Борис Ляпунов - Открытие мира
В этом не один лишь теоретический интерес и не спортивное стремление к рекорду в научном исследовании.
Сейчас сверхпроводники еще не стали достоянием практики. Линии электропередач из сверхпроводящих проводов, передача энергии без неизбежных потерь на сопротивление — это звучит крайне заманчиво, но, увы, неосуществимо. Достаточно лишь небольшого нагрева — и сверхпроводник теряет свои удивительные свойства, перестает быть сверхпроводником. Не охлаждать же всю линию жидким гелием! Правда, идут поиски иных способов, ведущих к сверхпроводимости и при не столь низких «гелиевых» температурах. Но насколько легче будет в холоде межпланетного пространства! Там для заатмосферной энергетики возможности необыкновенные. И не только для нее. Использование явления сверхпроводимости позволит измерительной технике значительно увеличить чувствительность приборов, в чем заинтересованы многие отрасли науки.
Одетый в скафандр ученый на открытой площадке своей заатмосферной лаборатории поведет наблюдения, которые, быть может, далеко продвинут нас к разгадке тайн мира атома.
И тут же рядом, в фокусе большого зеркала, которое соберет солнечные лучи, не ослабленные путешествием через воздушную пелену планеты, физик сумеет получить огромные температуры — в тысячи градусов. О новом виде сварки сейчас говорят инженеры-гелиотехники, заставившие Солнце плавить металлы, давать три тысячи градусов тепла. Пойманный зеркалом луч режет, плавит, сваривает даже тугоплавкие сплавы, кипятит и испаряет воду в паровом солнечном котле. Сотрудники отдела высоких температур космической лаборатории оставят далеко позади своих земных коллег. Не на короткие доли секунды, а на любое время можно получить там тысячеградусные температуры. И не надо ехать на юг ловить жаркое Солнце. Солнце, что светит и греет вне Земли, всегда к услугам физиков, гелиотехников, теплотехников, энергетиков небесного острова.
Невозможно предугадать, какой новый арсенал приборов и аппаратов для научных исследований в космической лаборатории создадут приборостроители. Другие условия — другие масштабы, и когда-нибудь среди исполинских механизмов, словно в стране великанов, люди станут искать пути к вершинам знаний, сейчас еще закрытых физикам Земли.
Звездный мир раскроется глубже перед взором астронома, вооруженного великолепной оптикой будущего. Процессы, идущие внутри звезд, источники энергии Солнца, светила жизни, — наверное, многое, что скрыто в тайниках природы, окончательно перестанет быть тогда тайной. И это, быть может, двинет вперед энергетику на Земле, приведет к неслыханному ее расцвету. Практика — критерий познания истины, учит марксистско-ленинская философия. Наука, вырвавшись в просторы космоса, раздвинет границы наших знаний, позволит глубже проникнуть в тайны процессов, идущих за пределами нашей планеты.
Где-то, за миллионы световых лет от Земли, рождаются таинственные лучи — вестники пока неведомых явлений в мировых глубинах. Из космоса идут они, и потому космическими назвали эти проникающие всюду частицы, своеобразные снаряды, выпущенные звездным циклотроном — электромагнитной пращой. Предполагают, что есть звезды, которые своим электромагнитным полем разгоняют космические частицы, отправляя их в далекие путешествия по вселенной. Некоторые исследователи считают, что источником космических лучей служат вспышки «сверхновых» звезд.
Частичка, летящая в межзвездном пространстве, и частичка, ставшая пленницей Земли, захваченная ее магнитным полем, — не одно и то же. В атмосфере происходят те превращения, та цепь столкновений с молекулами газов воздуха, которая приводит к появлению вторичных частиц, уже не похожих на своих предков.
Ученые, охотники за космическими лучами, стараются поднять приборы как можно выше, чтобы изучить «настоящие» частицы, а не только их потомков. На маленьких воздушных шарах-зондах всплывают к поверхности воздушного океана счетчики с радиопередатчиком: сигналы, «голоса» частичек, отмечаемых счетчиком, слушают и записывают наблюдатели. Приборы мчатся на ракетах в стратосферу. Полтораста километров — вот та высота, на которой побывали ловушки космических частиц. Но недолго могут они пробыть там, немногие минуты длится подъем стратосферной ракеты.
