«Человек и природа» 1924 год №12

Проблема межпланетных путешествий еще совсем недавно считалась несбыточной грезой, о которой подобало мечтать разве лишь авторам астрономических романов. Казалось невозможным серьезно говорить о движении летательного аппарата через абсолютно пустое мировое пространство, вопреки притягательному действию земного шара. И, быть может, единственный человек, не разделявший общего убеждения, был калужский физик и теоретик воздухоплавания К. Э. Циолковский, давно разработавший идею межпланетного дирижабля, устроенного по типу ракеты. Однако, проект его в свое время не привлек к себе внимания и, несмотря на вполне научное обоснование, мало кем принят был серьезно.

В самые последние годы положение вопроса существенно изменилось. Независимо от К. Э. Циолковского, разработан в Германии астрономом Г. Обертом проект летательной машины для мировых пространств, проект, в существенных чертах совпадающий с проектом русского изобретателя. Работа Оберта, вышедшая в Германии отдельной книгой, впервые поставила проблему межпланетных перелетов перед европейскими читателями, так как труды нашего соотечественника, к сожалению, до сих пор остаются на Западе неизвестными.

Помимо того, еще до опубликования труда Оберта, выполнены были в Америке первые экспериментальные исследования в том же направлении. Эти опытные работы начаты были в 1919 г профессором физики в Ворчестерском университете Р. Годдардом и продолжаются до настоящей минуты. Судя по достигнутым результатам, можно считать несомненно выполнимой отсылку в мировое пространство, к другим небесным телам, снаряда без пассажира. Осуществление подобного опыта — лишь вопрос денежных затрат. „Недостаток финансовых средств, — пишет Годдард в ответ на телеграфный запрос автора этой статьи, — есть единственное обстоятельство, препятствующее быстрому развитию этого дела“.

В настоящей статье, ввиду тесных ее рамок, можно остановиться лишь на некоторых основных пунктах проблемы межпланетного летания. Интересующихся подробностями я вынужден отослать к моим общедоступным книжкам „Межпланетные путешествия“, 5 изд., и „Полет на Луну“ (обе — издания 1924 г., Лг.).

В мировом пространстве, далее нескольких сот километров от земной поверхности, нет воздуха, нет вообще никакой материальной среды. Поэтому для полетов за пределы атмосферы необходимо создать новые средства передвижения, принципиально отличные от аэропланов и дирижаблей. Таких средств мы в настоящее время можем представить себе только два: полет в пушечном ядре, выброшенном с достаточной скоростью, и полет в ракете. Есть, правда, еще один проект, по недоразумению пользующийся некоторым доверием в публике, хотя несостоятельность его давно выяснена : это — инея воспользоваться давлением солнечных лучей для перемещения снаряда в мировом пространстве.

Невозможность воспользоваться этой силой вытекает из ее крайней ничтожности по сравнению с силою земного притяжения. На расстоянии земного шара давление солнечных лучей на 1 кв. метр поверхности есть величина порядка 1 миллиграмма. Следовательно, каждый квадратный метр зеркала, которое могло бы быть увлечено давлением лучей, должен весить не более одного миллиграмма, т.-е. иметь толщину буквально в атом! Ясно, что проект несбыточен. Предлагалось, впрочем, усилить давление лучей, сосредоточив их помощью вогнутого зеркала, но такая концентрация солнечных лучей прежде всего сожжет или расплавит снаряд.

Рис. 1. Разрез через обыкновенную ракету

Более основательны надежды, возлагаемые, с легкой руки Жюля Верна, на пушечный снаряд. Новейшие орудия так называемой „сверхдальной“ стрельбы сообщают ядрам начальную скорость около 1600 метров в сек. и закидывают их на дистанции до 200 километров. Если бы начальная скорость была в пять раз больше (8 километров), то, при отсутствии атмосферы, ядро, вылетев в горизонтальном направлении, облетело бы кругом Земли и продолжало бы кружиться вокруг нее вечно, не падая на земную поверхность: искривление пути ядра равнялось бы кривизне земной поверхности. При еще большей скорости ядро может удалиться от Земли неопределенно далеко в мировое пространство и, следовательно, попасть на другие планеты. Таких космических скоростей, быть может, удастся достичь помощью проектируемых ныне (но еще не сооруженных) исполинских электрических пушек, работающих не взрывчатыми веществами, а электромагнитными силами. И тогда возможно будет отсылать в мировое пространство снаряды... без надежды получить их обратно. Этот бесплодный обстрел мирового пространства — даже если бы и удалось поместить внутрь снаряда живого пассажира — очевидно не разрешает проблемы межпланетных путешествий.

