Павел Клушанцев - Дом на орбите
Мы вовремя успели. «Установщик» тронулся с места и, тихо постукивая на стыках рельсов, поехал.
Вот ракету вывезли за ворота. Везут по космодрому. Долго везут. На большой бетонированной площадке остановились. Слышны команды. Лязгает металл. Шумят гидродомкраты. «Установщик» стал поднимать ракету из лежачего положения в стоячее. Сейчас она пустая, и это ему ещё под силу.
Вот она уже стоит вертикально. С четырёх сторон её обхватили мощные фермы ветрового крепления, чтобы она не повалилась от налетевшего шквала. Поднялись и сомкнулись, заслонив ракету, две половинки башни обслуживания. Башня эта вся в балкончиках. С них можно подобраться к любому месту ракеты. Потом пододвинулись кабель-мачта и заправочная мачта. Их соединили с ракетой проводами и шлангами.
Началась заправка ракеты, подготовка её к полёту. Это будет длиться долго, и мы успеем разобраться, как ракета устроена.
Посмотрите на рисунок. Ракета составная, или, как говорят, многоступенчатая. Она состоит из нескольких отдельных секций, или самостоятельных ракет, соединённых между собой.
Соединять их можно по-разному: ставить одну на другую или рядом друг с другом. В наших советских ракетах, которые выводят в космос космические корабли, применяются оба способа соединения.
Четыре боковые ракеты вместе называются первой ступенью. Средняя ракета, стоящая между ними, — вторая ступень. На ней — самая маленькая — третья ступень. На самом верху, в голове третьей ступени стоит «полезная нагрузка» — космический корабль.
Каждая отдельная ракета, если её разрезать, внутри пустая. Как бидон. Почти всё место в ней занимают два огромных бака. В них сейчас и заливают топливо. В один бак — горючее. В другой — окислитель. Горючим может быть, например, керосин, жидкий водород, некоторые другие горючие жидкости.
А окислитель? Зачем он? Всякое горение — это соединение горючего с окислителем — кислородом. Он содержится в воздухе. Горит щепка, вещество древесины соединяется с кислородом. На Луне, например, где нет атмосферы, щепка не загорится. А вот порох на Луне будет гореть. В самом порохе есть кислород, и воздух ему не нужен.
Ракете приходится работать и в атмосфере, где содержится кислород, и в космосе, где его нет. Поэтому она берёт кислород с собой. Чтобы ни от чего не зависеть. Берёт чистый кислород в жидком виде или какую-либо жидкость, в которой содержится много кислорода. Например — азотную кислоту. И в том, и в другом случае это называется «окислитель».
Внизу у каждой ракеты двигатели. Они совсем не похожи на двигатели автомобиля или тепловоза. Никакие колёса им вертеть не нужно. Это реактивные двигатели. Они должны толкать. Но они не похожи и на двигатели реактивных самолётов. Самолётные работают на кислороде воздуха. А эти на своём. Самолётные строятся в расчёте на сотни и тысячи часов работы. А ракетные всего на несколько минут. В редких случаях — на несколько часов, но не больше. Поскольку им работать не долго, они работают на износ. Топливо в них подаётся в таком огромном количестве, пламя в них бушует так сильно, что они раскаляются добела. И если заставить их работать дольше положенного, стенки камеры сгорания прогорят насквозь. Зато мощность ракетные двигатели развивают колоссальную. Гораздо большую, чем самолётные.
Конечно, как любой летательный аппарат, ракета должна быть управляемой. Иногда ставят газовые рули. Они похожи на лодочные. Такие же пластинки, поворачивающиеся в стороны. Но лодочные погружены в поток встречной воды, а ракетные — в поток газов, вылетающих из двигателя. Делают и по-другому — ставят по бокам ракеты маленькие добавочные реактивные двигатели. Вспомните, как поворачивает гребец лодку, когда едет без рулевого. Он начинает одним веслом грести сильнее, чем другим. Чтобы повернуть ракету, в дополнение к основным двигателям включают один из боковых. Этот край ракеты начинает «грести сильнее», и ракета поворачивает.
Кроме баков с топливом и двигателей в ракете очень много всяких приборов, которые управляют её полётом автоматически. Людям за всем не уследить. Слишком сложное хозяйство на ракете.
Пока мы разговаривали, нашу ракету заправили топливом. Она стала раз в десять тяжелее.
Вместе с космонавтами мы поднимаемся на лифте по башне обслуживания на самый верх, к голове ракеты, в космический корабль. Залезаем в кабину, пристёгиваемся к креслам.
