На Земле уже отцвели сады, уже отколосились поля, сентябрь уже хмуро проморосил дождями, а станции все еще плыли к загадочной планете. И огромные чаши антенн Центра дальней космической связи пятый месяц следили за двумя каравеллами.

— «Девятая» вошла в окрестности Венеры, — прозвучало наконец 20 октября в динамиках Центра.

В. Шурлыгин ТАЙНА УТРЕННЕЙ ЗВЕЗДЫ

— Проверить работу бортовых систем! — приказал Главный конструктор автоматических станций.

За 136 суток космического перелета Центр 89 раз выходил на связь с «Девятой». 89 раз на самых точных ЭВМ обрабатывались данные телеметрии, уточнялись параметры движения. Теперь все нужно было проверить в последний, 90 раз. И от этой проверки зависела судьба экспедиции. Самой необычной из всех экспедиций, которые когда-либо отправлялись на Венеру.

— Ретранслятор в норме!

— Спускаемый аппарат — в норме!

— Парашютная система — в норме!

— АТК — в норме!

— Временное запоминающее устройство — в норме!

«В норме! . . В норме! . . В норме! . .» — десятки голосов сливались в один, мощный голос Центра. Земля впервые готовилась вывести на орбиту «утренней звезды» две тяжелые автоматические станции, отделить от АМС спускаемые аппараты, обеспечить их мягкую посадку и получить первое в истории изображение поверхности Венеры.

Таких сложных задач еще не решал никто. Никто даже не знал, как их надо решать. Ведь посадку на планету можно сравнить с погружением в океан на 900-метровую глубину и одновременно — в жерло действующего вулкана. И вот в такое пекло межпланетная станция нового типа — «Венера-9» — должна была первой отправить своего разведчика — спускаемый аппарат уникальной конструкции.

— Поправки в программно-временное устройство введены, — доложили баллистики.

Осталось только ждать. За двое суток до посадки, 20 октября, спускаемый аппарат отделился от станции. Некоторое время они плыли почти рядом. Потом «Девятая» перешла на орбиту первого искусственного спутника Венеры. Сложный маневр станция выполнила по команде бортового программно-временного устройства.

22 октября спускаемый аппарат вошел в атмосферу Венеры. Внешне он напоминал шар, опоясанный металлическим кольцом. Полусферы шара оберегали научную аппаратуру от высоких температур. При подходе к облачному слою полусферы шара были автоматически отстрелены. Аппарат ощетинился антеннами и датчиками. Он начал передавать информацию на спутник. Со спутника данные транслировались на Землю. «Связной» исследовал микропроцессы в атмосфере, а спутник АМС «Венера-9» изучал глобальные явления в окрестностях Венеры и выполнял роль ретранслятора.

Поверхность «утренней звезды» с каждой минутой приближалась. Уже отстрелены парашюты, уже аппарат «держит» только аэродинамический щиток. Но скорость очень велика. Удар! Металлическое кольцо, расположенное под днищем аппарата, словно амортизатор, погасило энергию толчка. Межпланетный разведчик стоял на поверхности Венеры. И вокруг него громоздились. . . камни. Они изваяниями темнели на экранах телевизоров Центра, и дальше, за ними, виднелась узкая полоска горизонта! Это была сенсация. Никто не ожидал увидеть камни на Венере — точь-в-точь такие, как на Земле. Каменная россыпь, по мнению ученых, представляла молодой горный ландшафт. С представлением о венерианской пустыне пришлось расстаться. Новые данные о физических свойствах и характере грунта стали энциклопедическим фактом. Анкета Венеры заполнялась с невероятной быстротой. Еще спускаемый аппарат «Венеры-9» продолжал передачу, а «Венера-10» уже входила в окрестности планеты. 25 октября от станции отделился новый разведчик. Он совершил посадку в 2200 километрах от места работы первого автомата, и на экранах Центра снова появились камни. Но они были не такие острые и огромные, как в первом квадрате. Камни напоминали блины, между которыми темнела остывшая лава или осыпь выветрившихся пород. Второй квадрат был явно типичен для старых горных образований.

— Плотность грунта на Венере ниже земной, — сказал один ученый, рассматривая фотографии.

— И, видите, блеск камней сравним с блеском кольца спускаемого аппарата. Значит, их поверхность относительно чистая, не покрыта пылью, — добавил второй.

— Но в просветах между камнями поверхность темная, — возразил третий.

В советском Центре дальней космической связи спорили ученые. Части антенны ловили слабые сигналы с первых венерианских спутников. Они рассказывали о сложных процессах, происходящих в окрестностях «утренней звезды», в ее атмосфере. Эта информация была крупинками тайны возникновения и развития Солнечной системы, нашей голубой планеты. Ученые знали: без этих «крупинок» невозможно познать прошлое, предсказать будущее. Ученые составляли анкету мира. Девятая и десятая автоматические межпланетные станции серии «Венера» открывали в этой анкете новую страницу.



Ю. Коматовский

ТАМ,
ЗА ОБЛАКАМИ

И вот в 1961 году в далекое космическое путешествие к Венере отправилась автоматическая станция. За ней последовали другие. И с каждым стартом накапливались новые сведения, расширялись наши знания о космической соседке. Восемь автоматических станций, запущенных с 1961 по 1972 год, рассказали о таинственной планете очень много. Так, стало известно, что давление на поверхности планеты 93 атмосферы при температуре в 470 градусов. (Не скажешь, что гостеприимная планета!)

Был выяснен и состав венерианской атмосферы. Она почти на 97 процентов состоит из углекислого газа. Два процента составляет азот, еще меньше водяного пара и совсем мало кислорода — десятая доля процента. Обнаружен в атмосфере и аммиак. Знание состава атмосферы позволило судить и о недрах, так как газовое покрывало планеты возникло в результате выделения газов из ее недр.

Вымпелы, установленные на борту автоматической станции «Венера-9»

Станция «Венера-8» рассказала о грунте планеты. Он оказался похожим на земные граниты, только его плотность была меньше. Так как космические аппараты опускались на ночную и дневную стороны таинственной планеты, то можно было судить и об освещенности на ней.

Было выяснено, что, несмотря на толщу облаков, солнечные лучи достигают поверхности планеты и на ней тоже есть смена дня и ночи.

Но ученым нужно было не только «потрогать», но и увидеть далекую планету. Они сознавали всю трудность поставленной задачи и создали космический аппарат нового поколения. О том, насколько это была сложная задача, можно судить хотя бы уже по тем проблемам, с которыми столкнулись специалисты, разрабатывающие «глаза» аппарата. Ведь телефотометрам — так называют панорамные телевизионные камеры с оптико-механической разверткой — предстояло работать в таких условиях, где расплавились бы свинец, олово, цинк! А учтите еще и высокое давление!

Все это требовало применения высокопрочного стекла, способного сохранить в тяжелых венерианских условиях прочность и оптические свойства. Нужно было создать и уплотнения между стеклами и корпусом телефотометра. А это усложняется еще тем, что из-за разного коэффициента линейного расширения металла и стекла возникали микротрещины, через которые раскаленный газ мог попасть внутрь посадочного аппарата и вывести из строя его аппаратуру. Конструкторам пришлось применять двойное уплотнение из специального сплава, разработать для него канавки специальной сложной конфигурации.

Венерианский пейзаж, переданный «Венерой-9».

И это лишь один пример, а сложных проблем были десятки.

В июне 1975 года короткое сообщение ТАСС оповестило весь мир о том, что в соответствии с программой исследования космического пространства и планет Солнечной системы в Советском Союзе произведен запуск межпланетной станции «Венера-9». А через несколько дней в сторону «планеты загадок» ушла еще одна станция — «Венера-10». Станции, как и все их предшественницы, включились в работу, собирая информацию о космическом пространстве, уже в пути.

Четыре с половиной месяца длилось путешествие по космической трассе протяженностью более 300 миллионов километров. 22 октября 1975 года «Венера-9» прибыла в район своего назначения и вышла на эллиптическую орбиту вокруг планеты. «Утренняя звезда» приобрела свой искусственный спутник, в задачу которого входили сбор и передача на Землю данных об атмосфере, облаках, магнитном поле, о том, как ведут себя в окрестностях планеты потоки солнечных частиц — солнечный ветер.

В этот же день в атмосферу планеты вошел спускаемый аппарат станции. Он отделился еще два дня назад и шел к цели своим путем, но его подготовка к посадке началась за несколько суток. Чтобы выдержать ужасный жар планеты, спускаемый аппарат требовалось «заморозить». Через находившийся в тени радиатор «космический холод» проникал в аппарат и за пять дней до финиша довел его температуру до минус пяти градусов.

Спускаемый аппарат вошел в атмосферу с огромной скоростью — 10,7 километра в секунду. В верхних слоях атмосферы он затормозился — его скорость упала примерно в сорок раз. На высоте около шестидесяти километров в дело вступили парашюты. Не прекращая передавать информацию, спускаемый аппарат прошел облачный слой.

