Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

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

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
29.10.2023
Размер:
7.17 Mб
Скачать

орбите спутника. В межпланетном пространстве корабль охлаждается, а затем снова врезается в атмосферу. При этом высота перигея будет оставаться примерно одина­ ковой (плотность атмосферы убывает с высотой настоль­ ко быстро, что корабль тормозится практически только в окрестности перигея). С каждым оборотом орбита все более приближается к круговой. Когда скорость косми­ ческого корабля достаточно снизится, можно будет пе­ рейти на траекторию спуска и идти на посадку, планируя или использовав парашютные системы (см. также Воз­ вращение из космоса).

Такой способ спуска на поверхность планеты требует очень точного расчета траектории. Если космический ко­ рабль, войдя в атмосферу на полной скорости, пробудет в ней слишком долго, ему грозит опасность раскалиться и даже сгореть за счет колоссального аэродинамического нагрева. Поэтому малейшее отклонение корабля от рас­ четной траектории может иметь роковые последствия. Следовательно, на борту должен быть определенный за­ пас топлива для корректировки движения космического корабля перед выходом на первый эллипс торможения и для перехода на траекторию спуска.

Безусловно, применять такой метод посадки космиче­ ского корабля можно лишь в том случае, когда известны точные данные об атмосфере планеты.

Экология КОСМИЧЕСКОГО КОРАБЛЯ

Ученые подсчитали, что для того, чтобы человек смог добраться до Марса, хотя бы немного обследовать его и вернуться на Землю (для этого надо выбрать наиболее выгодные по отношению друг к другу положения Земли и Марса), нужно не меньше трех лет.

164

Теперь другие данные. Человек за год потребляет около 750 литров воды, ему нужно 350 килограммов про­ дуктов (в сухом весе) и 370 килограммов газообразного кислорода. Так какими же громадными должны быть на космическом корабле запасы продуктов, воды, кислоро­ да! Создать такие запасы пока невозможно, и вот поче­ му. Каждый лишний килограмм веса ракеты ставит перед ее конструкторами трудности, которые нарастают, как снежный ком. Каждый лишний килограмм продуктов — это минимум дополнительных десять килограммов топ­

лива. Увеличивается объем баков

для

топлива, растет

вес ракеты. А это значит — нужны

более мощные дви­

гатели.

 

 

 

До тех пор, пока в космос не выйдут огромные раке­

ты, видимо, придется идти по одному пути:

превратить

корабль в замкнутый, крохотный

мирок,

в котором в

миниатюре совершался бы такой же

кругооборот ве­

ществ, как и в природе. То есть на корабле надо создать экологически замкнутую среду. Эта идея, так же как и

многие, связанные с

освоением космоса,

принадлежит

К. Э. Циолковскому.

Он говорил, что на.

космических

кораблях надо создавать подобие оранжерей. Растения будут перерабатывать выделения человека, а поглощая углекислый газ и выделяя кислород, станут очищать воз­ дух корабля. Растения же дадут человеку пищу. Но какие растения сможет возделывать космонавт на своем «кос­ мическом огороде»? Да и сколько можно вырастить на крохотном пространстве рукотворной суши, посланной в космос?

Космическая биология во всех странах придирчиво приглядывается ко всем земным растениям. Так кто же из них станет союзником человека в его далеких межпла­ нетных дорогах? То растение или же растения, которые будут отвечать трудным требованиям научного экзамена. Оно должно быть очень неприхотливым, очень быстро

165

расти и размножаться, быть очень питательным и выде­ лять достаточно кислорода и, что самое главное, не занимать много места.

Пожалуй, большее количество очков в этом состяза­ нии до сих пор получает хлорелла (см. Хлорелла).

Но одна хлорелла не может решить всю проблему. Человеку нужен и животный белок, долго он не может без него находиться.

На этот счет есть разные точки зрения. Одни считают, что на космическом корабле возможно разводить мелкую птицу, другие стоят за моллюсков.

Э ФЕМЕРИДЫ

Таблицы заранее вычисленных положений того или иного космического тела на небесной сфере.

