Искусственный спутник может летать исключительно по круговым или эллиптическим орбитам. Кроме того, подобно телу, брошенному под углом к горизонту, он может двигаться лишь в плоскости, проходящей через центр Земли (рис. 14), то есть в плоскости большого круга. Поэтому, в частности, искусственный спутник не может двигаться над какой-либо параллелью земного шара; единственное исключение представляет экватор, то есть пулевая параллель. Плоскость орбиты искусственного спутника будет оставаться неподвижной по отношению к небосводу.

Звездное время обращения искусственного спутника. Высота полета искусственного спутника обусловливает скорость его движения и тем самым длительность периода его обращения вокруг Земли.

Если бы не было сопротивления воздуха, то искусственный спутник, запущенный у самой поверхности Земли с указанной выше скоростью в 7912 метров в секунду, совершал бы полный оборот по отношению к небосводу, возвращаясь в прежнее положение относительно звезд и центра Земли за 1 час 24 минуты 25 секунд. Это — так называемый звездный период обращения.

С увеличением высоты запуска искусственного спутника его орбита станет длиннее, а сила земного притяжения — слабее. Следовательно, и центробежная сила сможет быть меньше, а движение спутника — более медленным.

Период обращения искусственного спутника увеличивается с удалением от планеты. На высоте, равной двум радиусам Земли, звездный период обращения составляет 7 часов 17 минут, а на высотах, вдвое и втрое больших, — 15 часов 44 минуты и 1 сутки 2 часа 3 минуты.

Период обращения спутника можно вычислить следующим образом. Зная высоту полета спутника и радиус земного шара, мы определяем длину круговой орбиты, то есть путь, пройденный спутником за время одного обращения, и затем делим полученный результат на круговую скорость. Например, радиус орбиты спутника, парящего на высоте 6378 километров, равен 12 756 километрам, а длина соответствующей окружности — 80 152 километрам. Разделив эту величину на круговую скорость, равную 5,595 километра в секунду, мы получим 14 327 секунд, или 3 часа 58 минут 47 секунд.

Период обращения искусственного спутника относительно наблюдателя. Как было сказано выше, звездный (или, что то же, сидерический) период обращения спутника, летящего около самой земной поверхности, составляет 1 час 24 минуты 25 секунд. Таким является период обращения спутника относительно небосвода или относительно наблюдателя, находящегося на одном из земных полюсов. Но представим себе, что орбита спутника находится в плоскости экватора и спутник, как и Земля, обращается с запада на восток. К тому времени, когда спутник сделает полный оборот относительно небосвода, наблюдатель на экваторе повернется

Рис. 14. Искусственный спутник может двигаться только в плоскости, проходящей через центр Земли.

Таким образом, время обращения так называемого нулевого искусственного спутника относительно наблюдателя составит 1 час 29 минут 41 секунду. Спустя это время спутник возвращается в прежнее положение относительно наблюдателя. Иными словами, наблюдатель видит теперь искусственный спутник на небе в прежнем положении относительно себя, например в зените.

Если бы спутник двигался в плоскости экватора по круговой орбите с востока на запад, то наблюдатель на экваторе двигался бы как бы навстречу ему. Для искусственного спутника, движущегося с востока на запад у самой поверхности Земли, период обращения относительно наблюдателя был бы на 4 минуты 41 секунду короче звездного периода обращения и составлял бы 1 час 19 минут 44 секунды.

О движении первого и второго искусственных спутников. Первый советский искусственный спутник Земли движется по орбите, наклоненной к плоскости экватора под углом в 65 градусов. Максимальная высота его полета доходит до 900 километров.

Орбита спутника представляет эллипс с незначительным сжатием: разница в длине между его большой и малой осями составляет менее четверти процента. Как видно, это почти окружность. Однако центр этой «окружности»» несколько смещен по отношению к центру Земли.

Период обращения спутника составлял вначале 96 минут 12 секунд, а затем вследствие сопротивления атмосферы (хотя и весьма незначительного) стал сокращаться. В течение первых трех недель период обращения уменьшался примерно на 2,3 секунды в сутки и спустя 23 суток составлял 95 минут 18 секунд. Таким образом, количество обращений спутника за этот период увеличилось с 14,97 оборота в сутки до 15,11 оборота.

С сокращением периода обращения уменьшаются также размеры орбиты. Расчет показывает, что за первые 18 суток большая ось сократилась примерно на 70 километров (полпроцента).

Плоскость орбиты спутника, не меняя наклона по отношению к плоскости экватора, медленно поворачивается вокруг оси Земли. Это движение составляет примерно одну четверть градуса по долготе за один оборот спутника в направлении, обратном вращательному движению Земли. По данным официальных сообщений легко вычислить, что средняя скорость движения спутника за первые три недели его существования составляла 7,58 километра в секунду. Однако орбитальная скорость движения спутника не является постоянной: она несколько больше в северном полушарии, где спутник летит ниже, и несколько меньше в южном полушарии, где высота полета достигает максимального значения.

Ракета-носитель, доставившая спутник на его орбиту, сначала отставала от него, так как толчок, которым был выброшен спутник из ракеты-носителя, несколько замедлил движение самой ракеты. Кроме того, ракета-носитель сильнее тормозилась воздухом, чем сам спутник. Через четыре дня после запуска спутника ракета-носитель отставала от него всего на одну тысячу километров. Затем ракета-носитель догнала спутник и даже опередила его. Произошло это по следующим причинам: уменьшение орбитальной скорости движения ракеты привело к тому, что уменьшилась длина орбиты, и период обращения ракеты-носителя стал короче соответствующего периода спутника. Угловая скорость перемещения ракеты по небосводу стала, таким образом, больше скорости перемещения спутника, и поэтому для наблюдателя с Земли ракета-носитель обогнала спутник.

Начиная с того момента, когда ракета-носитель обогнала спутник (с 10 октября 1957 года), она начала проходить восточнее спутника по долготе, то есть стала пересекать данную параллель восточнее спутника, и угол пересечения становился изо дня в день все больше и больше. Поэтому у многих возникал вопрос, не обращаются ли эти два тела в разных плоскостях, пересекающихся под все большим и большим углом. В действительности же обе орбиты лежали в одной и той же плоскости. Прохождение же ракеты-носителя восточнее спутника объясняется вращением Земли и опережением ракетой-носителем спутника. Так, например, 24 октября 1957 г. в 18 часов ракета-носитель пересекла определенную параллель и ушла дальше, двигаясь все время в плоскости, неподвижной относительно звезд. Движущийся за ней спутник подошел к той же параллели спустя один час. Но за это время Земля повернулась на запад вокруг своей оси на 360° : 24 (часа) = 15°. Следовательно, спутник пересек упомянутую параллель на 15 градусов западнее точки пересечения параллели ракетой-носителем. Иными словами, ракета-носитель проходила на 15° восточнее спутника по долготе, несмотря на то, что оба искусственных небесных тела обращались в одной и той же плоскости.

По сравнению с первым искусственным спутником второй спутник движется по более высокой орбите, максимальное удаление которой от поверхности Земли составляет около 1700 километров, то-есть на 800 километров выше апогея первой орбиты. Время одного полного оборота спутника составляет 1 час 43,7 минуты. Это на 7,5 минуты больше, чем период обращения первого спутника в момент начала его движения. Угол наклона орбиты к плоскости экватора примерно тот же, что и у первого спутника (65°).

Основываясь на законах небесной механики, легко вычислить, что перигей второго спутника проходит примерно на той же высоте, что и перигей первого спутника в начале его существования. Поскольку большая ось орбиты спутника составляет примерно 14 700 километров, а период обращения равен 6222 секундам, то получается, что средняя орбитальная скорость спутника равна 7,41 километра в секунду.

Второй спутник вероятно продержится в мировом пространстве дольше первого, и его период обращения будет лишь незначительно уменьшаться. Ведь он поднимается на такие высоты, где практически уже не ощущается сопротивление воздуха. Если бы вся орбита спутника пролегала на высоте 1700 километров, то продолжительность его жизни исчислялась бы годами. Сколько-нибудь ощутимое сопротивление воздуха, хотя и очень незначительное, спутник испытывает лишь на участке пути, пролегающем вблизи перигея. Под влиянием этого фактора со временем скорость спутника все же постепенно будет убывать.

Ввиду того, что небесные тела взаимно притягиваются, нельзя построить спутник, который оставался бы неподвижным в межпланетном пространстве: такой спутник обречен на гибель. Но можно создать спутник, который, двигаясь по отношению к звездам, будет все же неподвижен по отношению к наблюдателю на Земле.

В самом деле, как уже было сказано выше, период обращения спутника вокруг Земли увеличивается с увеличением расстояния спутника от Земли. Если спутнику, движущемуся на высоте 265 километров, потребуется для одного обращения вокруг Земли полтора часа, то Луне, отдаленной от Земли почти на 400 тысяч километров, требуется для этого около четырех недель. Очевидно, имеется и такое расстояние, на котором обращение спутника будет совершаться точно в одни сутки.

Если, кроме того, такой спутник будет двигаться в плоскости экватора и при этом с запада на восток, то его угловая скорость будет равна угловой скорости вращения Земли вокруг своей оси, и, таким образом, он окажется неподвижным по отношению к земному наблюдателю. Такой спутник — будем называть его стационарным искусственным спутником — должен находиться, как это можно подсчитать, на высоте 35 800 километров над экватором. Правда, притяжение Луны будет вызывать некоторые возмущения орбиты спутника, что со временем нарушит его «неподвижность», но эти возмущения могут быть ликвидированы соответствующим корректированием траектории.

Чтобы более наглядно представить себе возможность создания «неподвижного» искусственного спутника, предположим, что на экваторе построена башня высотой в 35 800 километров. По мере восхождения по этой башне центробежная сила постепенно возрастает (из-за увеличения радиуса вращения вокруг земной оси), в то время как сила притяжения к Земле, напротив, уменьшается. На самой вершине обе эти силы уравновесятся. Представим себе, что на вершине башни имеется гондола. Если убрать башню, то, как ясно из сказанного выше, гондола не упадет. Она будет вращаться вместе с Землей, оставаясь на одинаковом от нее расстоянии. Наблюдателю на Земле гондола будет казаться неподвижной; она станет стационарным искусственным спутником.

Стационарный искусственный спутник по сравнению с другими спутниками имел бы ряд преимуществ. В самом деле, с борта такого спутника вся наша планета казалась бы неподвижной, причем видимый диаметр нашей планеты был бы примерно в сорок раз больше, чем видимый с Земли диаметр Луны, а площадь видимого диска — в 11600 раз больше. Экипажу стационарного спутника легче было бы связаться с Землей при помощи направленных радиоволн или световых сигналов. Перелет на спутник можно было бы совершать в любое время, не дожидаясь необходимого расположения спутника относительно взлетной площадки.

Такие пересекаемые экватором страны, как Индонезия, Бразилия, Колумбия и другие, могли бы построить спутники, висящие «неподвижно» над территорией страны или же «качающиеся» над ней (в случае, когда плоскость орбиты образует небольшой угол с плоскостью экватора). Но если понадобится соорудить спутник-обсерваторию для обследования территории одной из европейских стран или всей Европы, то такой спутник непременно должен будет пролетать и над другими странами и материками.

Видимость искусственного спутника зависит не только от его величины, отражательной способности, расстояния до него и т. п., но также от светового контраста по отношению к небесному фону. Поэтому такую «звезду» можно наблюдать только на рассвете и в сумерках вечером, когда спутник залит солнечными лучами, а на поверхности Земли, где ведутся наблюдения, темно. Водяные пары и взвешенная в атмосфере пыль значительно ухудшают видимость спутника. Главная же трудность заключается в малом периоде его видимости. Продолжительность сумерек может превысить период обращения спутника по отношению к наблюдателю, поэтому не исключено увидеть спутник дважды в течение одних сумерек, то есть после наблюдения захода спутника еще увидеть его восход.

Для облегчения наблюдений искусственного спутника можно было бы покрыть его поверхность фосфоресцирующим веществом. Той же цели можно достигнуть освещением спутника изнутри.

Заметим, что в случае выхода из строя радиоаппаратуры на искусственном спутнике визуальные и радиолокационные наблюдения остаются единственными средствами для определения движения спутника.

Вследствие большой высоты полета искусственного спутника за его движением можно следить со значительной части поверхности Земли, а со спутника будут видны огромные пространства земного шара.

Первые искусственные спутники легко узнать среди других блистающих на небе светил, так как в отличие от них они перемещаются по небу в северном, северо-восточном, восточном и юго-восточном направлениях, а не на запад (или северо— и юго-запад). Это объясняется тем, что первые искусственные спутники не запускались против направления вращения Земли.

