КОСМИЧЕСКИЕ ПОЛЁТЫ ПОЛЁТ НА ЛУНУ
Н |
Есомненно, что целью первого космического путешествия будет наш спутник — Луна. Ведь она находится на расстоянии всего 384 тысяч километров от нас, то есть в сто раз ближе, чем ближайшая из планет — Венера во время её прохождения мимо Земли. Даже в земных масштабах это сравнительно небольшое расстояние. Многие железнодорожники и моряки преодолели такое расстояние. Многие лётчики налетали значительно больше километров, чем от Земли до Луны и обратно.
Сколько же времени потребуется ракетному кораблю, чтобы долететь до Луны?
Улетев с Земли со скоростью в 11,2 километра в секунду, корабль достиг бы Луны через 51 час.
Как и первые спутники Земли, первые лунные ракеты будут, повидимому, управляться автоматически. Передаваемые с ракеты радиосигналы позволят следить за её полётом. О том, что она достигла цели, мы узнаем, например, по вспышке светового заряда при падении ракеты на поверхность Луны. Особенно хорошо будет видна такая вспышка на неосвещённой Солнцем части диска Луны. Кроме того, при ударе о поверхность Луны ракета может рассыпать белый порошок на достаточно большом пространстве, чтобы оставленное пятно было замечено с Земли.
В дальнейшем более мощные ракеты с экипажем, взлетев с межпланетной станции, смогут превратиться в искусственные спутники Луны и в течение длительного времени вращаться вокруг неё без затраты топлива. Поэтому изучение Луны с такого корабля очень выгодно.
Как показывает расчёт, при скорости истечения газов в 4 километра в секунду ракета весом, например, в 10 тонн, отправляющаяся с искусственного спутника в полёт вокруг Луны, должна унести всего 12 тонн топлива. При отлёте же с поверхности Земли ей понадобилось бы 150 тонн топлива. Если принять скорость истечения газов равной 2,5 километра в секунду, то ракете понадобилось бы в первом случае 25 тонн, а во втором случае 840 тонн топлива. При этом не учитывается то количество топлива, которое необходимо кораблю для преодоления сопротивления воздуха, и допускается, что корабль разгоняется мгновенно до нужной скорости.
С земли нам всегда видно только одно полушарие Луны. Большой интерес представит исследование её другого полушария, недоступного для наблюдения с поверхности нашей планеты. Полёт над этим полушарием Луны можно приурочить к такому времени, когда оно полностью освещено солнечными лучами и, следовательно, хорошо будет видно астронавтам. Это соответствует периоду новолуния на Земле.
Надо полагать, что сторона Луны, невидимая с Земли, не отличается ничем существенным от обращённого к нам полушария. Она также лишена сколько-нибудь плотной атмосферы и безводна.
Представим себе, что для обследования Луны с межпланетной станции отправляется корабль, конструкция которого была описана ранее (см. рис. 8, /).
Во время полёта по инерции скорость космического корабля резко меняется. Он, подобно подброшенному камню, постепенно замедляет ход. Спустя пять суток корабль подлетает к Луне и, попав в сферу её Притяжения, вновь начинает набирать скорость. На высоте в несколько десятков километров над поверхностью Луны эта скорость составляет уже около двух с половиной километров в секунду.
Для превращения корабля в искусственный спутник Луны на высоте, скажем, 10 километров над её поверхностью приходится затормозить его скорость до
1, 7 километра в секунду — это круговая скорость для данной высоты (рис. 8, //). Период обращения корабля-спутника составляет 1 час 50 минут, дальность горизонта — 186 километров, минимальные размеры предметов на Луне, видимых простым глазом,— 3 метра.
Корабль может кружить вокруг Луны сколь угодно долго без расхода топлива (рис. 8, III).
Перед возвращением на Землю включаются двигатели, скорость корабля увеличивается, и корабль отделяется от круговой орбиты, по которой продолжают кружить отцепленные баки (рис. 8, IV). В таких баках можно установить автоматические приборы, которые будут систематически передавать по радио на Землю результаты различных измерений.
Спуск корабля производится так, как это описывалось выше (рис. 8, К). Посадка космического планёра совершается при полностью выдвинутых крыльях (рис. 8, VI).
После разведывательных полётов вокруг Луны последуют полёты с посадкой на её поверхность.
Можно ли будет опуститься на поверхность Луны без пасхода топлива? Имеет ли Луна атмосферу?
Как показали наблюдения, атмосфера на Луне крайне разрежена: масса воздуха над каждым квадратным сантиметром поверхности Луны в две тысячи раз меньше, чем на нашей планете. Плотность же атмосферы у лунной поверхности соответствует плотности земной атмосферы на высоте примерно 60 километров. Повидимому, такой разреженной атмосферой нельзя будет воспользоваться для торможения корабля при спуске ня Луну. Следова - течъно. придётся, вероятно, использовать ракетный двигатель.
На Луне, как и на планетах, лишённых атмосферы, астронавты должны находиться в непроницаемых для воздуха помещениях. Выходить наружу, как и на искусственном спутнике, можно будет лишь в специальных скафандрах. Несмотря на эту обременяющую одежду, астронавты смогут легко передвигаться, так как сила притяжения на Луне в 6 раз меньше, чем на нашей планете.
Чтобы освободиться от притяжения Луны, нужно в двадцать раз меньше энергии, чем для преодоления притяжения Земли. Следовательно, скорость взлёта, необходимая для возвращения корабля на Землю, значительно меньше той скорости, которая требуется для полёта с Земли на Луну. Она меньше двух с половиной километров в секунду. Современные жидкостные ракеты способны развить большую скорость.