Людина дивиться в завтра

МРІЯ ВЕДЕ В КОСМОС

Польоти в космос стали дійсністю. Та чи означає це, що для інженерної уяви тут уже немає простору? Навпаки, саме нині, з виходом людини на колову орбіту, слово за інженером. Він накреслює контури позаземних станцій, космічних кораблів для майбутніх далеких рейсів до планет нашої Сонячної системи чи навіть до інших зірок.

Яке чудове поле діяльності для будівельника «вільний від тяжіння безповітряний простір! Ніщо не заважає архітекторові небесного будинку втілювати в життя свої проекти. Ось де можна створювати дивовижні, казкові палаци, як у «Тисячі й одній ночі»! Ось де можна спорудити місто-дім, що без будь-яких затрат енергії само собі мандруватиме в міжзоряних просторах. Але такі міста «справа дуже й дуже далекого майбутнього.

А ми спочатку вдамося до перспектив ближчих і поговоримо про станцію у Всесвіті. Як її створити «це питання хвилює чимало вчених та інженерів.

Конструктори позаземних станцій повинні забезпечити мешканцям цієї штучної планетки звичне почуття тяжіння. Для цього станція мусить обертатись.

Якщо житлове приміщення розташувати на відстані п’ятдесяти метрів від центра обертання, то двох обертів на хвилину вистачить, щоб настало приблизно таке саме тяжіння, як на Місяці. При такій швидкості нічого боятися запаморочення. Люди почуватимуть себе добре. А в порожнечі, далеко від планет, неважко домогтися обертання. Варт лише надати станції початкового поштовху.

Все необхідне для спорудження треба закинути на орбіту з Землі «адже в порожнечі не знайдеш будівельних матеріалів. Можливо, в майбутньому скористаються астероїдами «маленькими планетками. їх чимало між орбітами Марса та Юпітера. Можливо, знайдуть щось потрібне на Місяці. А тим часом доведеться покладатися лише на те, що візьмуть із Землі.

Один інженер, шукаючи найзручнішого для перевезення і будівництва станції матеріалу, обрав… натрій. М’який, наче масло, блискучий, легкий, він мало скидається на звичайний метал. Натрій боїться води і повітря. Та це на Землі.

За атмосферою, при близькій до абсолютного нуля температурі, м’який натрій не поступиться твердістю перед сталлю. А води і повітря там боятись нічого.

Хімія пластичних мас дасть інженерові нові матеріали. Вони будуть поєднувати у собі властивості, здатні задовольнити найвередливішого замовника.

Є пластмаси міцні й дуже легкі, стійкі щодо всіляких впливів, добре піддаються обробці. То, можливо, з пластмаси «міцної, як метал, прозорої, наче скло, до того ж здатної, ніби фільтр, затримувати шкідливі промені, а також тепло й холод «будуватимуть станцію та її частини.

Під час спорудження будинку для життя в світовому просторі слід багато дечого передбачити.

Не так просто, наприклад, вийти з приміщення станції чи ввійти до нього. Довкола «порожнеча, і повітря негайно «утече» з будинку. Тому доведеться, як і на ракеті, влаштувати особливі двері. їх буде двоє, внутрішні та зовнішні. Вони відокремлять герметичну камеру-шлюз від усього приміщення.

Житель небесного острова одягає скафандр і входить до шлюзу. Внутрішні двері зачиняють, повітря відкачують, і лише після цього можна рушати в порожнечу. А повернувшись із безповітряного простору, потрібно навпаки «спочатку наповнити камеру-шлюз повітрям, потім відчинити внутрішні двері.

Обертовий рух станцій, необхідний для створення штучного тяжіння, завдає разом з тим і певного клопоту. Неможливо спостерігати небо, яке неначе весь час обертається. Незручно приєднувати кабелі та проводку або причалювати до приміщення, коли воно крутиться, мов дзиґа. Тому обсерваторію треба або ж винести окремо, або використати стробоскопічні пристосування до телескопів: оптичну систему із дзеркалами, що обертаються. Вона дасть змогу вести спостереження.

Дуже важливо, щоб станція була стійка, не переверталася, зберігала в просторі потрібне положення.

Наша Земля «теж міжпланетна станція. Проте вона має величезну масу, і тому на її рух не впливає те, що відбувається на поверхні земної кулі. Інша річ «крихітна штучна планетка. Зберуться члени екіпажу в одному приміщенні чи почнуть ходити з відсіку у відсік «і ось уже відхилилася вісь обертання цієї планетки.

Крім того, Сонце, Місяць і Земля своїм тяжінням впливатимуть на рух станції. Це може «збити» її зі шляху, ба навіть зруйнувати. Згадаймо про кільця Сатурна: очевидно, під дією тяжіння планети один із супутників надто близько підійшов до неї і розпався на дрібні шматки.

Для більшої стійкості невеликої станції в просторі треба раціонально розподілити її масу, подбати про те, щоб переміщення людей і вантажів не змінювало різко положення центра тяжіння. Що більша станція, то стійкіша. Міцна й велика споруда протистоятиме руйнівній дії припливних сил. Нарешті, в разі потреби екіпаж матиме змогу виправити рух, «у цьому допоможуть запасні ракетні двигуни та гіроскопічні прилади.

Можна скористатися й двигунами, що мають масивні маховики, їхнє обертання спричинить поворот станції в інший бік.

Проблема створення позаземної станції дуже складна. Недарма деякі вчені вважають її за найважчу, яка будь-коли стояла перед людиною. І все ж наука й техніка можуть упоратися з нею.

Головна трудність у будівництві такої станції «доставка на орбіту частин та складання з них споруд у світовому просторі.

Можна припустити, наприклад, що за будівельні елементи правитимуть самі ракети, що досягли колової швидкості. Кулі-кабіни, циліндри «паливні баки «все це піде в діло. Так збирають стандартні будинки, користуючись великими блоками, панелями, наперед підготовленими вузлами.

Кабіни переобладнають на житлові приміщення, лабораторії, обсерваторію, з’єднають їх переходами. З корпусів кількох ракет збудують оранжерею, паливні склади. Частинами змонтують сонячну силову установку.

Одна за одною злетять ракети й, досягнувши потрібної швидкості, стануть супутниками нашої планети. З ракет поступово виникне небесний острів. Спочатку, з’єднавшись у кільце, вони утворять перший пояс станції, потім до нього прилучиться другий, третій… Утвориться велетенський циліндр, що росте в довжину.

По осі циліндра встановлять трубу «своєрідний ракетодром: до неї причалюватимуть, з неї стартуватимуть ракети.

Заскленою основою циліндр повернуто до Сонця, і яскраві промені освітлюють оранжерею. На її внутрішніх стінках посаджено рослини. їм теж потрібне тяжіння. Станція обертатиметься, отже, рослини витягуватимуться, як їм і належить, всередину циліндра.

Біля станції розташовано геліоустановки, які сполучаються з нею дротами.

Поряд зі станцією «астрономічна обсерваторія: приміщення для спостерігачів і телескоп. Його можна наводити на будь-яку точку неба.

Маленькі ракети служать для зв’язку станції з геліоустановками, обсерваторією. Трохи більші ракети курсують на Землю й назад, перевозячи вантажі та людей. Радіо, світловий телеграф, внутрішній телефон несуть службу зв’язку.

Такий, можливо, вигляд матиме станція у космосі. Звичайно, це лише один із гаданих варіантів. Є проекти, розраховані на віддаленіше майбутнє, коли не треба буде дотримуватися суворої економії і за будівельний матеріал послужать не ракети, а взяті з Землі частини.

