«Вокруг света» 1929 год №15

Высочайшие горные вершины достигнуты человеком. Открыты полюсы - и Северный и Южный. Земля исследована и известна.

И взор человечества устремляется на луну и далекие планеты.

Иметь крылья и лететь в высь, в глубину синего эфира до далеких звезд, до самого солнца!

Это — мечта человека от самых древних времен. Вспо­мним миф об Икаре, вспомним ковры-самолеты.

Частью осуществил свои мечты человек. В небе реют стальные птицы. Огромные воздушные корабли несутся через горы и океаны.

Но все это в пределах земной атмосферы, а человек стремится дальше — на луну, на далекие планеты.

До луны, повидимому, и не так уж далеко. Всего 300.000 километров, которые свет проходит в одну секунду. Для нас потребуется времени несколько больше. Аэроплан достигает скорости 300 км. в час. Значит, весь полет займет 1.000 ча­сов, т. е., 41 сутки и 16 часов. Назад — гораздо быстрее — 30 суток. Всего выходит 71 — 72 суток, 2½ месяца. К до­саде нашей, на аэроплане или дирижабле лететь нельзя. На высоте 11 км. атмосфера на­столько разрежена, что мы в ней дышать не можем, не выдержим мы и холода, а еще выше разреженная атмосфе­ра будет препятствовать по­лету аэроплана, не даст воз­можности держаться в воз­духе.

Для межпланетного поле­та нужны иные приспособления, иные способы.

Межпланетная ракета за пределами действия законов тя­готения. Команда воздушного корабля имеет возможность стоять ногами вверх.

Сам летчик должен быть помещен в непроницаемую для воздуха кабину, снабжен кислородом для дыхания и продовольствием по крайней мере на полгода. Кабина должна помещаться в особом снаряде. Этот снаряд должен быть выпущен с земли с таким расчетом, чтобы он про­летел через земную атмо­сферу и попал бы в сферу притяжения луны, а затем мог бы обратно перелететь в сферу притяжения земли и упасть на нее.

Задача кажется фанта­стической и первый совершенно фантастически разрешил ее Жюль Верн, 60 лет тому назад, в своем романе «Путе­шествие на Луну».

Его герои соорудили пушку и зарядили ее ядром, в кото­ром поместились сами. Был произведен выстрел, и они по­летели...

Если ядро вылетит с начальной скоростью 20 км. в се­кунду, то оно будет в состоянии пролететь 270.000 кило­метров до границы, после которой на ядро будет действо­вать притяжение луны.

Яркая фантазия, но мечта несбыточная.

Во-первых, сооружение такой колоссальной пушки, заря­жение ее и выстрел потребовали бы невероятных расходов, а во-вторых, — и это главное, — никакое живое существо не выдержит внутри ядра первого толчка от выстрела, так как внезапное ускорение создаст сильнейшее давление, которое превратит пассажиров в лепешки.

Со времени Жюля Верна многие ученые и техники стали работать над разрешением этой задачи — соорудить снаряд для полета на луну.

В 1924 году Ямато предложил идею и дал конструкцию радиокорабля. Его корабль должен получать силу для полета в виде лучей космической энергии (лучи Милликена).Проект Ямато требует прежде всего передачи энергии без проводов, но эта проблема еще далека от разре­шения.

Гораздо ближе к осуществлению проекты снарядов, основанных на принципе реактивного действия, т. е. обрат­ного движения, по типу ракеты.

Фейерверочная или сигнальная ракета представляет собой патрон из картона, крепко привязанный к концу палки. Две трети патрона наполнены пороховой мякотью, а верхняя часть бенгальским огнем или римскими свечами. Если с помощью фитиля поджечь пороховую мякость, то она станет выбрасывать выделяющиеся от сгорания газы вниз и весь патрон с палкой устремится вверх.

