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

ее поперечник равен приблизительно 770 километрам. Самые мелкие из известных — размером в километр.

Астероиды — это холодные неправильной формы глы­ бы, которые, подобно большим планетам, обращаются вокруг своей оси. Об этом, например, говорит тот факт, что блеск многих из них меняется.

С астероидами, с их происхождением связана не одна научная гипотеза. Много предположений вызывает зага­ дочное поведение таких карликовых планет, как Эрот, Бруция, блеск которых изменяется беспорядочно, без видимой периодичности.

Очень любопытны гипотезы возникновения кольца астероидов вокруг Солнца. Вот одна нз них.

Астрономам, как мы уже говорили, еще не известно общее количество астероидов, им известны лишь самые крупные, но общую массу их они подсчитали. Дело в том, что притяжение астероидов оказывает влияние на дви­ жение планет, особенно на движение Марса. Измерив величину этих отклонений Марса, обусловленную притя­ жением всех астероидов, можно высчитать их массу. И вот что оказалось: общая масса астероидного кольца почти в десять раз меньше массы Земли. Ученые под­ считали, что если все астероиды сложить в одну планету, с такой же «плотностью», как Земля, то ее диаметр бу­ дет равен 5900 километрам. Существует предположение, что когда-то такая планета действительно существовала, она была немного больше Меркурия и несколько меньше Марса. Орбита ее пролегала между орбитами Марса rf Юпитера. Но потом, миллионы лет назад, произошла какая-то космическая катастрофа -т- планета (ей ученые дали имя мифического героя Фаэтона) взорвалась. Ос­ колки ее продолжали обращаться вокруг Солнца. Те из них, орбиты которых проходили очень близко или же пересекались, сталкивались, дробились, образуя все бо­ лее мелкие частицы.

12

Есть и противоположная' точка зрения на происхож­ дение астероидов. Ее автором был академик О. Ю. Шмидт. По его мнению, кольцо астероидов — это «строительный материал», из которого так и не была сделана планета. Этому мешал огромный Юпитер, кото­ рый своим притяжением не позволял частицам из газово­ пылевого облака объединиться в планету.

АСТРОНОМИЧЕСКАЯ

ЕДИНИЦА

Никому не придет в голову измерять путь, скажем, от Москвы до Ленинграда в микронах.,Уж слишком ма­ ла эта единица. С точностью до микрона такое расстоя­ ние не измеришь, да и нужды в этом нет. Поэтому рас­ стояния между географическими пунктами на поверхно­ сти Земли всегда выражают в километрах. Это достаточ­ но точно и удобно.

А для масштабов Солнечной системы километр — это приблизительно то же самое, что микрон для расстояний на Земле. Поэтому ученые, изучающие Вселенную, поль­ зуются для измерения расстояний до планет Солнечной системы и ближайших звезд другой мерой длины — аст­ рономической единицей. Это среднее расстояние от Земли до Солнца (не следует забывать, что наша планета дви­ жется вокруг центрального светила не по окружности, а по эллипсу). Теперь, когда астронавигация перестала быть уделом фантастов и превратилась в прикладную науку, требования к точности определения астрономиче-, ской единицы особенно повысились. Ведь без точного знания ее величины нельзя уверенно рассчитывать поле­ ты к Марсу, Венере. А такие путешествия не за горами.

13

Радиолокация Венеры, проведенная советскими учеными в 1961 году, позволила существенно уточнить величину астрономической единицы. Она равна 149 550 000 кило­ метрам.

А тмосфера

Так называется газовая оболочка, окружающая звез­ ду или планету. Способность небесного тела удерживать атмосферу зависит в основном от его массы и размеров, а также от молекулярного веса и температуры газов. Дело в том, что молекулы газа беспрерывно хаотически движутся, их средняя скорость возрастает с увеличением температуры. В любой момент времени какая-то часть молекул газов, составляющих атмосферу, всегда движет­ ся в направлении от поверхности небесного тела. И если эта скорость для частиц, находящихся в самом верхнем слое атмосферы, больше второй космической скорости, то молекулы газа покинут атмосферу и улетят в меж­ планетное пространство.

Таким образом, небольшие небесные тела, обладаю­ щие незначительной массой, должны постепенно терять атмосферу до тех пор, пока потеря газов не уравнове­ сится поступлением их из твердой оболочки планеты или же пока температура атмосферы не понизится настолько, что молекулы уже не смогут приобрести скорость, необ­ ходимую для выхода из сферы притяжения небесного тела.

Более массивные небесные тела, наоборот, могут на­ ращивать атмосферу, захватывая частицы межзвездной

•материи своим гравитационным полем.

Если говорить о естественных спутниках планет Сол­ нечной системы, то лишь один из них—«Титан, спутник Сатурна,— обладает атмосферой. Она в основном состо-

14

ит из метана. Для звезд, которые представляют собой газовый сгусток, атмосфера не имеет четко выраженной нижней границы.

А что представляет собой атмосфера Земли?

На многие сотни километров от поверхности плане­ ты простирается она, постепенно переходя в межпланет­ ную среду.

Воздушная оболочка планеты — это не только кисло­ род, нужный для дыхания живых организмов. Это на­ дежная броня, защищающая земную жизнь от губитель­ ных ультрафиолетовых излучений Солнца. Это шуба, смягчающая колебания температуры и предохраняющая воды планеты от испарения.