Идёт последняя проверка всей аппаратуры. Наконец всё готово. При запуске ракеты рядом находиться нельзя, сгоришь. Поэтому все люди отошли от ракеты и спрятались в бетонном бункере. Наблюдают оттуда в перископ и следят за изображением на экранах телевизоров.
Нам из кабины теперь ничего не видно. Но мы знаем — откинулись, как лепестки цветка, половинки башни обслуживания — открыли ракету. Теперь наша красавица видна провожающим во весь свой богатырский рост.
По радио слышны команды.
— Готовность пять минут!..
Ждём. Ракета чуть дрогнула. Это отошли кабель-мачта и заправочная мачта. Теперь только четыре фермы ветрового крепления держат нас с боков.
И вот — старт! Там, в бункере, нажали заветную кнопку.
В камеры сгорания всех двигателей первой и второй ступеней упругими струйками брызнуло топливо. Оно воспламенилось! Вспыхнуло и забушевало мощное пламя! В каждой камере мгновенно образовалось огромное количество горячих газов. Им было бы тесно даже в комнате. А они зажаты в «бутылке», объёмом в несколько вёдер. Чудовищная теснота! А топливо всё продолжает поступать мощными струями! Оно горит! Сжатые до предела газы готовы разорвать камеру в клочки. Как взрывчатка рвёт бомбу. Но камера прочная, не разорвёшь. Зато внизу оставлено отверстие. Это «сопло» двигателя. Со всесокрушающей силой, с чудовищной скоростью вырываются раскалённые газы через это отверстие наружу. И, вылетая из сопла вниз, к земле, толкают ракету вверх, к небу. Вроде того, как вы, спрыгивая с кормы лодки на берег, невольно ногой толкаете лодку от берега.
Двигатели первой и второй ступеней сообща приналегли и оторвали ракету от Земли. В то же мгновение откинулись фермы ветрового крепления, окончательно освободив ракету. С оглушительным рёвом, изрыгая бушующее пламя, она пошла вверх, к небу, постепенно наращивая скорость.
Теперь нам будет понятно, для чего ракета сделана составной. За несколько минут в первой ступени выгорело всё топливо. Зачем дальше тащить пустые баки? Немедленно выбросить их, облегчить ракету! Все четыре части первой ступени отстёгиваются, отстают, падают на землю. Двигатели второй ступени продолжают работать. Им разгонять ракету уже легче. Ведь она стала намного меньше. Израсходовав топливо, отделяется и вторая ступень. Остаётся третья, с нашим кораблём в головной части.
Прошло минут десять полёта. Всё это время мы ощущали глухой рёв двигателей и подрагивание. Как будто разбегались на самолёте по взлётной полосе аэродрома.
Но вдруг неожиданно всё смолкло. Шум оборвался. Наступила полнейшая тишина. Пропала вибрация. Что произошло? Авария? Испортился двигатель? Самолёт в таком случае сразу начинает падать вниз. Что же нам теперь делать? Мы же разобьёмся! Дайте парашют! Спасите!
Успокойтесь! Всё идёт нормально. Ракета не самолёт. Просто она нас вывела на орбиту. А по орбите можно лететь без мотора. Как будто кто-то катит нас по невидимым рельсам. Теперь можно, не затрачивая ни капли топлива, беззвучно лететь часами, сутками, неделями, даже годами.
Что же это такое? Что такое орбита? Почему ракета не падает обратно на Землю?
2. ОРБИТА
Земля, на которой мы с вами живём, шар. Очень большой шар. Его изображают в виде глобуса, на котором нарисованы океаны и материки, горы и пустыни.
Конечно, трудно представить себе, как люди могут стоять на земном шаре и сверху и снизу. Ведь получается, что те, нижние, висят вниз головой? Почему же они не падают? Ведь не приклеены же они ногами к Земле! Они же ходят!
Всё дело в том, что существует всемирное тяготение. Из-за него все предметы, или все тела, как говорят физики, притягивают друг друга. Чем больше и плотнее тело, чем оно массивнее, тем сильнее оно тянет к себе всё окружающее.
Мы не замечаем, как притягивают друг друга, например, два чемодана. Их взаимное притяжение ничтожно. А вот как Земля — колоссальная, массивная громада — притягивает чемодан, очень даже заметно.
Мы говорим: «Чемодан тяжёлый, его трудно поднять». Земля тянет чемодан к себе, вниз. А мы тянем чемодан к себе, вверх. Нам приходится бороться с Землёй, отнимать у неё чемодан. Конечно, трудно. Тяжесть — это и есть притяжение Земли. А «низ» — это то место, где находится Земля и куда она тянет. А точнее: низ — это направление к центру земного шара.
