Михаил Васильев - Путешествия в космос
КОСМИЧЕСКИЕ СНАРЯДЫ
В ясную звездную ночь можно часто наблюдать, как, прочертив по черному бархату неба светлый след, падают метеоры. Иногда их бывает очень много, по нескольку штук одновременно. В ночь на 10 октября можно в некоторые годы увидеть целый метеорный дождь. Обычно же их можно заметить от нескольких штук до нескольких десятков штук в час. Не долетев до Земли, метеорные частицы в большинстве случаев испаряются без остатка.
Днем метеоров не видно. Но они падают и на дневную сторону Земли. В этом убедились, применив для наблюдения метеоров радиолокатор. Радиолуч отражается, конечно, не от самого метеора (многие из них столь малы, что не могут быть обнаружены даже радиолучом), а от следа, оставленного им, — трубки ионизированных газов.
Весьма различны размеры метеорных тел. Чаще всего это крупинки вещества весом в 1 грамм или около этого. Однако встречаются метеорные тела и значительно большей величины. В некоторых случаях они не успевают испариться в воздухе и падают на Землю в виде «небесных камней» — метеоритов. В юго-западной Африке и доныне лежит метеорит, весящий свыше 60 тонн. Он слишком тяжел, и его до сих пор не смогли увезти с места падения. Еще больше был гигантский Сихотэ-Алинский метеорит, упавший 12 февраля 1947 года в Приморском крае. Общий вес его осколков — он раскололся в воздухе — определяется в 100 тонн. Конечно, большая часть его массы, как и массы всякого метеорита, испарилась или рассеялась в виде пыли в атмосфере Земли. В космическом пространстве его масса была в несколько раз больше.
Общее количество метеорных тел огромно. Каждый час в атмосфере, являющейся как бы мощным щитом, защищающим поверхность Земли от незваных пришельцев из космоса, распыляется до 20 тыс. метеоров. И если бы не атмосфера, поверхность Земли подверглась бы ужасной бомбардировке, которая, может быть, в конце концов раздробила бы ее в пыль, как раздробили метеориты в пыль поверхность Луны.
Средняя скорость метеоров в космическом пространстве довольно велика. При встрече с Землей метеоры имеют скорость в несколько десятков (от 20 до 70) километров в секунду.
Метеоры являются, пожалуй, самой грозной опасностью для космического корабля.
Вылетевшая из дула боевой винтовки пуля имеет скорость около 850 метров в секунду. Ударившись в стальную преграду, она расплющивается и нагревается так, что ее нельзя взять в руки.
Пули, летящие с еще большей скоростью и мгновенно заторможенные, плавятся и разбрызгиваются. При еще большей скорости торможение может вызвать мгновенное испарение всего материала пули и взрыв, как если бы она была сделана не из свинца и стали, а вся состояла из нитроглицерина. Расчеты показывают, что такой взрыв имеет место уже при мгновенном торможении пули, летящей со скоростью всего около 4 километров в секунду.
Разрушения, которые может причинить космическому кораблю столкновение даже с небольшим метеорным телом, сравнимы с разрушениями, производимыми взрывом торпеды.
А метеор летит в 10 раз быстрее. Встретившись на такой скорости с металлической обшивкой корабля, метеорное тело мгновенно останавливается. Вся кинетическая энергия его движения переходит в тепловую, от чего оно без остатка испаряется. Так же нагревается и испаряется часть обшивки корабля, подвергшаяся удару. Поскольку это происходит в неуловимо короткую долю секунды, образовавшиеся газы при очень высокой температуре не успевают расширяться, занимают тот же объем, какой занимала масса метеорного тела и участвовавшая в соударении часть обшивки корабля. В следующее мгновение газы начинают расширяться, раздирая обшивку, создавая во внутренних помещениях корабля взрывную волну сжатого воздуха, разрушающую все, что встретится ей на пути. Метеорное тело массой в 1 грамм, движущееся со скоростью 30 километров в секунду, может выбить из корпуса корабля 5-10 килограммов стального покрытия.
Таким образом, метеорная частица, эта крохотная крупинка космического вещества, может вызвать разрушения, которые причинили бы несколько килограммов тола.
Метеорные тела встречаются в космическом пространстве, занимаемом нашей солнечной системой, членами которой они в большинстве случаев являются, не так уж редко. По расчетам профессора К. П. Станюковича, метеорные тела весом в несколько десятков миллиграммов находятся примерно на расстоянии 50-100 километров друг от друга. Если учесть, что протяженность траектории космического корабля при полете, например, на Марс составит сотни миллионов километров и продлится несколько месяцев, станет очевидным, что встреча с метеоритом — не такая уж невозможная вещь.
