Эксклюзив
02 марта 2011
6713

Великие мечтатели

Продолжаем публикацию книги "Желаю вам доброго полета!.." Книга в доступной форме, популярным языком рассказывает о профессии космонавта - об отборе, подготовке и работе космонавтов на орбите, о конструкции космического корабля, о ракетах, космодромах, космических станциях, о зарождении и становлении космонавтики.
Для среднего школьного возраста.

ВЕЛИКИЕ МЕЧТАТЕЛИ

На окраине красивого русского городка Калуга, недалеко от реки Оки, стоит старинный дом, окруженный густыми ветвями сирени. Внешне он ничем не примечателен и кажется простым деревенским зданием, давно забытым здесь среди зелени. Однако этот дом хранит в себе множество тайн, сюрпризов, необыкновенных предметов. А еще из этого дома есть "выход в космос". На первый взгляд, это простая дверь в стене, она расположена на втором этаже здания. Но если открыть ее, ты не увидишь за ней ни комнаты, ни балкона, ни коридора. Там - свободное пространство, космические просторы, галактические пути и созвездия. Взрослые думают, что так не бывает, и говорят: старая дверь никуда не ведет, за ней пусто. Однако они не догадываются, что увидеть чудеса может не каждый. Лишь тот, кто верит в них, способен на это. А космос - настоящее чудо, надо только очень захотеть к нему прикоснуться. И тогда распахнутся все таинственные двери и ты увидишь много удивительного и прекрасного.
 

Он открыл нам дверь в космос

Сказка о ковре-самолете

Кроме волшебной двери в доме есть и другие секреты, странные, замысловатые вещи, невиданные сооружения, механизмы. Ведь этот дом принадлежал удивительному человеку, ученому, педагогу, писателю и мыслителю Константину Эдуардовичу Циолковскому. Циолковский одним из первых ученых в мире всерьез задумался о полетах в космос на ракетах при помощи реактивного движения. Именно Циолковский является основоположником теоретической космонавтики. Обладая незаурядным умом, он задолго до первого космического старта писал о многоступенчатых ракетах, кораблях и межгалактических путешествиях. Им создано много работ по воздухоплаванию и аэронавтике. А еще он издавал фантастические рассказы, писал философские трактаты, строил макеты дирижаблей и аэростатов (летательные аппараты легче воздуха, усовершенствованные воздушные шары), проводил физические и химические эксперименты. Он верил в то, что люди смогут жить на других планетах и общаться с представителями других (неземных) цивилизаций.
К сожалению, Циолковский не дожил до того дня, когда первый спутник был выведен на орбиту и началась космическая эра. Но это лишь доказывает, каким прозорливым он был человеком и как далеко в будущее мог заглянуть. Конечно, он не мог полететь на Луну в реальной жизни, зато не раз делал это в своих мечтах, тогда-то старая дверь, ведущая в никуда, становилась волшебной и помогала мысленно переноситься в любую точку Вселенной. Когда читаешь труды Циолковского, не перестаешь удивляться, откуда он все это знал, ведь многие вещи, описанные в его работах, были открыты и доказаны лишь десятилетия спустя!

Циолковский прожил интересную жизнь. Он и сам был очень интересным человеком, не таким как все. Константин Эдуардович родился 17 сентября 1857 года в Рязанской области, в селе Ижевское. Улица, на которой жила его семья, сейчас называется улицей Циолковского.

С детства Константин был очень смышленым, любил книги. Когда мама помогла ему выучить алфавит, он самостоятельно научился складывать буквы в слова и вскоре уже читал первые сказки. Это были сказки Александра Афанасьева, знаменитого собирателя русского народного творчества. Конечно, среди них была и сказка о ковре-самолете.

Как второгодник больше всех учился

Как и все дети, Костя очень любил играть и шалить. Зимой он часами мог кататься на санках и кидаться снежками. И вот однажды в возрасте девяти лет он простудился и заболел скарлатиной. Это очень серьезная болезнь, которая появляется у тех, кто не любит носить шапку в мороз и тепло одеваться. Костя тяжело болел и в результате практически потерял слух. Всю оставшуюся жизнь он будет очень стесняться своей глухоты. С этим недугом ему будет сложно жить и работать. Особенно трудно давалась плохо слышащему мальчику учеба в школе.
В 1868 году семья Циолковского переехала в Вятку, где через год Костя пошел в первый класс мужской гимназии. Честно сказать, учился он плохо, даже оставался на второй год. А после третьего класса вообще был отчислен. С тех пор Циолковский больше никогда не сидел за партой и не получал никакого специального образования. Он учился только самостоятельно. Не потому, что был лентяем или неспособным учеником. Просто он с трудом различал то, что говорят учителя, и почти ничего не слышал на уроках. За это его постоянно бранили и наказывали. И Костя решил, что знания он будет черпать только из книг - самостоятельно. Это очень трудно, требует усидчивости, много терпения. Главным источником знаний для будущего ученого становится библиотека. Особенно он увлекается книгами по науке и технике. Начитавшись интересных научных произведений, газет и журналов, Костя бежал домой, чтобы попробовать сделать на практике то, о чем только что прочел. Так, например, он самостоятельно сделал токарный станок, придумывал и конструировал самоходы и различные механизмы. А еще он очень любил фокусы и сам их показывал. Например, у него был такой ящичек, в котором предметы то исчезали, то появлялись сами собой.

Но главной страстью мальчика были всевозможные летательные аппараты. Отец Циолковского, видя такую тягу сына к точным наукам, отправил его в Москву поступать в Высшее техническое училище (сейчас это Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана). Но, прибыв в столицу, Костя в училище не пошел, а решил продолжить самообразование. Все деньги, которые присылал ему отец, он тратил на книги и различные приборы для экспериментов. А питался одним лишь черным хлебом и водой, чтобы экономить. Как и прежде, он ходил учиться в библиотеку.

