ПОЧЕМУ ДВИЖЕТСЯ РАКЕТА?

Вклад, который внес в обоснование возможности космических полетов наш соотечественник К. Э. Циолковский, неоспорим и признан во всем мире. Живя в тихой и провинциальной Калуге, скромный учитель смог облечь свои мечты в конкретные формулы, на которые затем опирались все, кто хотел реализовать полет в космос. Циолковского поэтому называют основоположником теор -тической космонавтики. Но на склоне лет ему удалось застать начало практического воплощения своих надежд.

В двадцатые - тридцатые годы и в нашей стране, и в других развитых государствах стали активно строить ракеты. Они, используя реактивную тягу, взлетали поначалу на небольшие высоты, но вскоре стали соперничать со стратостатами. То есть соревнование шло пока лишь в подъеме на все большие уровни по вертикали.

В начале сороковых годов, когда вовсю гремела вторая мировая война, ракеты приняли на вооружение. У нас это были установки реактивного огня — "Катюши", а в гитлеровской Германии — ФАУ-2, которыми фашисты обстреливали Англию.

Дальнобойность, продемонстрированная ракетным оружием, говорила о том, что при последующем росте мощности двигателей можно попытаться выйти уже на околоземные орбиты.

В обстановке глубокой секретности (дело-то было связано с обороной!) шла работа над космическими устройствами. И прошло поразительно мало времени с начала постройки первых, еще во многом несовершенных, часто взрывавшихся ракет до того, как человек сумел вырваться в космос, то есть достичь скорости около 8 километров в секунду!

А все это стало летать благодаря тому, что люди смогли "впрячь" в новую технику хорошо "обкатанный" авиацией реактивный принцип. Однако, в отличие от самолетов, поддерживаемых во время движения воздухом, ракете в безвоздушном пространстве не на что опираться и не от чего отталкиваться, кроме как от выбрасываемых из нее продуктов сгорания топлива.

Еще задача. Топливо без кислорода гореть не может. А где его взять в космосе? Остается везти с собой, в сжатом виде. Ракета становится тяжелее, и чтобы оторвать от Земли и разогнать большой вес, нужна такая тяга, какую могут обеспечить лишь реактивные установки. Их на сегодня придумано немало: на твердом, жидком, ядерном топливе. Есть гибридные схемы, есть такие, что должны работать на солнечной энергии.

И даже если мы захотим двигаться к другим планетам, а может, и дальше — к звездам, то долго еще будет работать реактивный принцип.

КАК ПОМОЧЬ КОСМОНАВТУ В ПОЛЕТЕ?

Первый искусственный спутник Земли был запущен 4 октября 1957 года. Не прошло и четырех лет, как в космосе побывал первый человек — Ю. А. Гагарин.

Чтобы осуществить эти и последующие запуски, потребовались огромные силы: работали целые отрасли промышленности, многие научно-исследовательские институты и конструкторские бюро.

Подумайте, сколько новых технических задач нужно было решить. Из чего делать корпус ракеты? Каким заправлять топливом? Сколько и каких приборов надо установить, чтобы она не сбилась с курса, не "кувыркалась" во время движения по орбите, чтобы поддерживалась устойчивая связь с Землей? Как создать в условиях невесомости, а именно в них большую часть времени проводят космонавты, необходимый, хотя бы минимальный комфорт?

Тысячи и тысячи проблем, и все их надо было решать в комплексе, одновременно. Вот пример: для длительного полета пилотам корабля нужен достаточный запас кислорода и питания. Но двигатели ракеты способны поднять строго ограниченный вес. Что делать, не экономить же на горючем? Такого рода вопросы подталкивали к изобретению как новых материалов для обшивки и двигателей, к поиску необычных, обладающих высокой эффективностью видов топлива, так и к установке на борту корабля новейших компактных вычислительных машин. Они должны совершать огромный объем работы и заменять громоздкие и тяжелые устройства, используемые обычно на земле.

Заметьте, сколько раз в сообщениях о работе станции "Мир" упоминалось об отладке или ремонте бортовых компьютеров. Сбои в их работе угрожали потерей энергообеспечения, нарушением ориентации станции, прекращением научных экспериментов. Пришлось доставлять на орбиту с помощью космического челнока новую вычислительную машину и "на ходу" производить замену.

Чтобы работа в космосе была более эффективной, многие из операций имитируют на Земле. Например, условия, похожие на те, в которые попадают космонавты при выходе в открытый космос, можно создать... в специальном бассейне. Там проходят испытания и люди в скафандрах, и конструкции, с которыми им придется иметь дело на орбите.

А когда американские астронавты высаживались на Луну, дублирующий экипаж повторял все их движения в имитаторе размером с пятнадцатиэтажный дом. В нем была воспроизведена обстановка, подобная лунной. И если на Луне вдруг произошло бы что-то непредвиденное, то на Земле это могли бы повторить и подсказать астронавтам решение проблемы.

Сегодня на Земле построен не один космодром — огромная стартовая площадка для ракет, достигающих сотни метров в высоту и способных вывести на околоземную орбиту свыше 100 тонн полезного груза, например наша ракета-носитель "Энергия". Многие страны располагают возможностью запускать свои космические корабли и космонавтов или же платят за это, покупая рейс у других государств. Арсенал ракет для запуска самых различных спутников и станций велик и разнообразен.

Как же все это намерено использовать человечество?..

ЧТО ТОЛКУ ОТ КОСМОНАВТИКИ?

Полеты в космос требуют огромных затрат. Некоторые проекты невозможно осуществить в одиночку даже таким крупным странам, как Россия или США. Более того, выходы на орбиту приносят и прямой ущерб — падают на Землю отработавшие ступени ракет, выводятся из хозяйственного пользования прилегающие к космодромам громадные территории, да и в самом космосе накапливается мусор, состоящий из деталей ракет и кораблей и закончивших свою работу на орбите спутников.

И все же развивать космонавтику несомненно стоит. Вспомним о спутниках, помогающих предсказывать погоду, поддерживать телевещание и устойчивую связь между разными районами Земли, искать полезные ископаемые. И, может быть, самое на сегодня важное — вести глобальный мониторинг (наблюдение и оценку) экологического состояния поверхности нашей планеты.

Масштабы человеческой деятельности, в том числе и наносящей вред природе, стали настолько велики, что только такое средство, как слежение из космоса, позволит разработать меры противодействия.

Но было бы неверным говорить только о сугубо практической стороне космонавтики, ведь начиналась она с мечты, устремленной к звездам...

Вернуться в раздел: Энциклопедия Науки и техники