Голубая моя планета

Внизу проплывают белые стайки облаков, в просвете между ними виднеется очертание морского побережья. Примерно 70 процентов поверхности нашей планеты постоянно закрыто облаками. Поэтому отсюда, из космоса, она кажется большим перламутровым шаром.

В кабине быстро темнеет - корабль входит в тень Земли. За бортом корабля, в бездонном небе, загорелись звезды. Точно яркие алмазы на черном бархате, горят, не мигая, далекие светила!

После «ухода» корабля с территории Советского Союза связь с космическим кораблем еще некоторое время поддерживается через научно-исследовательские суда Академии наук, находящиеся в Тихом океане. Но орбита уводит нас все дальше, и стрелки часов показывают, что близится момент выхода корабля из тени Земли. Прошло около получаса - и мы снова видим рассвет. Над Землей, там, где небо сливается с горизонтом, вспыхивают цвета радуги. Через иллюминатор она кажется предвестницей нового утра.

Велика наша планета Земля. Но в иллюминаторах космического корабля ее тысячеверстные материки проплывают быстро. Только что мы находились над Африкой, а теперь снизу уже просторы нашей Родины с ее огромными квадратами полей, массивами тайги, широкими реками, темными горными цепями, изрезанными глубокими ущельями. По окраске можно различить еще не сжатые хлеба и поля, уже вспаханные под озимь. У нас осень - уборка урожая, а через полчаса в Южной Америке мы наблюдаем весну.

В полетах космонавты, конечно, не просто любуются открывающимися внизу картинами. Визуальное наблюдение с орбиты составляет важную задачу любого полета космического корабля. Экипажи всех космических кораблей и орбитальной станции «Салют» наблюдали и фотографировали тайфуны и ураганы, облачный и снежный покров различных участков земного шара, проводили визуальные наблюдения дневного, сумеречного и ночного горизонтов Земли.

Во время полетов космонавты не раз предупреждали наземные службы о надвигающихся циклонах, пыльных бурях, степных и лесных пожарах.

Как мы уже говорили, космическому аппарату, чтобы он смог совершить полет, нужно сообщить строго определенную скорость.

Какую скорость должен иметь искусственный спутник Земли? А если космический корабль отправится к Луне? А с какой скоростью нужно отправить к Венере автоматическую станцию? Ответы на эти вопросы дает астродинамика - наука, являющаяся инженерным приложением небесной механики и ряда других дисциплин.

Многие слышали о трех космических скоростях. Определяют их так: «Первая космическая скорость - это та, которая необходима для запуска искусственного спутника Земли, вторая - для того, чтобы отправиться к планетам, а третья - чтобы улететь за пределы Солнечной системы». На вопрос «Чему равны первая и вторая космические скорости?» в подавляющем большинстве случаев можно услышать ответы: «7,9 и 11,2 километра в секунду». Однако такие ответы будут неправильными. Почему? Потому что спутники и космические корабли летают с меньшими скоростями.

В чем же дело? Оказывается, 7,9 или 11,2 (более точно 11,19) - это космические скорости, приведенные к поверхности Земли. А космические аппараты получают нужные скорости на удалении нескольких сот километров от ее поверхности, где отсутствует атмосфера. Но там и сила притяжения Земли меньше. Поэтому и скорости нужны меньшие. Другими словами, чем дальше от поверхности планеты проходит орбита, тем с меньшей скоростью летит космический аппарат. Первой космической скоростью должен обладать аппарат, чтобы стать искусственным спутником планеты и двигаться вокруг нее по орбите. Но поскольку на формирование такой орбиты решающее влияние оказывает сила притяжения планеты, то, очевидно, для разных планет круговая скорость на одной и той же высоте будет различной. Почему? Потому что планеты располагают различной массой и, следовательно, силой притяжения. На высоте 200 километров спутник Земли, например, имеет круговую скорость 7,791 километра в секунду, на такой же высоте спутник Венеры будет обращаться со скоростью 7,201 километра в секунду, спутник Марса - 3,461 километра в секунду, а у спутника Луны эта скорость составит всего 1,590 километра в секунду.

Второй космической скоростью называют скорость, которую надо сообщить аппарату, чтобы он преодолел притяжение Земли и улетел в космическое пространство. В этом случае он будет двигаться не по замкнутой орбите вокруг Земли, а устремится по параболической траектории, навсегда удаляясь от нашей планеты. Поэтому такую скорость часто называют параболической. Ее величина в √2 раза, то есть примерно на 40 процентов, больше круговой скорости. Это соотношение справедливо не только для Земли, но и для всех других планет.

Чтобы преодолеть притяжение Солнца и лететь к другим звездным мирам, аппарату надо сообщить скорость в 16,7 километра в секунду. Это третья космическая скорость. С ней аппарат станет удаляться от Земли по дуге гиперболы.

Рассказ о космических скоростях мы закончим ответом на вопрос: «Изменяются ли скорости космических аппаратов, если да, то как именно?»