71251-1 (Константин Эдуардович Циолковский), страница 2

В дальнейшем Циолковский успешно работал над многими проблемами, связанными с межпланетными сообщениями. Он предложил создавать составные ракеты или ракетные поезда для достижения ими космических скоростей. Составная ракета представляла собой конструкцию из нескольких ракет, поставленных одна за другой. Сначала работает последняя ракета. Разогнав «поезд» до определенной скорости и выработав горючее, она отделяется, и в действие включается вторая ступень, затем – третья и т.д., а цели достигает одна головная ракета. Именно по такой схеме осуществляются космические полеты в настоящее время.

Другая идея заключалась в параллельном соединении ряда ракет. Циолковский назвал такую конструкцию «эскадрильей ракет». В этом случае все ракеты работают одновременно до выработки половины топлива. Затем крайние ракеты переливают горючее и окислитель в остальные ракеты, отделяются, и «эскадрилья» летит дальше. Цели достигает также одна центральная ракета.

Циолковский первым решил задачу о движении космического корабля в поле тяготения Земли и вычислил необходимые запасы горючего для преодоления силы притяжения. Он рассмотрел также влияние атмосферы на полет ракеты, возможность управления ею с помощью рулей, установленных на пути газов, выходящих из сопла, способ охлаждения стенок камеры сгорания компонентами топлива, различные топливные пары (например, спирт и жидкий кислород), создание искусственного спутника Земли и ряд других вопросов, в частности, предсказал, что будет ощущать космонавт в состоянии невесомости.

«Мы, отправившись в путь, будем испытывать весьма странные, совсем чудесные, неожиданные ощущения...

Подан знак; началось взрывание, сопровождаемое оглушительным шумом. Ракета дрогнула и тронулась в путь. Мы чувствуем, что страшно отяжелели. Четыре пуда моего веса превратились в 40 пудов... Тяжесть в ракете, по-видимому, увеличилась в 10 раз. Об этом нам бы возвестили: пружинные весы или динамометр (фунт золота, подвешенный на их крюк, превратился в 10 фунтов), ускоренные качания маятника (в 3 с лишком раза более частые), более быстрое падение тел, уменьшение величины капель (диаметр их уменьшается в 10 раз), утяжеление всех вещей и много других явлений...

Испытываемая нами адская тяжесть будет продолжаться 113 секунд, или около 2 минут, пока не окончится взрывание и его шум. Затем, когда наступит мертвая тишина, тяжесть так же моментально исчезает, как и появилась... Тяжесть не только ослабла, она испарилась без следов; мы не испытываем даже земного тяготения, к которому привыкли как к воздуху...

Сила земного тяготения действует одинаково на ракету и на находящиеся в ней тела. Поэтому нет разницы в движении ракеты и помещенных в ней тел. Их уносит один и тот же поток, одна и та же сила, и для ракеты как бы нет тяжести.

В этом мы убеждаемся по признакам. Все не прикрепленные к ракете предметы сошли со своих мест и висят в воздухе, ни к чему не прикасаясь; а если они и касаются, то не производят давления друг на друга или на опору. Сами мы также не касаемся пола и принимаем любое положение и направление: стоим и на полу, и на потолке, и на стене; стоим перпендикулярно и наклонно; плаваем в середине ракеты, как рыбы, но без усилий, и ни к чему не касаясь; ни один предмет не давит на другой, если их не прижимать друг к другу.

Вода не льется из графина, маятник не качается и висит боком. Громадная масса, привешенная на крючок пружинных весов, не производит натяжения пружины, и они всегда показывают нуль. Рычажные весы тоже оказываются бесполезны: коромысло принимает всякое положение, безразлично и независимо от равенства или неравенства грузов на чашках... Нельзя обычными, земными способами определить массу.

Масло, вытряхнутое из бутылки с некоторым трудом (так как мешало давление или упругость воздуха, которым мы дышим в ракете), принимает форму колеблющегося шара; через несколько минут колебание прекращается, и мы имеем превосходной точности жидкий шар; разбиваем его на части – получаем группу из меньших шаров разной величины...

Выпущенный осторожно из рук предмет не падает, а толкнутый – двигается прямолинейно и равномерно, пока не ударится о стенку или не наткнется на какую-нибудь вещь, чтобы снова прийти в движение, хотя с меньшей скоростью... Он в то же время вращается, как детский волчок... Трудно толкнуть тело, не сообщив ему вращения.

