Путешествия в космос

Васильев Михаил Иванович

С волнением читаем мы предсмертное письмо молодого ученого. «Находясь в заключении, за несколько дней до своей смерти, я пишу этот проект… Если же моя идея… будет признана исполнимой, то я буду счастлив тем, что окажу громадную услугу родине и человечеству».

ерез несколько дней смелый революционер, который, может быть, стал бы гениальным ученым, был убит царскими палачами. А его проект, его письмо, его прощальный бесценный подарок человечеству пролежал в тайниках царской охранки до Великой Октябрьской революции.

Палачи утаили его от человечества.

^{Приговоренный}

к смерти, находясь в тесном каземате Петропавловской крепости, молодой ученый Николай Кибальчич обдумывал проект летательного аппарата, который позволил бы человеку разорвать оковы земного притяжения.

ПО ТОМУ ЖЕ ПУТИ

^{Константин Эдуардович Циолковский является основоположником астронавтики — науки о космических сообщениях.}

Независимо от Кибальчича, ничего не зная и не подозревая о его проекте, ту же идею — использовать для космических путешествий ракетный двигатель — выдвинул Константин Эдуардович Циолковский.

Трудно перечислить круг интересов Циолковского, — список его опубликованных и неопубликованных работ насчитывает сотни названий. Здесь и геология, и космогония, и аэродинамика, и астронавтика. В 1895 году, изучая вопросы обтекания потоком газов твердых тел различной формы, он построил первую в нашей стране аэродинамическую трубу. Одновременно появился проект аэроплана. Надо напомнить, что до этого только один летательный аппарат тяжелее воздуха — конструкции А. Ф. Можайского — в 1882 году оторвался от Земли, но данные об этом полете вряд ли были тогда известны Циолковскому. В 1895 году появился и первый проект цельнометаллического дирижабля, над совершенствованием которого изобретатель работал до конца жизни.

Но главное в научном наследии Циолковского — его труды по астронавтике. Думать над проблемой полета в космическое пространство Циолковский начал буквально с детских лет. Впервые мысль применить для передвижения в космическом пространстве ракетный двигатель появилась у него около 1883 года. Ученый набросал на листе бумаги беглый рисунок: шар с людьми, висящий в пространстве. Для того чтобы сообщить ему движение в ту или иную сторону, люди, находящиеся в шаре, стреляли в противоположную сторону из пушек ядрами. Сила отдачи толкала шар.

Это был, конечно, только беглый набросок, подтвержденный не больше чем у Сирано де Бержерака или Жюля Верна, герои которого вывели из равновесия с помощью ракет снаряд, повисший в нейтральной зоне между Луной и Землей. Но в 1903 году Циолковский опубликовал научную работу «Исследование мировых пространств реактивными приборами», в которой идея использования ракеты для космических полетов была развита и глубоко обоснована.

Жестяной пропеллер, со звоном взлетающий с торца катушки, раскручиваемой с помощью шнура, — эта детская игрушка, прототип сегодняшнего самолета и геликоптера, была известна задолго до Можайского и братьев Райт — первых изобретателей самолета. Однако больше столетия люди считали, что будущее полетов по воздуху не за этой игрушкой, а за воздушными шарами и дирижаблями. Велик подвиг пионеров авиации, поднявших в воздух первые полуигрушечные аэропланы, которые, однако, совершенно вытеснили меньше чем за 30 лет неуклюжие летательные аппараты XVIII–XIX веков.

Несколько тысячелетий существовала увеселительная ракета. Мало того, ей нашли применение не только для развлечений и сигнализации, но использовали для переброски канатов на тонущие суда, применяли в военном деле. Но никто до Кибальчича и Циолковского не сумел рассмотреть в этой игрушке, рассыпающей в ночном небе фейерверк разноцветных искр, могучий двигатель, который унесет человека с Земли к звездам.

В этом великая

заслуга двух русских ученых.

Кибальчич умер 27 лет. Циолковский прожил большую жизнь. Ему выпало счастье творить и после Великой Октябрьской революции. Он успел разработать теорию полета ракеты, дал математический анализ ее движения, указал на целый ряд важнейших моментов в решении общей задачи — овладения космическим пространством. В продолжение всей своей жизни не оставлял он работ в любимой области. Из скромного учителя физики города Калуги он стал всемирно известным деятелем науки.

Еще в 1903 году Циолковский предложил использовать для целей космического полета не примитивную пороховую ракету, а жидкостный реактивный двигатель. Вот описание этого двигателя, данное изобретателем.

«Представим себе такой снаряд: металлическая продолговатая камера… Камера имеет большой запас веществ, которые при своем смешении тотчас же образуют взрывчатую массу. Вещества эти, правильно и довольно равномерно взрываясь в определенном для того месте, текут в виде горячих газов по расширяющимся к концу трубам вроде рупора или духового музыкального инструмента… В одном узком конце трубы совершается смешение взрывчатых веществ: тут получаются сгущенные и пламенные газы. В другом расширенном ее конце они, сильно разредившись и охладившись от этого, вырываются наружу через раструбы с громадной относительной скоростью. Понятно, что такой снаряд, как и ракета, при известных условиях, будет подниматься в высоту».

Почему же Циолковский в своем проекте отказался от твердого топлива для ракеты и перешел на жидкое? Потому, что твердое топливо, все известные нам взрывчатые вещества, даже самые сильные, выделяют на килограмм веса значительно меньше энергии, чем обыкновенное жидкое горючее. Так, килограмм сильнейшего известного в настоящее время взрывчатого вещества — нитроглицерина выделяет при взрыве всего 1480 килокалорий тепла. А килограмм обыкновенного керосина (без учета веса участвующего в реакции кислорода) выделяет при полном сгорании больше 10 тыс. больших калорий. Разница только в том, что из горючего вещества энергия выделяется постепенно, по мере его сгорания, при взрыве же нитроглицерина энергия освобождается практически мгновенно. Но ведь в ракете такого мгновенного освобождения как раз и не надо. Циолковский подчеркивал, что горючее в его ракете взрывается «правильно и довольно равномерно».

Правда, сравнение, которое мы сейчас привели, не является безукоризненным. Нитроглицерин, взрываясь, не требует для этого участия кислорода воздуха, в реакции же горения керосина обязательно должен участвовать кислород. Но и смесь соответствующих доз керосина и кислорода (керосин в данном случае является горючим, кислород — окислителем, а вся смесь называется обычно топливом) на каждый килограмм сможет выделить 2200 калорий — в полтора раза больше, чем килограмм нитроглицерина.

Конечно, Циолковский не предполагал сжигать в своей ракете сырую нефть. Отделения для горючего в ракете он предполагал заполнить сжиженными водородом и кислородом. Соединенные в известной пропорции, они образуют гремучий газ — самое сильное, самое калорийное, самое теплотворное из известных Циолковскому видов топлива. Ведь при горении водорода в кислороде на каждый килограмм сгоревшего топлива выделяется свыше 3000 калорий.

Ну что ж? Раз основной принцип определен, двигатель, способный работать в космическом пространстве, найден, принципиальный чертеж космического корабля существует, почему же до сих пор не осуществлена его практическая работоспособная конструкция?

^{Детская игрушка — жестяной пропеллер, взлетающий с раскручиваемой катушки — вот первый предшественник современного самолета.}

ОТНОШЕНИЕ МАСС