"Знание — сила" №9 1954 г. с.11-15

Б. ЛЯПУНОВ

Представим себе, что мы взлетели с Земли на ракетном корабле и держим курс на эту звезду. И вот мигающая звездочка все ближе и ближе, сплошное сияние пропадает, разделяется на несколько огней. Еще ближе, и предстает перед нами невиданное сооружение, витающее в мировом пространстве и поражающее глаз своей необычайной формой. «Звезда» оказалась в окрестностях Земли, и это новое небесное тело — искусственный спутник нашей планеты, внеземная станция, созданная руками человека.

Она напоминает гигантский волчок. Стержнем его служит огромный цилиндр, опоясанный массивным кольцом и причудливо изогнутым, вроде чашечки диковинного цветка, металлическим зеркалом. Множество других построек, поменьше, как наросты, прилепились к нему со всех сторон. Тут и небольшие цилиндрические выступы с полусферами на концах, и диск, и трубы, и фермы. Все скопление этих геометрических тел, связанных воедино, медленно вращается вокруг продольной оси, и перед нашим взором чроплывают, как на карусели, освещенные изнутри кольцо и цилиндр.

Около них, по бокам, укреплены решетчатые антенны радиолокаторов и антенна радиотелескопа.

Заглянув через прозрачные полусферы, как бы заканчивающие с обеих сторон ось волчка, можно увидеть приборы, по которым безошибочно узнаешь — здесь работают физики и астрономы.

А если посмотреть сквозь прозрачное дно цилиндра, сплошной коридор зелени откроется глазу. Это небесная оранжерея, кусочек Земли, парящий в холодной пустой бездне. На него особенно трогательно смотреть за тысячи километров от родной планеты.

Ракета приближается к станции.

Внутри кольца находится небесная гостиница. Через иллюминаторы видна внутренность комнаты, отдаленно напоминающей купе комфортабельного экспресса. Обитые кожей стенки, легкая мебель, плафоны электрических ламп — ничего лишнего, каждый метр площади использован экономно. Вот большое помещение — кают-компания, полностью электрифицированная кухня, ванная, вот библиотека. Из окон этих помещений открывается удивительная картина: ослепительно сияет неземное Солнце, по черному небу рассыпаны многочисленные звезды, виден голубоватый большой земной шар.

Каюты и другие комнаты разместились внутри кольца по кругу. Вращение создает в них искусственную тяжесть, мало отличающуюся от привычной, земной, и люди чувствуют себя здесь почти так же, как дома — на Земле.

Над жилым кольцом расположилось зеркало, обращенное к Солнцу. В фокусе зеркала — паровой котел; турбина и генератор помещены в машинном зале. Энергетическое сердце внеземной станции дает ток во все ее уголки, а ток — это свет, тепло, сила, двигающая моторы, энергия, питающая радиоприборы. Со временем не только одинокие станции — целые города разрастутся в мировом пространстве, множество зеркал, фотоэлементов и термоэлементов, раскинувшись веерами, станут ловить лучи Солнца, превращая их в ток.

Заглянем теперь в другой конец станции. Там мы обнаружим «причал», к которому пристают ракетные корабли.

Там же — воздушный шлюз, передняя, в которой совершается переход людей из безвоздушного пространства в помещение станции. Сюда прибывают ракеты с грузами и людьми, здесь делают остановку перед далеким космическим рейсом.

Мало сделать станцию спутником Земли или Солнца. Обитаемая планета должна иметь атмосферу, на ней должны быть и другие условия жизни: вода, свет, тепло, пища. Маленькая планетка-корабль, путешествующая в небесных просторах, тоже имеет атмосферу, только внутри себя, а не снаружи, и также будет защищена от ультрафиолетовых лучей и метеорной бомбардировки.

Строители будущей внеземной станции подумают о том, как быстро исправлять повреждения, не допуская утечки воздуха, как правильно разделить станцию на отсеки, изолированные друг от друга, подобно тому, как это делается в трюме корабля, словом, предусмотрят службу метеорной защиты. Вероятность встречи с метеором хотя и очень мала, все же существует, и с нею не считаться нельзя. Возможно, что строители используют специальную многослойную броню для бронирования жизненно важных частей космических ракет и станций. Если, кроме того, броню расположить так, что она будет встречать удар под углом, то защитное действие ее значительно усилится. Можно создать и искусственную защиту от губительных ультрафиолетовых солнечных лучей. Так, стекло с примесью редкоземельных элементов, оказывается, совсем не пропускает ультрафиолетовое излучение.

