Zvok je pojav nihanja zraka, zatorej ga ni, kjer ni zraka. Zato vlada v vesolju večna tišina. Brez zraka tudi streljanja največjih topov ne bi slišali, niti iz neposredne bližine. Tudi običajno sporazumevanje z govorjenjem bi bilo onemogočeno. To pa vsekakor ne velja za zaprte ozračene prostore, znotraj katerih bi umetno vzdrževali enake zračne razmere kot na Zemlji, velja pa za bivanje v vesoljskih oblačilih na prostem. Tam si omogočimo sporazumevanje z govorom le prek telefona.
Sončni sij v nočni temi
Tudi svetlobne razmere se bistveno spremenijo. Znan je pojem dneva na podlagi predstave modrega neba ali obsijanih oblakov in vsepovsod razpršene svetlobe, ne da bi bil pri tem potreben sončni sij. Vsi ti pojavi nastajajo zaradi zemeljskega ozračja; v njem se vpadajoči sončni žarki lomijo, odbijajo in zato se tudi razpršijo na vse strani, zaradi česar dobimo vtis nebesne modrine. Tako daje zrak mnogovrstne, blagodejne prehode med bleščečo sončno lučjo in temo.
Ker pa v odprtem vesolju ni zraka, se tam vse to ne more dogajati. Strogo vzeto preneha zato tudi pojem dneva. Nebesno dno se neizogibno zagrne v najglobljo črnino, iz katere se z nenavadno svetlobo svetlikajo brezštevilne zvezde, vse pa prekaša nepredstavljivo sle­peč sončni sij.
In vendar: kakor hitro odvrnemo pogled, je spet noč, čeprav lije sončna svetloba na naš hrbet; namreč, med­tem ko njegovi žarki slepeče osvetljujejo proti njemu obrnjeno stran kakega telesa, ki deluje kot zaslon, vlada na drugi strani tema kot ponoči. Toda ne popolna tema! Z vseh strani se svetijo zvezde, morda pa celo Zemlja ali
136
Mesec s svojim odsevanjem osvetljujeta v Sončevi senci ležeča telesa. Vendar pa je to vselej ostra, rezka, nikoli pa blaga, razpršena svetloba.
Neomejen razgled
V marsičem pa je odsotnost zraka za svetlobne razme­re v vesolju tudi koristna. Vsakomur je znano, kakšen vpliv ima zrak na kakovost razgleda (npr. v gorah, na morju); vselej, tudi v najjasnejšem dnevu, se zaradi v zraku stalno prisotnih delcev prahu in izparin razgubi del sončnih žarkov.
Ta okoliščina pa je zelo neugodna za daljinska opazo­vanja vseh vrst, še posebno pa za astronomijo. Zatorej postavljamo zvezdarne na kolikor mogoče visokih legah v gorah, kajti tam je zrak še najčistejši. Vendar se tudi tu kmalu pojavijo meje. Vrh tega pa s tem ne preprečimo, da ne bi zvezde stalnice migotale, kar prav tako povzroča prisotnost zraka. Enako tudi ni mogoče odpraviti za dnevna astronomska opazovanja zelo moteče razpršene sončne svetlobe (modrine neba), ki nastane zaradi zrač­nega ovoja, s čimer je zelo oteženo raziskovanje teles kot so Merkur, Venera in ne nazadnje Sonce, ki jih ponoči ne vidimo.
Vse te nevšečne okoliščine odpadejo v eterični sferi vesolja; tam namreč nič ne slabi svetilnosti zvezd, stalni­ce nič več ne migotajo in modrina neba ne moti več opazovanja. Za opazovanje se vselej nudijo ugodne, ma­lone neomejene možnosti; ker ni več optičnih ovir, more­mo uporabiti teleskope poljubne velikosti, tudi orjaške.
137
Brez toplote
Še zlasti pa je pomembna odsotnost zraka za toplotne razmere v vesolju. Kot danes vemo, ni toplota nič druge­ga kot določeno gibanje najmanjših delcev snovi, ki tvorijo njeno telesno zgradbo. Zato se pojavi domneva, da je njen nastop vselej združen z navzočnostjo snovi. Kjer pa slednje ni, tudi ne moremo govoriti o toploti: vesolje je torej praktično »brez toplote«. Resničnost te trditve je odvisna od pravilnosti splošnega prepričanja, da je vesolje napolnjeno z izredno fino razpodeljeno snovjo.
Ta nazor ni v protislovju z dejstvom, da je vesolje prepojeno s toplotnimi žarki s Sonca in drugih zvezd stalnic; sam toplotni žarek pač še ni toplota! Ti elektro­magnetni eterski valovi niso iste vrste kot so na primer svetlobni ali radijski valovi; vsekakor pa imajo posebno lastnost, da morejo izzvati molekularno gibanje, ki ga imenujemo toplota, in sicer, brž ko naletijo na kaj snovnega, vendar šele tedaj, če jih tista snov sprejme (vpije); namreč le tako preide njihova energija na telo, kjer se spremeni v toploto tega telesa.