Со временем, когда будут применяться более мощные ракеты, окажется возможным запуск спутников и в обратном направлении, так что указанный отличительный признак искусственного спутника тогда исчезнет.

Рис. 15. В момент восхода искусственный спутник будет двигаться по отношению к наблюдателю с самой малой скоростью. Но по мере восхождения спутника его угловая скорость относительно наблюдателя, скорость кажущегося движения спутника на небесной сфере будет быстро расти. Пройдя в зените над наблюдателем, искусственный спутник начнет замедлять свое движение относительно него, и в момент захода его угловая скорость упадет до величины, которую она имела при восходе.

Для того чтобы вести наблюдения за искусственными спутниками из разных точек земного шара, нет надобности запускать много спутников в различных направлениях. Достаточно, например, чтобы спутник один раз появился над Северным полюсом, и он, естественно, должен будет пролетать и над Южным полюсом. Путь такого спутника будет и в дальнейшем всегда пролегать над полюсами. Представим себе искусственный спутник, облетающий по окружности земной шар шестнадцать раз в сутки на высоте 287 километров над полюсами (265 километров над экватором). С такой высоты Земля представится наблюдателю в виде огромного диска, занимающего большую часть небосвода: видна будет как бы «шапочка» нашей планеты диаметром 3700 километров. Эта «шапочка» будет все время перемещаться. За время одного обращения спутника Земля сделает одну шестнадцатую оборота около своей оси, и «шапочка» переместится на экваторе на 40 000:16=2500 километров. Таким образом, после 16 оборотов спутника в течение одних суток весь земной шар проплывает перед глазами наблюдателей как в дневном освещении, так и под покровом ночи.

Для земного наблюдателя искусственный спутник, движущийся на высоте 200 километров, в момент прохождения его в зените перемещается на небе с такой же угловой (видимой) скоростью, как и самолет, летящий на высоте 7130 метров со скоростью тысячи километров в час, или как самолет, летящий на высоте 3065 метров со скоростью 67500 километров в час. Отсюда видно, что нетрудно держать движущийся искусственный спутник в поле зрения. Видимая скорость движения искусственных спутников, летящих выше 200 километров, будет еще меньше. Как правило же, спутники будут летать именно на больших высотах.

Если искусственный спутник будет находиться не в зените, а ниже на небе, ближе к горизонту, то скорость его видимого движения по небосводу будет меньше и следить за ним будет легче. В момент восхода (и захода) искусственный спутник будет двигаться по отношению к наблюдателю с самой малой скоростью. Но по мере восхождения спутника его угловая скорость относительно наблюдателя (скорость кажущегося движения спутника на небесной сфере) будет быстро расти, причем нарастание скорости будет тем стремительнее, чем ниже пролегает орбита спутника (рис. 15). Если, например, высота движения экваториального спутника равна радиусу Земли, то скорость его углового движения относительно наблюдателя в зените будет вдвое больше, чем на горизонте. Для экваториального спутника же, движущегося на высоте 300%километров, скорость его углового движения в момент его наблюдения в зените будет уже в 22 раза больше угловой скорости относительно наблюдателя на горизонте. Пройдя в зените над наблюдателем, искусственный спутник начнет замедлять свое движение относительно него, и в момент захода его угловая скорость движения упадет до величины, которую она имела при восходе.

Чем больше будет высота полета спутника, тем с большей части поверхности Земли он будет виден (рис. 16). Так, например, спутник, летящий на высоте 200 километров, будет виден с территории радиусом 1500 километров. При высоте же полета в 1000 километров радиус видимости расширится вдвое.

Продолжительность наблюдения искусственного спутника с определенного пункта Земли будет тоже тем больше, чем больше высота полета спутника. Так, например, спутник, летящий на высоте 200 километров, будет виден в течение 7 минут, на высоте 500 километров — в течение 11 минут, а на высоте 2000 километров — в течение 28,5 минуты.

Может ли раз замеченный искусственный спутник потом неожиданно появиться над какой-либо территорией? Нет, не может. Достаточно установить в некоторый момент координаты спутника, отметить в этот момент скорость и направление его движения, чтобы впредь для любого момента времени можно было определить с помощью расчета местонахождение спутника и предсказать, когда и над какими местностями он будет пролетать в будущем. В частности, можно выяснить, появится ли спутник вновь над данной местностью и, если появится, то когда именно. При этом, конечно, предполагается, что направление или скорость движения спутника не будут изменяться с помощью ракетного двигателя.

Один и тот же искусственный спутник может пролетать над данной местностью то с юга на север, то с севера на юг, но не потому, что спутник вдруг изменяет направление своего движения по орбите — это невозможно, — а потому, что если за время, отделяющее одно наблюдение от другого, Земля сделала пол-оборота, то направление прохождения спутника по небосводу изменится на противоположное.

Рис. 16. Увеличение диаметра видимого шарового сегмента Земли с высотой парения искусственного спутника. С высоты 500 километров диаметр видимого шарового сегмента составляет 4900 километров (1), с высоты 2000 километров — 9000 километров (2), а с высоты 7000 километров возрастает до 13700 километров (3).

Таблица 1

О наблюдениях первого и второго искусственных спутников. Благодаря тому, что орбиты первых двух искусственных спутников наклонены к плоскости экватора под большим углом, они облетают почти все континенты и водные пространства земного шара (за исключением заполярных пространств и узких поясов, расположенных южнее Северного и севернее Южного Полярных кругов), что составляет около 90 процентов поверхности нашей планеты.

Прохождение первого советского искусственного спутника было зарегистрировано во всех уголках земного шара (табл. 1). Спутник наблюдали простым глазом как звезду пятой-шестой величины, а ракету-носитель — как звезду первой величины.

На рис. 17 изображен след, оставленный ракетой-носителем (первого спутника) на фотопластинке при длительной экспозиции. На снимке видно, насколько стремительнее звезд (в их суточном движении) проносится по небосводу ракета-носитель: соответствующие скорости пропорциональны длине черточек, оставленных на фотопластинке (астрограф, с помощью которого получен снимок, оставался неподвижным). На снимке видно также, что ракета-носитель движется под углом к направлению суточного движения звезд. Перерыв в следе ракеты-носителя указывает на время и продолжительность ее прохождения по небосводу.

Как уже упоминалось, первый искусственный спутник обращается по эллипсу, очень близкому к кругу. Однако вследствие вращения Земли проекция спутника на поверхность Земного шара представляет собой весьма сложную кривую. На рис 18 изображена проекция спутника на поверхность нашей планеты за время немногим больше одного его обращения. После одного полного обращения спутника он находится в зените не над прежней местностью, а над другой точкой этой же параллели расположенной примерно в 24 градусах западнее первой. (Если бы это перемещение было равно точно 24 градусам, то спустя одни сутки можно было бы наблюдать спутник в той же местности и в том же положении. В действительности же имеются небольшие отклонения.) На рис. 19 приводится схема движения спутника в течение суток. Как видно между территориями, которые облетает спутник, остаются неохваченные им пояса, над которыми спутник никогда не появляется в зените (его можно наблюдать оттуда под некоторым углом к горизонту). Но при достаточно длительной жизни спутника он все же может оказаться в зените и над этими местностями. Уже в первые дни существования спутника наблюдались некоторые смещения точек его проекции по сравнению с предыдущими сутками. К концу ноября 1957 года спутник совершил уже столько оборотов, что вся карта земного шара была бы испещрена проекциями его траектории.

Рис. 17. След, оставленный ракетой-носителем на фотопластинке при длительной экспозиции [рисунок по фотографии Т. П. Киселевой. Главная астрономическая обсерватория АН СССР (Пулковская), 10 октября 1957 г.]. На снимке видно, во сколько раз быстрее суточного движения звезд проносится по небосводу ракета-носитель (сравните длину черточек). Перерыв в следе указывает на время и продолжительность прохождения по небосводу ракеты-носителя.

Рис.18. Схема движения первого искусственного спутника за время одного (с лишним) его обращения вокруг Земли.

За движением первых искусственных спутников сразу после их запуска в Советском Союзе следили 66 станций визуальных наблюдений и 26 станций радионаблюдений. Кроме того, велись наблюдения с помощью радиолокаторов, радиопеленгаторов и других приборов. Наиболее распространенным видом наблюдений являются, естественно, радионаблюдения, которые ведутся многими радиолюбителями в разных уголках земного шара.

Два радиопередатчика, находящиеся на борту первого и второго спутников, излучали радиоволны длиной 7,5 и 15 метров Это представляло большое удобство для радиолюбителей, многие из которых не располагают приемниками способными принимать очень короткие волны. Радиопередатчики спутника излучали сигналы в виде телеграфных посылок длительностью около 0,3 секунды с паузой такой же длительности. Посылка сигналов одной частоты производилась во время паузы сигнала другой частоты.

Радиосигналы спутников принимались на расстоянии до нескольких тысяч километров, а в исключительных случаях — до десяти — пятнадцати тысяч километров.

Рис.19. Схема движения первого искусственного спутника за сутки.

После трехнедельной беспрерывной работы радиопередатчиков запасы электроэнергии на первом спутнике исчерпались. Дальнейшие наблюдения за этим спутником и за ракетой-носителем, значительно более яркой, велись главным образом визуальными методами.

Для обнаружения спутника вооруженные оптическими приборами наблюдатели располагались двумя группами: одна группа вела наблюдения вдоль меридиана, другая — в плоскости, перпендикулярной к видимой орбите спутника. Таким образом создавалось два «оптических барьера».

Эфемериды*) спутников и ракеты-носителя сообщались ежедневно в печати, облегчая таким образом работу наблюдателей: для отыскания на небосводе первых искусственных небесных тел астрономические приборы направлялись заранее, в «точки ожидания». Погрешность угловых измерений, производившихся визуальными наблюдательными станциями, не превосходила одного градуса. Время измерялось с точностью до одной сотой секунды.

*) Эфемериды — заранее вычисленные положения небесных тел.

За время полного оборота спутника наблюдательный пункт на поверхности Земли перемещался вследствие ее суточного движения на 1100—2600 километров, в зависимости от того, находился ли этот наблюдательный пункт на 65-й параллели или на экваторе. Однако уже с высоты 200 километров диаметр площади, с которой виден искусственный спутник, превышает 3000 километров. Поэтому примерно спустя полтора часа после захода спутника в данной местности он часто опять попадал в поле зрения данного наблюдателя.

Ввиду того, что второй спутник обращается на большей высоте, чем первый, расширился также радиус площади, с которой можно его наблюдать. Если спутник, летящий на высоте 900 километров, можно теоретически наблюдать с площади радиусом в 3200 километров (по дуге большого круга), то с подъемом спутника до 1700 километров эта величина возросла до 4200 километров.

Уже упоминалось, что наклон орбиты второго спутника к плоскости экватора такой же, как и у первого спутника. И проекции двух орбит на земной шар в определенный момент одни и те же. Поэтому на первый взгляд может показаться, что схема движения двух спутников одна и та же. Между тем, эти схемы различны, так как отличаются периоды обращения спутников, и поэтому Земля, вращаясь вокруг оси, занимает разное положение относительно них.

Второй спутник совершает 13,9 оборотов в сутки. Поэтому, если допустить, что плоскость орбиты спутника остается неподвижной относительно звезд, то после каждого оборота спутник пересекал бы параллели земного шара, смещенные на 25,9 градуса на запад. Однако, как нам известно, плоскость орбиты спутника медленно поворачивается относительно звезд. Поэтому расстояния между точками очередного пересечения спутником земной параллели составляют примерно 26,3 градуса.

Как только орбитальная ракета вылетит за пределы сколько-нибудь ощутимой атмосферы, то есть через одну-две минуты после взлета, небесный свод утратит свой обычный голубой цвет и станет черным. На Земле и в затененных от Солнца местах абсолютная темнота не наступает, так как солнечный свет, рассеиваясь в атмосфере в той или иной мере, попадает в полосу тени. В противоположность этому космические области, погруженные в тень какого-нибудь несветящегося небесного тела, оказываются почти в полном мраке. Небесный свод не озаряют там яркие, рассеиваемые атмосферой солнечные лучи; он светится лишь слабым светом звезд и туманностей. Звезды не мерцают и все время отчетливо видны, если только защищать глаза от непосредственного действия солнечных лучей; в противном случае глаз, приспособившись к яркому свету Солнца, теряет способность различать звезды.

Вид неба с искусственного спутника будет совсем иной, чем с поверхности Земли. Нашим глазам, глазам людей, живущих в северном полушарии, недоступна большая часть небосвода южного полушария точно так же, как жителям южного полушария не видна большая часть северного небосвода. С искусственного спутника независимо от направления его движения можно будет в течение местных «суток» (то есть в течение одного обращения вокруг Земли) наблюдать всю небесную сферу. За местные звездные сутки наблюдателю с искусственного спутника покажется, что Земля сделала полный оборот вокруг спутника.