Явление это будет вполне понятно на следующем при­мере. Возьмите крепко запаянный со всех сторон сосуд с сжатым газом. По физическим законам газ, расширяясь, будет давить на все точки стенок сосуда с одинаковой силой. Если сделать в нижней или боковой стенке отверстие, то газ с силой устремится через него. В этом месте давление будет уничтожено, но оно останется в противоположных точках и сосуд устремится вверх (как ракета), если отвер­стие внизу, или в сторону, если отверстие в боковой стенке. На этом принципе устроена ракета, этим объясняется отдача ружья, откат орудия после выстрела, полет осколков разорвавшегося парового котла. Наконец, построенный не­давно в Германии реактивный автомобиль представляет собой ту же ракету, приспособленную для движения в гори­зонтальной плоскости.

Одним из первых изобретателей межпланетных снарядов типа ракеты был народово­лец Кибальчич, казненный в 1881 году по делу 1-го марта, он был опытным химиком и техником.

Когда Кибальчич узнал приговор суда, он сказал:

— Последние годы своей жизни я посвятил разработке проблемы прибора для полета в воздухе. Я прошу все напи­санное мною, все чертежи и вычисления передать после моей смерти сведущим людям. Кибальчич передал свои рукописи прокурору, проку­рор переслал их в департа­мент полиции, там рукопись засунули в конверт и положили в архив.

Только после Октябрьской революции был найден и вскрыт пакет с рукописями Кибальчича.

В 1881 году Кибальчич уже разработал проект лета­тельной машины, для полета которой был применен прин­цип реактивности. Таким образом за ним следует установить первенство в этой области. В 1917 году его проект оказался уже ненужным. Совершенно самостоятельной разработкой принципа ракеты в при­менении к межпланетным снарядам занялся русский техник Константин Эдуардович Циолковский.

Трудно указать, с какого времени он посвятил себя этим работам, но уже в 1903 году он предложил первый тип воз­душного корабля с прямой дюзой (дюзой называется труба, через которую вырывается струя горящего газа).

После этого Циолковский друг за другом выработал второй тип 1914 года, с кривой дюзой, третий тип 1915 года — усовершенствованный первый. 4-й тип — «опыт­ную ракету 2017 года», 5-й — «пассажирскую ракету 2017 года», 6-ой — портативную ракету, 7-ой — лунную и 8-ой — усовершен­ствованный 3-ий тип.

В межпланетном корабле Циолковского последнего типа расположение частей такое: Слева направо: руль, дюза, по бокам которой находятся в жидком состоянии водо­род и кислород. В начале дюзы — запал и позади его — инжекторы. Далее, в середине — рулевой массив, с одной стороны — пироскоп для управления им, с другой — акку­муляторы. Затем резервуар с водой, каюта пилота, в которой имеются электрический руль, кровать, помещение для инструментов и продуктов и другой пироскоп для наблюдения за полетом.

Смешение водорода и кислорода дает вспышку. Образующийся гремучий газ с силой вырывается из дюзы и тол­кает весь корабль вверх.

Одновременно с Циолковским многие ученые и техники разрабатывали свои проекты межпланетных кораблей, кладя в основу тот же принцип полета ракеты.

Свои проекты уже опубликовали Эсно-Пельтри, Годдар, Оберт и Вальер, Гомонн, Циндер и мн. др.

У Годдара снаряд составной, и по мере взлета составные части его отпадают, облегчая этим полет. У Гомонна часть объема ракеты занята горючим, кото­рое по мере сгорания умень­шает вес снаряда. В про­екте Циндера к снаряду приделаны рули, шасси и крылья.

Наиболее инте­ресной является ра­кета Оберта.

Известный гер­манский физик и техник, Оберт много лет посвятил раз­работке конструкции своего аппарата и, нако­нец, вместе с инже­нером Вальером вы­работал окончатель­ный проект.

Аппарат его состоит из двух соединенных меж­ду собой частей: ракеты со спиртом и ракеты с водо­родом. Длина снаряда — 5 м., толщина — 55,6 см., вес — 544 кг., из которых на водородную ракету приходится только 6,9 кг. Строи­тельным материалом служит аллюминиевый сплав.

Если бы при достаточном количестве кислорода сгорал чистый водород, получилось бы очень сильное нагрева­ние при относительно небольшом пламени. Возможно, что жар этого пламени был бы настолько силен, что даже начался бы процесс разложения на составные части только-что полученных продуктов горения — водяных паров и углерода.

