вернёмся в библиотеку?

«Природа и люди» 1916 год №

Можно читать статью и на дореволюционном шрифте.

ВОЗМОЖНЫ ЛИ ПУТЕШЕСТВИЯ НА ПЛАНЕТЫ?

Научная беседа АНРИ ГРАФИНЬИ.


Автор настоящей статьи — известный французский писатель, специалист по вопросам авиации. Имя его знакомо русской публике, главным образом по научно-фантастическому роману «В неведомых мирах» *), написанному им в 90-х годах совместно с французским беллетристом Ле-Фером. — Ред.

*) Издание П. П. Сойкина.

ЗАДАЧА авиации разрешена, но человек все еще не удовлетворен и жаждет расширить свое владение. Своя планета кажется ему уже слишком тесною: он не желает вечно пресмыкаться на ея поверхности и задумывается о том, чтобы покинуть этот маленький шар, взлетать к другим мирам, которые носятся вместе с Землею, сопровождают ее в ея безостановочном кружении вокруг Солнца.

Но не есть подобная мечта — неосуществимая утопия?

Может ли она опереться на неоспоримыя научныя основания, и если да, — то осуществима ли она?

Об этом мы и будем беседовать в нашей статье.

Подняться к небесам, вырваться из сферы притяжения Земли, и через бездны пространств достигнуть иных планет — эта головокружительная мечта сводится к вопросу о скорости и, следовательно к могуществу техники. В небесной механике доказывается, что достаточно движущемуся телу ринуться от земного шара, со скоростью, сравнительно небольшой (около 10 верст в первую секунду), чтобы удалиться в безконечность, — в практической смысле. Начальная скорость будет, конечно, убывать, но убывает ведь и притяжение Земли пропорционально квадрату разстояния. На разстоянии 10-ти земных радиусов, т. е. 60.000 верст, это притяжение ослабнет уже в сто раз и 1 фунт будет весить всего только золотник. На разстоянии 100 радиусов, - менее, нежели двойном разстоянии до Луны, — сила притяжения уменьшается в десять тысяч раз; здесь фут весит всего 1/100 золотника. Это равносильно почти полному исчезновению силы тяжести.

Задача сводится, следовательно, к тому, чтоб сообщить летательному снаряду, с заключенными в нем отважными пассажирами, начальную скорость 10 верст (увеличив эту скорость на одну треть, для преодоления сопротивления воздуха при отъезде т, е. в общем, по крайней мере, до 13 верст).

При мысли о средствах достижения такой невероятной скорости, приходит на ум знаменитая пушка Жюля Верна, описанная в его романе «От Земли до Луны». Но мысль тотчас останавливается перед невозможностью ослабить ужасный возвратный ударь при выстреле: удар этот неминуемо уничтожил бы смельчаков, расположившихся в ядре вагоне.

Последнее замечание ставит перед нами неизбежную задачу: нужно, чтобы движущееся тело приобрело требуемую скорость не мгновенно, а постепенно; нужно, иначе говоря, сообщить снаряду желаемую скорость в достаточно длинный промежуток времени.

Инженер Р. Эсно-Пельтри, хорошо известный благодаря своим работам по авиации, в докладе, сделанном в 1913 г. в Париже в Физическом Обществе, обратил внимание на то, что нужно совершить работу не менее 6.371.000 килограммометров для удаления массы в 1 килограмм от Земли в безконечность. Это соответствует работе 23-х лошадиных сил в течение часа. Если тело, подлежащеее удалению, весить три тонны — 180 пудов, то затратится работа 86.000 лошадиных сил в течение часа (принимая во внимание противодействие воздуха).

Существуют ли источники силы, способные выполнить такое количество работы и применить его к достижению нашей задачи? Такой способ быль указан впервые двумя французами: Мас и Друэ. Это - центробежная сила, та самая, которою пользуется пращник.

Представьте себе колесо огромнаго диаметра, несущее на окружности снаряд, который должен быть отброшен вдаль. Если, при достаточной скорости вращения, внезапно освободить снаряд, --- он полетит по касательной с той же скоростью, с какой двигалась соответствующая точка колеса. Устройство может быть еще упрощено: машина может состоять из двух параллельных брусьев в 100 метров, каждый оборот даст путь в 314 метров; значит, если довести скорость вращения до 44 оборотов в секунду, то крайния точки будут двигаться с секундною скоростью около 14 километр.

Если пожелаем развить такую скорость в течение нескольких минут, понадобится двигатель мощностью в миллион лошадиных сил. Это, очевидно, неприемлемо. Оставаясь в пределах существующих технических норм, придется действовать более медленно и ассигновать примерно 7 часов, чтобы добиться 44 оборотов в секунду; тогда достаточен будет двигатель в 12.000 лошадиных сил.

Метательная машина, действующая так, как было объяснено, должна быть расположена где-нибудь над расщелиной, напр., между скалами в горах. Она будет приводиться в движение от паровой турбины; а в нужный момент особый электрический аппарат освободит снаряд, закрепленный на колесе, который и полетит вертикально к зениту.

