книги из ГПНТБ / Путешествие по космосу от А до Я [ответы на вопр. читателей]

обращения спутника будет в точности равен звездным суткам, то есть периоду обращения Земли вокруг своей оси. Спутник, запущенный на круговую орбиту такой высоты в плоскости экватора, будет «висеть» над одной точкой земной поверхности (разумеется, если его запу­ стить вдогонку вращению Земли, то есть в восточном направлении).

Чтобы определить положение орбиты спутника в про­ странстве относительно Земли, вводят еще одну величи­ ну— наклонение орбиты. Это угол между плоскостью орбиты и плоскостью земного экватора.

П ерегрузка

Водитель с места «рванул» машину — и сила инер­ ции отбросила всех назад, словно сидящие спокойно до того люди не успели за движением машины. Это наше, земное, столкновение с перегрузкой. Но вот стартует ракета. Ускорение, с каким она устремляется ввысь, куда больше, чем у машины, рванувшейся по шоссе. Во столько же раз больше и та сила, которая, обрушиваясь на космонавта, придавливает его к креслу.

В то время, когда космический корабль выходит на

-орбиту или, резко уменьшая скорость, идет к Земле, на космонавта давит многокилограммовая тяжесть пере­ грузки, его вес увеличивается во много раз — перегрузка будет многократной. Уже при четырехкратной перегруз­ ке передвигаться практически невозможно. При большей перегрузке трудно даже пошевелить рукой — например,

при десятикратной она весит тридцать килограммов вместо обычных трех.

Но опасность этого состояния не в том, что какое-то время человек лежит распластанный, прикованный чудо-

92

вищной силой к своему сиденью. Отяжелевшее сердце с большим трудом проталкивает по сосудам кровь, удель­ ный вес которой может приближаться к удельному весу ртути.

Устранить перегрузку ученые пока не в состоянии. Но ослабить ее действие можно. Многочисленные опыты на центрифугах подсказали ученым, что человек легче пере­ носит перегрузку, если она действует на него поперек, в направлении «грудь — спина».

Если силу перегрузки направить вдоль тела, то сердце не справится с непомерной нагрузкой, не сможет поднять «тяжелую > кровь к голове. Был поставлен такой опыт: за животным, которое вращали на центрифуге, наблю­ дали через специально приспособленный рентгеновский аппарат. Перегрузка шла вдоль тела, и, чем больше она увеличивалась, тем светлее становились кровеносные сосуды в верхней части тела — сердце не могло туда накачать нужное количество крови. При десятикратной перегрузке сердце работало уже почти вхолостую, кровь скопилась в нижней части тела.

Чтобы перегрузка была направлена поперек тела «грудь — спина», создана так называемая защитная ка­ бина. Она устроена по принципу «ваньки-встаньки». Центр ее тяжести расположен эксцентрично, поэтому, какие бы на нее ни действовали перегрузки, она постоян­ но занимает такое положение, что сила действует всегда в одном и том же направлении.

Полеты на кораблях-спутниках животных, а затем первых наших космонавтов подтвердили расчеты косми­ ческой медицины, что перегрузка в определенных пределах не грозит человеку какой-либо опасностью. Тренированный организм довольно легко с ней справ­ ляется.

Но вот если величина перегрузки будет более значи­ тельной, то возникает вопрос: сможет ли человеческий

94

организм вынести такое многократное увеличение своего веса?

Сможет. Но при соответствующих условиях. Вот одно из них.

Эти опыты проводил еще К. Э. Циолковский, думая о том, как ослабить влияние огромной перегрузки. Он опустил сырое яйцо в кружку с соленой водой, удельный вес которой равен удельному весу яйца. Прикрыв кружку ладонью, Циолковский ударил ею о стол. Яйцо, повиснув в воде, не разбилось. Даже если запаять эту кружку и бросить с высоты нескольких метров, яйцо останется невредимым. Объясняется это просто: давление жидкости противостоит силе инерции, нейтрализует ее, и яйцо не ощущает перегрузки.

Такие же опыты проводились потом с одноклеточ­ ными организмами и с лягушками. Оказалось, .что по­ груженные в жидкость одноклеточные переносят ускоре­ ние в 200 тысяч раз больше земного. Естественно, возник вопрос, нельзя ли и космонавта, одетого в специальный герметический костюм, поместить в жидкость с удель­ ным весом, близким к удельному весу его тела. Если этот проект удастся осуществить, то человеку будут, видимо, не страшны многократные перегрузки.

П еригелий

Перигелий — самая близкая к Солнцу точка около­ солнечной орбиты какой-либо планеты Солнечной системы.

f

9S

П итание космонавта

Эффект невесомости в космосе, когда все . незакреп-. ленные предметы, находящиеся в кабине космического

•касается, главным образом, быта космонавта. Как, на­ пример, выпитц воды в условиях невесомости, когда вода просто растечется или повиснет в воздухе бесчисленными шариками? Уже одно это обстоятельство заставило пред­ ставителей космической медицины задуматься о способах питания космонавта.

