Путешествие к далеким мирам
Шрифт:
В частности, по одному из проектов ионный двигатель должен быть создан на принципе линейного ускорителя заряженных частиц, в котором эти частицы движутся только по прямым траекториям. В двигатель вводятся распыленные частицы рабочего вещества или же это вещество в виде газа. Под действием электронов, бомбардирующих частицы, они ионизируются, то есть превращаются в ионы. Те частицы, которые не стали ионами, отсасываются специальным вакуум-насосом, а ионы, имеющие положительный электрический заряд, проходят через ускоритель, где с помощью импульсов тока высокого напряжения разгоняются до больших скоростей. Вытекающий из двигателя поток ионов и создает реактивную тягу. Электроны, образовавшиеся при ионизации частиц, также выбрасываются из двигателя в том же направлении с помощью специальной «электронной пушки». Это необходимо для того, чтобы двигатель и ракета не заряжались в результате истечения ионов.
Конечно, ионы в таком двигателе разгоняются до несравненно меньших скоростей, чем в ускорителях элементарных частиц, — здесь нет необходимости в подобных скоростях. Все же скорость истечения ионов может быть гораздо больше, чем из обычных жидкостных ракетных двигателей. В этом несомненное преимущество ионных межорбитных кораблей.
Но ни на минуту нельзя забывать и о недостатках ионных двигателей, связанных, главным образом, с требованиями, которые предъявляются к электрическим силовым установкам ионных ракет. Эти установки должны генерировать электрический ток очень большой силы, а их мощность при сколько-нибудь значительной тяге двигателя становится колоссальной. Так, если ионный двигатель рассчитан на такую тягу, какую развивают двигатели современных реактивных самолетов, то его мощность будет большей, чем самой крупной из существующих гигантских гидроэлектростанций! Вот почему ионные двигатели могут быть применены лишь в тех случаях, когда их тяга невелика, как, например, в случае межорбитных космических кораблей.
Вот как может выглядеть проект экспедиции на Марс, совершаемой по методу тройного прыжка с использованием ионных ракет. Вся экспедиция совершается на 10 ионных межпланетных кораблях, которые собираются на искусственных спутниках Земли из частей, доставляемых на грузовых ракетах с Земли. Для доставки этих частей и экипажа кораблей используется целый флот из 50 грузовых трехступенчатых ракет, которым придется совершить около 1000 полетов. Каждая ракета весит при взлете примерно 6500 тонн; две первые ступени каждой ракеты возвращаются на Землю на парашютах, третья — в планирующем полете, для чего она делается крылатой.
Вес каждого межорбитного ионного корабля, на котором астронавты достигнут орбиты Марса, будет больше 3500 тонн. На трех небольших кораблях, весом по 200 тонн, 50 человек смогут совершить посадку на Марс. Один из этих трех кораблей останется на Марсе, а на двух остальных счастливчики, побывавшие на Марсе, возвратятся ко всей межпланетной армаде, поджидающей их на орбите у Марса. Три межпланетных ионных корабля вместе с двумя посадочными останутся на орбите у Марса, превратившись в искусственных спутников Марса, а на семи остальных кораблях участники экспедиции возвратятся на орбиту искусственного спутника Земли, откуда с помощью ракет будут доставлены на Землю.
По расчетам, вся эта экспедиция продлится около трех лет и потребует, конечно, больших средств. Так, например, на операции по снабжению, то есть на полеты грузовых ракет, придется затратить около 5 миллионов тонн топлива, а на полет межпланетных ионных кораблей — примерно 40 тысяч тонн.
Этот же автор (проект принадлежит Брауну) предложил затем более простой план организации экспедиции на Марс, требующий значительно меньших затрат. По новому проекту экспедиция состоит уже только из 12 человек, из которых 9 человек совершают посадку на планету. На орбите у Земли, в Космосе, собираются два межпланетных ионных корабля, один — с пассажирами, другой — с грузом, в том числе с небольшим кораблем, на котором будет совершена посадка на Марс. Вес каждого из этих кораблей при отлете с земной орбиты — 1700 тонн. Для переброски всего необходимого на орбиту у Земли, на которой будут строиться и снаряжаться межпланетные корабли, на этот раз понадобится 335 полетов трехступенчатых ракет взлетным весом 1280 тонн, имеющих на борту 10 тонн полезной нагрузки. Общий расход топлива на эту «упрощенную» экспедицию составит 445 тысяч тонн. История уже знает воздушные операции, потребовавшие больших затрат топлива для самолетов.