В безвоздушном пространстве человеку надо построить дом, где он чувствовал бы себя, если и не как на Земле, то во всяком случае, как в удобной каюте теплохода.

Но это не все. Вряд ли вам понравилось бы кувыркаться в воздухе, хотя бы и в самой комфортабельной каюте. А так будет там, в удивительном мире без тяжести, где кажется, что вещи ничего не весят, где не прикрепленные к полу и стенкам предметы плавают по воздуху. Сила тяжести на планете зависит от ее размеров и массы. На планетах-гигантах она огромна, на небольших планетах (астероидах) — мала, на крошечной планетке-ракете — ничтожна.

Поэтому в условиях невесомости вода не льется из стакана, а когда тряхнут им — вылетает водяной шарик. Суп нельзя налить в тарелку, нельзя поджарить котлету на сковородке — она подпрыгнет к потолку. Словом, жизнь, полная неожиданностей и больших неудобств.

Но тяжесть можно создать искусственно. Нет ничего проще: стоит только привести станцию во вращение, тогда появится центробежная сила, которая будет ощущаться как тяжесть.

Продолжительность суток на второй Луне, так же как и сила тяжести, в нашей власти. Быстрее или медленнее вращение нашего искусственного небесного тела — тяжесть больше или меньше. Можно сделать ее такой же, как на настоящей Луне, то есть в шесть раз меньше, чем на Земле. Можно почувствовать себя так же, как на астероиде Эрос, имеющем диаметр в двадцать пять километров, где тяжесть меньше в тысячу раз. Можно, наконец, добиться и привычной, земной тяжести.

Один из инженеров предложил устроить станцию в форме колеса. В ободе колеса, разделенном на отсеки-каюты, живут люди. Обсерватория находится вне колеса и не вращается. Она расположена поблизости и связана х ним лишь электропроводкой и воздушными шлангами.

В проектах станций в качестве составных частей конструкции встречаются в различных комбинациях шары, цилиндры, колеса. Как строительные элементы могут быть использованы и сами ракеты, развившие скорость, при которой тело становится спутником Земли.

Основоположник звездоплавания Константин Эдуардович Циолковский считал создание искусственного спутника важнейшим этапом на пути в мировое пространство. Полвека назад он впервые в мире высказал идею устройства на ракете астрономической обсерватории, вращающейся за пределами атмосферы вокруг нашей планеты, подобно маленькой Луне. Впоследствии он не раз возвращался к идее внеземной станции и разрабатывал различные вопросы, относящиеся к проблеме жизни в мировом пространстве.

Перед мысленным взором Циолковского проходили картины необыкновенного путешествия на ракете, ставшей спутником Земли.

...Уже успели путешественники привыкнуть к поразительному зрелищу земного шара, похожего на неправдоподобно огромную Луну. Они видят, как тень бежит по нему, быстро уменьшая освещенную часть, затем ракета погружается в темноту, и края земного диска, его атмосфера вдруг вспыхивают заревом под лучами Солнца. Кажется, будто планета надевает на себя яркое кольцо цвета кровавокрасного рубина... Словно дождь падающих звезд осыпает ее: так быстро закрывает собой небо гигантский темный диск. Он как бы вбирает звезды, чтобы, повернувшись, выкинуть их блестящим фейерверком с другой стороны. Но вот краешек Солнца показался снова: заря исчезает, наступает короткий ракетный день...

Как ни красиво то, что видят люди из окон корабля, они заняты другим.

Если заранее не позаботиться о кислороде, воде и пище, длительная жизнь в безвоздушном пространстве была бы невозможна.

Путешественники собирают оранжерею, взятую в разобранном виде с Земли. В оранжерее под щедрыми солнечными лучами зреют плоды. Растения дают нужный для дыхания кислород, поглощая взамен углекислоту и очищая воздух. Можно осуществить и улавливание и использование воды, выделяемой человеческим организмом. Планетка сама прокормит своих обитателей, сама создаст атмосферу. Так возникнет оазис жизни в мертвом межпланетном пространстве.

Ну, а тепло, свет? И они всецело во власти путешественников.

Поверхность корабля покрыта снаружи «чешуйками» — блестящими металлическими пластинками, плохо проводящими тепло. Чешуйки по нашему желанию могут подниматься и опускаться, как иглы у ежа. Став ребром, они открывают Солнцу темную поверхность, которая хорошо поглощает тепло. Вспомним, что снег, покрытый сажей, тает быстрее. Так будут доступны все климаты Земли: от арктического холода до тропической жары. Нужно будет только комбинировать темную и светлую одежду корабля.

