Открытие мира (Издание второе, переработанное и дополненное)

Б. Ляпунов

ОТКРЫТИЕ МИРА

ПРЕДИСЛОВИЕ

НОВЫЙ ДЕНЬ ЧЕЛОВЕКА

ОСУЩЕСТВЛЕННАЯ МЕЧТА

Был обычный день, один из многих. Он и начался обычно — знакомой мелодией позывных, без слов говорящих о том, как широка страна родная. И кончился как любой наш трудовой, полный всяческих дел день — полночным боем кремлевских курантов и мелодией Гимна, слышными во всех уголках страны.

Но он оказался поистине необыкновенным, неповторимым, этот осенний день 1957 года, таких немного насчитывает история человечества. Его не забудут даже спустя множество веков. Слава тех, кто его подготовил, с быстротою молнии разнеслась повсюду. Свершилось событие столь фантастическое, что ум далекого от науки человека отказывался сразу его воспринять. Но фантастика заявила о себе самым реальным образом, и не верить свершившемуся было нельзя.

В ясном ночном небе среди бесчисленных, кажущихся нам неподвижными звезд поплыла маленькая яркая звездочка — не метеор, настоящая, видимая глазом звезда, только путешественница в отличие от своих сестер.

Ее провожали тысячи восхищенных глаз. На нее направляли бинокли, телескопы, подзорные трубы. Такое удивительное зрелище люди видели впервые. Только что за ней наблюдали москвичи. Считанные минуты спустя, точно по расписанию, звезда проходила над столицами западноевропейских государств, пересекала все материки и океаны и за полтора часа завершала кругосветный перелет, чтобы начать его снова. Неутомимо, круг за кругом, облетала она Землю, а Земля, поворачиваясь, давала возможность людям все новых и новых стран полюбоваться небесной странницей.

Если бы нам удалось посмотреть на нее вблизи, мы увидели бы, что «звезда» не раскаленный сгусток газов, как наше Солнце, а изделие человеческих рук, творение человеческого разума. Ее металлическая, гладко отполированная поверхность отражала солнечные лучи. В разные стороны торчали длинные усы антенн. А внутри, в шарике диаметром чуть больше полуметра, неустанно трудились сложные приборы-автоматы. И с неба, с высоты почти в тысячу километров, на весь земной шар раздавался радиоголос первого искусственного спутника: знаменитые сигналы «бип-бип-бип», за которыми охотились наблюдатели на всем пространстве огромной планеты. Их записывали на пленку, передавали по радио и даже — для жителей одной из столиц — по городской телефонной сети.

ДЛЯ КАЖДОГО ИЗ НАС

Немного времени прошло с тех пор, как появились искусственные спутники Земли, а с их помощью человечество будто шагнуло через века. Оно узнало столько, сколько не смогло узнать раньше за всю свою жизнь. И это волнует не одних лишь ученых; это рано или поздно коснется каждого из нас.

Земля… Знакомый, родной, привычный и каждый раз по-своему новый пейзаж!

Он может быть разным для севера, юга, для средней полосы или востока страны, для разных стран, для разных континентов огромной планеты. И все равно, куда бы мы ни попали, мы любуемся им — хоть и чужим, незнакомым, но нашим, земным. И никогда, до последнего вздоха, не надоедают нам милые земные картины. Но она ведь не только красива, наша Земля — она богата пашнями и лесами, недрами и водами, наконец, воздухом. На Земле человек находит все, что ему нужно для жизни.

Так почему же стремится он в космос? Почему мечтает о дороге к звездам, о мире ином, чуждом и странном для нас, людей? Там все не такое, как у нас на Земле. Этот мир космоса лучше всего описать одним словом: «ничто». Ни воздуха, ни голубого неба, ни снега, ни дождя — ничего, что напоминало бы о Земле, ни живого, ни мертвого, ни даже камня, на который можно ступить ногой. Царство контрастов: света и тени, холода и тепла, но опять-таки все это не такое, как у нас, — чересчур ярок свет, слишком густы тени. Здесь подлинный мир тишины, полнейшего, абсолютного безмолвия.

