Отзовитесь, марсиане!
Шрифт:
Совсем иное получится, если мы при запуске дадим ракете так называемую вторую космическую скорость — 11,2 километра в секунду.
Смолкли двигатели. Летит ракета. Удаляется от Земли. Уже прошла расстояние, как до Луны. Проходит ещё столько же. Ещё полстолька. От нашей планеты её отделяет теперь миллион километров!
Она уже совсем выдохлась. Летит всё медленнее, медленнее. Наконец совсем останавливается. Но… обратно, как её предшественницы, не поворачивает.
С земли такую ракету, конечно, не увидишь. Даже в телескоп. Слишком она маленькая и слишком до неё далеко. Но если всё же можно было бы её разглядеть, она казалась бы висящей на одном месте. Как на гвоздике. Ведь она не удаляется от нас и не приближается к нам.
На самом деле ракета, конечно, движется. Земля наша ведь не стоит. Она мчится вокруг Солнца по своей орбите. И ракета теперь тоже мчится вокруг Солнца. Примерно по той же орбите, что и Земля. С той же скоростью. А кажется неподвижной так же, как самолёт с другого, рядом летящего.
Вы скажете — ничего себе «рядом летящего». Между Землёй и ракетой миллион километров! Но вы забыли, что это расстояние велико только для нас, жителей Земли. А для космоса оно крохотное. Ведь от Земли до Солнца 150 миллионов километров! И если посмотреть на ракету и Землю издалека, так, чтобы они были видны вместе с Солнцам, то они покажутся летящими совсем рядом. Бок о бок.
Ну а если разогнать ракету при запуске ещё быстрее? Тогда, умчавшись на миллион километров, вырвавшись из оков земного притяжения, она, хоть и медленно, но всё же будет продолжать удаляться от Земли.
Земля движется. Поэтому ракету можно послать с Земли вперёд и назад. Так вот, если послать её вперёд, то, удаляясь от Земли, она будет лететь быстрее Земли.
Планеты — спутники Солнца. Для каждой планеты существует своя «круговая скорость». Для Земли она 30 километров в секунду. Только с этой скоростью Земля и держится на своей орбите. Если замедлить её движение, она начнёт круче заворачивать к Солнцу, сойдёт со своей орбиты внутрь, начнёт падать вниз, к Солнцу. А если увеличить скорость, путь её «распрямится», Земля сойдёт с орбиты наружу, начнёт подниматься вверх, от Солнца.
Так вот, наша ракета оказалась как раз в таком положении. Она летит быстрее Земли. Значит, её скорость больше круговой. Поэтому она покидает орбиту Земли и начинает подниматься вверх, к орбите Марса.
И здесь будет всё так же, как было со спутниками Земли. Подброшенный вверх спутник постепенно замедлит полёт, повернёт и начнёт падать обратно.
Можно так подобрать скорость спутника Солнца, что он поднимется как раз до орбиты Марса, коснётся её, а потом, падая вниз, вернётся к орбите Земли. Такая орбита называется «переходной эллиптической».
Мы говорили, как добраться от орбиты до орбиты. Но ведь нам нужно добраться с планеты на планету. А планета — это только маленькая точечка на орбите. Она движется. Сегодня она здесь, а завтра уже ушла на два с половиной миллиона километров дальше. Значит, надо прилететь к орбите Марса тогда, когда в это же место
Поэтому, когда летишь с планеты на планету, нужно очень-очень точно рассчитать встречу. Из-за этого для старта годятся далеко не все дни, не все месяцы. Даже не все годы. Для полёта на Марс удобное время наступает только раз в два года.
Теперь — что делать, долетев до Марса?
Наша ракета подлетает к орбите Марса медленно. Ведь это самая верхушка её орбиты. Её называют — «афелий». Скорость ракеты здесь всего 21 километр в секунду. А Марс движется по своей орбите со своей круговой скоростью. Для его орбиты это 24 километра в секунду.
Марс обгонит ракету. А с ракеты будет казаться, что она проплыла мимо неподвижного Марса. Поэтому такая встреча называется «облёт Марса».
Может быть другая задача — совершить на Марс жёсткую посадку. Или, попросту, — дать ракете врезаться в Марс. Тогда надо так целить ракету, чтобы она точно пришла на орбиту Марса и оказалась на его пути, немного впереди. Марс догонит ракету и налетит на неё со скоростью 3 километра в секунду.
Ну, а если нужно совершить мягкую посадку? Тогда, перед тем как Марс налетит на ракету, нужно повернуть её кормой к Марсу и включить двигатели. Ракета начнёт ускорять свой полёт. Начнёт как бы пытаться удрать от Марса, который её догоняет. И когда Марс её всё же догонит, удара уже не будет. Ракета мягко коснётся Марса, плавно опустится на его поверхность. Как опустилась на Луну станция «Луна-9». Ничто в ней не поломается. Всё будет цело.
Если на Марсе окажется достаточно густая атмосфера, то можно будет для мягкой посадки использовать и парашюты. Это сэкономило бы топливо.
Можно, наконец, сделать ракету спутником Марса. Покружившись вокруг него, она притормозит двигателем свой полёт и мягко сядет на планету.
Итак, долететь до Марса можно.
Но всё же очень трудно.
ЛЕТЕТЬ К МАРСУ ТРУДНО
Почему, собственно, трудно? Взлететь, разогнаться, выйти на орбиту — и спи себе спокойно полгода. Орбита — как надёжные рельсы. Если уж стал на них — докатишься до цели по расписанию.
А вы пробовали стать на эти «рельсы», нет? Не так-то это легко. Вывести ракету точно на заданную орбиту очень трудно.
Представим себе — мы взлетели. Прошли сквозь воздух. Вышли в космос.
Под нами — земной шар. Кругом — чёрное небо, усыпанное звёздами. Среди них одна — яркая, красноватая, хорошо знакомая нам. Это Марс.
Что мы должны теперь делать? Повернуть ракету носом к этой планете? Разгоняться, нацелившись прямо на неё?
Ничего не получится. Мы же знаем, что в космосе не летают по прямым линиям. Летают по орбитам. А они все кривые. Да и Марс за время полёта уйдёт совсем в другую часть неба.