Если орбита будет круговой, то видимое на небесной сфере движение Земли будет равномерным. В случае же эллиптической орбиты вследствие неравномерности движения самого спутника, а также из-за изменения расстояния до Земли наблюдателю на спутнике будет казаться, что Земля то ускоряет, то замедляет свое движение по небу.

Мы видели, как должно будет сказываться на видимом движении небесных тел орбитальное движение искусственного спутника вокруг Земли. Представим себе теперь, что мы находимся на борту искусственного спутника, на котором с помощью его вращения создана искусственная тяжесть. Каким мы увидим в этом случае движение небесной сферы? Прежде всего нам будет казаться, что небесный свод вместе с Землей, Луной, Солнцем и звездами вращается вокруг спутника. Один полный такой оборот небесной сферы будет совершаться за промежуток времени, в течение которого искусственный спутник сделает один оборот вокруг своей собственной оси вращения, т. е. в течение нескольких минут или даже доли минуты. Если ось вращения искусственного спутника будет горизонтальна, то астронавтам будет казаться, что Земля то опрокидывается у них над головой, то уходит из-под ног. Если же ось вращения спутника в некоторый момент совпадет с осью вращения нашей планеты *), то будет казаться, будто бы Земля вращается вокруг своей оси с неимоверной скоростью (в сотни раз превышающей действительную) и с такой же огромной скоростью вращаются вокруг Земли Солнце и звезды. Это вращение Земли в зависимости от направления вращения искусственного спутника может показаться прямым или обратным.

*) Поскольку искусственный спутник не может «стоять», над полюсом такое совпадение продолжается одно мгновение.

Если ось вращения искусственного спутника (она, как мы знаем, должна проходить через его центр масс), не совпадая с осью Земли, будет все же проходить через центр нашей планеты, то будет казаться, что Земля вращается не вокруг своей действительной оси, а вокруг оси вращения спутника. Астронавтам покажется, что полюсом Земли является та точка на ее поверхности, с которой искусственный спутник виден в зените. Следовательно, для астронавтов, движущихся вокруг Земли, этот мнимый земной полюс покажется кочующим, но в течение одного кажущегося оборота Земли вокруг своей «оси» последняя может переместиться лишь очень незначительно.

В частном случае кажущийся полюс вращения Земли может оказаться и неподвижным. Это будет иметь место при наблюдении Земли со стационарного искусственного спутника, вращающегося вокруг собственной оси, проходящей через центр масс спутника и центр Земли. Таким полюсом может, например, оказаться горный массив Кения в экваториальной Африке с его плантациями бананов и кофейных деревьев. С точки зрения внеземных наблюдателей в этом случае лежащий за полярным кругом Кольский полуостров и расположенная на экваторе Суматра будут находиться на одной кажущейся параллели.

Как мы видим, астронавтам на искусственном спутнике придется затратить определенные усилия, чтобы овладеть искусством космической навигации и использовать практическую астрономию, например, для корректирования орбиты спутника.

Заметим, что данные о движении небесных тел по отношению к автоматическим искусственным спутникам могут также быть полезны при обработке результатов измерений приборов, установленных на этих летающих обсерваториях.

Когда за автоматическими разведчиками вселенной в космос отправятся люди и когда они окажутся обитателями нового небесного тела — искусственного спутника Земли, они увидят много непривычного: новым будет движение небесного свода, необычной смена времен года, странными покажутся и другие явления.

На искусственном спутнике, как и на Земле, будут чередоваться дни и ночи. Но здесь они не будут похожи на земные. Так как число обращений искусственного спутника вокруг Земли в течение суток может достигать шестнадцати (это число изменяется в зависимости от высоты полета), то за одни земные сутки день и ночь на спутнике могут столько же раз сменять друг друга. Ночь на спутнике — это своего рода солнечное затмение: Земля заслоняет Солнце. Спутник входит в тень Земли, закрывающую только небольшую часть его орбиты; поэтому ночь на спутнике всегда короче дня (рис. 20). Так, например, на искусственном спутнике, совершающем 16 оборотов в звездные сутки, местные сутки длятся 1 час 29 минут 45 секунд, а самая длинная «зимняя» ночь — 37 минут.

Рис. 20. Рассвет, день, вечерние сумерки и ночь на искусственном спутнике Земли, α — угол наклона плоскости орбиты спутника относительно направления солнечных лучей.

На искусственном спутнике, как и на Земле, наступлению ночи будут предшествовать сумерки (рис. 20). Сумерки будут на спутнике и перед наступлением дня. Но вечерняя полутьма и предрассветный полумрак будут вызваны совсем другими причинами, чем на Земле (где свет рассеивается верхними слоями атмосферы), а именно прохождением спутника через полутень нашей планеты. Искусственный спутник входит сначала в полутень Земли и лишь потом погружается в ее полную тень. В то время как поперечник полной тени Земли постепенно уменьшается и, наконец, сходит на нет, поперечник полутени Земли непрерывно увеличивается. Если в течение местной ночи Солнца на спутнике совсем не будет видно, то в сумерки оно будет видно частично.

Мы всегда восторгаемся чудесным видом восходящего и заходящего Солнца. Эти чудесные краски восхода и захода объясняются прохождением солнечных лучей сквозь толстый слой воздуха. При наблюдении восхода и захода Солнца на искусственном спутнике влияние земной атмосферы еще более усилится, так как солнечный луч, прежде чем попасть в глаз наблюдателя, будет проходить удвоенный путь сквозь атмосферу.

На искусственном спутнике будут также свои времена года, обусловленные, как и на Земле, изменением длительности дня и ночи, но это последнее явление будет вызываться не теми причинами, что на нашей планете. Если на Земле изменения длительности дня и ночи в течение года вызваны наклоном оси земного шара к эклиптике, то на искусственном спутнике они объясняются различной продолжительностью погружения спутника в тень Земли. Условная зима на спутнике наступит в период самых продолжительных ночей, а лето — самых длинных дней.

Весь ход календаря на спутнике определяется тем, что его круговой путь лежит всегда в одной и той же плоскости, неподвижной относительно звезд. Возьмем для примера искусственный спутник, пролетающий над полюсами на высоте 210 километров. Плоскость орбиты такого спутника, как и земная ось, будет наклонена к эклиптике под углом 66°33'. Допустим, что во время сентябрьского равноденствия эта плоскость параллельна солнечным лучам. В тот момент, когда спутник попадет в тень Земли, на нем наступит ночь. Это произойдет через четыре минуты после того, как спутник пройдет над Северным полюсом, и в течение этих четырех минут спутник еще будет залит солнечными лучами, хотя лежащую под ним местность в это время уже окутает ночь. Когда же на спутнике взойдет Солнце, поверхность Земли все еще будет находиться в тени, и это снова продлится четыре минуты, пока спутник не достигнет Южного полюса. Таким образом, день на спутнике будет длиться на 4X4 = 16 минут дольше ночи, причем его общая продолжительность составит 52 минуты. В это время на спутнике будет самая долгая ночь, и поэтому на нем будет господствовать зима.

На описанном спутнике в июне и декабре — самый разгар лета, а в конце марта и сентября — середина зимы. Таким образом, в течение одного земного года на спутнике сменяются две зимы и два лета.

Знание продолжительности дня и ночи и времен года на искусственном спутнике имеет важное значение для его наблюдения с Земли и для изучения солнечной радиации с помощью аппаратуры, помещенной на спутнике.

Искусственные спутники будут полезны прежде всего в качестве летающих обсерваторий для наблюдения земной поверхности. На искусственном спутнике можно установить точные приборы, которые автоматически будут вести наблюдения над природными явлениями, происходящими в верхних слоях атмосферы и во вселенной. Эти автоматы будут записывать результаты своих измерений и с помощью радио передавать их на Землю. Наши познания о мировом пространстве обогатятся тогда многими данными, которых не удается сейчас получить с помощью приборов, запускаемых на высотных ракетах.

Именно такой летающей лабораторией является второй советский искусственный спутник.

Исследование земного шара. С искусственного спутника, с высоты 200 километров, в призменный бинокль с увеличением в 15 раз будут видны наземные объекты диаметром 4 метра. Однако вследствие быстрого движения спутника изображение необходимо будет фиксировать с помощью специального механизма. Весьма трудно также будет различать детали земной поверхности на горизонте.

С искусственного спутника человек впервые увидит земной шар, висящий в пространстве. Но уже сегодня мы знаем, как выглядит Земля с высоты полета такого спутника. Рис. 21, сделанный по фотографии, заснятой с ракеты,

Рис. 21. Вид земной поверхности с высоты 225 километров.

В настоящее время очень точная картография материков выполнена только для 7 процентов поверхности земной суши. Между тем с искусственного спутника можно будет без особого труда посредством фотосъемки картографировать труднодоступные местности и производить уточнения устаревших карт в связи с изменениями, происшедшими вследствие строительства аэродромов, дорог, плотин и т. п. Правда, для этого потребовался бы безвредный автоматический спуск заснятой пленки на землю, и пока еще неясно, как может быть разрешена эта задача.

Количество аэрофотоснимков, необходимых для картографирования всего земного шара, уменьшается с увеличением высоты полета спутника. Со спутника, обращающегося на высоте, колеблющейся в пределах нескольких тысяч километров, вся земная поверхность может быть заснята в дневном освещении быстрее чем за 12 часов.

Правда, большие пространства всегда будут закрыты облаками, но в этом случае фотосъемка может производиться в невидимых инфракрасных лучах, а также с помощью радиолокационных установок. Но даже в случае полного отсутствия облаков, при совершенно чистом небе, воздух остается все же весьма мутным. Тем не менее фотоснимки земной поверхности, заснятые с искусственного спутника, будут весьма точны, причем искажения, вызванные атмосферой при наблюдении в телескоп, практически не будут сказываться, подобно тому как легко читать текст печатного листа через плотно приложенную вощеную бумагу, в то время как очертание букв полностью растворяется, если вощеную бумагу приблизить к глазу. Заметим, что наличие космических, а также рентгеновских лучей в заатмосферном пространстве весьма осложняет технику фотографирования с искусственного спутника, так как обыкновенные кассеты не дают гарантии от преждевременной порчи фотопластинок.

Телевизионные передатчики, помещенные на искусственных спутниках Земли (или Луны), смогут передавать в наблюдательные станции простые или стереоскопические изображения поверхности Земли (или Луны), видимой с высоты орбиты спутника. В случае стереоскопических изображений две передающие камеры ввиду небольших размеров искусственных спутников должны будут находиться на двух спутниках, движущихся приблизительно на одном и том же расстоянии друг от друга. (Можно также получить стереоскопические фотоснимки земной поверхности с одного спутника, соответственно сопоставив снимки, сделанные одной камерой в разное время.)

С помощью искусственного спутника возможно будет также измерять радиацию и альбедо*) Земли. Последнее колеблется в очень широких пределах главным образом из-за изменчивости облачного покрова Земли. С искусственного спутника нетрудно будет определить эту величину для разных широт и времен года.

Некоторые специалисты считают, что точные наблюдения за движением искусственных спутников даже минимальных размеров дадут возможность производить разные измерения, как, например, триангуляцию земного шара**) (особенно водных пространств), измерение расстояний между континентами и т. д. С помощью искусственного спутника ширина, например, Атлантического океана может быть измерена с точностью до 30 метров. Таким образом, с помощью искусственного спутника можно будет окончательно подтвердить или опровергнуть гипотезу об относительном перемещении материков.

*) Альбедо — число, показывающее, какую часть света, получаемого от Солнца, отражает планета (или спутник).

**) Триангуляцией называется метод измерения земной поверхности путем построения сети треугольников.

Известно, что депрессии на поверхности океанов (понижение истинного уровня водоема по сравнению с теоретическим) доходят до нескольких сот метров. Имеются также основания полагать, что сама форма Земли постоянно меняется. Все эти изменения можно будет заметить со спутников-обсерваторий.

Хотя полярная авиация постоянно наблюдает за движением льдов в арктических морях и океанах, а над лесными массивами патрулируют на самолетах наблюдатели лесной противопожарной охраны, значительно эффективнее смогут вестись такие наблюдения с искусственных спутников. Установленные на них приборы будут предупреждать мореплавателей о ледяных заторах. Все более или менее крупные айсберги «станут на учет» и не будут больше причиной гибели судов при столкновениях с ними. Орбитальные обсерватории смогут сообщать на Землю о возникновении лесных пожаров в глубине тайги, точно указывая, где именно расположен очаг огня.