Для того чтобы можно было организовать подобную экспедицию, нужны еще годы (если не десятилетия) настойчивых исследований, нужна совместная работа многих ученых, конструкторов, инженеров, рабочих, должны быть решены сложнейшие научно-технические
Часть пятая
ЧЕЛОВЕК И МИРОВОЕ ПРОСТРАНСТВО
Глава 19
ВСЕЛЕННАЯ НА СЛУЖБЕ ЧЕЛОВЕКУ
Близится день, когда посланцы Земли впервые в истории вступит на поверхность Луны, Марса, Венеры. Промелькнут годы, наполненные необычностью первых впечатлений, новизной первых открытий, и перед человечеством станет вопрос, что делать с освоенными небесными телами, как их использовать на благо человечеству.
Не грех подумать об этом и заранее, оценить возникающие возможности.
Мы уже касались таких возможностей в связи с проблемой искусственных спутников Земли. Сейчас мы подробнее рассмотрим перспективы, которые могут открыться перед наукой в результате освоения Луны, Марса, Венеры.
Не случайно особое внимание привлекает Луна. Прежде всего потому, что она, несомненно, будет первой целью межпланетных полетов: относительно ничтожное расстояние, отделяющее Луну от Земли, делает не только удобной сообщение с ней, но и позволяет подумать о некоторых формах использования Луны, невозможных в других случаях. Наконец, потому, что мы о Луне знаем гораздо больше, чем о каком-либо другом светиле, и можем правильнее оценить связанные с ней возможности.
Чтобы ответить на вопрос: «Что мы будем делать с Луной?» (впрочем, это касается и любого другого небесного тела), надо прежде всего установить, какие условия жизни ждут на Луне «командированных» на нее представителей Земли. Очевидно, если эти условия исключают пребывание людей на Луне в течение сколько-нибудь продолжительного времени, как, например, это будет на Меркурии с его 400-градусной жарой, то возможности использования Луны будут резко ограничены.
К счастью, в отношении Луны дело обстоит не так катастрофически, хотя, конечно, о комфорте земных условий на Луне придется забыть. Впрочем, такого комфорта не может предоставить, конечно, ни одна планета солнечной системы. Жизнь на Луне будет суровой, природа ее враждебна человеку, и ему придется самому обеспечивать себя всем необходимым для существования.
Решающим, конечно, является отсутствие атмосферы на Луне. Поэтому человек там должен находиться в костюме, изолирующем его от окружающего пространства. Костюм может быть обычным астронавтическим одеянием «пловцов» в мировом пространстве, о котором уже шла речь выше, либо может быть более сложным и совершенным. Во всяком случае, такой костюм будет весьма громоздким сооружением, по сравнению с которым средневековые рыцарские латы будут выглядеть, вероятно, более изящными. Сравнительно большой вес костюма не будет служить препятствием, так как вес на Луне в 6 раз меньше земного — центнер на Луне превращается в пуд. Так как человек, весящий на Земле 60 килограммов, на Луне «облегчится» до 10, то костюм, весящий даже 150 килограммов, доведет общий вес человека в костюме до 35 килограммов, то есть и при этом условии человек будет чувствовать себя примерно вдвое более легким, чем на Земле. Правда, подвижность человека определяется не только весом, но и массой, инерция которой должна быть преодолена. Так, например, какой-нибудь молоток будет на Луне весить в 6 раз меньше, чем на Земле, но размахивать им будет почти так же трудно. Поэтому люди, заключенные в громоздкие, массивные костюмы, будут по необходимости вести себя на Луне степенно, передвигаться медленно и, во всяком случае, не будут в состоянии совершать акробатических прыжков по 20 метров в длину и 5 метров в высоту, как об этом иногда пишут некоторые авторы.
Создание поселений на Луне будет вполне возможно, хотя и связано с большими трудностями. Жилыми помещениями для людей первое время будут служить, конечно, доставившие их на Луну межпланетные корабли. Затем могут быть смонтированы особые лунные палатки из сверхпрочной пластмассы. Постоянные жилища будет, вероятно, целесообразно устроить под поверхностью Луны, «подлунные» (по аналогии с подземными), если это, конечно, окажется возможным. Это будет иметь смысл с точки зрения теплоизоляции, герметизации, расхода строительных материалов, защиты от вредных воздействий мирового пространства и т. д. Постепенно под поверхностью Луны могут быть созданы целые подлунные города.