Ярослав Голованов - Дорога на космодром
Мне очень нравятся эти опыты юного Оберта. В них выдумка сочетается с желанием проникнуть в самую суть явлений, в них стремление все время проверять собственные догадки и ощущения, ничего не брать на веру.
После окончания гимназии Герман в течение трех лет сумел послушать лекции в четырех, едва ли не лучших, немецких университетах: в Мюнхене, Клаузенбурге, Геттингене и Гейдельберге. Он изучает медицину, физику, астрономию. Нет, он вовсе не разбрасывается, просто все эти дисциплины очень нужны для космического полета. Ничего не зная о работах Циолковского, Оберт в студенческие годы самостоятельно выводит основные математические соотношения, нужные ему для работы над проектом космического корабля. С помощью простых формул вычисляет он расход топлива, скорость, аэродинамическое сопротивление воздуха, высоту полета, траектории. Он изучает теорию гироскопов и думает об автомате, который сможет управлять ракетой.
Началась первая мировая война, и Герман попадает в армию. И здесь мысли о полете в космос не оставляют его. Когда его определили по санитарном ведомству, он ухитрился даже провести серию опытов над вестибулярным аппаратом. С помощью лекарства скополамина и спирта он старался выключать внешние раздражители и плавал в ванне со шлангом во рту, имитируя таким образом состояние невесомости. Его вообще очень занимали проблемы создания систем, которые в современной космонавтике называются системами жизнеобеспечения (СЖО). «Техника тогда достигнет цели, – писал Оберт, – когда в враждебном человеку окружении она сможет создать ему нормальные жизненные условия. Это, конечно, не исключает того, что нужно исследовать все, что вообще поддается исследованию, например поведение человека в необычных условиях».
После войны Оберт работает над докторской диссертацией, в которой доказывает, что космически полет в принципе возможен. Но, разумеется, никто не верит его «фантазиям», диссертацию отклоняют, Герман решает издать ее на собственные деньги в виде книжки. «Ракета в межпланетное пространство» – так называется эта книжка, вышедшая в 1923 году в Мюнхене в издательстве Ольденбурга. Она быстро разошлась и, в общем, имела успех, хотя нашлись критики, взявшиеся поучать молодого инженера. Можете себе представить, что должен бы чувствовать Оберт, когда он читал, будто космический полет невозможен потому, что, едва вылетев за пределы земной атмосферы, ракета неудержимо начнет падать на Солнце. Другой критик уверял, что «каждому известно», что в безвоздушном пространстве ракетный двигатель работать не сможет. Книга Оберта не содержала в себе никаких теоретических откровений по сравнению с работами Циолковского, написанными за два десятка лет до этого, и даже с изданной в 1919 году работой Р. Годдарда. Годдард, кроме того, постоянно экспериментировал и накопил некоторый конструкторский опыт, в то время как Оберту не с чем и негде было ставить опыты. И тем не менее значение книги Оберта весьма велико. Это было первое серьезное европейское издание (если не считать доклада Эсно-Пельтри), рассказывающее о межпланетном полете, которое вызвало общественный интерес. О книге заговорили в кругах технической интеллигенции. Оберт начал получать письма от единомышленников, узнал новые имена – Макс Валье, Вальтер Гоман, Вилли Лей, наконец, Константин Циолковский. Книжка была словно фонарик, призывно горящий в ночи на пути тех, кто ищет свои дороги на космодром. В 1929 году эта книга, расширенная и дополненная экспериментальным материалом – об опытах Оберта речь впереди, - выходит под новым названием, еще более энергичным: «Пути осуществления космического полета».
Какой же путь предлагает немецкий энтузиаст? Оберт разрабатывает несколько проектов космических ракет. Он сразу отказывается от твердого топлива и с необыкновенной инженерной интуицией настаивает на жидкостных двигателях, предлагая для них спирт, углеводороды и жидкие газы: водород и кислород. Как и Циолковский, он не вникает в детали конструкции, ограничивается схематичными набросками и общими замечаниями. Наверное, он был прав, когда говорил о том, что частности начнут интересовать его уже во время конкретных конструктивных разработок. Впрочем, вдруг какой-то второстепенный вопрос задерживает его внимание, и он начинает подробно разбирать его, хотя только что он пренебрегал куда более серьезной проблемой. Вот, например, его заинтересовало следующее – как отыскать на земле ракету, вернувшуюся из космоса? Вопрос явно не самый злободневный в те годы, когда ни одна жидкостная ракета вообще еще не летала. Но Оберт подробно описывает камеру с дверцей в боку спускаемого аппарата, и резиновый баллон с газом при давлении 10 атмосфер внутри камеры, и кислоту, которая разъедает замок дверцы после приземления, и, наконец, финал: пружина распахивает дверцу, баллон устремляется наружу, раздувшись от избыточного давления, и, поднявшись вверх на шнуре, сигнализирует спасателям: «Мы здесь, мы вернулись!»