Возможно, что искусственные спутники пригодятся также для дозорно-спасательной службы, для обезвреживания минных полей на морских пространствах и т. п. Быть может, будут найдены способы предсказания хода косяков рыбы. С искусственного спутника возможно будет определить местонахождение утонувших судов и потерпевших аварию самолетов, а может быть, и затерявшихся экспедиций.

Высказываются мнения, что в дальнейшем с помощью искусственного спутника можно будет проводить океанографические, гляциологические (ледниковые) и сейсмологические (относящиеся к колебаниям земной коры) исследования. Гляциологи, например, надеются, что наблюдения с искусственного спутника подтвердят гипотезу о постепенном изменении климата Земли в сторону его смягчения и связанным с этим медленным таянием ледяного покрова нашей планеты.

Исследование атмосферы. Искусственные спутники будут полезны для метеорологических наблюдений. Они позволят следить за распространением и передвижением облаков, определять характер облачного покрова Земли, границы теплых и холодных воздушных масс и распространения бурь. Даже на суше, которая занимает менее 30 процентов земной поверхности, ощущается недостаток в метеорологических станциях: десятки тысяч этих станций оказываются неспособными создать, например, полную картину облачного покрова Земли не только на огромных водных пространствах земного шара, но даже над материками. По мнению специалистов, определение движения больших облачных масс с высоты искусственного спутника будет все же затруднительно, поскольку очертания материков, которые необходимо будет знать для этого, сами не будут видны сквозь облака. Поэтому будет трудно определить, насколько переместились облачные массивы и в какой степени изменились их размеры за время одного обращения спутника.

Плотность верхних слоев атмосферы можно будет также определять косвенным образом при помощи искусственных спутников, даже не снабженных какой-либо аппаратурой. Для этого будет достаточно визуальное или радиолокационное наблюдение за движением такого спутника и степенью его торможения внешней средой.

Спутник может периодически выбрасывать пары натрия, которые сильно светятся в солнечных лучах. По процессу распространения натриевого следа можно будет судить о температуре верхних слоев атмосферы, а искривление натриевого «облака» послужит основанием для определения скорости ветра на данной высоте.

Подобно тому как метеорологические станции при наличии соответствующего оборудования позволяют измерять разные метеорологические элементы на расстоянии (так называемые дистанционные метеостанции), так и с помощью искусственных спутников можно будет определять температуру, давление, плотность воздуха на разных высотах. В частности, полюсный спутник дает возможность быстро определить параметры, характеризующие состояние атмосферы и другие данные на постоянной большой высоте вдоль меридиана.

С первого советского искусственного спутника его собственная температура и другие данные передавались на Землю путем некоторого изменения продолжительности сигналов и пауз между ними, которые в среднем длятся 0,3 секунды.

Все сказанное показывает, какое большое значение будут иметь искусственные спутники для правильного прогноза погоды.

Установлено, что земная атмосфера на больших высотах светится. Днем даже на высоте 120 километров небосвод не является черным. На такой высоте свечение неба составляет 4 процента соответствующей величины на уровне моря в зените. Свечение неба не прекращается и ночью.

С борта спутника, обращающегося вокруг нашей планеты, можно будет исследовать изменения собственного излучения земной атмосферы в зависимости от времен года и географических координат.

Исследование ионосферы и распространения радиоволн. При помощи искусственных спутников можно будет изучить ионизацию атмосферы (распространение ионов и электронов) на разных высотах, что принесет, в частности, большую пользу для прогноза условий радиосвязи.

Ввиду того, что расстояние между искусственным спутником и приемной земной радиостанцией будет постоянно меняться и толщина разделяющего их слоя воздуха будет то увеличиваться, то уменьшаться, будет меняться также количество ионов, расположенных между радиопередатчиком и радиоприемником. Соответственно с этим будет также меняться характер радиосигналов, получаемых с искусственного спутника при разных его положениях относительно приемной станции, что и позволит судить о состоянии ионосферы.

Судовые радиостанции со сравнительно небольшим радиусом действия сумеют держать связь с Большой Землей при посредстве искусственного спутника, который может ежедневно появляться над горизонтом. Заметим, что такая связь может осуществляться также при помощи световых сигналов, которые гораздо легче пробивают атмосферу, когда они направлены вверх, так как они сокращают себе таким образом путь в поглощающей среде.

Искусственные спутники смогут также служить для ретрансляции ультракоротких волн, в частности телевизионных передач на большие расстояния. Правда, из-за сложности аппаратуры и потребности в мощных источниках электроэнергии такое применение на первых порах еще не предусматривается, но не исключено, что в дальнейшем искусственные спутники окажутся рентабельными для передачи телевизионных программ с одного материка на другой и т. п.

Исследование магнитного поля Земли. Магнитное поле нашей планеты довольно хорошо исследовано у ее поверхности, и результаты этих исследований издавна используются в мореплавании, авиации, геодезии и других областях. Магнитное поле Земли слагается из постоянного поля, создаваемого источниками внутри Земли, и переменного поля, создаваемого электрическими токами, циркулирующими в ионосфере и внеатмосферном пространстве. Периодические плавные колебания магнитного поля Земли бывают суточные, 27-дневные (связанные с периодом вращения Солнца вокруг своей оси), годовые, 11-летние (связанные с периодом солнечной деятельности) и вековые. Наблюдаются и резкие колебания магнитного поля Земли (магнитные бури). Предполагают, что магнитное поле Земли оказывает отклоняющее действие на движущиеся вокруг Земли заряженные частицы. С другой стороны, считают, что вследствие проникновения в атмосферу заряженных частиц, идущих от Солнца, возникают колебания магнитного поля Земли.

С помощью искусственных спутников, особенно спутников, обращающихся по эллиптическим орбитам, можно будет производить магнитную съемку пространства, окружающего Землю, изучить причины магнитных аномалий — отклонений напряженности магнитного поля Земли от средних («нормальных») величин для данной местности. Можно будет исследовать влияние, которое оказывают на магнитное поле Земли электрические токи, возникающие на очень больших высотах, изучить влияние изменения интенсивности космических лучей на протекание магнитных бурь и другие. Исследование магнитного поля Земли с помощью искусственных спутников будет иметь не только научное, но и практическое значение. Такие исследования позволят, например, обнаружить залежи полезных ископаемых и определить их запасы.

Биологические исследования. Искусственный спутник представляет интерес с точки зрения изучения перспектив межпланетных полетов. На нем можно будет изучить влияние невесомости на физиологические и психические процессы, а также действие космических, солнечных и других излучений на живые организмы, не защищенные земной атмосферой. Такие опыты производились на втором советском искусственном спутнике. На искусственном спутнике можно будет проверить высказанное К. Э. Циолковским предположение, что в условиях невесомости растения и организмы от самых простых до самых сложных будут расти и развиваться гораздо быстрее, чем при существовании тяжести.

Метеориты, микрометеориты и «космическая пыль». Предполагается, что микрометеориты в какой-то степени влияют на состояние ионосферы и тем самым на распространение радиолучей.

На спутниках можно будет не только поставить счетчики микрометеоритов, но и установить распределение этих частиц, их импульс и электрический заряд в зависимости от географической широты. Треск от попадания микрометеоритов в обшивку спутника может восприниматься кристаллическим микрофоном, помещенным на спутнике, и передаваться на Землю после предварительного усиления радиосигнала.

От попадания микрометеоритов в хорошо отполированную оболочку искусственного спутника последняя будет постепенно тускнеть. И это явление может оказаться существенным подспорьем в изучении особенностей микрометеоритов. Можно также покрыть обшивку спутника радиоактивным веществом и путем телеизмерения радиоактивности спутника, по постепенному уменьшению ее интенсивности судить о стирании этого вещества метеорной пылью и микрометеоритами.

Искусственный спутник может быть сделан полностью герметическим и наполнен перед запуском газом под давлением. Это придаст ему жесткость, необходимую при больших перегрузках, возникающих при запуске. Во время же полета по инерции падение давления газа косвенно укажет на пробоину, сделанную метеоритом в обшивке спутника. Продолжительность безаварийного полета даст указание на возможную частоту попадания метеоритов, а скорость падения давления косвенно укажет на величину метеорита и скорость его движения.

С искусственного спутника метеоры будут видны не на фоне небосвода, а на фоне Земли, погруженной в ночную тьму. Быть может, эти новые условия наблюдения метеоров расширят возможность их исследования. На спутнике можно было бы собрать образцы метеорной пыли и выяснить ее влияние на формирование погоды.

В межпланетном пространстве наблюдается также «космическая пыль». Иногда удается ее обнаружить и на самой поверхности Земли. Искусственные спутники могут быть использованы и для изучения космической пыли. Частицы межпланетной пыли практически не будут представлять препятствия для движения искусственного спутника.

Искусственные метеоры. Со спутника можно будет сбрасывать искусственные метеоры определенной формы и определенного состава, что даст богатый материал для изучения как естественных метеоров, так и условий торможения космических кораблей при помощи атмосферы. С искусственных спутников, обращающихся на высоте от 200 до 1000 километров, достаточно будет запустить метеорное тело со скоростью 50—250 метров в секунду (в направлении, обратном движению искусственного спутника), чтобы оно врезалось в атмосферу со скоростью около 8 километров в секунду. И, что очень важно, в каждом отдельном случае будет известна не только скорость вторжения метеорного тела в атмосферу, но и путь его следования с момента запуска до проникновения в атмосферу. Обо всех этих данных и о времени запуска метеоров земные обсерватории будут заблаговременно оповещаться. Уже делались попытки регистрации фотографическим методом пути, пройденного искусственными метеорами, полученными с помощью сбрасывания металлических шариков с высотных ракет.

Астрономические наблюдения. За пределами атмосферы легче изучать полярные сияния, а также зодиакальный свет*), поскольку свечение верхних слоев атмосферы искажает нормальную картину этих явлений. Станет возможным подробное исследование так называемого «газового хвоста Земли» — длинного выступа самых верхних слоев атмосферы на стороне Земли, приблизительно противоположной Солнцу.

*) Зодиакальный свет наблюдается в виде слабо светящегося конуса на фоне ночного неба в определенное время года перед восходом или заходом Солнца в области зодиакальных созвездий, то есть вдоль эклиптики.

Даже ночью атмосфера мешает производить фотографирование очень слабых небесных объектов с помощью астрографов, днем же воздушная оболочка Земли делает полностью невозможным наблюдение звездного неба. Но на высоте полета искусственного спутника атмосфера уже не будет вносить искажений. Это создает особенно благоприятные условия для астрономических наблюдений. Немерцающие звезды значительно легче наблюдать и фотографировать. В таких условиях можно получать снимки планет и их спутников с любым увеличением, в то время как в земных обсерваториях тысячекратное увеличение уже затруднительно вследствие вызываемых атмосферой оптических «завихрений». Кроме того, на искусственном спутнике астрономические оптические наблюдения не будут зависеть от капризов погоды.

Значительно расширятся также возможности радиоастрономии, так как многие радиолучи из мирового пространства, не доходящие до поверхности Земли, смогут быть уловлены до их проникновения в атмосферу.

В будущем искусственные спутники будут оснащены электронным оборудованием с телевизионными передатчиками, благодаря которым наблюдатели, находясь на Земле, смогут «смотреть» на небо в телескопы, установленные на спутнике.

Искусственный спутник может быть полезен также для изучения космических лучей в заатмосферном пространстве, например для определения содержания в них ядер лития, бериллия, бора и других элементов. Большое значение имеют также исследования изменения интенсивности космического излучения (и создаваемой этим излучением ионизации) в зависимости от времени, высоты и географических координат.

Подбор необходимых орбит. Как мы видим, искусственные спутники смогут найти самое разнообразное применение. Однако для изучения разных явлений должны будут, очевидно, применяться спутники, движущиеся по особо подобранным орбитам. Ясно, например, что экваториальные спутники непригодны для изучения полярных сияний, а полюсные — для исследования зодиакального света.

Особое применение будут иметь разновысокие искусственные спутники. Такие спутники, движущиеся по эллиптическим орбитам, будут то подниматься в более paзреженные слои ионосферы, то опускаться в более плотные слои воздуха. Это позволит вести наблюдения на разных высотах и заполнить пробелы, имеющиеся в наших знаниях о солнечной радиации, составе атмосферы на разных высотах, распределении озона, магнитном поле Земли и ионосферных бурях и т. п.

В южном полушарии мало суши и много водных пространств. Поэтому интересно будет так подобрать орбиту искусственного спутника, чтобы он дольше задерживался над северным полушарием, а меньше над южным. Этого можно достичь, удлинив северную часть орбиты и вдобавок уменьшив, таким образом, скорость движения спутника на этом участке. Иными словами, нужно, чтобы спутник имел эллиптическую орбиту с перигеем над южным полушарием. При этом, чем выше апогей орбиты, тем меньше время пребывания спутника над южным полушарием и тем больше — над северным.

