Собрание сочинений в 12 т. Т. 1
В чем же сущность идеи, впервые высказанной Кибальчичем, математически обоснованной и развитой Циолковским, а ныне уже воплощенной в конкретных работоспособных конструкциях?
Всем известно, что ружье при выстреле «отдает». Откатывается в момент выстрела и тяжелое артиллерийское орудие. Нередко считают, что и отдача ружья и откат орудия объясняются тем, что вылетающие из дула пороховые газы отталкиваются от воздуха. Но это неправильно. И отдача и откат происходили бы точно так же и в абсолютной пустоте. Отталкивает назад ружье и откатывает орудие ничем не уравновешенное давление газов на заднюю стенку ствола.
Циолковский не только объяснил это явление и предложил его использовать для целей космического полета, но и вывел основные законы и формулы реактивного движения. Этими формулами Циолковского и доныне пользуются конструкторы реактивных двигателей. А такие двигатели разных типов находят все более широкое применение. Они помогли нам победить на фронтах Отечественной войны, где широко использовались легендарные «катюши», они позволили резко повысить скорости самолетов, которые нынче почти обогнали звук. Реактивные двигатели позволили значительно поднять «потолок» высоты, достигнутый человеком. Ныне ракеты с автоматически записывающими или радиопередающими приборами поднялись уже на высоту свыше четырехсот километров над земной поверхностью. С этой высоты очень неотчетливо видны подробности земного рельефа, заслоненного слоями облаков, но зато совершенно отчетливо видна шарообразность Земли. Недалеко то время, когда подобная ракета отправится и в первый космический рейс.
Что же встретили в космическом пространстве смелые путешественники Жюля Верна и что действительно могут встретить там наши космонавты?
4
Два метеора, точнее небольших астероида, попались на пути Барбикена и его спутников за время всего космического полета. Один из них искривил траекторию ядра, и это спасло его пассажиров от падения на поверхность Луны. Конечно, он не был вторым спутником Земли, гипотеза о существовании у Земли второго спутника давно оставлена астрономами. Второй метеор встретился им у Луны — где он «воспламенился»… вне атмосферы. В данном случае писатель допустил неточность. Когда мы в ясные ночи видим на небосклоне светящиеся следы «падающих звезд», мы знаем, что вызываются они «трением» стремительно летящего метеора в верхних слоях земной атмосферы. На Луне нет газовой оболочки. Поэтому свечения метеоров там быть не может.,
Пассажирам космических ракет, которые отправятся с Земли на Луну и на другие планеты, не раз, видимо, придется повстречаться на своем пути с метеорами. По современным научным данным, в космическом пространстве близ Земли метеоры весом в десятки милиграммов находятся на расстоянии пятидесяти — ста километров друг от друга. Более крупные метеоры встречаются, конечно, значительно реже. Однако, если учесть, что расстояние, которое должен преодолеть космический корабль для того, чтобы, например, достичь Марса, измеряется сотнями миллионов километров, а полет должен продлиться несколько месяцев, станет очевидным, что встреча с метеором не такая уж невозможная вещь. По всей вероятности, эти встречи будут неизбежны. И очень мало приятного принесут они пассажирам космических кораблей.
Дело в том, что метеоры в космическом пространстве движутся с колоссальными скоростями, в несколько десятков километров в секунду. При столкновении с обшивкой космического корабля вся кинетическая энергия такого метеора мгновенно перейдет в тепловую, вещество метеора превратится в пар, занимающий в первый момент объем метеора и, значит, находящийся под очень высоким давлением. Этот пар, расширяясь, произведет взрыв, приведущий к разрушению корпуса ракеты. Расчеты показывают, что метеор весом в один грамм, имеющий скорость тридцать километров в секунду, встретившись с кораблем, может выбить из корпуса корабля до пяти — десяти килограммов стального покрытия, пробить стальную стенку толщиной в несколько десятков сантиметров.