Zato se bo temperatura prozornega ali zrcalno gladke­ga telesa tudi pri močnejšem toplotnem sevanju le malo povečala, in se bo izkazalo, daje telo malone neobčutljivo za toplotno sevanje; v prvem primeru bodo šli žarki večinoma skozi telo, v drugem pa jih bo telo odbilo, ne da bi se pri tem oslabili ali izničili, torej brez oddajanja energije. Če pa je površina telesa temna in hrapava, žarkov, ki jo zadanejo, niti ne prepušča niti ne odbija, v vsakem primeru pa jih mora sprejeti, zato pa se telo segreva.
Ta pojav pa nikakor ne nastopi le pri sprejemanju, pač pa tudi pri oddajanju toplote s sevanjem: kolikor
138
svetlejšo in gladkejšo površino ima kako telo, toliko manjše je njegovo sevanje in toliko dlje zadržuje svojo toploto, medtem ko se temnejše, bolj hrapave površine zaradi sevanja zelo hitro ohlajajo.
Različnim načinom sevanja toplote so najbolj podvr­žene hrapave in črne površine, najmanj pa svetle in zrcal-no gladke. Ta okoliščina omogoča, da lahko vplivamo na temperaturo teles v vesolju kar najenostavneje in poljubno.
Če hočemo, da se v vesolju kak predmet segreva, moramo poskrbeti, da je njegova proti Soncu obrnjena stran hrapava in črna, senčna stran pa svetla in zrcalna (sl. 71); lahko pa tudi zavarujemo senčno stran z zrcalom, ki je usmerjeno proti vesolju (sl. 72). Uporabna so tudi zbiralna zrcala, s katerimi naravnamo sončne žarke z ustrezno jakostjo na telo, pri čemer se lahko njegova temperatura povzpne tudi zelo visoko (sl. 73).
sl. 71. Ogrevanje telesa v odprtem vesolju s sončnim sevanjem in
s pravilno izbiro površja.
'Körper - telo;
'Mattschwarz (dadurch Begünstigung der Erwärmung durch Zustrahlung) - hrapavo in črno (zaradi tega je segrevanje s sevsnjem še učinkovitejše);
Sonnenstrahlung ~ sevanje Sonca; Spiegelblank (dadurch Erschwerung der Abkühlung durch Ausstrahlung) - zrcalno gladko (zaradi česar je ohlajanje s sevanjem še manjše).
139
SI. 72. Segrevanje telesa z zastiranjem njegove senčne strani proti
odprtemu vesolju z zrcalom.
'Blanke Seite - svetla stran; 'Körper - telo; Sonnenstrahlung - sončno sevanje; 'Spiegel - zrcalo.
Sl. 73. Močno segrevanje telesa s koncentriranjem sončnih žarkov
z vbočenim zrcalom.
'Körper - telo; 'Sammelspiegel - zbiralno zrcalo; Sonnenstrahlung — sončno sevanje.
140
SI. 74. Ohlajanje telesa v odprtem vesolju z izbiro ustrezne
kakovosti površja.
'Körper - telo;
'Mattschwarz (dadurch Begünstigung der Abkühlung durch Ausstrahlung - hrapavo in črno (zaradi česar je ohlajanje s sevanjem še učinkovitejše);
'Sonnenstrahlung — sončno sevanje; Spiegelblank (dadurch Erschwerung der Erwärmung durch Zustrahlung)
- zrcalno gladko.
sl. 75. Ohlajanje telesa tako, da ga zastremo pred sončnimi žarki
z zrcalom.
Blanke Seite - svetla stran; Körper - telo; Sonnenstrahlung - sončno sevanje; 'Spiegel - zrcalo.
141
Nasprotno pa, če bi se moralo telo v vesolju ohlajati, bi morala biti njegova sončna stran zrcalna, senčna pa hrapava in črna (sl. 74), ali pa bi ga morali zavarovati proti Soncu z zrcalom (sl. 75). Zaradi sevanja v vesolje se bo porazgubilo vedno več toplote; slednje namreč ni več mogoče dovajati iz okolja, kakor se dogaja na Zemlji zaradi dotika z obdajajočim zrakom, medtem ko uravna­mo oddajanje toplote s sevanjem tudi do najnižje mere, če uporabimo prej omenjeno zasenčenje. Na ta način je možno ohladiti telo do bližine absolutne ničle (-273° Celzija). Popolnoma pa je ne moremo doseči, saj na senčni strani seva na telo nekaj toplote od zvezd stalnic, pa tudi ogledala ne morejo popolnoma zavarovati pred Soncem.
Z opisanim izkoriščanjem pojavov sevanja bi v vesolj­ski opazovalnici ne le trajno vzdrževali za življenje potrebno toploto, pač pa bi tudi proizvedli izredno visoke ali nizke temperature, zato pa tudi neznanske toplotne razlike.
Ureditev vesoljske opazovalnice
Fizikalne razmere v odprtem vesolju so nam torej znane. Sedaj pa še prikaz, kako bi morala biti opremljena naša vesoljska opazovalnica.
Da bi dela z njeno namestitvijo v vesolju kar se da poenostavili (to je možno samo v vesoljskih oblačilih), bi morala biti celotna zgradba z ureditvijo vred izgotovlje-na in preizkušena glede zanesljivosti že na Zemlji, sicer pa bi morala biti konstruirana tako, da bi jo bilo mogoče razstaviti na njene čimbolj samostojne in popolnoma urejene »celice«, ki bi jih z vesoljsko ladjo poslali v vesolje, kjer bi jih spet brez prevelikega truda sestavili.