Десять километров продолжался спуск на парашютах. Затем они были отстрелены и в дело вступил тормозной щиток — круглый металлический диск, напоминающий вывернутый зонтик. Такое устройство применялось впервые. И оно себя полностью оправдало. Скорость посадки при помощи щитка выше, чем при парашютировании, и спускаемый аппарат не успевает разогреться в венерианской жаре, а значит, и работает дольше. Правда, посадка происходит более жестко, но удар о поверхность принимает на себя специальное металлическое кольцо, укрепленное в нижней части спускаемого аппарата.

Через две минуты после посадки началась передача на Землю венерианского пейзажа. Репортаж с планеты велся 53 минуты.

Веками пытался человек сбросить с Венеры покрывало тайны, заглянуть под скрывающие ее облака. И вот — свершилось! «Венера-9» передала снимок с места посадки. На нем нет ни озер расплавленной магмы, ни дымящихся вулканов, нет и ожидаемого мрака. И это особенно интересно. Ведь до этого ученые считали, что из-за рассеяния света облаками на Венере днем темнее, чем у нас, на Земле, в сумерки. Но это была приятная ошибка, так как съемка ландшафта упрощалась, никакой подсветки не потребовалось. А раз так — значит, облака у планеты довольно прозрачные.

Качество полученной панорамы было настолько хорошим, что не потребовалось никакой дополнительной работы над снимками. Вечером того же дня их увидели миллионы телезрителей, а на следующий день — и читатели газет.

Через три дня после финиша «Венеры-9» в другом районе планеты совершил посадку спускаемый аппарат станции «Венера-10». 65 минут велся репортаж с планеты. На столы ученых лег второй снимок венерианского ландшафта. Впервые в двух расположенных в 2200 километрах один от другого районах планеты были проведены практически одновременно измерения и съемка ее поверхности.

Места посадки обоих аппаратов были выбраны на освещенной стороне планеты и с Земли не были видны. Поэтому передача информации шла с ретрансляцией. Сначала она в закодированном виде передавалась по радио на искусственные спутники Венеры, а затем, с помощью их более мощных передатчиков, уже на Землю. Вот они, снимки «таинственной планеты», лежат на столах исследователей. Пусть пока это два крошечных участка соседней планеты но и они уже могут рассказать о многом.

На снимках камни. Крупные и мелкие. Они окружают аппарат со всех сторон. По земной терминологии — это «глыбовая россыпь». Здесь камни неровные, с острыми ребрами — они явно молодые. Их еще не успело «сгладить» время. Что породило их? Возможно, выбросы, возникающие при образовании кратеров от падающих на планету метеоров. Возможно, разбушевавшиеся вулканы (некоторые ученые считают, что вулканическая деятельность на «планете загадок» в сорок раз выше, чем на Земле). А может, «венеротрясения» или разломы ее коры? На этот вопрос ученым еще предстоит найти ответ. Вполне вероятно, процесс, который порождает такие камни, действует и по сей день. Тогда Венера — живая планета,

Вторая станция засняла пейзаж, характерный для старых горных образований. Здесь камни не острые, а напоминают блины. Между ними темнеют участки застывшей лавы, а может быть, осыпь выветрившихся пород. Что сгладило их края? На Земле это делают влага, ветры и смена температуры. На Венере жидкой воды нет. Правда, раскаленный воздух, содержащий пары различных кислот, достаточно агрессивен. Могут скруглять их края и сильные ветры, зарегистрированные спускаемым аппаратом «Венеры-10».

Очень интересные снимки, и нужно еще время, чтобы извлечь из них всю информацию, связать ее со сведениями, полученными другими приборами.

Облака Венеры. Они не только скрывают лик планеты, но и сами не менее загадочны. Уже давно астрономы заметили их движение. И сразу же отметили странность их перемещения. Отдельные образования появляются на одной и той же части диска с периодом в четверо суток. Сама планета вращается в десятки раз медленнее. Есть ли закономерность в их движении? Мы знаем, что на Земле перемещение облаков связано с воздушными потоками в атмосфере. Проследить такую же связь и на Венере — необычайно интересная задача.

Не так давно, по пути к Меркурию, мимо Венеры пролетел американский космический аппарат «Меркурий-10». Он передал снимки облачного покрова планеты. На них видна структура облаков. Но это было лишь несколько снимков. Естественно, с искусственных спутников, виток за витком облетающих планету, можно собрать более обширную информацию.

На первых снимках, сделанных с расстояния более 1500 километров, видно, что облака вытянуты в экваториальном направлении. Дальнейшая съемка, постоянное наблюдение облачного покрова планеты, его структуры и температуры позволят получить крупномасштабные картины облаков.

Сейчас труженики космоса — станции «Венера-9» и «Венера-10» — несут свою научную вахту около «утренней звезды». Они передают на Землю информацию, которая поможет раскрыть загадки таинственной планеты.

Ю. Коптев ЗАВОДЫ НА ОРБИТЕ

Космос заново открыл нам Землю. Межпланетная пустота, лишенная тяжести, может совершить не меньшую революцию в наших представлениях о свойствах веществ и материалов. Мы добывали и изготавливали их сотни лет, не подозревая, что свойства эти во многом диктуются земной тяжестью и могут меняться в фантастических пределах, если человек перенесет свои мастерские ближе к звездам.

Летчик-космонавт В. Кубасов

И вот 12 апреля 1961 года гражданин Советского Союза летчик-космонавт Юрий Гагарин первым из людей ступил на «берег невесомости». Девяносто минут провел он в мире, где нет ни низа, ни верха; мире, где отсутствует вес.

Сначала робко, а затем все смелее, человек стал обживать новую для себя стихию — космос. Заатмосферные полеты становятся все более и более продолжительными. И вот уже появились долговременные внеземные лаборатории — орбитальные станции.

Стало очевидным, что человек может приспособиться к условиям космоса. Теперь появились другие вопросы: а нельзя ли заставить невесомость, межпланетную пустоту служить людям, создать «космические заводы»? Такие станции, весом в сотни тонн, с экипажами, насчитывающими десятки людей, удобнее всего собирать на орбите. Для этого в космосе нужно уметь сваривать и паять, резать и обрабатывать.

В октябре 1969 года первую в мире сварку и резку металлов провели на корабле «Союз-6» В. Кубасов и Г. Шонин. В последующие годы на Земле и в космосе исследовались особенности этих процессов, способы расплавления металлов, создавалась специальная аппаратура, которая в дальнейшем должна помочь нам не только паять, варить и резать, но и обрабатывать детали, производить особо чистые вещества. Откуда же взять энергию для этих технологических операций?

В космосе дорог каждый грамм веса бортовой аппаратуры, поэтому естественным было решение использовать бесплатный источник энергии — Солнце. И вот ученые сконструировали экспериментальную установку, состоящую из параболического зеркала и вакуумной камеры. Сквозь кварцевое окно от зеркала на свариваемые металлические пластинки падал сконцентрированный луч света. Оказалось, что такой луч, даже при солнечной радиации, в три — четыре раза меньшей, чем за пределами атмосферы, способен сваривать детали из нержавеющей стали и титановых сплавов.

Пока сделаны только первые шаги, а фантазия инженеров-технологов уже видит заводы на орбите. Как считают специалисты, космос станет самой большой мастерской. Здесь перед учеными, конструкторами и инженерами открываются захватывающие перспективы — творить в совершенно иной среде, в условиях абсолютного вакуума, мощных потоков тепла, идущих от Солнца, и низких температур в тени. Но основное и принципиально новое условие — невесомость. Сейчас еще трудно предсказать все ее преимущества. Пройдет много лет, пока мы научимся полностью использовать ее. Но и сейчас уже можно утверждать, что откроются поистине фантастические перспективы.

Многие материалы в расплавленном состоянии реагируют со стенками тиглей, форм, огнеупорной облицовкой печи. В результате расплав пачкается, в него попадают примеси. В то же время в технике с каждым годом все больше возрастает потребность в сверхчистых материалах. Как же их получить?

В земных условиях металл можно «подвесить» в сильном электромагнитном поле. Под действием тока высокой частоты металл удерживается и расплавляется в незримой паутине магнитных силовых линий. Здесь нет ни тиглей, ни нагревательных печей. Но, к сожалению, так удается получать только граммы сверхчистых материалов — большой вес электромагнитному полю не удержать, гравитационные силы окажутся сильнее. Кроме того, этим способом удается переплавить далеко не всякий материал.

В космосе, где царит невесомость, достаточно большие количества расплава могут висеть в пространстве. Здесь не надо ни тиглей, ни форм для литья. Электромагнитное статическое поле будет придавать расплаву нужную форму и сглаживать неровности поверхности. Последующие шлифовка и полировка будут не нужны. А плавить материалы можно либо при помощи солнечных печей, либо обычным нагреванием.

Сейчас очень нужны стекла на основе окислов титана, циркония, гафния. А на Земле их получить невозможно, так как тиглей, способных выдержать высокие температуры, при которых варятся такие стекла, нет.

