Космические хроники, или Почему инопланетяне до сих пор нас не нашли

Баллистические ракеты тоже движутся по суборбитальным траекториям. Как и ручная граната, которую метнули в свободное падение на цель, баллистическая ракета после запуска «летит» исключительно под действием силы тяжести. Это оружие массового поражения движется со сверхзвуковой скоростью, достаточно высокой, чтобы за 45 минут облететь половину окружности Земли и врезаться в землю на скорости в тысячи километров в час. Если такая ракета достаточно тяжелая, само по себе ее падение может нанести больший ущерб, чем взрыв боеприпаса, который она несет (конечно, если речь не идет о ядерном заряде).

Первой баллистической ракетой была немецкая «Фау-2», которую германские инженеры создали под руководством Вернера фон Брауна. Будучи первым объектом, вышедшем за пределы земной атмосферы, пулеобразная и крупноребрая «Фау-2» (название этой ракеты происходит от немецкого vergeltungswaffen, то есть «оружие возмездия») стала прототипическим изображением космического корабля. После того как фон Браун был взят в плен американскими союзниками, его перевезли в Соединенные Штаты, и в 1958 году он уже руководил запуском первого американского спутника. Вскоре после этого фон Брауна перевели в только что основанное НАСА, где он создал ракету, позволившую американцам высадиться на Луну.

В то время как сотни искусственных спутников вращаются вокруг Земли, сама Земля вращается вокруг Солнца. В вышедшем в 1543 году фундаментальном труде «О вращении небесных сфер» Николай Коперник поместил Солнце в центр вселенной и утверждал, что Земля вместе с еще пятью известными тогда планетами – Меркурием, Венерой, Марсом, Юпитером и Сатурном – двигаются вокруг Солнца по идеально круглым орбитам. Коперник не знал, что круглые орбиты очень редки и ни у одной планеты Солнечной системы такой орбиты нет. Формы орбит вывел немецкий математик и астроном Иоганн Кеплер, опубликовавший свои вычисления в 1609 году. Первый из выведенных им законов движения планет гласит, что планеты движутся вокруг Солнца по эллипсам.

Космический твит № 15

Ньютона спросили, почему орбиты планет имеют форму эллипсов, а не других кривых. Чтобы дать ответ, ему пришлось изобрести математический анализ.

14 мая 2010 года 03:23

Эллипс – это сплюснутая окружность, а степень сплюсности характеризуется числом, называемым эксцентриситетом и обозначаемым буковой e. Если e равняется нулю, получается идеальная окружность. По мере того как e растет от нуля до единицы, эллипс становится все более и более вытянутым. И конечно, чем больше эксцентриситет, тем больше шансов, что ваша орбита пересечет еще чью-нибудь. У комет, которые ныряют к Земле с окраин Солнечной системы, орбиты высокоэксцентричные, а вот орбиты Земли и Венеры очень близки к круговым, их эксцентриситеты очень малы. Самая эксцентричная «планета» (теперь уже официально не «планета», а «карликовая планета») – это Плутон: на каждом обороте вокруг Солнца он пересекает орбиту Нептуна, и это подозрительно похоже на поведение кометы.

Крайний пример вытянутой орбиты – это знаменитый случай шахты, достигающей Китая. Вопреки ожиданиям несильных в географии сограждан, на глобусе Америке противоположен не Китай, а южная часть Индийского океана. Чтобы на выходе из шахты не оказаться под слоем воды толщиной в две мили, нужно копать ее в Шелби, штат Монтана, и тогда мы выйдем на поверхность на уединенных островах Кергелен.

А вот что интересно.

Запрыгнув в эту шахту, вы будете непрерывно ускоряться в свободном падении к центру Земли, где испаритесь от свирепого жара, источаемого ее железным ядром. Но если проигнорировать это неудобство, вы проскочите центр Земли, где сила тяжести падает до нуля, и будете медленно тормозиться, пока не достигнете противоположной стороны шахты, и к этому времени ваша скорость станет нулевой. И если кергеленцы тут же не схватят вас, вы начнете падать назад, в шахту, и этот процесс будет продолжаться до бесконечности. Кроме того, что вы заставите всех прыгунов на тарзанке лопнуть от зависти: вы будете совершать движение по настоящей орбите с периодом в полтора часа – примерно таким же, как у МКС.