Читать книгу "О космосе"

Общий план космических достижений. Мы можем достигнуть завоевания Солнечной системы очень доступной тактикой. Решим сначала легчайшую задачу: устроить эфирное поселение поблизости Земли, в качестве ее спутника, на расстоянии 1–2 тысяч километров от поверхности, вне атмосферы. При этом относительный запас взрывчатого материала вполне доступен, так как не превышает 4–10 (сравнительно с весом ракеты). Если же воспользоваться предварительною скоростью, полученной на самой земной поверхности, то этот запас окажется совсем незначительным (об этом впереди).

Орбита на высоте 1–2 тысяч км

Полеты космических кораблей, спутников и станций проходят на разных орбитах – на разных высотах. Как уже было сказано, космос начинается с высоты 100 километров. В зависимости от расчетного времени существования спутника и его назначения определяется высота орбиты.

Высота до 2000 километров относится к низкой околоземной орбите, нижняя граница которой начинается со 160 километров над уровнем моря. Ниже 160 километров сильно сказывается влияние атмосферы. Главный «космический дом» космонавтов – МКС – имеет орбиту на высоте порядка 300–400 километров. Выше 2000 километров летают научно-исследовательские спутники и спутники системы глобального позиционирования (GPS), их орбита составляет 20 350 километров с периодом обращения вокруг Земли 12 часов. Выше – геосинхронные орбиты, которые находятся на высоте (над уровнем моря) 35 786 километров. Период обращения спутников на таких орбитах равен звездным суткам (23 часа 56 минут 4,1 секунды). Частным случаем геосинхронной орбиты является геостационарная орбита – круговая и лежащая в плоскости земного экватора (0° широты). Спутник, движущийся по ней, фактически оказывается «висящим» над одной и той же точкой Земли, поэтому спутниковая антенна, однажды направленная на него, не будет требовать дальнейшего наведения.

Поселившись тут устойчиво и общественно, получив надежную и безопасную базу, освоившись хорошо с жизнью в эфире (в материальной пустоте), мы уже более легким путем будем изменять свою скорость, удаляться от Земли и Солнца, вообще, разгуливать, где нам понравится. Дело в том, что в состоянии спутника Земли или Солнца мы можем употреблять самые малые силы для увеличения, уменьшения и всякого изменения своей скорости, а стало быть, и нашего космического положения. Энергии же кругом великое изобилие, в виде никогда не погасающего, непрерывного и девственного лучеиспускания Солнца. Точкой опоры или опорным материалом могут служить отрицательные и в особенности положительные (атомы гелия) электроны, заимствованные от солнечного излучения. Этой энергии сколько угодно, и уловлять ее нетрудно в огромном количестве протянутыми далеко от ракеты проводниками или иными неизвестными средствами. Можно воспользоваться и давлением света, направив его отражателями по надобности. В самом деле, килограмм вещества с поверхностью в один квадратный метр в течение года получает от солнечного света приращение скорости, большее 200 метров в секунду. Вследствие отсутствия тяжести (кажущееся, конечно, или относительное) здесь как раз можно устраивать огромные легкие зеркала, дающие возможность приобретать гораздо бÓльшие прибавочные скорости и, таким образом, теряя их (на счет их же), «бесплатно» путешествовать по всей Солнечной системе.

Использование энергии Солнца

На Земле люди научились использовать солнечную энергию в своих целях. Так почему не делать этого в космосе, где этой энергии больше? К тому же очень притягательна идея использовать эту энергию для движения космического корабля, чтобы не тратить столь дефицитное топливо.

Как известно, электрическую энергию для работы оборудования спутников и космических станций получают с помощью солнечных батарей – специальных панелей-фотоэлементов из полупроводниковых материалов, при освещении которых солнечным светом возникает внутренний фотоэффект и производится электрический ток, поступающий к системе электроснабжения космического корабля или станции. Но солнечные батареи, как преобразователь энергии Солнца, работают только на небольшом (в масштабах космоса) расстоянии от Солнца, так как поток солнечной энергии обратно пропорционален квадрату расстояния от него и, например, на орбите Марса мощность солнечных батарей вдвое меньше, чем на Земле.