Производство стекла в космосе позволит не только получать абсолютно чистые, без примесей, стекла, но и создавать новые их сорта с более высокими оптическими свойствами, чем у полученных на Земле. Будут созданы зеркала, линзы, призмы с уникальными свойствами. Причем технологические возможности их «космического» изготовления очень перспективны. Например, здесь нет ограничений в размере линз и зеркал для телескопов. Мы можем делать их такими большими, что на Земле они просто треснули бы от собственного веса.

Земные условия не позволяют получать и большие, не имеющие дефектов полупроводниковые кристаллы. А дефекты — это снижение качества не только самих кристаллов, а и изготовленных из них приборов. Правда, с помощью некоторых ухищрений удается получать бездефектные кристаллы, но это достигается дорогой ценой. Невесомость и космический вакуум помогают получить большие кристаллы «неземной чистоты» с нужными ученым свойствами. Это уже подтверждают опыты, выполненные в космосе. Так, на орбите были получены монокристаллы некоторых полупроводниковых соединений, по качеству, а иногда и по размеру превышающие полученные в земных лабораториях. Пусть их еще мало, но ведь это только начало.

Когда на земле плавят материалы, имеющие различный удельный вес, они зачастую расслаиваются. Более тяжелые оседают на дно, легкие — всплывают. Получить их равномерную смесь не удается. В космосе нет силы тяжести, все материалы весят одинаково и не спешат «отмежеваться» друг от друга. Здесь можно получать их равномерное перемешивание.

Благодаря такому «пренебрежению к весу» в невесомости можно получать необходимые в технике композиционные материалы — легкие металлы с наполнителем, волокнами из более прочных материалов. А за «композитами», по мнению специалистов, большое будущее.

Примерно триста лет назад профессор Флорентийской академии Эванджелиста Торричелли открыл... пустоту — вакуум. Это открытие сыграло в технике огромную роль. Без изучения вакуума, без понимания его физики невозможно было бы создать паровые машины и двигатели внутреннего сгорания, не была бы создана электроника. И если относительный вакуум, полученный людьми на Земле, положил начало эпохе механических машин и электронных ламп, то какая же возможность откроется при освоении безграничных просторов космоса!

Без преувеличения можно сказать, что своим бурным развитием сверхзвуковая авиация, ракетная и космическая техника обязаны таким металлам, как вольфрам, титан, ниобий, молибден. Они сочетают в себе жаропрочность, тугоплавкость, коррозийную стойкость. Но у них есть большой недостаток. Во время их обработки при повышенных температурах они реагируют с воздухом, окисляются, что не только ухудшает их свойства, но и приводит к потере материала. Как же быть, ведь ковку и прокат, например, вольфрама следует проводить при температуре 1500—1600 градусов, а он окисляется уже при пятистах?

Металлурги стали строить на заводах цеха, заполненные инертным газом, в которых приходится работать в специальных скафандрах — пневмокостюмах, — защищающих рабочих от жары и обеспечивающих их воздухом. В таких цехах есть все необходимое для горячей обработки: молот, прокатный стан, пила, различные печи, нагревающие металлы до таких температур, при которых они становятся податливыми для обработки.

Однако, как показывает опыт, инертные газы не очень чисты, в них остается кислород, который хотя и в меньшей степени, но все же окисляет металлы. Можно, конечно, ввести дополнительную очистку газа, но это значительно удорожит производство.

А что, если работать в вакууме? Здесь возникает другой вопрос: как поместить в пустоту прокатный стан, имеющий в высоту до восьми метров? Для такого агрегата потребуется вакуумная камера в 250 кубических метров! Чтобы откачать такой объем, нужны необычайно мощные вакуумные установки. И все же по такому пути идут.

Можно пойти и по другому пути — поместить в вакуум лишь рабочую часть агрегата — валки. Это трудная, но вполне выполнимая задача. И она успешно решена, заводы с таким оборудованием есть.

Сейчас все большее и большее применение находят «сэндвичи» — слоистые материалы, в которых отдельные слои различных веществ прочно соединены между собой. Применение таких сложных композиций, а в них иногда насчитывается по три — четыре слоя, помогает экономить до 80 процентов дорогостоящих металлов. Например, в промышленной химической аппаратуре некоторые детали работают в агрессивной, разрушающей большинство материалов среде. Поэтому их изготовляют из серебра, титана, никеля. Но изготовлять из них целые, иногда очень большие детали — расточительство. Поэтому из них делают лишь тонкую поверхность, соприкасающуюся с агрессивной средой, а остальную часть — из дешевых сортов стали.

Такое объединение позволяет получать не только простое механическое соединение двух веществ, а совершенно новый материал, со свойствами, которыми не обладала ни одна из его составляющих. Так, серебро со сталью становится твердым и стойким против большинства химических реактивов.

Но как соединить отдельные вещества вместе?

Можно их сваривать, наплавлять, производить горячую прокатку. Однако желаемый результат получить можно не всегда. Ведь главное условие получения прочных слоев — чистота соприкасающихся поверхностей. Но какая может быть чистота, если все процессы создания «сэндвичей» проводятся на воздухе, где большинство материалов окисляется?

Однажды один из космических экспериментов чуть не сорвался — космонавту не удавалось открыть люк космического корабля, чтобы выйти в открытый космос. Это произошло из-за того, что металлические детали люка, потеряв в космической пустоте обычную защитную окисную пленку, приварились друг к другу. Пришлось потратить немало сил, чтобы открыть непослушный люк.

Вначале это рассматривалось только как нежелательное явление. Но оно таило в себе и замечательные возможности для создания «сэндвичей», ведь это открывало возможность сваривать любые материалы, даже неметаллы с металлами. Чистые поверхности, образующиеся при обработке в вакууме, позволяют создавать композиции высокого качества. Они настолько прочны, что рвутся не по месту их соединения, а по более слабому материалу.

Для ряда металлов обработка в вакууме вообще единственный метод получения из них изделий.

Рений — еще один «космический» материал. Он необычайно тверд, и его обработка сложна. При небольшой деформации рений упрочняется, и его твердость возрастает. Его приходится отжигать при 1800 градусах. Но на воздухе рений окисляется и разрушается, а таких отжигов в процессе работы приходится проводить зачастую не один десяток.

Не удивительно, что этот редкий в природе металл после обработки — например, получения поковок или проката — увеличивается в цене втрое. Если же его обрабатывать в вакууме, то металл ведет себя хорошо, становится податливым при обработке. Отпадает необходимость в промежуточном отжиге.

Итак, обработка в вакууме необычайно нужная и важная операция. Но все приспособления для нее сложны и дороги. Однако глубокий вакуум, столь необходимый для производства, находится рядом.

Нашу планету окружает плотная атмосфера. Для нас, жителей Земли, это одеяло играет немаловажную роль: оно защищает нас от губительного космического излучения. Но оно же мешает технологам. Им приходится при помощи хитроумных насосов, ценой огромных усилий создавать хороший вакуум. На космических орбитах создавать пустоту не надо — она здесь всегда «в избытке». На высоте 500 километров давление во много раз ниже того, которое мы получаем сейчас искусственно. А раз так, значит, за бортом космической станции можно разместить оборудование для обработки материалов и создания новых, необходимых технике сложных композиционных материалов.

Энергией снабдит Солнце. Параболическое зеркало диаметром в сто метров способно дать «космическому заводу» мощность в одиннадцать тысяч киловатт. Кусок меди весом в два килограмма в его фокусе расплавится за одну секунду! И это не удивительно, ведь температура там около трех — четырех тысяч градусов.

Полученный на орбите материал на грузовых ракетопланах будет доставляться на Землю. Специалисты подсчитали, что «крылатые ракеты», способные многократно стартовать в космос, снизят стоимость полетов в десять раз. И это не только мечты, это наше ближайшее будущее.

Орбитальные заводы наверняка окажутся загруженными до предела, ведь преимущества космической технологии очевидны, чтобы ими можно было пренебречь. Производство же материалов, которые никакими способами не могут быть получены в земных условиях, вообще снимает вопрос об их стоимости.

Еще в прошлом веке алюминий, который получают из глинозема, то есть в полном смысле этого слова «валяется у нас под ногами», считался драгоценным, настолько трудно его было извлекать из породы. Но шли годы. Электрическая энергия стала дешевой, и алюминий начали получать электролитическим путем. Его цена упала настолько, что сейчас из него делают кухонную посуду.

В невесомости нет надобности создавать громоздкие конструкции. Здесь можно использовать ажурные сооружения, которые на Земле разрушились бы от собственного веса. А раз так, то можно строить из пористых материалов.

В лабораториях получают пену из некоторых металлов, пропуская через них газ. Например, из алюминия. Но пеноалюминий не очень прочен, так как в нем пустоты соединяются между собой. Такой материал скорее напоминает губку. В космосе, в невесомости, пузырьки не будут сливаться — и пеноалюминий станет пористым, увеличится его прочность.

Заводы на орбите могут превращать в пену любой материал. А это приведет к новой технической революции, откроет широкие возможности для конструкторов. Таким путем можно получать сталь, в которой будет 87 процентов газов. «Пеносталь» будет плавать в воде и в то же время ничего не проиграет в прочности. Не стоит говорить, что такой материал даст самолетостроению, машиностроению, строительному делу.