142
Pri gradnji bi smeli uporabljati le kar se da lahke kovine, s čimer bi zmanjšali stroške odpravljaj a v vesolje.
Pri uporabljanju izgotovljene zgradbe bi morali zelo paziti, da bi bila navzven neprodušno zaprta, kajti le tako bi lahko v njeni notranjosti na umeten način vzdrže­vali normalne zračne razmere. Za lokalizacijo nevarnosti uhajanja zraka, ki bi nastopila zaradi nastanka odprtine (npr. zaradi trčenja z meteorom), poznamo že iz ladjedel-stva način razdelitve ladje na »pregrade«.
Ker so vsi prostori med seboj povezani in napolnjeni z zrakom, bi bil promet v notranjosti vsekakor mogoč na vse strani. Navzven, v odprto vesolje, pa bi lahko prišli le skozi tako imenovane zračne zapore. Slednje so nam znane iz naprav za podvodno gradnjo (kesonov, potaplja­ških zvonov itd.), sestojijo pa se iz kabine, v kateri je dvoje neprodušno zapirajočih se vrat, od katerih vodijo ena v notranjost zgradbe, druga pa navzven (sl. 76).
Ako bomo hoteli zapustiti opazovalnico (»onstran zapore«), se bomo podali v vesoljskem oblačilu skozi notranja vrata v zaporo, pri tem pa bodo morala biti njena zunanja vrata zaprta. Nato bomo zaprli notranja vrata, izsrkali zrak iz zapore ali izpustili, pri čemer bo treba odpreti zunanja vrata, in nato bomo lahko odplava­li na prosto. Pri vstopanju (»v opazovalnico«) bomo ubrali obratno pot.
Za obratovanje in ureditev vesoljske opazovalnice je odločilna okoliščina, da na samem kraju ni na razpolago nič drugega kot sij zvezd, predvsem pa Sonca - slednjega v vsakem času in malone v neomejeni količini. Vse, posebej pa še za življenje potrebne snovi, kot na primer zrak in vodo, moramo neprestano dovažati z Zemlje. Odtod samo po sebi izhaja načelo za gospodarnost v vesoljski opazovalnici: biti kar se da varčen z vsemi neobnovljivimi snovmi, in pri tem pritegniti na kraju
143
sl. 76. Načelna ureditev zračne zapore zdi promet med prostorom z zrakom (npr. notranjost vesoljske opazovalnice) in odprtim
vesoljem.*
'Außentür - zunanja vrata; 'Luftauslaßhahn - ventil za izpuščanje zraka; 'Lufteinlaßhahn - ventil za dovajanje zraka; 'Innentür — notranja vrata; 'Luftschleuse — zračna zapora; 'Inneres des Gebäudes (lufterfüllt, Druck 1 atm abs) - notranjost zgradbe
(zračni tlak 1 atm abs); 'Weltraum (luftleer) - (brezzračno) vesolje; 'zum Luftabsauger — k zračni črpalki.
samem, v sončnih žarkih bogato razpoložljivo energijo, in sicer v največji meri za pogon vsakovrstnih tehničnih naprav, še posebej pa takih, ki omogočajo ponovno uporabo odpadlih uporabljenih snovi.
* Ustvarjanje brezzračnega stanja v zapori pri »izhodu skozi zatvorni-co« dosežemo, zaradi varčevanja z zrakom, v glavnem s črpanjem zraka v notranjost zgradbe; le zrak, ki še preostane v zapori, izpustimo v vesolje.
144
To pa lahko dosežemo, bodisi neposredno z izkorišča­njem Sončevih svetlobnih in toplotnih učinkov, bodisi posredno, s spreminjanjem toplote njegovih žarkov v električno energijo.
Sončna elektrarna
V ta namen služeča sončna elektrarna (sl. 77) je torej najpomembnejša naprava vesoljske opazovalnice. Do­bavlja enosmerni tok, opremljena je z akumulatorsko baterijo in je načelno nekoliko podobna centrali s parno turbino, vendar z razliko, da parni kotel segrevajo tu sončni žarki, ki jih za doseganje ustrezno visokih tempe­ratur koncentriramo z zbiralnimi zrcali (sl. 77, D), hlaje­nje kondenzatorja pa dosežemo le s sevanjem v vesolje, zaradi česar mora biti nasproti vesolju odstrt, nasproti Soncu pa dobro zaščiten (sl. 77, K).
Kakor pri prejšnjih izvedbah, se tudi tu pojavi zahte­va, da morata biti prebarvana hrapavo in črno tako parni kotel kot tudi kondenzator. Oba sta v glavnem sestavljena le iz primerno dolgih, ukrivljenih cevi, saj mora biti tudi v breztežnostnem stanju stik s pogonsko tekočino, ki se pretaka po njih, kar najtesnejši (sl. 77).
Ta tekočina kroži stalno in brez izgube. Za razliko od običajne rabe, tu kot pogonsko tekočino ne uporabljamo vode (vodne pare), pač pa lahko hlapljivo snov, in sicer dušik. Slednji namreč dovoljuje vzdrževanje tako nizke temperature kondenzatorja, da s tem resnično izkoristi­mo izredne možnosti hlajenja, ki jih nudi vesolje; navse­zadnje pa ne onesnažuje prepotrebnega zraka, če po naključju uhaja v prostore vesoljske opazovalnice. Ker pa je le od velikosti uporabljenih zbiralnih zrcal odvisno, koliko energije bomo odvzeli sončnim žarkom, lahko
10 Problem vožnje po vesolju
145
Sonnenstrahlung
sl. 77. Shema vesoljske sončne centrale.