До последнего времени человек знал лишь самые приземные слом голубого океана. Самолеты поднимались на высоты до 20—25 километров, шары-зонды забира­ лись на 40 километров. И лишь искусственные спутники Земли позволили по-настоящему приступить к исследо­ ваниям строения и свойств атмосферы.

Самый нижний слой воздуха называется тропосфе-- рой. Его толщина всего 10 километров. Но в нем сосре­ доточено около 90 процентов всей массы атмосферы, плотность которой быстро убывает с высотой. Здесь сталкиваются теплые и холодные массы воздуха, форми­ руются облака. Это — главная кухня погоды планеты.

Следующий «этаж» — стратосфера. Здесь, на высотах от 30 до 60 километров, в прослойке озона происходит поглощение губительных для живых существ и растений жестких ультрафиолетовых излучений Солнца.

Выше 80 километров начинается ионосфера. На этом «этаже» молекулы и атомы разреженного воздуха, не­ прерывно бомбардируемые жесткими электромагнитны­ ми и корпускулярными излучениями Солнца, распада­ ются, теряют электроны, превращаясь в заряжелиые частицы — ионы. Ионосфера, как гигантский щит, обо-

16

Вот как выглядит один из зарубежных проектов атом­ ного ракетного двигателя. Сердце установки — атомный реактор. Потоки нейтронов, порождаемые цепной реак­ цией деления ядер,- разогревают графитовые блоки реак­ тора до температуры в несколько тысяч градусов. Реак­ тор пронизан множеством каналов. По ним непрерывно движется газ, например водород. Он охлаждает реактор и в то же время сам нагревается до температуры в 2500—3000 градусов. Струя раскаленного газа разго­ няется в сопле точно так же, как в обычном жидкостном ракетном двигателе, и выбрасывается наружу. Исполь­ зование водорода в таком двигателе позволит более чем вдвое превысить удельную тягу, которую сейчас удается получать при сжигании лучших химических топлив.

А фелий

Самая удаленная от Солнца точка орбиты планеты или кометы. Заметим кстати, что Земля проходит через свой афелий тогда, когда на ее северном полушарии самый разгар лета.

А эрономия

Это одна из самых молодых наук, которая родилась вместе с успехами ракетной техники. Она занимается исследованием самых верхних слоев атмосферы. Полеты спутников и ракет показали, что атмосфера распростра­ няется до гораздо больших высот, нежели считалось ранее. Теперь зона, где обнаруживается присутствие газов атмосферы, простирается не на 900—1100 километ­ ров, как считалось ранее, а на 2500—3000 километров.

18

расширяется — закипает кровь, подскакивает давление внутри легких. Происходит так называемая взрывная декомпрессия. Такие опыты ставились в барокамерах на животных. Они мгновенно погибали.

Как надежно защитить человека от окружающего его почти абсолютного вакуума? Решить эту проблему по­ могает лабораторная установка — барокамера. В ней изучается влияние пониженного барометрического дав­ ления на все. живое. Герметически закрывающаяся сталь­ ная камера соединена с мощным насосом, откачивающим из нее воздух. С его помощью в камере можно создать большое разрежение. Через толстые стекла иллюминато­ ров экспериментатор наблюдает за поведением испытуе­ мого. Барокамера нужна и для тренировки космонавтов, одетых в свои скафандры.

Б иотелеметрия

За годы, прошедшие после запуска первого спутника, мы многое узнали о природе космического пространства, о том, как отражаются условия полета на живом орга­ низме.

Но даже накануне старта второго искусственного спутника, унесшего с Земли в космос первое живое суще­ ство — собаку Лайку, ученые обо всем этом могли гово­ рить только предположительно. Полет Лайки должен был ответить на многие вопросы, без разрешения кото­ рых нельзя было и помышлять об отправке космического корабля с человеком на борту.

Науке очень давно известны способы измерения тем­ пературы тела, давления крови, пульса, частоты дыха­ ния и многих других характеристик состояния орга­ низма.

20

Но как измерить пульс у собаки, которая удалена от исследователя на сотни километров, находится в недо­ сягаемой для него космической среде и к тому же летит

всвоей кабине с колоссальной скоростью — 8 километров

всекунду?

Здесь единственное средство поддерживать связь между наземным центром наблюдения и летающей фи­ зиологической лабораторией — радио.

Как известно, все нужные ученым сведения о состоянии организма Лайки были получены с помощью радиопере­ датчиков, установленных на спутнике. Вся система изме­ рения данных, превращения их в 'Электрические сигналы, передачи их на Землю и обработки их для прочтения названа системой телеметрии, что означает — измерение на расстоянии.

Каждый, кому доводилось исследовать свое сердце с помощью кардиографа, знает, что не ощутимые нами самими электрические токи сердца '«снимаются» с по­ верхности тела брасле’Гами-электродами, а затем идут в прибор. Там они управляют световым лучом, записываю­ щим на светочувствительной ленте характер этих токов. Представьте себе, что вместо проводов, тянущихся от браслетов к прибору, встроена радиолиния. Токи сердца, преобразованные в сигналы, идут в передатчик. Радио­ волны уносят с собой эти сигналы к антенне приемника. Здесь эти сигналы вновь превращаются в ток,'который, как и в обычном кардиографе, управляет движением све­ тового луча. Включение радиолинии позволяет сделать независимыми друг от друга организм и записывающий прибор.

Подобные телеметрические схемы и были применены при космическом полете Лайки и других собак и живот­ ных, летавших в космос на геофизических ракетах и ко­ раблях-спутниках. Более того, даже микроорганизмы «рассказывали» по радио о своем самочувствии в полете.

21