Помимо преобразования потока излучения от Солнца в электрическую энергию, можно, опираясь на так называемый солнечный ветер (поток ионизированных частиц (в основном гелиево-водородной плазмы) в окружающее космическое пространство), применять солнечный парус – приспособление, использующее давление солнечного излучения на зеркальную поверхность. Это вполне реально в наши дни, например, в 2019 году американский частный спутник LightSail‐2 при помощи только солнечного паруса смог изменить свою орбиту.

Еще одна разработка – это электрический парус, который использует в качестве источника тяги импульс ионов солнечного ветра.

Использование энергии Солнца возможно только в пределах Солнечной системы, но даже при полетах на ее окраины энергии будет очень мало для придания движения космическому кораблю, не говоря уже о полетах к другим звездным системам.

Так мы можем добраться до астероидов, маленьких планеток, спуск на которые, по малой на них тяжести, не представляет трудности. Достигнув этих крохотных небесных тел (от 400 до 10 и менее километров в диаметре), мы получим обилие опорного и строительного материала для космических путешествий и ведения эфирного хозяйства. Отсюда для нас откроется путь не только ко всем планетам нашей системы, но и путь к другим солнцам.

Освоение астероидов

Освоение полезных ископаемых на астероидах – идея, разработкой которой занимаются ряд ученых. Но ее реализация сопряжена с рядом проблем, которые либо пока не удается решить, либо их решение настолько дорогостоящее, что делает неэффективным весь проект.

Астероиды можно перемещать в пространстве, в этом ничего фантастического нет. Главное – правильно рассчитать орбиты и гравитационные влияния планет и Солнца.

Как базы для покорения космического пространства астероиды пока не рассматривают. Пока ученых интересуют только полезные ископаемые, в первую очередь редкие металлы и, возможно, соединения химических элементов, которые в земных условиях получить не представляется возможным.

Мы уже говорили о том, что возможен спуск на Землю без затраты вещества и энергии. Устройство первого хозяйства поблизости Земли нуждается в постоянной земной помощи. Сразу на ноги самостоятельно оно стать не может. Поэтому необходимы постоянные сношения с планетой. От нее придется получать машины, материалы, разные сооружения, продукты питания, людей. Неизбежен и частый обмен работников, в виду необычности среды.

Для возвращения на Землю нет надобности прибегать к контрвзрыванию и, таким образом, тратить запасы вещества и энергии. Если, поблизости атмосферы, слабым обратным взрыванием еще более подойдем к ней и, наконец, заденем за ее края, то сейчас же будем от сопротивления воздуха терять скорость и по спирали спускаться к Земле. Собственно, скорость сначала, от падения, будет увеличиваться, потом же, при вступлении в более плотную часть атмосферы, она начнет уменьшаться. Когда она сделается недостаточной, чтобы одной центробежной силой уравновешивать силу тяжести, то, наклонив продольную ось снаряда, начинают планировать. Можно еще увеличить скорость, увеличив наклон ракеты вниз и прибавляя через падение быстроту. Одним словом, мы поступаем с ракетой, как с аэропланом, у которого остановлен мотор. Как тут, так и там надо приноровить момент потери большей части скорости к моменту касания суши или воды. Терять громадную скорость ракеты на высотах совершенно безопасно ввиду чрезвычайной поразительной разреженности там воздуха. Можно даже потерять почти всю скорость, обернувшись много раз кругом земли: оставить только 200–300 метров в секунду (смотря по плотности окружающей среды), а затем поступать, как с самолетом. Но все же, если у ракеты нет добавочных планов, приземление совершается при гораздо большей скорости, чем у аэроплана, и потому оно рискованнее. Его хорошо делать не на суше, а на воде.

Из сказанного видим, что небесный корабль должен иметь и некоторые черты самолета.

Сходство космического корабля с самолетом

Идея о космическом корабле, подобном самолету (ракетоплан), была реализована. С 1969 года США активно использовали свои ракетопланы проекта «Спейс шаттл» для полетов в космос. Удобно иметь космический корабль, который возвращается из космоса на Землю, как самолет, т. е. с минимальными потерями. Но у такого корабля имеется ряд недостатков, которые в последствии стали причиной для закрытия программы «Спейс шаттл». Ключевыми проблемами были безопасность и стоимость. В части безопасности одноразовые системы типа отечественного «Союза» оказались лучше за счет самой конструкции (сам корабль с космонавтами находится сверху и защищен снизу теплозащитой спускаемого аппарата) и наличия системы аварийного спасения (САС), которая располагается на мачте над кораблем (шпиль ракеты с миниатюрными двигателями)[28]28
  Железняков А. Секреты американской космонавтики. М.: Эксмо, 2011.