Циолковский много занимался проблемой жизни в мировом пространстве, с которой придется столкнуться как будущим межпланетным путешественникам, так и обитателям искусственных спутников Земли, Солнца или других планет. Его очень интересовал вопрос о создании поселения за атмосферой, иначе говоря — внеземной станции.

Мысль эта не покидает Циолковского многие годы. То в одном, то в другом сочинении он возвращается к ней. Постепенно в его представлении создавались контуры «эфирного жилища», как можно лучше устроенного для жизни, работы, наблюдений вне Земли.

Ракета у причала станции.

Ракеты привозят за атмосферу части будущего жилища, которое нетрудно затем собрать людям, одетым в скафандры. Им помогут отсутствие тяжести и солнечные лучи: легко перемещать даже самые большие и громоздкие предметы, а теплотою Солнца, с помощью гелиоустановок, можно сваривать любые металлы.

Любопытной была бы картина этого заатмосферного строительства. Фигурки людей, похожих на водолазов, но защищенных скафандрами не от воды, а от пустоты. То тут, то там вспыхивают огоньки — по привычке хотелось сказать электросварки, — гелиосварки. И вырастает странное на вид сооружение из металла и стекла — маленькое небесное тело, создаваемое руками человека.

Длинный конус с широким выпуклым основанием — оранжерея. На стенках конуса помещается слой почвы, и в ней посажены растения. Через прозрачную полусферу льются солнечные лучи. С другой стороны к конусу (оранжерее) примыкает цилиндр, а снаружи, ближе к основанию-полусфере, конус окружен поясом жилых и служебных помещений станции. Когда станция вращается вокруг продольной оси, возникает тяжесть, сравнительно небольшая в оранжерее, которая расположена ближе к оси, и побольше — в жилом «поясе» и цилиндре.

В оранжерее.

Освещением и отоплением здесь «заведует» Солнце. Своеобразная солнечная теплоэлектроцентраль снабжает станцию энергией для бытовых и других нужд. В ее турбинах работает пар, превращаемый в жидкость на холоде и испаряемый снова солнечными лучами. Электричество нужно электроустановкам, многим приборам и механизмам научно-исследовательской лаборатории и базы межпланетных кораблей за атмосферой.

Астрономическая обсерватория, склады топлива, приспособления для связи с землей и ракетами, путешествующими в окрестностях Солнца; радиостанция, «гараж» для небольших ракет, поддерживающих сообщение с родной планетой и другими станциями... Таково устройство станции вне Земли, которое можно себе представить по идеям Циолковского и других ученых.

Президент Академии наук СССР А. Н. Несмеянов сказал недавно, что в настоящее время наука достигла такого состояния, когда реальна посылка ракеты на Луну и создание искусственного спутника Земли.

Создание внеземной станции — одна из проблем науки и техники ближайшего будущего, которая близится к осуществлению.

ПРОБЛЕМА внеземной станции — научной лаборатории и промежуточной базы для межпланетных кораблей — потребует для своего решения соединенных усилий многих отраслей науки и техники: автоматики и телемеханики, металлургии, химии, радиолокации и других.

Перед ракетной техникой встанет задача постройки ракет, способных вылететь в мировое пространство и достигнуть скорости, достаточной для движения вокруг Земли. В дальнейшем возможно создание внеземных станций, двигающихся вокруг Солнца, подобно планетам. Ракеты должны поднять, помимо людей, также оборудование, необходимое для сборки станции в безвоздушном пространстве.

Создание станций вне Земли будет иметь чрезвычайно важное значение для развития науки.

Физика сможет изучать явления, происходящие при очень низких и очень высоких температурах, которые легко получить в мировом пространстве. Астрофизика получит новые возможности для изучения планет, причем существенную роль в этом изучении сыграют полеты со станции автоматических ракет с измерительной и теле-передающей аппаратурой. Служба Солнца, изучение звезд, космических лучей, физических процессов, происходящих в самых верхних слоях атмосферы, — таков далеко не полный перечень систематических наблюдений за пределами атмосферы, в таких условиях, какие неосуществимы на Земле.

На автоматической ракете-спутнике возможно устроить небольшую лабораторию для изучения мирового пространства и установить радиопередатчик.

Трех подобных ракет хватило бы, чтобы вести телевизионные передачи из одного пункта для всей поверхности планеты. Дальность телевидения ретрансляционные промежуточные станции, установленные на этих ракетах, увеличили бы неограниченно. Дальновидение стало бы действительно дальновидением!

