Текст книги "Красная луна. Советское покорение космоса"

В следующем столетии, чтобы проиллюстрировать свои астрономические открытия и популяризировать научные знания, Иоганн Кеплер использовал необычный прием, описав полет на Луну сына исландской ведьмы – аватара блестящего немецкого ученого, который добрался до Луны благодаря сатанинскому ремеслу матери. Почти одновременно с этой историей, опрометчиво написанной в то время, когда Катарина, мать Кеплера, ожидала препровождения в тюрьму по обвинению в колдовстве, появился роман Сирано де Бержерака, либертина, прославленного пером Эдмона Ростана. Главный герой рассказывает, что он попытался подняться к Луне с помощью склянок, наполненных росой, которая, как известно, испаряется, притягиваемая солнечными лучами. Наконец, ему удалось достичь намеченного, используя заряды ракет из фейерверков, приготовленных для празднования именин святого. Предложивший столь смелое техническое решение в контексте едкой сатиры носатый гасконец, влюбленный в Роксану, мог бы стать первым в истории космонавтом, пусть и виртуальным, если бы не китайский мандарин Вань Ху[49]49
  Вань Ху – легендарный китайский чиновник, ученый и якобы первый воздухоплаватель, который изобрел летательный аппарат с ракетным двигателем. Жил предположительно на рубеже XV–XVI веков.


[Закрыть]. На Востоке еще в XVI веке бытовала легенда, что он полетел на Луну на стуле, поднятом в воздух при помощи примерно пятидесяти ракет, заполненных порохом.

Никто не знает, что случилось с этим смельчаком, однако нетрудно себе представить. Его подданные, которые помогали поджигать запалы ракет, сообщили, что хозяин исчез в дыму во время попытки взлета и не осталось никаких следов ни от него, ни от его примитивного космического корабля. Героическое самопожертвование, реальное или легендарное, обеспечило отважному воздухоплавателю место в истории и еще одно, не столь эфемерное, в лунной топонимике. В честь него назван в 1970 г. кратер, расположенный на обратной стороне спутника Земли, рельеф которой менее изучен.

Действительно, историки установили, что китайцы создавали ракеты уже в конце первого тысячелетия, используя черный порох – смесь серы, древесного угля и селитры, свойства которого случайно были обнаружены неизвестным алхимиком[50]50
  Дымный порох (черный порох) – исторически первое взрывчатое вещество, состоящее в основном из трех компонентов – селитры, древесного угля и серы. Изобретен, по-видимому, в Китае в Средневековье. На протяжении около 500 лет, до середины XIX века, был практически единственным доступным человечеству взрывчатым веществом. – Прим. переводчика.


[Закрыть]. Легенда гласит, что он искал эликсир бессмертия. Вместо этого нашел взрывчатое вещество, способное вырабатывать, если его поджечь, определенное количество тепла и газа. Открытие пришлось как нельзя кстати для праздников и войн. Фейерверки для увеселения взора и «огненные стрелы», подобия ракет[51]51
  «Огненные стрелы» («хоцзян») изготовлялись креплением к древку стрелы трубки с медленно горящим пороховым составом, которая поджигалась при пуске стрелы и, судя по описаниям, служила лишь для поддержания огня при быстром полете стрелы. Реактивного эффекта не было или почти не было. И простейшими ракетами они могли стать только после того, как кто-то заметил появление небольшой дополнительной тяги и увеличил ее настолько, чтобы можно было обходиться без лука.


[Закрыть], длинные бамбуковые трубки с пороховой смесью, прикрепленные к копью, возможно, впервые были использованы воинами Поднебесной против монголов во время осады Кайфына в 1232 году, но не смогли остановить преемника Чингисхана[52]52
  Кайфын – столица Китая во время империи Сун. В 1234 году город пал под давлением монголов, возглавляемых Субэдэем, преемником Чингисхана, а к 1279 году монголы покорили все китайские земли. – Прим. переводчика.


[Закрыть].

В начале XVIII века Даниель Дефо, который известен как автора романа «Жизнь и необыкновенные приключения Робинзона Крузо», вновь обратился к теме Луны, населенной умными и высокоразвитыми существами. Он побывал там благодаря летательной машине под названием «консолидатор» (именно так назывался роман, вышедший в 1705 году), сделанной китайцами, чья экзотическая культура в то время была модной в Европе, по технологии, полученной от селенитов – обитателей Луны. Британский писатель и публицист хотел привлечь внимание читателей к политическим и социальным вопросам своего времени, маскируя сатиру в необычной выдуманной истории. Луна как литературный прием, одним словом.