Рис.2. Разрез через „Лунную“ ракету Годдарда

Обратимся к ракете (рис. 1) — общеизвестному снаряду, движимому обратным давлением выбрасываемых горячих газов. Вопреки распространенному мнению, ракета может взлетать не только в воздухе, но также и в абсолютной пустоте и при том с еще большею скоростью. Опыты Годдарда с ракетой показали, что в пустоте получается выигрыш скорости в 20%. Вообразите огромную ракету с особой камерой для пассажиров и с весьма большим запасом взрывчатых веществ (можно жидкий водород и жидкий кислород) — и вы получите представление о будущем межпланетном дирижабле, как он рисуется изобретателям. Это будет именно дирижабль, потому что такая ракета, в отличие от пушечного ядра, есть снаряд управляемый : регулируя вытекание газа, пассажиры могут изменять путь своего движения в мировом пространстве.

Для отлета с Земли в мировое пространство ракета должна обладать начальной скоростью порядка 10 километров в секунду. Но скорость эта получается ракетой не мгновенно, как при выстреле из орудия (в 0,01 — 0,02 сек.), а постепенно втечение ½ — 2 минут; вследствие этого, стремительность удара ослабевает настолько, что уже не может угрожать жизни и здоровью пассажиров ракеты.

Скорость, приобретаемая ракетой к концу периода взрывания, зависит не от абсолютного количества затраченного горючего, а от отношения его веса к начальному весу всего снаряда. Чтобы получить скорость, необходимую для полета с Земли в мировое пространство, нужно сжечь, согласно расчетам Циолковского, количество горючего, составляющее примерно 9/10 общего веса ракеты (по Оберту и Годдарду, остаточный вес ракеты ещё меньше). Столько же, т.-е. 9/10 остаточного веса, нужно израсходовать горючего для того, чтобы безопасно спуститься вновь на Землю, свести накопленную быстроту падения к нулю. Следовательно, для полета в мировое пространство и возвращения на Землю нужна ракета, 99% веса которой составляют взрывчатые вещества. Еще более невыгодное отношение требуется для полетов, предусматривающих высадку на какую-нибудь планету и, конечно, обратный подъем с возвращением на Землю. Отсюда ясно, какие огромные трудности предстоит преодолеть еще на пути к завоеванию межпланетного пространства.

Эволюция межпланетного летания, вероятно, расчленится на 3 последовательных периода, которые будут отделены один от другого значительными промежутками времени.

1. Период непассажирских полетов. Будут отсылаться ракеты двух типов: с регистрирующими приборами для исследования крайних высот атмосферы и мирового пространства (эти приборы тем или иным путем вновь возвращаются на Землю), — и с зарядом ярко вспыхивающих веществ, для достижения лунной поверхности, где ракета должна дать вспышку (эти ракеты обратно не падают).

2. Период пассажирских полетов, без посещения планет. Ракета с 1—2 пассажирами совершает далекий вылет в мировое пространство, избегая опасности быть увлеченной притяжением какой-либо планеты, и затем направляется снова к Земле.

3. Период пассажирских полетов с высадкой на планеты и обратным путешествием. Это наиболее трудный и, вероятно, еще весьма отдалений этап эволюции межпланетного летания.

В данный момент мы близки к осуществлению пока только первого этапа. Оберт разработал проект ракеты для подъема, с самописцами, до высоты 2000 километров (размер ракеты — полметра в толщину, 5 м в длину; вес — около 500 килограммов, т.-е. 30 пудов). Годдард же проектирует ракету (рис. 2), которая должна удариться о лунную почву ее темной части и дать там вспышку, достаточно яркую, чтобы быть видимой с Земли — в 12-дюймовый рефлектор. Это будет, в случае удачи, первый успех на пути к межпланетным путешествиям, за которым, надо надеяться, последует ряд других.

Трудности предстоящих работ огромны, но не неодолимы. Современное состояние техники и темп ее развития таковы, что, раз задача теоретически разрешена в принципе, она рано или поздно получает и практическое осуществление. Это тот Архимедов рычаг, который нуждается лишь в точке опоры, чтобы поднять Землю. Точка опоры теперь найдена, и когда-нибудь рычаг обнаружит свое могучее действие.