Последний космический шанс

К сожалению, Сергей Переслегин не одинок в своей вере. Попадаются и более радикальные товарищи, которые утверждают, что космическую утопию расчетливо «убили» ненавистники Советского Союза (эти же ненавистники, надо думать, засыпали марсианские каналы и похитили венерианский уран); что будь коммунистические лидеры понастойчивее в достижении своих целей, межпланетные корабли уже бороздили бы космические просторы, а на Марсе зацветали бы яблони.

Увы-увы, но утопия всегда остается утопией, и ниже мы убедимся, что «глупая случайность» (а уж тем паче козни ненавистников) тут совершенно ни при чем.

1.4. Атомная утопия

Как обычно пишутся популярные книги о космонавтике, рассчитанные на любознательных профанов? Примерно так.

В первой главе дается краткое описание устройства Солнечной системы в рамках тех сведений, которыми располагал автор на момент написания. Далее обычно следует рассказ о предыстории идеи космического полета с неизбежным упоминанием космического монгольфьера Эдгара По, лунной пушки Жюля Верна, антигравитационного кейворита Герберта Уэллса и, конечно же, ракетных связок Сирано де Бержерака. Затем идет история открытия Константина Циолковского, который в конце XIX века нашел техническое средство выхода в космос – ракеты на жидком топливе. А в четвертой главе вводится понятие космической скорости – т. е. скорости, до которой нужно разогнать груз, чтобы он улетел за пределы Земли (первая космическая скорость – 7,9 км/с), вышел в межпланетное пространство (вторая космическая скорость – 11,2 км/с), покинул Солнечную систему (третья космическая скорость – от 16,6 км/с до 72,8 км/с в зависимости от направления относительно Земли). Иногда к этому перечню добавляют скорость покидания Галактики (четвертая космическая скорость – около 550 км/с, если стартовать из района Солнца), однако точная величина ее неизвестна, поскольку зависит от множества факторов, которые мы еще не научились учитывать. При этом возникает эффект, который вряд ли замечают сами популяризаторы: читатель начинает думать, что достижения перечисленных скоростей достаточно для космического путешествия. А современный читатель еще и смутно помнит, что на орбиту без особых проблем летают больше пятидесяти лет, на Луну когда-то высаживались американцы, по Марсу бегают планетоходы, а какие-то аппараты улетели за пределы Солнечной системы. То есть в голове складывается четкая картинка: у нас уже есть в наличии транспортные средства, позволяющие «взять» первые три космические скорости, а в четвертой пока и нужды особенной нет. Возникает вопрос: почему же до сих пор наши космонавты «топчутся» на низкой околоземной орбите? Наверное, глупая случайность, а может быть, враги всего советского постарались!

Специалистам правильный ответ был очевиден еще при жизни Константина Циолковского. Очевиден он был и самому основоположнику, хотя он с оптимизмом верил, что потомки найдут решение всех проблем. Для запуска искусственного спутника Земли и впрямь достаточно первой космической скорости – потом этот спутник, отработав заложенный инженерами ресурс, сойдет с орбиты за счет естественного торможения в высших слоях атмосферы и сгорит. Первые космические корабли «Восток» и «Восход» были по сути теми же спутниками (их так и называли «космический корабль-спутник»), то есть их разгоняли до первой космической, а потом сводили с орбиты выдачей тормозящей струи газов в направлении против движения корабля. Но уже следующее поколение кораблей готовилось для полетов к Луне, а значит, они должны были свободно маневрировать на орбите, меняя ее высоту, разгоняться и тормозить, уравнивать свою скорость с орбитальной станцией. И в такой ситуации достижения одной известной скорости (хоть первой, хоть третьей) явно недостаточно, поэтому специалисты оперируют понятием «характеристической» скорости, которая складывается из всех приращений и убавлений скорости космического аппарата в процессе выполнения миссии, и в большинстве случаев эта скорость достигает пугающих величин.

В качестве примера рассмотрим случай полета космического корабля на Луну. При взлете с Земли потребуется развить скорость 11,5 км/с. Для посадки на Луну скорость корабля надо снизить на 2,5 км/с. Для взлета с Луны надо придать кораблю скорость 2,5 км/с. Для возвращения надо погасить скорость на 11,5 км/с. На компенсацию аэродинамических и гравитационных потерь добавим еще 3 км/с, столько же – на маневрирование, необходимый резерв и возможные ошибки пилотирования. В итоге получается, что для лунной экспедиции характеристическая скорость составит 34 км/с. Эту скорость можно снизить до 24–25 км/с, если возвращать корабль не целиком, а только спускаемую капсулу, использующую парашют, но все равно она очень велика. Для полетов к Марсу характеристическая скорость еще выше, даже в идеальном случае будет больше 30 км/с; для Венеры – 35 км/с.

Ракеты Константина Циолковского