Все зажиточнее и прекраснее становится жизнь советских людей. Электричество и химия, атомная энергия и чудесные машины-автоматы, покоренная энергия могучих сибирских рек и бушующее под землей пламя горящих пластов каменного угля, радио и мичуринская биология, сотни и тысячи замечательных открытий советских ученых, изобретений инженеров и рабочих — все используется нашим народом в его величественной борьбе за преобразование природы.
И вот на исходе четвертого десятилетия существования Советской страны весть о новом, неслыханном подвиге советских людей потрясает изумленный мир. В небо запущены первые два советских искусственных спутника Земли! Впервые в истории человеческий гений активно вмешался в извечные порядки нашей солнечной системы — Земля получила две новые Луны.
Прошло еще полгода, и в небе появился огромный третий искусственный спутник, целая космическая научно-исследовательская лаборатория с множеством сложных и точных приборов.
Но еще более замечательной, поистине поразительной победой ознаменовано начало работ по осуществлению семилетнего плана. Советские люди запустили первую в мире автоматическую космическую ракету с приборами, пролетевшую вблизи Луны и ставшую новым спутником Солнца — искусственной планетой!
Цепи тяготения, приковывавшие нас к Земле, разорваны, человек вышел на просторы мирового пространства, началась космическая эра в истории человечества!
Кто же станет теперь сомневаться в том, что наш великий народ-созидатель, народ — строитель коммунизма осуществит и дерзновенную мечту человечества о межпланетном полете?[4]
Мечта о полете родилась еще у наших далеких предков.
Пробираясь сквозь заросли лиан в непроходимых джунглях, первобытный человек не мог не завидовать птицам, легко проносящимся над ним в небе. Неудивительно, что эта мечта нашла отражение в многочисленных легендах различных народов.
Одна такая поэтическая легенда, возникшая более 3500 лет назад, вдохновила великого сына таджикского народа Фирдоуси запечатлеть эту легенду в поэме. В ней рассказывается о попытке совершить полет в небо, предпринятой персидским властителем Кай Каосом. Завоевав весь известный ему мир, этот царь решил покорить и небо, подчинив себе «государство облаков». Он приказал построить экипаж из легчайшего дерева и прикрепить к нему цепями четырех молодых и сильных орлов, пойманных для этой цели охотниками. Усевшись со всем необходимым вооружением и снаряжением в свой «самолет», царь дал команду — и орлы были отпущены. Стремясь достать прикрепленный перед каждым из них кусок мяса, орлы взлетели, унося с собой в небо и колесницу с «летчиком». Однако вскоре живые «двигатели» устали, им надоела эта бессмысленная игра, и незадачливый завоеватель возвратился, разочарованный, на землю.
А кто не знает древнегреческой легенды о легкомысленном Икаре, сыне Дедала, который, поднявшись в воздух на крыльях из перьев, слепленных воском, неосторожно приблизился к Солнцу и вследствие этого погиб? Судьба Икара может постигнуть и будущих межпланетных путешественников на Меркурий, если штурман их корабля допустит небольшую навигационную ошибку…
Однако многие тысячелетия мечта о полете оставалась лишь мечтой. Человеку, царю природы, увы, не дано было летать. Люди научились плавать, построили корабли, покорили водные просторы Земли, но все же находившийся в их распоряжении мир был обидно плоским — небо оставалось для них недоступным. Люди ходили по дну величайшего из всех океанов — воздушного — и лишь мечтали о том, чтобы всплыть в этом океане: мечтали о полете ввысь.
Рвались в небо и храбрые, мужественные русские люди. В сказаниях и былинах русского народа страстная мечта о полете нашла широкое отражение — кто не помнит полетов Ивана-царевича или сказок о Коньке-горбунке?
В нашей стране и была наконец осуществлена эта заветная мечта о полете. Первый в мире самолет, поднявший человека в небо, был построен родоначальником современного самолетостроения Александром Федоровичем Можайским в 1882 году. Началась новая эра — эра авиации.