С 10 утра и до 3-4 часов дня Циолковский просиживал за научными книгами и журналами. Он изучал математику, физику, химию, геометрию, астрономию. За один год он освоил программу гимназии и даже кое-что из университетского курса.

Замечательный чудак

Осенью 1876 года Константин вернулся домой в Вятку. Здесь он стал заниматься репетиторством, то есть давал уроки детям на дому. В эти годы Циолковский обнаружил прекрасные способности педагога. Преподавал он интересно, вдохновенно, с большой любовью к тому предмету, о котором рассказывал. Больше 12 лет Циолковский посвятил профессии школьного учителя. Он не был похож на обычных учителей, которые однообразно и скучно читали лекции и ставили плохие оценки. Циолковский стремился сделать науку наглядной, понятной, использовал необычные методы обучения, которые многим казались диковинкой в те годы. Так, на уроках математики он вырезал с учениками геометрические фигуры из бумаги, на уроках физики и химии ставил опыты, проводил эксперименты, запускал на переменах воздушный шар. На занятиях в классах часто сверкали молнии, шипели таинственные разноцветные жидкости в колбах, двигались самоходные машины и летали необыкновенные крылатые аппараты. То же самое творилось и в доме Циолковского, отчего соседи порой приходили в ужас. А он не обращал на это внимание, он был поглощен наукой.

При этом Константин Эдуардович очень долго сторонился других ученых, не вступал в научные общества и вообще был нелюдимым и замкнутым. Поэтому с ним иногда происходили забавные истории. Так, в 1881 году Циолковский написал работу под названием "Теория газов". Рукопись была отправлена на рассмотрение в Русское физико-химическое общество, в которое входили ведущие ученые страны. Они высоко оценили труд Циолковского, учитывая, что он был самоучкой, признали, что автор обладает прекрасными знаниями. Однако ответ, который получил Циолковский от общества, был неожиданным. Ему написал сам Дмитрий Иванович Менделеев (знаменитый химик, создавший таблицу химических элементов): "Теория газов уже открыта 25 лет назад!" Из-за своей стеснительности, замкнутости, оторванности от ученого мира, Константин Циолковский просто не знал, что описанная им теория давно существует. Однако он не бросил свои исследования и продолжал работать и писать статьи. После второй своей работы, которая называлась "Продолжительность лучеиспускания Солнца" (1883), Русское физико- химическое общество решило принять Циолковского в свои ряды. И снова ученый постеснялся примкнуть к научному кругу и не ответил на приглашение.

Следующий труд Циолковского "Свободное пространство" был написан в 1883 году. Эта работа интересна тем, что автор описывает ощущения человека, оказавшегося в космосе. Да так точно и правильно, будто сам испытал состояние невесомости. То самое состояние, которое первым из землян узнает Юрий Гагарин только через 80 с лишним лет. А в 1887 году Циолковский пишет небольшую повесть "На Луне". Это история о двух друзьях, которые вдруг проснулись на Луне. И вновь ученый очень точно описал внешний вид планеты, температуру поверхности, небольшое притяжение, которое позволяет человеку перепрыгивать горы. Многое, рассказанное в книге, оказалось реальностью. Когда астронавты США высадились на поверхность Луны, они описали ощущения, очень похожие на те, что испытывали герои повести Циолковского.
Однако современники ученого не догадывались о том, что Циолковский окажется пророком и его труды лягут в основу совершенно новой, потрясающей области знания - космонавтики. Сослуживцы, друзья, соседи - многие считали его чудаком. Их можно понять: Циолковский постоянно был занят экспериментами, ходил по крыше своего дома, запуская воздушных змеев или проводил другие опыты. Будучи в преклонном возрасте, он лихо ездил на велосипеде. Он никогда не участвовал в праздниках и различных застольях, предпочитая одиночество. Некоторые смеялись над чудаком Циолковским, побаивались его, называли странным и даже сумасшедшим. Ученый не обижался. А в ответ на злобные смешки соседей, он, бывало, и сам подшучивал. Например, однажды сконструировал из бумаги огромную птицу и запустил ее над городком. Поднялся переполох: жители приняли ее за настоящую. В другой раз (это было зимой) Циолковский соорудил необычный парус, который приделал к саням, и так прокатился по замерзшей реке. Встречные прохожие крестились в страхе или разбегались.

 

Почему Калуга - город космический?

В 1982 году Циолковский перебрался жить в Калугу и уже не уезжал оттуда. Калуга теперь считается городом Циолковского, там есть музей, названный его именем. Музеем стал и домик Константина Эдуардовича. Тебе обязательно надо посетить его.

Циолковский работал преподавателем арифметики и геометрии в Калужском уездном училище, писал научные труды, конструировал свой дирижабль. Но все же ракеты стали главным делом его жизни.

Первая научная работа Циолковского, в которой рассматривается реактивное движение, написана в 1883 году. А строгая математическая теория полета ракеты была им опубликована в 1903 году. "Исследование мировых пространств рективными приборами" - главный труд Циолковского.

Сначала ученый ставит простую задачу полета ракеты по прямой линии в предположении, что силы тяжести и силы сопротивления воздуха отсутствуют, то есть полет в космосе. Эту задачу называют с тех пор первой задачей Циолковского. Движение ракеты в этом случае вызывается только отбрасыванием частиц вещества из сопла реактивного двигателя. Циолковский составляет и решает уравнение движения ракеты и выводит формулу для скорости движения ракеты. Теперь ее называют формулой Циолковского, или основным уравнением ракеты.

