ПОЛЕТ НА ВЕНЕРУ, ПОЛЕТ НА МАРС СТУПЕНИ К ЗВЕЗДАМ

В НАСТОЯЩЕЕ время советская межпланетная станция, совершая свой беспримерный космический полет, приближается к Венере, и все человечество с глубоким волнением ожидает новых сведений об этом историческом эксперименте.

Однако человеческая мысль не может удержаться в рамках наших текущих событий, какими бы яркими они ни были. Человеческая мысль, окрыленная несравненными успехами космонавтики наших дней, уже ясно предвидит различные дальнейшие возможности космических исследований.

В частности, очень ярко раскрываются перед мысленным взором картины полета к Марсу, поверхность которого не закрыта, подобно поверхности Венеры, плотным облачным слоем, что облегчит в будущем его изучение.

Жизнь Земли и жизнь земной атмосферы тесно связаны с окружающим нас космосом. Чтобы правильно изучать погоду и точно ее предсказывать, надо учитывать все космические воздействия на атмосферу Земли и сравнивать эту атмосферу с атмосферами других планет. Без этого трудно будет давать точные прогнозы погоды, столь необходимые сейчас для крутого подъема нашей сельскохозяйственной продукции в связи с решениями январского Пленума ЦК КПСС. Поэтому научная фантастика, связанная с межпланетными полетами, приобретает сейчас также и практический интерес.

Достижения советской ракетной техники позволяют сейчас считать реальной задачей изучение таких планет, как Марс и Венера. Это бесспорно и общеизвестно. Однако при более близком подходе к проблеме изучения соседних с нами планет многое приходится подвергать дальнейшему анализу, и здесь остается еще широкая возможность проявления научно-технической фантазии.

Прежде всего следует исходить из того, что первое близкое знакомство с Марсом удобнее всего будет получить при помощи его облета на возможно малом расстоянии со второй марсианской космической скоростью. При этом, по-видимому, потребуется только ничтожная затрата энергии для того, чтобы при приближении к Марсу немного подправить направление и скорость космического полета. Это выполнить существенно легче, чем обеспечить торможение при спуске на поверхность Марса и обратный вылет с Марса на Землю. Плотность атмосферы Марса у его поверхности такова, что она не обеспечивает возможности использования парашютов для плавной посадки. Точнее, парашюты для плавной посадки на Марс должны иметь площадь, примерно в десять раз превосходящую площадь соответствующих земных парашютов.

Поэтому оказалось бы необходимым в заметной степени тормозить космический корабль при помощи реактивного двигателя.

При обратном вылете с Марса на Землю расход ракетного топ – пива был бы несколько меньше, чем на Земле (если производить расчет на единицу веса, полезного груза). Однако все же расход топлива и при этих условиях выходит далеко за пределы современных реальных возможностей.

Но самое главное, пожалуй, состоит совсем в другом. Очевидно, что первое более близкое знакомство с Марсом должно состоять в том, чтобы получить сведения о планете в целом, а не привязывать исследовательскую аппаратуру только к какой либо одной точке Марса, как это произошло бы при посадке на его поверхность. Только после тщательного анализа результатов первого детального обзора планеты с малых расстояний имеет смысл проектировать посадку следующих космических кораблей в тех или иных точках Марса.

При облете Марса к нему удастся приблизиться не более чем на 100 км. Чтобы при таких условиях получить на фотоснимках изображение деталей поверхности, имеющих размер 10 м, в масштабе одного миллиметра, нужно иметь фокусное расстояние, равное 10 м. Достаточную светосилу при таких условиях обеспечит объектив с диаметром более 10 м. Стеклянную или пластмассовую линзу таких размеров изготовить с нужной точностью невозможно. Но даже если бы эта трудность и была преодолена, то оптическая система весила бы сотни тонн, и ее помещение на космическом корабле было бы совершенно нереальным делом.

Поэтому оптическая система должна быть осуществлена на принципе отражательных телескопов. В этом случае роль объектива играет, как известно, вогнутое зеркало. Такое зеркало должно быть изготовлено очень тщательно, и поэтому до сих пор не оказалось возможным создать такие зеркала диаметром более нескольких метров. Одним из препятствий к достижению большей точности является, как известно, действие силы тяжести, которая вызывает деформации зеркала. Поэтому зеркало приходится изготовлять весьма массивным, а это приводит к новым противоречиям.

Приземление космического корабля при его возвращении из полета к Марсу. Корабль идет хвостом вперед и тормозится системой парашютов, выброшенных ив его носового отсека. Корабль освещен системой прожекторов, сосредоточенных около назначенного места приземления. На первом плане справа – точный радиотелескоп, поддерживающий связь с кораблем при его подходе к месту приземления.