С мечтой о полете была неразрывно связана и мечта о полете на звезды. Люди не знали, что представляет собой мировое пространство, каково строение Вселенной, что такое звезды, но творческая мысль уносила их на крыльях фантазии к этим далеким «светильникам». Мифология всех времен и народов полна преданий о полетах к звездам. Эти предания воспевали мужество храбрых людей, их творческие дерзания.
По мере развития науки о строении Вселенной и нашей солнечной системы мечты о полете к звездам стали наполняться другим содержанием. И когда мы, советские люди, мечтаем о межпланетном полете, мы говорим об этом прежде всего как о величайшем научном подвиге.
Действительно, осуществление межпланетного полета имело бы исключительное научное значение. Оно не только нанесло бы сокрушительный удар по всяким предрассудкам, с помощью которых религия воздействует на отсталых людей, но и в огромной степени содействовало бы дальнейшему развитию науки. В процессе полета, а также на поверхности Луны или планет можно было бы осуществить многочисленные и разнообразные научные наблюдения, невозможные на Земле. Нет сомнений, что в результате такого полета были бы раскрыты многие тайны природы, наука поднялась бы на высшую, качественно новую ступень, началась бы новая эра в развитии ряда отраслей науки. Неизмеримо выросли бы и обогатились новыми знаниями все отрасли естественных наук, в том числе астрономия, физика, химия, геология, биология, появились бы и новые, неизвестные до сих пор науки.
Какой таинственный, волнующий, необычайный мир предстал бы перед земными жителями, впервые достигшими Луны, Марса, Венеры! На планетах могут быть обнаружены новые, неизвестные у нас на Земле формы растительной и животной жизни. Когда-нибудь земные путешественники достигнут и таких планет, где живут мыслящие существа, хотя, возможно, и не похожие на нас с вами.
Но не только возможность замечательных научных открытий привлекает в идее космического, межпланетного полета. Наука изучает природу не ради самого изучения, а чтобы полнее использовать ее на службе человеку. И в этом отношении осуществление межпланетного полета открыло бы новые, поистине гигантские перспективы.
Планеты могут оказаться практически неисчерпаемыми кладовыми многих полезных ископаемых — руд и минералов. Наукой установлено, что все известные ей миры Вселенной состоят из одних и тех же химических элементов, включенных в периодическую систему элементов гениального Менделеева. Однако на планетах могут быть найдены не только очень редкие у нас на Земле, но и совершенно неизвестные руды и минералы. Ведь встречаются же такие минералы в небесных камнях — метеоритах, падающих на Землю.
Все знают, что основным источником жизни на Земле является энергия, которую нам так щедро шлет Солнце. Но Земля — это песчинка в околосолнечном пространстве, и эта песчинка получает меньше, чем одну двухмиллиардную долю всей энергии, излучаемой Солнцем. Не подумайте только, что солнечная энергия, получаемая Землей, мала. По своей абсолютной величине это колоссальная энергия. Если бы нам нужно было расплачиваться с Солнцем за получаемую от него энергию, пусть даже по баснословно дешевому тарифу, по 5 копеек за киловатт-час, то все же каждому из жителей Земли пришлось бы переводить на «текущий счет» Солнца по рублю каждую секунду! Энергия, которую земная поверхность получает от Солнца за 4 дня, равна теплу, которое выделилось бы при сжигании всех разведанных на Земле запасов угля, нефти и газа. Мы пока еще варварски плохо используем эту энергию. Но настанет время, когда положение изменится.
В энергетике коммунистического общества будут использованы не только энергия ветра, воды, угля, нефти и другие виды энергии, в которые преобразуется энергия Солнца, но и сама эта энергия непосредственно. И все же для возросших потребностей человека, для осуществления его гигантских замыслов этой энергии может оказаться недостаточно. На помощь человеку наряду с энергией атомного ядра может прийти и часть бесполезно теряемой в настоящее время в мировом пространстве энергии Солнца. Об этом и мечтал Циолковский.