Проте, коли конструкторові й пощастило створити острів у Всесвіті, він ще не може вважати свою місію вичерпаною. Перед ним постане грізна проблема: як уберегти станцію від метеорів? Метеорна небезпека для неї страшніша, ніж для ракети, бо розміри станції більші, отже більша й імовірність зустрічі з метеорами.

Щоб захищатись від ворога, треба його знати. Нам відомі місця в світовому просторі, найбільш насичені метеорами. Простеживши шлях метеорних потоків, можна вибрати найбезпечнішу орбіту для позаземної станції. В цьому допоможуть автоматичні ракети-розвідники. Станція стане супутником Землі, а можливо, й супутником Сонця, повноправним членом нашої Сонячної системи.

Бронювання життєво важливих частин, розділення станції на відсіки, запасні прилади та деталі «замість тих, що вийшли з ладу, «збільшать термін служби супутника, дадуть змогу швидко ліквідувати залишки аварії, яка все ж може скоїтись при зустрічі з метеором.

Попервах доведеться будувати станції так, щоб при заданому обсязі вони мали найменшу поверхню. Єдине розв’язання цього завдання «куля. Кулеподібна конструкція буде до того ж і найміцніша.

Проте сферична станція найневигідніша з точки зору теплоізоляції. Що менша поверхня, то менше відходитиме тепла, і всередині станції поступово стане надзвичайно жарко. Можна було б створити для відведення тепла плаский тонкий радіатор і поставити його в холодку. На жаль, площа такого радіатора повинна бути дуже велика, отже, надто велика буде і його вага.

Регулювати температуру можна за допомогою двох фарб «чорної та білої. Чорна вбирає тепло і збільшує нагрівання, біла «відбиває промені. Тому затінений бік станції варт зробити чорним, а освітлений Сонцем «білим.

Хіміки підказують іще один вихід: скористатися полімерами, які змінюють свій колір залежно від підвищення температури. Покрити станцію шаром такої речовини «ось простий і надійний засіб регулювання температури.

Хімія допоможе також спростити будівництво позаземних споруд, створивши легкі, міцні, гнучкі оболонки. Тоді на орбіту надсилатимуть у невеликім контейнері оболонку та балон з газом, наприклад з гелієм. За атмосферою оболонка автоматично розгорнеться і наповниться газом.

Надувну станцію пропонують також зробити у формі колеса з циліндричною втулкою та спицями. А наповнити її повітрям.

Як будівельний матеріал, можливо, використають пінопласт, причому виготовляти й «спінювати» полімери зручніше не на Землі, а просто на орбіті.

Для будівництва позаземних станцій необхідно навчитися запускати ракетні кораблі так, щоб вони не загубилися в космічних просторах, а точно в призначений час вийшли на орбіту. Тут потрібна особлива точність.

Для сполучення орбітальних станцій із Землею пропонували чимало різних засобів «від снаряда, що набуває розгону в котушці соленоїда, до ракети.

Нещодавно зарубіжні інженери висловили ідею «застосувати з цією метою надзвукові літаки особливої конструкції. Для польоту в щільних шарах атмосфери їм стануть у пригоді крила. Тоді вдасться заощаджувати пальне «двигунові допомагатиме піднімальна сила. За межами щільної атмосфери апарат полетить уже як балістична ракета. При поверненні зі станції все відбудеться в зворотному порядку.

Велику роль у таких польотах відіграють точні метеорологічні зведення. Залежно від стану атмосфери «щільності, температури, швидкості вітру «можна визначити, до якої висоти доцільно летіти, користуючись піднімальною силою і застосовуючи звичайні авіаційні прилади.

Успішні запуски кораблів-супутників та космічних ракет наближають практичне розв’язання проблеми створення населених позаземних станцій. Які ж можливості відкриються перед нами, коли побіля Землі з’явиться Великий Супутник «станція з людьми?

Давно триває змагання людини з природою. Холод космічного простору І температури розжарених небесних тіл, тиски підземних надр і розрідження, майже подібні до заатмосферної порожнечі, «все це вже підвладне нам.

Штучне сонце може перетворити ніч на день. В лабораторії фізика спалахує блискавиця. Хіміки керують речовиною, створюючи те, чого немає в природі. Радіоактивний розпад, що триває тисячоліття, людина здійснює за мить.

Перелік завоювань науки і досягнень техніки можна було б продовжити. Спільними зусиллями теорія і досвід досягають успіхів. Та даються вони нелегко!

Щоб мати надвисокі тиски «в сотні тисяч атмосфер, потрібне дуже складне обладнання. І тільки маленький стрижень, тільки на порівняно короткий час вдається стиснути велетенською силою в умовах лабораторії.

Щоб досягти розрідження близько мільйонної та мільярдної частки атмосфери, доводиться вдаватись до різних хитрощів, створювати насоси глибокого вакууму «чудо конструкторської думки. В скляній трубці, з якої відкачують повітря, панує майже міжзоряна порожнеча.

З допомогою потоку частинок, розігнаних електричними силами, ми бомбардуємо атомне ядро, викликаючи перетворення елементів. Завдяки електронному мікроскопу ми зазираємо в невидимий для ока світ, а електронні годинники в радіолокаторі вимірюють найменші проміжки часу.

Царини надвисокого та наднизького мають для нас не лише суто науковий інтерес. Слідом за вченим сюди проникає інженер, слідом за лабораторією настає черга виробництва.

Що було б, якби вчені мали в своєму розпорядженні лабораторію, де можна легко й просто одержати температури в тисячі градусів і близькі до абсолютного нуля? Лабораторію, де речовині створено умови, яких нема на Землі?

А така лабораторія, до речі, у природі є. Це космос. Тепло і холод, недосяжні в наших земних установках, ідеальне розрідження, недоступне нашій вакуумній техніці. Який фізик не позаздрить тим, хто працюватиме на позаземній станції!

Далеко від теплого дихання нагрітої сонцем Землі, сховавшись від сонячних променів, експериментатор без складної й дорогої холодильної машини дістане найнижчу температуру, за якої «завмирає» рух молекул. Він зможе провадити досліди з будь-якими речовинами, що його цікавлять, «газами, рідинами, твердими тілами, заморожуючи їх у природному холодильнику.

Фізика низьких температур вийде на простори природи, її лабораторією стане світовий простір.

Дослідження надпровідності може досягти нечуваного досі розмаху.

Одягнений у скафандр учений на відкритому майданчику заатмосферної лабораторії вестиме спостереження, які, можливо, наблизять нас до розгадки таємниць атомного світу.

І тут же, поруч, у фокусі великого дзеркала, що збирає не ослаблені мандрівкою крізь повітряну пелену планети сонячні промені, фізик зуміє одержати високі температури «в тисячі градусів. Працівники відділу високих температур космічної лабораторії залишать далеко позаду своїх земних колег-геліотехніків. Не на короткі частки секунди, а на будь-який час можна буде одержати там тисячоградусні температури. Сонце завжди до послуг учених та інженерів небесного острова.

Неможливо завбачити, який новий арсенал приладів та апаратів для наукових досліджень у космічній лабораторії створять приладобудівники.

Перед зором астронома, озброєного чудовою оптикою майбутнього, глибше розкриється зоряний світ. Процеси, що відбуваються всередині зірок, джерела енергії Сонця та чимало інших таємниць, напевно, буде тоді розгадано. І це, можливо, дасть новий поштовх, розвиткові енергетики на Землі.

Було б дуже цікаво тривалий час спостерігати Сонце та космічні промені в таких умовах, які не можна створити в земних лабораторіях.

Будуть надзвичайно корисні для всіх галузей науки про Землю спостереження нашої планети зі світового простору, так би мовити «збоку».

