Последняя ступень ракеты пролетела вблизи Луны и стала первой искусственной планетой солнечной системы.

Это событие знаменует собой новый этап на пути покорения космического пространства. Запуск советской космической ракеты означает вступление человечества в эру межпланетных полетов.

Попытаемся заглянуть в более отдаленное будущее, которое пока еще находится «в ведении» писателей-фантастов. Рассмотрим некоторые научно-технические возможности полетов в Галактике — огромной звездной системе, в которую входит и наше Солнце.

Прежде чем начинать столь далекое путешествие, надо, конечно, решить, куда именно мы хотим добраться. Ведь только в нашей Галактике можно с достаточным основанием предположить существование около 150 миллионов планетных систем, подобных нашей, солнечной. Остановим свой выбор на планетной системе звезды Альфа из созвездия Центавра; система этой звезды — ближайшая к нашей. Свет, распространяющийся со скоростью 300 тысяч километров в секунду, то есть около 10 триллионов километров в год, идет от спутника этой звезды — Ближайшая Центавра — до Земли около 4 лет. Если к этому спутнику отправить ракету со скоростью 20 километров в секунду, то есть со скоростью, вполне достаточной не только для полетов в пределах солнечной системы, но даже чтобы ее покинуть, то ракета долетит до цели только через 65 тысяч лет! Многие поколения космонавтов сменились бы в ракете за 650 веков путешествия, а ведь надо еще лететь и обратно. Слишком уж продолжительным оказывается путешествие, тем более что оно должно быть первым, разведывательным.

Ясно, что для сокращения сроков путешествия необходимо увеличить скорость полета. И поскольку мы имеем дело с расстояниями, которые луч света проходит за годы (от Солнца до Земли он доходит за 8 минут), нужно создать аппараты, летающие со скоростями порядка скорости света.

ГОДЯТСЯ ЛИ СОВРЕМЕННЫЕ РАКЕТЫ?

Несмотря на то, что современные ракеты имеют большой запас химического топлива, все же его будет недостаточна для полетов в Галактике. Даже многоступенчатая ракета не в состоянии разрешить эту проблему. С увеличением числа ступеней все более усложняется конструкция, а выигрыш в скорости все уменьшается.

Если говорить о ядерном горючем, то оно также бессильно. Термоядерная реакция способна довести скорость ракеты до 100 километров в секунду, что совершенно недостаточно для полета к звездам.

Чтобы сделать возможным поле в Галактике, ученые должны изыскать совершенно новый тип двигателя. Возможно ли это?

ИДЕЯ ЗЕНГЕРА

В 1901 году профессор Московского университета П. Н. Лебедев опытным путем доказал справедливость одного из наиболее смелых предположений электромагнитной теории света, состоящего в том, что свет способен оказывать давление на тела. Но раз свет оказывает механическое воздействие, нельзя ли использовать это его свойство для движения звездолета? Правда, известно, что сила давления света крайне мала: например, на самолет, летящий в безоблачном небе, солнечные лучи давят с силой лишь в сотые доли грамма. Поэтому сразу становится очевидным, что использовать свет раскаленных небесных тел для звездолета-«парусника», который будет лететь на больших расстояниях от них, — задача нереальная. Тогда возникает вопрос: а нельзя ли установить источник электромагнитных волн в самой ракете? Собрав все излучение в пучок с помощью отражающего экрана и «выбросив» его в сопло, мы получим реактивную силу, которая будет зависеть лишь от мощности источника излучения. Совершенно ясно, что экран при этом должен отражать как можно больше падающего на него света.

Исходя из этого, немецкий ученый из Штутгарта Э. Зенгер выдвинул в 1951 году проект фотонной ракеты, движение которой основано на полном превращении атомных ядер в электромагнитные волны с высвобождением почти всей заключенной в них энергии и массы.

Но это лишь идея. А что показывают конкретные расчеты? При идеально отражающем рефлекторе для получения тяги в 1 тонну необходим источник света мощностью около 2 миллиардов киловатт, то есть мощностью примерно 3 тысяч крупных гидростанций! Если сила тяги двигателя такого звездолета в десять раз меньше его веса, то для разгона до скорости 100 тысяч километров в секунду ему понадобится около 3 лет. Если затем в течение еще 10 лет двигатель будет выключен и звездолет будет лететь с этой скоростью по инерции (что позволяет уменьшить запас рабочего вещества), а потом на протяжении 3 лет тормозиться, то весь путь от Земли к Ближайшей Центавре займет около 16 лет. Если же до половины пути звездолет будет разгоняться, а вторую половину пути тормозиться, то срок полета несколько сократится. Непрерывно работающие двигатели звездолета должны будут израсходовать за время полета 10¹⁷ киловатт-часов (около 10²⁰ больших калорий) — примерно в два раза больше энергии, чем содержится ее во всех разведанных запасах горючих ископаемых Земли!

