Путешествия в космос
Разрабатываются в настоящее время проекты искусственных спутников и большей величины. Так, уже упоминавшийся ученый Эрике считает возможным создание искусственного спутника с людьми в виде самолета с защитными устройствами от воздействия аэродинамического нагрева. Общий вес такого спутника около 5 тонн. Он рассчитан на один облет вокруг земного шара на высоте 150 километров.
По предположениям, первая искусственная луна, отработав положенный срок на круговых орбитах, сгорит при падении в более плотных слоях атмосферы. Конечно, ее можно было бы спасти, но… овчинка выделки не стоит. Для того чтобы снабдить ее устройствами, которые позволят не слишком быстро погасить скорость движения, а затем спокойно спуститься сквозь атмосферу, пришлось бы пожертвовать частью аппаратуры, чтобы сохранить невысокий общий вес, или, увеличив вес, соответственно увеличить и первоначальный вес ступеней ракеты. Конечно, хотелось бы сохранить для музея первую созданную человеком планету, но раз это очень дорого, пусть она погибнет. Она сделала свое дело.
А как же быть в тех случаях, когда искусственный спутник все-таки необходимо опустить на Землю? Например, обитаемый искусственный спутник с человеком?
Видимо, его придется снабдить выдвижными крыльями, управляя которыми он сможет держаться в верхних, более разреженных слоях атмосферы до тех пор, пока скорость его не снизится в несколько раз. Кроме того, его надо будет еще снабдить парашютом, который позволит ему благополучно приземлиться, затормозив падение в нижних слоях атмосферы. Может быть, придется снабдить его и реактивным двигателем для торможения скорости, а значит, и запасом горючего.
Но этот вопрос отнюдь нельзя в настоящее время считать уже решенным; торможение в атмосфере — дело отнюдь не такое простое, как кажется. Метеоры, вторгшиеся в атмосферу, нередко сгорают в ней без остатка. Очевидцы рассказывают, что «Фау-2» во время падения на Лондон светились слабым красным цветом. По расчетам, и космическая ракета должна накалиться в атмосфере до 700°. Для того чтобы уменьшить эту температуру торможения, надо растянуть его на возможно более продолжительное время. А это тоже очень непросто.
Только дальнейшие исследования теоретического и экспериментального характера в области аэродинамики сверхвысоких скоростей в газах сверхвысокого разрежения позволят дать окончательные рекомендации по этому вопросу. Итак, тормозные крылышки и устройство для помещения парашюта — вот что будет находиться снаружи первых обитаемых искусственных спутников.
КОСМИЧЕСКИЙ ОСТРОВ
Все выше и выше будут забрасываться ракетами искусственные луны, все большей и большей величины они будут, все больше комфорта будут предоставлять своим пассажирам. И наконец, далеко за пределами атмосферы, на расстоянии нескольких тысяч километров от Земли, начнется строительство «вечного» искусственного спутника. Вечного потому, что если только не решат иначе его создатели, он никогда не сойдет со своей орбиты, вечно будет кружиться вокруг Земли.
Один из проектов обитаемого искусственного спутника предложил инженер Б. Ляпунов. Этот искусственный спутник будет собираться в космическом пространстве из остовов ракет, брошенных на эту орбиту с таким расчетом, чтобы они там встретились. Первые строители космического пространства в специальных костюмах, приспособленных для работы в пустоте, будут скреплять между собой эти летящие с огромной скоростью относительно Земли, но медленно плывущие друг относительно друга куски ракет. Бесспорно, этот спутник будет цельносварным, причем сварен он будет совершенно новым, не известным на Земле способом сварки — гелиосваркой. Вогнутые зеркала и легкие линзы, концентрирующие в одной точке потоки солнечных лучей, — вот сварочные аппараты космических сварщиков. А какие чистые, сверкающие неокисленным металлом швы — без малейших включений шлаков, пузырьков газа — будут получаться в космическом пространстве!