Трудно в настоящее время говорить о мерах борьбы с метеорной опасностью для космического корабля. Однако уже сейчас очевидно, что будет применена двойная обшивка космических кораблей. Крупные метеоры, видимо, будет возможно обнаруживать с помощью радиолокаторов на достаточном расстоянии и избегать встреч с ними лавированием корабля.
5
Несколько страниц посвятил Жюль Верн описанию ощущения невесомости при прохождении снарядом области, где силы земного и лунного притяжения равны и как бы уравновешивают друг друга. На самом деле невесомость должна была появиться в снаряде в тот момент, когда он покинул жерло орудия и полетел по инерции. В космической ракете явление невесомости будет возникать всегда, когда будут выключены ее двигатели.
Насколько неблагоприятно отразится невесомость на человеческом организме, сказать сейчас трудно. Кратковременное — в течение нескольких секунд — отсутствие тяжести человек переносит без всяких осложнений. Не было обнаружено изменений и в организмах животных после пребывания их в свободно падающей с высоты ста пятидесяти километров ракете, когда состояние невесомости продолжалось значительно дольше.
Во всяком случае, создать искусственно тяжесть в космическом корабле путем ли систематической работы двигателей, благодаря чему корабль будет двигаться ускоренно, приданием ли ему вращения, чтобы центробежная сила заменила силу тяжести, будет не сложно.
Пассажиры снаряда в романе Жюля Верна вели систематические научные наблюдения. В частности, их интересовал вопрос о том, какова температура межпланетного пространства. В романе указано, что температура межпланетного пространства оказалась около 140° ниже нуля по Цельсию.
По данным современной науки, это не соответствует действительности. Температура межпланетного пространства в области, заслоненной от лучей солнца, так сказать «в тени», близка к абсолютному нулю и равна 270° ниже нуля.
6Подлетая к Луне, герои Жюля Верна с жаром обсуждают те условия, которые их там ожидают. Жюль Верн дает достаточно точное описание лунной поверхности, рассказывает о холодных длинных ночах и жарких днях, приводит доводы за то, что на видимой с Земли стороне Луны нет ни воды, ни атмосферы.
Относительно другого полушария Луны в то время существовало много различных гипотез. Одной из них и воспользовался Жюль Верн, описывая пейзаж невидимой с Земли стороны Луны, открывшийся пассажирам в момент встречи снаряда с болидом. Однако сейчас можно с уверенностью сказать, что условия на Луне везде одинаковы. Нигде нет там сколь-либо ощутимой атмосферы.
Следует отметить, что земное притяжение отнюдь не причастно к потере Луной ее газовой оболочки. Луна просто не может удержать на своей поверхности достаточно ощутимую атмосферу — она слишком мала для этого. Как известно, всякий газ состоит из хаотически движущихся молекул. Скорость движения этих молекул зависит от температуры и состава газа. Так для азота средняя скорость движения молекул при температуре 0° равна 490 метрам в секунду, для кислорода 460 метрам в секунду и так далее. Однако в газе всегда имеются молекулы, движущиеся в данное мгновение со скоростью значительно большей, чем средняя. Могут оказаться в нем молекулы, скорость которых превысит критическую, то есть ту, при которой частица газа может улететь от планеты как крохотный космический снаряд. Для Земли, как мы уже знаем, критическая скорость равна почти одиннадцати километрам в секунду — приобрести такую скорость молекуле газа в атмосфере Земли сравнительно трудно. Для Луны же критическая скорость оказывается меньше: два с половиной километра в секунду — такую скорость молекула газа может приобрести довольно легко. Расчеты показывают, что если у Луны когда-нибудь и была атмосфера, она должна была рассеяться целиком всего за несколько десятков тысяч лет. Согласно современным космогоническим гипотезам Земля и Луна — сестры-планеты — образовались примерно одновременно. Значит, прошло уже несколько миллиардов лет с тех пор, как Луна потеряла свою атмосферу.