Роман был сдержанно принят публикой. Подобная участь ждала и до и после многие произведения, авторы которых прибегали к подобной уловке – использование темы космических путешествий для достижения иных целей. Например, для продвижения и распространения новых астрономических знаний. Однако никто еще не пытался объединить научные знания и воображение, чтобы так правдоподобно описать разные изобретения, как это сделал английский философ, политик и ученый Фрэнсис Бэкон в своем романе-утопии «Новая Атлантида» (1624).

В этом преуспел и Жюль Верн (1828–1905) в своих приключенческих романах «С Земли на Луну» (опубликован в 1865 году) и «Вокруг Луны» (1870 год), который является продолжением первого. Наряду с другими необыкновенными путешествиями к центру Земли и на дно океанов, эти две истории положили начало новому и успешному жанру научной фантастики, который оказал большое влияние на пионеров космонавтики, подтолкнул их от мечты к действию. Идея, вдохновившая писателя из Нанта, не была ни новой, ни оригинальной – отправить команду на Луну с помощью исполинской пушки (3).

За восемь лет до этого неаполитанский астроном и политик Эрнесто Капоччи (1798–1864) рассказал о смелой миссии на Луну, состоявшейся ровно через двести лет с момента выхода его книги, в 2057 году, с участием женщины Урании: это обычная аллегория астрономии, а вовсе не передовая декларация феминизма, как можно было бы подумать. Экипаж был перенесен на место запуска – кратер потухшего вулкана на юге американского континента – с помощью воздушного шара, названного в честь Джордано Бруно, символа современности и разрыва с ограничениями, чинимыми науке религией. Здесь и мощная пушка, сообщившая снаряду-звездолету скорость, необходимую для преодоления расстояния от Земли до Луны[53]53
  Сильно задолго до Эрнесто Капоччи, в 1687 году, великий Исаак Ньютон в работе «Математические начала натуральной философии» не только вычислил, какую скорость нужно придать телу для преодоления земной гравитации – 11 км/сек, но и рассмотрел артиллерийское орудие как средство выведения в космос полезного груза. Правда, он использовал этот пример как иллюстративный, а не как предлагаемый практический способ осуществления космических полетов. Но Жюль Верн, безусловно, знал его классическую работу.


[Закрыть]. Несмотря на наивность и ошибки, история получилась достаточно убедительной, поскольку автор уделил большое внимание деталям. Взять хотя бы использование недавно обнаруженного хлороформа для усыпления храбрых космонавтов, чтобы они спокойно пережили долгое путешествие в межпланетной пустоте, – прием, который в научно-фантастических романах второй половины XX века превратился в практику гибернации.

Напечатанный в Неаполе незадолго до распада Королевства обеих Сицилий труд Капоччи остался практически незамеченным. Читателей у него было мало из-за языка и ограниченного распространения. Совсем другой эффект произвела история, рассказанная Жюлем Верном, благодаря литературному таланту автора, иллюстрациям и мастерству издателя, умело распространившего роман по всему миру. «Обычно говорят о [его] потрясающем воображении в предвидении научных изобретений. На самом деле у него была привычка читать научные журналы и постепенно узнавать о тех исследованиях, которые велись в то время», – писал Итало Кальвино в газете «Репубблика» от 29 января 1978 года.

Композиция двух романов французского автора, несомненно, более увлекательных, с необычными идеями и захватывающими поворотами сюжета, повторяет в своей основе произведение неаполитанского астронома вплоть до блистательной развязки. Снаряд с пассажирами отклоняется от курса и попадает на орбиту вокруг Луны. Несчастные путешественники, кажется, обречены на мучительную агонию, но им благоволит удача и им чудом удается избежать смерти. Вымысел, драматизм и ирония, умело перемешанные и выданные за правду, повествование о мечте, которую современники, привыкшие к достижениям науки и техники, с гордостью демонстрируемым на международных выставках того времени, считали достижимой в ближайшем будущем.

С еще большим энтузиазмом читатели приняли выходившие на страницах журналов романы английского социалиста и пацифиста Герберта Джорджа Уэллса (1866–1946). «Война миров» (1897) и, на ту же тему, «Первые люди на Луне» (1901) оказали влияние на читательскую аудиторию. Но ни Верн, ни Уэллс никогда не переступали в своих историях границу, нередко размытую, отделяющую вымысел, пусть и пророческий, от строго научного подхода. Они не обладали должным инструментарием. Так, их путешествия на Луну оставались на уровне греческих мифов: яркие, правдоподобные, увлекательные, основанные главным образом на фантазии, сдерживаемой здравым смыслом (4)[54]54
  Не стоит недооценивать научно-техническую подготовку писателя. Столь точные научно-технические расчеты, вплетенные в ткань романа «С Земли на Луну», столь тщательное продумывание всего технологического цикла – от системы жизнеобеспечения, предварительных проверок и наземных испытаний корабля, испытаний с животными, а затем с человеком, тренировок экипажа, герметичности капсулы, амортизаторов для компенсации перегрузок и до тормозных импульсов для маневров в космосе – прежде в литературе не встречались. Он предвидел международные экипажи и почти точно расположил место выстрела из пушки близ будущего американского космодрома во Флориде. Более того, вследствие нештатной ситуации капсула не прилунилась, как планировалось («Вокруг Луны»), но благодаря умелым действиям экипажа благополучно вернулась на Землю, на 100 лет предвосхитив драматичную историю «Аполлона-13». Да и К.Э. Циолковский, к рассказу о котором как раз подошел автор, говоря об истоках своего космического творчества, признавался: «Стремление к космическим путешествиям заложено во мне известным фантазером Ж. Верном. Он пробудил работу мозга в этом направлении. Явились желания. За желаниями возникла деятельность ума. Конечно, она бы ни к чему не привела, если бы не возникла помощь со стороны науки» («Вне Земли»).