Так что же можно найти в пустоте? Потоки ничем не ослабленных солнечных и космических лучей? Межзвездную пыль? Микроскопические метеоры? Кому это нужно? Зачем?

ПЕРВЫЙ ГРАЖДАНИН ВСЕЛЕННОЙ

С Ленинских гор открывается великолепный вид на Москву. Город как будто прикрыт легкой дымкой, но даже издали можно различить высотные здания, извилистую ленту реки, золото кремлевских куполов. Еще не успели подрасти молодые деревья на широких проспектах. Еще идет стройка в обширном Юго-Западном районе, где все встают и встают ряды новых домов. Но уже знакомым и привычным стал пейзаж, в центре которого — архитектурный ансамбль университета. Здесь, на самом высоком месте столицы, будет поставлен памятник Ленину. И здесь, неподалеку от университетских зданий, ставших символом передовой советской науки, воздвигнут обелиск в честь нашей замечательной победы — запуска первого искусственного спутника Земли. Это дань благодарного народа тем, кто своим героическим трудом открыл человечеству дорогу во вселенную, открыл эру космических путешествий.

Горький сказал как-то, что нужно, чтобы человек удивлялся самому себе — своему могуществу, своей дерзости, своему безумству храбрых. Спутник сильнее, чем что-нибудь другое, поразил каждого из нас — наглядно, весомо, зримо. О спутниках говорили ученые, политические деятели, люди всевозможнейших профессий, национальностей и убеждений. Из их высказываний составились бы целые тома. Поэты воспевали спутник в стихах. Скульпторы в символических образах изображали этот бросок в космос. Документальные фильмы показывали, как это было, фильмы фантастические — что будет дальше. Глядя на фантастические картины небесных полетов, люди воспринимали их теперь как реальность: в этом была не только сила искусства кино, но и сознание, внушенное спутниками, — они лишь начало большого пути!

Пожалуй, в том-то и состояло одно из великих достижений, переворот, вызванный в умах людских крошечным искусственным космическим телом. Люди впервые столь ощутимо, с такой огромной силой убежденности осознали — да, началось! Началось то, о чем мечтали с древнейших времен, о чем слагали легенды и сказания, писали романы. Мысль уносилась и в будущее и в прошедшее, потому что в нем заложены истоки сегодняшней победы.

Как-то раз, когда я был еще школьником, почтальон принес мне бандероль с заветным обратным адресом: «Город Калуга, К. Э. Циолковский». Это был ответ на мое письмо. Маленькие брошюрки со множеством таблиц, выкладок и странных формул, в которых вместо алгебраических символов стояли сокращенные слова, открыли для меня новый мир. Многое было непонятно сначала, но, читая и перечитывая эти книжки, с годами проникая в них все глубже и глубже, я видел картины, захватывающие воображение.

Перед глазами проносились фантастические пейзажи иных миров, ставших доступными человеку. Люди в скафандрах вступали на поверхность Луны, Марса, наблюдали то, что считалось навсегда скрытым от нас, — невидимую с Земли сторону нашего естественного спутника, разгадывали тайну марсианских каналов, видели своими глазами Землю из глубин мирового пространства, Землю-планету.

К СОЛНЦУ!

Мир еще не успел прийти в себя от восторга и изумления, вызванного нашими искусственными спутниками. В небе еще совершает свой непрестанный кругосветный полет третий спутник. Никому пока не удалось догнать Советский Союз в деле изучения космоса, и одно за другим появляются сообщения об очередных попытках сделать это. Далеко американским спутникам-крошкам до советских гигантов, А ведь именно спутники проложили путь в космос. Пусть они еще не настоящие космические путешественники и удаляются от Земли всего на несколько тысяч километров, пусть не удается им разорвать оковы земного тяготения: межпланетным рейсам должна предшествовать разведка, полету вокруг Солнца — полет вокруг Земли.