Такое пламя никоим образом не может служить двигателем ракеты, так как большая часть его теплоты непроизводительно будет уходить в межпланетное пространство. Поэтому Оберт устраивает взаи­модействие спиртно-кислородного пламени с водой в довольно значительном количестве. От действия теплоты вода будет моментально превращаться в пар, и хотя это вызовет охлаждение, однако, объем пламени и сила его выбрасывания из камеры горения сильно увеличатся.

Это как-раз и нужно. Все действие ракеты том, что каждую секунду из камеры горения вылетает с максимальной скоростью известное весовое количество газа, образующего пламя-двигатель. Поэтому Оберт для первой ракеты берет 45,8 кг. спирта и 351,5 кг. воды, которые при потреблении 98,8 кг. жидкого кислорода образуют ракетное пламя. Горящие газы будут вылетать из камеры с быстротой 1800 м. в секунду, развивая необходимую для полета силу.

Подобным же образом устроена и вторая водородная ракета. В ней для образования пламени соединяются водород и кислород, переходящие затем в водяные пары. Здесь также необходимо добавление воды. Газы будут вырываться из ка­меры горения с быстротой 3400 м. в секунду.

В предложенной Обертом конструкции водородная ракета помещается внутри кислородной. После сгорания последней находящиеся на ее конце клапаны автоматически открыва­ются и водородная ракета силой реактивного действия автоматически выталкивается из кислородной ракеты.

Насколько целесообразна постройка ракеты Оберта, что она может дать для науки в области изучения луны, на ко­торую она будет пущена, чем может помочь при изучении высших слоев атмосферы и междупланетного пространства? По этому вопросу существует ряд предположений.

В начале полета с помощью сильных телескопов можно будет следить за ракетой, но затем она, вследствие малого размера, исчезнет из вида. Поэтому, чтобы иметь сведения том, достигла ли ракета своей цели, нужно снабдить ее каким-нибудь сигнализационным аппаратом. Для этого можно в головной части ракеты поместить большое количество магния, который в момент достижения ракетой луны вспыхнет и в течение нескольких секунд будет гореть ярким, ослепительным светом. Но такой сигнал возможен, конечно, только в том случае, если ракета достигнет своей цели во время новолуния и упадет на неосвещенную поверхность луны, так как в противном случае солнечный свет затмит всякий искусственный световой сигнал.

Допустим, что все эти условия соблюдены. Тогда астро­номы должны к известному времени направить свои теле­скопы на поверхность луны, в определенную точку и ждать момента падения ракеты. Вспыхнувший магний должен на­столько осветить окружающее пространство, чтобы с земли можно было различить и запечатлеть на фотографической пластинке освещенные поверхности. В смысле изучения луны этот опыт не даст ничего, но этим путем будет доказано, что ракета действительно достигла своего назначения и что путь и продолжительность полета приблизительно соответствуют результатам вычислений.

Как известно, луна в 81 раз меньше земли. Однако, не­смотря на это, сила ее протяжения только в 6 раз меньше силы притяжения земли. Это объясняется тем, что предмет, находящийся на поверхности луны, находится ближе к центру притяжения, чем предмет, находящийся на поверхности земли, благодаря различию радиусов луны и земли. Границу притя­жения земли и луны определяет тот нейтральный пункт между этими планетами, где силы притяжения обоих тел уравновешиваются. Нейтральный пункт их находится на рас­стоянии 270.000 км. от земли и только на 30.000 км. от луны. Таким образом ракета, пущенная с луны на землю, должна преодолеть в 6 раз меньшую силу тяжести и в де­вять раз более короткий путь. Следовательно, работа обрат­ной ракеты будет в 54 раза меньше работы первой ракеты. Отсюда можно ясно наметить дальнейшие этапы. Нужно пустить с земли тройную ракету, две части которой — спиртовая и водородная ракеты — донесут третью (обратную) ракету до луны. Как только весь снаряд опустится на луну, эта третья неиспользованная часть отделится от нее и отправится в обратный путь на землю.

