Полет на Луну

Левин Вадим Александрович

Но это будет еще не скоро. Мы заглянули далеко-далеко, лет на 100 вперед Мы только начнем выполнять эту программу. Продолжать будут сегодняшние студенты и школьники, в первую очередь — вы, молодые читатели.

На очереди — планеты

Ученый секретарь Межпланетного комитета профессор А. И. Воеводин.

Луна взята! Нога человека ступила на лунную почву. Завершен труд нескольких поколений, позади — подготовка, обсуждения, споры, расчеты, предварительные опыты, пробные полеты… Начинается новый период — эра

освоения Луны.

А что будут делать конструкторы, химики, радиоинженеры, астрономы — все эти смелые исследователи, подготовившие покорение Лупы? Будут они обслуживать регулярное движение на трассе Земля-Луна? Да, конечно. Будут совершенствовать космические корабли? Обязательно. Будут изучать, обрабатывать материалы, поступающие с Луны? Будут и обрабатывать. Но едва ли они успокоятся на достигнутом — эти дерзкие люди, совершившие первый прыжок с родной планеты. Луна — не единственная цель в мировом пространстве. Есть и другие.

Конечно, если бы мы жили на Юпитере с его многочисленным семейством из 12 спутников, на Сатурне с его 9 спутниками или хотя бы на Уране, имеющем 5 спутников, у нас на долгие годы хватило бы забот по изучению «непосредственных окрестностей» своей собственной планеты. Но, увы, Земля вынуждена довольствоваться одним-единственным спутником — Луной. Кроме Луны, у нас ничего нет «поблизости». На очереди — гораздо более трудные и далекие цели — другие планеты солнечной системы. И, естественно, прежде всего наши соседи — Марс и Венера.

Венера ближе к Солнцу, чем Земля, и получает больше тепла. По размерам и по массе она очень близка к Земле. У Венеры плотная атмосфера, в которой непомерно много углекислого газа. И это почти все, что может сказать наука о «самой близкой» к нам планете. Красавица Венера прячет свое лицо под плотной чадрой облаков. Какие тайны скрыты под этим непрозрачным покрывалом? Кипящий ли океан, невиданные грозы и ливни или смерчи из раскаленного песка? Жизнь, богатая и разнообразная, или только что зарождающаяся, или полное безмолвие жаркой пустыни? Яркий день или вечный сумрак под низкими черными тучами? Сегодня мы можем только гадать об этом.

О Марсе мы знаем значительно больше. Эта суровая планета находится дальше от Солнца, чем мы, и получает меньше тепла. Атмосфера там есть, но очень разреженная, наподобие нашей стратосферы. Она не мешает разглядеть поверхность планеты. Мы видим красноватые «материки» Марса (предполагается, что это пустыни) и зеленоватые изменчивые «моря» (возможно, области, покрытые растительностью). Там, где есть растения, могут быть и животные, питающиеся растениями. До чего же заманчиво посмотреть на марсианские цветы и марсианских насекомых, выяснить, как развивалась там жизнь, сравнить с историей жизни на Земле! Как много дало бы это нашим биологам! А каналы! Что же это такое, в конце концов, — долины, по которым просачивается вода, или, как об этом мечтали многие писатели и астрономы, — зоны искусственного орошения, созданные марсианскими инженерами?

Итак, куда направиться раньше — на Марс или на Венеру?

Вообще говоря, мы полетим и туда и сюда. Но очередность все-таки будет, очередность, зависящая не только от наших желаний, но и от возможностей техники. Сначала мы полетим туда, куда легче долететь.

Сравним раньше всего расстояния. И Марс, и Земля, и Венера обращаются вокруг Солнца по близким к кругу эллипсам, совершая один оборот в различные сроки, и движутся с разной скоростью,

чем ближе планета к Солнцу, тем быстрее она движется. Расстояния между планетами беспрерывно изменяются. Наименьшее расстояние от Земли до Венеры — 40 миллионов километров, до Марса — 56 миллионов километров. Расстояние до Венеры на четверть меньше. Может быть, нам легче лететь на Венеру? Оказывается, нет. В действительности, расход топлива при полете на Венеру на четверть больше. Чем это объясняется?

У межпланетных полетов свои особые законы, не похожие на законы земной авиации. Двигатель летящего самолета работает беспрерывно. Двигатель межпланетного корабля — лишь в первые минуты многодневного, а то и многомесячного пути. В дальнейшем межпланетный корабль летит за счет скорости, накопленной при разгоне. При этом двигатель не работает и не расходует ни капли топлива. Значит, расстояния в межпланетном полете не играют главной роли. Основное — это затраты топлива. А топливо расходуется главным образом на преодоление силы тяжести.

Теперь прикинем — какому кораблю придется труднее — летящему на Марс или на Венеру. Притяжение Земли им придется преодолевать обоим. Справиться с притяжением Солнца немного труднее кораблю, летящему на Марс. Сравним посадку на планету и взлет. Венера по массе немного меньше Земли. При взлете там нужно развить скорость отрыва, равную 10,3 километра в секунду. Марс заметно меньше, и скорость отрыва там — 5 километров в секунду. Значит, взлет с Венеры гораздо труднее. Но притяжение к планете приходится преодолевать дважды — приближаясь к Марсу, корабль будет падать на него со скоростью 5 километров в секунду, а на Венеру — со скоростью 10,3 километра в секунду. Эту скорость также придется погашать двигателем, затрачивая топливо; едва ли мы сумеем погасить ее целиком за счет торможения в незнакомой нам и малопрозрачной атмосфере Венеры. Зато наверняка сопротивление этой атмосферы нам придется преодолевать при взлете. Итак, посадка на Венеру и взлет с нее требуют больше топлива. Тем самым решается очередность: сначала — Марс, затем — Венера.

Теперь нужно выбрать маршрут. Как и при полете на Луну, выбирать нужно такой маршрут, где расходуется меньше топлива. Может быть, лететь по прямой? Увы, в межпланетном пространстве короткие маршруты — отнюдь не самые легкие. Не надо забывать, что наш аэродром — земной шар — мчится вокруг Солнца со скоростью около 30 километров в секунду. Чтобы лететь под прямым углом к орбите, по кратчайшей дороге к Марсу, надо эту скорость предварительно погасить. Марс, в свою очередь, путешествует со скоростью около 24 километров в секунду. Подлетая к нему под прямым углом к орбите, нужно эту скорость развить, чтобы не отстать от планеты. Итак, мы гасим скорость, потом набираем — огромные и совсем ненужные расходы топлива!

Гораздо разумнее лететь так, чтобы движение Земли помогало кораблю, а не мешало ему. Для этого нужно лететь по эллипсу, который в одной точке касается орбиты Земли, а в другой — самой отдаленной точке — орбиты Марса (или Венеры). Оси этих эллипсов обязательно должны проходить через Солнце. Путешествуя на Марс или на Венеру по таким трассам, корабль сделает пол-оборота вокруг Солнца.

И вот, летя по этим криволинейным путям, мы прибудем на Марс через 8 1/2 месяцев, покрыв почти 600 миллионов километров. Путь на Венеру короче — длина его «только» 400 миллионов километров, продолжительность — примерно 5 месяцев.