[Закрыть]. Касательно стоимости: средняя стоимость запуска шаттла составляет 1,4 млрд долларов, в то время как запуск «Союза» – порядка 70 млн долларов.

Советский Союз тоже разрабатывал программу многоразового ракетоплана, аналога «Спейс шаттл», это было вызвано рядом причин в том числе и военных (предполагалось, что США с помощью шаттлов могут сбросить на СССР оружие массового поражения). Отечественная программа называлась «Энергия-Буран». По техническим характеристикам она была лучше американской. Но, к сожалению, программа создания отечественного ракетоплана попала в период перестройки, что оказалось фатальным. Отечественный ракетоплан проекта «Энергия-Буран» совершил свой единственный полет 15 ноября 1988 года в полностью автоматическом режиме. Из-за распада СССР проект был закрыт, и многие высокотехнологичные разработки, созданные именно для него, оказались не нужны или забыты.

Американская программа «Спейс шаттл» закрыта в 2011 году из-за ряда проблем, которые так и не были решены за годы эксплуатации ракетопланов.

Каковы же условия жизни в эфирe? В ракете долго существовать невозможно: запасы кислорода для дыхания и пища должны скоро выйти, продукты же дыхания и пищеварения загрязнят воздух. Нужны особые жилища – безопасные, светлые, с желаемой температурой, с возобновляющимся кислородом, с постоянным притоком пищи, с удобствами для жизни и работы.

Эти жилища и все принадлежности для них должны доставляться ракетами с Земли в сложенном (компактном) виде, раскладываться и собираться в эфире по прибытии на место, Жилище должно быть непроницаемо для газов и паров и проницаемо для света.

Его материалы: никелированная сталь, простое и кварцевое стекло. Обитель состоит из многих отделений, изолированных друг от друга и сообщающихся только плотно закрывающимися дверями. Если какой-либо отсек будет пробит или окажется проницаемым для газов, то можно сейчас же спастись в другом, а испорченный исправить. Малейшая утечка скажется уменьшением давления и показанием чувствительного манометра. Тогда же можно принять меры к уничтожению проницаемости. Таким образом, безопасность жизни в пустоте можно довести до 100 %.

Международная космическая станция (МКС) – это большая космическая лаборатория, на которой проводятся научные эксперименты, охватывающие все области научных знаний. Конечно же, значительная часть этих исследований направлена на осуществление межпланетных полетов человека, на покорение Солнечной системы.

МКС обеспечена всем необходимым для длительного пребывания человека – это и вода, и воздух, и питание. Запасы продуктов питания постоянно пополняются транспортными кораблями с Земли, а вот воздух и вода циркулируют внутри станции: вода из воздуха и канализации проходит очистку и поступает снова в систему водоснабжения. Конечно же, невозможно собрать всю воду, поэтому периодически воду привозят на транспортных кораблях. С воздухом происходит так же: специальные блоки поглощают углекислый газ и выделяют кислород, тем самым поддерживая внутри станции свежий воздух.

Около одной трети поверхности жилища открыто для лучей солнечного света. Они проникают во все отделения благодаря прозрачности перегородок.

Вся поверхность жилища покрыта двойным слоем тонких подвижных ставней, как черепицей или крупной чешуей. Если не освещенная солнцем часть здания покрыта блестящими ставнями, а прозрачная открыта для солнечных лучей, то получается наивысшая температура, достигающая 150° Цельсия. Если же, наоборот, непрозрачная покрыта выдвинутым черным слоем, а прозрачная – блестящей, как серебро, поверхностью, то получается низшая температура, достигающая вдали от Земли 250° холода. Поблизости же планеты температура не может понизиться более, чем на 100–150° ниже нуля, так как Земля согревает. Комбинируя, или сочетая, блестящую чешую (панцирь) с черной, в том или другом количественном отношении, получим любую степень тепла: для взрослых, детей, растений, бань, прачечных, для дезинфекции, промышленных целей и т. п.