Сейчас еще очень трудно говорить о средствах борьбы с метеоритами, слишком мало изучен этот вопрос. Повидимому, крупные метеориты можно будет обнаруживать с помощью радиолокаторов заранее. Автоматы-вычислители будут мгновенно определять их направление и скорость и, если окажется, что они угрожают кораблю столкновением, на мгновение включат реактивные двигатели. Малейшего изменения скорости или направления будет достаточно, для того чтобы черная глыба космической материи, медленно поворачиваясь в пространстве, пролетела в нескольких сотнях метров от корабля.
Но крупные метеориты встречаются сравнительно редко. Гораздо чаще на путях космических кораблей будут встречаться метеориты-крошки. А мы уже знаем, к чему может привести столкновение с такой крошкой.
Радиолокаторы сегодняшнего дня отказываются взять на себя обязанность сигнализировать об их появлении. Слишком малы эти крупинки, и радиолучи применяемых длин волн пролетают мимо таких крупинок, не замечая их.
Когда-нибудь будут, конечно, созданы более чувствительные локаторы. А сегодня мы можем представить себе, что для защиты от ударов мелких метеоритов космические корабли будут иметь двухслойный корпус. Первый, тонкий слой, затем прослойку космической пустоты и второй слой — уже собственно корпус корабля. Верхний же слой будет как бы защитным верхним платьем, отданным в жертву метеоритам, сеткой, предохраняющей пасечника от пчел.
Двухслойная стенка — одно из возможных средств защиты от губительного обстрела космической артиллерии — ударов метеорных тел.
ДОРОГИ МЕЖДУ ПЛАНЕТАМИ
Прежде чем отправиться в полет по незнакомой трассе, штурман самолета и его командир намечают, «прокладывают» маршрут. Они внимательно изучают на карте весь путь будущего полета, отмечают возможные ориентиры, наводят справки о радиомаяках и пеленгаторных станциях, работой которых можно будет воспользоваться в полете.
Значительно сложнее будут решаться вопросы штурманской навигации в космическом пространстве.
При полете на самолете штурману нечего заботиться о том, что он залетит слишком высоко от Земли. Днем, если нет облаков, он хорошо видит Землю в окна своей кабины, ночью или в облачную погоду ему сообщает об этом высотомер-барометр или радиолокатор. Да слишком высоко ему не позволит подняться и двигатель самолета: он «тянет» только до определенной высоты.
Таким образом, упрощенно говоря, у штурмана самолета только две возможности заблудиться: свернуть или вправо или влево.
У штурмана космического корабля таких возможностей значительно больше. Ему открыты все пути — и вправо, и влево, и вверх, и вниз, и всевозможные сочетания этих основных направлений координат.
Одна из межпланетных дорог — траектория космического корабля, направленного для облета Луны, — уже проложенная смелой мыслью ученых в черных глубинах космоса.
Дальность маршрута современного самолета не превышает нескольких тысяч километров, и выше четырех десятков тысяч километров она никогда не поднимется. Сорок тысяч километров как предельная дальность действия самолета обеспечит беспересадочный облет вокруг всего земного шара, по любому прямому маршруту.
Продолжительность полета по такому маршруту будет не больше трех-четырех десятков часов.
Самый близкий маршрут для полета космического корабля — 380 тыс. километров — на ближайшее к нам космическое тело — Луну займет около недели. Маршруты полетов на Марс и Венеру составят сотни миллионов километров в один конец и продлятся целые месяцы.
На Земле аэродромы, как правило, неподвижны. Пункт назначения самолета, в который штурман должен привести свою машину, имеет строгое географическое положение на поверхности Земли и никуда не передвинется, если самолет несколько запоздает прилететь или вообще решит лететь на другой день.
В космосе пункты назначения — планеты — не имеют своих строго установленных мест. Они движутся по гигантским эллипсам вокруг Солнца и вместе с Солнцем участвуют в движении вокруг центра Галактики. Опоздай штурман космического корабля привести свой аппарат к месту рассчитанной встречи всего на 24 земных часа, и он уже не застанет своего космодрома. Если это будет Венера, она улетит от этого места на 3 млн. километров, если Марс — он переместится за это время свыше чем на 2 млн. километров. А такие отрезки даже в космических масштабах не так уж мало значат!