Эффект

допплера

Те, кому доводилось наблюдать за низко летящим самолетом, обязательно обратили внимание на одно лю­ бопытное обстоятельство. Шум моторов приближающе­ гося самолета кажется выше по своей тональности, а ког­ да, пролетев над головой наблюдателя, самолет начинает удаляться, звук становится басовитее. В чем же тут дело? Разумеется, тональность шума авиационных дви­ гателей сама по себе остается постоянной. Но если ис­ точник звука надвигается на наблюдателя, число коле­ баний, воспринимаемых его ухом в единицу времени,

166

увеличивается, а если удаляется, то происходит обратное

явление.

Вот это-то изменение частоты звука, или, это

то же

самое, длины звуковых волн, наблюдаемое,

когда источник звука движется по отношению к на­ блюдателю, и называется эффектом Допплера. Этот эффект, как оказалось, можно наблюдать и в случае распространения света и радиоволн.

Астрономы используют эффект Допплера для изме­ рения скорости движения звезд. На этом же принципе основан метод радиоизмерения скорости движения кос­ мических ракет и спутников.

ПИТЕР

Самая большая планета Солнечной системы. Диаметр ее экватора 143 000 километров — это в одиннадцать с лишним раз больше диаметра земного шара.

Однако вес и масса Юпитера лишь в 318 раз больше веса и массы Земли. Это говорит о том, что плотность ве­ щества, из которого гигантская планета состоит, значи­ тельно ниже земной, она равна 1,4, то есть материал, составляющий Юпитер, совсем немного плотнее воды.

Каждый, видимо, знает, что Земля по форме не точ­ ный шар, она немного сплюснута с полюсов. У Юпитера такая сплюснутость выражена куда больше. В телескоп

167

хорошо виден светлый диск Юпитера в форме эллипса.

Приплюснутая форма планет объясняется их враще­ нием, и чем быстрее оно, тем сильнее сжатие. А Юпитер вращается быстрее других планет — сутки на его эква­ торе составляют всего 9 часов 50 минут.

Но, как утверждают ученые, столь сильное сжатие нельзя объяснить одним лишь быстрым вращением. Здесь сказывается еще и характер строения планеты, когда ос­ новная масса материала сосредоточена в центральной части, в ядре, а остальная часть состоит из вещества с очень небольшой плотностью, видимо, из газа. В этом отношении очень интересны особенности вращения Юпитера. Каждая широтная зона имеет свой период об­ ращения, то есть свою продолжительность суток. Твер­ дая поверхность не может так вращаться, так способен себя вести только газ с его местными струями и тече­ ниями.

Среди множества деталей, различимых в телескоп,— пятен, светлых и темных полос, параллельных экватору, полос поперечных, которые постоянно изменяются (сле­ довательно, это облачный покров), есть одна деталь до­ вольно постоянная. Это так называемое «красное пятно». Оно находится в южном полушарии планеты. И впервые было обнаружено еще в 1664 году французским астроно­ мом Кассини. С тех пор гигантские размеры и форма пятна почти не менялись — длина его вчетверо больше поперечника нашей Земли. Она составляет 50 000 кило­ метров, а ширина 11 000 километров. Но зато очень силь­ но изменялась интенсивность, его окраски. Особенно ярким пятно стало в семидесятых годах прошлого века. Тогда оно было кирпично-красного цвета и имело оваль­ ную форму.

С конца прошлого века интенсивность пятна стала постепенно ослабевать .и сейчас его трудно заметить

168

даже в мощные телескопы. Многолетние наблюдения пятна показывают, что период его вращения сильно из­ меняется и часто не совпадает с суточным вращением планеты. Пятно перемещается на видимой поверхности Юпитера по отношению к окружающим его деталям, от­ клоняясь то в одну, то в другую сторону от своего сред­ него положения.

Какова природа этого необычного образования на Юпитере? К сожалению, этот вопрос до сих пор остается неразрешенным. Возможно, что пятно — область повы­ шенной вулканической деятельности, происходящей под облачным слоем, где, быть может, находится твердое ядро. Другие астрономы считают, что это— скопление какого-то вещества в атмосфере Юпитера. Установлено, что таинственное вещество производит отталкивающее действие на другие образования в атмосфере и, в частно­ сти, на облака, которые, перемещаясь, всегда огибают пятно только е севера или юга.

