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

зей твердого тела и превращение его в сжатый газ. Та­ кой взрыв от столкновения с мелкой частицей оставит лишь «оспину» — маленькую выщербину на оболочке корабля. Но если на его пути встретится крупное мете­ орное тело, да к тому же и скорость ^встречи будет ве­ лика? Эта встреча может оказаться и опасной.

Однако теория и опыт показывают, что глубина про­ никновения метеорной частицы в твердое тело возрастает медленнее, чем увеличивается ее кинетическая энергия. Это обстоятельство является благоприятным для сохран­ ности оболочек космических кораблей. Кроме того, чем крупнее метеорное тело, тем реже оно встречается в меж­ планетном пространстве, что также уменьшает вероят­ ность разрушительного столкновения.

Количество метеорных частиц в межпланетном про­ странстве в настоящее время определено довольно точно при помощи радиолокационных наблюдений, а также непосредственной регистрацией столкновения мельчай­ ших частиц с космическими кораблями, искусственными

спутниками.

Если предположить, что корабль предназначен для длительного полета и его поверхность равна 100 квад­ ратным метрам, то метеорные тела, способные пробить 3-миллиметровую оболочку из алюминия, будут попа­ дать в такой корабль в среднем один раз в 25 дней. Бо­ лее крупные метеорные тела, массой в грамм, столкно­ вение с которыми вызывает взрыв, по силе равный взры­ ву ручной гранаты, будут, встречаться очень редко — для описанного выше космического корабля один раз в несколько сотен лет.

Достаточно прочная оболочка, хотя бы такого типа, как оболочка космического корабля «Восток», является вполне надежной гарантией безопасности космонавта. Для большей прочности можно создавать двойную обо­ лочку.

82

Но отдельные районы Солнечной системы, когда че­ рез них проходят «рои» метеорных тел, могут быть опас­ ными. Поэтому необходимо тщательно изучать распреде­ ление метеорной материи в Солнечной.системе. Это даст возможность составить космические лоции, в которых бу­ дут обозначены сравнительно более опасные зоны, чтобы космонавты могли совершать свои дальние путешествия, минуя эти угрожающие их кораблям места. Для составле­ ния таких космических лоций особенно важные сведения дадут наблюдения при помощи космических ракет, а так­ же и наземные наблюдения.

6*

ЕВЕСОМОСТЬ

Говоря о невесомости, кто-то из ученых сказал: «Если вы скажете, что ощущаете свой вес потому, что Земля притягивает вас 'к своему центру, то ошибе­ тесь. Вы ощущаете вес только потому, что что-то препят­ ствует притяжению Земли. Это может быть сама поверх­ ность Земли, пол комнаты, вагона и т. д.».

Следовательно, невесомость появляется тогда, когда это «что-то» не препятствует притяжению. Например, почему груз давит на чашку весов? Потому что груз стре­ мится упасть, а чашка не дает ему это сделать. Но пред­ ставим, что и чашка весов начинает падать, тогда груз

84

уже не может давить на нее. Вот здесь п возникает то явление, которое названо «невесомостью», ходя это и не вполне правильный термин. Вес не пропадает, а просто все окружающие человека предметы не дают ему воз­ можности ощутить свой вес. Что-то похожее каждый из нас испытывал, качаясь на качелях, когда, взлетев вверх, качели на какое-то мгновение замирают в верхней точке.

А что такое движение корабля-спутника вокруг 'Зем­ ли? Если не брать во внимание такие незначительные влияния, как притяжение Солнца, Луны и других планет, то основной силой, действующей на спутник, является сила притяжения Земли. Поэтому орбитальный полет спутника можно рассматривать как длительное непре­ рывное падение, а так как - скорость спутника велика (около восьми километров в секунду), то он хотя и па­ дает, но все время словно «промахивается». Вот поэтому Гагарин и Титов, сделав записи в бортовом журнале ко­ рабля, могли положить карандаш прямо перед собой...

на воздух. И он не мог упасть на пол кабины, потому что она сама падала с той же скоростью, что и карандаш.

Опыты на животных, а также полеты Гагарина и Ти­ това познакомили науку с этим необычным, но обяза­ тельным пока в полете состоянием, о котором ученые могли судить прежде только умозрительно. (На Земле невесомость можно получать лишь на короткие секунды либо в скоростных лифтах, либо во время полета само­ лета по так называемой параболе Кеплера.) И это прак­ тическое знакомство сняло многие опасения по поводу того, как отразится невесомость на функционировании всех органов, сумеет ли человек ориентироваться, коор­ динировать свои двйжения. Дело в том, что мышцы, ко­ торые чуть ли не с самого нашего рождения привыкли работать, бороться с силами тяжести, оказываются в по­ ложении безработных, а орган равновесия — вестибуляр­ ный аппарат — перестает выполнять свои функции. Те­

85

перь известно, что организм довольно быстро осваи­ вается в не свойственной ему обстановке.

Неясным остается другое. Очень долгое ощущение невесомости может ослабить скелетную мускулатуру, привести к мышечной вялости. Когда мы поднимаем тот или иной предмет, то затрачиваем определенное усилие Нервные окончания, воспринимая эти усилия, передают о них сигналы в мозг, где происходит оценка совер­ шаемых усилий и всей обстановки, в которой это проис­ ходит. Затем от мозга к мышцам идет сигнал-«приказ», который н требует от мышцы определенного рабочего тонуса.