Десь поблизу Землі розташується науково-дослідний інститут. Безумовно, йому будуть потрібні спеціалісти різних галузей знань.

Як діятиме підсилене тяжіння чи невагомість, інтенсивне сонячне світло, ультрафіолетові та космічні промені на живі організми? Слово біологам.

Як впливає Сонце на житія Землі, що відбувається в найвищих повітряних шарах, куди влітають потоки заряджених частинок «сонячних посланців, що діється довкола нашої планети і як усе це відбивається на радіозв’язку? Як змінюється хмарний покрив, котрий можна буде одночасно спостерігати на величезній відстані і відповідно уточнювати прогнози погоди? Слово за геофізиками, астрофізиками, метеорологами.

Важко злетіти з нашої планети, набагато легше з супутника, коли основний, найскладніший етап боротьби із земним тяжінням уже позаду.

Поповнивши запаси палива на позаземній станції, ракети зможуть вирушити у найвіддаленіші куточки Сонячної системи.

Тому ракетодром-обов’язкова деталь небесного острова. З нього стартуватимуть ракети, що підтримують зв’язок між станцією та Землею, і ті, що вирушають у міжпланетні перельоти.

З Землі вилетів ракетний поїзд «кілька з’єднаних разом ракет, «а на станцію прибула одна. Баки прискорювачів спорожніли і спустились назад, більше вони не потрібні.

Де розмістити пальне, необхідне для корабля, що вирушає, скажімо, на Місяць? Власних баків йому не вистачить: адже має бути стрибок, розгін до нової космічної швидкості І зліт із Місяця. Додаткові баки корабель прихопить на станції. А оскільки тут повітря немає, все набагато простіше. Причеплений зовні паливний склад подорожує з ракетою, яка наближається до Місяця і стає його супутником. Потім, відчепивши баки, корабель зробить посадку, а пальне буде «очікувати», обертаючись навколо Місяця. По дорозі назад радіолокатор відшукає пальне, і його буде використано для повернення на Землю. Це лише один із багатьох можливих варіантів перельоту на Місяць, розроблений за кордоном.

Куди простіший буде зворотний шлях, якщо закінчиться він на ракетодромі станції. Космічному кораблю не доведеться долати найважчу ділянку «щільні атмосферні шари. Досить буде загальмувати швидкість до колової, а не до нуля, як при посадці на Землю. Все це дасть величезну економію пального.

На станції «штучному супутникові «зможуть, очевидно, й збирати кораблі для польотів на Місяць та планети. Це, звичайно, полегшить космічні подорожі.

З часом форпости науки з’являться на Місяці і, можливо, на астероїдах. Однак найпершим кроком усе ж таки буде станція поблизу Землі.

Поступово «упорядковуватимуться» небесні шляхи, по дорозі в інші світи з’являться станції-маяки та «заправні колонки».

Систематичні рейси Земля «Місяць «Земля або Місяць «Венера «Місяць… Вокзали в порожнечі, літаючі склади, лабораторії в світовому просторі… Чи не утопія це? Що ж! Час покаже. Адже він працює на тих, хто не боїться дерзань.

Проекти населених супутників-станцій з’явились уже на перших етапах розвитку космонавтики. Цікаві ідеї, які багато в чому зберегли своє значення до наших днів, були висловлені К. Е. Ціолковським.

Першу таку станцію він пропонував створити на висоті 1000–2000 кілометрів над земною поверхнею. Вона має підтримувати постійний зв’язок із Землею для поповнення запасів і зміни людей. Енергію дасть Сонце. Житлові приміщення «світлі, просторі, з бажаною температурою та атмосферою, що весь час очищається, «забезпечать людям всі умови життя і праці.

Станція будуватиметься та випробовуватиметься на Землі. Відтак вантажні ракетні кораблі частинами доправлять її на орбіту для монтажу. Ці ж самі кораблі забезпечать станцію всім необхідним обладнанням та припасами. В далекому майбутньому для побудови «ефірних жител» Ціолковський пропонував скористатися астероїдами.

Він вважав, що відсутність тяжіння полегшить будівництво і сприятиме розвиткові «індустрії в ефірі».

Всі приміщення станції повинні бути ізольовані одне від одного. Двері щільно зачиняються. Це необхідно на випадок утворення пробоїни чи порушення герметичності.

Частина станційної поверхні «прозора, щоб відкрити доступ сонячним променям. Непрозору частину затемнено. Вся зовнішня поверхня має блискучі лусочки-жалюзі. Обертаючи їх, можна регулювати за бажанням температуру в усіх приміщеннях.

На станції буде обладнано оранжерею. Рослини очищатимуть атмосферу та даватимуть людям їжу; буде налагоджено подібний до земного кругообіг речовин.

Оранжерея повинна бути завжди обернена до Сонця, отже рослини матимуть доволі світла. При спорудженні перших станцій рослини розмістять в житловому приміщенні. Надалі оранжереї краще обладнувати окремо. Атмосферу в них ліпше створювати з надлишком вуглекислого газу, підвищеною вологістю та малою густиною. Тоді рослини будуть швидше розвиватись і дадуть багаті врожаї овочів та фруктів.

Ціолковський пропонував улаштувати оранжерею у вигляді труби діаметром два і завдовжки п’ять метрів. Третина бокової поверхні труби прозора, всередині її по всій довжині розміщується вузький трубопровід з великою кількістю отворів для рослин. Трубопровід наповнено напіврідким ґрунтом, який увесь час насичується газами та добривами.

Наступний етап «спорудження міжпланетної станції на висоті 35 800 кілометрів. Вона буде нерухома щодо якоїсь точки на Землі. Станцію складуть із кількох сполучених між собою оранжерей завдовжки тисячу і діаметром десять метрів. В них розмістять також житлові приміщення. Кожна оранжерея з поверненим до Сонця прозорим боком призначена для життя сотні чоловік і забезпечить їх їжею. Вся споруда обертатиметься так, щоб оранжереї весь час освітлювалися сонячними променями.

Ціолковський запропонував ескіз ще однієї станції, на якій може мешкати кількасот чи кілька тисяч чоловік.

Форма її «циліндрична з напівсферами на кінцях. Обертання створює ефект штучного тяжіння в сто, ба навіть тисячу разів меншого від земного. Тяжіння необхідне й для оранжерей, щоб утримувати ґрунт.

Оранжерея «довгий конус із прозорою основою «обертається навколо своєї поздовжньої осі. На внутрішніх стінках конуса «рослини.

Живити станцію енергією зможе сонячний двигун. У двох однакових посудинах, одна з яких освітлена Сонцем, а друга перебуває в затінку, міститься рідина. В освітленій посудині вона нагрівається і випаровується, пара рухає турбіну чи парову машину, а тоді надходить до затіненої посудини «холодильника. Коли вся рідина опиниться в холодильнику, посудини автоматично міняються місцями.

Для орієнтування станції в просторі І надання їй стійкості Ціолковський запропонував систему маховиків, що обертаються. їх приводять у рух сонячні двигуни.

Важливою метою виходу людини в космічний простір Ціолковський вважав використання сонячної енергії. Він писав: «Думка використати значну частину випромінювання «ось що найбільше приваблює нас».

Крім цього, оселившись поза Землею, люди, на думку Ціолковського, краще вивчили б планети та їхні супутники, значно розширили б астрономічні знання. Люди змогли б мандрувати по всій Сонячній системі в будь-якому напрямку.

Ціолковський писав, що в позаземних житлах достаток світла зробить зайвим штучне освітлення. Можна буде мати яку завгодно температуру «від абсолютного нуля до температури Сонця «без затрати енергії, лише за допомогою дзеркал та екранів. Наслідки майже не залежать від нашої віддалі від Сонця. Завдяки цьому в житлах можна створити будь-який клімат за бажанням. Електростанції, фабрики й заводи, лазні та пральні працюватимуть без палива.