[Закрыть].

Для качественного скачка был нужен кто-то из мира науки, обладающий, кроме того, горячим сердцем, стремящимся вырваться за пределы возможного[55]55
  Абсолютно точно сказано. См. сноску 22 в главе «Баллада о Луне».


[Закрыть]. Гений и блестящий мечтатель. Это случилось 17 сентября 1857 года, «новый гражданин Вселенной», как он позднее скажет сам о себе, появился на свет в обычной мещанской семье в селе Ижевское Рязанской губернии, в нескольких сотнях километров к югу от Москвы, с одной «главной целью в жизни – сделать что-то полезное для людей». Его звали Константин Эдуардович Циолковский. Сегодня он считается отцом теоретической космонавтики и ракетостроения – отрасли науки, которая провидчески сказала свои первые слова на русском языке.

Семья Циолковских принадлежала к провинциальным мелкопоместным дворянам необъятной и отсталой Российской империи, вечно балансирующей в своих стремлениях между Европой и Азией. Родители Константина были людьми достаточно образованными. Мать занималась воспитанием детей. Отец, православный по вероисповеданию, происходил из польского рода[56]56
  Есть еще и украинские корни: род казацкого вождя Наливайко, от которого вели свою генеалогию все Циолковские, очевидно, украинский. О матери Марии Ивановне Юмашевой, воспитывавшей сына в русских традициях, Константин Эдуардович говорил, что у нее были татарские предки, а о себе: «Я русский».


[Закрыть]. Он служил в лесничестве и много работал, добывал средства к существованию, стараясь прокормить семью. Детство у мальчика было самым обычным: школа, забавы, купание в речке, игра в шахматы с братьями.

Константину было всего десять лет, когда жизнь его круто изменилась. «В начале зимы я катался на салазках. Простудился. Простуда вызвала скарлатину. Заболел, бредил. Думали, умру, но я выздоровел, только сильно оглох, и глухота не проходила. Она очень мучила меня». Это было лишь начало тяжелого испытания. Вскоре отец потерял работу и семье пришлось переехать в Вятку (современный Киров), город на востоке страны, один из пунктов по маршруту Транссибирской магистрали. Место холодное и враждебное. Глухота мешала Константину учиться в школе, к тому же усилилась склонность к лунатизму, которая у него была и раньше. В 1870 году умерла мать, и мальчика вместе с братьями стала воспитывать тетка, «малограмотная и бессильная».

Это было «самое грустное, самое темное» время его жизни, как позднее он писал в автобиографии. Лишенный общения с людьми, Константин заинтересовался науками и начал заниматься самообразованием, запоем читая книги из небольшой домашней библиотеки, однако постоянно сомневался, что сможет без помощи постигнуть прочитанное. «Кроме книг, других учителей у меня не было» (5).

Отец, разглядевший в Константине недюжинное дарование, решил отправить сына в Москву, где гораздо больше возможностей для образования и более благоприятная среда. Это был правильный шаг, потому что в городе, возродившемся из пепла после нашествия Наполеона, юноша, хотя и жил в бедности, иногда на одном хлебе и воде, смог завершить свое образование. Константин готовился к поступлению в Высшее техническое училище, но, возможно, из-за своих проблем в коммуникации с окружающими предпочитал заниматься самообразованием, посещая городские библиотеки, в частности Румянцевскую библиотеку (с 1992 года – Российская государственная библиотека), уникальную книжную коллекцию, не так давно открытую для публики.