Если бы эта ракета была предоставлена самой себе, она с быстротой падающей звезды врезалась бы в земную атмосферу и вследствие образовавше­гося трения о воздух могла бы воспламениться, а может быть и совсем сгореть, как это бывает с падающими звездами. Но, использовав извест­ные приспособления, можно было бы на­столько уменьшить скорость падения ра­кеты еще при полете ее в межпланетном пространстве, что после достижения ат­мосферы дальнейший спуск происходил бы с помощью механически открывше­гося парашюта и она совершенно плав­но опустилась бы на землю.

Весьма возможно, что, прежде чем этот опыт вполне удастся, его придется повторить не­сколько раз. Так, например, может случиться, что обрат­ная ракета отделится от луны в нежелательном на­правлении и таким обра­зом или снова упадет на луну, или же спу­стится на землю в каком-нибудь пу­стынном месте, где она может быть не заме­чена. Но в конце-концов с помощью волчкообразного руля и других приспособлений можно будет преодо­леть все эти трудно­сти, и вероятно в очень недалеком будущем можно будет посылать ракеты на луну, причем их верхняя часть будет беспрепятственно возвращаться на землю. Путь таких ракет будет настолько хорошо изучен, что задолго до их возвращения на землю можно бу­дет наблюдать их в телескоп и за­ранее установить место их падения.

Однако, интерес такого рода опы­тов будет все еще лишь чисто-науч­ным. Таким путем можно будет получать образцы каменистой почвы луны, смазав клейким вещест­вом нижнюю часть снаряда, и с помощью всякого рода прикреп­ленных к ракете регистрационных аппаратов получить точное представление о физических свойствах межпланетного про­странства и поверхности луны, Само собою разумеется, что этим приемом следует воспользоваться и для подробного изучения состава земной атмосферы до самых ее границ,

Но все это в конце-концов является лишь приготовле­нием к окончательному выполнению плана — посылки на луну ракеты с людьми. Точно так же 150 лет тому назад обстояло дело с отправкой воздушных шаров. Сперва их посылали без пассажиров, потом в них стали сажать для опыта со­баку, курицу, овцу, а затем было решено отправить на воз­душном шаре обреченного на смерть преступника. Но Пилатр-де-Розье, не желая предоставить преступнику лавры первого воздухоплавателя, сам полетел на шаре. Так же, по всей вероятности, будет обстоять дело и с отправкой ракеты.

На луне человек испытывает своеобразное чувство легкости, - при небольшом разбеге он делает прыжок в 30 метров.

Технические приготовления к межпланетному полету можно уже теперь себе представить довольно ясно. Само со­бою разумеется, что ракета должна быть достаточно боль­ших размеров. В ней должно быть место для путешествую­щих, а также для провианта и питьевой воды, запас кото­рых должен быть рассчитан на срок, во много раз превосхо­дящий предполагаемую продолжительность путешествия.

Но вот, наконец, первые люди достигли поверхности луны. Предположим, что точка прибытия, согласно наме­ченному плану, находится на освещенной стороне и на более высоких широтах, от 60° до 70°. Тогда путешественники будут иметь в своем распоряжении 14 дней земного исчисления, продолжительность которых равна одному лунному дню. Солнечный жар в продолжение длинного дня не будет особенно мучителен, так как на больших высотах солнечные лучи падают наклонно.

Ракета спокойно лежит на поверхности луны, и ее пассажиры могут с помощью подзорных труб во всех подробностях осмотреть лунный пейзаж. Но они хорошо знают, да и находящийся в соприкосновении с внешним пространством барометр убеждает их в том, что, кроме ракеты, здесь нигде нет атмосферы и, следовательно, нет абсолютно никакого воздушного давления. Если они откроют дверь или окно своей каюты, находящийся в ней воздух моментально вырвется наружу. Воздушное давление внутри ракеты моментально прекратится и еще продолжающийся внутри их тела избыток давления разорвет их в клочья, как это бывает с глубоководными рыбами, когда их слишком быстро поднимают на поверхность моря.