Слідом за Ціолковський проекти станцій почали пропонувати інженери і в нашій країні, і за кордоном. Згідно одного з перших проектів станція має дві кабіни, сполучені дротяним канатом. Кабіни обертаються одна відносно іншої. Станція має також дзеркало з легкого матеріалу, воно відбиває на Землю сонячні промені. Це дзеркало посилатиме в північні країни теплову енергію, щоб розтопити вічну кригу.

Ця станція, на думку конструктора, має уточнити карти земної поверхні, оповіщати судна про появу айсбергів, спрямовувати на Землю світлові чи електричні сигнали тощо.

Він пропонував також використати станцію для старту міжпланетних ракет.

Станція повинна складатись із трьох частин, вважав інший винахідник: житлового приміщення, машинного відділення та обсерваторії, що перебувають на деякій відстані одна від одної і сполучаються за допомогою тросів. Житлове приміщення має форму рятувального круга і обертається для створення ефекту тяжіння. Якщо діаметр цього приміщення становитиме тридцять метрів, то для утворення подібної до земної сили тяжіння воно повинно робити один оберт за вісім секунд.

Щоб можна було вийти назовні, на осі станції розміщують повітряні шлюзи. Осьове тіло, яке, крім шлюзів, має кабелі, сполучається з житлом ліфтами та сходами. Ззовні до станції прикріплене дзеркало, що збирає сонячне тепло, парогенератор та конденсатори.

У машинному відділенні розташовані геліоелектростанції та акумулятори, вентиляційна установка, радіообладнання. Обсерваторія і машинне відділення мають ракетні двигуни для пересування в міжпланетному просторі. Це необхідно для того, щоб окремі частини станції не зіткнулись між собою під впливом земного тяжіння.

Зв’язок зі станцією підтримують невеликі ракети. Для повернення на Землю вони мають крила.

А ось дещо пізніший проект великої станції з еластичної пластмаси, що теж має форму рятувального круга. її діаметр «близько 75 метрів. Всередині станцію поділено на відсіки. Житлові приміщення розташовані в два-три поверхи. Станцію розраховано на екіпаж у 200–300 чоловік.

Ракетний двигун обертає її зі швидкістю один оберт на 22 секунди. Викликана цим обертанням відцентрова сила створить штучне тяжіння. Тиск у житлових приміщеннях може бути нижчий за атмосферний, але повітря збагачене киснем, а азот замінено гелієм, що дає економію у вазі. Станція має кондиціонуючу установку.

Вода для побутових потреб зберігається в баках під підлогою всіх житлових відсіків. Якщо при переході людей з кінця в кінець переміститься центр ваги станції, автоматичні пристрої приведуть у дію насоси, що перекачують воду з одних баків до Інших, і порушену рівновагу буде відновлено.

Неподалік станції перебуватиму обсерваторія «без спостерігачів, із автоматичними фототелескопами, керованими дистанційно. Для того щоб телескопи мали широкий огляд, обсерваторія обертатиметься навколо Землі. Використану плівку періодично забиратимуть, а касети заряджатимуть новою.

Для постачання енергією скористаються атомним реактором, відгородивши його захисним екраном.

Станція мусить бути віддалена од поверхні Землі на 1730 кілометрів і мати період обертання дві години. Її складуть із укріплених металом пластмасових сегментів, що будуть доставлені на орбіту величезними триступеневими ракетами. Всі три ступені можна використати знов. Для спуску на Землю третій ступінь має крила та хвостове оперення, перші два приземлятимуться на парашутах.

На одній з таких ракет полетять люди, які змонтують станцію. Працювати й пересуватись у безповітряному просторі вони будуть у скафандрах, споряджених маленькими реактивними двигунами. Для безпеки монтажників, доведеться прикріпити їх до ракети довгими гнучкими тросами.

Спорудити станцію в космосі можна й за допомогою ракет значно меншої ваги. Триступенева ракета-автомат доправить частини станції на допоміжну орбіту за межами густих шарів атмосфери. З неї пілотовані вантажні ракети перевезуть частини на основну орбіту.

У центрі розмістяться головні приміщення, по боках, симетрично, «житлові, призначені для п’яти чоловік. Люди зможуть ходити по станції, не порушуючи її рівноваги.

Ці проекти, як І чимало інших, виникли ще до відкриття довкола Землі радіаційних поясів. Тому про безпеку екіпажу автори не піклувалися. А, до речі, захист людей від випромінювання «проблема надзвичайно важлива. її повинні розв’язувати і конструктори, і медики. Захисні прошарки та екрани, різні хімічні препарати «ось що допоможе вирішити це завдання.

Виникли проекти космічних міст-супутникІв Землі дуже великих розмірів. У кінцевому варіанті один такий супутник має форму циліндра з напівсферами на торцях. На одній з них змонтовано колесо, що обертається. Будувати такий супутник пропонують з матеріалів, які доставлять на орбіту транспортні ракети, та з корпусів самих ракет.

На першій стадії будівництва із з’єднаних торцем до торця корпусів транспортних ракет складуть циліндричну частину станції. Баки звільнять від пального, очистять і разом з кабінами використають як житлові приміщення. Корпуси утворять розділену на відсіки герметичну трубу завдовжки 150 метрів і діаметром до трьох метрів, у якій зможуть жити й працювати люди. На випадок аварії поблизу станції завжди патрулюватимуть кораблі, готові до польоту на Землю.

З часом будівельники розширять станцію. Для цього використають деталі, які прибудуть із Землі на ракетах, і конструкції самих ракет. Збільшиться діаметр труби і її довжина. Тепер вони становитимуть відповідно 23 і 300 метрів. Тоді почнуть монтаж колеса діаметром 150 метрів, всередині якого буде створено штучне тяжіння. За вісь йому правитиме труба. Обертатиметься станція за допомогою встановлених по колу ракетних двигунів. Біля «обода» колеса, поряд із житловими приміщеннями з’являться магазини, спортмайданчики, театри й кінозали та багато іншого.

На останній стадії станцію буде ще розширено. Діаметр колеса досягне 450 метрів, а діаметр і довжина циліндра збільшаться відповідно до 300 і 900 метрів. Щоб забезпечити будівництво матеріалами, потрібно буде три з половиною роки, в тому разі, якщо на орбіту щодня прибуватимуть дві ракети.

В циліндричній частині обладнають науково-дослідні лабораторії, обсерваторії, заводи для складання, ремонту та випробування космічних кораблів, установки для їх приймання, обслуговування та запуску. На станції зможуть жити й працювати двадцять тисяч чоловік.

Для того щоб регулювати нагрівання та освітлення станції сонячними променями, використають жалюзі. Сонячну енергію пропонують застосувати для одержання електрики, обігрівання станції, а можливо, й для організації кругообігу речовин.

На випадок зустрічі з великим метеоритом її розділено на відсіки. Вони сполучаються між собою лише тоді, коли тиски по обидва боки кожного люка однакові. Передбачається також система сигналізації. В усіх приміщеннях є захисні костюми та запаси кисню.

Спорудження такого велетенського міста-супутника Землі «справа далекого майбутнього. Адже для забезпечення двадцяти тисяч чоловік треба буде щоденно доставляти на станцію сотні тонн харчів, води, кисню. Слід передбачити чутливу систему збереження стійкості, оскільки рух великої кількості людей всередині станції порушуватиме її орієнтацію та рівновагу.