В конце XIX века Москва оставалась важным научным центром России, хотя уже не была столицей, поскольку в 1712 году Петр Великий перенес столицу в Санкт-Петербург, город на Балтийском побережье, намереваясь сблизиться с Европой (6). Поэтому нет ничего странного в том, что император Александр II, просвещенный деспот, утвердил в 1862 году перевод в Москву из Санкт-Петербурга собрания древностей и личной библиотеки графа Николая Петровича Румянцева, умершего бездетным и завещавшего свою коллекцию на пользу общества. Прекрасное собрание картин, монет и книг было размещено в доме Пашкова, великолепном дворце в классическом стиле с видом на Кремль, построенном по заказу московского дворянина Петра Егоровича Пашкова и приобретенном затем у наследников Московским университетом. В публичной библиотеке работал Николай Федорович Федоров (1828–1903)[57]57
  Н.Ф. Федоров работал помощником библиотекаря не в Румянцевской, а в Чертковской публичной библиотеке, читальным залом которой можно было пользоваться бесплатно. Туда в основном и ходил Циолковский, потому что за посещение Румянцевской библиотеки нужно было платить двугривенный, а денег у Константина Эдуардовича не было.


[Закрыть], аскет, русский религиозный мыслитель, родоначальник русского космизма (7), который оказал огромное влияние на жизненный выбор и научный путь Циолковского. Познакомившись с молодым человеком и оценив его потенциал, Федоров написал ему записку: «Я помогу вам изучать математику, а вы поможете человечеству построить ракеты, чтобы мы смогли наконец-то наблюдать за Землей и больше узнать о ней». И Циолковский серьезно отнесся к этому предложению.

Федоров был внебрачным сыном князя Гагарина и крепостной крестьянки (интригующее совпадение с фамилией первого в истории космонавта, выходца из крестьян, чисто случайное). Он родился в поместье отца на юго-западе России, детство его нельзя назвать безоблачным. В Москву Федоров переехал, проработав несколько лет учителем в разных российских губерниях, к тому времени у него сложилась своя мировоззренческая система, не лишенная утопических и радикальных идей.

Он считал, что несовершенства отдельных людей и человеческого общества в целом представляют собой переходный этап на пути научно-технического прогресса и совершенства, в идеале предусматривающего целомудрие, бессмертие, воскрешение мертвых, господство над природой, колонизацию океанов и космического пространства. Идеи и утверждения, которые с приходом большевизма поначалу нравились теоретикам нового курса, нацеленного на освобождение всего человечества. Идиллия длилась, однако, недолго. По мере обострения идеологического противостояния между коммунизмом и религией труды философа и его последователей были запрещены. Damnatio memoriae[58]58
  Damnatio memoriae (лат.) – «проклятие памяти»: особая форма посмертного наказания, применявшаяся в Древнем Риме к государственным преступникам. Любые материальные свидетельства – статуи, настенные и надгробные надписи, упоминания в законах и летописях – подлежали уничтожению, чтобы стереть память об умершем. – Прим. переводчика.


[Закрыть], затронувшее и его могилу, где еще в 1928 году, до сталинского террора против церкви, на кресте виднелась надпись «Христос Воскрес».

Аскет-футурист, этот «благообразный брюнет среднего роста, с лысиной, но довольно прилично одетый», жил в полном соответствии со своими убеждениями и своей верой. Он скромно питался, спал на земле в холодной комнате, укрываясь газетами, и помогал как беднякам, так и одаренным студентам. Первым он раздавал свое скудное жалование и, когда усталые и бесприютные люди засыпали в зале библиотеки, не будил их; другим, включая нашего Константина, предоставлял всяческую поддержку для культурного и духовного роста. Труды философа были опубликованы лишь после смерти, отчасти из-за его скромности, отчасти из-за убеждения в том, что мысль должна воплощаться в деле, а не на бумаге, а идеи – служить на благо человечества. Кто же он – смешной чудак или учитель, перед которым благоговели ученики? Для молодого Циолковского он стал кумиром, а до него философа высоко оценили такие гиганты, как Лев Толстой и Федор Достоевский. Эта дружба изменила жизнь Циолковского и историю завоевания космоса, которая после долгого подготовительного визионерского этапа наконец-то смогла обрести черты реалистичного и научно обоснованного проекта.

Они встретились в залах Румянцевской библиотеки[59]59
  Н.Ф. Федоров, работая в Чертковской библиотеке, вел дискуссионный клуб в Румянцевской библиотеке.


[Закрыть], где философ вел дискуссионный клуб, рассказывая молодежи о своей теории космизма. Федоров сразу же обратил внимание на Константина, ему импонировали его горячность, острый ум и решимость. Мальчик едва сводил концы с концами: «кроме воды и черного хлеба тогда ничего не было» (8), как позже вспоминал он, а деньги из ничтожного отцовского пособия тратились на книги и материалы для физических и химических опытов. Он постоянно учился, проводя то немногое свободное время, которое у него оставалось, за продолжительными философскими беседами с товарищами, которые, в отличие от него, посещали университет.