И второе, но, пожалуй, главное. Неизменный вопрос, который всегда встает перед конструкторами космиче­ ской техники,— это вес. Конструкции должны весить как можно меньше. Разумеется, не могла избежать этой заботы о весе и космическая кулинария. Другими сло­ вами, ей предстояло создать продукты питания очень калорийные, выбросив из них все лишнее, не усваиваемое организмом. Вместе с тем питание, разумеется, должно быть приятным на вкус. Так появились небольшие брике­ ты, которые можно сразу проглотить, как таблетку. Очень валено, чтобы пища не попадала в дыхательное горло, поэтому сыпучие продукты непригодны. Приме­ нены тюбики, из которых пастообразная пища выдавли­ вается сразу в рот. Впрочем, как показал опыт полетов А. Николаева и П. Поповича, в космическую дорогу мож­ но брать и обычную пищу. Пьет космонавт из специаль­ ной мягкой бутылки, нажимая на ее стенки.

Однако снабдить достаточными запасами продуктов питания с Земли можно относительно короткий полет. Проблема питания в долгих полетах, измеряемых меся­ цами и годами, видимо, будет решаться иначе. Основная

96

идея, которая здесь выдвигается,— это создать на космическом корабле миниатюрный мир, где так же, как и на нашей Земле, происходил бы полный кругооборот веществ. Говоря языком ученых, следует создать эколо­ гическую замкнутую систему.

*В ШЛАЗМЕННЫЕ РАКЕТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ

Магиитоплазменный ускоритель—разновидность элек­ трических ракетных двигателей.

Молекулы газа, нагретого до высокой температуры в обычной камере сгорания, хаотически движутся во всех направлениях. Эти беспорядочные перемещения не исче­ зают и тогда, когда поток газа разгоняется в сопле. Чтобы было яснее, как это получается, представьте' себе фантастически огромную толпу школьников, которая идет по широкой просеке, причем все участники прогулки играют'друг с другом в салочки. Возвращаясь к молеку­ лам, скажем, что на это хаотическое движение расхо­ дуется значительная часть энергйи нагрева-. А если заста­ вить школьников идти чинно в одном направлении, чтобы они не тратили зря силы на бессмысленную (с точки зре­ ния взрослых) беготню? Среди ребят порядок навести можно. Нужен только строгий руководитель похода. А как выстроить в ряд миллионы молекул и заставить их двигаться строго в одну сторону?

Если нагреть газ до высокой температуры, скажем цо 10 000 градусов, то часть атомов потеряет свои элек­ троны. Газ превратится в плазму, станет смесью положи­ тельно заряженных атомов (ионов) и электронов. Плаз­ ма — превосходный проводник тсЯ<а. А если проводник, по которому течет ток, поместить в магнитное поле, он

начнет двигаться. Это физическое явление, известное каждому школьнику,— основа всех электродвигателей.

Если с противоположных сторон камеры, через кото­ рую движется плазма, разместить электроды, ток поте­ чет через плазму. Он создаст магнитное поле, которое будет ускорять плазму. А если приложить еще и внешнее магнитное поле, эффект ускорения можно значительно усилить. При лабораторныхиспытаниях исследователи уже довели скорость истечения плазменной струи до 100 километров в секунду. Это примерно в 40 раз боль­ ше, чем в современных ракетных двигателях.

Беда плазменных ускорителей, так же как и ионных двигателей, в том, что они могут развивать очень не­ большую силу тяги. Так, по крайней мере, считают сейчас ученые. Но в межпланетном пространстве, за пре­ делами сферы действия земного притяжения, плазменный ускоритель сможет постепенно разогнать ракету до огромных скоростей.

П лутон

Планета эта самая далекая и меньше всех изученная. Обнаружена она была только в 1930 году. Здесь почти, повторилась история с открытием Нептуна.

Огромные планеты, такие, как Юпитер, Сатурн, своим притяжением, по-видимому, влияют на движение комет, обращающихся вокруг Солнца. Вытянутые орбиты комет постепенно уменьшаются, и наконец они начинают обра­ щаться вокруг нашего светила с тем же периодом, что и планета, взявшая -их в плен. Одна группа таких комет связана с Юпитером, другая — с Сатурном.

' Еще в прошлом веке ученые заметили, что за орби­ той Нептуна, на расстоянии 40—50 астрономических единиц от Солнца, расположены афелии еще одной груп-

98

пы комет. Это наводило на мысль, что в этом участке Солнечной системы есть неизвестная, но, вероятно, боль­ шая планета.