Создавать пеноматериалы несложно. Пусть у нас есть камера с расплавленным материалом. В нее подается инертный газ. Получается нечто вроде закупоренного шампанского. Теперь откроем люк в космос: давление в камере резко упадет, и пузырьки газа выделятся из расплава. Получившаяся пена тут же застынет, образуя пенометалл, в котором пузырьки будут распределены равномерно.

Можно расплавленный металл и газ подавать в камеру одновременно, через специальные отверстия, соответствующие профилю получаемого изделия. Так удастся получать элементы конструкций, из которых потом будут собираться те или иные механизмы или строения.

В вакууме многие органические вещества вспучиваются. Так ведет себя и полиуретан. А он очень хороший теплоизолирующий материал. Из пенополиуретана делают изоляционные покрытия, перегородки. На ракете-носителе «Сатурн» вместо алюминия, применяемого для тепловой изоляции топливных баков, были применены пенопласты. Это сэкономило почти полтонны веса. Есть и еще преимущество: в отличие от резины при низких температурах пенопласты не теряют своей упругости и могут эффективно работать для гашения шумов и вибрации.

Самое же главное их достоинство состоит в том, что их можно приготовлять прямо в космосе, достаточно взять на орбиту баллончик с пластиком. Здесь даже газ-наполнитель не нужен: выходя из баллончика, пластик будет вспениваться. Этот способ уже опробован, правда, на Земле. В камере на ткань, покрывавшую будущее кресло, нанесли тонкую пленку специального пластика. При снижении давления пластик вспенился и образовал толстый слой покрытия. Подобным методом можно в космосе готовить не только мебель для станций, но и амортизаторы, перегородки, теплоизоляционные плиты.

Вспенивающиеся пластмассы могут сыграть в истории освоения космоса особую роль, так как станут надежной защитой кораблей и орбитальных станций. Стоит метеору нарушить герметичность наружного слоя их обшивки, как пластик, вспенясь, закроет отверстие. Полиамидная масса способна практически мгновенно залатать обшивку. Естественный солнечный нагрев починенного места будет только ускорять ремонт.

Но и это еще не все, что умеет делать пустота и невесомость.

Знаете, как раньше делали дробь? С высокой башни через сито лили расплавленный свинец. Пока капли достигали земли, они превращались в дробинки. Какие же силы «обкатывали» их?

Во время одного из телевизионных сеансов с орбиты космонавты В. Севастьянов и П. Климук показывали, что получится, если в космическом корабле разлить воду. Благодаря невесомости капли свободно плавают по кораблю, а силы поверхностного натяжения стремятся сделать из них идеальные сферы. Эти же силы заставляют капельки расплавленного металла при остывании превращаться в дробь.

Конечно, вряд ли кто будет в космосе делать дробь — это слишком дорого. А вот о сверхточных подшипниках стоит подумать. В земных условиях изготовить шарики, отклоняющиеся по форме на миллионные доли процента, нельзя ни одним из известных способов. Машиностроению же они очень нужны. Они нашли бы применение в поворотных механизмах больших телескопов и радиолокаторов, в крыльях самолетов, изменяющих во время полёта геометрию крыла, и т. д. Такие шарики не только должны служить дольше обычных, но их можно сделать из сверхпрочных металлов и сплавов, плохо поддающихся обработке.

Можно наладить и производство полых шариков. Вставить одну трубку в другую, по внутренней подавать газ, а по внешней — расплавленный металл — и «пускать пузыри». О таких шариках приходится только мечтать. Сейчас их сваривают из двух половинок, но слабым местом в них остается шов. «Космические» пустотелые шарики будут необычайно прочными и надежными, а это откроет им путь в авиастроение — они будут, например, прекрасно работать в подшипниках, на которых вращаются роторы больших вертолетов.

Но в космосе можно получать не только шарики. Расчеты показывают, что там можно выдувать огромные оболочки, до десяти метров в диаметре. Из таких оболочек прямо на орбите можно строить станции, наращивая один пузырь-отсек на другой. В таком сооружении не будет ни швов, ни стыковочных соединений. В полученных таким образом отсеках можно располагать жилые помещения, лаборатории, хранилища.

Можно пленки выдувать на каркасы — отсеки. Тогда жилища будут иметь более привычную нам форму — квадратную.

Но мы, кажется, увлеклись проектами. Когда же это произойдет?

Специалисты считают, что уже на современном этапе развития космонавтики можно и нужно осваивать производство в космосе отдельных уникальных материалов. Возможно, это будут заводы без потолков и крыш — «рой» летящих по орбите устройств, соединенных между собой и с жилыми помещениями ажурными переходами. Может, они будут иметь совсем иной вид. Пока существуют только проекты. Но вполне вероятно, что мы с вами станем свидетелями их воплощения в жизнь.

А. Антрушин ТАЙНЫ ПЛАНЕТ - ВЕЛИКАНОВ

Для невооруженного глаза Юпитер— это яркая желтая звезда, блеском своим затмевающая все звезды и планеты, за исключением Луны и Венеры. По объему и массе великан превосходит все остальные восемь планет Солнечной системы, взятые вместе. Его поверхность превышает земную в 122 раза, а внутри Юпитера хватило бы места для тысячи земных шаров...

В телескоп Юпитер выглядит полосатым эллипсом — всю планету перепоясывают разноцветные полосы, параллельные экватору. Ученые уже давно догадывались, что такое прямолинейное движение облаков зависит от постоянного направления могучих ветров в этом фантастическом мире. Но почему светлосерые полосы перемежаются желтыми, оранжевыми и красно-коричневыми — они так и не находили ответа.

По своей форме Юпитер похож на тыкву. При быстром вращении (юпитерианские сутки короче десяти часов!) и мощной газовой оболочке центробежная сила как бы растягивает гигант в ширину — у него экваториальный размер на девять тысяч километров больше полярного. Такая форма планеты наводила на мысль, что на Юпитере плотность вещества быстро возрастает от поверхности в глубину. А поскольку средняя плотность Юпитера только в 1,3 раза больше плотности воды, то его верхние слои должны быть легким газом. Однажды Юпитер затмил далекую звезду, лучи которой пронизали атмосферу планеты и дали ученым возможность сделать спектральный анализ. Астрономы узнали, что Юпитер укутан водородом и гелием. Других газов — аммиака и метана— оказалось мало.

А каково внутреннее строение Юпитера? Ученые пытались создавать самые разные модели планеты. Голландский ученый Вильд, например, был убежден в том, что планета-гигант имеет твердое ядро, над которым простирается огромный слой спрессованного льда, содержащего весь кислород этого мира. А над грандиозной ледяной пустыней поднимается водородно-гелиевая атмосфера толщиной 13 000 километров...

Однако самые остроумные догадки— это еще не истина. Нельзя раскрыть сокровенные тайны далеких планет, разглядывая их в телескопы с поверхности Земли.

ОПАСНОСТЬ БЫЛА ПРЕУВЕЛИЧЕНА

В марте 1972 года с американского космодрома поднялась в небо ракета. Она разогнала легкий межпланетный аппарат «Пионер-10» до такой высокой скорости, чтобы автомат мог долететь до Юпитера за 21 месяц.

В июле того же года «Пионер» вошел в царство маленьких планеток — в зону Пояса астероидов между орбитами Марса и Юпитера. Путь космической станции был проложен вдали от крупных известных науке небесных глыб, но ничего нельзя было предпринять против столкновения «Пионера» с миллионами обломков и крупинок, летящих со скоростью в десятки километров в секунду...

На преодоление этой каменной лавины шириной 280 миллионов километров разведчику понадобилось 175 дней. Он благополучно прошел Пояс, хотя и заставил специалистов поволноваться. Бортовые приборы зарегистрировали сотни ударов песчинок. Будь это «горошины», путешествию «Пионера», вероятно, тут же и пришел бы конец. Но аппарат летел дальше, а ученые сделали вывод. В Поясе астероидов гораздо меньше опасных для автоматов частиц, нежели ожидали. И в будущем, когда к далеким планетам полетят пилотируемые корабли, межпланетный «мусор» не явится для них препятствием.

ВСТРЕЧА С ГРОМОВЕРЖЦЕМ

В декабре 1973 года, пролетев миллиард километров, «Пионер-10» сблизился с Юпитером. Но еще задолго до подлета к планете он сообщил на Землю, что встретился с сильной «ударной волной». Это был передний край столкновения быстрых заряженных частиц, излучаемых Солнцем (так называемый «солнечный ветер»), с мощным магнитным полем Юпитера.

С расстояния в два с половиной миллиона километров началась передача цветных изображений планеты. На экранах в Центре управления полетом в Пасадене (Калифорния) перед операторами развернулась удивительная панорама приближающегося гиганта. Темно-серые туманные шапки полюсов постепенно переходили в яркие концентрические полосы, среди которых пылало пожаром знаменитое «Красное пятно», открытое итальянцем Кассини еще в 1672 году.

