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

термией. Тело оперируемого охлаждают до 10—8 граду­ сов тепла. При такой температуру обмен веществ словно замирает — значит, и потребность организма, главным образом в кислороде, резко снижается. Так хирург

Это земные дела гипотермии. Но ею интересуются и те ученые, которые работают над проблемами покорения космоса* Если когда-нибудь в будущем человек полетит пусть даже к самым близким звездам, ему просто не хватит жизни, чтобы добраться до них. Кто знает, конеч­ но, может быть, к тому времени появятся ракеты с почти световой скоростью, но космическая медицина идет к разрешению проблемы своим путем. Как «притормозить» старение человека, на время приостановить? И вот здесь появилась мысль использовать гипотермию. Она словно консервирует на какой-то срок организм.

Уже сделаны первые, пусть еще робкие, шаги в этой области. Учеными проведены интересные опыты на гры­ зунах. Усыпленную мышь помещают в ванночку с жид­ ким азотом (его температура почти минус 200 градусов), и жизнь замирает. Но стоит зверька поместить в тепло, как начинает биться сердце, восстанавливается дыхание, кровообращение — жизнь возвращается.

ГИРОСКОП

Сильное, стройное тело ракеты нацелено в зенит; через несколько секунд прозвучит команда: «Подъем». Смерч дыма и огня окутает подножье гигантской колонны. Она дрогнет, словно нехотя, приподнимется и, постепенно наращивая скорость, уйдет в небесную синеву...

32

Вначале ракета взлетает строго по вертикали, затем, повинуясь программному устройству, она плавно повора­ чивается, все больше и больше отклоняясь от первона­ чального курса. К моменту выхода на заданную орбиту ракета-носитель движется уже, в строго горизонтальном направлении.

Траектория, которую описывает в небе ракета, в точ­ ности повторяет расчетную кривую, вычисленную задолго до запуска с помощью электронных машин.

Как ведут приборы ракету вдоль этой невидимой ли­ нии, уходящей за сотни километров от места старта?

Роль компаса, по которому рулевые механизмы све­ ряют курс ракеты, выполняет гироскоп — волчок, если говорить попросту.

Гироскоп — это массивный, очень точно сбалансиро­ ванный маховик, вращающийся с громадной скоростью. Его главное свойство хорошо известно всем, кто в детские годы забавлялся волчком. Гироскоп устойчиво сохраняет направление своей оси. Если попытаться наклонить его, он будет «упорствовать» и вернется в прежнее положе­ ние.

Если перед стартом гироскоп установить так, чтобы его ось была направлена, скажем, строго по вертикали, и’ привести во вращение, то и в полете он будет все время сохранять положение, заданное ему на Земле. Вот такой гироскоп и является хранителем начального направле­ ния, от которого «электронный рулевой» ракеты отсчиты­ вает изменение угла поворота во время движения вдоль траектории. Второй гироскоп, установленный перед стар­ том поперек плоскости, в которой должна лететь ракета, будет «караулить» боковые отклонения ракеты, не даст ей рыскать в стороны от выбранного направления. .

Регистрируя отклонения от гироскопических «верти­ калей» и «горизонталей», «электронный рулевой» выдает команды на поворот газовых рулей или всего двигателя.

«Электронный мозг», корректирующий полет ракеты на активном участке, можно оставить и на Земле. Это удоб­ но, так как в данном случае ракета продолжает оставать­ ся во власти человека до самого конца активного участка.

Гироскопические устройства — хранители простран­ ственной памяти — понадобятся и в межпланетных рей­ сах. Они будут использоваться в комбинации с астрона­ вигационными приборами, которые поведут космические корабли в дальний рейс, ориентируясь на далекие звезды.

IРУППОВОЙ КОСМИЧЕСКИЙ ПОЛЕТ

11 августа 1962 года с одной из стартовых площадок советского космодрома отправилась в далекий путь ра­ кета-носитель'с кораблем «Восток-3», на борту которого находился летчик-космонавт А. Николаев. На следую­ щий день в точно рассчитанное время был дан старт ко­ раблю «Восток-4», который вышел на расчетную орбиту в 6,5 километрах от своего космического напарника.

Так начался беспримерный по сложности и продол­ жительности групповой космический полет двух совет­ ских космонавтов А. Николаева и П. Поповича.