Циолковский не ограничился чистой теорией, он дал инженерные рекомендации будущим конструкторам космической техники. Ученый представлял себе ракету металлической, по форме похожей на веретено. В головной ее части должна была находиться кабина для пилотов с устройствами управления. Он предлагал снабдить кабину поглотителями углекислоты и запасами кислорода, обеспечить ее светом и так далее. То есть Циолковский назвал то, что станет главным для пилотируемых космических полетов: двигатели, система жизнеобеспечения и система управления космическим аппаратом.

Основной объем ракеты заполнялся горючими веществами, которые, соединяясь вместе, образуют взрывчатую смесь, зажигающуюся в камере сгорания реактивного двигателя. Продукты горения - горячие газы - вытекают через расширяющееся сопло с огромной скоростью. В результате ракета летит в сторону, противоположную истечению газов. В качестве горючих веществ для двигателя ракеты Циолковский предложил использовать жидкий кислород и жидкий водород. И эти его идеи впоследствии были применены на практике.

Циолковский придумал применять газовые рули и поворот сопла двигателя, чтобы изменять направление полета. Обе эти идеи сейчас используются в космонавтике.
Чтобы космический корабль мог поддерживать нужную ориентацию в пространстве, Циолковский придумал использовать гироскоп. Ты его тоже видел и давно знаешь, что это такое, только название сейчас встретилось тебе впервые. В раннем детстве ты наверняка забавлялся волчком: раскручивал его на полу, а он долго вращался, не падая и сохраняя почти вертикальное положение. Так вот гироскоп - это просто усовершенствованный волчок, помещенный в рамку, подвес.

Во второй части работы "Исследование мировых пространств реактивными приборами, опубликованной в 1911 - 1912 годах, Циолковский исследует траектории движения ракет под влиянием тяготения Земли. Он подробно рассматривает особенности космических полетов к Луне, Марсу, Венере и ярко описывает различные физические явления в условиях невесомости.

Выдающимся открытием Циолковского считается строгая математическая теория ракет, которые состоят из нескольких блоков, или, как говорят, ступеней. Такие ракеты называют многоступенчатыми.

В своем доме, том самом необыкновенном доме с выходом в космос, Циолковский дни и ночи работал над проблемам космонавтики и воздухоплавания. Здесь он построил первую в России аэродинамическую лабораторию и проводил испытания различных летательных аппаратов. Идеи, которые предложил Константин Циолковский, легли в основу современного ракетостроения.

Однажды Циолковский сказал: "Земля - колыбель человечества, но нельзя всю жизнь прожить в колыбели". Этой фразой ученый призывает нас развиваться, учиться, узнавать, совершенствоваться самим и совершенствовать мир вокруг. До последних дней своей жизни Константин Циолковский продолжал работать, изучать, мыслить, изобретать. Благодаря его научным открытиям стали возможны полеты в космос, новые открытия, достижения в различных областях знания. А его тяга к непознанному, неизведанному вдохновила многих ученых и конструкторов, которые воплотили в жизнь самые смелые мечты и теории Циолковского. Именно встреча с Циолковским, его книги и работы когда-то поразили и увлекли Сергея Павловича Королёва, талантливейшего конструктора и величайшего первопроходца космической эпохи.

Это и есть сила знаний. Всего три класса образования имел Циолковский, но школу жизни прошел от начала и до конца, а любовь к науке и трудолюбие помогли ему стать великим человеком, ученым, который распахнул для нас чудесную дверь в космос.
 

Человек, который хотел необычного

 Сергей Павлович Королёв родился 12 января 1907 в городе Житомире (Украина) в семье учителя. С юных лет Сергей Королёв мечтал о полетах - сначала на планерах, а затем и на ракетном летательном аппарате. Еще в школьные годы Сережа отличался исключительными способностями и тягой к новой тогда авиационной технике. Он занимался во многих кружках. В четырнадцатилетнем возрасте он познакомился с летчиками Одесского гидроотряда и хорошо изучил их самолеты. В 16 лет он даже читал лекции по самолетному делу. А в 17 лет (немного старше тебя) разработал проект безмоторного самолета К-5 (буква К означает "Королёв"), который официально защитил перед инженерной комиссией, рекомендовавшей его к постройке.
Поступив в 1924 г. в Киевский политехнический институт по специальности "авиационная техника", Королёв за два года освоил общие инженерные дисциплины и получил свидетельство пилота- планериста. Осенью 1926 г. он переводится в Московское высшее техническое училище, куда, как ты помнишь, собирался поступать и К. Э. Циолковский.

В годы учебы Сергей Королёв получил известность как молодой способный авиаконструктор и опытный планерист. Спроектированные и построенные им планеры "Коктебель", "Красная Звезда" и легкий самолет СК-4 (то есть "Сергей Королёв"), предназначенный для достижения рекордной дальности полета, показали незаурядные способности Королёва как авиаконструктора. Однако его особенно увлекали полеты в стратосфере и принципы реактивного движения.

В 1931 году Королёв и талантливый ученый в области ракетных двигателей Фридрих Артурович Цандер (о нем рассказ впереди) добиваются создания в Москве Группы изучения реактивного движения (ГИРД), научно-конструкторской лаборатории по разработке ракетных летательных аппаратов. В ней создавались и запускались первые отечественные ракеты на жидком топливе.

Кроме того, Королёв придумал установить ракетный двигатель на планере. Он сам сконструировал двухместный ракетный планер СК-9, а в 1940 году летчик Федоров совершил первый в нашей стране полет с использованием ракетного двигателя. Но этого полета Королёв не увидел, потому что был арестован по несправедливому обвинению.