Перспективы. Многие из перечисленных выше вопросов только начинают изучаться и потребуют еще многолетних исследований.

Несомненно, что с помощью искусственного спутника будут впоследствии обнаружены явления, о существовании которых в настоящее время мы даже не подозреваем.

Исследование всех перечисленных выше проблем потребует, очевидно, для своего осуществления многих лет. Поэтому в течение первых лет искусственные спутники будут использоваться для изучения более узкого круга вопросов.

С точки зрения астронавтики самое большое значение имеет использование искусственных спутников в качестве межпланетных станций.

Для достижения Луны, Венеры, Марса — наших ближайших небесных соседей — межпланетный корабль должен при взлете развить скорость, в тридцать с лишним раз большую скорости звука. Постройка такого корабля превосходит возможности современной техники. Чтобы облегчить решение этой задачи, можно, используя искусственный спутник Земли в качестве своего рода пересадочной станции, разделить космическое путешествие на этапы, как это предлагал в девяностых годах прошлого столетия К. Э. Циолковский.

В земных условиях при остановках на станциях, в портах, на аэродромах корабли и паровозы пополняются запасами угля и воды, самолеты заправляются бензином, пассажиры пополняют свои продовольственные запасы. При этом иногда к железнодорожному составу присоединяют другой паровоз, заменяют один самолет другим. Для полета в мировое пространство сооружение межпланетной станции будет иметь аналогичное значение. Такая станция могла бы служить трамплином для дальнейшего проникновения человека в мировое пространство. Здесь космонавты смогут запастись всем, что необходимо для продолжения и завершения длительного космического рейса: топливом, которое межпланетный корабль не мог увезти, стартуя с поверхности Земли, снаряжением, продовольствием и т. д.

Космический корабль, а также различный полезный груз, необходимые для достижения конечной цели путешествия, могут быть предварительно доставлены на такую станцию отдельными частями. Это облегчит конструкцию космического корабля, так как при взлете с платформы спутника понадобится значительно меньший запас топлива, чем при отлете непосредственно с Земли.

В отличие от людей, путешествующих по Земле с остановками на промежуточных станциях, космонавты, отправляющиеся с межпланетной станции, как бы закрепляют за собой не только пройденный путь, но и приобретенную скорость.

В некоторых вариантах конструкции космического корабля межпланетная станция сможет также пригодиться при возвращении: здесь экипаж пересядет в космический планер, на котором и совершится приземление.

Спутники, пролетающие над полюсами и удобные для наблюдательных целей, как правило, непригодны в качестве межпланетных станций, и вот почему. Необходимо, чтобы межпланетная станция двигалась вместе с Землей в плоскости, в которой наша планета движется вокруг Солнца (так называемая плоскость эклиптики; примерно в этой же плоскости движутся и все остальные планеты нашей солнечной системы). Только в этом случае направление движения космического корабля, покидающего межпланетную станцию, может быть более или менее параллельным направлению движения Земли по ее орбите. А это весьма важно при отлете со станции в мировое пространство, так как орбитальная скорость Земли будет тогда складываться со взлетной скоростью корабля, помогая ему преодолеть силы притяжения Земли и Солнца.

Для осуществления космических полетов подвижность промежуточной станции является основным ее преимуществом. Благодаря этому при посадке на станцию ракета сохраняет свою скорость, которую она использует при отлете в дальнейший путь. Так, например, как показывают расчеты, отправляясь с искусственного спутника Земли на Луну, Венеру, Марс, ракета должна будет развить скорость всего от 3,1 до 3,6 километра в секунду вместо 11,7—11,6 километра в секунду при взлете с поверхности Земли, поскольку сама станция уже обладает скоростью около 8 километров в секунду. Это означает, что ракета, способная подняться с поверхности Земли на высоту 1000 километров (а такие полеты уже совершались), могла бы уже достигнуть Венеры или Марса, если бы стартовала с межпланетной станции.

В большей части проектов межпланетных полетов предусматривается, что на межпланетной станции космонавты пересядут в корабль, смонтированный в мастерских станции из частей, доставленных с Земли. Для снаряжения межпланетного корабля можно будет использовать двигатели, а также другие части, снятые с прибывших на станцию ракет. Условия полета с Земли на искусственный спутник и дальнейшего полета с искусственного спутника в межпланетное пространство совершенно различны. Поэтому и ракеты для этих полетов должны иметь различные конструкции.

Космический корабль для полета с Земли на искусственный спутник должен иметь обтекаемую форму, так как ему предстоит пересечь всю толщу атмосферы. Он должен быть снабжен мощным двигателем, способным сообщить ему скорость около 8 километров в секунду, а следовательно, и относительно большим запасом топлива для питания двигателя. Космический же корабль для полета с искусственного спутника в межпланетное пространство может иметь необтекаемую форму, так как в межпланетном пространстве он не встретит сопротивления материальной среды. Благодаря этому топливные баки могут быть сделаны шарообразными, что уменьшит при заданном объеме их вес.

Для старта с искусственного спутника потребуются ракеты значительно меньшей мощности, чем при взлете с поверхности Земли. В самом деле, при старте с поверхности Земли сила тяги должна быть больше веса ракеты, в то время как при взлете с искусственного спутника это условие не должно соблюдаться. Даже при силе тяги, намного меньшей, чем вес ракеты на Земле, последняя сможет постепенно набрать нужную скорость. При взлете с Земли большая часть энергии двигателя уходит не только на полезную работу по преодолению земного тяготения, но и на разные потери (например, сопротивление воздуха), а при прекращении работы двигателя ракета вообще упадет обратно на Землю. Кораблю же, улетающему с межпланетной станции, не грозит такая опасность: если даже ракетный двигатель прекратит работу, то корабль не упадет ни обратно на отправную внеземную станцию, ни на Землю. Поэтому корабль должен будет захватить несравненно меньшее количество топлива, чем при старте с Земли. Вот еще одна причина, делающая выгодным использование искусственного спутника в качестве межпланетной станции.

Согласно некоторым проектам ракета, прибывшая с Земли на межпланетную станцию, будет сама служить для дальнейшего полета в мировое пространство, но на межпланетной станции она будет освобождена от обтекаемой обшивки. Не нужны ей будут больше и воздушные стабилизаторы с рулями. Если понадобится изменить направление полета в межпланетном пространстве, из ракеты будет выброшена струя газа в нужном направлении. После заправки топливом на межпланетной станции ракета отправится в дальнейший путь. Чем больше топлива уносит с собой ракета, покидающая межпланетную станцию, тем, естественно, больше будет развитая ею конечная скорость. Однако при взлете с поверхности Земли это не всегда так: в то время как при взлете с межпланетной станции добавочное топливо всегда дает положительный результат, при старте с самой Земли вследствие чрезмерной нагрузки ракеты результат может оказаться и отрицательным (меньшие скорость и высота).

Однако искусственный спутник не является необходимым этапом на пути к осуществлению полета на Луну и на планеты. Такой полет может быть предпринят также без остановки на межпланетной станции. В этом случае взлет будет совершаться несколько по-иному. Ракета взлетит с поверхности Земли и, развив скорость около 8 километров в секунду, превратится на высоте 200—300 километров в искусственный спутник. Постепенно вспомогательные ракеты доставят на такую ракету-спутник дополнительные грузы и топливо, необходимые для осуществления дальнейшего полета. Получив «подкрепление», межпланетная ракета отправится в путь к намеченной цели. Такое решение представляет интерес с точки зрения уменьшения метеорной опасности, которой временный искусственный спутник подвергается только непродолжительное время. Еще задолго до того, как человек устремится в полет в безграничные просторы вселенной, можно будет проверить условия таких полетов на межпланетной станции. На ней можно будет установить, безвредна ли длительная невесомость для человеческого организма, как действует на него искусственная тяжесть и т. д. На этом небесном острове удастся также изучить средства защиты от метеорной опасности. Опираясь на межпланетную станцию как на базу, астронавты смогут невдалеке от нашей планеты проходить сложную практику кораблевождения в безвоздушном пространстве, а также овладеть искусством торможения космической скорости в планирующем полете при спуске на Землю.

На межпланетной станции можно будет также определить многие данные, необходимые для создания наиболее рациональной конструкции космического корабля и планера.

Заметим, что использование искусственного спутника в качестве межпланетной станции, или, что в принципе то же самое, превращение космического корабля временно в спутник Земли будет, по-видимому, применяться только на начальном этапе развития техники космических перелетов. Мощным атомным кораблям будущего не потребуется на пути к Луне или планетам переходить на круговую орбиту и получать «подкрепление» с Земли. Возможно также, что посылка небольших составных управляемых ракет на Луну и планеты окажется проще осуществимой при взлете непосредственно с поверхности Земли.

В литературе по астронавтике встречаются утверждения о возможности использования Луны в качестве межпланетной станции. Луна, однако, непригодна для этой цели: она расположена слишком далеко от поверхности Земли. Кроме того, поскольку ее масса, а следовательно, и притяжение сравнительно велики, приходилось бы тратить немало топлива сначала для торможения при спуске межпланетного корабля на ее поверхность, а затем для взлета. Пусть, например, направляется экспедиция на Марс. Расчет показывает, что если использовать в качестве пересадочной станции искусственный спутник, расположенный на небольшом расстоянии от Земли, то в обшей сложности при перелете с Земли на станцию и со станции на Марс космическому кораблю придется развить меньшую суммарную скорость (и, следовательно, затратить меньше топлива), чем для одного только перелета на Луну. Это объясняется тем, что при спуске на поверхность Марса торможение корабля может быть произведено с помощью сопротивления газовой оболочки планеты, в то время как на Луне для этой цели необходимо будет использовать энергию ракетного двигателя, поскольку там нет атмосферы.

Использование Луны как межпланетной станции имело бы некоторый смысл лишь в том случае, если бы на Луне было найдено особенно высококачественное топливо и конструктивные материалы.

Итак, в качестве промежуточной межпланетной станции искусственный спутник имеет ряд преимуществ по сравнению с Луной. Во-первых, его можно расположить достаточно близко от Земли, что разрешит совершать перелеты гораздо быстрее и с меньшей затратой топлива. Во-вторых, отсутствие собственного поля тяготения искусственного спутника позволит сэкономить то топливо, которое оказалось бы необходимым затратить для совершения посадки на Луну и последующего взлета с ее поверхности.

Но нет ли у Земли второй луны или даже нескольких естественных спутников, которые расположены ближе к Земле, чем единственный известный нам спутник — Луна, но до настоящего времени остаются незамеченными? Ведь некоторые планеты имеют помногу спутников. Например, Юпитер имеет 12, а Сатурн 9 спутников. Размеры многих спутников других планет весьма малы: диаметры спутников Марса — Фобоса и Деймоса — равны соответственно 14 и 8 километрам. Второй естественный спутник Земли, даже если бы и был чрезвычайно мал, представлял бы собой серьезную опору на пути проникновения человека в мировое пространство. Открытие подобного спутника (или нескольких таких спутников) значительно облегчило бы решение задачи полета на Луну и на планеты, сделав излишним сооружение искусственного спутника. На естественном спутнике сравнительно легко было бы оборудовать и летающую обсерваторию, и межпланетную станцию.

Разумеется, если такие спутники и имеются, то они могут быть лишь совсем крохотными и обнаружить их чрезвычайно сложно. Вследствие большой скорости движения такой крохотный спутник нельзя уловить в телескоп, тем более, если он расположен вблизи Земли. Более того, при достаточной близости к Земле он может не оставлять следов на фотопластинке из-за слишком короткой экспозиции. Кроме того, такой спутник, попадая в тень Земли, не светится, и поэтому его наблюдение можно было бы вести только в течение небольшого промежутка времени. Астрономы допускают возможность, что такой спутник когда-нибудь и наблюдался, но мог быть принят за метеор. Разработанные в последние годы методы радиоастрономии, применяемые для исследования метеоров, могут быть полезны для решения этой задачи. Наблюдения в этом направлении ведутся, например, Метеоритным институтом в Нью-Мексико (США) под руководством Томбоу, который в 1930 году открыл планету Плутон.

Очевидно, что если и будут открыты новые луны, то они будут находиться вне пределов атмосферы. Иначе они давно уже упали бы на поверхность Земли или сгорели вследствие сопротивления воздуха.