Так и случилось. Первые дни нашей семилетки ознаменовались событием, которое снова вызвало бурю восторгов во всем мире. Скупые строчки сообщения ТАСС поведали о новой грандиозной победе. Советская космическая ракета устремилась к Луне, миновала Луну, летит дальше, дальше! Создан первый в мире межпланетный корабль! В солнечной системе появилась искусственная планета — полноправный член солнечной семьи!

После запуска спутников все мы ждали новых успехов, знали, что близится время решительного штурма космоса. Но трудно было представить себе, что он пойдет такими поистине семимильными шагами, в таком стремительном темпе! Ведь не прошло еще и года с тех пор, как был запущен самый крупный наш спутник, а в небо уже поднялась космическая ракета!

В памяти свежи были неудачные запуски американских лунных ракет. Они не смогли набрать вторую космическую скорость и пройти больше трети расстояния от Земли до Луны. Если вывести спутник на орбиту — труднейшая задача, то что же сказать о полете к Луне? Ничтожная ошибка в расчетах скорости, в направлении пуска, малейшее опоздание со стартом, и ракета проходит далеко от цели…

Веками люди изучали планеты, пытаясь проникнуть в тайны вселенной. Постепенно накапливалось все больше и больше знаний об окружающих нас мирах. Однако, несмотря на всю мощь своей техники, человек не мог до недавнего времени послать орудия науки, — приборы — далеко за пределы Земли.

РАЗВЕДЧИКИ БОЛЬШИХ ВЫСОТ

НА НОВЫХ ВЫСОТАХ

…Что это? Работает экспедиция астрономов, которые готовятся наблюдать солнечное затмение? Телескоп направлен в небо. Перед его окуляром — кинокамера. Сидящий в кресле наблюдатель смотрит во второй телескоп. И вся эта установка, повинуясь управляющему ею оператору, поворачивается, шаря по небу.

А может быть, это ученые наблюдают за путешествием радиоволн в атмосфере? Или они следят за полетом метеоров? Вот рядом радиолокационная станция, и на экране локатора заметны отраженные сигналы.

Можно подумать и другое: не стараются ли здесь радиотехники поймать сигналы с неведомой планеты? На приемной станции приборы ведут запись каких-то таинственных сигналов. Когда проявят кинопленку, увидят серию неровных полосок с извилинами и зазубринами, идущими одна за другой. Это чьи-то радиоголоса, пойманные и записанные на пленку. Радиосигналы несутся к нам от Солнца и из глубин вселенной. Не их ли слушают здесь астрономы?

Но нет. Оператор у телескопа держит в поле зрения снаряд, несущийся в стратосферу со скоростью около двух километров в секунду. За ним следят и локаторы. Вычислительный Центр непрерывно получает данные от этих всевидящих «радиоглаз». Счетно-вычислительные машины мгновенно обрабатывают их, давая полную картину полета. Приемная станция ведет запись радиосигналов с ракеты.

Расшифрованные, эти записи расскажут о космических лучах, о давлении и температуре воздуха, о поведении ракеты и ее двигателей. Так люди, не поднимаясь с Земли, узнают все подробности полета на сотни километров ввысь.

ЧЕТЫРЕСТА СЕМЬДЕСЯТ ТРИ КИЛОМЕТРА

До недавнего времени выше стратостатов забирались лишь маленькие воздушные шары-зонды. Шарик всплывал в воздушном океане, оставляя под собой девяносто девять сотых всей массы воздуха. Поднимаясь в стратосферу, во все более разреженные слои, он рос и рос от раздувающего оболочку газа, пока, наконец, не лопался как мыльный пузырь.

Огромный воздушный шар-стратостат в самые последние годы сделал новую попытку угнаться за своим собратом — крошечным шариком-зондом. Американцы поднялись на нем на высоту в тридцать с половиной километров. И это, вероятно, не предел, можно было бы еще улучшить рекорд. Но и так высотные подъемы людей стоят пока огромных усилий и жертв. Трагически погиб экипаж советского стратостата в 1934 году. Последний американский стратостат также потерпел аварию.