Находясь в тюрьме, Королёв участвовал в инженерных разработках. Сначала под руководством известного авиаконструктора А. Н. Туполева, также заключенного, принимал участие в создании бомбардировщиков Пе-2 и Ту-2 и одновременно по собственной инициативе разрабатывал проекты управляемой аэроторпеды и ракетного перехватчика. Потом его перевели в другое тюремное конструкторское бюро, где содержались технические специалисты и велись работы над ракетными двигателями для применения их в авиации. Все его разработки очень помогли стране в трудное военное время.

Закончилась Великая Отечественная война. Правительство нашей страны решает, что необходимо создавать ракетную промышленность. И тут С. П. Королёв оказывается востребованным. Сначала его посылают в побежденную Германию, чтобы найти и изучить немецкие ракеты "Фау". Королёв сделал это и создал даже более совершенную баллистическую ракету с дальностью полета до 600 километров.

Вскоре Королёв был назначен главным конструктором баллистических ракет дальнего действия. Занимаясь боевыми ракетами, Королёв стремился к большему - освоению космического пространства. С этой целью Сергей Павлович еще в 1949 году совместно с учеными Академии наук начал исследования с использованием регулярных вертикальных запусков ракет на высоты до 100 километров, а затем с помощью более мощных ракет - на высоты 200 и даже 500 километров. Целью этих полетов было изучение ближнего космического пространства, солнечных и галактических излучений, магнитного поля Земли. Особенно интересным было изучать поведение собак (ты не поверишь, сколько собачек побывало в космосе, но дальше обязательно прочитаешь об этом подробно), крыс, мышей и даже насекомых в космических условиях (невесомость, перегрузки, воздействие сильных вибраций и шума).
Королёв сожалел, что возраст и здоровье закрыли ему дорогу в космос. А он так хотел туда полететь! И он всегда стремился делать что-то особенное, необычное. Именно своей необычностью увлекла его космонавтика. Когда многие считали ее непрактичной забавой чудаков, он, наоборот, видел грандиозные перспективы. И делал то, что считал правильным. Вот почему он и добился такого впечатляющего успеха, запустив в космос первый в мире искусственный спутник Земли и первого в мире космонавта, чем поразил весь мир.

14 января 1966 года Сергея Павловича Королёва не стало. Его кончина явилась подлинной трагедией для отечественной, да и для мировой космонавтики. Равного ему по масштабу космического конструктора так и не появилось ни в России, ни в других странах. Постепенно снизились темпы развития космических программ. Но до сих пор разработанные по его принципам и спроектированные под его руководством космические корабли и станции продолжают работать в околоземном космическом пространстве.
 


Зачем "бублик" в космосе?

Если из Любляны, столицы красивой европейской страны Словении, ехать на восток по направлению к городу Марибор, то через час попадешь в маленькую горную деревушку Витанье, жители которой дадут сто очков вперед любому городу не только Словении, но и Центральной Европы в знании космонавтики. Это объясняется интересом и уважением витанчан к своему известному земляку Герману Поточнику. В здешних краях родилась его мама. Его дед в середине XIX века был, по-нынешнему говоря, мэром Витанье.

Сам Герман Поточник родился в 1892 году в городе Пула, в соседней Хорватии, где проходил военную службу его отец (тогда это была одна страна). Поэтому хорваты тоже по справедливости считают его своим. Когда Герману едва исполнился год, умер его отец и мать возвратилась к своим родным в Словению. Там мальчик провел детские годы, учился в школе. Позднее окончил Высшую техническую школу и стал дипломированным инженером.

Этот словенец стал одним из выдающихся теоретиков космонавтики. Еще в 1927 году он, подписавшись псевдонимом Г. Ноордунг, послал свою рукопись на словенском языке в Берлин издателю Карлу Шмидту. Через два года книга Г.Ноордунга "Проблема путешествия в мировом пространстве" была опубликована на немецком языке и сразу же была замечена специалистами. Самые важные главы книги были вскоре переведены на английский язык в Соединенных Штатах Америки.

А в 1935 году эту книгу издали в СССР на русском языке. Уже тогда специалисты готовились к грядущим космическим полетам. Можно смело сказать, что работа Германа Лоточника была очень важной для советских и американских отцов практической космонавтики.

Помимо наиболее обсуждаемых в те годы проблем выведения ракеты в космос, Ноордунг рассматривал вопросы, которые практически были поставлены чуть ли не полвека спустя: как жить и работать на орбитальной станции в условиях невесомости, каким должно быть ее внутреннее устройство, какие исследования и каким образом необходимо там проводить. Он предлагал свою конструкцию станции, занимался разработкой космических скафандров и даже доказывал, что в будущем появится космическое оружие.

Герман Поточник также открыл существование геостационарной орбиты, то есть такой орбиты, при движении по которой вокруг Земли спутник будет оставаться в постоянном (стационарном) положении над одной и той же точкой Земли. Известный американский писатель-фантаст Артур Кларк, прочитав в переводе работу Лоточника, предложил использовать геостационарную орбиту для спутниковой связи. Сегодня на геостационарной орбите работают спутники многих стран мира. Впоследствии Артур Кларк в сценарии фильма "2001: космическая одиссея" заимствовал у Поточника идею создания искусственной гравитации на космической станции. Она заключалась в том, что станцию надо сделать огромным колесом, похожим на бублик. Если такое колесо закрутить вокруг оси, то в жилых каютах внутри "бублика" будет возникать искусственная тяжесть. Ты же помнишь, как на карусели некая сила пытается вытолкнуть тебя с вращающегося круга. Она называется силой инерции.
Лоточник считал, что станцию надо собирать прямо на орбите из конструкций и материалов, доставляемых ракетами с Земли. Монтажники должны будут выходить в открытый космос. Так впоследствии собирали орбитальный комплекс "Мир" и Международную космическую станцию.