Для астронавтики большой интерес представляют также естественные межпланетные станции других тел солнечной системы. Так, например, путешествию на Марс со спуском на его поверхность будут, очевидно, предшествовать разведывательные полеты вокруг этой планеты (аналогично, видимо, обстоит дело и с полетом на Луну). Для этой цели ракетные корабли превратятся на время в искусственные спутники Марса. В самом деле, посадка на планету с последующим взлетом будет на первых порах сопряжена с огромными трудностями, тем более, что все топливо, необходимое для возвращения, придется привозить с собой с Земли.

Правда, каждый из этих видов транспорта останавливается не сразу после исчезновения движущей силы, а проходит еще некоторое расстояние по инерции. Но это сравнительно небольшой пробег, так как накопленная энергия быстро поглощается трением и сопротивлением воздуха.

Другое дело — межпланетный корабль. Его двигатель за несколько минут сообщает ракете большую скорость. После этого корабль движется в межпланетном пространстве по инерции: там он не встречает ни трения, ни сопротивления воздуха.

Чем быстрее космическая ракета достигнет необходимой скорости, тем меньше времени двигателю придется бороться с силой тяжести и тем меньше потребуется топлива.

Огромную экономию топлива можно получить, если мгновенно разогнать корабль до нужной скорости, а затем продолжать полет по инерции, с выключенным двигателем. Но это практически невозможно: ракета, естественно, может набирать скорость только постепенно, по мере сгорания топлива. Кроме того, скорость взлета ограничена выносливостью человеческого организма.

Часто на обложках книг о межпланетных полетах изображают такую картину: по прямой, соединяющей Землю с Луной, летит ракета. Она уже на полпути или даже совсем близко к цели полета, а ее двигатель все еще работает. Такое представление неверно. В действительности траектория космического корабля не будет прямой, а его двигатель перестанет работать спустя несколько минут о момента взлета, еще вблизи Земли. Только при этом условии корабль сможет унести необходимое ему количество топлива.

От правильного выбора траектории взлета зависит судьба всего полета. Траектории, при которых расход топлива минимален, очень сложны. Летя по ним, ракета должна постоянно менять направление и ускорение движения. Если же лететь по упрощенной траектории (например, подняться вертикально), то расход топлива окажется в несколько раз больше.

Решающее значение для всего полета имеет также точный выбор момента взлета: ведь не только Земля, но и небесное тело, к которому направляется корабль, подвижно. Нечто похожее бывает при стрельбе из пушки с раскачиваемого морскими волнами судна. Орудие заряжено. Наводчик застыл у прицельной трубки. Вот на мгновение мелькнула в ней цель. Наводчик быстро производит выстрел: опоздай он на миг — и снаряд зароется в волны у самого борта или же, наоборот, полетит высоко в небо. Следовательно, взлет на космическом корабле будет коренным образом отличаться от взлета самолета.

...И вот двигатель выключен.

Теперь на участке пути, превышающем 99 процентов протяженности всего маршрута, космический корабль движется по инерции. Так, например, при полете на ближайшие небесные тела ракетный двигатель будет работать на участке длиной примерно 2000 километров, в то время как расстояние до Луны выражается сотнями тысяч километров, а до планет — миллионами.

В земных условиях только рельсовый транспорт движется по точно определенным путям; все же иные средства передвижения постоянно отклоняются от геометрической линии маршрута. Тут влияют неровности пути, движение ветра и воды, неровная работа двигателей и многие другие факторы. Другое дело — межпланетный корабль. Почти на всем пути на него практически действует одно лишь притяжение Солнца, и он движется по строго определенному маршруту, точно по невидимым рельсам.

Казалось бы, поскольку в межпланетном пространстве хватает простора и космическому кораблю не угрожает столкновение со встречным кораблем, отклонение от правильного пути не так уже страшно. Между тем космические полеты требуют большей точности в управлении кораблем и большей бдительности, чем мореплавание или авиация. Малейшее отклонение в скорости полета или в направлении движения чревато серьезной опасностью. Это видно из следующих примеров.

При отлете на Луну с минимальным разгоном уменьшение скорости отлета на один метр в секунду сокращает радиус действия корабля на 4000 километров. Еще более серьезно обстоит дело при полете на планеты: в этом случае уменьшение скорости на один метр в секунду изменяет радиус действия на десятки и сотни тысяч километров.

Допустим, например, что мы отправляемся на Юпитер по траектории, требующей самой малой скорости отлета — 14 226 метров в секунду. Если уменьшить эту скорость всего лишь на один метр в секунду, то корабль не долетит до цели на 400 000 километров. Если же ошибка в скорости будет составлять одну десятую процента, то перелет или недолет выразится величиной, превышающей 5 миллионов километров. Происходит это потому, что на большом расстоянии от Земли или от Солнца сила притяжения совсем неощутима и малейшее увеличение скорости значительно увеличивает дальность полета ракеты. Отклонение в угле взлета на одну десятую градуса может повлечь за собой пролет мимо цели на расстоянии сотен тысяч километров от нее. Поэтому пилотам придется постоянно проверять курс корабля и корректировать его траекторию при помощи миниатюрного ракетного двигателя.

Как будет измеряться пройденный кораблем путь? При полете на Луну расстояние корабля как от Земли, так и от Луны можно будет определять, измеряя угол, под которым видна Земля или Луна: чем меньше этот угол, тем расстояние больше. Расстояние от Солнца можно будет узнавать по изменению температуры. Современные электрические термометры отмечают колебания температуры до одной миллионной градуса. С их помощью можно будет обнаружить перемещение корабля относительно Солнца уже на 2-3 километра.

Как будет происходить спуск корабля, возвращающегося из космического полета?

Теоретически можно было бы использовать для этой цели ракетный двигатель. Повернутый «задом наперед» двигатель не увеличивал бы скорость, а уменьшал ее, так как выхлопные газы толкали бы ракету в обратную сторону. Но ракета не в силах унести то огромное количество топлива, которое потребовалось бы для этого.

Можно использовать для торможения корабля сопротивление воздуха. Однако неизбежное нагревание летательного аппарата при движении в атмосфере с космической скоростью не может не вызывать опасений. Пример метеоров — «падающих звезд», раскаливающихся при проникновении в атмосферу, показывает, что спуск аппарата из космического пространства на Землю является сложной задачей. Во всяком случае применение парашютов для торможения космического аппарата при спуске кажется нецелесообразным: они сгорели бы мгновенно. Кроме того, такое торможение было бы слишком резким. Громоздкий и необтекаемый межпланетный корабль вообще не приспособлен для посадки на Землю. При погружении в атмосферу Земли он несомненно раскалился бы добела.

Поэтому перед спуском еще до погружения в верхние слои земной атмосферы экипаж перейдет в космический планер, имеющий идеально обтекаемую форму. А судьба корабля может быть двоякой: либо он сгорит в атмосфере, как метеор, либо, если будет запущен двигатель на короткое время, корабль превратится в спутник Земли.

Приблизившись к Земле, планер, чтобы снизить скорость, превышающую 11 километров в секунду, погружается в верхние слои атмосферы, а затем опять выходит из них и удаляется в безвоздушное пространство. За время пребывания в атмосфере планер частично замедлит свое движение и вынырнет из нее с меньшей скоростью. Повторив несколько раз такие вылеты за пределы атмосферы, планер постепенно значительно снизит скорость. При такой посадке обшивка планера не успевает нагреваться до высокой температуры.

По мере уменьшения скорости планера поверхность его небольших «зачаточных» крыльев становится недостаточной для планирования, и тогда вступают в действие выдвижные крылья. Постепенно планер погружается во все более плотные слои атмосферы. Спуск на поверхность Земли продолжается несколько часов. Таким образом, торможение в планирующем полете производится постепенно, благодаря чему аппарат не перегревается, и температура в кабине не поднимается слишком высоко. Когда скорость планера будет почти погашена, он приземлится.

Подобным же образом можно будет вернуться на Землю с межпланетной станции. В этом случае с помощью миниатюрного ракетного двигателя планер «сбрасывается» со станции с небольшой скоростью против ее движения. Вследствие этого скорость планера уменьшается, и он постепенно погружается в атмосферу.

Человек способен взобраться на высочайшие горы. Но хватило ли бы ему сил, чтобы добраться до Луны, если бы между Землей и Луной имелась лестница?

Многочисленными опытами установлено, что для того, чтобы подняться на высоту около 1550 метров, нужно затратить полный рабочий день. Таким образом, если разделить среднее расстояние от Земли до Луны на путь, который прошел бы за первый день «лунный альпинист», скажется, что для достижения Луны потребовалось бы 680 лет. Но такой расчет был бы верен, если предположить, что весь «переход» будет совершаться в условиях и темпами первого дня. Между тем такое предположение неверно: поскольку с высотой сила тяжести уменьшается, идти было бы все легче и легче, и темпы неуклонно возрастали бы так, что уже спустя 11 лет «альпинист» оказался бы у цели своего путешествия.

А сколько времени потребуется ракетному кораблю, чтобы долететь до Луны? При минимальной скорости отлета около 11,1 километра в секунду такой полет длился бы 5 суток. Но улетев с Земли со скоростью в 11,2 километра в секунду, корабль достиг бы Луны уже через 51 час.

Как и первые спутники Земли, первые лунные ракеты будут, по-видимому, управляться автоматически. Передаваемые с ракеты радиосигналы позволят следить за ее полетом. О том, что она достигла цели, мы узнаем по радиосигналам или, например, по вспышке светового заряда при падении ракеты на поверхность Луны. Особенно хорошо будет видна такая вспышка на неосвещенной Солнцем части диска Луны. Кроме того, при ударе о поверхность Луны ракета может рассыпать белый порошок на достаточно большом пространстве, чтобы оставленное пятно было замечено с Земли.

В дальнейшем более мощные ракеты с экипажем, взлетев с межпланетной станции, смогут превратиться в искусственные спутники Луны и в течение длительного времени вращаться вокруг нее без затраты топлива. Поэтому изучение Луны с такого корабля очень выгодно.

Как показывает расчет, при скорости истечения газов в 4 километра в секунду ракета весом, например, в 10 тонн, отправляющаяся с искусственного спутника в полет вокруг Луны, должна унести всего 12 тонн топлива. При отлете же с поверхности Земли ей понадобилось бы 150 тонн топлива. Если принять скорость истечения газов равной 2,5 километра в секунду, то ракете понадобилось бы в первом случае 25 тонн, а во втором случае 840 тонн топлива. При этом не учитывается то количество топлива, которое необходимо кораблю для преодоления сопротивления воздуха, и допускается, что корабль разгоняется мгновенно до нужной скорости.

С Земли нам всегда видно только одно полушарие Луны. Большой интерес представит исследование ее другого полушария, недоступного для наблюдения с поверхности нашей планеты. Полет над этим полушарием Луны можно приурочить к такому времени, когда оно полностью освещено солнечными лучами и, следовательно, хорошо будет видно астронавтам. Это соответствует периоду новолуния на Земле.

Надо полагать, что сторона Луны, невидимая с Земли, не отличается ничем существенным от обращенного к нам полушария. Она также лишена сколько-нибудь плотной атмосферы, суха и безводна. Взорам путешественников откроются большие темные пятна равнин, так называемых «морей»; горные хребты, перерезанные глубокими расщелинами; ярко освещенные вершины гор, подножья которых погружены в темноту; зазубрины обширных кольцевых валов, круто обрывающихся внутри и полого спускающихся к наружному краю (так называемые «цирки»); цепи кратеров.

Представим себе, что для обследования Луны с межпланетной станции отправляется корабль, конструкция которого была описана ранее (см. рис. 13, I на стр. 48-49).

Во время полета по инерции скорость космического корабля резко меняется. Он подобно подброшенному камню постепенно замедляет ход. Спустя пять суток корабль подлетает к Луне и, попав в сферу ее притяжения, вновь начинает набирать скорость. На высоте в несколько десятков километров над поверхностью Луны эта скорость составляет уже около 2,5 километра в секунду.

Для превращения корабля в искусственный спутник Луны на высоте, скажем, 10 километров над ее поверхностью приходится затормозить его скорость до 1,7 километра в секунду — это круговая скорость для данной высоты (рис. 13, II). Период обращения корабля-спутника составляет 1 час 50 минут, дальность горизонта — 186 километров, минимальные размеры предметов на Луне, видимых простым глазом,— 3 метра.

Корабль может кружить вокруг Луны сколь угодно долго без расхода топлива (рис. 13, III).

Перед возвращением на Землю включаются двигатели, скорость корабля увеличивается, и корабль отделяется от круговой орбиты, по которой продолжают кружить отцепленные баки (рис. 13, IV). В таких баках можно установить автоматические приборы, которые будут систематически передавать по радио на Землю результаты различных измерений.

Спуск корабля производится так, как это описывалось выше (рис. 13, V). Посадка космического планера совершается при полностью выдвинутых крыльях (рис. 13, VI).

