Путешествия в космос
В устройстве ротора турбоагрегата для космической гелиоэнергоустановки будет одна интересная деталь. Не весь ротор будет вертеться в одну сторону. Вал ротора будет разделен на две части, обладающие строго одинаковым моментом инерции и вращающиеся навстречу друг другу. Если инженеры не предусмотрят этого, вся гелиоэлектростанция придет во вращательное движение — ведь под ней нет фундамента, которому она сможет передать реактивный момент, как это происходит у «земных» паровых турбин.
Конечно, все оборудование гелиоэлектростанции — турбины, электрогенератор, холодильник — будут изготовлять на Земле, а в космосе только монтировать.
Невдалеке будет смонтирован и гигантский телескоп искусственного спутника. Его зеркало диаметром в несколько десятков метров сделают из тончайшего металла. И астрономы не боятся, что оно прогнется или изменит свою форму, как изменяют свою форму, прогибаясь под собственной тяжестью, линзы крупных телескопов на Земле. В космосе тяжести нет. А вот поворачивать это зеркало, действительно, надо будет очень осторожно, иначе его изомнут инерционные усилия. Только из-за этого придется снабдить сверкающий параболоид космического телескопа с выпуклой стороны тонкими ребрами жесткости.
Еще больше по размерам будет космический радиотелескоп. Его сеть из упругой тонкой проволоки займет площадь в несколько десятков тысяч квадратных метров.
Астрономы, физики уже усядутся за выполнение программ своих научных работ, когда строители еще далеко не закончат отделки основных помещений космического острова. Через каждые несколько часов будут прибывать с Земли все новые грузовые ракеты. Из их корпусов сварят второй ряд кольца. Одновременно в середине смонтируют космопорт и оранжерею. В центре кольца встанет большая труба. Прилетающие на космический остров пассажирские ракеты будут влетать в эту центральную трубу, ось которой будет всегда ориентирована строго в одном направлении пространства. В стенках этой трубы устроят гигантские шлюзы, в которые могут быть помещены космические корабли до 100 метров длиной. Это будут как бы стоянки космических кораблей, их ремонтные базы.
Остальную часть пространства внутри кольца космического острова займет оранжерея. Ее «нижнее» дно сделают также из листов обшивок ракет, а переднюю, обращенную к Солнцу сторону закроют пластмассовой прозрачной крышкой диаметром примерно в 250 метров. Расчеты этой крышки на прочность доставят в свое время немало хлопот инженерам. Хотя давление воздуха в оранжерее предполагается поддерживать и значительно ниже атмосферного, общее давление его на огромную площадь этой прозрачной крышки получится огромным. Для прочности рамы передней прозрачной стенки соединят металлическими тягами с дном оранжереи.
Проект искусственного спутника, собираемого из корпусов грузовых ракет, заброшенных с поверхности Земли на его траекторию. Собранные в гигантское кольцо, вращающееся вокруг своей оси, эти цилиндрические корпуса 1 являются складами, цистернами для горючего, жилыми помещениями и лабораториями. Центральная труба 2 служит космопортом для космических кораблей; помещения 3 рядом с ней используются как доки для ремонта и дозаправки космических кораблей. Под чешуйчатой поверхностью 4 из прозрачной пластмассы находится оранжерея. Рядом с искусственным спутником висят в пространстве гелиоэлектростанции 5. Количество вырабатываемой ими электроэнергии регулируется степенью поворота к лучам Солнца их зеркал (также сделанных из развернутых корпусов ракет). Здесь же находится гигантское зеркало 6 телескопа с обсерваторией 7. Для связи с Землей и космическими кораблями служат направленные антенны 8. Для выездов в пространство используются одно- и многоместные «космические велосипеды» 9.
Когда работы будут закончены, здесь буйно зазеленеет растительность. Резкое изменение условий жизни, видимо, вызовет и резкое изменение форм растений. Космические садоводы предполагают, что здесь будут выращиваться невиданных на Земле величины, вкуса и питательности плоды…
Но это в далеком будущем. Строителей же первого космического острова больше всего будет беспокоить качество сварных швов. Они должны обеспечивать полную герметичность. Иначе произойдет утечка воздуха, которая может кончиться катастрофой для всего населения космического острова.