Он выбрал для себя целомудрие – такая модель гарантировала ему возможность направить всю энергию на научные изыскания, не пятнать страстную душу. Его многочисленные влюбленности были лишь платонического характера (9): он разделял желание и реальность для того, чтобы идти к мечте, используя все физические и умственные ресурсы.

О дружбе Циолковского с Федоровым известно немного. Однако этот союз был полезен для обоих. Философ разглядел в юношеской страсти Циолковского к науке инструмент реализации своих идей. Даже самых невероятных, таких, как завоевание космического пространства и планет, которое он связывал с тем, что человечество научится воссоздавать людей «из самых первоначальных веществ, атомов, молекул», чтобы получить возможность править вселенной. Константин же обрел в нем «университетского преподавателя», которого у него никогда не было. Благодаря Федорову Циолковский нашел небольшую подработку в библиотеке, это дало ему возможность продолжить обучение и получить доступ ко всем университетским учебникам, которые он мечтал освоить[60]60
  Сведений о подработках К.Э. Циолковского в московский период нет ни в его автобиографических записках, ни в записях его биографов. Первые подработки у Циолковского в качестве репетитора появились после его возвращения из Москвы в Боровск, когда он стал давать частные уроки гимназистам.


[Закрыть]. Именно тогда он начал задумываться о космических путешествиях и о космосе как о будущем доме человечества. И с тех пор не переставал интересоваться этой темой. Его богатое воображение вдохновлялось историями Жюля Верна. Фантастические истории, которые стали серьезными задачами.

Московский период, в который Циолковский всецело отдался учебе, длился три года. Слабый физически, с глухотой, из-за которой он получил освобождение от военной службы, в 1876 году Константин вернулся домой, поскольку отец больше не мог содержать его. Зарабатывая на жизнь уроками математики и физики, он старался поддерживать свое интеллектуальное развитие, читая труды Ньютона. Однако жизнь его не баловала, суровая и горькая, полная лишений и бед.

Наконец, выдержав экзамен на звание учителя математики, Константин получил стабильную работу и преподавательский оклад, позволивший ему покупать еду, дрова, свечи для чтения долгими зимними вечерами, а также жениться. Константин выбрал себе в жены дочь священника, у которого снимал квартиру. Жену он глубоко уважал за ее образованность, но не любил. У них родилось семеро детей: четыре сына и три дочери (пятеро из которых умерли, не дожив до 30 лет).

В целом жили они достаточно бедно, чего Циолковский никогда не отрицал, будучи убежденным в том, что бедность, физические недостатки и отсутствие у него академического образования подстегивают его амбиции и стремление сделать важные для человечества открытия. Наивная утопия? Конечно, нет, учитывая характер гения. История знает множество примеров, когда гениальные люди намеками, а иногда открыто говорили о том, что жизненные трудности были для них «искусством повивальной бабки» (10).

Настало время применить все богатство научных знаний, которое Константин с трудом приобрел, к конкретным задачам. Первые опубликованные работы принесли ему некоторую известность и признание в научном сообществе. Он думал, творил и мечтал. Размышлял о физическом состоянии живых организмов и предметов в пространстве, лишенном атмосферы и внешнего воздействия. Создавал для своих учеников модели, в том числе прообразы аэростатов, а в свободное от забот о собственных детях время писал фантастические новеллы и рассказы.

Циолковский с семьей между тем переселился в Калугу, губернский город на холмистой Среднерусской возвышенности, холодный, как и полагается городу, удаленному от моря, где ученый прожил с 1892 года до самой смерти. Здесь он написал свои первые научные труды о космических полетах и проблемах, связанных с нахождением человека в космосе. Дал свои расчеты, объяснения, оценки и смелые предложения. Например, по ракетному топливу, для которого он рекомендовал использовать жидкий водород с кислородом, что приближало научную фантастику к практически осуществимой задаче. Он начал также интересоваться философией – признак зрелости, позволивший ему пересмотреть свои взгляды, которых он придерживался начиная с московского периода своей жизни, относительно отказа от абстрактных построений в пользу практической деятельности.

Наступил 1903 год, annus mirabilis[61]61
  Annus mirabilis (лат.) – «год чудес»; выражение, применяемое к календарным годам, отмеченным необычными, важными, выдающимися событиями. – Прим. переводчика.


[Закрыть] для полета человека в синее небо и темные глубины космоса. 17 декабря на песчаных дюнах в Килл-Девил-Хилс в Северной Каролине Орвилл Райт (1871–1948) сумел оторваться от земли на своем «Флайере-1», первом самолете, построенном совместно с братом Уилбером. Впервые смог взлететь моторизованный аппарат, который был тяжелее воздуха. Этот полет – всего 36 метров за 12 секунд, близко к земле, на смешной этажерке с хвостом вместо носа, управляемой велосипедным механиком, лежащим на крыле – ознаменовал рождение эры авиации. Призрачная мечта, к которой так долго и так трудно шло человечество, наконец-то сбылась; не пройдет и десяти лет и она станет кровавой реальностью в небе Первой мировой, а затем главным транспортным средством, соединяющим самые отдаленные уголки планеты.

