с.5-13

Проф. К. Ф. ОГОРОДНИКОВ

АСТРОНОМЫ ПОДНИМАЮТСЯ В КОСМОС

Во все времена, начиная с глубокой истории, планеты и вообще небесные светила были окружены покровом тайны. По запутанным движениям планет по небу древние люди старались узнать свою судьбу.

С развитием науки и культуры различные суеверия вроде астрологии, предугадывания судьбы по звездам, практически исчезли. Но интерес к светилам не угас, а, наоборот, обострился, и место суеверий заняли большие научные задачи. Так возникли современная астрономия и ее важнейшая составная часть астрофизика — наука о физическом и химическом строении, а также о происхождении и путях развития небесных светил.

Одной из важнейших задач современной астрономии является изучение ближайших к Земле небесных тел: Луны и планет. Особенный интерес представляют Венера и Марс. И не только потому, что из всех планет они — ближайшие к Земле, но также и потому, что по своему физическому строению они всего больше похожи на Землю.

Уже целых три столетия ученые-астрономы бьются над решением одной из важнейших проблем всего естествознания: существует ли жизнь на других планетах, кроме Земли, и в первую очередь на Венере и Марсе? Сколько бессонных ночей было проведено у телескопов, сколько остроумнейших теорий было придумано, но тайна до сих пор остается не открытой. Каждые 5—10 лет одна теория сменяет другую, и в настоящее время существует по крайней мере три различных теории, одна из которых полностью отрицает наличие жизни, другая высказывается решительно за существование жизни, во всяком случае, на Марсе, а третья допускает наличие жизни, но только в простейших ее формах — мхов и лишайников и каких-нибудь микроорганизмов вроде мельчайших бактерий.

Многие астрономы считают, что строение звезд, которые находятся от нас в миллионы раз дальше, чем планеты, мы знаем гораздо лучше. Причин этому много, но главных— две: с одной стороны, звезды сами излучают свет и радиоволны, поэтому световые лучи и радиоволны являются в подлинном смысле этого слова «звездными вестниками»1 Изучая их при помощи телескопов, мы узнаем непосредственно то, что происходит на звездах.


1 Так назвал великий итальянский ученый XVII века Галилео Галилей свою первую книгу о наблюдениях планет в первый в мире телескоп.

Планеты же не светятся собственным светом, как звезды, а лишь отражают лучи Солнца от своей поверхности. При этом солнечные лучи дважды пересекают толщу атмосферы: один раз по пути от Солнца к планете, а второй раз — по пути от планеты к Земле. Прежде чем лучи дойдут до земной поверхности, они должны пересечь толщу земной атмосферы. Поэтому спектр планет состоит из трех составных частей.

Во-первых, имеется спектр самого Солнца, который служит основой спектра планеты. Спектр Солнца представляет собой светлую полоску, окрашенную во все цвета радуги. С одного края она красная, затем желтая, затем зеленая, затем голубая и, наконец, на другом краю — фиолетовая. Эту полоску пересекает множество поперечных тонких темных линий и небольшое число более широких темных полосок. Они появляются в результате того, что световые лучи проходят через атмосферу самого Солнца.

Во-вторых, на спектр Солнца накладывает свой заметный отпечаток земная атмосфера. Она дает ряд дополнительных темных линий и полос, главным образом, в крайней — красной части солнечного спектра. Эти линии астрономам хорошо знакомы, они их легко отличают от солнечных линий и называют теллурическими (от латинского слова «теллус» — Земля).

Наконец, имеется еще также некоторое количество темных линий и полос, принадлежащих самим планетам. Среди них нас интересуют только линии, принадлежащие таким веществам, которые в наших земных условиях обеспечивают возможность развития жизни. Это, во-первых, кислород, во-вторых, вода (или ее пары), углекислота и целый ряд веществ, представляющих собой химические соединения углерода с водородом.

Именно эти вещества и их линии интересуют в первую очередь астрономов, когда они изучают спектры планет Венеры и Марса. Но в том-то и беда, что как раз все эти вещества имеются в земной атмосфере, и потому, пока мы ее не «выключили», поднявшись вверх, в космическое пространство, планетные линии почти полностью совпадают с соответствующими теллурическими линиями. Как же отделить одни линии от других?

Это — первая причина, по которой изучать планету нам подчас сложнее, чем звезды.

Вторая причина состоит в том, что строение планет гораздо сложнее строения звезд. Поверхность звезды всюду имеет одинаковую температуру; на ней во всех частях находятся те же химические вещества. Да и в глубине, под видимой поверхностью, звезды тоже одинаковы всюду. Поверхность же планет неоднородна. Там имеются более темные и более светлые места с разной окраской. Температура и яркость в различных точках поверхности планет различны и зависят от того, под каким углом на нее падают лучи Солнца и так далее.

В результате у астрономов, несмотря на все огромное развитие техники телескопо— и приборостроения, до сих пор не хватает данных, чтобы решить даже самые важные задачи, вроде задачи об обитаемости планет.

Недавно на международном совещании астрономов, посвященном изучению планет, видный американский астроном Вокулёр высказал мысль, что в настоящее время астрономы исчерпали возможности своих наземных обсерваторий и теперь вся надежда на продвижение науки связана с наблюдениями планет из космического пространства.