Вот другой факт, который наводил на ту же мысль. В движении Урана усматривались некоторые отклоне­ ния, неправильности, которые нельзя объяснить одним только воздействием известных планет.

В 1906 году поисками неизвестной планеты занялся американский астроном Персиваль Ловелл. Во-первых, он решил вычислить вероятную ее орбиту и некоторые ее данные. Это можно было сделать по отклонениям в дви­ жении Урана, пользуясь законами небесной механики. Однако задача была трудной, потому что влияние неиз­ вестной планеты на Уран очень невелико, а именно: дей­ ствительное положение Урана на небе отличалось от теоретического лишь на 2 секунды дуги (это приблизи­ тельно тысячная доля видимого поперечника Луны). И такие вычисления были сделаны. Они определили при­ мерно, местонахождение неведомой планеты и показали, что она должна в час передвигаться всего на 1—2 секун- > ды. Следовательно, заметить это движение в телескоп было невозможно. Поэтому астроном решил сделать как можно больше снимков «подозреваемого» участка неба. Ученый надеялся, что, сравнивая полученные снимки, можно будет обнаружить, не сместилась ли на фоне звездного неба какая-нибудь одна из звездочек.

Именно так и была обнаружена новая планета — Плутон в январе 1930 года сотрудниками Персивале Ловелла уже после его смерти. Прошло больше тридца­ ти лет с момента открытия Плутона, но за это время све­ дений о нем прибавилось не много.

Находясь на окраине Солнечной системы, Плутон лишь за 248,86 года совершает свой путь вокруг Солнца. Известно, что Солнце посылает ему в две. с половиной тысячи раз меньше тепла, чем Земле.

Есть хоть какая-то разреженная атмосфера на этой далекой планете или совсем ее там нет? Неизвестно.' Масса Плутона примерно такая же, как и масса Земли.

Измерения видимого диаметра очень удаленной от нас планеты показали, что она очень небольшая, меньше Марса (это данные американского астронома Кейпера). А из этого следует, что средняя плотность вещества, составляющего Плутон, необычайно высока — 50 грам­ мов на кубический сантиметр, что превышает в 6 раз плотность железа.

Ученые склонны считать, что здесь допускается какаято ошибка. Одни полагают, что, возможно, Плутон — большая планета, но с Земли удается измерить лишь часть ее поверхности, освещенную Солнцем. Другие уче­ ные вновь выдвигают идею о существовании не известной нам планеты, еще более удаленной от Солнца. Тогда не­ которые отклонения в движении Урана можно объяснить влиянием уже не двух планет — Нептуна и Плутона, а трех. Если это так на самом деле, то масса Плутона менцше.

Попович П. Р.

Павел Романович Попович родился 5 октября 1930 года в поселке Узин Киевской области в семье рабоче­ го. По национальности — украинец.

Учился в школе, затем в ремесленном ‘училище в Бе­ лой Церкви. По окончании училища поступил в Магни­ тогорский индустриальный техникум. Окончил его в 1951 году, получив специальность техника-строителя.

П. Р. Попович вступил в ряды .Советской Армии. За­ нимался в военном абиационном училище. После окон­ чания его проходил службу в частях Военно-Воздушных Сил. Является военным летчиком. —

100

В марте 1945 года был принят в ряды ВЛКСМ. Член КПСС с июня 1957 года.

В 1961 году за успешное выполнение задания пра­ вительства награжден орденом Красной Звезды.

Отец — Попович Роман Порфирьевич, 1905 года рож­ дения, работает в Узине Киевской области. Мать — По^ пович Феодосья Касьяновна, 1903 года рождения, домашняя хозяйка.

Павел Попович вместе с Андрияном Николаевым со­ вершили в августе 1962 года групповой космический по­ лет. 71 час пробыл на орбите корабль-спутник «Вос­ ток-4», управляемый отважным космонавтом. 48 раз об­ летел он вокруг планеты во время этого беспримерного путешествия.

РОТИВОПЕРЕГРУЗОЧНЫЙ

КОСТЮМ

Есть разные способы повышения устойчивости орга­ низма человека к действию перегрузки. Это и трениров­ ка на центрифуге, это и механическая защита. В авиа­ ции существует противоперегрузочный костюм, который помогает человеку переносить перегрузки, направленные от головы к ногам. Это матерчатые брюки с резиновыми трубчатыми камерами. Как только начинает действовать ускорение, в эти камеры автоматически подается сжатый воздух, костюм плотно обжимает ноги и брюшной пресс, препятствуя перемещению крови — отливу ее от головы. Когда же ускорение действует в направлении «ноги — голова», применяется специальный защитный шлем. Он создает повышенное давление на шею и голову и этим препятствует приливу крови к голове.

101