100 великих тайн космонавтики

Группа авторов, 2012

Вы ошибаетесь, если полагаете, что мечта о покорении космоса и о межпланетных путешествиях зародилась в XIX–XX веках. Уже жрецы Древнего Вавилона и китайские астрономы около 5000 лет тому назад имели первичные представления о космосе и небесных телах. Фалес из Милета (VI век до н. э.), которого часто называют отцом греческой астрономии, основал школу, где, вероятно, впервые заговорили о том, что планета наша вовсе не плоская. А другой греческий ученый, Аристарх, в 280 году до н. э. даже попытался измерить относительное удаление Солнца и Луны от Земли… О ста самых удивительных и невероятных тайнах космонавтики рассказывает очередная книга серии.

Ракетный рейх

В начале ХХ века своеобразной Меккой физиков, химиков и инженеров всего мира стала Германия. Именно здесь чаще всего выдвигали наиболее сумасшедшие идеи (вспомните хотя бы Эйнштейна) и строились самые совершенные машины (например, двигатели Дизеля исправно служат нам и по сей день).

Не обошли вниманием немецкие изобретатели и модную тогда тему освоения воздушного и безвоздушного пространства.

Первые опыты

«Мне сверху видно все…»

Стимулом к возрождению более-менее мощных ракет стали начатые в 1900 году немецким инженером Альфредом Маулем опыты по подъему на большие высоты фотоаппаратов для аэросъемки. На протяжении 7 лет он построил шесть ракет. При этом Мауль сначала испытывал ракету без фотокамеры; затем следовала серия пробных снимков местности, и, наконец, снималась определенная территория по заказу.

По результатам испытаний ракет 1903 года Мауль получил патент «Ракетный аппарат для фотографирования предварительно выбранных участков местности». В приложении к патенту он описывает, как можно бороться с вращением ракеты с помощью аэродинамического стабилизатора.

Затем он догадался использовать гиростабилизацию. Электрический импульс в полете освобождал падающий груз, который раскручивал горизонтально расположенный маховик; при этом два маховичка поменьше устраняли случайное вращение ракеты вокруг главного маховика.

^{Снимок, сделанный камерой А. Мауля}

Благодаря этому нововведению его ракеты двигались по заранее рассчитанной траектории и снимки местности внизу получались очень четкими.

Срабатывание затвора фотокамеры в нужный момент достигалось так. На носу ракеты устанавливалась небольшая пластинка, прижимающая пружину напором воздуха при движении ракеты. В верхней точки траектории ракета на долю секунды «останавливалась», давление набегающего воздушного потока падало, пружина освобождалась, приводя в действие затвор фотокамеры.

Мауль добился того, что при подъеме ракеты на высоту до 800 м можно было фотографировать местность с хорошей детализацией. Участки местности для съемки можно было выбрать на месте старта с помощью специального прибора, установленного на лафете. После нескольких запусков полученные кадры состыковывались, давая довольно подробный план местности на удалении до 80 км. На нем были хорошо видны дома, улицы, дороги.

А чтобы ракета и аппаратура уцелели при падении на землю, использовался посадочный парашют. При этом ракета разделялась на две части. Непосредственно на стропах парашюта висел головной конус со спрятанной в нем фотокамерой. Ниже на десятиметровой ленте висела сама ракетная гильза со стабилизатором.

Первые эксперименты проводились в глубокой тайне. Мауль прекрасно представлял, как могут пригодиться его ракеты во время военных действий: их значительно труднее вывести из строя, чем привязные аэростаты, которые применялись тогда для разведки местности. Так, в одном из экспериментов сотня пехотинцев специально стреляла по ракете во время снижения — но никто в нее так и не попал: слишком мала оказалась цель.

Свои исследования Мауль частично финансировал сам, частично деньги и заказы поступали от военных. Общие затраты составили 100 тысяч немецких «довоенных» марок. Однако хотя себестоимость одной ракеты в 70 марок была значительно ниже стоимости привязного аэростата, изобретение так и не нашло широкого применения. Пока инженер вел переговоры с военным министерством, качественные фотографии научились получать с самолетов. В итоге шпионить с помощью ракет продолжили лишь во второй половине ХХ века с появлением первых спутников.