II

И вот, снаряд наш с пассажирами брошен в мировое пространство. Он «заряжен» запасом живой силы в 23 миллиарда килограммометров. Прежде всего должны быть, конечно, приняты особыя меры для поглощения жара, развивающагося от трения аппарата о воздух. Правда, прохождение через атмосферу продлится всего несколько секунд, и тотчас вслед за тем снаряд окажется в холоде мирового пространства, при 273 градусах ниже нуля. Конечно, он не замедлит охладиться в этой среде. Но это уже вопрос другой.

Путешествие в межпланетном безвоздушном пространстве в подобном снаряде будет связано еще с двумя большими затруднениями. Первое, — это огромная продолжительность пути. Второе — полное отсутствие всякой тяжести внутри снаряда — факт, из котораго вытекают, как можно себе представить, очень сложныя последствия. Наконец, мировое пространство безконечно, так что путники легко могут не достигнуть намеченной цели, принимая во внимание огромное разстояние, которое отделяет нас от планет. Поэтому корабль вселенной должен быть снабжен внутренним двигателем, позволяющим увеличить его собственную скорость и управлять его движениями. Двигатель вовсе не должен быть очень сильным: аппарат, изолированный в пространстве и освобожденный от земного притяжения перемещается с большою легкостью; малейшее усилие может его сдвинуть на тысячи верст, так как нет ни воздуха, ни сопротивления веса - ничего, кроме пустоты. Можно применить двигатель с «отдачей», основанный на принципе ракеты: он выбрасывает в пространство массу газа, истечение котораго заставить аппарат отклониться. Чтобы получить отклонение в намеченном направлении, вытекание газа может быть произведено по желанию через тот или иной ряд труб, открывающихся наружу снаряда, на дне его, на вершине и в четыре стороны горизонта.

Первым следствием установки подобнаго двигателя является сообщение кораблю постоянно увеличивающейся скорости; это значительно уменьшает длительность межпланетнаго путешествия. Вторым следствием является замена сведенной почти к нулю постоянным силы тяжести ускорением. Мы знаем из опыта, что у человека, поднимаемаго кверху с возрастающей скоростью, получается ощущение усиленной тяжести, направленной вверх; тот же результат получится и для пассажиров небеснаго снаряда: они таким образом избавятся от неприятнаго ощущения, словно они реют без всякаго веса...

Куда же направится человек на этом автомобиле новаго рода? Можно отправиться на Луну. Для этого не нужно даже начальной скорости в 13 верст; при 10 верстах в первую секунду цель будет достигнута менее чем в 12 часов. Можно полететь и на Венеру. При самом близком ея стоянии от Земли оба мира отделены 40 миллионами километров. Марс каждыя пятнадцать лет приближается к нашей планете на 56 миллионов километров. Принимая, что первоначальная скорость будет к концу пути утроена, при помощи внутренняго двигателя, понадобится всего 22 дня, чтобы достигнуть Венеры, и 30 дней, чтобы прибыть на Марс.

III

Представим, что летательная машины, устройство которой мы в общих чертах описали, построена, снабжена двигателем в 12.000 лошадиных сил, и весит от 3-4 тонн (около 180-240 пудов). Как оборудуем мы наш межпланетный корабль, чтобы в нем могли помещаться, но и жить во время пути туда и обратно от Земли до соседней планеты?

Прежде всего; заботы должны быть обращены на два пункта первостепенной важности: дыхание и питание.

Взрослый человек вдыхает 7 литров воздуха в минуту, — или 11 кубических метров в сутки. Взамен этого человек выдыхает в сутки 530 литров углекислоты. Литр жидкаго кислорода, полученный обычными приемами, дает 800 литров газообразнаго кислорода. Но для одного человека вполне достаточно в сутки 3-х литров этого газа. Если считать продолжительность путешествия в два месяца, или в 60 дней, — то понадобится 3 X 3 X 60 = 540 литров. Из выдыхаемой углекислоты будет поглощаться углерод при прохождении через особый аппарат (карбонатор), а кислород, который содержался в углекислоте, будет снова поступать во внутреннюю атмосферу снаряда.

Так решается вопрос о дыхании. Что касается пищи и питья, то можно было бы значительно сократить громоздкость запасов продовольствия, прибегнув к разным консервам и к продукту, называемому «трофогеном» профессора Ретефорда в Чикаго; Ретефорд утверждает, что трофоген достаточен для поддержания жизненной энергии: нескольких пилюль довольно для дневной порции. Если подобное меню покажется слишком однообразным, можно будет разнообразить его консервами из мяса и овощей, которые будут приготовляться на электрическом очаге, не портящим воздуха. Вместе с водой для варки продуктов, вес суточной порции будет равен 3 фунтам на человека, следовательно, на 60 дней около 15 пудов троих. Прибавив воду для питья, получим в итоге около 30 пудов продовольствия на весь путь.

В общем, приняв в разсчет еще воду для умывания пассажиров и запас топлива для двигателя, - мы получим около ста пудов груза, чтобы обезпечить сохранение жизни троих человек в течение 60-ти дней, их дыхание, питание и все прочее. А вместе с весом этих трех человек и разных сосудов для продовольствия — имеет около 120 пуд.

