Отзовитесь, марсиане!

Планеты — спутники Солнца. Для каждой планеты существует своя «круговая скорость». Для Земли она 30 километров в секунду. Только с этой скоростью Земля и держится на своей орбите. Если замедлить её движение, она начнёт круче заворачивать к Солнцу, сойдёт со своей орбиты внутрь, начнёт падать вниз, к Солнцу. А если увеличить скорость, путь её «распрямится», Земля сойдёт с орбиты наружу, начнёт подниматься вверх, от Солнца.

Так вот, наша ракета оказалась как раз в таком положении. Она летит быстрее Земли. Значит, её скорость больше круговой. Поэтому она покидает орбиту Земли и начинает подниматься вверх, к орбите Марса.

И здесь будет всё так же, как было со спутниками Земли. Подброшенный вверх спутник постепенно замедлит полёт, повернёт и начнёт падать обратно.

Можно так подобрать скорость спутника Солнца, что он поднимется как раз до орбиты Марса, коснётся её, а потом, падая вниз, вернётся к орбите Земли. Такая орбита называется «переходной эллиптической».

Мы говорили, как добраться от орбиты до орбиты. Но ведь нам нужно добраться с планеты на планету. А планета — это только маленькая точечка на орбите. Она движется. Сегодня она здесь, а завтра уже ушла на два с половиной миллиона километров дальше. Значит, надо прилететь к орбите Марса тогда, когда в это же место приплывёт и сам Марс. Должна состояться «встреча в условленном месте». Ни ракета, ни планета ждать не могут. Марс придёт, нас нет, — он уходит дальше. Мы придём, Марса нет, — мы тоже не можем стоять и ждать.

Поэтому, когда летишь с планеты на планету, нужно очень-очень точно рассчитать встречу. Из-за этого для старта годятся далеко не все дни, не все месяцы. Даже не все годы. Для полёта на Марс удобное время наступает только раз в два года.

Теперь — что делать, долетев до Марса?

Наша ракета подлетает к орбите Марса медленно. Ведь это самая верхушка её орбиты. Её называют — «афелий». Скорость ракеты здесь всего 21 километр в секунду. А Марс движется по своей орбите со своей круговой скоростью. Для его орбиты это 24 километра в секунду.

Марс обгонит ракету. А с ракеты будет казаться, что она проплыла мимо неподвижного Марса. Поэтому такая встреча называется «облёт Марса».

Может быть другая задача — совершить на Марс жёсткую посадку. Или, попросту, — дать ракете врезаться в Марс. Тогда надо так целить ракету, чтобы она точно пришла на орбиту Марса и оказалась на его пути, немного впереди. Марс догонит ракету и налетит на неё со скоростью 3 километра в секунду.

Ну, а если нужно совершить мягкую посадку? Тогда, перед тем как Марс налетит на ракету, нужно повернуть её кормой к Марсу и включить двигатели. Ракета начнёт ускорять свой полёт. Начнёт как бы пытаться удрать от Марса, который её догоняет. И когда Марс её всё же догонит, удара уже не будет. Ракета мягко коснётся Марса, плавно опустится на его поверхность. Как опустилась на Луну станция «Луна-9». Ничто в ней не поломается. Всё будет цело.

Если на Марсе окажется достаточно густая атмосфера, то можно будет для мягкой посадки использовать и парашюты. Это сэкономило бы топливо.

Можно, наконец, сделать ракету спутником Марса. Покружившись вокруг него, она притормозит двигателем свой полёт и мягко сядет на планету.

Итак, долететь до Марса можно.

Но всё же очень трудно.

ЛЕТЕТЬ К МАРСУ ТРУДНО

Почему, собственно, трудно? Взлететь, разогнаться, выйти на орбиту — и спи себе спокойно полгода. Орбита — как надёжные рельсы. Если уж стал на них — докатишься до цели по расписанию.

А вы пробовали стать на эти «рельсы», нет? Не так-то это легко. Вывести ракету точно на заданную орбиту очень трудно.

Представим себе — мы взлетели. Прошли сквозь воздух. Вышли в космос.

Под нами — земной шар. Кругом — чёрное небо, усыпанное звёздами. Среди них одна — яркая, красноватая, хорошо знакомая нам. Это Марс.

Что мы должны теперь делать? Повернуть ракету носом к этой планете? Разгоняться, нацелившись прямо на неё?

Ничего не получится. Мы же знаем, что в космосе не летают по прямым линиям. Летают по орбитам. А они все кривые. Да и Марс за время полёта уйдёт совсем в другую часть неба.

Надо так рассчитать, чтобы ракета и планета, описав в космосе гигантские дуги, сошлись через полгода в одной точке.

Такой расчёт — невероятно сложная задача. Но учёные научились её решать. Они долго считают на электронно-счётной машине. А потом прямо говорят инженерам — будете разгонять ракету, цельте её вон в ту точку неба. Там пустое место, это неважно. Двигаясь по орбите, ракета потом сама незаметно и постепенно повернёт и придёт куда нужно. Но она это сделает только в том случае, если послать её в путь с заданной скоростью. Пойдёт чуть быстрее — будет поворачивать слишком полого, промажет. Пойдёт чуть медленнее — завернёт круче, чем нужно, тоже промажет.

И в скорости и в направлении нужна невероятная точность. Ошибёшься на самую крошечку, ракета начнёт отклоняться от намеченного пути. Сперва еле заметно, потом всё больше. А когда придёт в район цели, окажется, что все труды пропали даром.