В книге Лоточника встречаются очень дельные мысли, которые не высказывали другие теоретики космонавтики. Он, например, говорит о том, как трудно будет членам космического экипажа умываться. "Совершенно придется отказаться от мытья и купания в обычной форме, - пишет он. - Возможно только обтирание при помощи губок, мокрых полотенец, простынь и т. п.". Как ты увидишь дальше, именно увлажненными гигиеническими салфетками и полотенцами пользуются сегодня все космонавты и астронавты.

Или другой пример. "Важные группы мускулов вследствие продолжительного их неиспользования ослабнут и не станут служить, когда жизнь снова должна будет происходить в нормальных условиях тяготения, например после возвращения на Землю... Вполне вероятно, - весьма проницательно продолжал он, - что этому можно было бы с успехом противодействовать систематическими упражнениями мускульной системы, не говоря уже о том, что возможно было бы при посредстве соответствующих технических мер это обстоятельство устранить". Действительно, на современных космических станциях сделаны специальные тренажеры для космонавтов, которые не позволяют мышцам ослабнуть.

Группа энтузиастов во главе со словенским художником, актером и режиссером Драганом Живадиновым при поддержке мэрии Витанье открыла в деревне Мемориальный центр Ноордунга, в котором, помимо музейных материалов о Германе Лоточнике, создан оригинальный архив, причем одним из первых документов в нем стала видеозапись размышлений Артура Кларка о Ноордунге и его роли в мировой космонавтике. Центр в Витанье посещают космонавты, политики и простые люди, там устраиваются выставки на космическую тематику. Герман Лоточник Ноордунг по праву может считаться пионером европейской космонавтики и одной из выдающихся фигур в истории освоения космоса.

Как полезно читать фантастические романы!

Читал ли ты фантастические романы Герберта Уэллса, например "Войну миров"? Нашествие на Землю марсиан, которое придумал писатель, заставили шестнадцатилетнего американского мальчишку Роберта Годдарда задуматься: а как же они прилетели сквозь космос на Землю? Прошло много лет, мальчик вырос и в 32 года начал конструировать ракетные двигатели. Еще через двенадцать лет запустил свою первую ракету, взлетевшую на высоту 56 метров. Им впервые был применен двигатель с жидким горючим.

В создание и развитие космонавтики внесли свой вклад и многие другие ученые и инженеры мира. Один из них - Вальтер Гоман, немецкий математик и механик, который занимался теорией межпланетных полетов. Сначала Гоман был архитектором, строил дома. Ему было уже 34 года (а родился он в 1880 году), когда он задумался о полете в космос. Более всего его интересовал путь с Земли до других планет. Сейчас мы называем этот путь траекторией. Математик независимо от Циолковского рассчитал полет космических кораблей на Луну, Марс и Венеру. А нарисовав траекторию, ученый получил геометрическую фигуру эллипс. Это траектория движения от одной планеты до другой, двигаясь по которой нужно затратить минимальное количество энергии. В литературе по космонавтике она называется эллипсом Гомана.
Кроме того, Гоман рассматривал вопросы возвращения космонавтов домой и пришел к выводу, что придется тормозить космический корабль, и лучше всего - атмосферой. Одним из первых он пытался теоретически рассчитать посадку на Землю, Марс, Венеру.

Фридрих Артурович Цандер родился в Риге в 1887 году. Отец много рассказывал ему о звездах и планетах, а Фридрих внимательно слушал. Позднее Цандер вспоминал: "Рассказы эти... возбудили во мне рано вопрос о том, нельзя ли будет мне самому добиваться перелета на другие планеты. Эта мысль меня больше не оставляла". Он буквально "заболел" космонавтикой. С 1931 года Цандер вместе с Королёвым возглавлял работу Московской группы изучения реактивного движения (МосГИРД). "Цандер. Вот золото и мозг", - сказал о нем Циолковский. Раньше Циолковского, Кондратюка и Гомана Цандер предложил использовать атмосферу для торможения космического корабля при его возвращении на Землю.

На одиннадцать лет младше Цандера был Георгий Эрихович Лангемак, родившийся в Харьковской губернии. После окончания Военно-технической академии он стал работать в Газодинамической лаборатории (ГДЛ), занимавшейся разработкой реактивных снарядов. В 1933 году ГДЛ и МосГИРД объединились в Реактивный научно-исследовательский институт. В это время Лангемак заинтересовался космическими полетами и вел переписку с Циолковским. Кстати, именно Лангемак придумал слово "космонавтика". А в общий обиход его ввел известный популяризатор науки Арни Штерн- фельд, издавший в 1933 году книгу "Введение в космонавтику".

Между прочим, похожее слово "астронавтика", которое мы уже упоминали, придумал один из родоначальников жанра научной фантастики французский писатель Жозеф Рони-старший (настоящая фамилия - Бёкс Жозеф-Анри-Оноре) в 1925 году в книге "Звездоплаватели". В науке его использовал в 1928 году Роббер Эсно- Пельтри, французский инженер, внесший большой вклад в развитие астронавтики, или космонавтики.

На Луну

Александр Игнатьевич Шаргей, офицер российской царской армии, после революции 1917 года был мобилизован белогвардейцами. Опасаясь преследований со стороны советской власти, он взял новое имя - Юрий Васильевич Кондратюк. Книги Кондратюка вошли в золотой фонд космонавтики. В них независимо от Циолковского он вывел основное уравнение движения ракеты, привел схему и описание многоступенчатой ракеты. Он также предложил использовать атмосферу для торможения возвращающегося космического корабля и схему его тепловой защиты. Он рассчитал самую выгодную с точки зрения энергетических затрат схему полета на Луну и возвращения обратно. Сначала корабль летит к Луне и выходит на ее орбиту. Затем от корабля отделяется небольшой взлетно-посадочный кораблик, который прилуняется. После выполнения необходимых работ космонавты возвращаются на орбиту и стыкуются с основным кораблем, на котором возвращаются обратно на Землю. Именно эту схему использовали американские конструкторы и астронавты для осуществления нескольких космических полетов к Луне и на Луну в 1969-1972 годах. Первым земным человеком, ступившим на Луну, был американский астронавт Нил Армстронг. Это произошло 20 июля 1960 года. С ним был Эдвин Олдрин. Третий член экипажа, Майкл Коллинз, ждал своих товарищей в основном корабле на орбите Луны. Высадка на Луну - одно из величайших событий в истории космонавтики, и позже мы обязательно расскажем о нем подробнее.