94 часа 22 минуты длилось путешествие Космонав- та-три А. Николаева. За это время он более 64 раз опоя­ сал Землю, пролетел 2 миллиона 640 тысяч километров. Его «небесный брат» !П. Попович за 70 часов 54 минуты обогнул земной шар более 48 раз. За плечами Космонав- та-четыре остались 1 миллион 980 тысяч километров.

По продолжительности, по количеству витков вокруг планеты групповой космический полёт далеко перекрыл прежние наши достижения. Но его значение далеко не исчерпывается установлением этих рекордов.

34

что советские ученые и инженеры успешно справились с решением принципиально новых задач, существенно про­ двинули человечество по дороге к звездам.

Какие же новые задачи были -решены при подготовке, группового полета и во время его осуществления?

Прежде всего надо сказать, что запуск ракет-носи­ телей осуществлялся с отклонениями меньше одной се­ кунды от расчетного времени. Это обстоятельство в со­ четании с высокой точностью систем управления полетом позволило вывести второй космический корабль в непо­ средственную близость к первому. Осуществление груп­ пового полета может иметь большое значение для реше­ ния проблемы встречи космических кораблей на орбите. А это существенно важно для перехода к созданию больших орбитальных станций, которые будут собирать­ ся в космосе из отдельных элементов,»доставляемых с Земли.

А. Николаев и П. Попович были первыми людьми, которые переговаривались между собой на «космическом уровне». На борту кораблей «:Восток-3» и «Восток-4» была установлена и испытана аппаратура для двусто­ ронней связи в космосе. Пользуясь этой аппаратурой, летчики-космонавты могли координировать свои дей­ ствия, обмениваться сведениями об обстановке, о работе аппаратуры, сравнивать результаты своих наблюдений.

Радиосвязь «космос— космос» — это новая, принци­ пиально важная победа советской космонавтики, круп­ ный шаг вперед. Ведь активное освоение космоса, совместная работа в космическом пространстве коллекти­ вов людей невозможны без надежной связи между ними.

Во время группового космического полета впервые была осуществлена непосредственная передача изобра­ жений космонавтов с борта космических кораблей мил­

лионам телезрителей Советского Союза и других стран. В дни полета жители Земли видели на голубых экранах «космические будни» А. Николаева и П. Поповича. Успех, беспримерных телевизионных передач означал, что со­ ветским ученым и инженерам удалось добиться высокого качества передачи изображений из космоса, существен­ но усовершенствовать наземную аппаратуру.

Выполняя программу полета, оба космонавта впер­ вые выходили из кресел и, освобождаясь от подвесных систем, свободно плавали по кабине. В таком состоянии они вели наблюдения, переговаривались друг с другом и с Землей, контролировали свою способность ориенти­ роваться в пространстве. Успех этого эксперимента озна­ чал, что человек в космосе впервые, так сказать, встал на ноги, сделал самостоятельные шаги по космическому жилищу. Это тоже принципиально важно для науки, для дальнейшего освоения космоса, ибо во время длительных межпланетных рейсов космонавты, естественно, не могут быть все время прикованы к креслу. Им придется дви­ гаться по кораблю и даже покидать его пределы, выхо­ дить в межпланетное пространство. А. Николаев и П. По­ пович сделали первый шаг в этом направлении.

Один из наиболее важных результатов группового космического полета — данные о длительном пребывании космонавтов в условиях невесомости. На протяжении всего полета оба космонавта чувствовали себя отлично. Многодневная невесомость не помешала им нормально перенести перегрузки, которые возникли во время спуска кораблей с орбиты на Землю.

Так было доказано, что физически здоровые люди, прошедшие соответствующую подготовку, могут длитель­ ное время жить и работать в условиях невесомости. Это означает, что в перспективе жителям Земли будут до­ ступны гораздо более продолжительные и дальние кос­ мические полеты.

36

20 миллионов лошадиных сил было втиснуто в двига­ тели ракеты, которая выводила космический корабль «Восток» на орбиту спутника Земли. Цифру эту трудно осознать. Скажем лишь для сравнения, что это мощность примерно шести таких крупных гидроэлектростанций, как Волжская ГЭС имени В. И. Ленина. Как же устрое­ ны двигатели, мощь которых позволяет человеку проби­ вать вязкий панцирь земного тяготения?

Чтобы ответить на этот вопрос, давайте проследим путь топлива в жидкостном ракетном двигателе. Запас горючего и окислителя, нужный для работы двигателя,

,37

заправляется перед стартом в баки, расположенные внутри корпуса ракеты. Они огромны, как цистерны. Ведь двигатели космических ракет расходуют несколько сотен килограммов топлива в секунду. Эти реки горючего и окислителя-по системе трубопроводов подаются в камеру сгорания мощным турбонасосным агрегатом. В некото­ рых схемах двигательных установок топливные компо­ ненты выдавливаются из баков сжатым газом.