После разведывательных полетов вокруг Луны последуют полеты с посадкой на ее поверхность.

Можно ли будет опуститься на поверхность Луны без расхода топлива? Имеет ли Луна атмосферу?

Как показали наблюдения, атмосфера на Луне крайне разрежена. Поэтому нельзя будет воспользоваться ею для торможения корабля при спуске на Луну и для этой цели придется применить ракетный двигатель.

На Луне, как и на планетах, лишенных атмосферы, астронавты должны находиться в непроницаемых для воздуха помещениях. Выходить наружу, как и на искусственном спутнике, можно будет лишь в специальных скафандрах. Несмотря на эту обременяющую одежду, астронавты смогут легко передвигаться, так как сила притяжения на Луне в шесть раз меньше, чем на нашей планете.

Чтобы освободиться от притяжения Луны, нужно в 20 раз меньше энергии, чем для преодоления притяжения Земли. Следовательно, скорость взлёта, необходимая для возвращения корабля на Землю, значительно меньше той скорости, которая требуется для полета с Земли на Луну. Она меньше 2,5 километра в секунду. Даже простые (одноступенчатые) современные жидкостные ракеты способны развить такую скорость.

Большой интерес представляет полет на Марс. Благодаря близости к Земле и сходству с ней в отношении физических условий Марс привлекает к себе исключительное внимание астрономов и других ученых.

Путешествию на Марс со спуском на его поверхность, как и полету на Луну, будут, очевидно, предшествовать разведывательные полеты вокруг этой планеты. Для этой цели ракетные корабли превратятся на время в искусственные спутники Марса. В самом деле, посадка на планету с последующим взлетом будет на первых порах сопряжена с огромными трудностями, тем более, что все топливо, необходимое для возвращения, придется привозить с собой с Земли. Подробное изучение поверхности Марса даст возможность наметить подходящие районы для посадки последующих экспедиций. Можно будет также собрать ряд данных, которые нельзя получить в земных обсерваториях и которые необходимы, прежде чем предпринять экспедицию со спуском на Марс.

В первую очередь нужно будет установить, позволят ли строение и состав атмосферы Марса использовать ее для торможения при спуске космического корабля. Изучение атмосферы Марса поможет также выяснить, имеется ли на этой планете среда, в которой человек может существовать; является ли атмосфера Марса достаточной защитой от бесчисленных «падающих звезд» и вредоносных излучений, пронизывающих межпланетное пространство. Как установлено, атмосфера Марса почти не содержит озона поглощающего ультрафиолетовые лучи Солнца, из-за чего они проникают до самой поверхности планеты, а это представляет опасность для астронавтов.

Рис. 22. Облет Марса в два года. Сверху показан старт ракеты с межпланетной станции.

Полет вокруг Марса сможет совершаться по различным траекториям, которые отличаются друг от друга как продолжительностью полета, так и требуемыми скоростями разгона корабля.

Возьмем траекторию, перелет по которой вместе с возвращением на Землю продлится два года (рис. 22). Корабль отправляется с межпланетной станции в полночь по местному времени, когда центр Земли находится на прямой, соединяющей станцию с Солнцем. Это — самый удобный момент, так как направления движений стартующей ракеты и станции тогда совпадают. Благодаря этому ракета, используя скорость движения самой станции, может улететь с самой малой скоростью — 4,3 километра в секунду. При отлете же непосредственно с Земли на Марс кораблю понадобилось бы развить скорость 12,3 километра в секунду. Если вес ракеты с экипажем принять равным 10 тоннам, то при скорости истечения газов 4 километра в секунду корабль, взлетая с межпланетной станции, должен унести 19,6 тонны топлива, а при взлете с Земли - 216 тонн.

Скорость корабля в межпланетном пространстве постоянно меняется. При взлете она наибольшая, а по мере удаления от орбиты Земли корабль постепенно замедляет движение.

Приблизившись к Марсу на предусмотренное расстояние, корабль пролетит мимо него и уйдет дальше в межпланетное пространство. Во время полета мимо Марса астронавты смогут сфотографировать всю его поверхность благодаря вращению планеты вокруг своей оси.

Спустя год с момента вылета корабль достигнет самой удаленной точки своей траектории - 2,175 астрономической единицы. Здесь его скорость будет самой малой.

Далее корабль вновь начнет со все возрастающей скоростью приближаться к орбите Марса. Но при вторичном пересечении этой орбиты он больше не встретит на ней планеты. Замкнув эллиптическую траекторию полета, ровно через два года корабль вернется на Землю с такой же скоростью, с какой он ее покинул.

Более мощные ракеты смогут спуститься на миниатюрные спутники Марса - Фобос и Деймос, откуда можно будет производить продолжительные исследования. Деймос находится в 23 тысячах километров от Марса, что в 17 раз ближе, чем расстояние Луны от Земли. Фобос же парит на высоте девяти тысяч километров над поверхностью Марса. Эти спутники очень быстро вращаются вокруг своей планеты; Фобос завершает одно обращение примерно в 8 часов, а Деймос - в 30 часов. Размеры и массы этих небесных тел невелики, сила их притяжения ничтожна. Поэтому опуститься на эти спутники и впоследствии взлететь обратно - задача более легкая, чем посещение самой планеты Марс.

По данным современной астрофизики можно предполагать, что на поверхности Марса человек найдет условия, более сходные с земными, чем на других планетах. Весьма вероятно, что на Марсе существует растительность. Повидимому, атмосфера Марса содержит кислород и лишена вредных для человеческого организма газов. Но она очень разрежена даже у самой поверхности планеты. Поэтому космонавтам придется там жить в герметически закрытых помещениях, где можно регулировать давление воздуха и его температуру. Для выхода наружу нужно будет надевать скафандры. Вероятно, человек найдет на Марсе также воду. Интенсивность солнечного излучения здесь в два раза меньше, чем на Земле, вследствие чего климат Марса значительно более суров.

Какие траектории можно считать выгодными для экспедиции, направляющейся на Марс с посадкой на его поверхность?

Кратчайшая линия, соединяющая две точки в пространстве,- это прямая. Однако маршрут космического корабля не может, как правило, быть прямолинейным. Как притяжение Земли искривляет траекторию брошенного под углом камня, так и притяжение Солнца изгибает траекторию корабля в межпланетном пространстве. Конечно, при непрерывной работе ракетных двигателей траектория может быть выпрямлена, но это чрезмерно увеличило бы расход топлива. Лишь в том исключительном случае, когда полет совершается прямо к Солнцу (то есть вдоль солнечного луча), сила его притяжения не искривляет прямолинейной траектории корабля. Но для осуществления этого полета потребовалась бы непомерная затрата топлива, так как корабль должен был бы погасить ту огромную скорость, с которой он вместе с Землей движется вокруг Солнца,- около 30 километров в секунду. Эта скорость уводит корабль в сторону от намеченного пути, подобно тому как течение реки сносит лодку при переправе перпендикулярно к берегу.

Допустим все же, что перелет на Марс совершается по кратчайшей прямой траектории при наименьшей скорости отлета. Он продлился бы тогда 85 суток. Но для этого потребовалось бы разогнать корабль до скорости 39 километров в секунду. Как видим, это очень невыгодная траектория.

Минимальная скорость разгона при старте с Земли потребуется кораблю, следующему по полуэллиптической траектории. Скорость, которую в этом случае придется погасить при спуске на поверхность планеты, также будет минимальной (рис. 23).

Вылет межпланетной ракеты, следующей по определенному маршруту, как говорилось, не может совершиться в любой момент. Для того чтобы ракета, прибыв к марсианской орбите, встретила на ней Марс, необходимо определенное расположение этой планеты относительно Земли. Такое взаимное расположение этих двух планет повторяется в среднем через каждые 780 суток.

Рис. 23. Полет на Марс по полуэллиптической траектории.

Продолжительность полета на Марс по полуэллиптической траектории — 259 суток. Для возвращения на Землю по такой же траектории следует выжидать соответствующего расположения планет в течение 454 суток.

Корабль, следующий на Марс по описанной траектории, должен развить при взлете скорость 11,6 километра в секунду. Но будущие астронавты вряд ли остановят свой выбор на таком длительном маршруте. Они, видимо, попытаются сократить время перелета за счет увеличения скорости разгона. Тогда им представится возможность лететь, например, по параболической траектории. При скорости разгона 16,7 километра в секунду полет по этой траектории продолжится 70 суток.

Это — одна из замечательных особенностей космической навигации: при увеличении начальной скорости лишь в 1,4 раза продолжительность полета уменьшится в 3,7 раза.

В конце прошлого века было широко распространено мнение о существовании на Марсе высокоразвитых существ. На эту тему было написано немало научно-фантастических романов. Их авторы не стесняют своих героев ни в выборе времени, ни в выборе траектории для перелета. В действительности же дело обстоит значительно сложнее. Для перелета с планеты на планету возможны лишь определенные «разумные» маршруты. Этим маршрутам соответствуют совершенно определенные взаимные расположения планет. Поэтому и даты возможных вылетов и прилетов космических кораблей строго определенны.

Если составить график возможных отлетов на Марс или Венеру и спуска на них, то получится такой необычный результат: в этих графиках будут перерывы, «мертвые сезоны», длительностью от нескольких месяцев до полутора лет и больше, в течение которых ни один корабль не может подняться с поверхности Земли или приземлиться, неподходящее расположение планет исключает возможность полета.

Когда, проводив заходящее Солнце, мы смотрим на темнеющий небосвод, нам часто бросается в глаза особенно яркая «звезда». Это — Венера. Временами она появляется и перед рассветом, а иногда видна даже при дневном свете. Яркость Венеры объясняется ее близостью к Солнцу и большой способностью отражать получаемые от него лучи.

Венера — не только ближайшая соседка Земли. Из девяти планет нашей солнечной системы она наиболее похожа на Землю. Ее размеры и масса только немного меньше, чем размеры и масса нашей планеты. Поэтому путешественники, высадившиеся на поверхность Венеры, будут чувствовать себя почти привычно в отношении веса.

Еще в 1761 году М. В. Ломоносов обнаружил на Венере при помощи телескопа атмосферу, освещенную Солнцем.

Долгое время предполагали, что облака на Венере образованы водяными парами, которые хорошо отражают солнечные лучи. Но новые исследования верхних слоев атмосферы, окружающей Венеру, показали, что в них нет ни водяного пара, ни кислорода и что они содержат большое количество углекислого газа. Поэтому астронавты должны будут захватить с собой необходимые для дыхания запасы кислорода.

Судя по наблюдениям, производимым во время сумерек на Венере, атмосферное давление у ее поверхности должно быть в два-три раза больше, чем на Земле. Это облегчит торможение корабля при его спуске на поверхность планеты.

О периоде обращения Венеры вокруг своей оси (то есть о времени одного полного оборота) еще нет окончательно установившегося мнения: одни исследователи считают, что он составляет 68 часов; иные принимают его равным периоду вращения Земли вокруг своей оси; согласно другим данным он равен периоду обращения планеты вокруг Солнца, то есть 225 суткам. Не установлена также величина угла наклона экватора Венеры к ее орбите, а от этого зависит изменение длительности дня и ночи в течение года.

Возможно, что только будущим исследователям, которые совершат полет вокруг Венеры, удастся решить эти вопросы со всей точностью. Располагая такими данными, можно будет также установить, на какой высоте и в каком направлении космические корабли должны будут погрузиться в атмосферу Венеры, чтобы произвести наиболее безопасную посадку. В самом деле, чем меньше скорость корабля относительно газовой оболочки планеты, тем легче и безопаснее осуществить посадку. А эта скорость весьма различна в зависимости от того, погружается ли ракета в атмосферу планеты в направлении ее движения вокруг оси или же против этого движения.

Первым разведывательным экспедициям предстоит подробно исследовать строение коры Венеры, выяснить, существует ли там растительный и животный мир, и т. д. Эти наблюдения значительно затруднены густым покровом облаков, которыми окружена Венера. Однако с помощью новых методов фотографирования в невидимых инфракрасных лучах можно будет с борта космического корабля заснять поверхность Венеры сквозь облака.

Представим себе, что мы находимся на борту корабля, взявшего курс на Венеру (рис. 24). После взлета с Земли со скоростью 11,5 километра в секунду пилот выключил ракетный двигатель, и корабль, как брошенный из праща камень, полетел по инерции. Ощущение тяжести исчезло, пассажиры устремились к иллюминаторам. Совсем недалеко, в черном пространстве, висит зеленовато-голубой, медленно поворачивающийся шар — наша планета. В прорывах между облаками на освещенной Солнцем части земного диска вырисовываются очертания материков.

Рис. 24. Полет на Венеру по эллиптическим траекториям.

