Борис Ляпунов - Открытие мира (Издание второе, переработанное и дополненное)
Надо думать, что скоро люди познакомятся с невесомостью уже не в кино, а в жизни. Скоро — потому что наше поколение, очевидно, будет свидетелем заатмосферных путешествий.
Вернемся мысленно теперь в кабину космического корабля, к началу нашего рассказа. Пока корабль поднимался с работающим двигателем, двигался ускоренно, пассажирам казалось, будто они стали в несколько раз тяжелее. Когда же скорость достигнет примерно восьми километров в секунду (двадцать девять тысяч километров в час), ракета превратится в спутник Земли, крошечную искусственную луну, и полетит с постоянной скоростью. При этом земное притяжение уравновесится развивающейся центробежной силой. Результатом единоборства ракеты с притяжением планеты будет ничья: Земля притягивает корабль, и он упал бы… если бы с точно такой же силой не стремился уйти от нее. Тогда на спутнике Земли появляется сказочный мир невесомости.
Но подождите, возразят нам, а как же обстоит дело на уже существующем спутнике, созданном природой, на Луне? Она ведь тоже вращается вокруг своей планеты. Однако тяжесть на ней есть, хотя и меньше, чем на Земле. Человек, правда, потерял бы там пять шестых своего веса, почувствовал бы себя вшестеро легче. Он побил бы все мировые рекорды по прыжкам в высоту, подъему тяжести, прыжкам в длину. И все же невесомым он не стал бы. Почему же невесомость — привилегия только искусственного спутника?
Тут надо оговориться, что, рассуждая строго, полной потери веса не будет и на искусственной луне. Закон всемирного тяготения господствует всюду во вселенной, все тела взаимно притягиваются друг к другу — и тем сильнее, чем больше их массы. У Луны масса меньше, чем у Земли, но все же достаточно велика, и сила тяжести проявляет себя довольно ощутимо. Ракетный корабль — крошка по сравнению с Луной, и «собственная» сила тяжести на нем ничтожна. Она не заявит о себе сколько-нибудь заметным образом. Практически все предметы на искусственном спутнике будут невесомы.
Но почему все-таки мы уверены в том, что именно так развернутся события на межпланетном корабле? Пока ведь еще ни один корабль не совершил космического рейса. Оставаясь же на нашей планете, мы как будто лишены возможности испытать невесомость. Однако это не вполне справедливо. Многим из нас приходилось терять вес. Вспомните ощущения, возникающие в первые моменты спуска на скоростном лифте. Пол кабины уходит из-под ног, сердце слегка замирает… Невольно хочется схватиться за поручень, но лифт останавливается, и непривычное состояние очень быстро проходит, не оставляя следа. Вряд ли кому приходило в голову, что в эти немногие мгновения он был свободен от всевластной, всепроникающей силы тяжести, от которой нельзя укрыться, от которой нельзя защититься ничем.
В лифте на какую-то ничтожную долю секунды тело лишается опоры, перестает чувствовать ее, потому что кабина быстро опускается. Конечно, потерянный вес тотчас же возвращается, человек «догоняет» ушедший от него пол, снова стоит на нем, ощущая опору, «чувствуя» свою тяжесть.
Если же падение будет длиться дольше и ничем не будет тормозиться, продлится и чувство потери веса. Человек внутри кабины движется с той же скоростью, что и сама кабина. Сила тяготения действует одинаково и на нее и на человека. Но раз так, то давление на опору и ответная реакция с ее стороны, то есть именно то, что и вызывает ощущение веса, чувствоваться не будут.
Повредит ли человеку длительное отсутствие тяжести? Одни считают, что невесомость страшна не столько физиологически, сколько психологически: неизвестное всегда пугает! Другие полагают, что многие жизненно важные функции организма от тяжести не зависят, а остальное — дело привычки. Ни у тех, ни у других нет доказательств, есть только предположения. Их нужно и можно проверить, тем более что сейчас существует возможность решить вопрос самым простым и верным путем — опытом.
Еще Циолковский предложил «падающую лабораторию», где можно изучать невесомость. По рельсам, изогнутым в форме подковы, скользит тележка. На одной стороне она падает, на другой — поднимается. При почти свободном падении вес пропадает — правда, на очень короткое время.
Возникает естественный вопрос: почему так происходит, чем объяснить появление невесомости? Падающие в пустоте тела — ракета и все, что находится внутри нее, — двигаются одинаково, с одной скоростью и в одном направлении, не приближаясь и не удаляясь друг от друга. Попробуйте упасть на пол, если сам он все время удаляется от вас!