В этом отношении в настоящее время открываются три возможности. Первая возможность — «баллонная» астрономия. Вторая — это ОАО — орбитальные астрономические обсерватории. Третья возможность — это космические зонды.

С каждым годом их использование несомненно будет увеличиваться, а их техника — совершенствоваться.

Орудием «баллонной» астрономии является астрономический телескоп, прикрепленный к большому воздушному шару — стратостату, который поднимает его на высоту около 30 километров над поверхностью Земли. На такой высоте вредное действие земной атмосферы



Это одна и та же звезда. Ее изображение, искажено атмосферой.
практически совершенно исключается, так как выше этого уровня остается менее 2% воздушной массы. Это почти космическое пространство. Здесь не мешают ни облачность неба (все облака остаются далеко внизу), ни яркость небосвода (небо на такой высоте совершенно черное даже рядом с ослепительным солнцем), ни движение воздуха, называемое турбуленцией, которое является главной помехой при наблюдениях планет с Земли. Турбуленция делает изображение планет неотчетливым, неясным. Мы видим их словно сквозь какой-то туман и только на короткие мгновения; когда турбуленция затихает, вдруг проступает отчетливое изображение планеты, но только мы хотим его разглядеть — оно снова окутывается полупрозрачной пеленой.

На высоте 30 километров, в стратосфере, все эти помехи отсутствуют. Кроме того, земная атмосфера обладает тем неприятным свойством, что она прозрачна только для лучей от красного до фиолетового цветов, то есть для лучей так называемой видимой части спектра. Но видимая часть спектра далеко не исчерпывает всего спектра лучей, так как имеются лучи за пределами как фиолетового конца (это так называемые ультрафиолетовые лучи — УФ), так и за красным концом спектра. Это так называемые инфракрасные лучи — ИК. Поэтому заатмосферные наблюдения как бы удваивают мощь астрономических телескопов, так как открывают перед ними совершенно новые перспективы.

Особенно много данных за последнее время было получено на основе изучения ИК-спектра. Советские ученые Прокофьев и Петрова нашли в спектре следы водяных паров в атмосфере Венеры, а американский астроном Синтон в ИК-спектре Марса обнаружил присутствие «полос жизни» — едва заметные темные полосочки, которые, однако, играют важнейшую роль, так как доказывают существование на Марсе так называемых органических химических соединений. А эти соединения являются главной основой вещества, составляющего тело всех животных и растений.

Подъем телескопов за пределы земной атмосферы позволяет погасить теллурические линии в спектрах планет, проверить данные, полученные сейчас астрономами. Нет сомнения, что, именно идя по этому пути, астрономы добьются новых важных открытий.

Но при этом придется столкнуться с новыми трудностями.

Во-первых, самый большой стратостат на такой высоте находится как бы «на потолке» своих возможностей и потому способен поднять лишь сравнительно небольшой груз. А ведь современные телескопы весят по многу тонн. Тонны весят даже одни только главные зеркала современных отражательных телескопов — рефлекторов. Поэтому наблюдения при помощи «баллонной» астрономии пока ограничиваются сравнительно небольшими телескопами, диаметром около 50 сантиметров. Подготавливается запуск «Стратоскопа-II»1 диаметром в 36 дюймов (около 90 сантиметров), но дело это, видимо, непростое, так как подготовка ведется уже несколько лет (в Калифорнийском университете, в США), а до запуска еще не дошло.


1Стратоскоп — новое слово, полу­ченное из сочетания слов «стратосфера» и «телескоп».

Главная трудность «баллонных» наблюдений — это «заочное» управление телескопом. Ведь в обсерватории на Земле телескоп стоит на прочнейшей и массивнейшей установке, положение которой тщательным образом измерено заранее. В стратосфере же телескоп висит в гондоле стратостата, который сам все время движется вдоль земной поверхности. От малейшей причины он начинает вращаться то в одну, то в другую сторону. Кроме этого, гондола иногда начинает качаться, находясь над Землей на расстоянии многих десятков километров. Астроном, находясь на Земле, должен добиться того, чтобы телескоп был направлен в точности на исследуемую планету. Сами наблюдения производятся, конечно, не глазом, а при помощи фотографирования, требующего длительной выдержки. И необходимо, чтобы телескоп все это время оставался точно направленным в сторону планеты. Ясно, что все эти трудности преодолеть очень непросто. Вращение и качание стратостата можно «гасить» при помощи приборов, называемых демпферами1. Сложнее всего нацелить телескоп на планету.

Сперва телескоп ориентируют по отношению к Солнцу. Специальные фотоэлементы «кругового обзора» очень точно определяют направление на Солнце2 и затем заставляют телескоп все время медленно поворачиваться, следуя за движением Солнца по небу. Такое устройство заменяет неподвижную установку телескопа, применяемую в обычных, земных, обсерваториях.


1В большинстве демпферов главной частью служит быстро вращающийся массивный волчок (гироскоп). Гироскоп обладает свойством сохранять неизменным направление оси вращения.

2 Точнее — угол между направлением на Солнце и вертикалью.



Так выглядят солнечные пятна на фотографии, сделанной телескопом на высоте около 30 км.