Вот примерное устройство теплового приспособления, дающего разнообразную температуру, хотя и не крайние возможные пределы тепла. Непрозрачная часть жилища снаружи черная. На небольшом расстоянии от нее находится вторая, блестящая с обеих сторон чешуя. Ее части могут вращаться и становиться нормально к поверхности, как иглы ежа. Тогда получается низшая температура. Когда же эта броня закрывает черную поверхность, то получается высшая степень тепла. Такая же чешуя может быть и на прозрачной части жилища. Тогда можно получить более низкую температуру. В зависимости от назначения эфирных камер, их устройство может быть очень разнообразно. Так, напр., блестящая чешуя может надвигаться одна на другую в несколько слоев и открывать, более или менее, черную поверхность жилища, давая желаемую степень теплоты.

Оболочка жилища

Оболочка космических кораблей и МКС должна выдерживать большие перепады температуры, защищать космонавтов и приборы от воздействия высокой радиации, высоких и низких температур, также немаловажным является защита от разного мусора и метеоров, которые даже при маленьких размерах на высокой скорости могут натворить больших бед, например, стать причиной разгерметизации корабля.

Космические корабли делают из металлов (в основном алюминий, титан, медь и их сплавы), используют специальную теплоизоляцию.

Предложения Циолковского о применении своеобразных жалюзи для регулировки температуры и света технически сложны в исполнении и эксплуатации, сейчас для регулировки температуры используются другие средства. На МКС и космических кораблях имеется специализированная система, которая обеспечивает оптимальные условия для работы космонавтов.

Освещение на МКС только искусственное. Во-первых, естественный свет от Солнца будет только с одной стороны и непостоянным из-за вращения станции вокруг Земли (примерно 16 витков вокруг планеты за сутки). Во-вторых, на МКС, да и в космических кораблях почти нет иллюминаторов. Их наличие усложнило бы конструкцию корабля (иллюминатор на космическом корабле – это не просто стекло, а сложная конструкция, которая должна выдерживать разность давлений и температур) и сделало его менее прочным и менее стойким к излучениям и перепадам температур.

Первое время будут простейшие дома, пригодные как для людей, так и для растений. Они заполнены кислородом плотности в одну пятую атмосферы, небольшими количествами углекислого газа, азота и паров воды. Тут же находится немного плодородной и влажной почвы. Она, освещенная солнцем и засеянная, может давать богатые питательными веществами корнеплодные и другие растения. Люди будут портить воздух и поедать плоды, а растения будут очищать воздух и производить плоды. Человек будет возвращать в полной мере то, что он похитил от растений, в виде удобрений для почвы и воздуха. При этом невозможно обойтись без работы разного рода бактерий.

А чем дышать в космосе?

Циолковский предлагает самый очевидный вариант решения вопроса дыхания в космосе: взять с собой растения, которые, помимо кислорода, дадут нам пищу. Но не все так просто. Растения поглощают углекислый газ и вырабатывают кислород, но на эти процессы влияет и освещенность, и температура, и влажность, и, конечно, вид растения. Поэтому только на них в части производства кислорода опираться никак нельзя. В современных космических кораблях и на МКС за газовым составом воздуха, его влажностью и чистотой следит целая система, которая очищает воздух, пропуская его через фильтры, осушает его и за счет химических реакций уменьшает содержание углекислого газа, а при необходимости добавляет кислород.

Кстати, в США для дыхания космонавтов в космических кораблях используют чистый кислород, а в отечественных космических кораблях, в том числе на МКС, – обычный воздух.

Еще один нюанс касательно дыхания в условиях космоса и невесомости: разные газы имеют разную плотность. Так, выдыхаемый нами углекислый газ тяжелее воздуха и поэтому «падает» вниз, а в космосе, в условиях невесомости, он скапливается вокруг головы космонавта, что опасно для жизни. Для того чтобы космонавты не потеряли сознание от большого количества углекислого газа вокруг себя, в космических кораблях и на МКС постоянно работают вентиляторы и системы вентиляции и кондиционирования, которые сдувают углекислый газ от космонавтов и дают приток свежему воздуху, обогащенному кислородом.