Поки що це нездійсненно, проте в більш віддаленому майбутньому, можливо, пощастить збудувати таке «місто» в міжпланетному просторі.

Інженери планують тепер не лише станції-велетні. Є, наприклад, проект населеного супутника порівняно невеликих розмірів, розрахованого на екіпаж із двадцяти чотирьох чоловік.

Станція складається з трьох нерухомо з’єднаних частин: параболічного дзеркала, відсіку з житловими приміщеннями, лабораторіями, майстернями і ферменної «ручки» з камерою для входу і виходу зі станції, яка може також служити для дослідів в умовах невагомості.

Геліоустановка живить станцію енергією. У фокусі призначеного для збирання сонячних променів дзеркала є система труб, якими тече рідина, приміром вода. Рідина випаровується, і пара приводить у дію турбіни електрогенераторів, що знаходяться за дзеркалом.

Дзеркало і розташовані за ним приміщення з людьми обертаються. Це створює штучне тяжіння. Станція здійснює один оберт за сім секунд. Система гіроскопів з фотоелектронною автоматичною апаратурою стежить, щоб дзеркало весь час було обернено до Сонця.

На станції мають бути радіоантени для зв’язку із Землею і ракети, що постачають станцію киснем, водою та їжею.

Біля станційної осі розмістять два телескопи для астрономічних спостережень. А щоб їм не заважало обертання, телескопи обладнають стробоскопічними пристроями.

Іншу станцію пропонують змонтувати з циліндрів та куль, виведених на орбіту супутника Землі. Складуть її пілотовані ракетні апарати-астробуксири. Їх запустять із Землі без людей. Екіпаж перейде на них уже на орбіті, де вони поповнюватимуть запас пального.

На корпусах астробуксирів укріплено механічні руки-маніпулятори. Керують ними через маленьку модель, яка точно відтворює всі рухи оператора. Кожний апарат має цілий набір різноманітних за призначенням маніпуляторів, що захоплюють, повертають і з’єднують деталі станції.

По закінченні будівництва зайві астробуксири буде розібрано й відправлено на склад. Залишаться тільки два «для коректування орбіти станції та виконання ремонтних робіт.

Станція перебуватиме на орбіті 1500 днів. Довжина її 33 метри, ширина «29, загальна вага «близько 200 тонн.

У центральній частині станції, складеної з кількох циліндрів, розташовано склади, астрономічну обсерваторію, а також захищений екраном ядерний реактор. Від центральної частини відходять два відгалуження. Вони складаються з циліндрів і в місцях з’єднання мають кулі. Готова станція схожа на літеру «ф», написану прямими лініями. Житлові приміщення та радіорубка будуть у бічних частинах. Вони обертатимуться навколо поздовжньої осі для створення ефекту штучного тяжіння, яке дорівнює земному.

В передній частині станції, біля центрального циліндра, є причал. Він нерухомий, обладнаний механічними захватами, щоб біля нього могли зупинятися ракети, які прибувають із Землі.

Ракета, призначена для перевезення на станцію та із станції вантажу і людей, стартує за допомогою ракети-прискорювача, потім польотом керує пілот. її корпус виготовлено із жаростійких сплавів і обладнано крилами для повернення на Землю. В кожній ракеті можуть розміститися пілот і шість пасажирів.

Станція на Землю не повертається, тому матеріали, з яких її виготовлено, не розраховані на високу теплостійкість. Стінки її подвійні. Це дозволяє забезпечити термоізоляцію та захистити станцію від метеоритів. На випадок пробоїни екіпаж матиме час, щоб відремонтувати станцію: розмір населених відсіків такий великий, що все повітря вийде з них приблизно за годину. Найкращим матеріалом для зовнішніх стінок був би берилій.

Складання станції триватиме сім днів. Після закінчення роботи дві ракети-зв’язківці лишаються на орбіті, готові до польоту на Землю. Під час польоту екіпаж одягає скафандри, оскільки, для полегшення конструкції, кабіни на ракеті не герметичні.

Запропоновано проект станції, призначеної для медико-біологічних, астрономічних та геодезичних дослідів. Вона розрахована на 4–6 чоловік і обертатиметься навколо Землі десь близько року. Через кожні два-три тижні спеціальна ракета доставлятиме новий екіпаж, припаси, обладнання. Програма наукових досліджень виконуватиметься в умовах невагомості, тому на станції не створюватимуть штучного тяжіння. Для коректування положення супутника є система ракетних двигунів, що працюють на перекису водню.

Станція має форму циліндра, який з обох боків закривається півсферами. Стінки корпусу подвійні. Зовнішня оболонка «з берилію, вона захищає від радіації, перегріву, метеорів. Для захисту станції від радіації пропонують також створити навколо неї магнітне поле чи електричний заряд на внутрішній оболонці. Внутрішня оболонка «алюмінієва. Такі стінки зможуть витримати великі коливання температури.

Як можна було б уявити собі астрономічну обсерваторію «супутник Землі?

Запуск супутника здійснює двоступенева ракета, що працює на рідкому водні та рідкому кисні. Перший ступінь має три двигуни, другий «один. Носовий корпус-капсула дозволяє екіпажу повернутись в разі потреби на Землю.

Всередині водневого баку другого ступеня є колона, в якій містяться механізми керування та пристрої для обслуговування екіпажу підчас перебування на орбіті. Вона сполучена з носовою капсулою й ізольована від рідкого водню. Люки колони щільно зачинені. Для надійнішої герметизації ззовні до них приварено тонкі покришки.

Під час виходу на орбіту екіпаж станції, який складається з чотирьох чоловік, перебуває в носовому конусі. Потім за допомогою дистанційного керування з водневого бака випускають залишки газу. Ракета кілька разів обертається, щоб бак прогрівся та щоб швидше вийшов газ.

Після цього один з космонавтів у скафандрі переходить до захищеного від радіації приміщення і, відкривши клапан, продуває бак азотом, щоб у ньому зовсім не лишилося водню. Відтак розкриває покришку на люкові центральної колони і герметизує днище заливанням чи приварюванням. Впускаючи знову азот, він перевіряє герметичність і наповнює бак повітрям, що трохи збагачене киснем.

Тепер екіпаж може перейти в бак.

З приміщення, захищеного від радіації, переносять припаси. Відкривають усі люки центральної колони, обладнують приміщення для житла, включають вентиляцію. Розгортають щити сонячних батарей, і станція дістає необхідний струм.

Після цього починається підготовка до наукових спостережень. Один із членів екіпажу знову одягає скафандр і, прикріпившись тросом до станції, виходить назовні, щоб установити телескопи, іонізаційні камери, антени, лічильники заряджених частинок високих енергій. На станції буде лічильно-обчислювальний пристрій та апаратура керування для збереження орієнтації самої станції і телескопів, телевізори та радіообладнання для зв’язку з Землею.

Транспортна ракета буде змінювати екіпаж щомісяця, а також постачати станції все необхідне. Якщо трапиться аварія, люди зможуть повернутися на Землю в капсулі, яка має ракетний двигун і парашут. Завжди напохваті висітимуть скафандри.

Згідно встановленого розпорядку один член екіпажу спить, один провадить спостереження, двоє спочивають чи господарюють. Серед останніх «черговий у скафандрі з відкритим шоломом. Якщо під час його чергування метеорит проб’є корпус станції, він негайно вживатиме заходів.

Нині вже створено понад сто проектів позаземних станцій різного призначення, в тому числі населених, і кілька тисяч їхніх варіантів. Важко поки що дати їм всебічну оцінку, хоча деякі з них були розкритиковані ще до перших польотів людини на кораблі-супутникові, цьому прообразі майбутньої станції поза Землею. Викликала сумнів, наприклад, можливість створення населеного супутника-гіганта з численним екіпажем.