Еще в начале нашего столетия, примерно до двадца­ тых годов, жило представление о том, что Юпитер и остальные планеты-гнганты — Сатурн, Уран, Нептун — это еще не вполне остывшие планеты, с расплавленной, полужидкой поверхностью. «Красное пятно» считалось затвердевшей областью этой поверхности, твердым ост­ ровом. Но в 1926 году было произведено измерение тем­ пературы поверхности планет-гигантов. Полученные ре­ зультаты заставили отказаться от существовавшей точки зрения. Температура этих планет оказалась очень низ­ кой — для Юпитера она близка к 140 градусам холода.

Откуда берет Солнце энергию, которую оно в виде тепла и света посылает на Землю?

Этот вопрос уже давно интересует астрономов. Одно из ранних предположений — Солнце разогревается не­ прерывно падающими на него метеоритами. Но подсчет показал, что таких метеоритов должно было бы падать так много, что размеры Солнца заметно бы росли. Авторы другой гипотезы считали, что энергия Солнца выделяется за счет постепенного сжатия светила. Но и это предпо­ ложение опроверг расчет: даже в лучшем случае Солнце могло бы поддерживать свою энергию примерно два де­ сятка миллионов лет.

170

Задачу смогла разрешить атомная физика. Еще й 1926 году физиками была высказана мысль, что источни­ ками энергии Солнца могут быть ядерные реакции. По одному предположению энергия возникала за счет пол­ ной потери массы при соединении позитронов с электро­ нами, другое предположение видело этот источник в про­ цессе образования гелия из водорода.

Вторая точка зрения выдержала проверку временем: ядерная реакция образования гелия из водорода, точнее говоря, из протонов — вот источник колоссальной энер­ гии, испускаемой нашим светилом.

Этот процесс может идти двумя путями. На Солнце он, по-видимому, идет так: в недрах Солнца, где царит колоссальная температура, при столкновении двух про­ тонов возникает тяжелый изотоп водорода. При этом испускаются фотон и позитрон. Присоединение еще одно­ го протона превращает тяжелый водород в легкий изотоп гелия. Этот синтез также сопровождается испусканием фотона.

Затем, когда в зоне действия реакции накопится много ядер «легкого» гелия, их взаимные столкновения рож­ дают ядра нормального гелия, после чего в остатке будут еще два протона и еще один фотон.

Все три фотона, излученные во время этого цикла, и есть крупица той электромагнитной энергии, которая греет Солнце.

Эта же ядерная реакция поддерживает жизнь и дру­ гих сходных с Солнцем и более холодных, чем оно, звезд. Когда весь водород звезды превращается в гелий, она может продолжать свою жизнь за счет другой реакции: превращения гелия в болеё тяжелые элементы.

Атомная физика знает десятки ядерных реакций дру­ гих типов. Мы здесь коснулись лишь тех реакций, кото­ рые являются важнейшим источником энергии всех из­ вестных нам звезд.

БИБЛИОТЕКА «ИЗВЕСТИИ»

Путешествие по космосу от «А» до «Я»

М., «Известия», 1963, 172 стр. с нлл.

Сборник подготовили: “

Б. Колтовой, Г. Остроумов, Е. Худякова

Редактор Н. Шумилов

Научный редактор

кандидат физико-м атем атических наук

М. Крошкин

Художник Ю. Корнышев

Художественный редактор

В. Селиванов

Технический редактор А. Гинзбург

Корректор Т. Легостаева

Б00921. Подписано в печать 30/1 1963 г.

Формат 70х 108‘/«. Бум. л. 2,688. Печ. л. 5,375. Уел. печ. л. 7,36. Уч-изд. л. 6,68.

Заказ 2160. Тираж 50.000.

Цена 20 коп.

Типография «Известий Советов де­ путатов трудящ ихся СССР» имени И. И. Скворцова-Степанова.

И здательство «И звестия Советов де­ путатов трудящ ихся СССР». Москва, П уш кинская пл., 5.