Книга Искусственный спутник Земли - Феликс Юрьевич Зигель

Есть одна трудность, с которой придется считаться. Масса спутника очень мала в сравнении с массой Земли. Поэтому и его вращение будет гораздо менее устойчивым, чем вращение Земли. Значит, наведя со спутника телескоп на какую-нибудь звезду, мы не будем уверены, что последняя останется все время в одной и той же точке поля зрения. Обычный часовой механизм здесь не поможет. Для земных телескопов достаточно, чтобы такой механизм вращал телескоп вокруг одной так называемой «полярной» оси. На спутнике его осевое вращение сильно осложняется другими движениями. Ведь даже перемещение людей внутри спутника заметно отзовется на положение оси его вращения, не говоря уже о других более существенных причинах.

Значит, наблюдая звезду в телескоп, «заатмосферный» астроном увидит прыгающую в поле зрения яркую точку. Заставить звезду «остановиться» может только соответствующее «следящее» устройство. Принцип его действия таков.

Луч от звезды падает на фотоэлемент, соединенный с механизмами, которые могут вращать телескоп вокруг любой из осей. Если телескоп слегка сместится, и, следовательно, луч звезды изменит свое направление относительно фотоэлемента, последний немедленно среагирует и с помощью механизмов вернет телескоп в исходное положение. Так, вероятно, будут устроены телескопы заатмосферной обсерватории.

Впрочем, сложность установки вполне окупится возможностью применять при наблюдениях любые, сколь угодно большие увеличения.

Вот пример. При увеличении в 10 000 раз мы могли бы со спутника увидеть в телескоп на Луне предмет поперечником всего в 12 метров. Даже на Марсе нам стали бы доступны детали поверхности, имеющие размеры около 1,5 км. А ведь с прогрессом телескопической техники вполне мыслимо применение и значительно бóльших увеличений.

Все главнейшие разделы современной астрофизики (астрофотография, астрофотометрия, астроспектроскопия) получат с помощью спутников Земли дальнейшее развитие.

Бóльшая видимая яркость небесных тел позволит сфотографировать такие далекие звездные системы, которые современным земным телескопам вовсе недоступны. Радиус изученной нами части вселенной будет увеличен.

Особенно много открытий будет сделано в области астроспектроскопии. Астрономы изучат весь спектр излучений от гамма-лучей до наиболее длинных радиоволн. Как много нового мы узнаем о составе небесных тел, их свечении, источниках звездной энергии и других вопросах, волнующих современных ученых.

Весьма возможно, что будут открыты и какие-нибудь новые излучения, о существование которых мы и не подозреваем.

Всего четверть века тому назад зародилась новая отрасль естествознания — радиоастрономия. Установлено, что источниками радиоволн, приходящих к нам из космоса, являются разнообразные небесные тела — начиная от Луны и кончая далекими звездными системами — галактиками. В одних случаях испускание радиоволн вызвано просто некоторой нагретостью тела — таково, например, радиоизлучение Луны. В других случаях космические радиоволны вызваны, например, грандиозными катастрофами — столкновениями галактик.

Скоро радиотелескопы станут принадлежностью каждой земной обсерватории. Принцип их действия достаточно прост.

Огромное вогнутое металлическое зеркало (в ряде случаев оно состоит из отдельных проволок) собирает в своем фокусе космические радиоволны. Здесь, в фокусе, помещают «приемный диполь», похожий на обычную антенну. Ток, возбужденный радиоволнами в диполе, идет на приемную радиостанцию и здесь исследуется.

На спутнике непременно установят радиотелескопы. Если на Земле крупнейшие из существующих радиотелескопов имеют поперечник зеркала в десятки метров, то на заатмосферной станции можно будет установить и еще бóльшие инструменты.

Рис. 29. Один из вариантов заатмосферной астрономической обсерватории.

На Земле развитию радиоастрономии мешает непрозрачность атмосферы к радиоволнам с длиной волны, большей 30 метров. На спутнике эта помеха отпадет и все радиоизлучение небесных тел будет изучаться беспрепятственно.

Сейчас даже трудно себе представить, какие удивительные открытия будут сделаны в области радиоастрономии.

Со спутника можно в любое время и без каких-либо сложных приспособлений наблюдать солнечную корону и протуберанцы. Так как состояние этих образований отзывается на погоде, радиосвязи и других земных явлениях, регулярные наблюдения Солнца со спутника приобретут большое практическое значение.

Для того, чтобы работа заатмосферной обсерватории приносила максимальную пользу, надо точно знать момент наблюдения и положение спутника в пространстве. Первое легче всего осуществить, сверяя часы на спутнике с радиосигналами точного времени, которые будут передаваться с Земли. Что касается положения спутника в пространстве, то его определят специальные радиолокаторы.

Какими фантастически-смелыми кажутся сейчас проекты внеземных научных лабораторий! Как заманчива программа их работ!

Невозможное сегодня, станет возможным в недалеком будущем. Придет время, и вокруг Земли возникнут многочисленные лаборатории первого Космического института.

Штурм Луны

Создание искусственных спутников будет только первым шагом на пути человека в космос. Следующая ближайшая задача — полет на Луну и высадка на ее поверхность. Трудности такого перелета колоссальны. Луной удастся овладеть только после длительного и тщательно продуманного «штурма».

Как и при всяком штурме надо сначала сосредоточить, скопить необходимые силы. В данном случае это значит — превратить спутники Земли в топливные базы для «лунных» ракет. Перевозкой топлива с Земли на спутники займутся специальные транспортные ракеты. Вероятно, для хранения топлива придется соорудить особые спутники с огромными топливными баками, «вокзалами» для прибывающих ракет и помещениями для обслуживающего персонала.

Топливо запасено. Теперь можно приступить ко второму этапу штурма — разведочным полетам на Луну. Уже давно выдвигался проект посылки на Луну ракеты, головная часть которой была бы начинена сильновзрывчатым веществом. При ударе ракеты о лунную поверхность произойдет взрыв, разбрасывающий вокруг порошок магния или другого сильно отражающего свет вещества. Астрономы, зная в каком месте Луны должна упасть ракета, увидят появившееся на темном фоне лунного «моря» светлое пятно — остаток взорвавшейся ракеты.

Конечно, если такой проект осуществят, он будет лишь первым демонстративным выстрелом по «неприятелю». Гораздо продуктивнее разведочные полеты автоматических ракет.

В первой главе мы говорили о том, что одной из возможных орбит спутника Земли может быть орбита, охватывающая как Землю, так и Луну (рис. 6). Представьте себе, что с обычного «кругового» спутника Земли будет отправлена по указанной орбите разведочная радиоуправляемая ракета. На ней могут быть помещены фото- и киноаппараты, радиостанция, приборы для радиоуправления, а также телевизионный передатчик.

Когда ракета подлетит к Луне и начнет облет ее невидимой половины, станут действовать съемочные аппараты и телевизионный передатчик. Будут получены снимки Луны с такого близкого расстояния, при котором удастся рассмотреть мельчайшие детали ее поверхности. Одновременно на экранах земных телевизоров зрители увидят Луну так, как если бы они сами очутились на ракете.

Такие полеты повторятся многократно. Они позволят отыскать районы Луны, где высадка на ее поверхность особенно удобна.

Но вот начинается следующий этап штурма Луны. По проекту советского ученого Ю. С. Хлебцевича он мыслится следующим образом.

На Луну посылается радиоуправляемая ракета. Внутри ракеты заключена подвижная научная лаборатория, внешне напоминающая