Корабль вырвался из поля тяготения Земли; расстояние между планетой и космическим кораблем постепенно увеличивается.

Проходят месяцы. Давно превратилась в яркое голубое светило далекая Земля. Стало более ощутимо горячее лучистое дыхание Солнца. И за окнами, стремительно вырастая, возник новый неведомый мир — сверкающая голубовато-снежным отливом Венера. Ее стремительно приближающийся диск закрывает все больше и больше звезд. Надо уравнять скорости и затормозить падение, иначе корабль подобно гигантскому метеориту врежется в кору Венеры. При этом энергия движения перейдет в тепловую, и взрыв испарит металл, так что не останется и следа от корабля — ничего, кроме гигантской воронки.

Но пилот корабля применил все свое искусство, чтобы избежать удара о планету. Он вошел в атмосферу Венеры почти параллельно ее поверхности и, пользуясь сопротивлением атмосферы, постепенно снизил скорость корабля. Окончательно скорость полета гасит небольшой ракетный двигатель, расположенный перед носом корабля. Еще несколько мгновений, замедленный плавный спуск, и земной корабль садится на почву ближайшей к нам планеты.

Стремительно бегут дни, заполненные наблюдениями, опытами, сборами разных коллекций и другими научными работами. И вот настал день отлета на Землю. При взлете корабль развил скорость 10,7 километра в секунду и полетел по полуэллипсу, касательному к орбитам Венеры и Земли. В земную атмосферу корабль влетел со скоростью 11,5 километра в секунду. Планирующий полет сначала в высоких, разреженных слоях атмосферы, а затем в более плотных погасил эту скорость.

Космический корабль благополучно доставил на родную Землю путешественников по вселенной.

Полет на Венеру по описанной выше траектории продлится 146 суток. Можно сократить срок этого перелета, например, до 81 или 60 суток и даже больше. Как известно, в земных условиях для этой цели следовало бы увеличить скорость; действительно, чем с большей скоростью бросить камень, тем быстрее он полетит. Но для межпланетных полетов это не всегда так. В данном случае чем больше будет начальная скорость корабля по отношению к Земле, тем медленнее он будет двигаться в межпланетном пространстве по отношению к Солнцу, так как разгон его производится в направлении, противоположном движению Земли. Так, чем быстрее человек перемещается внутри поезда в направлении, обратном его движению, тем медленнее он движется относительно Земли.

Почему же, несмотря на меньшую скорость движения ракеты в межпланетном пространстве, сокращается длительность перелета?

Разгадку дает рис. 24. Как видим, путь корабля в каждом из следующих вариантов маршрута перелета значительно короче предыдущего. Это позволяет сократить длительность путешествия, несмотря на меньшую скорость полета.

Рис. 25. По полуэллиптическому маршруту полет на Венеру продолжительнее, чем на более отдаленный Меркурий.

Мы описали условия полета на три ближайших небесных светила: Луну, Венеру и Марс. Полеты на другие планеты солнечной системы сопряжены со значительно большими трудностями.

Как мы видели выше, скорости отлета с Земли на другие планеты зависят от избранного маршрута, и с этой точки зрения самой экономной является полуэллиптическая траектория. Какие же минимальные скорости нужны для достижения других планет нашей солнечной системы и как долго будут длиться такие перелеты?

Ответ на этот вопрос содержится в таблице 2 на стр. 120, составленной по расчетным данным.

Интересно отметить одно на первый взгляд парадоксальное явление.

Несмотря на то, что Венера ближе подходит к Земле, чем Меркурий, полет на Меркурий по полуэллиптическому маршруту займет значительно меньше времени, чем полет на Венеру. Почему это так, станет понятным, если посмотреть на рис. 25, где видно, что маршрут Земля — Меркурий короче маршрута Земля — Венера.

Следующая за Марсом планета, Юпитер, в несколько раз дальше от Земли, чем Марс. Между Марсом и Юпитером имеется пояс бесчисленных мелких астероидов, опасных для космического корабля. К тому же на Юпитере параболическая скорость в пять с лишним раз больше, чем на Земле, а сила тяжести почти в три раза больше. Это сковывало бы движения астронавтов и, быть может, сделало бы их пребывание на этой планете невозможным. Имеются и другие обстоятельства, затрудняющие спуск на Юпитер (холод, ядовитые газы). Однако со временем можно будет производить обследование Юпитера с борта космического корабля, превращенного в искусственный спутник этой планеты.

При полетах на Меркурий нужно будет учитывать следующие обстоятельства. Время одного полного оборота Меркурия вокруг Солнца равно периоду его вращения вокруг своей оси (88 дней). Таким образом, одно полушарие планеты постоянно подвержено действию солнечных лучей а другое погружено в вечный мрак, вследствие чего температура на нем очень низка. На границе освещенной и темной поверхностей имеется узкий полуосвещенный пояс с умеренным климатом. Впрочем, о климате на Меркурии можно говорить лишь условно, так как эта планета, по-видимому, лишена атмосферы.

Энергия солнечных лучей на Меркурии в среднем почти в семь раз интенсивнее, чем на Земле. Температура почвы на освещенном полушарии доходит до 400°С. Поэтому необходимо, чтобы обшивка корабля, приближающегося к этой жаркой планете, отражала в пространство большую долю падающих на нее солнечных лучей.

Спуск на Меркурий можно будет, по-видимому, произвести только при помощи ракетного двигателя, что затрудняет осуществление такого путешествия.

Полеты на Сатурн, Уран, Нептун, Плутон по траекториям, требующим минимальной скорости взлета, были бы слишком длительны. Поэтому для достижения всех этих планет потребуются сверхмощные «скорые», и «курьерские» ракеты. Так, например, если увеличить скорость отлета на Плутон на 5 процентов и улететь с Земли со скоростью освобождения от солнечной системы (16,7 километра в секунду), то длительность перелета сократилась бы больше чем наполовину. Траектория перелета представляла бы тогда дугу параболы, касательной в вершине к орбите Земли, с фокусом в центре Солнца. Продолжительность полета по такой траектории к планетам, более далеким от Солнца, чем Земля, приведена в последнем столбце таблицы 2 на стр. 120.

Хотя сила тяжести на замарсианских планетах примерно такая же, как и на Земле, их природные условия непригодны для жизни человека. Установлено, что атмосферы Сатурна, Урана, Нептуна и Плутона содержат главным образом метан («болотный газ»). Температура на них очень низка.

Как же обстоит дело с перелетами на ближайшие звезды?

Когда мы смотрим на небосвод невооруженным глазом или в телескоп, мы не в состоянии оценить разницы в расстоянии светил от Земли: планеты и звезды кажутся одинаково отдаленными. В действительности же огромное расстояние отделяет планеты от звезд. От самой далекой планеты нашей солнечной системы — Плутона — световой луч идет к нам не дольше 7 часов (скорость света равна 300 000 километров в секунду), в то время как от ближайшей видимой звезды он «путешествует» до Земли свыше 4 лет. Вот почему полеты к звездам в противоположность межпланетным полетам кажутся делом очень далекого будущего.

Усилиями советских ученых и техников были созданы первые искусственные спутники Земли. Опираясь на этот опыт, будет запущена серия спутников несколько больших размеров, оснащенных все более сложной и разнообразной аппаратурой. Затем необходимо будет проверить, безвреден ли для живого организма полет на искусственном спутнике (такая проверка начата с запуском второго советского искусственного спутника с собакой на борту), после чего можно будет приступить к последнему этапу — сооружению искусственных спутников таких размеров, чтобы на них могли поместиться не только приборы, но и люди.

Первые искусственные спутники будут облетать Землю по эллипсам, более или менее близким к поверхности нашей планеты. В дальнейшем спутникам будут сообщаться все большие и большие скорости, и тогда они будут совершать полет по более и более вытянутым орбитам.

Если на первых порах повышение «потолка» искусственного спутника будет наталкиваться на большие трудности, по мере повышения мощности ракет эта задача будет решаться все легче и легче. В самом деле, увеличение начальной скорости у поверхности Земли, например, с 7,9 до 10 километров в секунду поднимет «потолок» спутника на три экваториальных радиуса, в то время как дальнейшее увеличение этой скорости на 1 километр в секунду повлечет за собой подъем «потолка» на 25 радиусов Земли. Таким образом, при скорости 11 километров в секунду ракета будет уже долетать до половины расстояния между Землей и Луной. Затем последует облет Луны и ближайших планет.

Для достижения Луны и всех планет нашей солнечной системы ракета должна развить скорость порядка 11,1-16,7 километра в секунду.

Обстоятельством, облегчающим решение этой проблемы, явится сооружение межпланетной станции. Благодаря этому начальную скорость можно будет сообщить космическому кораблю не сразу: при взлете с Земли корабль разгоняется до круговой скорости (около 7,9 километра в секунду), а при отлете с межпланетной станции ему сообщается дополнительная скорость, порядка 3-4 километров в секунду.

Полет на планеты может быть осуществлен при помощи ракеты, работающей на термохимическом топливе. Но нет сомнения, что применение атомной энергии откроет перед астронавтикой новые возможности и что со временем будет построен и атомный космический корабль, который своими летными и другими качествами превзойдет самые совершенные термохимические ракеты.

С помощью атомной ракеты станут возможны полеты на Луну и на планеты без промежуточной остановки на межпланетной станции. Торможение корабля при посадке на планеты и на спутники, лишенные атмосферы; сможет успешно осуществляться с помощью такой ракеты. На атомном корабле можно будет вернуться на Землю с любого тела нашей солнечной системы. Наконец, отлет атомного корабля можно будет производить, благодаря его большой скорости, не дожидаясь наиболее благоприятного взаимного расположения планет.

Космический корабль, получив первоначальный разгон, будет совершать полет за счет накопленной энергии, без расхода топлива: такой полет наиболее экономичен. Из этих же соображений космические ракеты в отличие от других видов транспорта не будут направляться к цели по кратчайшему, прямому пути; их траектории будут представлять собой дуги эллипсов, а затем — парабол и гипербол.

Прежде чем на Луну и на планеты отправятся экспедиции, туда, несомненно, будут посланы ракеты, автоматически управляемые по радио. Они помогут установить все данные, необходимые для постройки космического корабля. Физиологические условия космического полета будут также предварительно проверены на животных.

Для того чтобы облететь земной шар, искусственному спутнику потребуется немногим более полутора часов. Полет вокруг Луны с возвращением на Землю продлится 10 суток, а путешествие по эллиптической траектории, пересекающей орбиты Венеры и Марса и обеспечивающей возвращение на Землю, потребует по меньшей мере одного года. Экспедиции к более отдаленным планетам продлятся несколько лет.

Современная радиотехника способна обеспечить связь с космическим летательным аппаратом. А поскольку отправляющиеся в мировое пространство корабли подчиняются тем же законам, что и небесные тела, можно будет в любое время определить их местонахождение по отношению к земным радиостанциям.

С физиологической точки зрения, по-видимому, не будет препятствий к осуществлению межпланетных путешествий. Во время работы ракетного двигателя человек сумеет, по всей вероятности, перенести в течение нескольких минут перегрузку, в четыре-пять раз превышающую его вес. Это позволит сообщить ракете космическую скорость при достаточно экономных условиях работы ракетного двигателя.

Что же касается невесомости, то пока мы еще не уверены, что ее действие в течение длительного времени будет безвредным для человеческого организма. Но и отрицательный результат не явится помехой для завоевания космического пространства, так как технически вполне возможно создать ощущение тяжести при помощи вращательного движения.

Температуру внутри кабины можно будет регулировать в широких пределах путем более или менее интенсивного поглощения солнечных лучей обшивкой корабля.

Создание микроатмосферы в кабине космического корабля с подходящими для человеческого организма составом и влажностью, снабжение астронавтов продуктами питания, защита от ультрафиолетовых лучей Солнца не представляют затруднений для современной техники. Вопрос влияния космических лучей на человеческий организм находится в стадии изучения. Серьезную опасность представляет попадание в космический корабль метеорных тел и столкновение с астероидами.

Межпланетные путешествия дадут возможность ответить на волнующий человечество вопрос о существовании жизни и о стадиях ее развития на других планетах нашей солнечной системы.

Наряду с большим научным интересом межпланетные полеты со временем приобретут, очевидно, и практическое значение, хотя пока трудно предугадать, в каких конкретных формах оно выразится. Можно указать, например, на то, что планеты и их спутники представляют собой огромные хранилища природных богатств, которые необходимо исследовать и использовать на благо человечества.

Советский народ, использующий науку в интересах мира, будет строить межпланетные станции и космические корабли с единственной целью — все глубже и глубже вникать в тайны вселенной и расширять власть человеческого разума над силами природы.