Битва за луну: правда и ложь о лунной гонке - Страница 6
Через четыре года после публикации «С Земли на Луну…» появился роман Верна «Вокруг Луны» — история трех смельчаков, заключенных в алюминиевой оболочке снаряда, который несет их сквозь космос. Вместо четырех расчетных суток ядро пробыло в пути гораздо дольше. Оно облетело вокруг Луны и наконец, оказавшись в поле земного тяготения, вошло в атмосферу и благополучно «приземлилось» в океане.
В XX веке многие основоположники теоретической космонавтики: Роберт Годдард, Герман Оберт, Константин Циолковский, Фридрих Цандер, Вернер фон Браун, Фрэнк Джозеф Малина — обсуждали проект Жюля Верна.
Так, Циолковский в своей классической статье «Исследование мировых пространств реактивными приборами» (1903) справедливо критиковал саму идею посылки в космос пушечного ядра:
Приборы внутри ядра сделаются тяжелее в 1001 раз. Если бы даже при этом страшном, хотя и кратковременном (0,24 секунды) усилении относительной тяжести и удалось их сохранить в целости, то все же найдется много других препятствий для употребления пушек в качестве посылателей в небесное пространство. Прежде всего трудность их построения даже в будущем; далее — громадная начальная скорость ядра; действительно, в нижних густых слоях атмосферы скорость ядра много потеряет вследствие сопротивления воздуха; потеря же скорости сильно сократит и величину поднятия ядра; затем трудно достигнуть равномерного давления газов на ядро во время его движения в стволе, отчего усиление тяжести будет много более, чем мы вычислили: наконец, безопасное возвращение ядра на землю более чем сомнительно…
Все эти доводы, казалось, перечеркивают проект лунной пушки раз и навсегда. Однако трудно переоценить значение, которое она оказала на развитие космонавтики. Французский прозаик впервые показал, что о полете на Луну стоит говорить всерьез, с цифрами и чертежами в руках. А главное — он утверждал, что такой полет может быть реализован с использованием существующих технологий.
Критикуя проект Жюля Верна, инженеры и ученые задумывались: а какой же способ предложить взамен? В конечном итоге они сошлись на том, что путь к Луне откроют ракеты. Обоснованный расчетами вывод и определил тот облик космонавтики, который известен нам с детских лет.
В самом начале XX века было сделано несколько принципиально важных открытий в области строения атома. Вспомним хотя бы, что именно тогда была обнаружена радиоактивность, выделены новые элементы, полоний и радий, сформулированы положения квантовой теории.
Разумеется, все эти открытия широко популяризировались и стали предметом обсуждения не только ученых, но и фантастов. Очень скоро появились романы, в которых две идеи — управление энергией атома и космические перелеты — совмещались в одну. В виртуальный космос литераторов прорвались межпланетные корабли с атомными двигателями, но, как мы впоследствии увидим, они лишь ненамного опередили вполне реальные модели и прототипы. Наверное, еще и потому, что на этот раз профессиональные изобретатели не захотели отдать перспективную идею на растерзание литераторам, а занялись поиском вариантов самостоятельно.
Так, уже в 1913 году французский инженер Робер Эсно-Пельтри (1881–1957), считающийся одним из основоположников теоретической космонавтики, в статье «Размышления о результатах безграничного уменьшения веса моторов» предложил использовать для полета с Земли на Луну ракету, двигаемую взрывчатым веществом на основе радия.
«Лишь молекулярные силы и энергия частиц дадут нам возможности для упомянутых полетов», — написал Эсно-Пельтри и ошибся. Параллельно с ним о возможности использования ракет для освоения космоса размышлял Константин Циолковский, однако, в отличие от француза, российский ученый показал, что ракетный космический корабль может использовать уже существующие виды горючих материалов — например, нефтепродукты. Таким образом, за Циолковским закрепился приоритет в описании первого состоятельного с научно-технической точки зрения межпланетного корабля, хотя Эсно-Пельтри всю свою жизнь этот факт оспаривал.