Щоб доставити його частини на орбіту і скласти там, знадобилися б ракети з дуже великою вантажопідйомністю, а збереження і повторне використання ступенів коштувало б надто дорого. До того ж велетенська станція потребує дуже точної системи стабілізації.

Очевидно, ближчі до втілення в життя проекти, які передбачають монтаж із деталей конструкцій самих ракет.

Після першого польоту «Востока», на думку вчених, «настав час практичного здійснення проектів, що раніше здавались фантастичними, час створення позаземних наукових станцій-обсерваторій». Такими словами закінчувалося повідомлення про наслідки цієї орбітальної подорожі. А після успіху «Восхода-2», після першого виходу людини у відкритий космос можна з певністю сказати, що епоха освоєння довколаземного простору почалась.

Людина здатна стерпіти все, що її чекає на шляху у космос, «перевантаження, невагомість, життя в замкненому маленькому світі, незвичайне «позаземне» оточення. Вона може не лише нормально жити, але й працювати «провадити спостереження, підтримувати зв’язок, керувати кораблем. Кожний новий політ переконував у цьому.

І вже ж не один, а двоє, троє космонавтів входило до складу космічного екіпажу. Вже кораблі «наші й американські «зближались на орбіті. Вже космонавти побували у відкритому космосі. «Першим робітником космосу» був Олексій Леонов. Він проробив ті операції, які виконуватимуть усі космонавти-монтажники, покидаючи корабель. Практично доведена можливість виходу у вільний простір, можливість стикування на орбіті, а це дуже важливо для будівництва станцій.

Який із проектів позаземної станції буде здійснено першим, який саме варіант оберуть інженери, важко поки що сказати. Адже розроблено ці проекти здебільшого ще ескізно, з принципового боку, є лише приблизні обчислення, попередні начерки. Та, мабуть, проблема вже переходить у царину інженерної детальної розробки. Досягнення космонавтики останніх років значно прискорять розв’язання цієї проблеми.

Крім станцій-супутників Землі висувалась ідея створення населеного супутника Місяця. Ця ідея належить українцю Юрію Васильовичу Кондратюку «одному з піонерів космонавтики.

Із Землі злітає велика ракета і стає супутником Місяця. На ракеті розгортається сигнальна поверхня з матеріалу, що має високі відбивні властивості. її видно із земних обсерваторій. Біля цієї ракети буде створено базу для польотів по Сонячній системі.

Щоб база була стійка, масу її треба розділити на чотири частини, розмістивши їх на вершинах тетраедра[2] та з’єднавши між собою алюмінієвими фермами. Якщо тривале перебування в умовах невагомості виявиться незручним для екіпажу, житлове приміщення можна буде з’єднати за допомогою троса завдовжки кілька десятків метрів з противагою. Обертання навколо спільного центра ваги створить ефект тяжіння.

Інженери й астрономи вважають за можливе створення не лише космічних станцій-супутників Землі та Місяця, а й постійної станції на Місяці.

Спершу житла, можливо, доведеться влаштувати в печерах «природних чи штучних. Будуватимуть штучні житла з міцної, непроникної для повітря пластмаси, яка погано проводить тепло. Для більших поселень спорудять прозорі герметично закриті бані. Енергію зможуть дати потужні атомні електричні установки.

Експедиціям та селищам на Місяці будуть потрібні кисень і вода. Взяти їх із собою не пощастить «надто багато місця займуть такі запаси. Хіміки пропонують добувати кисень і воду з порід, що є на Місяці.

Енергію хімічній фабриці дасть атомний реактор. Створене в ньому тепло допоможе розплавити базальт чи інші схожі до нього мінерали. Тоді вода, що входить до їхнього складу, випарується, її легко можна буде вловити і за допомогою електричного струму одержати кисень. В дослідній установці, спорудженій зарубіжними вченими, з тонни земного базальту одержали двадцять шість кілограмів води. А кілограм води «це майже кілограм кисню.

Якщо на Місяці знайдуть породи, що містять водень, то можна діяти інакше: плавити базальт у присутності водню й метану. Тоді мінерал віддасть у десять разів більше кисню «все, що він має в хімічно сполученому вигляді.

Вже розробляють також конструкції скафандрів для космонавтів, що полетять на Місяць. Один із скафандрів має циліндричну форму і закритий зверху півсферою, в якій зроблено вікно.

В такому одязі космонавт буде забезпечений киснем, зможе підтримувати радіозв’язок зі своїми товаришами, освітлювати дорогу. За температурою та очищенням повітря стежитиме спеціальний пристрій. Всередині знайдеться місце і для харчових запасів. Скафандр має механічні руки. Можливо, космонавтові знадобляться два скафандри ««денний» та «нічний».

На Місяці й на планетах, позбавлених атмосфери, Інженерам доведеться подбати про нормальну роботу машин. Адже звичайне мастило у безповітряному просторі випарується, і всі підшипники, зубчасті передачі, різноманітні механізми припинять роботу, бо їхні деталі щільно пристануть одна до одної.

Потрібні будуть самозмащувальні пористі матеріали, а можливо, тертьові поверхні покриватимуть золотом, сріблом чи цинком. Знадобиться гума для шин, що не боїться ні холоду, ні спеки. Доведеться захищати людей та машини від метеоритного бомбардування.

Для зв’язку між космонавтами на Місяці пропонують використати систему супутників-ретрансляторів. Ще ліпші були б супутники, що мають форму парабол. Тоді на зв’язок не витрачалося б багато енергії. Система супутників ніби замінить іоносферу, яка на Землі відбиває радіосигнали.

Подбали вчені й про космонавтів, що потраплять колись на Марс. Є вже проект марсіанського міста. Воно розташується під величезною банею з пластмасової плівки, що заглиблюватиметься на два-три метри в поверхню, — тоді всередину не потраплять ні волога, ні атмосфера з Марса.

Житловий будинок на двісті чоловік, з басейнами для водоростей на даху, майстерні, ферми «все це збудують з легких пластмас та алюмінію. Енергію місту дасть геліостанція. Вночі місто опалюватиметься за допомогою накопиченої за день сонячної енергії: розплавлені проти сонячних променів солі, наприклад глауберова, в затінку застигають, віддаючи тепло.

Тепер про техніку космічних подорожей.

Ракетний двигун, що працює на хімічному паливі, непридатний для кораблів, які вирушать у міжпланетні перельоти. Він надто ненажерливий. Інженерна думка працює нині над створенням нових, потужніших ракетних двигунів, які на одиницю тяги беруть менше палива.

Такий, скажімо, двигун, що використовує енергію вільних радикалів. Ми говорили вже про літаки, в яких за паливо служать вільні радикали, частинки молекул у верхній атмосфері. Ракетному кораблю доведеться брати запас радикалів із собою. Зберегти їх від передчасного сполучення в молекули пощастить, очевидно, в сильному магнітному полі.

Дуже великі надії покладають конструктори ракетних двигунів на атомну енергію.

Під час ядерних реакцій утворюється потік частинок, що рухаються зі швидкостями тисячі кілометрів на секунду. Проте безпосереднє використання продуктів ядерного розпаду для створення реактивної сили невигідне, бо їхня маса дуже незначна. Реальніше застосувати якийсь інертний газ, що не вступає в хімічні реакції. Якщо, наприклад, пропускати водень через реактор, він нагріється і, дуже швидко витікаючи з сопла, створить реактивну тягу.

Та як передати енергію великій масі інертної речовини, що має бути вміщена в ракету, а потім викинута з великою швидкістю?