Все ближе цель полета, и все больше растет тревога ученых за судьбу их детища. «Пионер» приближается к таинственной планете в плоскости магнитного экватора и таким образом продолжает погружаться на рискованную глубину в поясе радиации. В течение часа пребывания в наиболее интенсивной зоне радиации аппарат получил такую дозу облучения, одна тысячная доля которой смертельна для человека. На корпусе возник электрический заряд напряжением 4000 вольт. Замолкли некоторые приборы, хотя самые чувствительные из них выключились автоматически.

Сигналы, принимаемые на Земле, стали совсем слабыми. А ведь даже перед входом «Пионера» в радиационный пояс Юпитера мощность сигналов, доходящих до антенны Центра управления полетом, была только 0,00000000000000001 ватта. Если столь ничтожную энергию можно было бы копить 19 миллионов лет, то и в этом случае маленькая елочная лампочка смогла бы гореть в течение только одной тысячной доли секунды!

На расстоянии 131 220 километров (ближе разведчик не подлетал) в поле зрения приборов была освещенная половина диска планеты... Бомбардируемый двумя миллионами атомных частиц на квадратный сантиметр корпуса в секунду, «Пионер» уцелел чудом. Выйдя же из «горячей» зоны, разведчик постепенно ожил, вернулись в строй действующих почти все его измерительные приборы, и люди в Центре управления с облегчением следили на экранах за пестрой планетой, медленно уплывавшей в черную бездну неба.

АЭС и ЭВМ

На орбите Юпитера солнечные батареи давали бы слишком мало электрической энергии (в 27 раз меньше, чем на орбите Земли). Вот почему на борту «Пионера» установлены и работают независимые от внешних условий четыре плутониевых термогенератора — атомная батарея весом 60 килограммов.

Радиостанция на автоматическом разведчике миниатюрная — мощность только 8 ватт. Понадобилась для связи с Землей трехметровая вогнутая сетчатая антенна. А чтобы она всегда была направлена на нашу планету, сам «Пионер» вращается, делает пять полных оборотов в минуту. Почему действующий волчок не падает? Любое тело при вращении приобретает способность сохранять приданное ему положение в пространстве. Поэтому и едущий велосипедист не падает, хотя у него только две точки опоры.

Для того чтобы не потерять Землю из поля «зрения» антенны, «Пионер» не только вращается, но еще и очень медленно поворачивается то вправо, то влево. Ведь голубая планета движется вокруг светила, уходит за полгода в сторону на 300 миллионов километров.

Самостоятельность решения многих задач необходима для аппарата, летящего к далеким мирам. Подумайте: время прохождения радиосигнала между Землей и Юпитером достигает 46 минут. Значит, надо ждать полтора часа, прежде чем отправленный с орбиты Юпитера запрос вернется туда в форме приказа. На «Пионере» работает ЭВМ— «командир». Он управляет приборами и двигателями, конечно, по заранее составленной учеными программе (все изменения в такой программе заблаговременно диктуются на борт станции Центром управления).

Разведчик выполнил предписанные ему маневры «около» Юпитера. Обогнув планету против часовой стрелки, он бесплатно заправился энергией (благодаря «упругому столкновению» с могущественным полем притяжения великана, аппарат был ускорен до 30 километров в секунду) и теперь мчится все дальше от Солнца. Инженеры надеются, что запаса атомной энергии в батареях станции хватит примерно до 1980 года. Следовательно, астрофизикам удастся пополнить свои знания о «солнечном ветре», межпланетном веществе и космических лучах на расстоянии до трех миллиардов километров от Солнца. В 1987 году «Пионер» пересечет орбиту последней планеты — Плутона — и, уснувший навсегда, исчезнет в межзвездном океане. Он движется в направлении яркой звезды Альдебаран в созвездии Тельца. До этой далекой звезды «хода» разведчику около 1 700 000 лет.


В ПАСТИ ДРАКОНА

Ровно через год после старта «Пионера-10» был отправлен с Земли к Юпитеру аппарат-дублер на случай гибели предшественника. О том, что «Пионер-10» безнаказанно выкупался в электромагнитном море Юпитера, специалисты имели сведения задолго до подлета нового автомата к величайшей из планет. Поэтому они осмелились направить «Пионер-11» ближе к цели, чтобы узнать больше.

Аппарат встретился с Юпитером в декабре 1974 года и подлетел втрое ближе. Разведчик-дублер выстоял только потому, что был направлен не вдоль толщи радиационного пояса планеты, а наперерез ему, под углом в пятьдесят пять градусов. «Пионер-11» совершил облет Юпитера над обоими полюсами, где радиация почти отсутствует. Однако, пересекая пояс всего в 42 тысячах километров от облаков гиганта, он подвергся свирепому облучению заряженными частицами — с интенсивностью в десять раз большей, чем «Пионер-10». Дублера спасла кратковременность этой неистовой бомбардировки. Один из руководителей полета, обрадованный удачным свиданием межпланетной станции с громовержцем, сказал: «Если «Пионер-10» пощекотал хвост дракона, то «Пионер-11» влетел в его огненную пасть!»

«Пионер-11» на пути к Сатурну.

Выбирая полярную траекторию для облета планеты, ученые имели в виду возможность не только сохранить аппарат, но и получить цветные снимки и другие ценные данные о полярных районах Юпитера, ибо эти районы с Земли не видны. Не «видел» их и «Пионер-10». Новый разведчик исследовал планету с «макушек», двигаясь в направлении обратном вращению Юпитера. Таким образом, его приборы успели зарегистрировать полный оборот магнитного поля и радиационных поясов вокруг оси гиганта.

Была еще одна цель близкого подлета «Пионера-11» к Юпитеру. Ученые решили послать аппарат к следующей планете-великану — к Сатурну, а это требовало особо мощного разгона (ближе подлет — больше ускорение). Пересекая орбиту Юпитера несколько впереди него («упругое столкновение»), автомат приобрел наивысшую скорость, когда-либо достигнутую предметом, сделанным человеком,— 173 340 километров в час. «Пионер-11» развернулся на 180 градусов и устремился выполнять новое задание — выведывать тайны еще более далекой планеты.

ЖИДКИЙ ВЕЛИКАН

Когда с неба хлынул поток новостей, присланных сначала первым, а потом и вторым разведчиком космоса, работники Центра управления растерялись. Настолько велик оказался объем работы по расшифровке сигналов и анализу полученных сведений. Однако постепенно все, как говорят, пришло в норму. И целая армия ученых включилась в разгадку тайн Юпитера.

Больше года «читали», считали и проверяли на Земле электронно-вычислительные машины показания приборов двух «Пионеров». Даже в обработке фотоснимков главную роль играли ЭВМ (передача изображений с борта станций велась с помощью цифр). И вот результат кропотливой работы: построена новая модель Юпитера. Конечно, эта модель еще не совершенна, на многие важные вопросы ученые до сих пор не находят ответа. Надо повторять полеты, и особенно ценные сведения могут дать искусственные спутники Юпитера и его лун.

По новой модели, созданной уже уже не по догадкам и наблюдениям в телескоп, а по приборам космических «зондов», исполинская планета представляется нам шаром из жидкого водорода и гелия. Если Юпитер и имеет какое-либо твердое ядро, то оно очень невелико. Вернее всего, ядра нет, потому что в центре великана температура близка к тридцати тысячам градусов!

Теперь уже не надо гадать о химическом составе верхних слоев юпитерианской атмосферы. «Пионеры» сообщили, что она содержит 82 процента водорода, 17 процентов гелия и еще 1 процент других веществ. Толщина газовой оболочки Юпитера, возможно, больше тысячи километров. Ближе к центру планеты, при все возрастающем давлении, газ постепенно переходит в жидкое состояние. На глубине в три тысячи километров давление 90 000 земных атмосфер. Здесь весь водород — жидкость. Это странная жидкость: плотность ее в четыре раза меньше, чем у воды!

Недра жидкой планеты. 1. Ионосфера. 2. Граница атмосферы. 3. Верхний ярус облаков. 4. Жидкий водород. 5. Жидкий металлический водород. 6. Предполагаемое ядро.

А на глубине около 24 000 километров жидкий водород при давлении в три миллиона атмосфер превращается в жидкий металлический водород.

А что такое металлический водород? При фантастическом росте давлений в глубинах планеты-великана атомы вещества сближаются — и наступает момент, когда в каждом отдельном атоме электроны перестают вращаться вокруг своего ядра. Создается общее беспорядочное движение атомных частиц — «электронный газ». В этом состоянии водород становится электропроводным, то есть превращается в металлический.

При очень высокой температуре металлический водород обладает сверхпроводимостью. Изучая Юпитер, ученые уже мечтают о перевороте в электротехнике, о материалах без электрического сопротивления — о том времени, когда можно будет еще больше увеличивать мощность машин, когда почти исчезнут потери тока при передаче на огромные расстояния...

Юпитер с удивительным металлическим «ядром», этот быстро вращающийся шар-волчок, можно назвать космической динамо-машиной. Напряжение магнитного поля оказалось гораздо больше, чем предполагалось раньше, — оно в сто раз превосходит напряжение магнитного поля Земли. Интересно, что магнитные полюса Юпитера по сравнению с земным шаром расположены наоборот: стрелка нашего компаса там показывала бы на юг.