Нам хорошо, легко, как на нежнейшей перине, но кровь немного приливает в голову; для полнокровных вредно.

Все так тихо, хорошо, покойно. Открываем наружные ставни всех окон и смотрим через толстые стекла...

По мере удаления от поверхности Земли и поднятия в высоту... земной шар, в этом ли виде или в виде серпа или чаши, как будто уменьшается, между тем как мы обозреваем (абсолютно) все большую и большую часть его поверхности...

Верха и низа в ракете собственно нет, потому что нет относительной тяжести, и оставленное без опоры тело ни к какой стенке не стремится, но субъективные ощущения верха и низа все-таки остаются. Мы чувствуем верх и низ, только места их сменяются с переменою направления нашего тела в пространстве. В стороне, где наша голова, мы видим верх, где ноги – низ. Так, если мы обращаемся головой к нашей планете, она нам представляется в высоте; обращаясь к ней ногами, мы погружаем ее в бездну, потому что она кажется нам внизу. Картина грандиозная и на первый раз страшная; потом привыкнешь и на самом деле теряешь понятие о верхе и низе».

После своего исторического триумфального космического полета Ю.А. Гагарин заявил на первой пресс-конференции журналистам: «Я просто поражаюсь, как правильно мог предвидеть наш замечательный ученый все то, с чем только что мне довелось встретиться, что пришлось испытать на себе! Многие, очень многие его предположения оказались совершенно правильными. Вчерашний полет наглядно убедил меня в этом».

А что увидят оставшиеся на Земле? Вот как Циолковский описывает старт космической ракеты.

«Наблюдавшие нас с Земли приятели увидели, как ракета загудела и, сорвавшись с своего места, полетела кверху, подобно падающему камню, только в противоположную сторону и в 10 раз энергичнее... Через полминуты она уже на высоте 40 километров, но мы продолжаем ее свободно видеть невооруженными глазами, потому что, благодаря все возрастающей быстроте движения, она нагрелась добела (как аэролит), и ее предохранительная тугоплавкая и неокисляющаяся оболочка светит, как звезда. Более минуты продолжался этот звездоносный полет; затем все понемногу исчезает, потому что, выйдя из атмосферы, ракета уже не трется о воздух, охлаждается и понемногу гаснет. Теперь ее можно разыскать только с помощью телескопа».

Каждый из нас неоднократно наблюдал запуск космической ракеты, глядя на экран телевизора или в кинотеатре, и может подтвердить, что все именно так и происходит.

Как пришла Циолковскому мысль использовать ракету для межпланетных полетов? Что заставило ученого заняться космонавтикой? Какие причины подвигли его на этот труд?

Сам Циолковский так отвечал на первый вопрос в предисловии ко второй части своего труда «Исследование мировых пространств реактивными приборами» (1911): «Долго на ракету я смотрел, как и все: с точки зрения увеселений и маленьких применений. Не помню хорошо, как мне пришло в голову сделать вычисления, относящиеся к ракете.

Мне кажется, первые семена мысли заронены были известным фантазером Жюлем Верном; он пробудил работу моего мозга в известном направлении. Явились желания; за желаниями возникла деятельность ума. Конечно, она ни к чему бы не повела, если бы не встретила помощи со стороны науки...

Для чего надо овладевать космическим пространством?... Там много энергии (солнечной) и различных нужных людям материалов...

Перенаселение человечества на Земле вынуждает также к борьбе с тяжестью и использованию небесного простора и его богатств».

О целях своей деятельности Циолковский писал: «Основной мотив моей жизни – сделать что-нибудь полезное для людей, не прожить даром жизни, продвинуть человечество хоть немного вперед. Вот почему я интересовался тем, что не давало мне ни хлеба, ни силы. Но я надеюсь, что мои работы – может быть, скоро, а может быть, и в отдаленном будущем, – дадут обществу горы хлеба и бездну могущества».

В Циолковском жило непреодолимое желание поделиться своими открытиями, своими знаниями как можно с большим числом людей. Это заставляло его писать научно-популярные и научно-фантастические книги. Он говорил: «Горю стремлением внушить всем людям разумные и бодрящие мысли». Циолковский знал, что «специальные труды читаются немногими, общедоступные же – миллионами». Поэтому свои специальные работы он тоже старался писать просто, с минимальным использованием математического аппарата. Он отмечал: «Элементарное изложение некоторых моих трудов составляет особенное их достоинство».