Ausstrahlung in den leeren Weltraum - izsevanje v odprto vesolje; 'Speicherbatterie - shranjevalne baterije; 'Dampferzeuger - proizvajanje pare; Dampf-Turbine - parna turbina; 'Elektrischer Generator - električni generator; Kondensator - kondenzator; Pumpe - črpalka; 'Sammelspiegel - zbiralno zrcalo; 'Sonnenstrahlung - sončno sevanje.
vsekakor zgradimo tako zmogljivo elektrarno, da bo v vesoljski opazovalnici vedno obilo razpoložljive električ­ne in zato tudi mehanske energije. Ker pa v veliki množini dobimo tudi toploto, hlad pa kar najlažje pro­izvedemo s sevanjem v vesolje, in sicer vse do najnižjih temperatur, se je porodila zamisel, da bi vse to lahko služilo za obratovanje vsakovrstnih tehničnih naprav.
Oskrbovanje s svetlobo
Še najlažje je vesoljsko opazovalnico osvetljevati; pri tem namreč ne potrebujemo strojne opreme, pač pa
146
lahko kar najbolje uspemo že s Soncem, ki sije vanjo neprekinjeno, ne glede na morebiten, vsekakor le krajši prehod skozi Zemljino senco.
V ta namen naj imajo stene okrogle, ladijskim linam podobne odprtine (sl. 80), ki morajo biti neprodušno zasteklene z močnim steklom lečaste oblike (sl. 60 in 61).
S primerno izbranim, mlečno obarvanim ali zatem­njenim steklom dosežemo to, na podoben način kot se filtrira ozračje, da v sončni svetlobi ni več škodljivih primesi in v opazovalnico vpada razpršena svetloba, tako da je njena notranjost osvetljena z normalno dnevno svetlobo. Nekatere izmed lin opremimo s posebnimi zrcali, s katerimi po potrebi namenoma usmerimo sončne žarke na line (sl. 79).
Poleg tega poskrbimo še za umetno, namreč električno razsvetljavo, za katero dobimo tok iz sončne elektrarne.
sl. 78. Lina za razsvetljavo.
Glaslinse - steklena leča; Dichtungsmittel - tesnilo; Inneres des Gebäudes - notranjost zgradbe; Leerer Weltraum - odprto vesolje; Sonnenstrahlung - sončno sevanje; 'Versteifungsring - obroč za pričvrščanje; 'Zerstreutes Licht - razpršena svetloba.
10
147
I
Luke
Mnerts der Haumwarh
sl. 79. Zrcalo usmerja sončne žarke na lino.
Inneres der Weltraum - notranjost vesoljske opazovalnice;
Luke - lina; 'Sonnenstrahlung — sončno sevanje; Spiegel - zrcalo.
Oskrbovanje z zrakom in toploto
Tudi ogrevanje vesoljske opazovalnice uredimo z ne­posrednim izkoriščanjem sončnega sevanja, in sicer z ogrevanjem z zrakom, hkrati s prezračevanjem.
V ta namen se v opazovalnici ves zrak nenehno pretaka med prostori, kjer ga potrebujemo, in posebno prezračevalno napravo, v kateri se zrak očiščuje, osvežuje in ogreva. V njej so nameščeni cevasti vodi, ki dovajajo zrak skozi zamrežene odprtine (sl. 60 in 61, O) v prostore, kjer ga potrebujemo.
Prezračevalna naprava (sl. 80) je urejena podobno kot aparat za obnavljanje zraka, ki ga omenja Oberth. Zrak najprej steče skozi zračni filter. Nato dospe v cev, ki jo ohlajamo s sevanjem v vesolje, pri čemer se njegova temperatura zniža pod -78° Celzija, pri tem se najprej
148
SI. 80. Shematičen prikaz prezračevalne naprave. Ohlajena in segreta cev sta lahko, na primer, takšni, kot sta na si. 75, D.
'Verbrauchte Luft aus den Räumen der Warte - izrabljen zrak iz opazoval­nice;
Ventilator - ventilator; 'Staubfilter — filter za prah; Staubabscheidung - odstranjevanje prahu; 'Gekühltes Rohr - ohlajena cev; 'Gekühlt durch Ausstrahlung in den leeren Weltraum - ohlajen zaradi
sevanja v odprto vesolje; 'Wasser, Kohlensäure, Abscheidung - voda, ogljikova kislina, odstranjeva­nje;
'Beheiztes Rohr, Erwi'mt durch Sonnenstrahlung - segreta cev, segreta s
sončnim sevanjem; 'Erwärmung der Luft auf die notwendige Heitztemperatur - segrevanje
zraka do normalne temperature; 'Mischapparat - mešalna naprava; Sauerstoff, Wasserstoff, Zufuhr - kisik, vodik, dovod; 'Aufgefrischte und erwärmte Luft zu den Verbrauchsräumen - osvežen in
ogret zrak v bivalne prostore.