Как же теперь навести баллонный телескоп на искомую планету? Для этого на Земле, там, где находится командный пункт ОАО, имеется современная электронная быстродействующая вычислительная машина— ЭВМ, которая по заранее составленной программе непрерывно вычисляет положение планеты по отношению к Солнцу. Результаты вычислений ЭВМ по радио в виде условной «команды» передаются на баллонный телескоп. И тогда специальный небольшой механизм заставляет телескоп нацелиться в точности на нужную планету. Такие «команды» подаются на телескоп непрерывно.



Автоматическое фотографирование Луны.

Путем постепенного совершенствования аппаратуры в настоящее время удалось добиться того, что в целом ряде стран: в СССР, США, Франции и других — «баллонная» астрономия стала постоянно использоваться при наблюдениях УФ— и ИК-спектров Солнца, Луны, планет и звезд. Однако большим ее недостатком является то, что каждый запуск баллона (стратостата) с телескопом продолжается очень недолго, всего десяток-другой часов. Затем легкий водород — газ, которым наполнен баллон, — понемногу просачивается сквозь оболочку, баллон начинает терять высоту и попадает в более плотные слои атмосферы. Здесь из-за возросшего давления воздух еще сильнее сжимает оставшийся в баллоне газ. От этого его подъемная сила еще уменьшается, а снижение ускоряется все больше и больше. Тут уже приходится думать не об астрономических наблюдениях, а о том, чтобы сохранить гондолы с приборами. Гондолу отцепляют от баллона и опускают на парашюте на Землю.

К сожалению, и здесь имеются свои неприятные помехи. Основная из них та, что в космическом пространстве около Земли носится мелкая каменная пыль, похожая на песок, — микрометеориты. Двигаясь с огромными скоростями, они ударяются о поверхность главного зеркала телескопа ОАО. И хотя они не разбивают его, но каждая оставляет на его поверхности мельчайшую царапину. Получается нечто вроде действия пескоструйного аппарата, которым в больших городах чистят фасады каменных зданий: из трубки под большим давлением вылетает струя мелкого песка. Но здесь каждая песчинка, делая царапинку на наружной поверхности здания, соскабливает наружную грязь и копоть, а в космосе песчинки, падая на зеркало, делают его из полированного матовым, то есть непригодным для астрономических наблюдений.

Этим объясняется, что ОАО до настоящего времени не получили еще широкого применения. Предприятие это дорогое, а продолжительность работы небольшая — несколько недель.

Поэтому в данное время широко используются «космические зонды» или автоматические межпланетные станции — АМС. Такие станции представляют собой оборудованные телескопическими фотоаппаратами, телевизионными камерами и радиопередатчиками межпланетные ракеты, которые запускаются по направлению к Луне, Венере или Марсу. Они подлетают на небольшое расстояние к Луне или планетам, по команде Земли фотографируют их, а затем передают изображение на Землю. Так советской АМС 7 октября 1959 года была сфотографирована обратная сторона Луны, что позволило нашим ученым сделать много важных открытий. А в июле 1964 года американская АМС «Рейнджер-Е», посланная на Луну, падая на ее поверхность, успела сфотографировать детали размером менее одного метра. Это позволило нам разглядеть Луну «как на ладони». Теперь не надо бояться, что лунная поверхность покрыта толстым слоем мелкой пыли, в которой завязли бы первые космонавты, опустившиеся на Луну.

В сторону Марса и Венеры уже был запущен целый ряд АМС как советскими, так и американскими учеными. Американская ракета «Маринер-4» с небольшого расстояния сфотографировала Марс и передала изображения на Землю. Это очень важное достижение американских ученых. Когда все данные будут изучены, это позволит сделать новый большой шаг в изучении Марса. Впрочем, достижения науки следуют так быстро одно за другим, что их приходится освещать в газетах, иначе они быстро устаревают. Однако здесь техника еще более сложная, чем в ОАО, и описать работу космических зондов в этом коротком очерке невозможно.



Автоматический зонд приближается к большой планете.



Спутник-телескоп.

Впрочем, уже возникает вопрос, является ли работа при помощи космических зондов частью астрономии. Ведь астрономия всегда отличалась тем, что свои выводы основывала на дистанционных наблюдениях, то есть на наблюдениях издалека. Здесь же мы имеем дело не только с фотографированием с близкого расстояния, но даже с посадкой на поверхность Луны, а в будущем — и планет. Сами космические зонды лишь «первые ласточки». За ними полетят постоянно действующие автоматические станции, которые «мягко» опустятся на поверхность Луны и планет и пришлют нам оттуда подробный отчет о том, что они там найдут. Они подготовят путь и для ракет с космонавтами. Тогда будет до конца решена великая проблема жизни на планетах и многие другие проблемы. Но тем самым планеты из «ведения» астрономии будут переданы в ведение другой, новой науки о внеземных территориях, подвластных человеку на других планетах! А астрономия обратит свое главное внимание уже на более отдаленные от Земли светила.


с.28-38

П. КЛУШАНЦЕВ



„НА ЛУНЕ — В ШЕСТЬ РАЗ ЛЕГЧЕ"

Наверное, ребята, среди вас нет ни одного, кто не знал бы этой простой истины. Ведь в любой книжке по астрономии написано, что Луна значительно меньше Земли. Она слабо притягивает к себе окружающие предметы. В шесть раз слабее Земли. И поэтому все на Луне весит в шесть раз меньше.