Камера сгорания на вид проста. В ней нет никаких движущихся деталей, никаких замысловатых механиз­ мов. И тем не менее — это концентрат достижений науки и техники. В ней воплощены тончайшие исследования процессов горения и теплообмена, находки металлургов, кропотливые прочностные расчеты, ювелирное искусство золотых рук двигателестроителей. Недолог век камеры. Но она работает в тяжелейших условиях: внутри нее бу­ шует пламя, температура которого намного превышает 2000 градусов, ее разрывает давление в десятки атмос­ фер. И, несмотря на все это, камера сгорания должна быть легкой: ведь ракете дорого обходится каждый лиш­ ний грамм веса. Но двигатели работают надежно. Металл камеры сгорания успешно противоборствует с огнем. Ему на помощь приходит точно рассчитанная система охлаж­ дения, отводящая колоссальные тепловые потоки от тон­ ких стенок, стиснувших ураган огня.

В камере сгорания химическая энергия топлива пре­ вращается в тепловую. Чтобы создать силу тяги, подни­ мающую многотонную сигару в космическую даль, надо превратить тепловую энергию в энергию движения струи продуктов сгорания. Этот процесс 'происходит в сопле, которым заканчивается камера сгорания. Двигаясь по нему, раскаленные продукты сгорания разгоняются до сверхзвуковой скорости и с ревом, слышным далеко во­ круг, вылетают в окружающее пространство, рождая исполинскую силу тяги.

38 •

АРОПРОЧНЫЕ

СПЛАВЫ

Еще задолго до того, как температура металла под­ ходит к точке плавления, он «слабеет», теряет прочность. Это особенно губительно для конструкций, работающих в тяжелых температурных услови-ях. Снижается проч­ ность — это неминуемо приведет к аварии.

Можно ли обойти эту неприятную особенность ме­ талла? Оказалось, можно. Созданы такие сложные спла­ вы, прочность которых сравнительно мало • меняется с повышением температуры. Их и называют «жаропроч­ ными».

Жизнь

ВО ВСЕЛЕННОЙ

Авторы фантастических рассказов и повестей любят переносить своих героев на далекие планеты, населен­ ные необычайными существами, то чрезвычайно прими­ тивными, то обогнавшими земную цивилизацию на мил­ лионы лет.

А если говорить серьезно? Можно ли надеяться, что когда-нибудь земные звездолеты принесут из дальнего рейса весть о жизни разумных существ в других ми­ рах?

Над этим вопросом задумываются не только фанта­ сты, но и крупные ученые — биологи, астрономы, физи­

39

ки. Нельзя сказать, что они уже пришли к какому-то единодушному мнению, но многие говорят: «Да, наде­ яться можно». Этот их вывод основан на анализе дан­ ных о Вселенной, накопленных астрономией, астрофи­ зикой, космогонией, астробиологией.

ципе, предположительно, может существовать разумная жизнь?

( Давайте посчитаем. Будем исходить из того, что химия жизни — где бы она ди возникла — сходна с хи­ мией жизни на Земле. Это заставит нас ограничиться теми планетами, на которых температура, освещенность и другие условия не очень бы отличались от земных.

Будем считать также, что на других мирах, как и на Земле, процесс развития от простейших органических соединений до мыслящих существ занимает по мень­ шей мере три миллиарда лет. Это наложит еще одно ограничение: внеземная жизнь возможна лишь на тех планетах, где условия остаются неизменными в течение трех миллиардов лет. Значит, звезда, соседняя с плане­ той, должна изливать на нее все это время одинаковое количество света и тепла.

Типичной звездой такого рода, устойчивой и доста­ точно яркой, является наше Солнце.

Отбросим слишком «молодые» звезды, которые су­ ществуют в устойчивой форме «всего лишь» сотни мил­ лионов лет, а также слишком тусклые звезды. Они дают очень мало тепла планетам, которые их окружают. Ис­ ключим из рассмотрения те звезды, которые входят в состав двойных «ли кратных систем, потому что тепловой режим их планет может сильно меняться, а его постоян­ ство— необходимое условие развития жизни.

Так вот, если отбросить все по тем или иным при­ чинам неподходящие звезды в галактических окрестно­

40