149
izločijo vodni hlapi, nato pa še ogljikova kislina. Da bi imel zrak za vzdrževanje prostorov potrebno temperatu­ro, steče skozi grelno cev, ki jo ogrevajo koncentrirani sončni žarki. Nato nadomestimo v njem še ustrezno količino kisika in vlage, končno pa spet priteče v prostore opazovalnice.
S tem postopkom dosežemo, da je treba v zraku nadomeščati le kisik, s katerim se moramo oskrbovati z zemlje; neizrabljene sestavine zraka (še posebej celotni dušikov delež) pa ostanejo še naprej uporabne. Ker pa zunanje stene vesoljske opazovalnice ne bi smele vplivati na sočasno potekajoče ogrevanje, je treba, kolikor je le mogoče, preprečevati, da le-te s sevanjem ne oddajajo v vesolje preveč toplote, zato naj bo celotna zunanjost zgradbe prevlečena z zrcalno snovjo.
Oskrbovanje z vodo
Prav tako varčno moramo ravnati tudi z zalogo vode: vso uporabljeno vodo zbiramo in jo z očiščevanjem spet napravimo uporabno. V ta namen uporabimo velike destilacijske naprave, v katerih spremenimo vodo v paro, paro pa nato kondenziramo, in sicer na podoben način kot smo že opisali pri sončni elektrarni: namreč v ceveh, ki jih segrevajo koncentrirani sončni žarki (sl. 77, D) ohlajamo pa jih s sevanjem v vesolje (sl. 77, K).
Sporazumevanje na daljavo
Zelo pomembne so tudi naprave za sporazumevanje na daljavo. Slednje vzpostavimo bodisi z utripajočimi zrcali, električnimi lučmi, žarometi, barvnimi ploščami
150
itd., bodisi z elektriko, žično pa znotraj ožjega območja vesoljske opazovalnice.
Pri vzpostavljanju stikov z Zemljo je, žal, sporazume­vanje s svetlobno telegrafijo nezanesljivo, ker je odvisno od okoliščine, da postaja na Zemlji ni za oblaki.
V ta namen pa je v opazovalnici velika radijska naprava, ki omogoča tako telegrafski kakor tudi pogovor­ni promet z Zemljo. Premagovanje razmeroma znatnih razdalj, kakor tudi obrambnega delovanja zračnega ovoja (Haevesidova plast), ki delno vpliva na radijske valove, pa se posreči (z ustrezno izbiro smeri žarkov) z uporabo krajših valov zadostne energije oddajanja; vsaj domneve za tak način so ugodne, kajti s sončno elektrarno je možno dobiti poljubno množino električne energije, zara­di prevladujočega breztežnostnega stanja pa tudi posta­vitev različnih anten ne bi povzročala posebnih težav.
Sredstvo za upravljanje z vesoljsko opazovalnico
In nenazadnje je treba predvideti še posebne obračal­ne motorje in pogon na povratni sunek, s katerim bi lahko obračali opazovalnico v poljubno smer, v primeru potrebe pa vplivali na njeno gibanje.
Ta možnost pa vsekakor mora obstajati, in sicer zato, da vzdržujemo nameravane stike z Zemljo, npr. v smeri sončnih žarkov; v ta namen namreč niso vselej dovolj le tisti (iz zunanjosti sistema izvirajoči!) gibalni impulzi, ki jih moramo pri prometu z vesoljsko raketo vedno znova podeljevati, pač pa je treba vseskozi računati tudi z vplivom gibanja Zemlje okoli Sonca.
Morajo pa biti možne raznovrstne spremembe položa­ja opazovalnic v vesolju, kajti le tako bodo opravljene naloge, o katerih bomo še kasneje govorili, in končno, ker
151
se lahko pojavi tudi potreba, da opazovalnici spremeni­mo lego glede na zemeljsko površje.
Obračalni motorji so običajni elektromotorji na eno­smerni tok, vendar s kolikor mogoče visokim številom vrtljajev in relativno veliko maso rotorja. Posebne zavore naj bi omogočale poljubno hitro zmanjšanje ali zaustavi­tev njihovega teka. Vgrajeni naj bodo tako, da poteka teoretično podaljšana os vrtenja skozi težišče opazoval­nice.
Ko poženemo kak tak obračalni motor (sl. 81), se obrača hkrati z rotorjem (kotvo) tudi stator (del, ki je pri elektromotorju sicer pričvrščen), z njim pa tudi celotna zgradba, na katero je elektromotor pritrjen, in sicer okoli osi motorja, vendar v nasprotni smeri, glede na maso pa
sl. 81. Način delovanja obračalnega motorja (glej besedilo v
knjigi).
'Drehachse durch den Schwerpunkt des Gebäudes gehend - os vrtenja, ki
poteka skozi opazovalnico; 'Gebäude - opazovalnica; 'Motor - motor; 'Rotor (Anker) des Motors - rotor (kotva) motorja; 'Stator des Motors — stator motorja.
152
dosti počasneje kot rotor - in sicer tako dolgo, dokler se motor ne ustavi, različno hitro pa glede na podeljeno število vrtljajev (v tem primeru gre torej za »prosti sistem«, v katerem delujejo notranje sile). Ker pa so motorji naravnani tako, da stojijo njihove osi kot pri pravokotnem prostorskem koordinatnem sistemu (sl. 82) navpično druga na drugi, moremo z njihovim skladnim in vzajemnim delovanjem opazovalnico poljubno obra­čati.