И лишь внеземная лаборатория даст возможность изучать таинственные лучи «в полную силу», не ограничивая ученых ни временем, ни весом приборов: ведь сейчас приходится всячески изощрять конструкторскую мысль, чтобы строить миниатюрную летающую аппаратуру, вести борьбу за граммы и сантиметры.
Разгадка же тайны космических лучей поможет человеку создать сверхмощный ускоритель — источник искусственных космических лучей. Такой ускоритель, циклотрон, быть может, встретим со временем на станции в мировом пространстве. Рожденные им частицы, наделенные огромной энергией, проникнут к сердцу атома, откроют дорогу для дальнейшего изучения строения вещества.
Причины многих явлений в атмосфере лежат далеко за ее пределами. Это в первую очередь Солнце, которое, посылая на Землю губительные ультрафиолетовые лучи, создает вместе с тем защитный озоновый слой — жаркий пояс в стратосфере. Оно же посылает потоки электрических частиц, заставляя светиться разреженный воздух, вызывает полярные сияния и магнитные бури, нарушает радиосвязь.
Лучи Солнца также ионизируют воздух и делают атмосферу непроницаемой для радиоволн, за исключением самых коротких из них, которые могут вырваться в межпланетное пространство.
Космические лучи, приходящие из далеких глубин вселенной, рождают «ливни» частиц в атмосфере.
Было бы очень интересно наблюдать за Солнцем и космическими лучами вне Земли длительное время в таких условиях, какие нельзя создать в земных лабораториях.
Чрезвычайно полезным для всех отраслей науки о Земле будет изучение нашей собственной планеты из мирового пространства, «со стороны».
Трудно представить, каким будет штатное расписание научно-исследовательского института, расположенного «где-то в солнечной системе», сначала скромной базы, потом — города науки. Несомненно, понадобятся специалисты разных отраслей знаний: дела хватит всем, не одним астрономам.
Как повлияет усиленная тяжесть или невесомость, интенсивный солнечный свет, ультрафиолетовые и космические лучи на растения и животные организмы? Слово — биологам. Как влияет Солнце на жизнь Земли, что делается в самых верхних воздушных слоях, куда влетают потоки заряженных частиц — посланцев Солнца, что происходит в окрестностях нашей планеты и как все это отражается на радиосвязи? Как меняется облачный покров, за которым можно будет наблюдать на огромном пространстве, чуть ли не в половину земного шара, что позволит уточнить прогнозы погоды? Слово — геофизикам, астрофизикам, метеорологам.
Вот первое, о чем невольно думаешь, когда говоришь о космической лаборатории. А сколько вопросов еще возникнет, сколько их будет решено!
Сооружение станции вне Земли, как видим, откроет невиданные перспективы перед наукой. Кроме того, станция превосходно может послужить и межпланетным вокзалом, заправочной базой для ракетных кораблей.
Каждый километр в секунду немало значит в технике получения космических скоростей. Трудно взлететь с нашей планеты, значительно легче со спутника, когда основной, самый трудный этап борьбы с земным притяжением уже позади.
Пополнив запасы топлива, ракеты смогут отправиться в отдаленные края солнечной системы.
Некоторые исследователи приходят к выводу, что без дополнительной заправки топливом на станции — спутнике Земли — достичь космических скоростей чрезвычайно трудно. Современная техника в состоянии справиться с задачей получения лишь круговой скорости. Но дальше нужны новые средства, и их ученые видят в создании топливного склада в окрестностях Земли.
Ракетодром поэтому — непременная принадлежность станции вне Земли. С него стартуют ракеты, поддерживающие связь между станцией и Большой землей. С него стартуют в межпланетные перелеты и ракеты, которые достигли круговой космической скорости и должны начинать следующий этап своего пути.
С Земли вылетел ракетный поезд — несколько соединенных вместе ракет, — на станцию же прибыла одна. Баки ускорителей опорожнены, они более не нужны — и опустились обратно. Куда же девать топливо, которое надо взять кораблю, отправляющемуся, окажем, на Луну? Собственных баков ему не хватит: предстоит прыжок, разгон до новой космической скорости и взлет с Луны.
Реактивные самолеты, например, требуют большого запаса горючего. В самолете мало места, — баки подвешивают в обтекателях к крыльям, а после использования сбрасывают на парашютах. Разрабатываются и баки с крыльями, которые буксируются самолетом, как маленькие планеры.