Теперь на вооружении исследователей атмосферы, появилось новое могущественное средство. Ирония судьбы: его развитие оказалось связанным с войной. История техники знает подобные примеры. Вспомним хотя бы, что покоренный атом был прежде всего использован для массового уничтожения людей. Радиолокация, ныне обогатившая науку, пришла в нее с полей сражений. На военную службу призвали сначала и ракету.

Пятнадцать лет назад впервые в истории человечества летательный аппарат поднялся на высоту в сто километров. На нем был установлен самый мощный на свете двигатель, который на максимальной скорости развивал мощность в полмиллиона лошадиных сил. Автоматические механизмы и приборы управляли движением этой машины, летевшей по заданному пути.

Но не было зрителей на старте. В глубокой тайне, прячась от посторонних взглядов, готовили ракету к полету люди в защитной военной форме. Никто не стремился к месту ее падения, там происходил взрыв. Смерть и разрушение несло с собой через стратосферу очередное достижение ракетной техники гитлеровской Германии. Ракета, впервые совершившая стратосферный перелет, закончила его разрушительным взрывом в далеком тыловом английском городе, населенном мирными людьми.

ПЕРВЫЕ ПАССАЖИРЫ

С этими маленькими шустрыми собачками я впервые познакомился во дворе института, куда их привели показать приезжим гостям. Конечно, никто из нас не ожидал увидеть каких-то необычайных животных, каких-то особенных представителей собачьей породы, вроде увешанных медалями знаменитых чемпионов выставок. И все же, когда мы думали о том, что перед нами окажутся первые путешественники в космос, право, хотелось особенного! А особенного не было. Обыкновенные, отнюдь не породистые собачонки. Очутившись на улице, они сразу же затеяли возню и чуть не передрались между собой. На незнакомых людей они обращали мало внимания. Лишь когда стрекотал киноаппарат, то одна, то другая собака удивленно оглядывалась вокруг и на мгновение успокаивалась, будто нарочно позируя оператору. Такой потом она и смотрела с экрана: живая, выразительная мордочка, одно ухо вверх, другое — книзу.

А потом мы увидели этих собак тоже на экране, но в совсем иной обстановке. Люди в белых халатах надевали на Альбину или Козявку, Малышку или Модницу костюм с прозрачным шлемом вокруг головы. К такому облачению собаки, видимо, уже привыкли. Да и не мудрено: некоторые из них не раз совершали в скафандрах рекордные подъемы. Приходилось им летать и в герметической, наглухо закрытой кабине. Вот и сейчас аппарат заснял четвероногого путешественника в «пассажирском» помещении небольшого ракетного корабля. Собака привычно занимает свое место. Не зря проведено столько тренировок еще на Земле.

Звук работающего ракетного двигателя трудно с чем-нибудь сравнить. Не свист, не грохот, а мощный гул, словно вырвалась на свободу огромная скрытая сила. С высоты птичьего полета снят клуб дыма и верхушка странного на вид сооружения из решетчатых ферм и мачт. Похожая издали на карандаш с заостренным передним концом, выскальзывает оттуда ракета. Гул скоро стихает. На экране — внутренность кабины и уже знакомый нам пассажир. Однако что это? Собака ловит раскрытым ртом муху? Откуда она здесь? Диктор поясняет: нет, совсем не то! По кабине плавает случайно забытая и ставшая невесомой гайка, собака же принимает ее за насекомое. Очевидно, невесомость не причиняет собаке вреда. Ускорение при взлете она тоже перенесла хорошо. И спуск также: когда кабина после долгого полета касается земли и рядом с нею ложится купол парашюта, путешественница ласкается к людям и с удовольствием угощается сахаром, как все ее никуда не летающие собратья…

История утверждает, будто первым пассажиром пороховой ракеты был баран, поднявшийся, однако, всего лишь на метры над землей. Впрочем, и это сомнительно: летать на пороховой ракете — все равно, что сидеть на зажженной бочке с порохом. Кошки тем не менее ездили на такой ракете, точнее — на ракетной дрезине. Это было лет тридцать назад, во времена исканий и опытов, зачастую рискованных, но, безусловно, нужных. По треку мчался тогда, извергая огонь, ракетный автомобиль, по снегу с невероятной скоростью неслись сани-ракета, в воздух поднялся ракетный планер, и пилот Штаммер едва не сгорел на нем при взрыве своей батареи пороховых ракет. Но уже тогда создавалась новая, жидкостная ракета, предугаданная Циолковским. Она помогла повести штурм высот.