Pogon na povratni sunek je tako po izdelavi kakor po načinu delovanja podoben prej opisanim pogonskim na­pravam pri vesoljski ladji.* Zaradi zmanjšanih zahtev (zaradi že opravljenih pospeševanj ni treba, da bi bili sunki tako veliki) pa je po izvedbi mnogo šibkejši. Te naprave naj bodo razporejene tako, da bomo lahko z njimi podelili opazovalnici pospešek v katerikoli smeri.
sl. 82. Razporeditev obračalnih motorjev. Vse 3 osi stojijo navpič­no druga na drugi in potekajo skozi težišče opazovalnice.
Motor - motor; Schwerpunkt des Gebäudes - težišče opazovalnice.
* Glej strani 52, 53.
153
Razdelitev vesoljske opazovalnice na 3 objekte
Vsekakor si lahko zamislimo, da bi v odprtem vesolju, kjer ni ničesar, prav tehnične naprave utegnile omogočati obstoj; odsotnost teže (vsaj fizikalno, verjetno pa tudi sicer) ne bi smela povzročati nikakršnih posebnih ovir za obstoj življenja, čeprav bi morali računati s posebnostmi, ki bi utegnile pri tem nastopiti.
Ker pa bi bilo breztežnostno stanje vsekakor povezano s precejšnjimi neudobnostmi, pri daljšem trajanju pa bi se morda izkazalo kot škodljivo za zdravje, bomo v vesoljski opazovalnici poskrbeli za umetno nadomešča­nje teže.
Teža pa je, kot vemo, sila mase, zato moremo, po naših prejšnjih ugotovitvah, vplivati nanjo le z enako silo mase, torej jo lahko odpravimo ali pa nadomestimo z drugo silo mase, predvsem s sredobežnostjo, še zlasti, če hočemo dobiti trajno (stabilno) stanje. Sredobežnost nam že pomaga pri vzdrževanju opazovalnice na vrtoglavi višini. Ker pa v opazovalnici prevladuje breztežnost, bo sredobežnost znova, vendar drugače kot prej, priklicala manjkajočo težo.
Izpeljava je v načelu zelo preprosta: okoli masnega središča (težišča) bi morali ustrezno hitro krožiti oni deli opazovalnice, kjer bi želeli doseči sredobežnost, z njo pa težnostne razmere. Težje pa je hkrati izpolniti zahtevo, da bi v te krožeče dele opazovalnice preprosto in brez nevarnosti vstopali in izstopali, da bi nanje priključevali kabelske vode in nameščali velika zbiralna zrca/a,nadalje pa bi moralo biti še možno, da položaja celote ne bi uravnavali le glede na sončne žarke, pač pa tudi glede na vsakokratne potrebe daljinskih opazovanj.
Vse te okoliščine pa nas pripeljejo do zamisli, da bi celotno vesoljsko opazovalnico razdelili na tri posamezne
154
objekte: »bivalno kolo«, v katerem bi z rotacijo vzdrževa­li umetno težnostno stanje in uživali enake življenjske pogoje kot vladajo na Zemlji, torej bi bili v njem normal­ni načini za življenje in prebivanje; nadalje »observato­rij« in končno »strojnico«, v njih pa ostane breztežnostno stanje in sta urejena le za posebne namene, saj bo v njej moštvo le prehodno opravljalo svoje delo.
Vsekakor pa bi bilo treba pri tej razdelitvi vesoljske opazovalnice sprejeti potrebne ukrepe, s katerimi bi izenačili obojestransko privlačnost mas posameznih objektov; tudi če je le-ta zaradi razmeroma majhne privlačujoče mase neznatna, bi se v daljšem času (morda teden dni ali mesec) posamezni objekti vesoljske opazo­valnice drug drugemu znatno približali, končno pa bi se celo strnili. Zato morajo biti slednji: bodisi kolikor mogoče daleč drug od drugega (na razdalji kakih 100 ali 1000 metrov), kajti tako bo njihova privlačna sila tudi dejansko majhna, kljub temu pa bo treba občasno zbliže­vanje še tu pa tam urejati s pogonom na povratni sunek; bodisi bi jih morali oddaljevati tako, da bi jih na prime­ren način vlekli narazen.
Odločili se bomo za prvo možnost (sl. 94).
Bivalno kolo
Znana nam je tako hitrost vrtenja kakor tudi sredo-bežnost v različnih točkah rotirajočega telesa v razmerju z oddaljenostjo od središča vrtenja, torej od osi (sl. 83); to pa pomeni, da je oboje toliko večje, kolikor bolj so točke oddaljene od osi, in toliko manjše, kolikor bližje so osi; na teoretični osi vrtenja pa je njuna vrednost enaka nič.
Zatorej mora biti rotirajoči del vesoljske opazovalnice nameščen tako, da so njegove zračne zapore in kabelski
155
sl. 83. Hitrost vrtenja in sredobežnost na rotirajočem telesu.
Abstand von der Drehmitte - razdalja od središča vrtenja; Drehachse - os vrtenja; Drehgeschwindigkeit - hitrost vrtenja;
Drehmitte - središče vrtenja; 'Rotierender Körper - rotirajoče telo.
sl. 84. Bivalno kolo. Levo: Osni presek. Desno: pogled na stran, ki je stalno obrnjena k Soncu, brez zbiralnega zrcala in delno v
prerezu.