Но, представляя себе пониженный вес, мы ведь обычно не идем дальше того, что мысленно прыгаем до потолка или побиваем рекорды Жаботинского по поднятию тяжестей, правда?

А ведь из-за уменьшения веса предметов на Луне очень многое должно выглядеть и происходить совсем по-другому, не так, как на Земле.

Представим себе на минуту невероятное: наша земная комната, в которой мы сейчас находимся, переехала на Луну. Вся целиком, с воздухом, водой, со всеми вещами.

Все на своих местах. Только в шесть раз уменьшилась тяжесть.

Что от этого изменилось?

Берем только что купленную в булочной килограммовую буханку хлеба. Взвешиваем на пружинных весах. Стрелка показывает 166 граммов. Все точно. Одна шестая земного веса. Теперь взвешиваем на весах с гирями. Буханка уравновешивается килограммовой гирей. Как на Земле.

Гиря, как и все предметы в нашей комнате, сама потеряла пять шестых своего веса. Она сама весит теперь 166 граммов. А пружина весов сохранила свою земную силу. Ведь сила пружины не зависит от силы тяжести.

Теперь берем килограммовую гирю в руку. Странное впечатление. Гиря холодная, явно чугунная. А по весу — легкая, как будто сделана из дерева. Начинает казаться, что она пустая внутри.

Берем подряд знакомые предметы, лежащие на столе, и все они кажутся нам «елочными игрушками», пустыми, дутыми. Книжка — как пустая картонная коробка из-под конфет. Каменная чернильница — как пробковая. Весь мир кругом нас стал каким-то «ненастоящим».

На Земле, когда мы знакомимся с новым предметом, мы обязательно взвешиваем его на руке. Это нам помогает определить материал, из которого он сделан. Узнать, пустой он внутри или сплошной.

Здесь, на Луне, мы все время ошибаемся. Взяли кувшин — расплескали воду. Нам показалось, что он пустой. Выбросили в корзину куриное яйцо, — думали, пустая скорлупа. Затупили ножик, потому что стали строгать железную палку. Приняли ее за деревянную, крашенную «под металл».

Много потребуется времени, пока мы научимся по лунному весу определять, что у нас в руке. Ведь к земному весу мы привыкали всю жизнь.

Но все, о чем мы пока говорили, наверняка не ново для вас. А вот знаете ли вы, что, уменьшая на Луне свой вес, предметы полностью сохраняют свою массу?

Что это значит? В чем это выражается?

Берем обыкновенный железный молоток. Взвешиваем на руке. Он легкий, как коробок спичек. Такой «игрушкой» гвоздь не забьешь. Не поможет, наверное, и то, что гвоздь легкий, как спичка, и доска легкая, как картонка. Доска-то ведь и на Луне твердая. Чтобы вогнать в нее гвоздь, надо ударить чем-то тяжелым.

Все же попробуем. Ударяем! И... молоток прекрасно забивает гвоздь. Так же, как забивал на Земле. Никакой разницы. Самое интересное, что, когда бьешь молотком, он как будто становится тяжелее, массивнее.

Ведешь молоток медленно — он легкий. Двинешь резко — сопротивляется, как тяжелый. Сильно махнешь — он даже вырывается из рук. Остановишь руку — он опять «деревяшка».

Что за наваждение?

Дело здесь вот в чем. Молоток каким был на Земле — сплошным, железным, — таким и остался. Количество материала в нем не уменьшилось. Физики говорят: масса молотка осталась без изменения. А значит, не изменилась и его инерция. Поэтому он и сопротивляется разгону так же, как сопротивлялся на Земле. И так же «не хочет» останавливаться, если уж начал двигаться. И «не хочет» заворачивать. Поэтому мы чувствуем массу молотка только тогда, когда резко толкаем его. Или внезапно останавливаем. Или хотим круто повернуть во время движения.

Когда же молоток в покое, его масса себя ничем не проявляет, кроме веса. А вес ослаблен в шесть раз.

Поняли? Если нет, поймете дальше.

Мы стоим на полу. Приготовились! Шагом марш! Только сразу, рывком, быстро, с места! Мы поскользнулись и чуть не упали. Пол вдруг оказался скользким.

Но вот мы кое-как все же пошли. Быстро, раз, два, раз, два!.. Стоп! Снова мы поскользнулись и поехали вперед, как по льду.

В чем дело? Обыкновенный паркетный пол. Обыкновенные кожаные подошвы. А скользко, как на льду.

Опять причина в том, что масса наша осталась прежней, а вес уменьшился.

На Земле мы ходим по полу не поскальзываясь только из-за трения. На подошвах и на полу есть шероховатости. Они цепляются друг за друга и не дают ноге скользить по полу.

Но шероховатости цепляются друг за друга, только когда ботинок сильно прижат к полу. На Земле ведь пустой ботинок достаточно подтолкнуть — и он скользит в другой конец комнаты. А человек в этих же ботинках ходит не поскальзываясь.

Так вот, в комнате, волшебным образом перенесенной на Луну, ботинки у нас на ногах недостаточно прижаты к полу. Из-за того, что мы мало весим.