В том же году Константин Циолковский опубликовал свой важнейший научный труд, озаглавленный «Исследование мировых пространств реактивными приборами»[62]62
  Под названием «Исследование мировых пространств реактивными приборами» К.Э. Циолковский, как известно, опубликовал в 1903, 1911–1912 и 1914 гг. три работы. Первая часть была напечатана в 1903 году в малоизвестном специальном журнале «Научное обозрение». Майский номер журнала со статьей Циолковского оказался последним, т. к. издатель М.М. Филиппов вскоре погиб при загадочных обстоятельствах. Все его бумаги были немедленно арестованы полицией, в том числе и экземпляры майского номера, а также рукопись со второй частью, которую планировалось опубликовать в следующем номере. Циолковский чудом добыл себе один экземпляр. Поэтому в публикации 1911/12 годов в журнале «Вестник воздухоплавания» помещено подробное резюме первой части. Именно с этого времени основополагающий труд К.Э. Циолковского получил известность. В 1914 году вышло дополнение к первым частям, а в 1926 году – полное переиздание.


[Закрыть]. По мнению историков космонавтики, эта работа ознаменовала переход от фантазий к серьезным исследованиям космоса. Годом раньше в семье Циолковских произошла трагедия: устав от хронической бедности, покончил с собой старший сын, девятнадцатилетний Игнатий.

Россия, отстающая в своем капиталистическом развитии, в это время переживала глубокий кризис. По всей стране вспыхивали очаги недовольства. Рабочие и крестьяне требовали социальных изменений. Рабочие на фабриках начали создавать Советы, первые рабочие комитеты самоуправления. Городская буржуазия, либералы, военные были недовольны унизительным поражением страны в недавней войне с Японией. Достаточно было одной искры, которая и вспыхнула в январе 1905 года в Санкт-Петербурге во время мирной демонстрации рабочих, предвещая Октябрьскую революцию 1917 года.

Гениальный самоучка, преподаватель математики, изобретатель, мечтатель и автор научно-фантастических рассказов, Константин Эдуардович Циолковский сегодня считается отцом теоретической космонавтики и ракетостроения в России. Оригинальный слуховой аппарат напоминает о том, что в возрасте десяти лет Константин практически оглох, переболев скарлатиной

Однако в 1903 году, когда Райт совершил первый полет, а Циолковский опубликовал свой труд, до первой русской революции было еще далеко[63]63
  Первой русской революцией называют революцию 1905 года. А она была совсем близко. Автор, по-видимому, имеет в виду революции 1917 года.


[Закрыть]. Удивительное совпадение: одновременно произошли два события, объединенные одной мечтой, той самой, из-за которой погиб Икар, и это совпадение стало отправной точкой для обеих стран – участниц космической гонки. Однако на этом сходство заканчивается. Действительно, для полета самолетам нужен воздух, он служит движущей и подъемной силой. Ракеты же должны летать и в безвоздушном пространстве, и здесь можно провести ряд аналогий, но отличий куда больше.

Наблюдая за птицами, которые парят и кружат в воздухе, иногда даже не взмахивая крыльями, люди поняли, как можно «плавать» в воздухе, несмотря на вес. Решение основано на принципах, разработанных швейцарским математиком и физиком Даниилом Бернулли в восемнадцатом веке[64]64
  Член Петербургской академии наук. Работал в Петербурге с 1725 по 1733 гг. Написал труд по гидродинамике, в котором, в частности, сформулировал закон, описывающий зависимость скорости потока идеальной жидкости от давления, известный сегодня как закон Бернулли. В те времена аэродинамика как наука еще не существовала, а когда уже много после Бернулли появилась авиация, оказалось, что закон Бернулли приложим и к воздухоплаванию. Если рассматривать воздушный поток как несжимаемую жидкость, то этот закон справедлив и для него. С его помощью смогли понять, как возникает подъемная сила, удерживающая в полете аппарат тяжелее воздуха. Это важнейший законом аэродинамики, с помощью которого делают расчеты сил, действующих на летательный аппарат. Автор сделал переход от Бернулли прямо к аэродинамике, не упомянув гидродинамику.