Выращивание растений в космосе – задача нелегкая. Невесомость – главное препятствие для привычного растениеводства. Из-за отсутствия тяжести растения не будут закрепляться корнями в земле, да и сама земля будет летать отдельными комками по кораблю, а обычный полив растений невозможен, т. к. вода не сможет проникать в почву к корням. В «Альбоме космических путешествий» (1933 год) Константин Эдуардович нарисовал космическую оранжерею, которая, по его представлениям, должна быть в форме конуса с прозрачным для солнечных лучей основанием, а на образующей поверхности расположены растения в земле. Таким образом, по представлению ученого, солнечный свет будет в достаточном количестве поступать растениям. Такая коническая оранжерея Циолковского должна вращаться для создания гравитации (об этом в следующем комментарии). Реальность оказалась не так проста. Эксперименты по выращиванию в невесомости растений были в целом успешны, но не все растения зацветали, а без цветения невозможно получить плоды и семена. Впоследствии были разработаны специальные научные оранжереи, в которых удалось вырастить от семени до полноценного цветущего растения, которое дало плоды. Но такие оранжереи малы и не могут обеспечить кислородом и пищей экипаж. Поэтому космические оранжереи проекта Константина Эдуардовича – это пока будущее.

Совершенно тот же оборот между животными и растениями мы видим на земном шаре. Он также изолирован от других небесных тел, как и наша ракета-жилище.

Человеку дает пища 3 000 больших калорий в сутки. Столько же дает тепла полкилогр. угля или кг муки, или 3 кг картофеля, или 2 кг мяса. Квадратный метр поверхности, освещенной нормальными лучами Солнца, в пустоте, на расстоянии Земли (от светила), получает в сутки 43 000 калорий, что соответствует 10 кг муки, или 43 кг картофеля (также банана), или 30 кг мяса.

Значит, теоретически, окно в 1 кв. м, освещенное нормальными к нему лучами Солнца, дает человеку в 14 раз больше энергии, чем нужно для жизни в суровом климате. Некоторые растения используют до 10 % солнечной энергии (таков кактус Бербанка), другие до 5 % (банан и корнеплодные). Таким образом, для существования человека, т. е. для получения необходимых ему кислорода и пищи, достаточно 1 кв. метра солнечных лучей, при условии утилизации энергии Солнца в 1∕14, или в 7 %. Выходит, что для насущных потребностей одного сильного человека довольно жилища с окном в 1 кв. м и подходящими растениями. Но растения еще можно культивировать отбором и искусственным оплодотворением. Возможно, что они со временем будут давать, при идеальных эфирных условиях, не 5 и не 10 %, a 50 % и более. Но и современные растения, при некотором выборе, могут уже удовлетворить нас.

Растениям в наших жилищах может быть очень хорошо. Так, температура самая для них благоприятная, количество углекислого газа может быть доведено без вреда для человека до 1 %, т. е. его будет в 30 раз больше, чем на Земле, влажность – любая, удобрение – полное и подходящее, свет желаемого напряжения и состава лучей (к чему могут послужить стекла разных цветов и свойств), полное уничтожение всяких вредителей, сорных трав и посторонних культур путем предварительного очищения почвы повышением температуры.

Однако далеко не совпадают между собой потребности разных растений и человека. Для каждого существа нужна особая, наиболее подходящая для него среда. Так это и будет со временем в эфире: для одних растений такое-то помещение, с такою-то почвою, атмосферою, влагою светом и температурою, для других, иное, для человека еще более отличающееся. И для разных рас, возрастов, темпераментов жилища не однообразны.

На первое время можно довольствоваться сожительством (симбиоз) растений с человеком.

Тяжести не будут ощущать ни растения, ни люди. И для тех и для других это может быть очень выгодно. Растениям не нужны будут толстые стволы и ветки, которые нередко ломаются от обилия плодов и составляют бесполезный балласт деревьев, кустарников и даже трав. Тяжесть же мешает и поднятию соков. Маленькая тяжесть все-таки может быть полезна растениям: для удержания почвы и воды в одном месте и вообще для порядка. Но ее легко получить слабым вращением жилища или оранжерей. Как для растений, так и для людей она почти не будет заметна: стволы не будут гнуться, и люди будут по-прежнему свободно совершать полеты во всех направлениях, двигаясь по инерции куда надо. Величина искусственной тяжести будет зависеть от угловой скорости и радиуса вращения. Примерно она может быть в 1000 раз менее земной, хотя ничто не мешает нам сделать ее и в 1000 раз более земной. На вращение оранжереи или дома не нужно никакого расхода сил. Предметы вращаются сами собой, по инерции, если раз приведены в движение. Последнее вечно, как вращение планеты.

Желаемая температура даст человеку возможность обходиться без одежды и обуви. Обилие тепла ограничит и потребность пищи.