Все его научно-популярные произведения очень ярко и доходчиво написаны. В одной работе, посвященной искусству Циолковского как популяризатора, утверждалось, что он даже употреблял в формулах вместо латинских букв русские, чтобы сделать свои брошюры более понятными читателям. Конечно, это преувеличение. Циолковский был вынужден писать формулы русскими литерами, так как в провинциальной калужской типографии не было латинского шрифта.

Циолковский был прекрасным, умелым популяризатором. И это отчетливо видно по тем отрывкам из его произведений, которые были приведены. Вот еще несколько примеров, подтверждающих высказанную мысль.

В одной из своих первых научно-популярных работ «Грезы о Земле и небе» (1895) он в следующих словах описывает размеры Земли: «Если идти непрерывно, день и ночь, и «по морю, ко по суху», со скоростью 41,2 километра в час, то через год такого беспрепятственного и неустанного шествия мы обойдем весь земной шар по большому его кругу.

Если употребить только по одной секунде на осмотр каждого квадратного километра Земли, то на осмотр всей ее поверхности потребуется 16 лет...

Если предположить, что Земля разложена на кубы и что на осмотр каждого кубического километра ее достаточно одной секунды, то на осмотр всей массы Земли, снаружи и внутри, нужно 32 000 лет».

В книге «Грезы о Земле и небе» Циолковский впервые высказал идею о возможности создания искусственных спутников Земли. Он писал: «Воображаемый спутник Земли, вроде Луны, но произвольно близкий к нашей планете, лишь вне пределов ее атмосферы, значит верст 300 от земной поверхности, представит, при очень малой массе, пример среды, свободной от силы тяжести».

Можно ли на Земле создать невесомость и ощутить ее воздействие на человека? Циолковский так отвечает на поставленный вопрос: «Представим себе большой, хорошо освещенный резервуар с прозрачной водой. Человек, средняя плотность которого равна плотности воды, будучи погружен в нее, теряет тяжесть, действие которой уравновешивается обратным действием воды. Надевши особые очки, можно видеть в воде так же хорошо, как в воздухе, если слой воды невелик и чист. Можно также приспособить и аппарат для свободного дыхания. Но все-таки иллюзия будет далеко и далеко не полная. Правда, человек будет находиться в равновесии во всяком месте жидкости... но сопротивление воды так громадно, что сообщенное телу движение почти моментально теряется... Так как такое положение в воде совершенно безвредно, то надо думать, что отсутствие тяжести и произвольно долгое время будет переноситься человеком без дурных последствий».

Мы знаем, что сейчас один из способов подготовки космонавтов к встрече с невесомостью – их тренировка в специальном бассейне, куда помещают даже целые станции.

Циолковскому принадлежат изобретения и открытия не только в области космонавтики или дирижаблестроения. Он, например, предсказывал появление транспорта на воздушной подушке. Ученый писал: чтобы получить большую скорость, «колеса негодны. Нужен особый гладкий путь. Под поезд накачивается воздух, так что трение сильно ослабляется: поезд с плоским основанием скользит по воздушному слою».

Циолковский был разносторонним человеком. Он занимался не только вопросами завоевания атмосферы, стратосферы и межпланетного пространства. В числе его трудов – работы по астрономии, астрофизике, математике, биологии, философии. Среди них: «Тяготение как источник мировой энергии», «Образование Земли и солнечной системы», «Механика животного организма» (она получила положительный отзыв И.М. Сеченова), «Теория газов», в которой он изложил основы кинетической теории газов (Циолковский не знал, что эта теория создана до него Л. Больцманом). Сам ученый позже (в 1928 г.) так оценивал эту сторону своей деятельности: «Я многое открыл, что было уже открыто ранее меня. Значение таких работ я признаю только для самого себя, так как они давали мне уверенность в моих силах... Сначала я делал открытия давно известные, потом – не так давно, а затем и совсем новые».

До 1917 г. у Циолковского была трудная жизнь непризнанного гения. Он писал: «Тяжело работать в одиночку многие годы при неблагоприятных условиях и не видеть ниоткуда просвета и содействия».

Отношение к ученому резко изменилось после Великой Октябрьской социалистической революции. Его имя стало известно широким массам трудящихся, его работы беспрепятственно издавались, ему была назначена пожизненная пенсия, он был окружен всеобщим вниманием. «Я почувствовал любовь народных масс», – писал Циолковский.