Оскільки інертний газ перебуватиме в ядерному реакторі дуже недовго, а теплоємність газу надто мала, то, щоб нагріти газ, його слід пропустити через якусь пористу речовину, яка має температуру реактора.

Технічно здійснити це ще дуже складно, бо з підвищенням температури керувати ядерним реактором стає все важче і виникає загроза вибуху реактора. До того ж існуючі нині жароміцні метали і сплави не дають змоги підвищити температуру в реакторі понад температуру горіння звичайних хімічних палив.

Можна уявити собі, що газ «робоче тіло «буде нагріватися в реакторі, відтак, рухаючись через різні його частини, дістане змогу розширюватися при сталій температурі. Швидкість витікання газу весь час зростатиме. Якщо сопло, через яке проходить газ, матиме достатню довжину, то газ набуде потрібної швидкості.

Однак створити таку конструкцію складно через малу теплопровідність газу. Можливо, всередину газу доведеться впорскувати невеликими порціями радіоактивні елементи, що безперестанку його підігріватимуть.

Є й ще один вихід із становища. Можна використати як інертне тіло відносно легкоплавкі метали чи ті, що добре випаровуються. Вони витікатимуть з меншою швидкістю, ніж газ, але через велику теплопровідність краще вберуть тепло реактора.

Побудувати атомну ракету далеко важче, ніж атомну електростанцію чи атомний криголам. Щоб запустити ракету вагою кількасот тонн на Місяць, треба створити реактор потужністю в мільйони кіловат. Проте немає нічого неймовірного в тому, що надалі буде створено куди потужніші реактори.

Можна використати енергію атома в ракетному двигуні і в такий спосіб «утворити тягу за рахунок викидання частинок, що утворюються під час радіоактивного розпаду. Такий двигун складався б із двох ізольованих платівок. Одну виготовлено із здатного розщеплюватись матеріалу, наприклад із радіоактивного ізотопу торію, другу «з берилію, що вбирає частинки, які несподівано вилетіли в той бік, де розташована апаратура. Можливо, такі двигуни з’являться в недалекому майбутньому. їх використають для утримання супутника на заданій орбіті.

Пропонують ще по-іншому використати атомну енергію: встановити на ракеті атомну електростанцію і утвореним струмом підтримувати вольтову дугу. В її полум’ї можна нагріти газ і примусити плазму, що утворюється, витікати через сопло. Якщо плазму оточити змінним магнітним полем, то швидкість витікання зросте і двигун дасть більшу тягу.

Але вольтова дуга дуже незручна через вигорання електродів. Тому висувають ідею іншого електроракетного двигуна. Пара цезію потрапляє на розжарену вольфрамову платівку і іонізується. Рух іонів прискорюється за допомогою електростатичного поля сітки, що стоїть на їхньому шляху до сопла. Щоб із ракети не витікав струмінь заряджених частинок, іони на виході «обстрілюються» електронами і знову стають нейтральними.

Можна утворювати два сорти іонів «позитивні іони лужних металів і негативні іони хлору, брому чи йоду. Тоді струмінь, що витікає, не матиме електричного заряду.

Частинки можуть набути розгону ще в прискорювачах, енергію для роботи яких дасть атомна чи сонячна електростанція. Створено такі прискорювачі, в котрих виникають частинки дуже високих енергій. Можна сподіватись, що побудова компактних прискорювачів для ракет стане реальністю.

В одному з проектів іонного двигуна для міжпланетних кораблів пропонується спрямувати іонізовані електронним бомбардуванням частинки газу в лінійний прискорювач. Проходячи послідовно через ряд кільцевих електродів, що живляться струмом високої напруги, вони набувають необхідної швидкості. Передбачено спеціальний пристрій для видалення електронів, що утворюються при іонізації газу.

Оскільки в практично вільному від тяжіння світовому просторі для руху ракет потрібна мала тяга, то невелика буде й витрата робочої речовини. За тривалої роботи двигуна і за сталого прискорення корабель зможе розвинути велику швидкість. Ракету з таким двигуном можна змонтувати на позаземній станції, за межами атмосфери.

Іонні установки правитимуть за основу автоматичних зондів, які посилатимуть до планет нашої та інших зоряних систем.

Для руху ракет у безповітряному просторі, можливо, вдасться використати і світловий тиск. Для такого двигуна знадобиться не лише велика, а й легка поверхня, на яку падатимуть сонячні промені. Ракету з «сонячним вітрилом» запропоновано дуже давно, ще на світанку космонавтики.

Сонячне вітрило дасть малу тягу, проте в міжпланетному просторі, далеко від великих небесних тіл, її вистачить для руху корабля. Якщо пощастить зменшувати І збільшувати площу «вітрила», обертаючи його, а також поєднувати дію світлового тиску з тяжінням планети, то виникне можливість керувати польотом корабля, гальмувати його.

Звичайно, для великого корабля з людьми такий двигун непридатний. Та маленький автоматичний розвідник Із сонячним вітрилом міг би здійснити мандрівку до сусідніх планет і повернутись назад. Інженери підрахували, що «космічний парусник» вагою десять кілограмів приблизно за рік здійснив би переліт Земля-Венера-Земля.

Сонячні промені можна замінити на промінь лазера. Тоді ми зможемо «навертати на путь істинний» супутники, які збочили з орбіт, організуємо «міжпланетний пором» «ракети, що рухаються за допомогою променя, доставлятимуть вантажі на позаземні станції. Однак це поки що лише ідея. Чи пощастить втілити її в життя, сказати сьогодні важко. Адже промінь лазера перетворює на пару найтугоплавкіші речовини.

Нині космічні кораблі, як і літаки, мають максимально обтічні форми. Це тому, що сучасна ракета на першому етапі свого польоту повинна розвивати велике прискорення «інакше вона не набуде потрібної швидкості. А перший етап «це щільні шари земної атмосфери.

Проте в майбутньому, коли з’являться потужні двигуни і стануть зайві величезні запаси пального, космічний корабель зможе набирати швидкість поступово, і космонавтам не загрожуватимуть великі перевантаження. Відпаде потреба в багатоступеневих ракетах та їхніх обтічних формах. Тоді найліпшою формою корабля теж буде куля.

Все далі в космос линуть ракетні кораблі, збільшується їхня вага і розміри. І виходить так, що збудувати корабель у кілька разів дешевше, ніж обладнати для нього монтажну і стартову установки. Тому зарубіжні інженери пропонують перенести ракетодроми з суходолу в океан.

З цією метою ракети будуватимуть на березі і спускатимуть на воду по стапелях, наче судна. їх відбуксирують у відкритий океан, з’єднають два ступені, заправлять пальним і занурять у воду. Тут ракетний корабель втратить значну частину своєї ваги, і його легше буде втримати у вертикальному положенні.

Стартуватиме він з-під води. Морські перевезення ракет коштуватимуть у десятки разів дешевше, ніж сухопутні.

Для повернення з космосу чимало інженерів пропонують обладнати корабель гнучким крилом, виготовленим з міцної еластичної плівки, яку натягують на гнучкий надувний каркас із трубок.

Для зв’язку в космосі використають сонячні «зайчики»; дзеркала зберуть світло і відіб’ють його в потрібному напрямку. Прийматиме сигнали чутливий фотоелемент. Досліди свідчать про те, що далекість такого зв’язку досягне п’ятнадцяти мільйонів кілометрів!

Дуже потужний світловий промінь строго визначеної частоти дає квантовий генератор. Учені вважають, що такий генератор-лазер буде найкращим засобом далекого космічного зв’язку під час майбутніх мандрівок у міжзоряні світи.

Від супутників до планет, від планет до зірок «часто чуємо ми тепер.

