Порешили установить снаряд на дворе и наблюдать отсюда за его маневрированием. На этот раз в аппарат уселись англичанин, немец и француз. Народ стоял неподалеку, не заходя за низкую ограду, окружающую блестевший на солнце, как зеркало, снаряд. Многие не знали хорошенько, зачем он построен; думали, что только для метеорологических изысканий в высших слоях атмосферы.
Трое друзей сидели внутри ядра на креслах и напряженно ждали условного часа для полета. Гельмгольц слегка дрожал, все взволнованно молчали. Ньютон заведовал силою взрыва и давлением газов и держал соответствующую рукоятку; Лаплас наблюдал за направлением, а Гельмгольц наблюдал за всеми и готов был в случае надобности заменить того или другого.
Наступил вожделенный момент, и Ньютон опустил до известной цифры рукоятку. Лаплас давно установил свою, и снаряд крайне медленно начал свое восхождение.
- Господа, снаряд идет прекрасно, - сказал с радостным чувством Гельмгольц, стараясь овладеть собою. - Мы поднялись на 100 метров… Остановите теперь движение!
Ньютон снова передвинул рукоятку, и снаряд сделался почти неподвижным, но газы продолжали вырываться со страшною силою. Через несколько секунд Ньютон предложил ускорить движение вверх, причем кажущаяся тяжесть внутри прибора должна удвоиться, т. е. каждый должен был весить от 8 до 10 пудов. Предварительными изысканиями они убедились в безопасности такого опыта. Товарищи не противоречили, но крепче уселись в своих креслах. Ньютон тронул рукоятку. Все побледнели и чуть не проломили кресел.
- Господа, мне тяжело, - взмолился Лаплас через 20 секунд. - Довольно, пожалуйста, довольно! - молил он, смешно провалившись в мягкое кресло. Опыт прекратили, для чего Ньютон должен был двинуть ручку прибора отяжелевшей рукой. Почувствовав себя хорошо, все невольно поднялись на ноги и смотрели в окна.
- Однако мы черт знает куда залетели, - сказал Гельмгольц с досадою. Действительно, замок с его пристройками чуть виднелся.
- Не черт знает куда, а только на 2 километра, - заметил Лаплас, взглянув на барометр.
- Мы могли бы через 10 минут подняться на 1800 километров, - сказал Ньютон, - если бы приняли предосторожности относительно дыхания. А теперь должны немедленно подумать о возвращении, в противном случае через несколько секунд мы задохнемся в разреженной атмосфере, потому что снаряд теперь двигается со скоростью 200 метров в секунду.
Пока Ньютон говорил, они поднялись еще на километр и стали, в самом деле, задыхаться. Но Ньютон прекратил взрывание жидкостей. Все потеряли тяжесть. Вес каждого обратился в нуль, каждый стал весить менее пылинки. Явление было очень любопытно, но так как они по инерции продолжали полет кверху и задыхались все более и более, то им было не до того, чтобы наблюдать. Поднялись еще на 2 километра, снаряд остановился в нерешительности и стал опускаться уже исключительно силою тяжести. Отсутствие веса продолжалось в ядре, но через 20 секунд замедлили его падение, и еще через несколько секунд при посредстве взрывания снаряд крайне медленно опустился на свою стоику во дворе замка. В эти 20 секунд усиленная тяжесть опять всех приковала к креслам.
9. Снова астрономическая лекция
Торжество наших ученых было полное.
Теперь предстояло совершить полет за пределы атмосферы.
На радостях решено было собраться в круглой зале для про чтения третьей лекции и сообщения публике о новом снаряде для полета в эфирном пространстве.
Описав обществу кратко снаряд, Ньютон сказал:
- Теперь, когда мы имеем надежду на возможность путешествия в межпланетных пространствах, нам особенно должны быть интересны данные астрономии. В предыдущей лекции мы видели, что видимый мир звезд или солнц вмещает в себе не менее 80 миллиардов планет. В одной нашей солнечной системе мы воочию насчитываем более 600 планет. Ввиду предстоящих путешествий необходимо обратить внимание на расстояние планет от Солнца и от 3емли. Овладеем ли мы этими расстояниями? Даже хватит ли человеческой жизни, чтобы их одолеть!
- Самое близкое к нам небесное тело, - продолжал Ньютон, помолчав, - Луна.
- Луна - такое же дитя Земли, как Земля вместе с шестьюстами других планет - дитя Солнца… Земля и большие планетам также дочери Солнца.
- Выходит, что Луна приходится Солнцу внучкой, - произнес один из присутствующих.