В июле 1869 года немецкий врач и поэт Фридрих Крассер, споря с друзьями, сказал, что через сто лет люди окажутся на Луне и наши внуки станут свидетелями этого события. Вот ведь как бывает в истории и в жизни. Как ты помнишь, именно в июле 1969 года, через сто лет после предсказания, Нил Армстронг шагнул на поверхность Луны. Внук Фридриха Крассера был приглашен в Центр управления полетами, чтобы присутствовать при этом историческом событии. Звали внука Герберт Оберт. А удостоился он приглашения не столько из-за удивительно точного предсказания своего деда, сколько потому, что сам стал крупнейшим ученым и инженером в области космонавтики.

Герберт был одиннадцатилетним школьником (совсем как ты сейчас), когда прочел роман Жюля Верна "С Земли на Луну прямым путем за 97 часов 20 минут". (Эпиграф, с которого мы начали нашу книжку, взят именно оттуда.) Это фантастическое произведение особенно заинтересовало его из-за предсказания деда.

Жюль Верн назвал в своем романе скорость, которую необходимо было приобрести космическому кораблю, чтобы улететь от Земли, - 11,2 километра в секунду. И этот маленький школьник, придумав свой собственный математический метод, проверил писателя и убедился, что тот был абсолютно прав. Поэтому не бойся фантазировать и придумывать - возможно, ты уже сейчас можешь внести свой вклад в космонавтику.

С тех пор Герберт Оберт стал размышлять о полетах в космос и проделывал странные эксперименты. Наблюдая их, окружающие думали, что мальчик дурачится. Например, он ел яблоко, стоя на голове, чтобы выяснить, может ли при таком положении тела пища поступать в желудок, а следовательно, сможет ли космонавт есть в невесомости.
В 1922 году Оберт вступает в переписку с Робертом Годдардом, который присылает ему в подарок свою книгу. В 1923 году Оберт сам издает книгу "Ракета для межпланетного пространства", а на будущий год узнает о трудах Циолковского, который вскоре присылает ему свою работу, переведенную на немецкий язык. Так ученые, думавшие о космонавтике, старались помогать друг другу.

Немецкий конструктор Макс Валье тоже размышлял о ракетах и о том, каким все-таки образом можно было бы добраться, скажем, до Луны и еще дальше - до Марса, например. Ракеты занимали его давно. Мальчишкой он любил ходить в механические мастерские и конструировал там ракеты. Сочинение Оберта попало в руки Валье случайно. Позднее Валье тоже напишет книгу под названием "Полет в мировое пространство как техническая возможность".
Вот что пишет Валье о скафандре для выхода в открытый космос: "Быть может, для этой цели удастся изобрести особый костюм, устроенный подобно нашим термосам, который почти полностью предохранил бы надевшего его от излучения теплоты во внешнее пространство; для этого, например, мог бы пригодиться обыкновенный водолазный костюм с зеркальной наружной поверхностью".

В 1927 году энтузиасты межпланетных путешествий образовали Общество по межпланетным полетам. В число членов этого общества входили Вернер фон Браун, Клаус Ридель, Вили Лей, Рудольф Небель и другие молодые инженеры, впоследствии ставшие известными ракетчиками, многие из них были учениками Герберта Оберта.
В 1933 году к власти в Германии пришли фашисты, и деятельность Общества по межпланетным полетам была запрещена, многих его членов призвали в армию, а ракеты стали делать не для полетов космос, а для военных целей. Были созданы ракеты "Фау-1" и "Фау-2", которые впоследствии бомбили Лондон и другие города. С их помощью немцы пытались выиграть войну у союзных стран - СССР, США, Великобритании.
После победы по условиям капитуляции Германии было запрещено заниматься разработкой ракет. Некоторые из немецких ракетчиков оказались в СССР, а Вернер фон Браун переехал в США и впоследствии помог американцам запустить спутник, а самое главное - полететь на Луну.

А очередь на Луну начиналась в Москве

В 1927 году, задолго до начала космических полетов, в Москве состоялась Первая мировая выставка межпланетных аппаратов и механизмов. (А первая в истории выставка, посвященная изучению мировых пространств, прошла в 1925 году в Киеве.) Сегодня она показалась бы наивной и чересчур фантастичной, но в те годы это была настоящая научная революция. Выставка проходила в центре города, на Тверской улице в доме N 68 (которого сейчас уже нет) и пользовалась большой популярностью, ее посетило более десяти тысяч человек. Приурочили "космическую революцию" к 70-летию К. Э. Циолковского.

Организовали экспозицию изобретатели Г. А. Полевой и А. Я. Федоров. Участвовали в подготовке выставки и Центральное бюро по исследованию ракетных проблем, созданное К. Э. Циолковским в 1924 году, и основанное Ф. А. Цандером в том же году Общество изучения межпланетных сообщений. Они собирали материалы, обращались с письмами к ученым других стран, приглашали их принять участие в выставке. За короткое время им удалось собрать в Москве уникальных людей и представить широкой публике их грандиозные замыслы: здесь были стенды Циолковского и Цандера (СССР), Оберта и Валье (Германия), Уэльша (Англия), Графинье и Эсно-Пельтри (Франция), Годдарда (США). Со многими из них ты уже познакомился на страницах книги. Идеи самых талантливых пионеров-ракетчиков впервые оказались рядом еще при жизни их творцов, и это, пожалуй, главное достижение выставки.

