Кеплер, Нютон и все, все, все... (1188447), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Начальная масса взорвавшейся звезды M1 = 10M , после взрыва масса остатка гораздоменьше массы звезды Барнарда. MБ = M .61Собственно говоря, нам просто надо определить, при каком расстоянии между звёздами с известными массами меньшая из нихимеет заданную скорость. Действительно, после взрыва остатокпрактически не влияет на движение звезды Барнарда.В действительности, однако, после взрыва обычно остаётся звезда смассой порядка массы Солнца. Поэтому более реалистичной выглядитЗ а д а ч а 70. Какими будут пекулярные скорости звёзд,если в результате взрыва в паре из задачи 69 остаток имеетмассу M ?Мы заранее предполагали, что пара распадётся. Наше предположение оправдалось.
Но интересно разобраться,З а д а ч а 71. При какой минимальной потере массы та жепара распадётся?Мы познакомились с некоторыми гипотезами, предложенными учеными. Но ученые все-таки вынуждены соблюдать какие-то нормы приличия. Пожалуй, достаточно «безумной» можно назвать только «теорию Немезиды». Гораздо свободнее себя чувствуютФАНТАСТЫОн стал поэтом. Для математика у него не хватало воображения.К. ГауссПисатель-фантаст меньше связан в своих вымыслах, чем учёный.Если и поругают, всегда можно сказать, что это дело вкуса, а читателям нравится, хочу и буду.
Не потому ли многие учёные ударились вфантастику? Иван Ефремов, Айзек Азимов, братья Стругацкие, КирБулычев. . .Вот и Артур Кларк туда же. В рассказе «Солнечный ветер» онописывает гонки солнечных яхт — межпланетных кораблей, использующих световое давление. Реальны ли такие гонки? Дело за материалом для паруса: у Кларка «есть» материал, из которого можно сшитьпарус размером в квадратную милю и массой всего в тонну. А давление света? Возьмём значения тоже у Кларка — в этом ему можноверить — пять фунтов на эту самую квадратную милю (фунт — 453 г,миля — 1609 м). Переведём в «нормальные» единицы — округлённо10−5 Па. Парус у героя Кларка — Джона Мертона — был не то в двеквадратные мили, не то в пятьдесят миллионов квадратных футов —62встречаются обе цифры, а они не очень точно согласуются. Поэтомуокруглим до 5 км2 .Гонки по трассе Земля—Луна кончаются драматически.
Вспышкана Солнце, угроза жизни яхтсменов, все рубят фалы, и их подбираетсудейское судно — обычный реактивный корабль, имеющий надёжнуюзащиту.Но Мертон, раз уж не удалось прославиться самому, решает прославить свой корабль «Диану». Он выставляет парус по ветру, заклинивает рули и покидает корабль.
Потеряны не только паруса, потерянкорабль, но Мертона утешает то, что это будет первый парусник, отправившийся в межзвёздное путешествие.А реальны ли расчёты Мертона? Действительно ли такой корабльможет улететь из Солнечной системы?З а д а ч а 72. При какой массе корабля вместе с такелажем (не забудем, что 2 тонны «съел» парус) «Диана» можетуйти в межзвёздный рейс? В момент высадки Мертона онауже находилась далеко от Земли, но расстояние до Солнца искорость такие же, как у Земли.Ну, а если масса побольше? Там у Мертона полно автоматики, механическая приводная система для управления парусом.
Он же ничегоне успел снять с корабля, только сам высадился.З а д а ч а 73. Как далеко улетит «Диана» при полной массе33,33 тонны?А как же все-таки обстоят дела у «реального» Мертона? Неужелинеизвестна масса его корабля, неизвестно, правильны ли его расчёты?Ну, нет, это было бы не по-кларковски. Масса действительно не названа, а проверить Мертона все же можно.
Мельком сказано, что светразгоняет яхту с ускорением в одну тысячную «жэ», т. е. 9,8·10−3 м/с2 .Значит, масса корабля чуть больше 5 тонн, и Мертон (а точнее —Кларк), конечно же, прав.Ещё один двигатель, который, видимо, не скоро будет построен, зато лихо работает в фантастике — фотонная ракета, которая движется,как популярно объяснил Высоцкий, «по световому лучу — без помощи, но при посредстве». Продукты сгорания топлива у такой ракеты —свет, фотоны. Конечно, горючее тоже в заметных количествах имеется пока только у фантастов — это антивещество. Нам такое горючееприятно тем, что у него гигантская удельная тяга, поскольку скоростьистечения продуктов сгорания равна скорости света.
Поэтому топлива надо совсем чуть-чуть, и при всех маневрах можно считать массуракеты неизменной. И вот такая ракета потеряла скорость неподалёку от массивной звезды. С антивеществом обращаться надо крайне63осторожно, поэтому оно хранится отдельными маленькими порциями, каждая порция в своём контейнере (из чего он сделан, об этомистория умалчивает). Но расходовать каждую порцию антивеществаприходится сразу целиком. У космонавтов остались две такие капсулыс горючим.