Теперь остается набросать схему корабля-снаряда, удовлетворяющего всем требуемым условиям в смысле прочности, непроницаемости для холода пространства и приспособлений для наблюдений.

Это — цилиндр, оканчивающийся кверху полукруглой частью, образующей купол для обсерватории. Размер — 11 метров в высоту и 41/5 метра в наружном диаметре. Снаряд построен из соединения восьми вертикальных дуг, скрепленных на круге, служащем основанием; остов покрыть слоем алюминия, образующаго двойной покров, дающий прекрасную изоляцию внутренних помещений.

Эта своеобразная граната разделена в высоту на пять этажей, соединяющихся друг с другом лестницами. Самый нижний этаж - чулан; здесь хранятся резервуар с водой, бочки, консервы, химические продукты, а в толще двойной стенки — приемники с жидким воздухом. Над чуланом помещается лаборатория, заключающая в себе двигатель, электрический очаг и т. п. Там же — двойная дверь, через которую можно проникнуть внутрь вагона и выходить наружу. Выше расположена столовая; здесь стоить шкаф, буфет с предметами для сервировки стола и бельем. В средине — стол, освещающийся висячею электрическою лампою; энергия получается от аккумулятора, находящаяся в лаборатории. Часть стены занимает диван, а над ним проделаны два окошечка, позволяющия смотреть наружу. Этаж, расположенный над столовой, занять каютами и уборной. Наконец, над всем этим устроен вращающийся купол, поставленный на двойной гидравлический паз, содержаний жидкий гелий — вещество, не замерзающее несмотря на холод межпланетнаго пространства. Купол снабжен тремя окошечками и служит помещением для астрономической трубы. В куполе помещены также инструменты для научных наблюдений, необходимых при подобных путешествиях. Вес аппарата такого типа достигает 75 пудов; внутреннее оборудование может быть исчислено в 40 пудов, — так что вес всего снаряда 115 пудов. Прибавляя этот вес к весу провизии на два месяца и трех путников, получим общий вес около 240 пудов.

IV.

Таково в главных чертах устройство аппарата, предназначеннаго для изследования соседних миров нашей системы. Осуществление всего этого не превосходит того, что может быть достигнуто человеческой техникой. Что такое, в самом деле, наш двойной 50-саженный стержень, приводимой в действие двигателем в 12.000 лошадиных сил, по сравнению с башнею Эйфеля или паровыми двигателями «Лузитании»?

Безусловно, это будет сооружение довольно дорогое, но издержки на него будут не таковы, чтоб перед ними мог отступить великодушный меценат или чтобы подобной суммы не дала общенародная подписка.

Можно было бы начать с более скромных опытов и приступить к задаче великой межпланетной переправы только после того, как выяснится ряд задач меньшей важности. Громадную начальную скорость может дать колесо, даже в 10 раз меньшее, нежели вышеописанное. Нисколько не преувеличивая, — можно придать ему скорость в 400 оборотов в секунду, при посредстве паровой турбины типа Лаваля. Скорость, достигаемая здесь в течение шести часов, будет равна 6 верстам в секунду; снаряд может быть отброшен на многия тысячи километров. Аппарат такого рода дал бы возможность при помощи специальнаго приспособления приборов произвести заатмосферическия изследования огромнаго научнаго интереса. Мы ведь не знаем, что совершается даже на 60 верст над нашими головами.

Если существует предельная скорость (11 килом.), которая навсегда уносит снаряд в бездны мирового пространства, то скорости меньшия и гораздо легче достижимыя, дадут возможность движущемуся телу описать громадный эллипс, один из фокусов котораго будет лежать на земной орбите.

При этих условиях наш снаряд сделается как бы самостоятельным небесным телом; следуя по своей орбите. он обогнет Луну, Венеру или Марс, достаточно близко для того, чтобы наблюдения оказались продуктивными. Затем снаряд возвращается к Земле с возростающею скоростью. Внутренний двигатель, которым он снабжен, будет в высшей степени полезен для замедления скорости обратнаго падения.

Во всем этом нет ничего неисполнимаго. Это не мечтания, не сказка, не романическая выдумка. На вопрос, поставленный в заголовке нашей статьи «Возможны ли путешествия на планеты», мы смело отвечаем: да!

Разумеется, приключения подобного рода сопряжены с некоторым риском. Сомнительно, например, может ли человек жить в среде , где не действует сила тяжести. Далее, в мировом пространстве может оказаться неизвестный пока науке газ, невидимый пока для наших глаз, и способный уничтожить снаряд... Случайный болид может представить для нашего аппарата такой камень преткновения, о который разобьется бренньй межпланетный кораблик. Может быть, существует много и других неподозреваемых опасностей... Вселенная безконечна, а человек — только один атом в этой безконечности... Но, с точки зрения чистаго знания, подобное путешествие и достижение другого мира обитателями Земли будете важным фактом в истории земного человечества, ибо никто не может ни угадать, ни предвидеть, какия неведомыя блага получим мы от этой победы.