|
Сергей Павлович Королев рассказывал потом, что самым счастливым
временем своей жизни считает этот месяц — с 4 октября до 3 ноября 1957
года, месяц до старта второго посланца в космос — спутника с собакой Лайкой,
время необыкновенного творческого напряжения, самозабвенной работы, время
истинно высокого горения. Живое существо в космосе через месяц после запуска
первого спутника! Еще не улеглась октябрьская волна людских восторгов,
как весь мир заговорил о новом чуде — спутнике весом более полутонны, в
котором летело животное.
— Это был важный шаг, — писал академик А. А. Благонравов. — Человеку
впервые удалось создать в космосе маленький островок Земли, на котором
могло жить высокоорганизованное существо.
Никто не знал тогда, способен ли выдержать живой организм условия космического
полета. Прогресс техники в принципе позволял в будущем, скажем, снизить
перегрузки, возникающие во время стремительного старта ракеты, или усилить
экраны радиационной защиты, коль скоро какие-либо космические излучения
угрожали бы жизни. Но экранироваться от невесомости нельзя. Искусственную
тяжесть можно создать лишь при больших энергетических затратах и принципиальных
усложнениях конструкции. Иными словами, полет Лайки должен был ответить
на вопросы, может ли в условиях длительной невесомости сердце качать кровь,
желудок — «варить» пищу, мозг — сохранять живому существу сознание.
А значит, в итоге, можем ли мы считать, что полет человека в космос
— это реальность ближайших лет или такой полет следует отнести в неопределенное
будущее, а в качестве основной тактики научно-технического наступления
на невесомость следует выбрать обходные маневры.
Полет Лайки превратил дотоле весьма умозрительную науку — космическую
биологию — в науку экспериментальную. И устами этой молодой науки был подведен
первый итог: высокоорганизованное существо может жить в космосе продолжительное
время.
Второй советский искусственный спутник Земли просуществовал на орбите
больше пяти месяцев (Лайка погибла значительно раньше, через семь суток
после старта).
Ночью 14 апреля 1958 года многие жители острова Барбадос видели, как
по небу проносится огромный, ярко светящийся болид. Его хвост, подобный
хвосту кометы, растянулся на добрую сотню километров. От основного тела
отлетали столь же яркие огненные шары, которые в свою очередь дробились
и гасли. Затем это основное тело рассыпалось на множество мелких осколков,
быстро тускнеющих в своем полете к Земле. Американский ученый доктор Джахиа
проанализировал все подробности этого явления, которое, как выяснилось,
представляло собой завершающий этап полета «домика Лайки», и написал работу,
где была разобрана вся аэродинамика входа второго спутника в плотные слои
атмосферы. Таким образом, даже гибель этого пионера космонавтики принесла
пользу науке.
Несмотря на оптимистические выводы, которые можно было сделать после
старта второго спутника, до полета человека было еще далеко, хотя в конструкторском
бюро С. П. Королева уже велись первые прикидочные расчеты пилотируемого
космического корабля.
Опыт космических стартов был еще невелик. Еще требовалось очень многое
узнать о природе космического пространства, изучить поведение различных
конструкций в условиях заатмосферного полета, проверить правильность многих
технических решений, которые не могли быть проверены на Земле.
Наш третий спутник положил начало автоматическим исследовательским лабораториям.
На нем впервые... Впрочем, зачем перечислять. Все 12 типов приборов, что
стояли на нем, были в космосе впервые. Назову для примера только одну деталь:
именно на этом спутнике впервые были установлены кремниевые солнечные батареи
— прообраз огромных раздвижных «крыльев» «Союзов» и «Салютов».
Начался новый долгий и трудный этап в развитии космонавтики — непосредственное
систематическое исследование околоземного пространства.
Третий советский искусственный спутник весом 1327 килограммов находился
в полете почти два года. Темпы исследований, если изобразить их на графике,
предстанут в виде кривой, очень напоминающей стрелу московского монумента
в честь покорителей космоса.
Спутники давно уже начали специализироваться. Спутники изучают Землю,
околоземное пространство и дальний космос. Они дают возможность сравнивать
свои данные с теми, которые получают на Земле, позволяют выяснить сложные
взаимосвязи космических и земных процессов.
А сначала необходимо было научиться получать данные с разных орбит,
и орбиты эти научились менять в случае необходимости. Первыми маневрирующими
спутниками стали космические станции «Полет-1» и «Полет-2», запущенные
в 1963—1964 годах. В январе 1964 года одна ракета-носитель вывела две станции
«Электрон» на разные орбиты, что дало возможность получить богатые данные
для сравнения.
Подобные эксперименты были продолжены, и сейчас просто нельзя их все
даже перечислить, хорошо бы назвать хотя бы основные «специальности» спутников.