В центре громовержца давление достигает 100 миллионов атмосфер, температура — в шесть раз выше, чем на поверхности Солнца! Жидкий шар кипит, а в верхнем ярусе облаков планеты температура минус сто градусов, и там плавают ледяные кристаллики воды и аммиака.

В теле великана непрерывно движутся потоки жидкости и газа. Но скорости потоков ничтожны. При обширности царства Юпитера и его колоссальной силе притяжения требуется от десятка до сотни лет, чтобы перенести тепло глубоких недр на границу атмосферы.

Откуда берется энергия на Юпитере? Тепло в нем рождается, вероятно, благодаря постепенному сжатию планеты, быть может, только на один миллиметр в год. Но этого достаточно, чтобы гигант излучал в мировое пространство вдвое-втрое больше энергии, чем сам получает от Солнца.

На Юпитере возможна примитивная жизнь. Его атмосфера содержит аммиак, метан, водород, окись углерода и водяной пар или снег. Это как раз тот «строительный материал», который был использован природой для зарождения и развития жизни на Земле около четырех миллиардов лет назад, Многие ученые верят в то, что обширные пространства под облаками имеют комнатную температуру, и там могли появиться органическое вещество и какие-нибудь простейшие короткоживущие существа, например, микробы.

СТРАННАЯ ПОГОДА

Под действием тепла планеты и ее быстрого вращения (любая точка на экваторе Юпитера движется в 19 раз скорее, чем на экваторе Земли) дуют в сказочном мире ветры чудовищной силы — всегда в одном направлении, но с разной скоростью на разных широтах. На границе соседних потоков «воздуха» возникает трение, торможение газа, и это приводит к вертикальному перемещению облаков.

Светлые пояса Юпитера — это как бы гребни более холодной возвышенной облачности. И наоборот, темные полосы являются впадинами между гребнями (менее охлажденные облака опускаются на 20 километров ниже белесых полос). Ученые подозревают, что светлую окраску поясам дают облака, состоящие из кристаллов почти чистого аммиака, а темную — аммиак с различными примесями, например, с серой.

Облака Юпитера. 1. Экватор. 2. Поднимающийся поток газов. 3. Возвышенная облачность. 4. Впадина.

«Великое красное пятно» в южной тропической зоне Юпитера, раскинувшееся в длину на 40 000 километров, ныне уже не столь загадочно. Совсем недавно «пятну» приписывали даже свойства «айсберга из замороженного водорода, плавающего в атмосфере». А вот на снимках, присланных «Пионерами», оно представляется метеорологам вихрем бешеного шторма, бушующего на планете с того самого дня, когда Красное пятно было впервые открыто триста лет назад. Медленно пульсирующий смерч не теряет своей силы, может быть, потому, что его непрестанно закручивают ветры соседних поясов, дующих с разной скоростью. И впрямь, словно цветной айсберг, сидящий на мели в океане, не подчиняющийся скорости окружающих его течений, возвышается это чудо природы на восемь километров над облачной пеленой.

ГАЛИЛЕЕВЫ ЛУНЫ

Рассматривая Юпитер в свой первый телескоп, Галилео Галилей открыл в 1610 году четыре больших спутника планеты: Ио, Европу, Ганимеда и Каллисто. За три с половиной века были открыты еще десять спутников, но все они малы. Возможно, это астероиды, «неосторожно» приблизившиеся к великану и захваченные им в плен. Четырнадцатый по счету спутник был замечен совсем недавно, в 1975 году.

Радиосигналы «Пионера-10», зашедшего за Ио, привели к открытию на нем разреженной атмосферы. И что особенно удивило астрономов: Ио окружен своеобразным облаком натрия и водорода, которое вытянуто вдоль его орбиты на 200 000 километров впереди и на столько же позади спутника. У других больших лун Юпитера подобных газовых «хобота» и «хвоста» нет.

И вообще Ио — феномен среди всех тел Солнечной системы. Это самый малый спутник с атмосферой (он немного больше нашей Луны) и обладатель непревзойденной способности отражать солнечный свет. В ясные темные ночи Ио можно видеть даже в бинокль! Ио сверкает, словно покрытый льдом, но спектральный анализ доказывает, что замороженной воды на поверхности нет. Вероятно, спутник покрыт слоем белой соли, содержащей натрий. Это вещество испаряется при постоянной бомбардировке заряженными частицами (Ио движется внутри радиационных поясов Юпитера). Так ли это, или иначе, но натрий улетучивается в космос и, значит, должен непрерывно пополняться в атмосфере. Этот светящийся в солнечных лучах газ замечен «Пионерами» даже на высоте 16 тысяч километров над горами Ио. И еще новость: спутник оказался «шире» на 240 километров, а его масса — на 23 процента больше, чем указано в энциклопедиях.

Европа и Ганимед тоже имеют газовые оболочки. Приборы показали, что на их поверхности есть лед (замороженная вода). Ганимед даже крупнее планеты Меркурий. На фотоснимках этой луны видны «моря», горные области и кратеры; «Центральное море» простирается на 700 километров!

Каллисто по величине мало уступает Ганимеду. Это единственная галилеева луна, которая может служить базой для будущих полетов космонавтов. Более близкие к Юпитеру спутники находятся в зоне опасных радиационных поясов, и людям высаживаться на них нельзя. На Каллисто обилие льда, из которого с помощью электролиза можно получать водород — лучшее рабочее вещество для атомных ракетных двигателей. АЭС будущего на Каллисто мощностью 30 000 киловатт была бы достаточна для производства 5000 тонн водорода в год (этот груз на Каллисто весит в одиннадцать раз меньше). Интересная деталь: радиус орбиты этого спутника очень близок к тому наиболее выгодному радиусу, который избрал бы штурман-космонавт, стремясь как можно лучше использовать титаническую силу притяжения Юпитера для возврата своего корабля на Землю с наименьшей затратой времени и водорода.

Ученые имеют теперь более точные данные о плотности галилеевых спутников. Сделано открытие — их плотность закономерно уменьшается с увеличением расстояния от Юпитера. Астрофизики объясняют это огромным количеством тепла, которое выбрасывал великан в период образования Солнечной системы. Миллиарды лет назад Юпитер был очень горячим и снаружи. Он испарил на ближайших своих лунах менее плотные и летучие вещества. Вот почему Европа имеет одинаковую плотность с нашей Луной, а плотность Каллисто вдвое меньше. Юпитер со спутниками — это как бы миниатюрная солнечная система. Знакомство с ней помогает ученым понять процесс образования всей Солнечной системы (плотность планет тоже падает с увеличением расстояния от светила).

КУРС НА САТУРН

Мы уже рассказывали, что «Пионер-11» после свидания с Юпитером устремился к Сатурну. Аппарат пролетая над обоими полюсами жидкой планеты, развернулся так, что движется ныне в обратном направлении, внутри орбиты Юпитера, сближаясь с дневным светилом. Он постепенно поднимается над эклиптикой (воображаемая плоскость, в которой летят Земля, хоровод планет). Разведчик не встретится на своем пути с внешним краем пояса астероидов, потому что окажется выше эклиптики на 162 000 000 километров. Отсюда ученые ждут бесценной информации о неизвестном науке пространстве, которое точнее назвать не межпланетным, а гелиосферой — царством солнечного вещества и энергии. Уже спускаясь к эклиптике, «Пионер» будет уходить от Солнца. В апреле 1977 года он снова пересечет орбиту Юпитера, а в сентябре 1979 года должен подлететь к красивейшей из планет, которая находится вдвое дальше от нас, чем Юпитер.

По замыслу ученых будет сделана попытка провести аппарат между внутренним кольцом Сатурна и самой планетой. Для большей безопасности, для того чтобы избежать столкновения с роем частиц и камней, образующих кольца, автопилот направит станцию всего в 3700 километрах от верхнего яруса облаков гиганта.

Близкое знакомство с планетой.

Если удача будет сопутствовать «Пионеру» и он не погибнет, астрономы получат реальное представление о планете, которую называют уменьшенной копией Юпитера. Они жаждут раскрыть тайны Титана, самого большого спутника в Солнечной системе, который по величине соперничает с Марсом. Титан обладает плотной метановой атмосферой и даже, может быть, жидкой водой. Благодаря так называемому парниковому эффекту на его поверхности, по-видимому, тепло. Судя по красным облакам, на Титане, возможно, действуют вулканы, выбрасывающие из горячих недр метан, аммиак и водяной пар. Во всяком случае, это небесное тело привлекает внимание астробиологов в поисках внеземных живых организмов. По проекту «Пионер» должен пройти мимо Титана на расстоянии в двадцать раз меньшем, чем расстояние между Землей и Луной.

А потом? Ученые намерены еще раз ускорить движение аппарата, воспользовавшись силой притяжения Сатурна. Пусть, говорят они, и этот разведчик покинет Солнечную систему, отправится в великое плавание между звездами. Взаимное положение планет в последней четверти XX века таково, что «Пионер-11» мог бы быть направлен к следующей величественной планете — Урану. Но будет ли от этого польза науке?