[Закрыть]. Нужно смоделировать два крыла таким образом, чтобы обтекающий их воздушный поток проходил путь различной длины по двум граням: более длинный и, следовательно, более быстрый – по верхней выпуклой стороне по сравнению с нижней плоской частью. Этот простой геометрический и динамический прием создает подъемную силу, которая противодействует гравитационному притяжению и может удерживать тело тяжелее воздуха (11), если скорость и плотность потока достаточно высоки (относительно массы, которую нужно поднять).

Чтобы привести в движение аэроплан – условие, необходимое для полета, хотя и недостаточное, надо завести в воздухе пропеллер или заправить атмосферным кислородом реактивный двигатель, где используется тот же физический принцип, что и в ракетных двигателях. Последние, будь то баллистические ракеты или ракеты-носители космических аппаратов, должны летать в верхних слоях атмосферы, где воздух очень разрежен или полностью отсутствует. Это влияет как на аэродинамическую подъемную силу, так и на особую необходимость в окислителе в качестве дополнительного компонента топлива (12)[65]65
  Ракетные двигатели начинают работать в плотных слоях атмосферы Земли, кислород которой является окислителем, поддерживающим горение топлива в двигателях. Но ракета быстро выходит в высотные разреженные слои атмосферы, поэтому необходим окислитель в качестве дополнительного компонента топлива.


[Закрыть]. Проблема сложная, но разрешимая.

Начнем с вопроса о тяге, которая в реактивных двигателях создается в соответствии с третьим законом Ньютона. В 1687 году Исаак Ньютон при изучении воздействия сил на тела предположил, что каждому действию всегда есть равное и противоположно направленное противодействие. Если тело А испытывает на себе действие силы тела В, то тело В, в свою очередь, действует с той же силой на тело А. То есть как аукнется, так и откликнется! В повседневной жизни можно часто наблюдать проявления этого закона. Например, отдача пистолета во время выстрела – это ни что иное, как реакция оружия на действие пороховых газов.

Чтобы понять, как третий закон Ньютона может быть полезен в нашем случае, давайте проведем небольшой мысленный эксперимент. Такого рода эксперименты очень любил Альберт Эйнштейн. Давайте представим, что вы оказались на середине замерзшего пруда, ровный лед которого не обладает трением. В этих идеальных условиях добраться до берега будет весьма трудно, потому что, по данной гипотезе, ни подошва обуви, ни перчатки, ни любая другая часть человека и его одежды не будут иметь сцепления с поверхностью льда. Все, что возможно, – это крутиться вокруг собственного центра тяжести, но с места не сдвинуться, потому что, в отличие от мифологического Атласа, нет «точки опоры». Просто беда. Очень холодно и приближается ночь. Есть риск замерзнуть. Что же делать? Применить законы элементарной физики. Достаточно, к примеру, снять ботинок и изо всей силы бросить его. Что при этом происходит? По закону равенства действия и противодействия вы скользите по льду в противоположном направлении и, если набраться терпения, то возможно достичь берега и спастись. Конечно, возможно быстрее выбраться на берег, если вместо легкого ботинка бросить что-то более существенное, например шар для боулинга, который вы случайно прихватили с собой (13).

Реактивный двигатель ведет себя так же. Он преобразует химическую энергию (часть той, которую атомы удерживают в своих электронных оболочках) в энергию тепловую (хаотическое перемешивание частиц газа) путем окисления горючего определенной природы, например спирта, а затем преобразует ее в механическую энергию путем выброса газа из одного или двух сопел. Точно так же, если надуть воздушный шарик, а затем проколоть его булавкой, генерируется движение шарика от динамической реакции на выталкиваемый газ, которая, в свою очередь, тем сильнее, чем больше масса струи воздуха и ее скорость.

Казалось бы, все просто и ясно, но это не так. Чтобы понять, в чем подвох, вернемся к эксперименту с замерзшим прудом. Чтобы обрести скорость, придется пожертвовать ботинком. А шарик, летящий, когда его прокалывают, сдувается. Одним словом, для создания реактивного движения необходимо разделить одну величину на две или более части, необязательно равные. Реактивный двигатель постепенно расходует топливо, но в самолетных воздушно-реактивных двигателях большую часть рабочего тела (смесь атмосферного воздуха и продуктов сгорания топлива) он забирает из окружающей среды – атмосферы, в том числе и кислород, используемый в качестве окислителя. Для создания реактивной струи давление рабочего тела в двигателе должно быть больше атмосферного, т. е. воздух необходимо сжимать.

В ракетах же такое невозможно. Эти летательные аппараты должны нести с собой все, что им нужно, чтобы произвести химическую реакцию, которая питает энергией движение и, постепенно тратя ее, отбрасывает отработавшую ступень. Таким образом, их масса со временем меняется, как у телеги с песком, утекающим через щели в досках. Последствия ощутимы.

