об отбрасывании ставших ненужными ракетных ступеней. Эта перспективная концепция была высказана им раньше Константина Циолковского и Германа Оберта. Только в записях американца Годдарда она встречается еще раньше – в январе 1909 года.
28 мая 1914 года Цандер блестяще защитил дипломную работу и 31 июля получил диплом об окончании Рижского политехнического института. За время, проведенное в этом институте, он превратился в исследователя, способного самостоятельно ставить и решать сложные научные задачи. Диплом с отличием давал ему право самостоятельно выбрать место работы, и он устроился на Рижском заводе «Проводник» – гигантском по тому времени предприятии резиновой промышленности. Позже в одной из своих автобиографий ученый объяснит выбор стремлением изучить производство и свойства резины, которая, по его мнению, будет «играть большую роль при изготовлении воздухонепроницаемых одежд и т. п. необходимых для межпланетных путешествий предметов.»
В ходе Первой мировой войны к лету 1915 года линия фронта приблизилась к Риге. Началась эвакуация промышленных предприятий в глубь России, и вместе с заводом «Проводник» Цандер переехал в Москву, с которой связана вся его последующая деятельность.
Несмотря на большую занятость по основной работе, он решил все же продолжить свои космические исследования. В 1915-1917 годах он вырастил на древесном угле горох, капусту и другие овощи. Это были опыты по «оранжерее авиационной легкости» (прообраз системы жизнеобеспечения). Выбор древесного угля в качестве почвы был продиктован его существенно меньшим удельным весом по сравнению с землей, а также тем, что он хорошо впитывает «всякие выделения» и тем самым «может держать воздух в оранжерее довольно чистым.»
Эти работы Цандера были продолжением его исследований по проблемам жизнеобеспечения, начатых еще в 1907 году. В одной из тетрадей того времени записано:
«Вещества, поглощающие углекислоту и другие возникающие газы. Регенерация кислорода. Переработка отходов: садик в космическом корабле?..»
Фридрих Артурович Цандер не был коммунистом и принял революцию довольно равнодушно. Позднее, однако, он определил свое политическое кредо так: «Сочувствую коммунизму.» В автобиографии вновь повторяет: «Сочувствую коммунизму с 1911 года.» Так или иначе, но Цандер был фанатиком своего дела, и смена исторических вех волновала его мало, главное – чтобы не препятствовали достижению поставленной цели. Для него Марс был даже не утопией, для него Марс был смыслом и сутью жизни.
Космические увлечения Цандера уже мешали основной работе на заводе «Проводник.» Стремясь как-то разрешить это противоречие, ученый в феврале 1919 года перешел на Госавиазавод № 4 (бывший завод «Мотор», эвакуировавшийся в Москву из Риги). Здесь он в период 1919-1922 годов участвовал в создании авиационных двигателей «М-11», «М-15», «М-26.» В свободное же время Цандер продолжал заниматься различными вопросами космонавтики, разрабатывая при этом проект межпланетного корабля-аэроплана и двигателя к нему.