На Луне и на Меркурии, как на небесных телах, не имеющих атмосферы и недалеко отстоящих от Солнца, будет наиболее удобно расположить солнечные энергостанции колоссальной мощности. Энергию, производимую этими станциями, целесообразнее всего будет использовать на месте — в частности, для питания химических заводов, работающих на «местном» сырье, производящих топливо для ракетных двигателей межпланетных кораблей и т. д. А затем, возможно, будут найдены и методы передачи этой энергии на Землю. Такие солнечные энергостанции можно будет, вероятно, располагать и не на планетах, а непосредственно в межпланетном космическом пространстве.
Мало того, будет время, когда на Луне, Венере, Марсе, а может быть, и на других планетах и их спутниках появятся поселения людей, когда люди, как писал Циолковский, заполнят все околосолнечное пространство. Конечно, эти планеты в настоящее время не приспособлены для жизни людей, привыкших к комфорту земных условий. Но, используя колоссальные количества энергии, которые станут доступными в будущем, человек сможет активно вмешаться в «жизнь» солнечной системы, изменив порядки, существующие в ней уже в течение миллиардов лет. Техника дает, например, принципиальные возможности, о которых ниже (в главе 19) будет сказано подробнее, изменить относительное расположение планет — скажем, передвинуть Меркурий, находящийся в опасной близости от Солнца, подальше от него, чтобы приблизить температурные условия на Меркурии к земным, или передвинуть с этой же целью Марс ближе к Солнцу. Таковы только некоторые возможности, связанные с осуществлением мечты о межпланетных перелетах.
Трудно даже представить себе сейчас все перспективы, которые откроются перед человечеством, когда люди начнут запросто посещать самые «глухие» места солнечной системы, когда солнечная система получит наконец настоящего, умелого и рачительного хозяина!
Глава 2
«УЗНИКИ» ЗЕМЛИ
Что же мешает нам осуществить межпланетное путешествие? В чем его главные трудности? Чем отличается, в конце концов, такое путешествие от путешествия по земле? Может быть, только тем, что это путешествие на гораздо большие расстояния?
Или тем, что оно должно протекать в безвоздушном пространстве?
Или, наконец, просто тем, что такое путешествие еще ни разу не было совершено и может таить в себе всяческие неожиданности?
Да, этим, но не только этим. Есть одно обстоятельство, которое делает любое межпланетное путешествие, пусть самое короткое, принципиально отличным от любого земного путешествия, хотя бы даже кругосветного. В этом же обстоятельстве заключается и главная трудность в совершении межпланетного путешествия — оно и мешает нам осуществить такое путешествие.
Вы знаете, конечно, о чем идет речь: о силе тяжести. Именно она — главное препятствие на пути совершения межпланетного полета.[5]
Сила тяжести (или сила тяготения, как ее иногда называют) — это сила взаимного притяжения частиц массы, вещества, одна из наиболее важных сил природы. Наука еще не сумела пока до конца выяснить причину возникновения этой силы, ее происхождение, ее природу.[6] Но характер проявления и величина силы тяжести изучены очень хорошо.
Сила тяжести проявляется всюду, где есть по крайней мере два тела или две частицы вещества; она действует между любыми такими частицами повсюду во Вселенной — это абсолютно всеобщий закон. Поэтому открытый Ньютоном закон тяготения и называют законом всемирного тяготения. Любые два тела, любые две частицы притягиваются друг к другу с силой, зависящей от массы этих частиц и расстояния между ними. Чем больше масса и чем меньше расстояние, тем сила притяжения больше.
Мы повседневно встречаемся с проявлениями силы тяжести. Наш вес — это сила, с которой нас притягивает Земля. Все предметы на Земле имеют вес. Яблоко, оторвавшись от ветки дерева, не устремляется в небо, а падает на Землю под действием силы притяжения к ней.