Пока мы стоим на месте, трения достаточно, чтобы не поскользнуться. Но если мы захотели резко двинуться с места, нужно оттолкнуться от пола. Нужен упор. А упора-то и нет. Трение мало. Получается как на льду. Пока стоишь, — все хорошо. А как рванулся идти, — «забуксовал». А уж если все же сумел побежать, то не сможешь сразу остановиться, заскользишь вперед, пока не ударишься о стенку.

Когда человек в будущем на самом деле попадет на Луну, гладкие полы для него будут там очень неудобны. Пришлось бы отказаться от резких движений. И, пожалуй, не танцевать. Скорее всего, там будут застилать полы чем-нибудь вроде резиновых матов с выступами.

Но вернемся в нашу комнату, где вес меньше земного в шесть раз. Посмотрите, как забавно ведут себя звери.

Кошка, притаившаяся у мышиной норы, не смогла броситься за мышью, поскользнулась. Удиравшую мышь «занесло» на повороте, и она пролетела мимо своей норы. От собаки «уехал» тазик с похлебкой, а перепуганный грохотом ежик долго «буксовал» на месте, прежде чем скрылся под кроватью.

Ослабленное трение доставит будущим космонавтам-луножителям много неприятностей. Представьте себе, например, на Луне рельсовый транспорт. Колеса плохо сцепляются с рельсами. Электровоз, трогаясь с места, долго буксует и лишь очень медленно, с трудом набирает скорость. При резком торможении он долго скользит по рельсам с остановившимися колесами. Это может привести к аварии.

Вода стала какая-то густая, липкая, ползучая. Совсем не такая, как была на Земле.

В чем дело?

Мы знаем — вода хорошо смачивает многие материалы, например стекло. Налитая в стеклянный сосуд, вода стремится подняться по его стенкам вверх. Мы много раз видели это в обыкновенном стакане. А еще лучше — в пробирке. Поверхность воды в ней не плоская, а приподнятая по краям.

Поверхность воды ведет себя как растянутая тонкая резиновая пленка. Эта пленка своими приподнятыми краями крепко держится за стекло. А стремясь выпрямиться, тянет вверх воду, находящуюся в середине сосуда. Это действует «сила поверхностного натяжения». Ей мешает сила тяжести. Поэтому поверхность воды и похожа на провисшую перепонку. А сама вода в стаканах и пробирках, конечно, остается неподвижной.

Совсем другое дело получается, когда вода попадает в тонкую трубку или узкую щелку. Здесь перевешивают силы, тянущие воду вверх, и она начинает подниматься. Это явление называется капиллярностью. Оно очень распространено в природе. Благодаря ему жидкости поднимаются по фитилям, грунтовая вода поднимается в просветах между песчинками, соки растений поднимаются от корней к листьям по тонким канальцам стеблей.

И вот мы видим, что на Луне капиллярность проявляется гораздо сильнее, чем на Земле. Потому что сцепление воды со стенками сосудов и поверхностное натяжение остались прежними, земными. А вес воды уменьшился. Воде стало легче «карабкаться» наверх. И она поднимается по более толстым трубкам и щелям. Фитилями для воды на Луне могут служить пучки прутьев, крупный гравий, большие трещины в камнях.

Разболтаем в воде мелкий песок. На Земле он быстро осел бы на дно — и вода стала бы прозрачная. Здесь же, на Луне, вода очень долго не может отстояться. Даже самая обыкновенная гуща в супе никак не хочет садиться на дно тарелки. Именно из-за этого вода кажется здесь не такой жидкой, как на Земле. Похоже, что она немного слизистая или густоватая, как глицерин.

Представим себе на Луне плавательный бассейн. И в нем вода кажется густой. Помешали ее веслом. Пошли волны. Но и они — «неземные». Вода волнуется медленно. Волны медленно поднимаются, медленно опускаются, медленно расходятся. Опять — «глицерин».

Если подумать, это тоже понятно. Волнение — на языке физиков — «колебательное движение», подобное качанию маятника. Туда — обратно. Оно происходит под действием силы тяжести. Ослабела эта сила — замедлилось движение. Вот волны и стали «ленивыми», медлительными. А из-за этого вода стала казаться густой.

Ударим по воде веслом. Вверх полетели брызги. И они — неземные. Крупные, как вишни.

С мокрой руки вода не хочет стекать, покрывает руку толстым слоем влаги. А если из лужицы на ладошке попробовать капать на пол, капли отрываются от руки огромные, как ягоды клюквы, и медленно, по-лунному, падают к полу. Точно тонут в невидимой жидкости.

Интересно поплавать в воде. Мы легкие и, наверное, будем лежать на воде, как надутые резиновые крокодилы? Прыгаем в воду. И... оказывается, что плавать приходится точно так же, как на Земле, высунув из воды одну голову.

Как же так? Очень просто. Действует закон Архимеда: каждое тело, погруженное в жидкость, теряет в своем весе столько, сколько весит вытесненная им вода. Так вот, на Луне и тело и вытесненная им вода — оба весят в шесть раз меньше, чем на Земле.

Попробуем теперь сварить в лунных условиях кашу. Самую обыкновенную, например манную.