Верхом на пороховой бочке

Впрочем, о самих ракетах немцы не забыли и в начале ХХ столетия. Летом 1927 года несколько человек встретились в задней комнате ресторана немецкого городка Бреслау. Выпили пива, поели сосисок с капустой… А заодно и создали объединение, названное Обществом космонавтики (Verein für Raumschiffahrt). Правда, в других странах эта организация вскоре стала известной как Немецкое ракетное общество.

Президентом на том пивном собрании выбрали инженера Иоганна Винклера, а он, в свою очередь, вскоре наладил издание ежемесячного журнала «Ракета» (Die Rakete), в котором регулярно публиковались наиболее ценные идеи и проекты членов общества.

Общество межпланетных сообщений росло очень быстро — среди его членов были профессор физики Герман Оберт, летчик-изобретатель Макс Валье, инженеры Франц фон Гефт, Гвидо фон Пирке, Ойген Зенгер и многие другие, с именами которых мы еще встретимся в этой книге. А потому вскоре на членские сборы и добровольные пожертвования при обществе был организован и фонд, финансировавший самые оригинальные разработки.

Познакомимся поближе хотя бы с некоторыми членами этого объединения, их идеями и делами.

^{Герман Оберт}

Германа Оберта иногда называют «немецким Циолковским». Действительно, в конце 1923 года он так же, как и Константин Эдуардович, выпустил в Мюнхене невзрачную на вид брошюру «Ракета и межпланетное пространство». В этой книжке Г. Оберт, подобно своему русскому коллеге, писал о том, что «современное состояние науки и технических знаний позволяет строить аппараты, которые могут подниматься за пределы земной атмосферы». А дальнейшее усовершенствование этих аппаратов со временем приведет к тому, что они будут развивать такие скорости, которые позволят им преодолеть силу земного притяжения и вынести на околоземную орбиту не только грузы, но и даже людей.

Однако была между этими людьми и существенная разница. Если Циолковского, как уже говорилось, мало интересовало, сколько могут стоить его «игрушки» — он был чистой воды теоретиком, а скорее даже фантазером, — то Оберт с самого начала ставил дело на коммерческую основу. «В определенных условиях изготовление таких аппаратов может стать прибыльным делом», — сообщает он.

Кстати, утилитарный подход имел место даже в издательско-популяризаторской деятельности Оберта. И первая его книга, и вторая «Пути осуществления космического полета» переиздавались неоднократно, принеся ощутимый доход.

В своих трудах Оберт не только подробно рассказывал о том, что было сделано до него, но и выдвигал собственные, довольно ценные идеи. Так, скажем, он предложил идею «воздушного старта», которую пытаются реализовать ныне наши и иностранные конструкторы. А именно: ракеты должны стартовать не с земли, а с высоты 5500 м и более над уровнем моря, будучи подвешенными к специальным аэростатам или дирижаблям.

Причем один из его космических кораблей, получивший название «Модель Е», имел весьма солидные размеры даже по современным меркам. Общая высота всей ракеты, рассчитанной на двух пассажиров, оценивается Обертом как «примерно соответствующая высоте четырехэтажного дома», а ее масса — 288 т!

Предполагалось, что она будет состоять из двух частей: первая, разгонная ступень работает на спирте и жидком кислороде, а вторая, при том же окислителе, использовала жидкий водород. Согласитесь, в 20-х годах прошлого века было предложено вполне современное решение топливной проблемы.

Причем в верхней части второй ступени Оберт предлагал разместить «аквариум для земных жителей», то есть обитаемый отсек с иллюминаторами, позволяющими вести астрономические наблюдения.

Чтобы преодолеть земное притяжение, ракета, как показали расчеты Оберта, должна была лететь 332 с при ускорении 30 м/с² и достичь высоты 1653 км. Возвращение же пассажирской кабины на Землю Оберт планировал посредством парашюта либо при помощи специальных несущих поверхностей и хвостовых стабилизаторов, позволяющих реализовать планирующий спуск.

В описаниях его еще немало деталей и частностей, которые были затем реализованы (или выдуманы заново) современными конструкторами. Так, скажем, Оберт предусмотрел выход в открытый космос. «На летящей ракете при выключенном двигателе опорное ускорение отсутствует, и пассажиры могут в специальных костюмах выходить из пассажирской кабины и “парить” рядом с ракетой, — писал он. — Костюмы должны выдерживать внутреннее давление в 1 атмосферу»…

И далее: «Нам кажется непрактичным давать человеку, находящемуся вне ракеты, воздух через шланг из пассажирской кабины, целесообразнее подавать ему сжатый или жидкий воздух из специального баллона». Кроме того, указывает Оберт, человек в скафандре должен быть обязательно привязан к ракете канатом, в который могут вплетены также телефонные провода. Подумал он также и о шлюзе — трубе, «которую можно герметически закрывать с обеих сторон».