При встрече с Юпитером атомная электрическая батарея на борту станции имела мощность около 130 ватт. Ежегодно она теряет силу — 8 или 9 ватт. Чтобы действовали все 12 научных приборов и радиостанция, нужна мощность 83 ватта. Следовательно, разведчик может еще докладывать на Землю о своих исследованиях Сатурна и Титана. Подлетая же к очень далекому Урану, у него уже не хватит сил поддерживать радиосвязь с Центром управления.

Е. Брандис КОРОТКО О НАУЧНОЙ ФАНТАСТИКЕ

В древних мифах и волшебных сказках воплотилась вековая мечта человечества о покорении воздушной стихии, завоевании морских глубин, возможности видеть и слышать на большом расстоянии, обретать вечную молодость, побеждать смерть и тому подобное.

Вспомните сказки о ковре-самолете, сапогах-скороходах, серебряном блюдечке, волшебном зеркальце, живой и мертвой воде. В таких творениях народной фантазии М. Горький усматривал выражение желаемого, «прототипы гипотез», которые спустя много веков возрождаются в произведениях научной фантастики уже в новом качестве — как смелые задания науке и технике.

Сказка опирается на чудо, волшебство, магию, и это отличает ее от научной фантастики, где необыкновенное создается естественным путем — либо самой природой, либо человеком (можно сказать шире — разумными существами).С развитием знаний возникает потребность найти для фантазии какие-то обоснования, снять с нее налет магии и волшебства. Так, греческий сатирик Лукиан, живший во II веке, заставил своего героя Мениппа не просто подражать мифологическому Икару, но и поведать, как ему удалось сделать крылья и научиться летать. В описании полета над городом, затем — на Олимп и, наконец, на Луну якобы достоверные сведения соседствуют с баснословной выдумкой.

Фантастический поезд на Луну. Из иллюстраций к первому изданию Ж. Верна «С Земли на Луну».

Лукиан стремится обосновать невероятное, невозможное для его времени. В этом и заключается важнейшая задача НФ.

Таким образом, она уходит своими корнями в глубокое прошлое, но как раздел художественной литературы сложилась лишь в XIX веке под воздействием бурного развития науки и техники. Ее подлинным зачинателем и первым классиком был французский писатель Жюль Верн.

Фантазия Жюля Верна основана на научном правдоподобии и нередко на научном предвидении. Его творчество проникнуто непреклонной верой в могущество разума, который поможет человеку познать непознанное и овладеть природой.

«Что бы я ни сочинял, что бы я ни выдумывал, — говорил Жюль Верн, — все это будет уступать истине, ибо настанет время, когда достижения науки превзойдут силу воображения».

Жюль Верн создал роман нового типа — роман о науке и ее беспредельных возможностях. Он открыл для литературы неизведанную область — поэзию науки и научного творчества. Его герои овеяны ветрами странствий, одержимы стремлением все увидеть и все познать. Смелые путешественники, они завершают открытие Земли, стирая с географических карт последние белые пятна. Дерзкие изобретатели, они конструируют быстроходные машины, подводные и воздушные корабли, опережая на много десятилетий реальные достижения техники. Географическая фантастика свободно уживается с инженерной. Жюль Верн «усовершенствовал» все виды транспорта, от сухопутных до воображаемых межпланетных. Изобретения и открытия, которые еще не вышли из стен лабораторий или только намечались в перспективе, он рисовал как уже существующие и действующие. И этим объясняются столь частые совпадения мечты писателя с ее последующим воплощением в жизнь.

Блестящий популяризатор науки и ее грядущих завоеваний, Жюль Верн все свои сочинения предназначал юным читателям. За сорок с лишним лет — с 1862 до начала 1905 года — он написал 64 романа, составляющих громадную серию «Необыкновенные путешествия». Из них около двадцати фантастических.

Если Жюля Верна больше всего увлекают «чудеса техники», то его младшего современника Герберта Уэллса интересует не столько сама техника, сколько ее влияние на человека и общество, не устройство машины, а социальные и нравственные последствия применения изобретений и открытий. В добрых руках они служат прогрессу, а в руках злонамеренных угрожают бедами. Так возникли и поныне продолжают свою жизнь в литературе два основных направления научной фантастики: инженерно-техническое и социально-психологическое. Жюль Верн — родоначальник первого, Уэллс — второго.

Английский писатель чутко уловил предстоящие революционные изменения и в науке, и в обществе. Лучшие произведения Уэллса — «Машина времени», «Борьба миров», «Первые люди на Луне», «Человек-невидимка», «Остров доктора Моро» — появились на рубеже XIX и XX веков, когда противоречия капиталистического строя уже настолько обострились, что писатель, размышляя о будущем, вполне мог представить себе ужасающие последствия истребительных войн, предельного разделения труда или негуманного применения техники.

В фантастических образах уродливых существ на Луне, элоев и морлоков в «Машине времени», зловещих марсиан в «Борьбе миров» Уэллс показывает, не боясь преувеличений, до какого одичания может дойти человечество, если не будут устранены изжившие себя общественные отношения. Изображая в отталкивающих чертах то, чего следует опасаться, чего нельзя допустить в действительности, он открыл для НФ еще один вид романа — «роман-предупреждение». И вместе с тем Уэллс подарил фантастике совершенно новые темы: путешествия на машине времени, встречи инопланетных цивилизаций, многообразие разумной жизни (марсиане в виде головоногих моллюсков), овладение силами гравитации (полет на Луну с помощью «кейворита»), создание хирургическим путем, как это делает доктор Моро, «комбинированных» живых существ, управляющий центр «Великий Лунарий» — сверхмозг, наделенный самостоятельной волей, и так далее.

Уэллс начинает своим творчеством научную фантастику XX века. В наше время она стала литературой не только о человеке, но и о человечестве, не только о Земле, но и о Вселенной. Колоссально расширяются и временные масштабы. Действие может охватывать миллионы и миллиарды лет, происходить в наши дни, в неопределенном будущем или в далеком прошлом. Дерзновенные гипотезы и теории, рожденные новейшей наукой, вызывают переворот и в НФ. Теория относительности и атомная физика, кибернетика и молекулярная биология подсказывают поразительные сюжеты.

Иллюстрации Н. Гришина к роману Г. Уэллса «Война миров».

Стыковка на орбите современных космических кораблей.

Например, немыслимые в эпоху Жюля Верна фантастические обоснования межзвездных сообщений строятся на основе эйнштейновского «парадокса времени». При разгоне звездолета до околосветовой скорости путешественники достигают центра Галактики и даже могут вернуться обратно, постарев лишь на несколько лет, тогда как на Земле протекут столетия. Но и при этих условиях может не хватить человеческой жизни, чтобы найти «братьев по разуму» или планету, где могли бы поселиться земляне.

Фантастика не боится трудностей. Писатели вводят новые представления о пространстве («кривизна», «складки», «завихрения» и тому подобное), выдумывают звездолеты новых конструкций, преодолевающие невообразимые расстояния за считанные часы и дни. Герои фантастических произведений легко совершают путешествия по океану Пространства-Времени, знакомятся с обитателями иных миров, обретают вечную молодость, подвергаются длительному анабиозу, чтобы воспрянуть для новой жизни через несколько столетий, возвращаются из звездных экспедиций и встречают на Земле своих далеких потомков.

В изображении фантастов люди будущего подчинили себе силы гравитации, научились управлять движением планет, регулируют деятельность Солнца, зажигают потухшие звезды, перестраивают целые галактики. «И вот мы видим, — пишет известный советский фантаст Геннадий Гор, — как современный научно-фантастический роман расковывает современное воображение и дает почувствовать человеку безграничность его возможностей ».

Но как бы далеко ни залетала фантазия, действительность — отправная станция для всякого «умственного эксперимента». В век научно-технической революции перед мировой научной фантастикой возникает много общих проблем: будущее космических исследований, прогресс кибернетики, опасности, таящиеся в ядерной энергии, в неразумном отношении к природе. Недаром же называют НФ увеличительным зеркалом настоящего! Фантастические допущения — лишь сгусток того, с чем мы встречаемся или можем столкнуться завтра. И если мы читаем рассказ о взаимоотношениях людей с роботами, наделенными разумом и эмоциями, то невольно задумываемся над тем, какие могут произойти изменения в психологии людей, когда действительно им придется жить и работать рядом с роботами. Фантасты и стремятся в меру своих сил помочь людям осмыслить грандиозность уже осуществленных и предстоящих в недалеком будущем изменений, которые вносит в жизнь научно-техническая революция.

В то же время писатели-фантасты буржуазных и социалистических стран далеко не одинаково понимают роль человека-творца в быстроменяющемся мире и совсем неодинаково представляют себе облик грядущего.

НФ стала заметным явлением современной культуры в социалистических странах. Писатели-фантасты СССР, Польши, Болгарии, Чехословакии, ГДР, Венгрии, Румынии стремятся воплотить в художественных образах зримые черты близкого и далекого будущего — светлую мечту передовых умов человечества о революционном обновлении мира.