- Именно, - подтвердил Галилей. - Но у Солнца имеется еще много и других внучек, это - луны планет. Так, Юпитер имеет восемь лун - восемь дочерей, и все они такие же внучки Солнца, как и наша Луна.
- Будем же говорить про Луну, - сказал Ньютон. - Ее расстояние до Земля 380 тысяч километров; пролетая в нашем небесном экипаже средним числом по 5 километров в секунду, мы достигнем Луны через 76 000 секунд, т. е. скорее, чем через сутки…
- Вон восходит Луна, - сказал один из слушателей. - Пожалуй, можно слетать на нее и с помощью аэростата или аэроплана…
- Да, - сказал русский, - если бы воздух доходил до Луны! Но и тогда потребовалось бы на это 1000 дней, т. е. около трех лет, потому что в воздухе нельзя двигаться так быстро, как в пустоте.
- Атмосфера же, - заметил Лаплас, - облегает Землю подобно апельсинной корке, т. е. на величину сравнительно незначительную. Это легкая воздушная одежда Земли.
- Атмосфера простирается, - продолжал пояснять Франклин, - на высоту 300 километров, но уже на высоте 10 километров она настолько редка, что человек ею дышать не может и неизбежно умирает.
- Наибольшая высота атмосферы составляет не более 1/1000 доли пути от Земли до Луны и, конечно, дорогою до Луны для аэростата служить не может.
- Вот так! - произнес тот же слушатель. - А мне все казалось, что не только Луна, но и звезды парят в нашем воздухе…
- О, звезды от нас чересчур далеко! - воскликнул другой из слушателей.
- Да, - сказал Ньютон, - самая близкая к нам звезда - это наше Солнце, но и она отстоит от пас на 150 миллионов километров! Как же далеко должны отстоять другие солнца, если они представляются нам едва мерцающими звездочками, несмотря на свою световую силу, превышающую силу Солнца.
- Пролетая на нашем снаряде по 10 километров в одну секунду - сказал Франклин, - долетим до Солнца в 15 000 000 секунд, или менее, чем в ½ года. До планет нашего Солнца путь также измеряется годами и на нашем снаряде кажется вполне возможным, если не принимать во внимание других трудностей, кроме времени.
- Но до планет других солнц, - произнес Гельмгольц, - нам не добраться живыми… для этого не хватит человеческой жизни.
- В самом деле, - сказал русский, - до второго ближайшего к нам солнца, находящегося в созвездии Центавра (α), насчитывают 38 биллионов километров. Чтобы пройти такой путь, двигаясь даже со скоростью 100 километров в одну секунду, что возможно, надо 12 тысяч лет. Если бы отправилось большое общество, то лишь четырехсотое поколение прибыло бы к этому солнцу.
- Как жаль, - воскликнул Галилей, - что те 80 миллиардов планет, о которых говорил Ньютон, оказываются для нас навеки недоступными!
- Да, - сказал Иванов. - Но не забывай, что человечестве бессмертно и 12 тысяч лет для него пустяки. Так что, если те солнца и их планеты и не есть наше наследие, то оно может быть наследием людей вообще.
- Все-таки, - возразил Ньютон, - Солнце с его планетами и их спутниками для нас важнее, потому что мы можем посетить их, между тем как о других солнцах с их планетами мы можем только мечтать… Вот планетная система в уменьшенном виде. Масштаб одна биллионная (1/1 000 000 000). Представим себе огненный шар с диаметром в 139 сантиметров, - это Солнце. Кругом него приблизительно в одной плоскости и в одном направлении ходят планеты с их лунами. Ходят они тем быстрее, чем ближе к Солнцу. Быстрее всех и ближе всех к Солнцу двигается планета Меркурий. По нашему масштабу, это шарик с поперечником в 5 миллиметров (малая горошина), отстоящий от Солнца на 58 метров. Далее следует Венера в виде шарика с диаметром в 12 миллиметров (лесной орешек). Ее расстояние до Солнца, уменьшенное в биллион раз, составит 105 метров.
- Посмотрите на Венеру, - прервал Галилей, указывая на запад, где в лучах еще не совсем потухшей зари блистала яркая звезда.
- Ни одна звезда не блестит так сильно, как Венера, - заметил Лаплас.
- Раз я ее видел даже днем, при полном сиянии Солнца, - сказал Франклин. - И Меркурий и Венера видны бывают или на западе или на востоке. Меркурий видеть труднее, потому что он очень близок к Солнцу и заходит тотчас после солнечного заката.
- Будем продолжать, - сказал Ньютон. - За Венерой увидим Землю, отстоящую от центрального тела на 148 метров - орешек с поперечником в 13 миллиметров.