Что же привезли в Москву лучшие изобретатели всего мира? Пролистывая альбом старых (скорее, старинных) фотографий, всякий раз хочется улыбнуться: звездолеты с пропеллерами, ураномо- били, ракеты, имеющие весла, - вот они, чудеса техники прошлого столетия! Конечно, это были макеты, а не реальные аппараты. К ним прилагались чертежи и описания, иногда будто списанные со страниц романов Герберта Уэллса. Так, изобретатель Улинский предложил использовать в качестве топлива для своей ракеты... полезную пыль. Ракета ученого Крейна летала... на электричестве. Звездный корабль летчика-изобретателя Федорова был в форме вытянутой капли и вмещал экипаж из 6 человек (то есть мог за один раз отправить в космос нынешний экипаж Международной космической станции). В описании говорилось, что ракета будет двигаться со скоростью 25 километров в секунду за счет электрохимической энергии. Вес указан - 80 тонн, а высота - 60 метров. Федоров предложил использовать солнечные двигатели, которые, по его мнению, позволят путешествовать за пределами Солнечной системы.

Смогут ли подобные аппараты преодолеть земное притяжение, пожалуй, сами авторы не могли сказать точно. Скорее, они просто верили в это. Кто-то из участников предложил создать новый межпланетный язык, получился странный гибрид математики и алфавита. Однако среди множества наивных идей на выставке можно было найти немало серьезных предложений, замыслов, которые позднее воплотились в жизнь. Так, несомненно, из ряда выделяется фантастический корабль-аэроплан Цандера. Широта и смелость, мудрость его идей привлекли внимание иностранных ученых. Разные люди писали ему письма с просьбой отправить их на Марс или на Луну. (Кстати, желающие полететь на Луну могли записаться в очередь и на самой выставке!)

Полевой предложил для выставки свой проект ракетомобиля, чуть похожий на фантазию Жюля Верна. Корабль выстреливался из специального тоннеля со скоростью 1600 метров в секунду. Полевой был уверен: ракета должна уметь маневрировать в космосе. А возвращение на Землю у него осуществляется методом планирования, что очень напоминает способ посадки современного шаттла. Почетное место на выставке заняли работы Циолковского. Здесь были его макеты пилотируемой космической ракеты, схемы и чертежи, фотографии и брошюры. Кроме космических кораблей и ракет, в экспозицию вошли экспонаты из области воздухоплавания, авиации.

В Мемориальном музее космонавтики во Всероссийском выставочном центре в Москве хранится уникальный документ - фотоальбом, где собраны снимки, чертежи, рисунки и другие материалы с выставки 1927 года. Сегодня в музее множество экспонатов, которые реально покорили космос. Как и их "предки" на черно-белых фотографиях, они порой кажутся нам сказочными. Сравнивая идеи прошлого и настоящего, всякий раз убеждаешься, какой гибкой может быть человеческая мысль, как она умеет развиваться и превращаться из фантазии в реальность.
Советуем тебе обязательно побывать в этом музее. Ты своими глазами увидишь космические аппараты, двигатели ракет, макеты марсоходов и луноходов, фотографии, сделанные с орбиты, и многое другое.

 

ТОТ, КТО ИДЕТ РЯДОМ

Знаешь ли ты, что означает слово "спутник"? Словари подсказывают нам: спутником называют человека, который сопровождает нас в дороге (в пути), иначе говоря, это путник, идущий с кем-либо, попутчик. Когда люди начали изучать звездное небо при помощи телескопов, они обнаружили, что спутники есть и в космосе. Только там не человек сопровождает другого человека, а планета движется вокруг звезды, сопровождает ее (наша звезда называется Солнцем, вокруг нее и обращается планета Земля), или какое-то космическое тело вертится вокруг планеты. Так у слова "спутник" появилось еще одно значение. Спутник Земли - Луна. Мы хорошо видим ее ночью. Она может быть круглой, а может быть в виде месяца, напоминающего кусок сыра, его еще называют серпом (это такой старинный инструмент для работы в поле, им срезали созревшие колоски пшеницы). У Марса даже два спутника - Деймос и Фобос. Правда, по форме они не такие уж правильные шары. По размеру и по массе спутники гораздо меньше, чем планеты, вокруг которых движутся. Более тяжелые и крупные, Земля и Марс притягивают их к себе, заставляя обращаться вокруг себя по замкнутой траектории (то есть пути).

Эта траектория - орбита. Луна, Деймос и Фобос - естественные спутники. Они возникли много лет назад в космосе и долгие годы продолжают "жить" на своих орбитах благодаря притяжению. А что такое искусственный спутник? Это техническое устройство, созданное не природой, а человеком. То есть какой-либо объект, который запустили в космос при помощи ракеты-носителя. Он тоже имеет свою орбиту, как и естественные спутники.
 

Бип-бип-бип...

Бип-бип-бип - идет сигнал из космоса. Это первый в мире искусственный спутник пролетает над Землей, и радиолюбители во всех уголках мира могут услышать его "голос". Он был запущен - и ты обязательно должен запомнить эту дату! - 4 октября 1957 года. С этого дня и началась космическая эра, эпоха космонавтики.

Первый спутник запустили конструкторы и ученые СССР Журналисты разных стран тут же прозвали его "московской луной". Конечно, по размерам он не шел ни в какое сравнение с Луной настоящей. Но зато "разговаривал" с нами, через радиоволны передавал сигналы из космоса. Анализируя прохождение радиоволн со спутника через верхние слои атмосферы, ученые смогли выяснить много нового о ее свойствах, а это означало, что спутники могут быть очень важны для науки, т. е. полезны человеку. И действительно, сегодня они помогают исследовать нашу Землю. Например, предугадывать погоду, связывать по телефону людей, находящихся в разных городах и странах, передавать телевизионные программы.
 