И это происходит не доли секунды, а дни и недели. Космический корабль по инерции несется в мировом пространстве. Путь его определен законами механики, одинаковыми для всех тел вселенной — от гигантской планеты до карлика-астероида.
Двигатель ракеты не работает, корабль предоставлен самому себе. Если корабль не смог победить земное притяжение, то он неминуемо вернется обратно. Если же скорость его достаточно велика, он освободится от власти Земли, станет ее спутником или помчится дальше. Начнется свободный полет, и в тот же момент, как по мановению волшебного жезла, в ракете исчезнет ощущение тяжести.
Люди смогут плавать в воздухе.
Вода не выливается из стакана, а когда тряхнут его, она вылетает вся водяным шаром. Суп нельзя налить в тарелку, нельзя поджарить котлету на сковородке — она подпрыгнет к потолку. Словом, жизнь будет полна неожиданностей и неудобств.
В среде без тяжести пассажиры ракеты должны жить и работать. Пилот или штурман не в состоянии вычислить курс ракеты, вися между полом и потолком, и не могут постоянно пользоваться справочником, карандашом и бумагой, которые как живые бродят по каюте. Нужно производить наблюдения, держать связь с Землей, да мало ли дел у экипажа во время самой необыкновенной в истории человечества экспедиции! Питаться тоже, конечно, необходимо, даже и в такой непривычной обстановке.
Ручки на стенах, полу, потолке, чтобы было удобно передвигаться в каюте; ящики, куда убираются вещи; кресла, прикрепленные к своему месту, и люди, привязанные к креслам; взамен тарелок и ложек — закрытые эластичные сосуды для «выдавливания» из них жидкой пищи; специальная электроплитка, наглухо закрытая посуда — вот черточки быта в условиях невесомости.
Что же, все это не страшно. На первых порах человека, буквально потерявшего почву под ногами, утратившего чувство равновесия, ждут переживания скорее комические, чем трагические. Но и они пройдут со временем, особенно если еще задолго до первого космического рейса тренировать будущих межпланетных путешественников.
Полеты ракет на большие высоты, за атмосферу, с последующим спуском, значительная часть которого явится свободным падением в безвоздушном пространстве, предоставят нам возможность такой тренировки. В кабине, которая отделится от ракеты в высшей точке подъема и ринется затем вниз, пилот переживет то, что впоследствии ждет его в межпланетной ракете. Правда, там — дни и недели, здесь — минуты; там — удаление от Земли, здесь — падение на нее, но разница невелика. И здесь и там одинакова потеря веса. Она произойдет и тогда, когда ракета полетит в пустоте с выключенным двигателем.
Постепенно вылеты в межпланетное пространство, короткие броски в небо, репетиции космического путешествия, полет на обитаемом спутнике приучат астронавтов переносить состояние кажущейся потери веса. Конечно, на всякий случай и здесь будет предусмотрено создание искусственной тяжести вращением ракеты.
Есть основание полагать, что авиационная техника и медицина обеспечат экипажу ракетного корабля все условия для нормальной жизни и работы.
Циолковский мечтал о «свободном» пространстве, в котором люди, если они того захотят, будут избавлены от цепей тяготения. Там тяжестью они будут управлять сами, создавая ее по своему желанию, в своих интересах. Когда это осуществится, человечество еще раз блестяще подтвердит замечательные слова Энгельса о том, что лишь на практике, вызывая природные явления своими силами и управляя ими, человек в состоянии доказать в полной мере правильность и силу научного мышления.
ЧТО НАС ОЖИДАЕТ
Часто люди, глядя на небо, видят, как срывается светящаяся точка и стремительно несется вниз, прочерчивая яркий след. Тогда обычно говорят: «звезда упала». На самом деле это не звезда, а крошечный кусочек вещества, маленький небесный камешек — метеор — со скоростью в несколько десятков километров в секунду влетел в атмосферу Земли, вспыхнул и мгновенно сгорел. Под стремительным ударом пришельца из космоса разбиваются молекулы, столб ионизированного и светящегося воздуха тянется за метеорной частичкой. Его-то и наблюдаем мы, глядя на «падающую звезду».
Днем, при ярком солнце, падение метеора незаметно. Но от волшебного глаза современной техники — радиолокатора — ему не скрыться. Радиоволны отмечают прилет метеора, отражаясь от шлейфа наэлектризованных частичек воздуха, сопровождающих его полет. Теперь удается наблюдать гораздо больше гостей из межпланетного пространства — и днем и ночью, при свете луны и в облачную погоду, — чем раньше, когда располагали только оптическими приборами.