Быстро-быстро работает электронный мозг и рекомендуетскорее сжечь обе порции — этого в обрез хватает, чтобы перейти накруговую орбиту. А командор, вместо того чтобы скорее приводить висполнение совет сверхкомпьютера, заставляет его считать что-то ещё.Звездолёт вот-вот неудержимо начнёт падать на звезду. Команда нервничает, может вспыхнуть бунт. И командор включает двигатель. Готовых разорвать его на части членов экипажа перегрузка вдавливает вкресла. Но. .
. командор сжёг только одну капсулу. Пока члены экипажа приходят в себя от полученной встряски, командор объясняет свойплан. Оказывается, одной порции как раз достаточно, чтобы попастьна орбиту, практически касающуюся поверхности звезды. И командоррешил рискнуть — он в Институте Космических Пилотов разбиралсяс задачей 48 из нашей книги, любил порыться в старье, и понял: еслине сгорим, то вернёмся на Землю, уж очень ему не хотелось коротатьостаток дней на чужбине. Возле самой звезды командор сжёг вторуюпорцию, и слегка обгоревший корабль двинулся к Земле.Короче: двух порций хватает, чтобы выйти на круговую орбиту,одной — чтобы пролететь по касательной к звезде. И все на пределе.Интересно,З а д а ч а 74. Во сколько раз расстояние от корабля доцентра звезды в момент назревания бунта превышало радиусзвезды?Задачу-то мы решили, но два обстоятельства вызывают сомнениев достоверности этой истории.
Во-первых, надо ли было лететь по касательной, рискуя сгореть, и стартовать к Земле у самой поверхностизвезды? Ведь в этом случае скорость получается больше параболической. А значит, вторую порцию можно было израсходовать немногораньше и все же улететь от звезды. Нельзя ли подсчитать,З а д а ч а 75. На каком максимальном расстоянии от звездыможно было второй раз включать двигатель?Во-вторых, вызывает сомнение, что пришлось задействовать компьютер, да ещё сверхмощный. Да такую задачку опытный звездолётчик решит в уме быстрее, чем успеет рассказать её машине! Так чтобольшего доверия заслуживают слухи о том, что подобная историяслучилась с кораблём более поздней конструкции: в его двигателе топливо можно делить как угодно. Просто двигатель уже подызносился,и приходилось рассчитывать на те же два кратковременных пуска.64И выяснилось, что в этом случае условия были уже совсем жёсткими:только при оптимальном делении топлива на две порции и использовании второй порции в периастре удавалось на пределе ускользнуть,как любят писать фантасты, из «знойных объятий» чужой звезды.З а д а ч а 76.
На каком расстоянии от звезды был второйкорабль и как командор распределил запасы топлива?Любой ответ тянет за собой новый вопрос. А что же дальше? Покинули звезду — но с нулевой скоростью? Нашли их там или они висят впространстве? Да нет, у них был ещё двигатель малой тяги, которыйу звезды — не помощник, а там, где нет заметных гравитационных полей, потихоньку может разогнать корабль чуть не до скорости света.Благо топливо — забортный газ. Ответил и пожалел: тут же возникает новый вопрос — а не проще было выйти на круговую орбиту, апотом не спеша на этом двигателе уползти от звезды.
Такой вариантмы обсуждали в задаче 47.Этот вариант командор тоже просчитал, и ничего хорошего не получилось: слишком близко звезда, слишком мала тяга двигателя, покакорабль будет уходить от звезды, космонавты, извините за натуралистическую деталь, поджарятся. Будь они подальше, можно было быне спешить, тогда ДМТ помог бы.Но, очевидно, не все корабли даже в III тысячелетии имеют такой двигатель. Другой корабль висел на околомеркурианской орбите со сломанным двигателем.
Из источников энергии в порядке былитолько солнечные батареи, они могли приводить в действие небольшиемоторчики. Так там космонавты выдвигали и подтягивали обратно ккораблю эти самые батареи, пока не улетели от планеты насовсем: чегодругого, а солнечного света рядом с Меркурием сколько душе угодно.Мы не будем подробно следить за их эпопеей, обсудим только принципработы гравилёта, о котором уже упоминалось на с. 41.З а д а ч а 77.
По орбите радиуса R движется спутник, состоящий из двух одинаковых, связанных между собой отсеков(рис. 13). В некоторый момент, когда прямая, соединяющаяотсеки, лежит на радиусе орбиты, отсеки сближают. Оценитьизменение потенциальной энергии спутника.В первом приближении можно считать, что центр масс спутника не смещается.***Каких только двигателей не встретишь в фантастических романах!Тут и антигравитация, и переходы в гиперпространство, и много ещё65?62l6 ?p p p p pp pp p p p p p pРис. 13всякого. В общем, фантастика — современные сказки. Пишут эти сказки и профессиональные литераторы, и те, у кого нет профессиональных навыков.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