Крупа разварилась и начала пузыриться. И мы с изумлением видим, что каша упрямо лезет из кастрюли наружу. Она, правда, и на Земле имеет такое свойство. Но здесь оно у нее гораздо сильнее проявляется. Каша просто становится неистовой. С ней не совладать.

Оказывается, пузыри пара, образующиеся на дне кастрюли, здесь, на Луне, вырастают до очень больших размеров и медленно всплывают. Каша раздувается, поднимается, становится похожей на пену.

По этой же причине вода в чайнике на Луне склонна «взрываться». В ее толще скапливается слишком много пузырей, не успевших подняться на поверхность, и они «выкидывают» кипяток вон.

Теперь попробуйте сами ответить на такой вопрос. Предположим, что на Луне есть атмосфера. Точно такая, как на Земле. В ней облака. Из них идет дождь. Что с ним будет? Не испарится ли он по дороге?

Подойдем к зеркалу.

Нельзя не расхохотаться, такой у нас нелепый вид. Волосы стоят дыбом. Одежда топорщится, как накрахмаленная. Свободно висящие рубашки у мальчиков, юбки у девочек, галстуки, подолы платьев — все это при малейшем движении поднимается, точно от пола дует ветер. Расстегнутые полы пиджаков раздуваются, как паруса. Косы у девочек плывут за ними по воздуху.

Все по одной и той же причине. Сопротивление воздуха осталось прежним, а вес предметов уменьшился. И воздух «делает что захочет». Он с легкостью поднимает нашу одежду, не дает ей упасть вниз. Все развевается по ветру, как кисейное.

Теперь попробуем двигаться.

Протягиваем руку за книгой, рука «промазала», прошла мимо. Руки не слушаются нас. Движения стали размашистые, неловкие. Мы за все задеваем.

И походка наша стала нелепая. Ноги поднимаются выше, чем нужно. Точно мы все время переступаем через невидимые бревна.

Наши мышцы привыкли к земному весу рук и ног, к земному весу всего тела. И здесь, на Луне, работая с привычным, земным напряжением, они всегда «делают лишнее». Всегда — с избытком силы. Поэтому руки и ноги и забрасываются дальше, чем нужно.

Ставим перед собою стул. Попробуем с места впрыгнуть на него.

Прыгаем! И... уплываем к потолку. Через некоторое время стукаемся макушкой о потолок и медленно «тонем» вниз, к полу. Иначе и не могло быть. Мышцы ног толкнули нас вверх с той силой, с какой толкали всегда на Земле при прыжке на стул. Мы, если можно так выразиться, «отправились в полет» с той самой скоростью, с какой отправлялись на Земле. А вот дальше уже началось другое.

Луна своим притяжением стала замедлять наш подъем. Но замедлять в шесть раз слабее, в шесть раз медленнее Земли. И пока она сумела полностью погасить нашу скорость, мы успели подняться на целых три метра, вместо полуметра на Земле. И если на Земле «взлет» на стул длился всего одну треть секунды, то здесь мы поднимались до потолка две секунды. В шесть раз дольше. А весь наш полет до потолка и обратно занял целых четыре секунды.

Совершать большие прыжки забавно и интересно. Можно было бы, например, спрыгнуть с седьмого этажа дома вниз. Полет длился бы целых пять секунд. За это время можно хорошо осмотреться и принять позу, наиболее удобную для «приземления». Удар о грунт будет такой, как при земном прыжке с крыши трехметрового сарайчика. Если под ногами окажется песок, то прыжок пройдет без ушибов.

Но не думайте, ребята, что на Луне предметы в любом случае должны «приземляться» мягко, не разбиваясь. На Луне они всего лишь медленнее разгоняются при падении. Но если дать им падать с большой высоты, иначе говоря, дать им больше времени на разгон, то в конце концов они могут разогнаться до огромных скоростей.

Если каким-то образом можно было бы, например, сбросить на Луне камушек с высоты в триста километров, то, падая в течение десяти минут, он разогнался бы до скорости километр в секунду! Это скорость ружейной пули! Такой камушек свободно пробил бы целую стопку крепких досок.

Кстати, падающие предметы могут на Луне наращивать скорость беспрепятственно, потому что там нет атмосферы. Конечно, падающие не в нашей «земной комнате», перенесенной на Луну вместе с наполняющим ее воздухом, а «на улице», «под открытым небом».

Представим себе, что мы берем рыхлую ватку, безобидную, нежную пушинку, которую в комнате можно легким дуновением поддуть к потолку. И эту пушинку сбрасываем тоже с высоты в триста километров. Вместе с камушком.

На Земле она, конечно, скоро отстанет от камня и поплывет по ветру. Может быть, только через несколько месяцев она где-нибудь мягко опустится на грунт. Потому что быстро падать ей мешает воздух.

На Луне же, где воздуха нет, пушинка, сброшенная с высоты в триста километров, станет разгоняться рядом с камушком. Через десять минут, подлетая вместе с камушком к поверхности Луны, пушинка тоже будет иметь скорость ружейной пули.

Конечно, пушинка не пробьет доску, как пуля. Слишком мала ее масса. Но если она попадет вам в голову, вы ощутите сильный удар. Шишка обеспечена. Шишка от пушинки!

Вот вам и слабенькое притяжение Луны! Оказывается, и оно способно «делать большие дела». Особенно в безвоздушном пространстве.