В космосе действие сил тяжести весьма незначительно и проявляется в виде так называемых приливных сил (см. статью «Строительство в космосе» в № 10 за 1959 год). Поэтому в космических условиях зеркало оптической системы может быть изготовлено из весьма тонкой синтетической пленки, покрытой тончайшим слоем серебра, золота, платины или другого материала, хорошо отражающего свет. Можно придать зеркалу необходимую форму, сделав его частью огромного пузыря, раздутого давлением находящегося в нем газа. Пузырь может иметь форму линзы, края которой охвачены кольцом из цепи шаров, также изготовленных из тонкой пленки и надутых газом. Одна из половин тонкопленочной линзы может быть сделана прозрачной, а другая оформлена в виде зеркала.

Вся эта система хранится в космическом корабле в компактно сложенном виде. В заранее установленный момент она выбрасывается и автоматически раздувается в вакууме космического пространства. Фотосъемочная часть оптической системы устанавливается в хвостовой части космического корабля, который при фотосъемке поворачивается носом к снимаемому участку поверхности планеты. Поворот осуществляется при помощи небольших вспомогательных реактивных двигателей.

Приливные силы, действующие при облете космическим кораблем любого небесного тела, в частности Марса, будут автоматически удерживать корабль в нужном положении и натягивать тросы, соединяющие тонкопленочную линзу с зеркалом на необходимом расстоянии от космического корабля. На принципе использования тонкопленочных конструкций можно устроить и ряд других систем, присоединенных к космическому кораблю и автоматически раскрывающихся за пределами Земли.

Во-первых, это солнечная электростанция. Она может иметь тонкопленочное вогнутое зеркало, собирающее солнечные лучи на группе мощных преобразователей лучистой энергии в энергию электрического тока. Солнечная электростанция должна автоматически поворачиваться в сторону Солнца. Затем – коротковолновая радиорелейная станция для направленной радиосвязи с Землей. Она должна поворачиваться автоматически в сторону Земли. И, наконец, отражательный телескоп, который можно направлять в различные стороны для предварительного обзора поверхности планеты.

Все эти аппараты взаимно скреплены и висят в пространстве, как звенья цепи, растянутой приливными силами. После облета планеты и перед возвращением на Землю зеркало фотографического устройства и остальная аппаратура отцепляются от космического корабля и сгорают в верхних слоях атмосферы Земли. Сам космический корабль входит в атмосферу Земли и сначала тормозится при помощи соответствующего аэродинамического маневра. С этой целью корабль оформляется в виде гиперзвукового самолета с треугольным крылом. Чтобы обеспечить приземление в точно намеченном месте, дальнейшее торможение осуществляется системой обычных парашютов, выбрасываемых с космического корабля непосредственно перед его приземлением. Дополнительное гашение скорости и управление кораблем при посадке осуществляются с помощью главного реактивного двигателя. С этой целью приземление корабля осуществляется, так сказать, задним ходом.

Приземление является очень важным условием успешности полета, и вот почему. Многочисленные негативы, полученные при облете Марса при помощи очень мощного оптического устройства, о котором говорилось выше, не могут быть переданы на Землю достаточно точно телевизионными средствами. При такой передаче неизбежно будут утрачены наиболее существенные мелкие детали. Только путем приземления можно доставить на Землю в неприкосновенности все полученные в космосе фотодокументы.

Необходимость точного и безопасного приземления космического корабля приближает его к возможности нести на себе также и человека. Поэтому не исключена возможность довольно быстрого развития космических полетов человека на кораблях подобного типа. Конечно, первые полеты будут проведены без человека. Однако только присутствие астронавта на космическом корабле даст возможность приблизиться к Марсу при облете на достаточно малое расстояние, потому что автоматика может не обеспечить всех необходимых исправлений орбиты корабля при подходе к планете.

Так представляется в свете научной фантастики один из возможных вариантов первых полетов с целью детального исследования очередного объекта космической науки – планеты Марс.

На первой обложке журнала показана космическая ракета перед стартом. Рядом с ней виден подъемный механизм, с помощью которого ракета была поставлена вертикально. Около ракеты не видно никаких вспомогательных устройств, потому что вся ее сборка и проверка проходят до установки в вертикальном положении. Только посадка астронавта осуществляется в последний момент, когда ракета уже вполне готова к пуску. Для этого между ракетой и подъемным устройством перекинут легкий трап, видный на рисунке.

Последняя ступень ракеты, являющаяся космическим кораблем, предназначенным для возвращения на Землю, оформлена в виде гиперзвукового самолета с двумя взаимно-перпендикулярными треугольными крыльями клиновидного профиля.

Г. ПОКРОВСКИЙ, профессор

На цветной вкладке: космический корабль проходит над поверхностью Марса. Хорошо видны районы пустынь и звездообразные оазисы. Корабль повернут носом в сторону Марса. Из его хвостовой части выброшена система тонкопленочных надувных конструкций. Эта система состоит из фотографического вогнутого зеркала, имеющего вид парашюта, окруженного кольцом шариков. Далее расположен телескоп. Выше его находится устройство для радиорелейной связи с Землей. Завершается система солнечной электростанцией.