- Только-то! Вы почти сравняли Землю с другими планетами, - заметил один из слушателей.
- Я не унижал Землю, - ответил Ньютон, - такою сделала ее природа. Так мы видели, что Земля все-таки больше других планет. Следующая планета - Марс - в виде горошины с диаметром в 6½ миллиметров. Двигается она медленнее Земли, потому что отстоит дальше, именно на расстоянии 227 метров… Смотрите! Вон яркая красная звезда на востоке; она уже поднялась довольно высоко. Это и есть Марс. У него два спутника - совсем ничтожные пылинки, не изобразимые по нашему масштабу, которые кружатся вокруг него с ужасною скоростью и вместе с тем движутся кругом Солнца со своей планетой.
- Но ты забыл сказать про земную Луну, - заметил Лаплас. - Луна для нас наиболее доступна и потому наиболее интересна. С нее-то мы и начнем при путешествии реальный обзор небесных тел!
- Правда! правда! - согласился Ньютон. - Наша Луна - это просяное зернышко в 3½ миллиметра, отстоящее от Земли на 38 сантиметров. Она вертится кругом Земли и движется вместе с нею кругом Солнца, как и другие планеты с их спутниками.
- За Марсом мы увидим, - сказал Ньютон, - еще более 600 планет в виде крохотных маковых зернышек и пылинок - всевозможных, но очень малых размеров; они размещены довольно тесно, что не мешает им в полном согласии, т. е. в одну сторону, совершать свой путь вокруг Солнца. 3я этим планетным роем несется крупнейшая из планет - Юпитер в виде очень крупного яблока или даже арбузика с поперечником в 14 сантиметров Вот тут Земле делается действительно как будто совестно, потому что из Юпитера можно скатать 1390 таких шариков, как Земля.
- Это наиболее солидная планета; по нашему масштабу, он будет отстоять от Солнца на 750 метров. Она имеет восемь спутников величиной с просяные и маковые зерна.
- Только ближайший, - заметил Лаплас, - сущая пылинка.
- На этой планете, - сказал, поклонившись аудитории, Ньютон, - позвольте мне закончить свое повествование.
Лектора поблагодарили и разошлись с пожеланием друг другу приятных снов.
10. Приготовление к полету кругом Земли
Но лекциям не суждено было продолжиться: наши ученые так увлеклись своей небесной каретой, что совершенно потеряли охоту просвещать свою аудиторию в познании неба. Они решили как можно скорее совершить полет за пределы атмосферы. Снаряд был закрыт герметически и наполнен одним кислородом (без азота) плотности в 1/10 по отношению к воздуху, т. е. вдвое реже, чем кислород атмосферный. При этих условиях прекрасно дышалось, но и не было возбуждения, подобного тому, которое бывает от вдыхания кислорода равной плотности с воздухом. Кроме того, благодаря малому внутреннему давлению газа стенки снаряда не надо было делать очень толстыми. Предполагалось взять большой запас веществ, от смешения которых получался кислород. Углекислота же и человеческие миазмы поглощались в снаряде щелочами и другими препаратами, которые таким образом постоянно очищали испорченную дыханием атмосферу камеры.
Для потребностей дыхания в течение суток на каждого человека приходилось около 10 килограммов этих веществ.
Так как при необыкновенных условиях полета легко было растеряться и не исполнить того, что требуется для управления снарядом, то положено было устроить автоматический управитель, который в свое время будет двигать теми или другими рукоятками и давать снаряду то или другое направление и скорость.
Приготовившись к путешествию, по общему согласию зарегистрировали на автоматическом управителе следующее. Снаряд летит параллельно плоскости экватора под углом в 25° к горизонту по направлению вращения Земли; в течение первых 10 секунд его скорость возрастает быстро до 500 метров; затем, во все время пути через атмосферу, увеличивается гораздо медленнее, по мере ее разрежения; после прохождения воздушной оболочки Земли скорость опять быстро должна возрастать, а направление движения постепенно изменяться и на высоте в 1000 километров сделаться кругообразным, причем скорость должна быть настолько велика, чтобы снаряд двигался кругом земного шара по окружности, не приближаясь к нему. Понятно, все действия автоматического управителя можно останавливать или изменять.