Постепенно на высотных ракетах, в камерах для подопытных животных, все чаще стали подниматься мыши, обезьяны и, как сообщали зарубежные журналы, даже… черепаха. Интересные наблюдения сделали над мышами: их фотографировали, чтобы узнать, как ведут себя живые существа в мире без веса. Оказалось, что мышь сначала, словно растерявшись, потеряла «чувство» направления и не могла найти кормушку. Затем растерянность прошла. Видимо, потеря веса не помешала мыши чувствовать себя нормально.

КАК БЫ ЭТО БЫЛО

Сколько интереснейших наблюдений — и не только над самим собой — проведет пилот высотной ракеты! С помощью приборов он посмотрит на солнечную корону, на Землю из глубины неба, поймает спектрографом первозданный луч Солнца, не ослабленный воздушной оболочкой, услышит по радио людскую речь, заставив радиоволны пробиться через невидимую преграду ионизированного слоя… и мало ли еще что можно будет увидеть и узнать во время путешествия за атмосферу!

Представим себе большую ракету. Она похожа по форме на снаряд — заострена спереди, сужена и срезана сзади. Именно ей суждено повести осаду больших высот и поднять туда человека — разведчика атмосферы. У нее герметическая кабина. В баках — запас топлива, который позволит подняться на несколько сотен километров.

Пилот полулежит в откидном кресле. Так легче переносится усиление тяжести, перегрузка. Перед летчиком расположен щит управления. Лежа в кресле, он может управлять полетом и держать связь с Землей.

Ракета поворачивается в полете, но система вертящихся зеркал поможет пилоту видеть все вокруг, как из неподвижной кабины. Это устройство «остановит вращение», сделает неподвижным достаточно обширное поле зрения.

В струе вытекающих из ракетного двигателя газов установлены графитовые рули. Они позволят управлять ракетой, после того как она пройдет плотные слои воздуха и полетит практически в полной пустоте, где стабилизаторы и крылья станут непригодными.

СПУТНИКИ НАД ПЛАНЕТОЙ

ВЛАСТЬ ЗЕМЛИ

Мы, жители Земли, — ее пленники, прикованные к ней цепями, которые до недавнего времени невозможно было разорвать. Никто не избавлен от власти земного притяжения, и каждая попытка преодолеть эту непокорную силу природы дается нелегко.

Трудно оторваться от Земли. Ценой большого спортивного мастерства, тренировки, напряжения воли завоевываются новые сантиметры при прыжках в высоту. Два метра шестнадцать сантиметров — последний мировой рекорд.

Еще труднее совершить полет. Здесь мускулы не помогут. «Человек полетит, опираясь не на силу своих мускулов, а на силу своего разума», — говорил великий русский ученый Николай Егорович Жуковский. Механические — птицы — самолеты и планеры, дирижабли и воздушные шары — таковы были до недавнего времени наши средства в борьбе с земным тяготением.

Вот успехи, достигнутые в этой борьбе: тридцать восемь километров высоты — самолет,

[2]

тридцать — стратостат. Много или мало? Атмосфера простирается на тысячу и более километров. До ближайшего нашего соседа во вселенной — Луны — триста восемьдесят четыре тысячи километров. Значит, еще очень далеко и до пределов воздушного океана и тем более до соседнего небесного тела. А ведь уже почти исчерпаны возможности тех летательных аппаратов, какими еще недавно мы располагали.

Далеко простирается власть планеты. Земное тяготение действует на огромном расстоянии. Оно удерживает Луну и заставляет наш естественный спутник обращаться вокруг Земли. Оно не дает и искусственным спутникам улететь в глубины вселенной.

РАКЕТНЫЕ ПОЕЗДА

Языком математических символов выразил Циолковский свое величайшей важности открытие. Он установил непреложный закон, которому подчиняется движение ракеты: скорость ее возрастает до огромных величин, если запас топлива достаточно велик.

