Читать книгу "Небесные механики - Николай Горькавый"

Вернер фон Браун(1912–1977) – выдающийся конструктор ракет; в 1937–1945 годах возглавлял немецкую ракетную программу, а с 1945 по 1972 год – участник и лидер американской ракетно-космической программы. Ученик Германа Оберта (1894–1989), который в 1929 году демонстрировал своим студентам работающий жидкостный двигатель. Запуск первых ракет – 1932–1933 годы. Создатель первых суборбитальных ракет «Фау-2» (1942), достигших в 1944 году высоты 188 км, и мощной ракеты-носителя «Сатурн-5», доставившей человека на Луну.

Юрий Алексеевич Гагарин(1934–1968) – лётчик-космонавт СССР, первый человек, совершивший полёт в космическое пространство 12 апреля 1961 года на корабле «Восток-1». Этот день объявлен в России Днём космонавтики и широко празднуется во всём мире.

Герман Титов(1935–2000) – второй человек, совершивший орбитальный полёт в космос. Продолжительность полёта составила 25 часов (17 оборотов вокруг Земли). Космический полёт Титов совершил в возрасте 25 лет, надолго став самым молодым космонавтом в истории.

Алан Шепард(1923–1998) – американский астронавт, первым в США совершивший суборбитальный полёт. Контрадмирал военно-морских сил.

Джон Гленн(род. 1921) – первый американский астронавт, совершивший орбитальный космический полёт.

Радиационный пояс– скопление заряженных частиц солнечного ветра (протонов и электронов) вокруг планеты с магнитным полем. Мощные радиационные пояса есть у Земли и у всех планет-гигантов.

Первая космическая скорость– скорость, необходимая для вывода на орбиту искусственного спутника. Для Земли она равна 7,9 км/сек. Вторая космическая скорость(или скорость убегания) – скорость вылета аппарата в межпланетное пространство (на орбиту вокруг Солнца). Для Земли эта скорость составляет 11,2 км/сек. Третья космическая скорость– скорость, необходимая для выхода в межзвёздное пространство. Минимальное значение третьей космической скорости для Земли – 16,6 км/сек.

Сказка о небесных механиках, заставивших планеты играть в футбол

– Среди тысяч светил на нашем небе есть семь особенно интересных – это планеты. Звёзды – безжизненные раскалённые сгустки плазмы, зато вокруг них часто вращаются гораздо более комфортабельные шарики, на которых жизнь возможна. Планеты Солнечной системы наиболее привлекательны для изучения – ведь, по крайней мере, на одной из них жизнь существует!

– Подтверждаю этот факт! – важно заявила Галатея.

– Как только астрономы доказали, что семь маленьких дисков, движущихся по небу, являются настоящими планетами – как и наша Земля, – то сразу возникли жгуче-интересные вопросы: «Есть ли жизнь на Марсе? Растут ли джунгли на Венере? Похожи ли многочисленные спутники Юпитера и Сатурна на нашу сухую и безжизненную Луну или там кто-нибудь живёт?»

– Да-да, мама! – воскликнула Галатея. – Эти вопросы интересны не только астрономам, но и тем людям, кто ещё не успел стать астрономом!

– Земные телескопы мало помогали в изучении планет: даже на Марсе, который лучше всего виден с Земли, в телескоп различались лишь полярные шапки, а насчет остальных деталей – существования марсианских каналов или сезонных изменений цвета марсианской растительности – велись ожесточённые споры.

Дзинтара покачала головой:

– Мы, биологи, привыкли изучать живых существ, размещая их в поле зрения своих микроскопов. В этом смысле космобиологам не позавидуешь – они долгое время пытались изучать свои объекты издали, с помощью телескопов. Запуски космических аппаратов открыли возможность для прямого исследования поверхности планет-соседей, о чём астрономы мечтали уже давно. Какая планета интереснее всего для исследований? Солнечная система содержит четвёрку внутреннихнебольших и твёрдых планет: Меркурий, Венера, Земля и Марс, и четвёрку внешнихгазовых планет-гигантов: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.

– В нашей системе есть ещё астероиды и кометы! – педантично уточнил Андрей.

Дзинтара кивнула.

– А что такое газовые планеты? – спросила Галатея, хитро прищурившись. – Они надуты газом, как воздушные шары?

– Нет, но эти планеты почти полностью состоят из водорода. Когда-то его собралось так много, что он поймал себя в ловушку собственной гравитации и не смог улететь в космос из-за своего поля тяжести. Так и образовались планеты, которые представляют собой вращающиеся шары из газа. Камни, падающие на такие планеты, проваливаются сквозь их мощную водородную атмосферу, потом попадают в океан из жидкого водорода и тонут в нём – и в конце концов собираются в небольшое каменное ядро, которое есть в центре каждой газовой планеты.

– Ага, значит, там всё-таки есть твёрдая поверхность! – воскликнула Галатея.

– В центре этих газовых планет так жарко, что всё твёрдое, что туда попадает, быстро плавится. Но мы пока мало знаем о строении этих планет. В двадцатом веке русские и американцы запустили полсотни межпланетных научных аппаратов, и почти все они нацеливались на ближайшие к Земле планеты – на Венеру и Марс, потому что внешние планеты-гиганты были слишком труднодоступны.

Земля сидит в середине гравитационной ямы, из которой так трудно выбираются спутники и космонавты. Солнце тоже окружено гравитационной ямой, ещё более глубокой и обширной. Чем дальше от Земли располагается внешняя планета, тем выше по склону гравитационной солнечной ямы приходится забираться аппарату-исследователю.

Поэтому даже Юпитер, который в пять раз дальше от Солнца, чем Земля, труднодостижим, что уж тут говорить о Нептуне, летающем на орбите в тридцать раз больше земной!

Но исследование внешних планет сулило самые невероятные открытия: ведь каждая из планет-гигантов обладала целой системой спутников, а широкие и плоские кольца Сатурна сотни лет интриговали астрономов, являясь одним из самых загадочных объектов нашей планетной системы.

Отправка робота-исследователя на самые окраины Солнечной системы требовала мощной ракеты-носителя. Такие ракеты уже существовали, но любопытным планетологам они были не по карману.

Общество берёт у науки полными горстями, а отдает скупой щепотью.

Понимая, что много денег им не дадут, астрономы пошли на хитрость. Они решили, что договориться с древними богами легче, чем с современными бюрократами.

Учёные решили заставить могущественных античных богов, небесных гигантов – Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун – сыграть с ними в футбол. В качестве «мяча» должен был выступить космический аппарат весом в восемьсот килограммов. Вбросить «мяч» на космическое футбольное поле учёные предполагали с помощью недорогой ракеты среднего класса.

В 1977 году планеты располагались очень благоприятно – не с точки зрения мутной астрологии, а с точки зрения точной астродинамики. Поэтому учёные смогли рассчитать такую траекторию полета «мяча», чтобы Юпитер-громовержец послушно пнул подлетающий к нему космический аппарат весом почти в тонну и направил его к Сатурну, покровителю земледелия. Сатурн должен был отфутболить «мяч» к Урану, властителю неба, а тот – отпасовать его к Нептуну, богу моря.