11. Вечная весна. Сложная ракета. Сборы и запасы
Прошло немало времени, было много работы, много опытов и еще больше неудач. Особенно много потратили времени на усовершенствование инжектора - прибора, нагнетающего две жидкости, смешение которых давало взрыв. Температура была страшно высока, и надо было подыскать подходящие тугоплавкие и в то же время крепкие материалы. Простые насосы оказались негодными, так как требовали громадной работы для движения и потому - несуществующей мощности двигателя. Можно было остановиться только на подобии пароструйных насосов (инжекторов) Жиффара. Тут работа происходила непосредственно силою взрывающихся веществ. Нельзя было обойтись без инжектора, как в обыкновенных ракетах и применявшихся до сих пор их подобиях. В них давление взрывающихся газов передавалось на хранилища элементов взрыва. Это заставляло делать хранилища очень крепкими, с толстыми стенками, страшно тяжелыми. Когда запас взрывчатых веществ мал, то можно подниматься и летать даже при тяжелых сосудах; при громадных же запасах взрывающихся веществ надо было сосуды освободить от страшного давления, сделать их легкими, что возможно было только при употреблении насосов или инжекторов. При первых опытах обходились без них, но зато и полеты не были значительны. Также нужно было найти подходящие материалы для труб, оболочек ракеты и других ее частей. Была большая возня и с управляемостью, с регулированием температуры, среды для дыхания и т. д. Наконец, решили отправиться за атмосферу, кругом Земли. Роскошный климат тропических стран, весьма тягостный на большом континенте, в долинах, невысоко над уровнем моря, превращается в вечную весну с прохладой, солнцем и постоянством на высоте трех, четырех километров. Не заметно было тут ни лета, ни зимы. Такова была местность наших отшельников. При обилии света, множестве ясных дней, сухости воздуха, температура его не только была постоянна, но и на 10–15° ниже, чем на уровне океана. Днем, в тени, было 10–20°, ночью же она значительно понижалась. Но ночью редко предавались работам на открытом воздухе. Работали тогда в закрытых помещениях, а там холодно не было. Благодаря этой несменяемой весне трудились в тени деревьев или в тени навесов круглый год. Но солнца нужно было очень оберегаться: оно было сильнее, чем в низких долинах, и чаще производило солнечные удары.
От простой ракеты перешли к сложной, т. е. составленной из многих простых. В общем, это было длинное тело, формы наименьшего сопротивления, длиною в 100, шириною в 4 метра, что-то вроде гигантского веретена. Поперечными перегородками оно разделялось на 20 отделений, каждое из которых было реактивным прибором, т. е. в каждом отделении содержался запас взрывчатых веществ, была взрывная камера с самодействующим инжектором взрывная труба и пр. Одно среднее отделение не имело реактивного прибора и служило кают-компанией; оно имело 20 метров длины и 4 метра в диаметре. Инжектор назначался для непрерывного и равномерного накачивания элементов взрыва в трубе взрывания. Его устройство было подобно устройству пароструйных инжекторов Жиффара. Сложностью реактивного снаряда достигался сравнительно незначительный его вес в соединении с громадной полезной подъемной силой. Взрывные трубы были завиты спиралью и постепенно расширялись к выходному отверстию. Извивы одних были расположены поперек длины ракеты, других - вдоль. Газы, вращаясь во время взрыва в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, придавали огромную устойчивость ракете. Она не вихляла, как дурно управляемая лодка, а летела стрелой. Но расширенные концы всех труб, выходя наружу сбоку ракеты, все имели почти одно направление и обращены в одну сторону. Ряд выходных отверстий составлял винтообразную линию кругом прибора.
Камеры взрывания и трубы, составляющие их продолжение, были сооружены из весьма тугоплавких и прочных веществ, вроде вольфрама, так же как и инжекторы. Весь взрывной механизм окружался камерой с испаряющейся жидкостью, температура которой была поэтому достаточно низкой. Эта жидкость была одним из элементов взрывания. Другая жидкость помещалась в других изолированных отделениях. Наружная оболочка ракеты состояла из трех слоев. Внутренний слой - прочный металлический с окнами из кварца, прикрытыми еще слоем обыкновенного стекла, с дверями, герметически закрывающимися. Второй - тугоплавкий, но почти не проводящий тепло. Третий - наружный, представлял очень тугоплавкую, но довольно тонкую металлическую оболочку. Во время стремительного движения ракеты в атмосфере наружная оболочка накалялась добела, но теплота эта излучалась в пространство, не проникая сильно через другие оболочки внутрь. Этому еще мешал холодный газ, непрерывно циркулирующий между двумя крайними оболочками, проницая рыхлую, мало теплопроводную среднюю прокладку. Сила взрывания могла регулироваться с помощью сложных инжекторов, также прекращаться и возобновляться. Этим, и другими способами, можно было изменять направление оси снаряда и направление взрывания.