В общем, когда читаешь все это, кажется, что выход А.А. Леонова был осуществлен по сценарию Оберта.

Впрочем, Оберт был не единственным членом ракетного общества, кто хорошо владел пером. В 1924 году популяризацией идеи межпланетных путешествий занялся также мюнхенский литератор и бывший пилот Макс Валье. В своей книге «Полет в мировое пространство» он, в частности, предлагает способ превращения обычных самолетов в космические путем замены двигателей внутреннего сгорания ракетными.

Еще одну книгу на ту же тему издал и Вальтер Гоман (по другой транскрипции — Гоманн или Хоманн), архитектор из города Эссена. Он мыслил строительными категориями, а потому описал целую «пороховую башню», с помощью которой он и предлагал стартовать в космос. В 1925 году издательство Ольденбурга выпустило его книгу «Достижимость небесных тел» (Die Erreichbarkeit der Himmelskörper).

В ней Гоман обрисовал такую конструкцию. Множество дисков из прессованного пороха, сложенных столбом, венчала капсула с двумя пассажирами. Каждый слой пороха представлял собой количество топлива, необходимого для работы в течение одной минуты: самый большой диск снизу необходим для работы в первую минуту, следующий — чуть поменьше — во вторую и так далее. Исходя из расчета на 30-суточный полет, Гоман оценил вес каюты и припасов в 2260 кг. При этом вес всей «пороховой башни» должен был составить 2 799 000 кг!

Для облегчения спуска на Землю Гоман предлагал к летящему из межпланетного пространства со скоростью 11,2 км/с снаряду приделать тормозящие поверхности, которые задерживали бы его полет в земной атмосфере. Кроме того, сам спуск должен был производиться по спирали: корабль описывал бы вокруг Земли все меньшие и меньшие эллипсы, верхушки которых пронизывали бы земную атмосферу на высоте 75 км, пока скорость полета не уменьшится до необходимой величины. Далее полет переходит в планирование по глиссаде длиною 3646 км.

Проект во многом наивный, но вот спуск по спирали с применением тормозных плоскостей несет в себе рациональное зерно.

Другой энтузиаст космонавтики — австрийский инженер Франц фон Гефт — получил известность благодаря тому, что теоретически разработал программу испытаний высотных и межпланетных ракет.

На съезде естествоиспытателей в сентябре 1924 года в Инсбруке фон Гефт предложил конструировать ракеты, способные поднять полезный груз весом 500–800 кг на высоту от 100 до 200 км. По мнению Гефта, испытания таких ракет имели бы чрезвычайно важное значение для науки.

Далее следовало создать ракеты, которые могли бы, поднявшись до высоты в 1000 км, в течение нескольких часов облететь Землю в качестве искусственного спутника, пролетая над обоими ее полюсами. При этом можно было бы произвести аэросъемку, а на ее основе создать уточненную карту Земли.

Ракета еще больших размеров может быть использована и для фотографирования обратной стороны Луны, затем Марса и Венеры. Таким образом, Франц фон Гефт был первым, кто заявил о возможности картографирования Солнечной системы на самом первом этапе ее освоения.

Далее, в статье «Завоевание Вселенной» (Dir Eroberung des Weltalls), опубликованной в 1928 году, австрийский инженер дал описание предполагаемых им опытов с ракетами разных типов под общим обозначением RH (от Rakete-Haft — «Ракетная сцепка») и порядковыми номерами в римской числовой системе.

Например, RH I — разновидность регистрирующей ракеты длиной 1,2 м, диаметром — 20 см и весом — 30 кг. Сначала воздушный шар должен был поднять ракету вместе с полезным грузом — «метеорографом» весом в 1 кг — на высоту 10 км. Затем ракета автоматически отцеплялась, включался ее собственный двигатель, и 10 кг чистейшего спирта вкупе с 12 кг жидкого кислорода в качестве окислителя позволяли поднять прибор еще на 90 км. Благополучное возвращение аппаратуры на землю гарантировал специальный парашют.

Конец ознакомительного фрагмента.