Невесомость нарушает весь этот механизм. Причем происходит это незаметно. От мышц не требуется почти никаких усилий, головной мозг не получает точную ин­ формацию, мышечный тонус постепенно снижается. И на Земле, в условиях нормальной силы тяжести, это может сказаться — расслабленные мышцы не могут вести еди­ ноборства с тяготением.

Но это проблема очень длительных полетов. И она, видимо, будет решена искусственной силой тяжести, ко­ торую можно создать, заставив космический корабль вращаться. Появившаяся при этом центробежная сила заменит тяготение.

Н ептун

Об этой планете принято говорить, что она была открыта «на кончике пера». Ее положение на небе до то­ го, как ее увидели, было определено теоретически фран­ цузским астрономом Леверье и независимо от него — анг­ лийским астрономом Адамсом. В своих расчетах они ис­ ходили из заметных неправильностей в движении Урана.

86

По мысли ученых, такие отклонения могли быть вызваны лишь притяжением какой-то соседней планеты, которая еще не известна земным наблюдателям.

И действительно, буквально через полчаса после того, как Леверье указал немецкому астроному Галле место на небе, где по его подсчетам должна была находиться незнакомая планета, Нептун был обнаружен. Это эффект­ ное событие произошло 23 сентября 1846 года.

Что с тех пор стало известно нам об этой планете, восьмой от Солнца? Она находится в 30 раз дальше от Солнца, чем Земля. Свой путь вокруг Солнца Нептун совершает почти за 165 лет. Его не видно невооружен­ ным глазом, хотя Нептун и относится к числу планетгигантов. Его масса в 17 раз больше массы Земли, а диа­ метр равен 50 тысячам километров.

Так же, как и все большие планеты Солнечной систе- ' мы, Нептун имеет очень небольшую плотность, она лишь в полтора раза больше плотности воды. По своим физи­ ческим свойствам эта планета, как предполагают'ученые, близка Юпитеру. Однако температура на Нептуне зна­ чительно ниже —200 градусов.

Н иколаев а. г.

Андриян Григорьевич Николаев родился 5 сентября 1929 года в деревне Шоршелы Мар'иинско-Посадского района Чувашской АССР в семье, крестьянина-бедняка. По национальности — чуваш.

В 1944 году А. Г. Николаев окончил 7 классов непол­ ной средней школы в деревне Шоршелы. В том же году поступил, а в 1947 году окончил Маримнско-Посадский лесотехнический техникум и получил специальность тех­ ника-лесовода. С декабря 1947 года по апрель 1950 года

87

Давайте построим фантастически высокую, скажем, 200-километровую башню и поднимемся на самый верх, предварительно набрав в карманы камешков. А теперь займемся серьезным делом — будем с этой башни кидать вдаль камешки. Чем сильнее мы бросим камешек, иначе говоря, чем больше будет его начальная скорость в горизонтальном направлении, тем дальше от подножья башни он упадет. И, наконец, можно бросить камень в горизонтальном направлении с такой скоростью, что он уже не упадет на Землю и будет вращаться вокруг нее по окружности, или, как говорят, по круговой орбите.

89

Эта скорость называется первой космической, или круго­ вой, скоростью. А камень можно назвать уже искусствен­ ным спутником Земли. Конечно, для броска с такой ско­ ростью нужны не руки, а ракета. И запускать в космос нужно не камни, а настоящие спутники.

Единственной силой, действующей на наш спутник в полете после броска, является сила земного притяже­ ния (сопротивление воздуха на высоте 100 километров мы для простоты не учитываем). По мере удаления от Земли она ослабевает. Поэтому и величина первой косми­ ческой скорости с высотой убывает. У поверхности Земли она равна 7,9 километра в секунду, а на высоте, скажем, 2000 километров — уже 6,9 километра в секунду. А если в момент отделения спутника от ракеты-носителя его скорость будет больше, чем первая космическая? Круго­ вая орбита вытянется в эллиптическую. 'Спутник будет обращаться вокруг Земли, то приближаясь к ней, то уда­ ляясь. По такой орбите спутник движется неравномерно. Когда он приближается к Земле, его скорость возрастает и достигает максимума в точке перигея. В то же время по мере удаления от Земли, скорость спутника умень­ шается и доходит до минимума в точке апогея.

И, наконец, если скорость спутника увеличить до оп­ ределенного предела, то он полетит уже не по замкнутой орбите, а по параболической траектории и навсегда уйдет в глубины Вселенной, станет спутником Солнца. Это — вторая космическая, или параболическая, скорость. У по­ верхности Земли она равна 11,2 километра в секунду.

Если говорить о действительных формах орбит искус­ ственных спутников Земли, то они лишь приближенно могут быть названы круговыми или эллиптическими. В точных расчетах орбит надо учитывать сопротивление

90

Параметры — иначе говоря,- характеристики орбиты. Это прежде всего ее высота над поверхностью Земли в точках апогея и перигея (см. рисунок на стр. 93).

Период обращения — это время, в течение которого искусственный спутник Земли совершает один оборот по орбите (относительно неподвижных координат). Его продолжительность возрастает по мере увеличения сред­ ней высоты полета. Если трасса спутника пролегает в среднем-на высоте 250 километров, то период обраще­ ния будет равняться полутора часам. Интересно отме­ тить, что при высоте орбиты в 35 800 километров период

91