Звездные корабли воображения

В 1896 г. французские фантасты А. Ле Фор и А. Графиньи опубликовали повесть "Вокруг Солнца". К сожалению, комитеты по делам изобретений и открытий не принимают к рассмотрению заявок на изобретения, сделанные на страницах научно-фантастических произведений. Будь она подана, заявка А. Ле Фора и А. Графиньи составлена была бы так: "Способ передвижения корабля в космическом пространстве за счет давления света, отличающийся тем, что с целью увеличения полезной массы и улучшения иных характеристик аппарата движение осуществляют давлением света, источник которого находится на Земле".

Теоретически давление электромагнитного излучения было предсказано Дж. Максвеллом в 1873 г., но первые успешные опыты П. Н. Лебедева, доказавшего, что такое давление существует, были завершены лишь в 1899 г. Фантасты не только предсказали реальное открытие русского физика, но и использовали это открытие — луч света толкает космический корабль. Мощный прожектор установлен на Земле, где нет необходимости экономить граммы конструкции, сам же корабль несет только зеркало и полезный груз.

Плодотворная прогностическая идея не может нв развиваться. После опытов П. Н. Лебедева стало ясно: чтобы заставить двигаться космический корабль, необходимо приложить силу, которую с помощью обычного прожектора не создашь. Как разрешить это противоречие? Прожектор создает давление света на поверхность отражающего зеркала, установленного на корабле. Значит, нужно либо существенно увеличить давление света (создать совершенно новый тип прожектора), либо увеличить поверхность зеркала — давление не изменится, но общая сила тяги возрастет. Русский фантаст А. Красногорский пошел по второму пути. В опубликованной в 1913 г. повести "По волнам эфира" он увеличил поверхность отражающего зеркала до размеров огромного паруса. Более того, автор нашел естественный прожектор, естественный двигатель — Солнце. Если сделать достаточно большой парус-зеркало, давление солнечных лучей позволит кораблю маневрировать и разгоняться и даже двигаться "галсами" против ветра, как это делали на Земле во времена парусного флота.

Удивительно, что эта поэтичная по сути идея не была сразу же подхвачена. Прошло 11 лет, и лишь в 1924 г. Ф. А. Цандер опубликовал первую научную работу о космических солнечных парусниках. Сейчас же существуют разработанные в деталях проекты космических аппаратов с солнечным парусом. Один из таких аппаратов предполагалось в США запустить к комете Галлея. Существует немало модификаций паруса, например "солнечный гироскоп", состоящий из 12 лопастей, каждая из которых имеет длину 7,4 км и ширину 8 м. Такой парус на расстоянии 1 а. е. от Солнца обеспечивает тягу 50 Н. Главная здесь трудность заключается в создании тончайшей и прочной пленки для паруса (ее толщина должна составлять всего 0,0025 мм).

Давление света, кстати, приходится и сейчас учитывать в некоторых космических аппаратах. Спутники Земли, на которых ставят эксперименты по проверке эффектов общей теории относительности, должны быть ограждены от всех космических влияний, кроме одного — поля тяжести. Давление солнечного света в этом случае тоже относится к вредным влияниям, и на спутники ставят специальные двигатели, компенсирующие так называемую парусность.

Однако создание космического парусника — это один способ разрешения противоречия, о котором шла речь выше. Второй способ заключается в конструировании прожектора, способного создавать очень большое давление на поверхность отражателя. Идея прожектора, создающего в небольшом объеме колоссальную плотность лучистой энергии, появилась в фантастике задолго до изобретения лазера ("Война миров" Г. Уэллса, "Гиперболоид инженера Гарина" А. Н. Толстого и др.). Но для движения космических кораблей фантасты эту идею не использовали вплоть до реального создания лазера.

В лазерном луче может быть получена такая большая плотность энергии, что лазер можно использовать либо для того, чтобы переносить тепло, инициирующее ядерную реакцию в двигателе космического корабля, либо для того, чтобы передавать кораблю переносимый фотонами импульс. Использование лазеров в космонавтике — прогностическая идея. В 1971 г. А. Канторовиц предложил использовать мощные наземные лазеры для выведения на орбиту искусственных спутников. Два года спустя группа ученых из ФИАН СССР предложила установить в кормовой части космолета зеркало, на которое и направлять мощный луч лазера с Земли.