На астрономической обсерватории, вынесенной ракетой за aтмосферу, могут быть установлены радиолокационные установки такой мощности, какую невозможно представить себе сегодня. Неисчерпаемая энергия, отсутствие атмосферных помех — идеальные условия! Радиолуч нарисует подробную карту Марса, откроет, что находится на Венере и на гигантских планетах, несущихся в отдаленных уголках Солнечной системы и скрытых облаками ядовитых газов.

Наука и техника не стоят на месте. И пусть не скоро, пусть это не ближайшее завтра, а далекий день человечества, — заатмосферная энергетика даст возможность овладеть в невиданных еще масштабах богатствами Солнца.

Богатства Солнца... Именно богатства, и хотя Солнце существует миллионы лет, они не истощились еще сколько-нибудь заметно. Его энергетические ресурсы практически неисчерпаемы.

Известно, что на долю Земли достается чрезвычайно малое количество солнечной энергии, а все планеты, вместе взятые, получают ее только в десять раз больше, чем Земля. Все это совершенно незаметно в сравнении с полной солнечной энергией, которая в 2,2 миллиарда раз больше энергии, получаемой Землей. Неисчерпаемой энергией может завладеть человек, если сумеет устроиться в небесном пространстве! — подчеркивал Циолковский. Наш выдающийся исследователь в области межпланетных полетов Ю. В. Кондратюк также считал это главнейшей целью завоевания мировых просторов.

Начало часто бывает робким, не всегда можно угадать, к чему оно приведет. От короткого взлета первой опытной ракеты на сотни метров — к полету межпланетного корабля, от первых шагов атомной техники — к межзвездным путешествиям, от маленькой лаборатории в окрестностях Земли — к внеземным станциям и исследовательским институтам в космосе... Так мы представляем себе мечту, воплощенную в конкретные дела грядущих дней.

Однако заглянем еще дальше. Сумеем ли мы вообразить картины, ждущие нас впереди? Бесспорно, нелегкая задача. Нелегкая потому, что прогресс бесконечен, потому, что меняются формы, методы, способы, имеющиеся в распоряжении науки и техники, и нельзя предвидеть все сдвиги и повороты в их развитии. Возможно, ракеты и звездные корабли будут не такими, какими они мыслятся нами сейчас. Возможно, искусственные планеты-станции когда-нибудь станут совершенно иными, чем те, которые создаются нашим воображением. И, возможно, другие способы использования солнечной энергии придут на смену известным сегодня, чтобы позволить взять от Солнца во много раз больше того, что получает теперь Земля.

Гелиотехники подсчитали, что до земной поверхности доходит менее десятой части солнечной энергии, пришедшей на границу атмосферы; остальное отражается, рассеивается, поглощается воздухом.

Сборка станции в безвоздушном пространстве.

Профессор Фредерик Жолио-Кюри, выдающийся физик нашего времени, подчеркивает, что использование всех энергетических источников, основой которых служит Солнце, имеет первостепенное значение для нужд человечества даже в век атомной энергии.

Ядерная энергетика не исключает гелиоэнергетику. И разве мы откажемся от гидростанций, от дешевой энергии падающей воды, если есть урановый котел! Разве стоит пренебрегать даровой энергией Солнца, если есть у нас искусственное Солнце, созданное человеком, который воспроизвел процесс превращения водорода в гелий. «По моему мнению, — говорит Жолио-Кюри, — наибольшего внимания заслуживает непосредственное использование падающей на Землю солнечной радиации. Если бы при помощи соответствующего оборудования мы смогли использовать только 10% солнечной радиации, падающей на поверхность, равную по площади Египту, то количество полученной таким образом энергии было бы равно тому количеству энергии, которое в настоящее время производится во всех странах. Среди способов, которые уже пробовали применять для улавливания и трансформации солнечной энергии, можно назвать установки с фотоэлементами и большие зеркала.

Но мне кажется, что наиболее эффективным методом использования солнечной радиации был бы массовый фотосинтез материалов, содержащих углерод, с помощью веществ, аналогичных хлорофиллу растений».

Сначала, вероятно, Солнце будет давать энергию только для собственных нужд ракеты, идущей в далекий рейс, или внеземной станции, ставшей самостоятельным небесным телом. Когда энергетическая техника создаст совершенные солнечные машины и, что очень важно, построят, наконец, давно искомый сверхмощный аккумулятор или решат проблему передачи энергии без проводов, — гелиостанции в мировом пространстве пошлют океаны энергии на Землю. Новый, неслыханный рост производительных сил, новое изобилие материальных благ, новый шаг вперед не только в открытии, но и переделке мира, бездну могущества — вот что сулит нам развитие техники вне атмосферы, о которой мечтали наши отечественные ученые — основоположники звездоплавания.