Ache - os;
Aufzug, Aufzugschacht - dvigalo, jašek za dvigalo; Drehschleuse - vrteča se zapora; 'Gang, rundumlaufend - krožni hodnik; 'Kondensatorröhre - cevi kondenzatorja; 'Luke, Luke mit Spiegel - line, line z zrcalom; 'Kabelanschluß - priključek za kable; 'Radekranz - svitek (tores); 'Verdampfungsrohr - cev za proizvajanje pare; 'Treppenschacht - jašek za stopnice.
156
157
priključki v sredini, namreč da ležijo na osi vrtenja, saj je tam še najmanj gibanja, oni deli pa, v katerih naj bi s sredobežnostjo dosegli največje delovanje teže, pa naj bodo čimbolj oddaljeni od osi, torej na obodu, kjer je sredobežnost največja.
Te razmere pa najbolje dosežemo, če ima opazovalni­ca že omenjeno obliko velikega kolesa (sl. 84, 89 in 90), katerega svitek (torus, op. prev.) sestavljajo celice, ima pa obliko prstana, ki je z žičnimi naperami pripet na os. Njegovo notranjost razdelimo z vmesnimi stenami na posamezne prostore, vsi prostori pa so dostopni iz zaprte­ga, širokega, prostore obkrožujočega hodnika. Tako dobi­mo: posamezne sobe, večji prostor za spanje, delovne in študijske prostore, shrambe, laboratorije, delavnice, tem­nice itd., pa tudi običajne prostore, kot n. pr. kuhinjo, kopalnico ipd. Vsi ti prostori so urejeni tako kakor na Zemlji, saj bo v njih vladalo normalno zemeljsko težnost-no stanje.
To pa lahko dosežemo, če se npr. zgradba s premerom 30 metrov vrti tako, da napravi cel zasuk v približno 8 sekundah; saj le tedaj nastane v svitku tolikšna sredobež­nost kot je težnost na Zemljinem površju.
Medtem ko deluje slednja proti središču, pa je sredo­bežnost naravnana navzven. Zato v bivalnem kolesu pomeni »navpično« (nasprotno kot na Zemlji): prečno smer od središča (torej osi vrtenja) navzven (sl. 85). V skladu s tem pomeni »spodaj« smer proti obodu in hkrati najnižji predel, »zgoraj« pa proti osi in hkrati najvišji predel tega umetnega nebesnega telesa. Zaradi majhnosti slednjega, pa nam pade v oči tudi radialni potek navpične smeri, ki na Zemlji zaradi njene velikosti ne more priti do veljave. Posledica, ki sledi iz tega, pa je, da se nam zdi vse, kar je »navpično« (pokonci stoječi ljudje, pregra­de v sobah itd.), namesto vzporedno med seboj, sedaj
158
Sl. 85. Razmerja smeri v bivalnem kolesu.
'Wirkungsrichtung der Fliehkraft, also der scheinbaren Schwere - smer delovanja sredobežnosti in dozdevne teže; »Tiefster Teil« - najglobji del; 'Alles Lotrechte steht zu einander nunmehr schief statt parallel — vse, kar je navpično, stoji glede na drugo navpično sedaj poševno, namesto vzpored­no;
'Zimmerwand, Unten, Oben, Badewanne - stene sobe, spodaj, zgoraj,
kopalna kad;
Der Wasserspiegel ist nunmehr gekrümmt statt eben - vodna gladina je sedaj ukrivljena in ne vodoravna; 'Lotrichtung - navpična smer; 'Lotrecht - navpično; Drehachse (Mitte des Wohnrades)- os vrtenja (središče bivalnega kolesa); '»Höchste« Stelle - najvišja lega.
poševno, in vse kar je »vodoravno« (kot n. pr. vodna gladina v kopalni kadi) pa ukrivljeno, namesto ravno (sl. 85).
Druga posebnost pa je, da sta obhodna hitrost in z njo sredobežnost, zaradi njunega pojemanja proti sre­dišču vrtenja (sl. 83), pri glavi v bivalnem kolesu stoječe­ga človeka nekoliko manjši kot pri njegovih nogah (pri kolesu s premerom 30 metrov približno za 1/9). Zato utegnemo razliko v sredobežnosti komaj občutiti, razliko
159
v obhodni hitrosti pa že kar neprijetno, in sicer pri gibanjih, ki potekajo navzgor ali navzdol (t. j. radialno potekajočih gibanjih), kot na primer: vzdigovanje ali spuščanje roke itd.
Vsi ti pojavi pa so toliko manj zaznavni, kolikor večji je premer kolesa; v poprej izbranem primeru (premer znaša 30 metrov) bi jih komaj občutili.
Ker ležijo v okolici osi (tam je gibanje najmanjše) naprave za zvezo z zunanjostjo, predstavlja telo osi nekakšno preddverje celotne zgradbe. Ima cilindrično obliko. Na obeh straneh (na mestih, kjer ga teoretično prebada os vrtenja) je na enem koncu zračna zapora, na drugem koncu pa kabelski priključek (sl. 84, S in K).