Более поздние работы и эксперименты пионеров ракетостроения убедили французского инженера, что в космос можно полететь и на ракете с обычными горючими материалами, однако от идеи использования двигателя, работающего на внутриатомной энергии, он не отказался. Об этом Эсно-Пельтри, в частности, говорил, выступая с докладом на общем собрании Французского астрономического общества 8 июня 1927 года:
1 кг пороха дает 1420 калорий. 1 кг смеси водород + кислород в должной пропорции дает 3860 кал. 1 кг атомного водорода дает 34 000 калорий, т. е. в 8 раз больше, чем предыдущая смесь. 1 кг радия в течение своей жизни дает 2.9 х 109 калорий, т. е. в 85 000 раз больше. Наконец, согласно теории относительности, материя есть лишь устойчивый вид энергии с громадным ее запасом. 1 кг материи может быть эквивалентен 9,17 х 1015 кг/м или 21,5 х 1012 калорий, т. е. в 15 миллиардов раз более, чем упомянутый выше порох. Когда у нас в распоряжении будут подобные источники энергии, тогда и путешествие будет происходить в иных условиях и разница напомнит таковую же, которая имеет место между современными спальными вагонами и первыми неприхотливыми железнодорожными повозками.
На основании энергетических расчетов Эсно-Пельтри сделал вывод о неизбежности применения атомных ракет для осуществления межпланетных полетов. Поскольку появление такой технологии казалось ему отдаленной перспективой, он не стал подробно прорабатывать конструкцию корабля для полета на Луну и обратно, указав лишь, что необходимо обеспечить его герметичность, обтекаемость и прочность, — оболочку корабля инженер предлагал сделать из бериллия, способного противостоять аэродинамическому разогреву при прохождении через атмосферу.
Внутриатомную энергию для разгона космического корабля хотел использовать и австриец польского происхождения Франц Улинский (1890–1977). В 1920 году он опубликовал серию статей, в которых изложил подробности двух проектов космических кораблей, названных им «электронными».
Первый корабль Улинского предназначался для перелетов внутри Солнечной системы и приводился в движение энергией нашего светила. На этом корабле изобретатель собирался установить огромный диск из термоэлементов, представляющих собой наборы металлических пластин, которые образуют термопары. Получаемая энергия направляется в «электроэжекторы», закрепленные на внешней подвеске и создающие поток электронов, который толкает корабль подобно струе газов из реактивного двигателя.
Корабль второго типа, предложенный сметливым австрийцем, внешне похож на первый, но использует внутриатомную энергию вещества, а потому не нуждается в огромном диске из термоэлементов. Соответственно, и границ для перемещений такого корабля практически не существует, поэтому Улинский называл его «мировым» (в значении «всемирный»). Согласно проекту, «мировой» корабль должен иметь шарообразную форму с диаметром 20 м, так как эта форма оптимальна для устройства карданной подвески с электроэжекторами, а кроме того, оказывает наибольшее сопротивление разрыву оболочки при внешних и внутренних нагрузках. Оболочка корабля должна состоять из следующих частей. Внешняя — стальная, изнутри усиленная распорками; распорки обложены асбестовыми листами. С внутренней стороны оболочка прикрыта фанерными щитами с прокладкой из прорезиненной ткани. Помещение корабля было разделено на шесть этажей, которые соединялись друг с другом лестницей. Нижний этаж занимал машинный зал. На втором этаже — трюм для груза. На третьем располагались кухня, уборные, ванны. На четвертом — пассажирские каюты. На пятом — служебные помещения и прогулочная палуба. На шестом — верхний салон. Кабина пилота находилась на самом верху шарообразного корабля, у его полюса. Рубка была снабжена всеми необходимыми инструментами: указателем скорости, указателем масс, станцией радиотелеграфа, подробной картой звездного неба.