Впрочем, последнее объяснение не является бесспорным. Если бы, кроме яблока и Земли, во Вселенной не было других тел, то для яблока существовал бы только один путь — на Землю. Однако в действительности яблоко притягивается не только Землей, но и Солнцем, Луной и другими небесными телами. Если оно падает все же именно на Землю, то только потому, что притяжение к ней неизмеримо сильнее, чем к любому другому небесному телу, — ведь Земля гораздо ближе. Точно так же и во многих других случаях можно рассматривать только два взаимно притягивающихся тела, подобно Земле и яблоку, пренебрегая влиянием остальных.
Кстати сказать, теорию движения небесных тел в нашей солнечной системе удалось построить только в виде решения такой «проблемы двух тел». Даже для «проблемы трех тел», не говоря уже о большем их числе, как это обычно бывает в действительности, получить общее решение пока не удалось из-за математических трудностей. Поэтому приходится учитывать влияние остальных тел в виде искажений, или так называемых возмущений которые эти тела вносят в траектории движения, рассчитанные для двух тел.
Не следует думать, однако, что мы пренебрегаем у себя на Земле притяжением Солнца или Луны потому, что оно мало по абсолютной величине. Как известно, действием этого притяжения объясняются такие грозные природные явления, как приливы и отливы, когда в движение приводятся миллиарды тонн океанской воды. В будущем энергия этой воды заставит работать мощнейшие «приливные» гидроэлектростанции. Даже далекий от нас Нептун, одна из внешних планет солнечной системы, находящийся на расстоянии более 4 миллиардов километров от Земли, действует на нее с силой 18 миллионов тонн.
Сила тяжести играет огромную и, конечно, положительную роль в природе. Если бы не существовало силы тяжести, то Вселенная не имела бы того высокоорганизованного вида, который она имеет в настоящее время. Не существовало бы, конечно, солнечной системы; не существовали бы и мы с вами. Впрочем, если бы даже и существовали, то удержаться на Земле нам бы не удалось — достаточно было бы легкого толчка, для того чтобы навсегда распроститься с родными местами и отправиться блуждать по просторам Вселенной.
Однако совсем другую роль играет сила тяжести, когда мы рассматриваем возможность межпланетного полета. Действительно, когда мы путешествуем по земной поверхности, то почти не замечаем действия силы тяжести, если только не совершаем какого-нибудь альпинистского восхождения. Другое дело — межпланетный полет. Совершая такой полет, мы должны все время удаляться от Земли и, значит, преодолевать силу тяжести. Сила притяжения к Земле, защищающая нас от опасности случайно улететь с Земли, не позволяет нам расстаться с ней и тогда, когда мы этого хотим. Так этот «союз» с Землей становится пленом.
Как же можно разбить мощные цепи тяготения, превращающие нас в «узников» Земли, как преодолеть это главное препятствие на пути к осуществлению межпланетного полета?
Само собой разумеется, что хорошо известные средства, с помощью которых люди с давних пор штурмовали небо, преодолевая силу тяжести, — воздушный шар, дирижабль и самолеты самых разнообразных конструкций, — для осуществления межпланетного полета не годятся.
Для полета они нуждаются в воздухе, которого нет в мировом пространстве.
Однако наука нашла по крайней мере одно действенное средство. Им является скорость, которую нужно сообщить межпланетному кораблю.[7]
Чтобы сообщить какому-нибудь предмету, например простому камню, некоторую скорость, мы должны его бросить, толкнуть. Чем больше сила толчка, тем больше и скорость. Конечно, сила человеческих мышц невелика — чемпион мира советский спортсмен Юрий Степанов прыгает через планку, установленную на высоте 2 метров 16 сантиметров. Камень, брошенный самой сильной рукой, поднимается вверх на 2–3 десятка метров. Но вот на помощь силе приходит разум. Стрела, выпущенная из тугого лука, летит на десятки и даже сотни метров; пуля из винтовки уносится на километры; снаряд из дальнобойного орудия поднимается ввысь на 40 километров.