Нині, коли в космос на кораблях-супутниках вже не раз підіймалися люди, коли польоти на Місяць і планети Сонячної системи вже перебувають у стадії науково-інженерної розробки, вчені почали обмірковувати проблему польотів до зірок.

На перший погляд думка про міжзоряні перельоти може здатись цілком фантастичною. Для вивільнення з-під влади сонячного тяжіння потрібна швидкість 17 кілометрів на секунду. Проте найближча до нас зірка «Проксима Центавра «знаходиться на відстані 4,3 світлового року, чи 40 трильйонів кілометрів. Навіть при швидкості 100 кілометрів на секунду політ тривав би 10 000 років!

Як же можна подолати такі велетенські відстані в доступні терміни? Для цього потрібно, щоб ракета набула швидкості близької до світлової «300 000 кілометрів на секунду. А тим часом навіть атомні ракети матимуть швидкість ще дуже далеку від швидкості світла, і тому непридатні для польотів до зірок. Швидкості в сотні, тисячі й десятки тисяч кілометрів на секунду для них недосяжні. То ще недосяжніші вони для ракет зі звичайним пальним. Користуючись ним, довелося б відправити ракету з масою, що дорівнює Місяцеві, і тоді до найближчої зірки долетіла б тільки крупинка!

Обчислення показали, що досягнути космічної швидкості, необхідної для польоту до інших зірок, можна лише в тому разі, коли пощастить повністю перетворити матерію в енергію, в потік світлових частинок «фотонів. Ракета, в якій речовина буде перетворюватись на потік фотонів, дістала назву фотонної. Енергія у вигляді фотонів, мезонів та інших випромінювань виділяється під час анігіляції «з’єднанні частинок з античастинками.

Якщо це виділення енергії здійснюватиметься не у вигляді вибуху, а поступово, то фотони, мезони й інші елементарні частинки вилітатимуть із камери згорання в один бік, так само, як вилітають гази з реактивного двигуна.

Фізика ядерних перетворень робить лише перші кроки. Під час реакцій розпаду уранових ядер перетворюється на світло лише 0,1 процента маси «тобто при виділенні енергії маса зменшується на тисячну частку. Дещо більше убування маси під час термоядерних реакцій, скажімо, при утворенні ядер гелію з ядер водню. Та і в цьому випадку воно становить всього близько процента.

Можливо, відкриють нові типи ядерних перетворень, за яких уся матерія перейде в світло. Тоді спорудження фотонної ракети стане реальністю. За робочу речовину в ній буде світловий промінь.

Звичайно, труднощі в побудові такої ракети величезні. її доведеться робити дуже довгою, щоб дзеркало розмістилось на значній відстані від екіпажу, а процес виділення енергії відбувався поступово й плавно. Тоді можна буде при сталому тискові світла в кілька атмосфер протягом тривалого часу «тижнів чи місяців «поволі розігнати фотонну ракету до швидкості близько 250 000–290 000 кілометрів на секунду. А це значить, що така ракета долетить до найближчої зірки за п’ять-шість років.

Із Землі спостерігатимуть політ фотонної ракети за допомогою приладів. Поки що неясно, чи можна буде підтримувати двосторонній радіозв’язок з міжзоряним розвідником. Та односторонній зв’язок зореліт «Земля, певно, існуватиме.

Зорельоти досягнуть швидкостей сто і більше тисяч кілометрів на секунду. За таких надвисоких швидкостей, очевидно, з’явиться можливість побудувати прямоточний двигун, що працює на міжзоряному плазмовому газі.

Якщо іонізованим атомам та Іншим зарядженим частинкам надати розгону за допомогою електромагнітних пристроїв, то виникне, як звичайно, реактивна тяга. Хай вона невелика, але у вільному просторі, де не дається взнаки тяжіння небесних тіл, навіть мала тяга, діючи досить довго, здатна розігнати зореліт. Можна тоді заощадити пальне, скоротити терміни мандрівки, а в разі якихось несподіванок «дістати змогу долетіти до мети чи повернутися на Землю.

Важко фантазувати про те, що відчуватимуть, із чим зустрінуться міжзоряні мандрівники.

Невтомна жадоба знань приведе їх під чуже небо, на чужу планету. З хвилюванням дивитимуться вони на чуже сонце. Позаду трильйони кілометрів шляху на зоряному кораблі, який своєю швидкістю змагається зі світлом. Десь у безмежних просторах залишилась зірка під назвою Сонце, рідна планета Земля… Відкриється люк, І міжзоряні мандрівники зроблять крок в інший світ…

Мине десять-п’ятнадцять років. І знову в чорних безоднях космосу з’явиться яскрава цяточка. Вона засяє тоді, коли перші зореплавці ввімкнуть для гальмування корабля фотонний двигун, і наближатиметься до нас із неймовірною швидкістю. Кілька сміливих маневрів, і зореліт вийде на орбіту, що приведе його в нашу Сонячну систему.

Звичайно, поки що неможливо конкретно уявити собі конструкцію міжзоряного корабля та умови його польоту, з якими зіткнуться майбутні мандрівники до зірок. Тривалий політ збільшить небезпеку зустрічі д метеорами та космічним пилом.

Яким буде цей політ?

Очевидно, запропонують використати як корабель один із супутників Сатурна чи Юпітера або, можливо, великий астероїд. На нього доставлять відповідну кількість антиречовини, встановлять велетенський двигун, і це небесне тіло покине Сонячну систему й полине в чорну глибінь Всесвіту.

Звичайно, «камера згорання» і «сопло» цього двигуна навіть приблизно не будуть схожі на двигуни сьогоднішнього дня. ймовірно, це будуть кільцеві магнітні поля, що створюють спрямовані потоки матерії та фотонів.

Реактивні струмені, точніше «реактивний промінь, який відкидає міжзоряний корабель, матиме таку інтенсивність, що коли він потрапить на Землю навіть з відстані тисячі кілометрів, то спалить усе живе. Тому космодром для міжзоряного польоту буде далеко від Землі.

Проблема тривалого перебування людини в космосі теж вимагатиме свого вирішення. Тут допоможе досвід, набутий у міжпланетних перельотах та у створенні позаземних станцій.

Не можна нині відповісти на питання, коли здійсняться польоти до зірок. Навряд чи це буде навіть у наступному столітті. Очевидно, до XXI сторіччя буде закінчено всі теоретичні роботи, необхідні для конструювання фотонних двигунів, ракет. Вчені обчислять міжзоряні траєкторії, складуть точні плани, зроблять математичний аналіз деталей такого проекту. І так само, як ми, освоївши материки, мріємо про перший політ на Місяць, наші нащадки, що вже освоять всі планети Сонячної системи, мріятимуть про цей міжзоряний стрибок.

Майже півстоліття тому в статті, надрукованій у журналі «Вісник повітроплавання», К. Е. Ціолковський написав пророчі слова про можливість «досягнення найближчого сонця {зірки)». Він писав тоді про використання елементарних частинок для утворення космічних швидкостей. Найменшу тривалість польоту до сусідньої зірки Ціолковський визначав у десять років.

«Неможливе сьогодні стане можливим завтра», «ці широко відомі нині слова йшли за розділом про майбутнє реактивних приладів, ніби підбиваючи підсумок того, що писав учений про міжзоряні перельоти.

Все глибше й глибше проникають учені в таємниці будови речовини. Людина використала для своїх потреб атомну енергію. Наступні успіхи ядерної фізики відкриють шлях до зірок. І, говорячи нині про міжзоряні перельоти, ми знову й знову повторюємо слова К. Е. Ціолковського, сповнені віри в творчий геній людини: «Неможливе сьогодні стане можливим завтра».