Дезинфекция уничтожит все заразные болезни и всех вредителей, и врагов растений и человека. Отсутствие тяжести освобождает людей от постелей, кресел, столов, экипажей и сил для движения. В самом деле, довольно толчка, чтобы двигаться вечно по инерции.

Работы всякого рода тут удобнее производить, чем на Земле. Во-первых, потому, что сооружения могут быть неограниченно велики при самом слабом материале тяжесть все равно их не разрушит, так как ее тут нет. Во-вторых, человек здесь в состоянии работать при всяком положении, закрепив только ноги или другую часть тела – ни отвесных, ни горизонтальных линий тут нет. Нет ни верха, ни низа. Упасть никуда нельзя. Никакие, даже самые массивные предметы, задавить работника не могут, так как они никуда не падают, даже без всякой опоры. Все составные части тела, как бы они велики ни были, не давят друг на друга. Перемещаются все вещи при малейшем усилии, независимо от их массы и размера, нужна только единовременная затрата, пропорциональная массе предмета и квадрату его скорости: затем уже тела двигаются без остановки. Остановка же может возвратить потраченную на первоначальное движение работу. Так что транспорт буквально ничего не стоит.

Отсутствие тяжести (невесомость)

Невесомость – состояние, которое всегда ассоциируется с косомсом и космическим полетом. Циолковский совершенно точно описывает ее и нахождение человека в невесомости (нет пола и потолка, можно принимать положение, удобное для работы, нет тяжести, только инерция). Но отсутствие силы притяжения все-таки становится проблемой, с которой научились справляться. Организм человека должен при попадании в условия невесомости привыкать и перестраиваться. Из-за отсутствия силы тяжести кровеносная система космонавтов подвергается нагрузке, нарушается нормальный кровоток. Также в отсутствие гравитации происходит атрофия мышц нижних конечностей и отток жидкостей от них. Вообще, жидкости в организме распределяются непривычно. Чтобы сохранить мышечную функцию в условиях невесомости, космонавтам приходится по несколько часов в день заниматься на специализированных тренажерах, дающих необходимую нагрузку на основные группы мышц, чтобы они «окончательно не расслабились». Также регулярно приходится использовать специализированные комбинезоны, которые стимулируют кровоток. Помимо кровоснабжения, страдает система координации человека в пространстве – вестибулярный аппарат. Из-за отсутствия гравитации, пола и потолка первое время космонавты в космосе испытывают головокружение и другие неприятные ощущения, связанные с отсутствием силы тяжести.

Мышечная атрофия из-за невесомости при длительном космическом полете является еще одним препятствием на пути покорения других планет. Космонавты после многолетнего полета не смогут нормально передвигаться.

В бытовых вещах невесомость тоже устанавливает свои требования. Особое обращение с жидкостями и сыпучими материалами и привычные на земле процедуры в космосе превращаются в целую операцию с применением специальных средств. Например, из-за того, что жидкость не стекает вниз и «прилипает» к поверхностям из-за поверхностного натяжения, помыть руки или умыться не получится. Чтобы это сделать, пользуются влажными полотенцами. А разлитая жидкость может представлять опасность для электроники и самих космонавтов.

Сон космонавтов тоже не такой, как на Земле. Приходится закреплять себя в специальном спальном мешке, чтобы не улететь. Да и работа хоть и может проводиться в любом положении, все-таки требует аккуратности, особенно при выходе в открытый космос. Там космонавты зацепляются тросами за специальные поручни и площадки, чтобы не улететь от корабля. Инструмент, которым работают в открытом космосе, тоже требует внимательного обращения и должен быть пристегнут специальным ремнем.

Все предметы в невесомости подвижны, из-за чего нужно постоянно следить за ними и закреплять с помощью липучек и резинок на поверхностях.

Невесомость – это не только благо, как считал Циолковский, но и большая проблема, и было бы неплохо создать искусственную гравитацию на космическом корабле или станции для воспроизведения привычных условий жизни.

На сегодня можно рассмотреть три способа создания искусственной гравитации[29]29
  Иваненко Д.Д., Сарданашвили Г.А. Гравитация. 3‐е изд. М.: УРСС, 2008. 200 с.