Zaradi olajšanega prehoda iz rotacijskega gibanja bivalnega kolesa v mirovanje v vesolju je zračna zapora vrtljiva (sl. 86). Pri »izstopu skozi zaporo« miruje glede na bivalno kolo (pač pa se vrti glede na vesolje). Zatega­delj se lahko brez težav podamo iz bivalnega kolesa v zaporo. Sedaj pa se ta z električnim pogonom počasi zasuče - in sicer v smeri vrtenja bivalnega kolesa — vse dokler ne doseže njegovega števila vrtljajev. Zato pa miruje glede na vesolje ter jo lahko mirno zapustimo, kot da se bivalno kolo ne bi vrtelo. »Vstop skozi zaporo« pa izvedemo na obraten način.
Z nekaj vaje se lahko odpovemo tudi zasuku zapore, saj se bivalno kolo že tako ali tako vrti razmeroma počasi (v prejšnjem primeru, kjer je bil premer kolesa 30 metrov, znaša polni obhod kakih 8 sekund).
Tudi kabelski priključek na drugi strani telesa osi načelno izpeljemo na podoben način, s čimer preprečimo, da bi se kabel sukal zaradi vrtenja bivalnega kolesa. Kabel izhaja iz konca nekakšnega vretena (sl. 87), ki je pričvrščeno na teoretični osi vrtenja bivalnega kolesa, elektromotor pa ga poganja tako, da se obrača s povsem
160
sl. 86.
Pogled na zunanja vrata Osni presek
vrteče se zračne zapore bivalnega kolesa (Glej sl. 84 in besedilo v knjigi na str. 163.) Kroglični ležaji naj bodo takšni, da bo možno v osni smeri učvrstiti ali popustiti zunanje zračno tesnilo, ki neprodušno povezuje zapo­ro pri odprtih notranjih vratih z notranjostjo bivalnega kolesa.
'Außentür - zunanja vrata; Äußere Luftdichtung - zunanje zračno tesnilo; Achse - Körper - os - telo; 'Drehschleuse - vrtilna zapora (v smeri osi) Drehung der Schleuse - vrtenje zapore; Drehung des Wohnrades - vrtenje bivalnega kolesa; Kugellager — krogljični Iežaj; 'Innentür - notranja vrata; 'Lufteinlaßhahn - ventil za dotok zraka; 'Motorritzel - Zahnrad, auf dem Dehkörper d. Schleuse sitzend - motorjevo zobato kolo - zobato kolo, ki je nameščeno na obodu zapore; Zum LuftAbsauger - dovod k napravi za izsesavanje zraka.
enakim številom vrtljajev - vendar v nasprotni smeri. Zategadelj vreteno glede na vesolje vselej miruje. Iz njega izstopajoči kabel pa se zaradi vrtenja bivalnega kolesa ne more poškodovati.
11 Problem vožnje po vesolju
161
sl. 87.
Pogled na osni presek skozi kabelski priključek bivalnega kolesa (Glej sl. 84, K in besedilo v knjigi na str. 164, 165.)
Drehung d. Welle, Drehung des Wohnrades - vrtenje vretena, vrtenje
bivalnega kolesa; 'Gemeinsames Kabel — skupni kabel; Kabel - kabel; 'Heizröhre - ogrevalne cevi; Kugellager — kroglični ležaj; Luftdicht abschließende Durchführungen - prehod je izveden neprodušno;
Luftleer - brez zraka; 'Lufterfüllt — z zrakom; Starkstrom, Schwachstrom Leitungen in das Innere d. Wohnrades - vodi za jaki in šibki tok v notranjosti bivalnega kolesa; Welle - vreteno.
Zvezo med telesom osi in svitkom omogočajo stopnice in električna dvigala v posebnih ce vas tih jaških. Slednja bi vozila glede na dvigalo »navpično«, torej radialno (sl. 84, A). Nasprotno pa bi bile stopnice, ki bi že tako ali tako imele naklon — zaradi odstopanja od navpične smeri - ukrivljene po logaritemski spirali, ki bi »nad« sredino postajala vedno bolj strma (sl. 88 in 84, T), in sicer v razmerju s tam vedno bolj pojemajočim delova­njem teže (sredobežnosti). S primerno počasno uporabo stopnic ali dvigala moremo prestop iz svitka, kjer prevla-
162
duje težnost, v breztežnostno stanje v vesolju, postopno premagati.
Preskrba bivalnega kolesa s svetlobo, toploto, zrakom in vodo poteka na način, ki smo ga na splošno že opisali za vesoljsko opazovalnico in z uporabo tam opisanih tehničnih naprav, vendar s to razliko, da tu sodeluje tudi stena bivalnega kolesa, ki je stalno obrnjena proti Son­cu", in je zato obarvana hrapavo in črno (sl. 89 in 84), za razliko od popolnega zrcalnega leska ostalih zunanjih površin na poslopju. Za nujne potrebe bivalnega kolesa pa razpolagamo z dovolj močno sončno elektrarno.
sl. 88. Jašek za stopnice v bivalnem kolesu.
'Achskörper — telo osi; Aufzugschacht - jašek za dvigalo; Greifholm - ograja za oprijemanje; Logaritmische Spirale mit Neigungswinkel 30° - logaritemska spirala z
naklonskim kotom 30°; 'Radekranz — svitek.
* Vsekakor bi se lahko temu odpovedali in bi dosegli ogrevanje bivalnega kolesa le s segrevanjem zraka. Svitek bi moral biti tedaj zrcalno svetel.
f; 11*
163
dalee