Значит, так поступать нельзя. Но есть другой путь. Внутри ракеты имеется обыкновенный воздушный шлюз. У стены находится небольшая камера, напоминающая телефонную будку, которая с помощью двух дверей может открываться и внутрь ракеты и наружу. Путешественники запасаются водолазными костюмами из толстой резины и с полотняной прослойкой, которые легко могут выдержать избыток внутреннего атмосферного давления. На голову привинчиваются медные шлемы с наблюдательными стеклами. На спине находится ранец с кислородом. Когда один из пассажиров входит в шлюзную камеру, дверь за ним плотно закрывается. Насос приходит в действие и выкачивает воздух из камеры во внутреннюю часть ракеты. Барометр отмечает давление. Вот он остановился почти на нуле. Тогда открываются створки наружной двери и первый человек ступает на поверхность небесного спутника земли.

Человек испытывает своеобразное чувство легкости. На земле он весил 75 кг., здесь он весит только 1/6 этой тяжести-12 ½ кг. Легкий прыжок, который поднял бы его едва на ½ м., здесь подбрасывает его вверх почти на 5 м. Он с небольшого разбега делает прыжок в 30 м.

Солнечный свет настолько силен, что человек вынужден наполовину закрыть глаза. И небо совершенно черно. Обращаясь спиной к солнцу, он видит на фоне черного неба сверкающие звезды. На луне - резкая смена света и глубочайшей тьмы. Вот невдалеке небольшая конусообразная скала отбрасывает длинную тень. Человек вступает в тень и почти мгновенно вокруг него наступает ночь, становится темно и холодно. До этого момента солнечные лучи со всей силой падали на его резиновую одежду и нагревали ее. Здесь же в тени он чувствует холод межпланетного пространства и снова спешит к свету и теплу.

Теперь он видит и своих товарищей, которые также вышли из ракеты. Он видит, как они идут к нему, и смеется глядя на их комические прыжки и жесты. Он что-то кри­чит им. Его ошеломляет собственный голос, отбрасываемый медными стенками шлема на его барабанную перепонку. Но другие не слышат его крика. Они тоже как-будто что-то кричат. Он заключает это по движению их губ, но их го­лос не доходит до его слуха -находящееся между ними пу­стое пространство заглушает всякий звук.

Один из товарищей подходит к нему совсем близко, так что их медные шлемы соприкасаются. И только теперь, когда звук передается от одного шлема к другому, он слы­шит, как тот говорит ему о своих первых впечатлениях на луне. Это - единственный способ переговариваться. Или же они должны были бы вооружиться радио-передатчиками и радио-приемниками, так как эфирные волны проникают и через абсолютно пустое пространство.

Путешественники обследуют ближайшие окрестности. Они собирают пробы камней и определенно устанавливают, что состав лунной поверхности совершенно тождествен составу земных первородных гор. Это - все без исключения плутонические каменистые породы - гранит, порфир, базальт. Можно с полной уверенностью сказать, что все они про изошли от затвердения огненных потоков и никогда не под­вергались действию воды.

Была ли вообще когда-нибудь вода на луне? И если была, куда же она делась? Может быть, вся она без остатка впиталась в глубину лунной планеты. В форме газа, т.-е водяного пара, она могла преодолеть ничтожное по сравнению с земным притяжение луны и безвозвратно рассеялась в межпланетном пространстве.

Возникает много вопросов, не находящих ответа. Если принять пользующуюся почти общим признанием Кант-лапласовскую теорию возникновения мира, согласно которой все планеты и спутники нашей солнечной системы образовались из одного первородного тумана, тогда можно ожидать приблизительно одинакового химического состава у всех этих звезд и, следовательно предположить, что по крайней мере прежде на луне была вода, которая с течением времени каким-то образом исчезла.

Но ведь мы не знаем, действительно ли луна была образована из того же первородного тумана, что и земля. Во всяком случае вполне возможно, что она, как какой-нибудь бродяга в пространстве вселенной, проникла в нашу систему из бесконечных далей, но при этом слишком близко подошла к земле и была задержана и поймана земным притяжением. Из кометы, движущейся по параболе, она превратилась в спутника земли и была обречена на протяжении бесконечных веков обходить вокруг нее. Если это действительно так, то весьма вероятно, что на луне вообще никогда не было воды.