[Закрыть]. Первый, описанный Циолковским, предполагает использовать центробежную силу. При придании космическому кораблю вращения возникнет центробежная сила, которая будет действовать подобно силе тяжести. Но есть несколько но. Чем меньше корабль, тем быстрее нужно будет ему вращаться, а это приведет к тому, что на голову космонавта центробежная сила будет действовать сильнее, чем на ноги, также при движении во вращающемся корабле будет возникать эффект Кориолиса (тело, двигающееся во вращающейся системе от центра вращения вдоль радиуса, отклоняется в противоположную сторону от направления вращения). Соответственно, для снижения такого неприятного эффекта корабль должен быть очень большим, в форме колеса, которое будет вращаться со скоростью не более двух оборотов в минуту (проект такой космической станции называется «Стэнфордский тор»). Он представляет собой тор (простыми словами – бублик) диаметром около 2 километров и вращается вокруг своей оси, создавая на кольце искусственную гравитацию. Как мы понимаем, такая конструкция будет очень дорогостоящей, ее постройка займет много времени и будет крайне сложной.

Следующий способ предполагает движение с постоянным ускорением и торможением. На одной половине пути космический корабль разгоняется, а затем, развернувшись, тормозит. Таким образом создастся сила тяжести. Такой способ пригоден для межпланетных перелетов, но требует большого запаса топлива, чтобы совершать длительный разгон.

Всякий объект во Вселенной обладает гравитационным полем. Чем больше объект, тем сильнее это поле. Так, в очень большом космическом корабле космонавты будут внутри его гравитационного поля. Размеры такого корабля должны быть колоссальными. Действительно, проще и экономичнее «оседлать» какой-нибудь крупный астероид, как пишет Константин Эдуардович.

Но не надо забывать, что явления инерции (или косности) остаются и тут в такой же степени, как и на Земле; удары так же сильны, как на планете, в среде тяжести. Ковка успешна. Попав между двумя различно (или несогласно) движущимися твердыми массами, мы можем быть раздавлены – при их значительной величине или большой скорости. Также успешно действуют всякого рода прессы, рычаги, дробилки, молоты и все другие машины, если действие их не основано или не зависит от силы тяжести.

Нет борьбы с погодой, со слякотью, холодом, тума– ном, ливнем, сыростью, ветром, ураганами, тьмою, жаром и т. п. Нет борьбы с животными и растениями. Для работы вне искусственной среды, т. е. вне жилища, нельзя быть голым (пока человек не приспособится для жизни в пустоте, что не может совершиться скоро и что должно радикально преобразовать его тело). В эфире, в пустоте работники и гуляющие должны облекаться в особые предохранительные одежды, вроде водолазных одежд (скафандры). Они, как и закрытые жилища, дают кислород и поглощают продукты человеческих выделений. Это упрощенное подобие тесных жилищ, непосредственно примыкающих к телу. Разница только в том, что кислород тут не растения дают, а он запасается заранее и выделяется понемногу, как в усовершенствованных водалазных костюмах. Особые стекла предохраняют от губительного действия солнечных лучей. Эти одежды непроницаемы для газов, обладают достаточною гибкостью и крепостью, чтобы выдерживать давление газов и не стеснять движения членов. Органические выделения поглощаются, влажность внутри одежды регулируется. Окраска одежды должна соответствовать желаемой температуре. В одной одежде холодно, а в другой жарко. Можно испечься в одном облачении и замерзнуть в другом. Поверхность скафандра может быть броневая сдвижная, как жилище. Тогда температуру можно менять по желанию.

Скафандр

Скафандры нужны для выполнения работ в открытом космосе, а также во время взлета и посадки, а также стыковки и расстыковки. Для этого используются разные скафандры: тяжелый автономный для работы в открытом космосе и легкий для полета.

Современный скафандр для выхода в отрытый космос практически полностью соответствует описанию, которое дал Циолковский. По сути, это маленький космический корабль для одного человека. Скафандр герметичен, в нем есть система жизнеобеспечения, которая регулирует давление воздуха, его циркуляцию и состав, следит за температурой чтобы космонавту не было холодно и жарко, также в скафандре имеется система радиосвязи для общения (звук в космосе не распространяется). Современный скафандр – это многослойный костюм, который защищает человека от холода и жары, излучений солнца, способен выдержать большую разность давлений.

Внутри жилищ работы производятся, как на Земле, только гораздо удобнее, так как не связывает тяжесть и ее направление, не стесняет одежда, обувь, холод, жар и обычная земная грязь одежды.