Книга Искусственный спутник Земли - Феликс Юрьевич Зигель

аппаратуру, управляющую машинами. Рассмотрим один из простейших примеров подобного устройства. Допустим, надо включить электромотор с помощью радиоволн. Радиоволны, посланные передатчиком, в приемнике преобразуются в электрический ток. Ток этот слаб и не годится для включения мотора. Однако его можно пустить в обмотку электромагнита, который притянет к себе металлическую пластинку. Пластинка замкнет электрическую цепь обычного переменного тока, и мотор заработает.

Так с помощью радиоволн можно включить неработающий электромотор.

Разумеется, при более сложных задачах нужны и более сложные устройства. Тем не менее принцип их действия останется таким же, как в рассмотренном примере.

В наши дни созданы управляемые по радио самолеты и корабли. Радиотелемеханикой увлекаются и школьники. Ежегодно на Всесоюзных авиамодельных соревнованиях ими демонстрируются радиоуправляемые модели самолетов.

Первые спутники Земли будут также управляться по радио.

Уже взлет спутника, доставка его на круговую орбиту потребуют, по-видимому, применения радиоуправляющих устройств.

Дело в том, что наиболее выгодно послать ракету в таком направлении, при котором расход горючего будет минимальным. По этому заранее вычисленному направлению и поведут ракету радиоприборы. Когда ракета достигнет высоты 200–300 километров, с Земли будут посланы радиосигналы, которые заставят ракету перейти на круговую орбиту. Радиоволны выключат затем ставший ненужным ракетный двигатель. С их же помощью одна ступень ракеты отделится от другой. В случае необходимости радиоприборы вернут спутник обратно на Землю.

В свою очередь радиосигналы, посылаемые со спутника, сообщат о работе приборов спутника и помогут определить его местонахождение в пространстве.

Многого можно ожидать от телевидения. Представьте себе, что на спутнике установлен телепередатчик, который посылает радиоволны на Землю. Принимая телепередачу со спутника, вы, сидя дома, увидите на экране телевизора то, что станет доступным лишь первым межпланетным путешественникам. Посмотреть на Землю из мирового пространства, не покидая в то же время пределов своей квартиры, — такова пока фантастическая, но в будущем вполне осуществимая мечта!

Мы описали, разумеется, в самых общих чертах устройство первых спутников Земли.

В настоящее время существует уже несколько конкретных технических проектов спутников Земли.

Так, например, в одном из них спутник представляет собой алюминиевый шар поперечником около 60 см. Внутри спутника размещены приборы для измерения магнитного поля Земли, космических лучей и солнечного излучения. На спутнике имеются также радиоаппаратура и солнечная силовая установка.

При запуске спутника с помощью трехступенчатой ракеты спутник приводится во вращение. Скорость вращения подбирается так, что спутник будет обращен к Солнцу всегда одной и той же стороной. Это облегчит фотографирование солнечного спектра и работу солнечной установки.

Предполагаемая высота полета спутника — 300 км, скорость движения — 27 800

. Плоскость орбиты спутника будет проходить через ось вращения Земли, так что каждые 45 минут спутник будет появляться то над северным, то над южным ее полюсами. Так как приборы спутника очень компактны, его общий вес не превысит 5 кГ.

Постройка спутника по предварительным расчетам обойдется в 1 миллион долларов, что дешевле стоимости реактивного самолета — истребителя.

Насколько ценны для науки спутники Земли, насколько они оправдают неизбежные затраты, можно судить по тем результатам, которые уже сейчас получены с помощью высотных ракет.

Как уже говорилось, современные ракеты взлетают до высот, на которых будут двигаться первые искусственные спутники Земли. К сожалению, их пребывание на этих высотах очень непродолжительно и исчисляется минутами. Тем не менее полеты ракет обогатили науку новыми сведениями. Вот некоторые из них:

1) Проверено распределение температуры до высоты 100 км. Оно совпало с тем, которое было известно по другим данным.

2) Измерена плотность воздуха до высоты 200 км. Взятые пробы воздуха показали, что газы в атмосфере располагаются в соответствии со своим удельным весом — тяжелые в нижних слоях, более легкие — в верхних. Отмечено, в частности, значительное количество редких газов (гелия, неона, аргона) на больших высотах. Выявлена концентрация озона на высоте 30–40 км.

3) Исследована невидимая с Земли ультрафиолетовая часть солнечного спектра. Обнаружены новые, ранее неизвестные линии спектра, которые принадлежат железу, магнию, кальцию и другим элементам.

Выяснилось, что Солнце излучает значительное количество рентгеновских лучей.

4) Фотоэлементы измерили освещенность неба на разных высотах. Оказалось, что уже на высоте 25 км фон неба темнее, чем на поверхности Земли, в 20 раз.

5) Наблюдения за клубами дыма, выпущенного с борта ракеты, позволили изучить скорости и направления ветров в стратосфере.

6) Получены новые данные о космических лучах, о магнитном поле Земли и о так называемой ионосфере — слоях земной атмосферы, отражающих радиоволны.

Спутники, которые будут пребывать в безвоздушном пространстве несравненно дольше, чем теперешние ракеты, станут еще более ценными космическими лабораториями, чем стратосферные ракеты.

И все-таки это будет только начало, только первый этап наступления человека на космос. Человек не успокоится на создании радиоуправляемых спутников Земли. Рано или поздно, но он сам пожелает совершить на космической ракете полет вокруг земного шара. Тем самым будет положено начало той колонии «эфирных жилищ», о которой в свое время писал Циолковский.

«Эфирные» жилища

Мы переходим к проектам, которые еще многим кажутся утопическими. Это объясняется как смелостью идей, так и огромными трудностями их практического осуществления. И все же история науки и техники полна примеров того, как казавшееся невозможным становилось затем реальностью.

Когда Леонардо да Винчи чертил проекты летательных машин, даже его смелый ум не мог себе представить, что будущие самолеты сумеют за десятки минут преодолевать расстояние от Рима до Парижа.

Еще в начале прошлого века плавание под водой на специальных лодках казалось дикой фантазией, а видение на расстоянии, ныне доступное каждому владельцу телевизора, в течение многих веков относилось к области «сверхестественных» явлений.

Фантазия, которую В. И. Ленин называл «качеством величайшей ценности», всегда была и будет важным двигателем научного творчества.

«Исполнению предшествует мысль, точному расчету — фантазия», — так характеризовал Циолковский последовательные этапы всякой изобретательской работы.

Создание заатмосферных станций, населенных людьми, есть дело настолько сложное, что пока мы можем представить его себе лишь в самых общих чертах.

Научная и техническая разработка всех деталей этих проектов есть дело будущего. Самый простой вариант «эфирного жилища» — пассажирская ракета — по своему устройству напоминает существующие стратосферные ракеты (рис. 19). Различие заключается в том, что в передней, головной части такой ракеты, наряду с приборами, аппаратами для дыхания и запасами продовольствия будут находиться первые межпланетные путешественники.

Рис. 19. Пассажирская ракета-спутник.

Каюта ракеты должна быть оборудована в соответствии с условиями космического полета. В частности, в ней будут окна, сквозь которые путешественники смогут вести различные наблюдения. По своей конструкции окна сходны с иллюминаторами. В