Теперь пройдемся мысленно по Луне, посмотрим, как сказалась на лунной природе пониженная тяжесть. Ведь все лунные горы, все лунные горные породы создавались в состоянии «лунной легкости».

Каким должен быть, например, поток застывшей лавы из лунного вулкана? Наверное, он представляет собой твердое, но очень пористое вещество, с большими пустотами внутри. Ведь когда лава была жидкая, она должна была очень сильно пузыриться, как та каша, которая у нас вылезала из кастрюльки.

А как должны выглядеть на Луне горы, пещеры, завалы?

На Земле в груде камней верхние своим весом раздавливают нижние, крошат их, вжимают в грунт. Завал получается плотным, спрессованным. На Луне же все камни как пробка. Они не в состоянии сильно давить. И груда получается рыхлая, полная пустот, проходов, дырок. Наверное, там есть пещеры огромных размеров. Потому что на свод пещеры давит сверху меньшая тяжесть.

На Луне, наверное, можно встретить грозно нависающие утесы. Там могут висеть большие, чем на Земле, сталактиты из застывшей лавы.

В будущем, когда человек начнет осваивать Луну, пониженный вес придаст всем его искусственным сооружениям непривычный для нас, землян, вид. Они будут казаться нам слишком «жиденькими», «легкомысленными», ненадежными.

Мачта высоковольтной передачи окажется сделанной из тонких проволочек. Мост через пропасть поразит нас огромными размерами пролета и своей ажурностью.

Как-то несерьезно будет выглядеть лунный транспорт. Электровоз будет катиться на тоненьких колесиках, которые «вот-вот сломаются». Грузный шагающий вездеход будет переступать на «хилых» тоненьких ножках.

Теперь подумаем, как повлияет пониженный вес на растения, которые «приедут» на Луну с Земли.

Внешний вид растений изменится в тот же миг, как они попадут в условия пониженной тяжести. Их ветви и листья, обычно красиво изгибаясь, свисают вниз под действием своей тяжести. На Луне же они «всплывут» к небу. Растения станут похожими на водоросли в воде. Потому что и в ветвях и в листьях окажется большой избыток упругости. Они выпрямятся, станут «дыбом».


Можно ожидать, что растения на Луне (конечно, в закрытых оранжереях) будут вырастать гораздо более крупными, чем на Земле. В этом будут повинны две причины. Во-первых, прочность стеблей «рассчитана» природой на земной вес кроны растения. На Луне стебли выдержат большую крону. Второе — на Луне, как мы уже говорили, сильнее проявляется капиллярность. Питательные соки из почвы смогут на Луне подниматься по стеблям быстрее, выше, в больших количествах. Наверное, по этим же причинам на Луне будут вырастать и более крупные плоды на растениях.

А теперь поговорим о человеке. Что произойдет с ним, если он долго пробудет на Луне?

Пониженная тяжесть должна сильно изнеживать. Ведь нагрузка на мускулатуру снизится в шесть раз. Вернувшись с Луны на Землю, человек будет испытывать слабость, как будто он много месяцев пролежал в постели.

С этим можно бороться. Например, находясь на Луне, несколько раз в день делать физические упражнения, тренировать мышцы. Но можно поступить иначе. Можно вшить в одежду человека металлические пластинки, чтобы довести его вес до привычного, земного.

Правда, вшивать придется довольно много металла. Прикиньте: человек весил на Земле, скажем, 60 килограммов. На Луне стал весить 10 килограммов. Чтобы довести его вес до нормы, надо добавить 50 килограммов. Но 50 килограммов — лунных. Значит, надо вшить такое количество металла, которое на Земле весило в шесть раз больше. По-земному — триста килограммов! Больше четверти тонны! Если вы подсчитаете, то увидите, что человека надо одеть с ног до головы в броню толщиной в три сантиметра! И только тогда он будет чувствовать себя «как дома».

Но спасет ли такое «чугунное бельишко» человека от изнеживания полностью? А как быть, например, с дыхательной мускулатурой, которая заставляет нас непрерывно вдыхать и выдыхать воздух?

Здесь, оказывается., можно не беспокоиться. Эта нагрузка на Луне останется такой же, как была на Земле. Потому что дыхательная мускулатура преодолевает не вес воздуха, а трение его в бронхах. А это трение на Луне не изменится.

Ну а сердце? Это ведь самый «работящий», самый наш главный орган. Он работает без перерыва всю нашу жизнь. Кровь весома. И, наверно, перекачать один килограмм крови легче, чем шесть килограммов.

Неужели сердце на Луне изнежится, перекачивая облегченную кровь? И человек, вернувшийся с Луны, ослабеет и окажется жалким инвалидом?

Такое опасение высказывают. Но оно сильно преувеличено. Устройство сердца таково, что сердечная мышца резким толчком направляет кровь, заполнившую сердечную полость, почти в обратном направлении. Но только, конечно, уже в другое отверстие. Сердечная мышца преодолевает при этом инерцию крови. Она имеет дело не столько с весом крови, сколько с ее массой. А масса на Луне останется та же, что на Земле.

Кроме того, сердце, вталкивая с усилием кровь в довольно тесные, разветвленные артерии, преодолевает так называемое гидродинамическое сопротивление. Оно также нисколько не изменится на Луне, по сравнению с Землей.