 Еще в 1948 году советский инженер М. К. Тихонравов, проведя расчеты, пришел к выводу о том, что ракеты, которые к тому времени научились делать, уже дают техническую возможность вывести на орбиту искусственный спутник Земли. Он доложил об этом С. П. Королёву, и работа началась. Но только в 1957 году идея воплотилась в жизнь.

Однако не только наша страна хотела первой выйти в космос. Над созданием спутника работали и в Соединенных Штатах Америки.

Первый спутник конструкторы называли между собой простейшим. Он действительно был несложным: полый шар, внутри которого находился только радиопередатчик, а снаружи - усы-антенны. Его диаметр 58 см, и весил он чуть больше 80 кг. Но самое трудное было доставить его на орбиту.

Весть о запуске спутника Земли в одночасье пронеслась по городам всего мира. Статьи о нем занимали все первые полосы. В газетах заранее объявляли, когда спутник пройдет над той или иной частью Земли.

Престиж нашей страны за один день неимоверно вырос. В Соединенных Штатах Америки не сомневались, что именно их страна первой запустит спутник. И когда оказалось, что Советский Союз их опередил, специалисты задумались: "А почему?" Вывод оказался простым: в Советском Союзе лучшее в мире образование - и в школе, и в институтах, и в университетах. В нашей стране лучше всего учат математике, физике, химии, инженерным дисциплинам. Во многих государствах стали совершенствовать свои системы образования, используя наш опыт.
На орбите первый спутник пробыл до 4 января 1958 года - то есть 92 дня, за которые совершил 1440 оборотов вокруг Земли.

Пока "московская луна" проносилась над континентами и океанами, люди в разных частях света выходили из домов и с любопытством смотрели в ночное небо. Там, среди тысяч неподвижных звездочек, мелькала новая, будто ожившая, необыкновенная звезда: она стремительно пересекала темное море над головой и казалась землянам настоящим чудом. С тех пор прошло много лет. Спутники стали обычным явлением нашей жизни. На орбите их уже несколько сотен. Каждый год запускают новые, более сложные и современные.

 

 

Где начинается космос?
 

Первый американский спутник стартовал лишь в 1958 году, он был всего 16 сантиметров в диаметре и весил полтора килограмма, поэтому его прозвали "апельсином". Да, американцам не удалось стать первыми, но зато именно они придумали очень важное правило - космическое пространство должно быть свободно для всех. С этого правила ведет свое начало международное космическое право.

Дело тут вот в чем. Воздушное пространство над территорией каждого государства принадлежит только ему. И никакая другая страна не может направлять туда свои самолеты без разрешения. Для авиации это было общепринятым. А как быть с пространством космическим? Представьте себе, как герои Жюля Верна - Импи Барбикен, Мишель Ардан и капитан Николь - подлетают к Луне. Над каким государством они оказываются? Кто может разрешить или не разрешить им летать там, где они находятся? Расстояние от Земли до Луны настолько большое, что космический корабль, на котором они путешествуют, одновременно находится "над" многими государствами (предлог "над" здесь неуместен, поэтому мы и взяли его в кавычки). При этом не забывай, что Луна - спутник, а значит, обращается вокруг Земли вместе с подлетающими к ней путешественниками. Следовательно, они все время оказываются "над" разными странами. Вот какая сложная картинка получается, только представь!

И вот в 1955 году американские юристы предложили сделать так, как в морском судоходстве: морские границы, которые без разрешения пересекать нельзя, существуют, но в открытом море плавай, кто хочешь и в любом направлении. То есть надо разделить воздушное пространство каждой страны и международное космическое пространство. Предложение хорошее, но как отнесутся к нему другие страны? Согласятся ли?

И вот, когда советский спутник наматывал виток за витком вокруг Земли, пролетая над многими странами, в США следили за их реакцией. Дипломатических протестов почти не последовало. "Русские создали для нас хорошую ситуацию для провозглашения свободы космического пространства", - решили тогда американцы.

Провозгласить-то легко, но надо еще обозначить, где заканчивается воздушное пространство и начинается космос. Хороший вопрос, правда? Нет-нет, ты не прав, когда говоришь, что космос - это безвоздушное пространство. Этот ответ нас не устраивает. Дело в том, что атмосфера с высотой постепенно становится все более разреженной. А это значит, что нет резкой границы между ней и космосом.
Долго спорили, как все же определить высоту, с которой начинается космическое пространство. И только после того как научились запускать спутники, нашли хорошее решение.

Спутник, как ты теперь уже знаешь, обращается вокруг планеты, то есть он должен сделать по меньшей мере хотя бы один виток вокруг Земли. Так вот, минимальная высота над поверхностью Земли, на которой космический аппарат не затормозится молекулами в очень разреженной атмосфере, а по сути уже в космосе, и не упадет на Землю, а понесется дальше вокруг нее, составляет около ста километров. Эту высоту и считают условной границей космоса.

А второй искусственный спутник пересек эту границу через месяц после первого, 3 ноября 1957 года. Он тоже был запущен в нашей стране и представлял собой уже целую лабораторию. На борту его находилась собака Лайка.

Продолжение следует

viperson.ru

Фотографии

Рейтинг всех персональных страниц

Избранные публикации

Как стать нашим автором?
Прислать нам свою биографию или статью

Присылайте нам любой материал и, если он не содержит сведений запрещенных к публикации
в СМИ законом и соответствует политике нашего портала, он будет опубликован