На старте — планетолеты

01 июня 1960 года, 00:00

Наступает новый период в освоении космоса — период тяжелых спутников и межпланетных полетов.

Кого не волнуют сейчас перспективы полета на планеты солнечной системы, научных экспедиций в загадочные миры вселенной? Наш корреспондент попросил кандидата физико-математических наук Бориса Алексеевича Миртова рассказать о некоторых проблемах, связанных с освоением космических пространств.

— Каковы, по вашему мнению, перспективы дальнейших исследований космоса!

— После Луны, вероятно, сначала будут освоены дороги к ближайшим космическим соседям — Венере и Марсу, а затем и к более отдаленным планетам.

Первыми на разведку таинственных просторов вселенной отправятся, конечно, автоматические станции. Их «умные» приборы соберут и передадут на Землю богатейший материал. После того как первый такой разведчик, обогнув Луну, сфотографировал ее обратную сторону и передал с расстояния около 500 тысяч километров изображение на Землю, подобные «посылки» стали возможны. Но чтобы автоматическая станция могла достичь планеты, находящейся от нас на расстоянии десятков миллионов километров, надо решить задачи неизмеримо более сложные, чем полет к Луне.

Это, во-первых, детальное изучение среды, в которой будет проходить полет. Начинается он, естественно, в атмосфере Земли, причем незначительную долю полета ракета проведет в высоких слоях земной атмосферы и только потом вырвется в космическое пространство.

За последнее время благодаря специальным исследовательским ракетам, искусственным спутникам Земли и космическим ракетам, запущенным в СССР и США, знания наши в этой области значительно расширились и стали более достоверными. Результаты исследований заставили пересмотреть многие прежние представления и о верхних слоях атмосферы Земли и об околоземном космическом пространстве. Изменился взгляд на атмосферу как на тонкий слой, облегающий Землю. Оказалось, что она простирается на очень большую высоту (равную примерно трети радиуса земного шара). Выяснилось, что на этих высотах температуры порядка нескольких тысяч градусов.

— Значит, оболочка космического снаряда здесь сильно нагреется!

— Нет, высокая температура газа, зарегистрированная приборами на больших высотах, практически не оказывает действия на находящиеся там тела. Секрет в том, что плотность газа здесь очень мала. Такой сильно разреженный газ не в состоянии нагреть массивное тело (спутник или ракету), температура которого всецело будет определяться на этих высотах лишь воздействием солнечных лучей.

Спутники помогли открыть совершенно новое явление, о котором прежде никто не подозревал, — наличие вокруг Земли «роя» быстрых заряженных частиц, удерживаемых около нее магнитным полем. На высоте порядка тысячи и более километров эти частицы (протоны и электроны) образуют сферические слои, охватывающие земной шар. Внутри слоев частицы движутся с огромной скоростью вдоль силовых линий магнитного поля Земли. Детальные исследования, проведенные на космических ракетах как у нас, так и за рубежом, выяснили, что существуют две зоны таких частиц: внутренняя, расположенная на расстоянии 1 000—2 000 километров от земной поверхности (над экватором), и внешняя — на высотах значительно больших, 20 000—40 000 километров. Во внутренней зоне характерно присутствие тяжелых частиц — протонов, во внешней — электронов.

— Интересно, что дало это научное открытие для подготовки к полетам в космос!

— Здесь мы можем уже перейти к разговору о проблемах более дальнего прицела — путешествия человека в космос. Выяснено, что тяжелые частицы внутренней зоны, «налетая» на обшивку спутника, или, будем говорить, космического корабля, вызывают в ней жесткое рентгеновское излучение, вредно влияющее на живой организм. Защита от такого излучения чрезвычайно сложна. Это обстоятельство натолкнуло ученых на необходимость искать безопасные пути выхода будущих космонавтов в межпланетное пространство.

Но даже оставив позади себя пояса радиации, космический корабль не будет в безопасности. В первую очередь ему грозит встреча с твердыми частицами межпланетной материи — метеоритами. Пробивная сила этих частиц огромна. Летя со скоростью 30— 50 километров в секунду, метеорит размером всего лишь в один миллиметр может пробить лист алюминия толщиной в 3 сантиметра, а метеорит размером в один сантиметр — алюминиевую плиту толщиной в 11 сантиметров! Правда, вероятность столкновения с такими частицами крайне мала. Можно встретиться с крохотными частицами метеоритной пыли, но пока они не грозят неприятностями. Я подчеркиваю слово «пока», ибо столкновение не опасно при существующих скоростях. Дело изменится, когда скорость наших ракет начнет возрастать. А это неизбежно, так как расстояния между отдельными мирами в космосе огромны. Чтобы долететь, например, до Марса при существующих скоростях — 11 километров в секунду, понадобится около 7 месяцев. При повышенных же скоростях даже малые частицы, измеряемые долями миллиметра, будут заметно разрушать обшивку корабля, если не принять предупредительных мер.

— Какие еще трудности предстоит преодолеть при исследовании небесных тел!

— Разведчик далеких миров может испытать, например, влияние различных космических излучений. Во время долгого полета, измеряемого месяцами, а то и годами, эти излучения могут повредить «глаза и уши» — чуткие приборы, особенно «глаза» — фотографические пленки.

Длительность пребывания в космическом пространстве требует безупречной работы измерительной аппаратуры и радиоканалов командной и информационной связи. Ведь командные линии связи позволят проводить корректировку полета ракеты, а также сэкономить электропитание на станции, что не менее важно в условиях длительного полета.

Дело информационных линий — передать на Землю сведения о физических процессах, происходящих как на пути полета, так и у его цели. Без связи невозможно установить: приблизилась ли станция к планете, или прошла на большом от нее расстоянии. Совершенно очевидно, что нарушение связи частично обесценит эксперимент. А осуществить ее на расстояниях в несколько десятков и сотен миллионов километров — дело само по себе чрезвычайно трудное. Однако опыт передачи изображения лунной поверхности с расстояния около полумиллиона километров позволяет надеяться, что наши ученые и инженеры справятся и с этой нелегкой задачей.

— Какие сведения об исследуемой планете может дать станция-разведчик!

— Одна из важнейших задач станции, но вместе с тем и одна из труднейших ее задач — это получение и передача на Землю фотографии поверхности неведомого нам мира.

Специальные приборы смогут детально исследовать планету с «воздуха», даже не совершая посадку на ее поверхность. Таким путем можно получить данные о плотности, составе и температуре ее атмосферы, о плотности и температуре поверхности, о магнитных и электрических свойствах планеты и о многом другом.

Автоматические станции-разведчики должны будут очень хорошо изучить далекие планеты, а также «подходы» к ним. Планетолеты, стартующие к дальним, неизведанным мирам, пойдут по проверенным путям!

Рубрика: Без рубрики
Просмотров: 3523