Наверное, самый любопытный проект Оберта – двухместный пилотируемый космический корабль. По форме это короткий пузатый снаряд из алюминия, который укрепляется в головной части двухступенчатой жидкостной ракеты. Старт планируется в безлюдных районах океана, чтобы первая ступень не свалилась на населенные пункты. Ракета стартует на плаву, прямо с воды. Вес всего ракетно-космического комплекса Оберт определяет в 400 тонн (вес ракеты «Сатурн-1В» 650 тонн). По его расчетам, через 332 секунды после старта, двигаясь примерно с 3-кратным ускорением, космический корабль станет искусственным спутником Земли («Союзу» для этого нужно около 540 секунд). Одна из замечательных догадок Германа Оберта – парашютная система. «Можно сначала затормозить спуск взрывами, - писал он, - а потом воспользоваться парашютом». Предложенный им для спуска космонавтов на Землю парашют напоминает современные транспортные парашюты. Оберт опробовал свою систему во время экспериментов с маленькими ракетами.
Что касается самого космического корабля, то тут Оберт проявил себя щедрым проектировщиком. Корабль весьма просторен, места вполне хватило бы не на двух, а на 4-5 человек. Космонавты лежат в гамаках. У стен – большой пульт с приборами. Некоторые из них Оберт изобрел сам, например акцелерометр, который показывает, с каким ускорением движется корабль, и отмечает высоту подъема в земной атмосфере. Баллоны, циферблаты, ручки управления, а рядом – какой-то наивный диван, тумбочка, привинченные к полу стол и табуретки, люк и лестница в подвал, а там – какие-то ящики и бочки. Очевидно, с припасами для экипажа.
Странное чувство охватывает, когда разглядываешь чертеж Оберта. Это еще не проект и уже не фантастика. Эта пассажирская космическая каюта стоит где-то на пол-пути между снарядом Жюля Верна с его стегаными диванами, стеклянными банками в шкафах, ружьями, породистым сенбернаром и реальным «Востоком» Гагарина, с его пультом и креслом, в котором лежит космонавт.
Независимо от Циолковского, который писал об этом еще в 1895 году, Оберт в своих книгах говорил о необходимости создания обитаемых орбитальных станций. Предугадывая, что длительное воздействие невесомости на человеческий организм может помешать их долгой эксплуатации, Оберт предлагает связать несколько станций длинными – в несколько километров – веревками и раскрутить так, чтобы центробежная сила создала подобие земной тяжести.
Оберт считает, что орбитальные станции могут не только изучать земную поверхность, «оповещать суда о ледяных горах, свою страну о приближении неприятеля», но и «посылать при помощи зеркал на северные страны Земли тепловую солнечную энергию…» В наше время наука преобразила зеркала Оберта в коротковолновые передатчики и лазеры, а сама идея – использование добытой в космосе энергии – находится в стадии инженерных разработок.
И еще одну функцию орбитальных станций совершенно верно подмечает Оберт: они могут служить для больших ракет космическими портами, из которых будут начинаться межпланетные рейсы. Он хорошо представлял себе реальные выгоды подобного решения. «Если ракеты крупных размеров будут обращаться вокруг Земли по кругу, они будут вести себя подобно маленьким лунам, – писал Оберт. – Отпадет необходимость проектировать их с расчетом на посадку. Связь между ними и Землей сможет поддерживаться с помощью меньших ракет. Крупные ракеты – наблюдательные станции – можно будет строить прямо на орбите».
Вновь повторяя Циолковского, Оберт предлагает соорудить на космическом корабле специальный шлюз для того, чтобы облаченный в скафандр космонавт мог выходить в открытый космос.
Когда в космос уже летали реальные корабли и орбитальные станции, биографы Германа Оберта с немецкой пунктуальностью подсчитали, что 95 его «фантастических» идей нашли сегодня свое реальное воплощение. Можно позавидовать Оберту: единственный из пионеров космонавтики, увидел он космический старт человека. В 1961 году, когда полетел Юрий Гагарин, Оберт поздравил советских коллег с этим историческим стартом.