В произведениях фантастов социалистических стран мы видим преображенную Землю, мудрых и счастливых людей, сумевших избавиться от пороков прошлого, залечить раны, нанесенные природе, сделать ее еще лучше и совершенней, приблизить время, когда, говоря словами Пушкина, «народы, распри позабыв, в великую семью соединятся»...

В России научная фантастика зародилась до Великой Октябрьской революции, но первые произведения, имевшие большой успех, были созданы в 20-30-х годах нашего столетия. Социально-приключенческие романы А. Н. Толстого «Аэлита» и «Гиперболоид инженера Гарина», познавательно-географические романы академика В. А. Обручева «Плутония» и «Земля Санникова», наиболее удачные из произведений А. Р. Беляева признаны по праву классическими и выдержали много изданий не только на русском языке.

Александр Беляев, первый советский писатель, всецело посвятивший себя работе в НФ, особенно много внимания уделял биологическим темам («Голова профессора Доуэля», «Человек-амфибия», «Человек, нашедший свое лицо») и популяризации идей К. Э. Циолковского («Звезда КЭЦ», «Прыжок в ничто»). Книги Беляева увлекательны, полны неожиданных приключений. Характеры и дерзновенные идеи героев раскрываются в столкновении враждебных сил, в действии, в борьбе.

Одним из первых Беляев попытался домыслить начавшийся гигантский процесс переустройства нашей страны и представить социализм в состоянии полного расцвета. Творческий опыт Беляева продолжили Александр Казанцев, Григорий Адамов, Николай Лукин и другие писатели, намечавшие в своих романах фантастические, а иногда и реальные перспективы переделки климата и природы, использования великих открытий в условиях только что сложившегося коммунистического строя («Пылающий остров», «Арктический мост», «Полярная мечта» А. Казанцева, «Тайна двух океанов», «Изгнание владыки» Г. Адамова, «Судьба открытия» Н. Лукина). Создаются гневно обличающие фашизм — самое отвратительное порождение современного капиталистического строя — романы-памфлеты. («Патент АВ», «Остров разочарования», «Атавия Проксима» и другие книги Л. Лагина).

С конца 1950-х годов, после того, как в СССР был запущен первый в мире искусственный спутник и человек — Юрий Гагарин — впервые в истории осуществил орбитальный полет, советская научная фантастика обрела новые качества. Ее мировое значение определил прежде всего роман Ивана Ефремова «Туманность Андромеды». Величайшее будущее науки и техники поставлено писателем в зависимость от социального прогресса. Ефремов нарисовал широкую картину объединенной Земли коммунистической эры. Люди, свободные от всех предрассудков прошлого, создавшие общечеловеческий всепланетный дом созидательного труда, счастья и радости, вступают в связь по Великому Кольцу Миров с другими цивилизациями Галактики.

Характерно, что в это же время выдающийся польский фантаст Станислав Лем написал «Магелланово облако», социально-утопический роман, близкий по идейным задачам и творческим устремлениям «эпосу мечты» Ефремова. А затем появились романы Лема «Солярис», «Непобедимый», «Эдем», изображающие с неистощимой выдумкой и столь же серьезными обоснованиями разные формы жизни во Вселенной, грядущие контакты и трудности взаимопонимания. Станислав Лем известен также как юморист и сатирик, создавший «Звездные дневники Ийона Тихого», и как автор блестящих рассказов о приключениях звездного навигатора Пиркса, которые можно считать образцом художественного исследования поведения человека в космосе.

Вслед за тем были изданы и другие значительные произведения о коммунистическом обществе будущего — среди них такие романы советских писателей, как «Каллистяне» и «Гианэя» Георгия Мартынова, «Мы — из Солнечной системы» Георгия Гуревича, «Люди как боги» Сергея Снегова, «Возвращение. Полдень, XXII век» Аркадия Стругацкого и Бориса Стругацкого. Наряду с Ефремовым и Станиславом Лемом братья Стругацкие выдвинулись в число популярнейших современных фантастов. Известность им принесли повести «Страна багровых туч», «Стажеры», «Попытка к бегству», «Далекая Радуга», «Трудно быть богом», «Обитаемый остров», «Малыш» и другие.

Комплекс автоматических средств для изучения Луны. С картины художника А. Соколова.

В настоящее время в советской фантастике работает не менее пятидесяти писателей. Произведения НФ выходят не только в Москве и Ленинграде, но и во всех крупных городах нашей необъятной страны, причем в каждой республике появились фантасты, пишущие на своем родном языке. Советская научная фантастика, как и вся советская литература, стала многонациональной, и это говорит о ее широком признании.

В потоке изданных книг поражает обилие тем, сюжетов, интереснейших допущений, оригинальных художественных приемов. Во всех своих удивительных построениях и во всех маршрутах в будущее писатели-фантасты отправляются от станции «Сегодня». Наше время с его заботами и тревогами, героизмом и великими свершениями светит отраженным светом даже в самых фантастических замыслах.

Аргонавты шестого континента. Рисунок художника Р. Авотина.

Лучшие произведения советской НФ по-настоящему злободневны, связаны с волнующими проблемами, учат постигать бытие в его безграничном многообразии, беспрерывном движении к будущему. Писатели-фантасты «моделируют» необычные условия, среду и обстановку действия, позволяющие показать небывалые возможности самого человека и созданной им техники.

Писателям, живущим в буржуазном мире, социальное зло кажется подчас неизбывным, как будто оно зависит не от общественных отношений, а от «неизменной природы» самого человека. И вместе с тем в лучших произведениях фантастов резко критикуется капиталистический строй, породивший за короткий исторический период мировые войны, фашизм и невесть сколько бедствий.

Англо-американская фантастика в этом смысле наиболее показательна. Любителям НФ известны книги американцев Рэя Бредбери, Айзека Азимова и англичанина Артура Кларка.

Брэдбери принесли признание сборники новелл «Марсианские хроники», «Золотые яблоки солнца», роман «451° по Фаренгейту». Писатель ярчайшего таланта, он выражает в иносказательной форме неприятие самого строя жизни, лишающего человека его человеческой сущности. Лирик по природе своего дарования, он владеет искусством облекать в поэтические образы даже отвлеченные понятия. Брэдбери решительно протестует против использования науки и техники во вред людям. «Сами машины — это пустые перчатки, — заявил американский фантаст, — но их надевает человеческая рука, которая может быть хорошей или плохой».

Айзек Азимов, сторонник «твердой» НФ, покоряет читателя трезвой логикой, тщательным обоснованием гипотез. Он считается одним из создателей так называемой «галактической концепции», охватывающей миллионы лет грядущей истории человечества, поэтапное расселение в космосе — от колонизации ближних планет до выхода за пределы Галактики. Цикл рассказов «Я, робот» оказал, пожалуй, не меньшее влияние на развитие НФ, чем «Машина времени» Уэллса. Сформулированные Азимовым «Три закона робототехники» предусматривают поведение роботов, действующих в труднейших условиях. Верные слуги и помощники, никогда и ничем они не могут повредить человеку! Опасность одностороннего развития техники, используемой власть имущими в своекорыстных целях, — тема известных романов Азимова «Стальные пещеры» и «Конец Вечности».

Артур Кларк, как и Азимов, соединяет научные гипотезы с увлекательным изложением. Из многих его произведений упомянем романы «Лунная пыль» и «Пески Марса», прекрасную повесть «Большая глубина», посвященную перспективам освоения богатств мирового океана, роман «Космическая одиссея 2001 года», поражающий продуманностью мельчайших деталей путешествия к окраинам Солнечной системы и контактов с таинственным инопланетным разумом.

Из французских фантастов нашего времени выделяется Франсис Карсак, автор приключенческих космических романов, поэтизирующих созидательную и преобразующую деятельность объединенных человечеств, для которых сохранение мира на бесчисленных планетах Млечного Пути становится непреложным законом. Лучшие романы Карсака — «Пришельцы ниоткуда», «Робинзоны космоса», «Бегство Земли».

Наука и фантастика находятся в постоянном взаимодействии. Но если влияние науки прослеживается сравнительно легко, то труднее уловить обратное влияние — фантастических идей на развитие научной мысли. А между тем многие серьезные ученые признавались, что чтение фантастических книг помогало их научному творчеству, а нередко влияло и на выбор профессии. К. Э. Циолковский об этом писал: «Стремление к космическим путешествиям заложено во мне известным фантазером Ж. Верном. Он пробудил работу мысли в этом направлении. Явились желания. За желаниями возникла деятельность ума. Конечно, она ни к чему бы не повела, если бы не встретила помощь со стороны науки».

Особенно велико воздействие НФ на восприимчивые молодые умы. Хорошие фантастические книги наталкивают на раздумья, будят пытливую мысль, развивают воображение. И в этом ценность научной фантастики как раздела художественной литературы, порожденной научно-техническими революциями XIX и XX веков.

Научно-фантастическая картина, исполненная художником А. Соколовым, к очерку Е. Брандис