Сколько, однако же, понадобится топлива ракете, чтобы превратиться в спутника Земли? Сколько его требуется для перелета на Луну? В первом случае топливный запас должен в пятьдесят раз превышать вес самой ракеты, во втором — в двести.

Таковы результаты приближенных расчетов. На практике эти цифры еще более возрастут. Кроме того, нельзя забывать о возвращении на Землю — для этого тоже нужно топливо. Оказывается, цифры угрожающе велики.

В современном ракетном самолете, предке будущего межпланетного корабля, топливо весит столько же, сколько машина, — единица на единицу. В современной крупной ракете — втрое больше. Разница, как видим, огромная. Казалось бы, опять безнадежный тупик! Ибо вместить такое колоссальное количество топлива не в состоянии никакая ракета, как бы велика она ни была.

Океанский теплоход берет на борт топлива всего десятую долю своего водоизмещения. Крупнейший в мире самолет весит сто восемьдесят тонн, из них на долю горючего приходится примерно половина, и лишь на рекордных скоростных самолетах удавалось запасать его в количествах двух третей от полетного веса.

ПИОНЕРЫ ПОКОРЕНИЯ КОСМОСА

У этого шарика с длинными усами антенн оказалась самая удивительная судьба, какую только можно себе представить для творения человеческих рук.

Стремясь сохранить для грядущих поколений память о наших днях, двадцать лет назад на Всемирной выставке в Нью-Йорке американцы погребли глубоко в земле «бомбу времени». В прочный металлический футляр положили наиболее характерные предметы нашего века, в число которых попали библия, сигареты «Кэмел» и модная дамская шляпка. Вот чем хотели поразить они своих далеких потомков — жителей семидесятого века. Неизвестно, конечно, какие мысли вызовет такая находка.

Наш же шарик «прожил» всего девяносто четыре дня. Он залетел в космос и не вернулся на Землю. На Всемирной выставке в Брюсселе миллионы людей увидели копию первого искусственного небесного тела. Оригинал не сохранился, но память о нем, несомненно, переживет века, и человечество навсегда сохранит сознание величия этого шага — запуска первого спутника.

Пионер покорения космоса имел скромный и отнюдь не внушительный вид. Размером с большой мяч, он поблескивал гладко отполированной металлической поверхностью. Ничего загадочного не было и в торчащих в разные стороны штырях антенн. И тем не менее при взгляде на него люди испытывали какое-то особенное чувство. Появился ничтожно малый по сравнению с планетами, но полноправный член солнечной семьи! Как и они, как и Луна, этот шарик подчинялся законам небесной механики, хотя был создан не природой, а людьми! Он превратил человека в гражданина вселенной, он доказал, что людям покорятся просторы космоса, как некогда покорилась Земля.

Одна цифра, связанная с первым спутником, поразила иностранных ученых. Некоторые из них даже спрашивали у советских коллег: не ошибка ли это? Может быть, запятая здесь стоит не на месте — не 83,6, а 8,36? Речь шла о весе. Да, он был достаточно велик. За каждый килограмм, посланный в космос, в путешествие вокруг Земли, надо платить дорогой ценой — огромной тратой энергии. А успехи химии ракетных топлив, в свою очередь, достаются тяжелым трудом, годами опытов, обширными изысканиями целой армии людей. И не одних только химиков, а инженеров и ученых самых разных специальностей, ибо ракета-спутник воплощает в себе достижения «переднего края» ряда отраслей техники, ряда областей науки.

НА СЛОВАХ И НА ДЕЛЕ

«В результате большой напряженной работы научно-исследовательских институтов и конструкторских бюро создан первый в мире искусственный спутник Земли…»

«Произведен успешный запуск первого спутника…»

«Ракета-носитель сообщила спутнику необходимую орбитальную скорость около 8000 метров в секунду…»

«Накоплен большой материал радиотехнических и оптических измерений…»

«Произведен запуск второго искусственного спутника Земли…»