Таким образом, можно надеяться, что нагрузка на сердце на Луне почти не уменьшится и сердце не будет изнеживаться.

Немножко придется, возможно, повозиться с сосудистой системой. Она у человека приспособлена к тому, чтобы в голову, наверх, кровь подавалась сильнее, чем вниз. В ноги она и сама течет под действием тяжести. Из-за этого в момент наступления невесомости у многих появляется ощущение, что они перевернулись вниз головой. Потому что кровь продолжает усиленно подаваться в голову. Получается прилив крови к голове, как бывает, когда висишь вверх ногами.

Вероятно, подобный же эффект, но, конечно, в меньшей степени, может проявиться и на Луне. Первое время, пока организм не приспособится, у некоторых луножителей могут быть головокружения, легкая тошнота. Но потом, когда человек привыкнет, все это должно пройти.

Труднее будет органам пищеварения. Они привыкли к тому, что по ним движется пища, имеющая земной вес. Чтобы «утяжелить» пищу, луножителям, возможно, придется есть кашу с безвредными камнями.

Влияние пониженного веса очень сходно с влиянием невесомости. Но в состоянии невесомости человек находился пока всего лишь несколько дней. За этот срок он не успевал измениться. А ведь на Луне придется жить и работать месяцами. А может быть, и годами. Поэтому придется человеку приспосабливаться к лунным условиям.

Пониженный вес принесет и кое-какие приятные открытия. Например, в спорте.

Сила мышц спортсмена останется земной (если, конечно, поддерживать ее тренировками), а вес тела уменьшится. Человек сможет проделывать гораздо более сложные и интересные движения, чем на Земле. Такие, на которые у него на Земле «силенок не хватает».

Возьмите для начала хотя бы лазание по столбу. На Луне любой человек свободно залезет на столб на одних руках.

Но можно будет проделывать и такие вещи, о которых на Земле вообще не приходится мечтать. Например, летать на крыльях.

Человек привяжет к рукам крылья, как сделал это в древней легенде Икар, взмахнет ими... и оторвется от пола, поднимется к потолку.

Если не верите, подсчитайте сами. На Земле вы вполне можете быстро, рывком поднять на вытянутой руке чемоданчик весом в шесть килограммов. Или быстро взмахнуть им. Значит, сможете на Луне с такой же силой взмахнуть привязанным к руке крылом. Сможете «развить подъемную силу в шесть килограммов». Двумя руками — двенадцать. А больше вам и не надо. Вы на Луне больше десяти килограммов весить не будете. Значит, подъемной силы крыльев хватит на то, чтобы оторвать вас от пола. Ну, а потом не зевайте — махайте крыльями, поднимайтесь выше.

Натренировавшись, вы сможете проделывать в воздухе самые невероятные «фигуры высшего пилотажа». Будете взмывать к потолку, парить, распластав крылья, падать камнем вниз, переворачиваться, делать мертвые петли, бочки, иммельманы, все что угодно. Такие полеты станут на Луне, наверное, одним из самых увлекательных видов спорта. После того, конечно, как построят достаточно большие спортзалы, наполненные земным воздухом. Ведь «на улице» на Луне воздуха нет. Там на крыльях не полетишь.

Учтите, однако, ребята, что у вас на Луне появятся и солидные соперники в полетах. На Луне будут гордыми орлами летать под потолком зала... обыкновенные петухи. На Земле у них для этого силенок не хватает. А на Луне хватит.

А какие огромные пирамиды смогут делать на Луне физкультурники! Если на Земле сильный человек может выдержать на себе троих, то на Луне он выдержит восемнадцать человек! Один ученик сможет держать на себе полкласса!

О прыжках мы уже не говорим. О них пишут и писали в тысячах очерков и книг. И мы уже говорили о них. Добавим только, что на Луне, наверное, появится «художественное прыгание». Ведь даже прыгая с трамплина или батута на высоту в десять метров, мы будем находиться в полете (туда и обратно) целых семь секунд. За это время можно успеть проделать в воздухе целую серию очень эффектных движений.

Но вот с чем получится драма, так это с футболом. Даже если бы построили огромный крытый стадион, в эту игру на Луне играть просто не удастся. По той простой причине, что мяч, посланный ногой футболиста к потолку зала, уйдет на сотню метров ввысь и вернется оттуда только через двадцать секунд. Игрокам придется поминутно присаживаться на скамеечку и ждать, пока мяч к ним спустится с высоты.

Если вы подумаете, то легко рассортируете все спортивные игры на те, которые будут пригодны для Луны, и те, которые там станут невозможны. Заодно вы придумаете и десятки новых игр, в которые можно будет играть только на Луне. Конечно, на крытых стадионах.

Вы легко представите себе, что будет делать в лунных условиях жонглер, цирковой артист, балетный танцор. В чем пониженный вес им поможет. В чем станет препятствием.

И чем больше вы будете думать, тем яснее вам станет, что понижение тяжести очень многое меняет вокруг нас. Многое становится удобнее. Но все же гораздо больше это влечет за собой неудобств.

Отнеситесь к этому обстоятельству внимательно, когда соберетесь лететь на Луну.

«В шесть раз легче» — это очень тяжело.