И наконец, настанет момент, когда монтаж острова будет закончен. Прилетающие сюда ракеты станут привозить не детали острова, не материалы для монтажа, а горючее. Им заполнят баки космических ракет, органически вошедших в состав острова. Космический остров превратится в огромную летающую в пространстве… нефтебазу.
Привозящие горючее космические корабли уже не станут использовать как строительный материал, а будут возвращать на Землю. Десятки рейсов совершит каждый из них, и только когда совсем износятся его детали, будет он приобщен к общей массе космического острова и превратится в одну из его цистерн.
А в космодроме — центральной трубе космического острова — будут уже собираться аппараты для дальних космических рейсов.
ГРУЗОВЫЕ ПОЕЗДА
Один из создателей известной ракеты «Фау-2», работающий ныне в США, Вернер фон Браун, опубликовал проект трехступенчатой ракеты, которая, по его мнению, могла бы обеспечить грузопассажирские сообщения со строящимся искусственным спутником. Общая высота всех ступеней этой ракеты составляет 80 метров, диаметр самой широкой нижней части — 20 метров, а общий вес будет равен примерно 6400 тоннам. Таким образом, этот космический корабль по своим начальным размерам и весу напоминает небольшой крейсер.
В качестве горючего для двигателей в этой ракете предполагается использовать азотную кислоту и гидразин, подаваемые в камеры сгорания насосами высокой производительности. В настоящее время гидразин и азотная кислота являются самым энергичным известным нам химическим топливом и поэтому наиболее пригодным для космических ракет.
Насосы для подачи гидразина и азотной кислоты в камеры сгорания приводятся в движение турбинами, работающими на перекиси водорода. Значит, кроме основного запаса горючего, для работы реактивных двигателей ракета должна будет захватить и баллоны с перекисью водорода.
Моторная группа первой ступени ракеты, по замыслу Брауна, coстоит из 39 главных моторов и 12 моторов для управления. Общая тяга всех этих двигателей составит 12 800 тонн, то есть в первый же момент вдвое превзойдет вес космического корабля. В течение 84 секунд выгорит 4800 тонн горючего, что составляет 75 процентов веса всей ракеты. Опустошенная первая ступень отцепится от космического корабля и на парашюте спустится на Землю. В работу включится моторная группа второй ступени, состоящая из 22 основных двигателей и 12 двигателей для управления. Когда топливо в ней выгорит, она так же отцепится и спустится на Землю.
Отцепляющиеся ступени ракет не должны пропасть, их предполагается использовать не для одного полета. Поэтому спуск их будет осуществляться на парашютах, а в момент приземления для торможения скорости предполагается зажигать пороховые ракеты.
Третья и последняя ступень ракеты имеет всего пять жидкостных ракетных двигателей. В носовой ее части расположено помещение для команды, грузов, приборов управления и кабина управления. Две пары стреловидных крыльев, снабженных рулями управления и элеронами, предназначаются для планирования и спуска при возвращении на Землю.
Разработаны и другие проекты составных ракет для сообщения с искусственным спутником. Интересный проект большегрузной ракеты такого типа был доложен на 9-м съезде американского ракетного общества.
По этому проекту, ракета для связи с искусственным спутником — ее назвали «космическим паромом» — состоит из трех ступеней. Каждая из ступеней имеет свои треугольные крылья и убирающиеся шасси; каждой управляют собственные команды. Общая высота ракеты в собранном виде достигает 85,5 метра. Общий вес конструкции составляет 9000 тонн, из них на долю горючего приходится 7800 тонн. Вес последней, третьей ступени, которая достигнет орбиты искусственного спутника, отстоящего на 800 километров от поверхности Земли, вместе с людьми и грузами составляет 35 тонн.