Один из проспектов космической гелиоэлектростанции. Зеркало 1 концентрирует солнечные лучи на парообразователе 2. Полученный в нем пар высокого давления поступает в паровую турбину 3, вращающую электрогенератор 4. Отработавший пар поступает в холодильник 5, конденсируется, и конденсат насосом 6 снова подается в парообразователь.
По всей вероятности, космические строители будут привязаны к строящемуся искусственному спутнику тонкими, но прочными нейлоновыми канатами. Тяжести этих «оков» они не почувствуют — там нет тяжести, — а помешать зазевавшемуся астронавту улететь навсегда в космическое пространство они смогут. Ведь каждый неудачный толчок, случайное движение могут там вызвать стремительный полет. И через несколько минут человек, если он не будет привязан к массивному корпусу спутника, превратится в крохотную звездочку, стремительно удаляющуюся в мировое пространство. Попробуйте найти в нем вот так случайно «упорхнувшего» человека!
Конечно, космические строители будут снабжены запасом портативных ракет, с помощью которых они смогут передвигаться в пространстве; их костюмы будут иметь приемно-передающие радиостанции, чтобы они могли в случае нужды позвать на помощь и дать пеленг для своего обнаружения. Они наденут ботинки с магнитными подошвами, которые позволят им твердо ступать по стальным деталям космического острова, хотя тяжелой стали там будет и не очень много. Но нейлоновые шнуры все равно не окажутся лишними.
Ракеты, ставшие искусственными спутниками Земли, — вот единственные детали будущего космического острова. Строители сварят их друг с другом так, что образуется огромное кольцо, висящее в космосе. Кольцу придадут вращательное движение, и на космическом острове появится искусственная тяжесть.
Ни один кусочек металла, ни один грамм вещества не пойдет в отходы на этом строительстве. С самого начала оно обзаведется своей энергетической базой — гелиоэлектростанцией. Зеркала ее — это разрезанные вдоль и разогнутые так, чтобы образовать параболоид, металлические корпуса ракет. Внутренние поверхности этих ракет, ставших зеркалами, ещё на Земле будут тщательно отполированы.
В фокусе параболоида космической гелиоэлектростанции находится паровой котел — медная трубка, в которой движется вода. Котел этот прямоточный, — пройдя вдоль всего зеркала вода целиком испаряется. Пар высокого давления поступает в находящуюся в тени зеркала паровую турбину, а из нее — в свернутую спиралью трубку — конденсатор. Сколь угодно глубокое охлаждение можно обеспечить в этом конденсаторе, отдающем тепло теплоизлучением непосредственно космическому пространству, имеющему температуру, близкую к абсолютному нулю. Величина конденсатора рассчитана таким образом, что в нем поддерживаются температура около 4° выше нуля и давление в несколько сотых долей атмосферы.
Сконденсировавшуюся воду насос — обычный центробежный насос высокого давления, приводимый в движение от вала паровой турбины, — подает снова в паровой котел. И цикл начинается сначала. Вода забирает тепло солнечных лучей и отдает его лопаткам турбины, а затем снова возвращается за порцией тепла.
Возможно, что теплоносителем, рабочим телом в космической паротурбинной установке, будет и не вода. Ученые подберут такое рабочее тело, которое сможет лучше использовать громадную разницу температурных перепадов между освещенным концентрированными солнечными лучами «паровым котлом» и затененным конденсатором, по существу погруженным в холод космического пространства. Между тем крайняя нижняя температура, при которой еще можно работать с водой, чрезвычайно высока — 0°!
С валом паровой турбины соединен вал электрогенератора. Вырабатываемый в нем электрический ток поступит в распоряжение строителей искусственного спутника. Гелиоэлектростанция будет довольно устойчиво висеть в пространстве. Устойчивость ей придает наличие быстровращающегося ротора паровой турбины и электрогенератора — своеобразного могучего гироскопа.