Все эти вопросы и предположения занимают наших путешественников во время их изысканий. Круг их исследований все расширяется. Они обнаруживают, что и здесь магнитная стрелка указывает на лунный полюс, соответствующий нашему Северному полюсу, и приходят к выводу, что лунный магнетизм подобно земному, по всей вероятности обязан своим происхождением солнечным луча.

Проходят дни. Пора собираться в обратный путь. Когда люди, стоя в полуоборот к солнцу, смотрят на темное небо, они замечают узкий серп, приблизительно в четыре раза больше лунного серпа, каким мы его видим с земли. Края этого серпа освещены красным светом. Все богатство красных лучей, которым мы любуемся на земле во время восхода и заката, сияет в межпланетном пространстве и земной серп мерцает розовым и пурпуровым светом.

Снаряжается обратная ракета. Затворяется воздушный шлюз за последним пассажиром. Поворот газовых кранов, кнопку, подводящую к дюзам зажигающую искру. Под полом ракеты уже начинается шипенье и шум. Путешественники торопятся лечь на свои койки, чтобы легче было противостоять толчку, который должно произвести на них ускорение приблизительно в 40 м. в секунду. Они видят, как удаляется от них поверхность луны.

Проходит полчаса. Давление ослабевает, и с постоянной скоростью в 15 км. в секунду ракета летит к земле. Едва прошло 40 минут, и они уже достигли нейтрального пункта; притяжение земли пересиливает притяжение луны, и ракета с невероятной быстротой устремляется к земной поверхности. Теперь еще гораздо важнее, чем в первом случае использовать боковые ракеты, которые должны тормозить и замедлять падение, чтобы предупредить чрезмерную скорость.

Вот земля уже покрывает половину неба. Поднявшийся свист и шум указывают, что ракета вступила в земную атмосферу. Еще раз с помощью остатков горючего материала они изо всей силы тормозят ракету обратным толчком. Пламя потухает, один момент ракета стоит почти неподвижно на расстоянии 10 км. от земли. В этот момент от ракеты отделяются длинные металлические пружинные стержни , которые развертывают над ней громадный парашют.

Ракета снова начинает падать. Она следует земному притяжению и непрерывно опускается. С каждой секундой воздух сгущается и все сильнее надувает парашют, препятствуя силе падения, наконец, с легким толчком ракета опускается на землю...

150 лет прошло от времени первого полета человека на воздушном шаре и 30 лет со времени первого полета на аэроплане. Робкие попытки, первые шаги далеко позади. Современная жизнь немыслима без авиации.

Примерно так представляется земля, если на нее смо­треть с луны.

Прошло 25 лет со времени изысканий и работы Циолковского и вот уже мы имеем летательные снаряды его самого и Оберта, которые, видимо, могут осуществить полет на луну.

Что полет снаряда без пассажиров возможен, вполне доказывается результатами вычислений ряда ученых. Вопрос в весе снаряда.

По расчету Гомонна, для подъема с земли, полета вокруг луны и возвращения на землю планирующим спуском, без реакции газов потребуется вес горючего в 933 раза больший, чем полезный вес ракеты. Это при скорости извержения пламени 2.000 метров в секунду и при ускорении в три раза большем, чем ускорение силы тяжести.

По расчету Оберта, если, довести скорость извержения до 3.000 метров в секунду и ускорение в 4 раза больше, вес горючего будет уже в 2.000 раз больше полезного веса.

И, наконец, по Циолковскому, при скорости извержения 5.700 метров в сек. и ускорении в 10 раз большем земного вес горючего будет только в 9 раз больше полезного груза.

А это все достижимо...

В настоящее время можно считать доказанным, что за­дача междупланетных сообщений в принципе разрешена. Теперь требуется только практическое подтверждение науч­ных изысканий, опытные и пробные полеты.

Если они будут удачны, со следующим же снарядом по­летит и человек.

Смелая мечта обратится в действительность.