Даже если бы удалось использовать термоядерные реакции, то есть получать примерно в 16 миллионов раз больше энергии с килограмма вещества, чем дает любое из известных химических топлив, то и в этом случае энергетические потребности звездолета не были бы обеспечены.

Для этого необходимо найти способ нацело превращать ядра атомов в электромагнитные волны. Такие процессы наблюдаются при слиянии (аннигиляции) частицы с античастицей, например электрона и позитрона. Однако в широких масштабах подобные процессы пока осуществить невозможно: ведь для квантолетов понадобились бы мощные источники античастиц или большой их запас.

Сегодня еще совершенно невозможно представить себе, какими должны быть «баки» для хранения антивещества — ведь оно не будет «дожидаться», пока его подадут в камеру «сгорания», и мгновенно аннигилирует с веществом самого бака! При слиянии частиц и античастиц образуются настолько «жесткие» электромагнитные волны (так называемые гамма-лучи), что для них даже идеально полированные экраны подобны решету. Они будут поглощать это излучение весьма интенсивно. При огромной мощности источника излучения это вызовет мгновенное испарение экранов. Поэтому придется преобразовывать гамма-лучи, например, в радиоволны.

Наконец, чтобы справиться со всем этим гигантским потоком излучения, сопло звездолета должно иметь огромную поверхность излучателей. Даже если принять, что концентрация потока излучения в сопле звездолета в 10 раз больше, чем у поверхности Солнца, то и тогда отражатели излучения должны были бы обладать площадью в десятки квадратных километров!

Экран столь колоссальных размеров расплющился бы на Земле под собственной тяжестью. Двигатель такого звездолета оказался бы способным вскипятить океаны, сдуть часть земной атмосферы. Поэтому сооружение гигантского звездолета, его старт и возвращение должны происходить на внеземной базе.

Говоря о возможности использования радиоволн большой длины (они гораздо слабее поглощаются экранами, нежели видимый свет), следует отметить, что направленные потоки их, обладающие довольно высокими мощностями, уже в состоянии создать современная техника.

Наконец, и это немаловажное обстоятельство, экраноотражатели радиоволн можно делать не сплошными, а в виде редкой сетки, что позволит, очевидно, значительно снизить вес двигателя звездолета. Поэтому применение радиоволн кажется весьма заманчивым. Однако предстоит еще решить задачу огромной трудности — получить эти радиоволны. «Земные» источники для этой цели пока непригодны: слишком мала у них эффективность преобразования других видов энергии в энергию радиоволн.

С созданием мощнейших источников таких электромагнитных волн, которые будут поглощаться стенками «камеры сгорания» и отражателем не более чем на 1/1 000 000 000, сооружение звездолетов станет на практическую дорогу.

Когда будет создана лучевая ракета, человечество совершит новый шаг в овладении не только пространством, но и временем. Согласно теории относительности Эйнштейна, чем быстрее движется тело, тем медленнее течет для него время. Замедление времени значительно только при скоростях, очень близких к скоростям света, поэтому в повседневной жизни мы этого не замечаем. Но если скорость ракеты отличается от скорости света лишь на одну сотую процента, то время на ней будет протекать уже примерно в 70 раз медленнее, чем на Земле. Жизнь астронавтов «удлинится», хотя сами они этого в полете не заметят.

Только это и позволяет рассчитывать на то, что человеку удастся проникнуть в глубины мирового пространства, удаленные от нас на десятки и сотни световых лет. В противном случае, даже двигаясь с огромными скоростями, человек смог бы посетить лишь несколько ближайших планетных систем. Чтобы пройти нашу Галактику, лучу нужно около 100 тысяч световых лет! По мере того как техника сможет осуществлять все большее приближение относительной скорости звездолетов к скорости света, станут достижимыми все более удаленные от нас миры.

Проблема создания звездолета, пожалуй, теперь не представляется столь фантастической, как всего лишь несколько лет назад. Ныне можно предполагать, что уже в обозримые сроки будут созданы первые ионолеты, которые приблизят нас к решению такой задачи, как полеты на ближайшие к нам планетные системы.

Возможно, к концу нашего столетия будут закончены основные теоретические разработки в области лучевых звездолетов, и в следующем столетии эти аппараты понесут людей к другим мирам, отстоящим от Земли на десятки триллионов километров. Это неизмеримо поднимет могущество человека и сделает его «гражданином вселенной».

Р. П.