Именно Циолковский, скромный ученый из русской провинции, математически рассчитал и представил в фундаментальном труде 1903 года уравнение, которое названо его именем и которое было выведено шестью годами раньше в его рукописи под названием, не оставляющим сомнений: «Ракета». Согласно формуле, разработанной Циолковским на основе механики Ньютона, тяга, производимая двигателем, пропорциональна как скорости, с которой выходят газообразные продукты сгорания относительно ракеты, так и логарифму относительной конечной массы, которая очень мала на старте и растет по мере того, как пустеют баки. Вспомним, что и машины на «Формуле-1» к концу гонки бегут быстрее (если позволяет резина), потому что становятся легче.

Циолковский в своих исследованиях смог предвидеть и «летающие бомбы» Вернера фон Брауна в небе Англии в конце 1944 года, и запуск спутника на орбиту в 1957 году. Он верил, что «невозможное сегодня станет возможным завтра», придумывая и описывая решение различных задач, которые ставил его живой ум. Блестящие теоретические идеи о создании, движущей силе, управлении ракет – и ни одного эксперимента. Тогда они были невозможны. Не было соответствующих условий, развития промышленности и технологии, экономических ресурсов. Однако он многое предвидел, о чем свидетельствует своеобразное пророчество:

«Было время – и очень недавнее, когда идея о возможности узнать состав небесных тел считалась даже у знаменитых ученых и мыслителей безрассудной (14). Теперь это время прошло. Мысль о возможности более близкого, непосредственного изучения вселенной, я думаю, в настоящее время покажется еще более дикой. Стать ногой на почву астероидов, поднять рукой камень с Луны, устроить движущиеся станции в эфирном пространстве, образовать живые кольца вокруг Земли, Луны, Солнца, наблюдать Марс на расстоянии нескольких десятков верст, спуститься на его спутники или даже на самую его поверхность…»[66]66
  Циолковский К.Э. «Исследование мировых пространств реактивными приборами». Цитата приводится по изданию: Циолковский К.Э. Собрание сочинений. Т. 2. – М.: Изд-во Академии наук СССР, 1954. – С. 136.


[Закрыть].

Он был прав. Мы выполнили все, и даже больше благодаря использованию «реактивных аппаратов» (ракет). Мы неоднократно ходили по поверхности Луны и надеемся в ближайшем будущем выйти на поверхность Марса, где уже ведут исследования планетоходы-лаборатории – наши глаза, наши руки, наше посольство на Красной планете. Мы спустились на большие астероиды, рябые от кратеров – воронок, образовавшихся во времена звездных войн, когда Солнечная система изобиловала остатками космического строительства, и на крошечное, размерами с небольшую деревню, ядро кометы, находящейся на расстоянии около полумиллиарда километров от Земли. Мы путешествуем за Геркулесовы столбы планеты Нептун, к холодным и темным мирам карликовых планет, проникаем в тайны комет. Благодаря услугам «такси», предоставляемым российскими кораблями «Союз», мы содержим научный гарнизон на высоте 400 километров – МКС, Международную космическую станцию (International Space Station), которая является символом научно-технического прогресса и прекрасным примером сотрудничества между (почти) всеми народами Земли.

Многие догадки и решения, сделавшие возможной эту славную космическую эпопею, были предложены учителем из Калуги: шлюзы, двойные стенки для защиты от метеоритов, камеры сгорания, космические станции и многоступенчатые ракеты, которые он называл «космическими ракетными поездами».

Константин Циолковский умер 19 сентября 1935 года, ему только что исполнилось 78 лет. Уже находясь в больнице, за шесть дней до смерти он написал письмо Сталину, чтобы подтвердить свою верность принципам Октябрьской революции и лично диктатору[67]67
  В русской историографии считается, что текст письма-завещания, адресованного И.В. Сталину (где решалась судьба архива и научного наследия ученого) не был написан им лично. Инициировал передачу трудов Циолковского государству Лазарь Каганович, а текст письма по просьбе Первого секретаря Калужского райкома партии Б. Трейваса подготовил местный журналист М.И. Петухов. Циолковский лишь подписал письмо, будучи тяжелобольным. Подробнее об этом: «История завещания Циолковского» (gmik.ru).


[Закрыть]. Старый, больной и уставший, он хотел подвести итог своей жизни, целью которой было служение человечеству, как завещал его учитель, философ Федоров. Циолковский чувствовал необходимость поблагодарить «советскую власть и партию Ленина – Сталина, подлинных руководителей прогресса человеческой культуры» за признание его трудов. Поэтому он хотел передать своей родине «все свои труды по авиации, ракетоплаванию и межпланетным сообщениям» и выражал уверенность в том, что кто-то в скором времени сможет успешно закончить эти труды. Он ошибся, но только pro tempore[68]68
  Pro tempore (лат.) – временно. – Прим. переводчика.


[Закрыть].