Не так давно, подводя некоторые итоги развития астрофизики, академик
В. Л. Гинзбург писал: «Последние десятилетия примечательны тем, что идет
ярко выраженный процесс превращения астрономии из оптической во всеволновую».
Целая серия астрофизических экспериментов в инфракрасном, ультрафиолетовом
и рентгеновском диапазонах, т. е. в диапазонах частот «запрещенных» атмосферой
для наших наземных обсерваторий, может быть с успехом выполнена на орбитах
искусственных спутников.
Необыкновенно расширила космонавтика горизонты солнечной астрономии.
Солнце. Тут и объяснять ничего не надо. Солнце — источник жизни. Не
будь Солнца, никого бы не было. Солнце — этот огромный энергетический котел
— ежегодно теряет 14.000.000.000.000 тонн своего вещества. Когда смотришь
на эту цифру, которую невозможно охватить мысленно, становится страшно:
вдруг Солнце кончится! Оказывается, эти чудовищные потери — пустяк для
Солнца. Ученые установили, что пульсации солнечной поверхности очень небольшие
— радиус нашей звезды (около 700.000 км) изменяется всего на 20 км. Академик
А. Б. Северный, например, считает, что поверхность Солнца «колеблется»
с периодом 2 часа 40 минут. Теоретически его масса может уменьшиться на
один процент лишь через сто миллиардов лет.
У Солнца в запасе вечность...
Всякое изменение солнечной работы моментально сказывается на природе
околосолнечного пространства, а значит и на земных процессах. В последние
годы одной из популярных сфер научных исследований стали солнечно-земные
связи. Накоплен огромный статистический материал, который пока что плохо
поддается осмыслению. Активность Солнца влияет на радиосвязь, периодичность
засух, выпадение осадков из коллоидных растворов, размножение сельскохозяйственных
вредителей, эпидемии чумы, холеры и гриппа, миграции животных, волны инфарктов,
число грозовых дней, свертываемость крови, рост деревьев, количество дорожно-транспортных
происшествий — продолжать можно очень долго. Эти разнообразнейшие влияния
объясняются прежде всего колоссальными энергиями в разных диапазонах волн.
Солнце излучает радиоволны, тепло, свет, ультрафиолет, х-лучи, гамма-лучи,
«солнечный ветер», частицы. Исследования их наиболее удобно вести с помощью
космических средств за пределами земной атмосферы.
В августе 1925 года К. Э. Циолковский выпустил в Калуге конспект под
названием:
«Причина космоса». Там есть такие слова: «Мы живем более жизнью космоса,
чем жизнью Земли, так как космос бесконечно значительнее Земли по своему
объему, массе, времени...» И в других работах ученого постоянно утверждалась
эта мысль: связи Земли и космоса более тесны и разнообразны, чем мы полагаем.
Прошедшие полвека убеждают в том, что и здесь оказался прав Циолковский.
Чем больше и глубже познаем мы природу Земли, тем яснее и четче выявляются
связи с окружающей ее космической средой. Едва ли не самым мощным и продуктивным
орудием этого познания стали космические полеты.
Без малого сто лет назад, в 1878 году и позднее — в 1889 году была выдвинута
гипотеза о существовании в верхних слоях земной атмосферы некой зоны электрически
заряженных частиц. Шли годы, и кстати, тем самым летом, когда Циолковский
писал свою «Причину космоса», справедливость этой гипотезы была наконец
доказана с помощью экспериментов с радиоволнами. Родилось новое геофизическое
понятие — ионосфера.
Чем больше изучали ионосферу, тем яснее становилось, что механизм ее
существования чрезвычайно сложен. Оказалось, что ионосфера — это передовая
линия фронта воздушной оболочки Земли, где молекулы и атомы, ее слагающие,
принимают первый удар жесткого ультрафиолетового, а также рентгеновского
излучения Солнца и подкрепляющих их потоков частиц, идущих из космических
глубин. Результатом этих бесконечных столкновений и являлись электроны
и ионы ионосферы. Выяснилось, что, поскольку Солнце имеет решающее влияние
на образование ионосферы, ее граница по высоте меняется ночью и днем в
пределах 25—30 километров. Эта отмель пятого, воздушного океана планеты
как бы дышит, то вздымаясь, то опускаясь. А солнечные вспышки, увеличивая
набегающие потоки ультрафиолетовых и рентгеновских лучей, поднимают в ней
настоящее волнение, иногда переходящее в шторм ионосферы. Энергия частиц
возрастает, они проникают глубже.
Итак, во время геомагнитных бурь происходит сильный нагрев верхних слоев
атмосферы за счет энергии Солнца. Кроме того, этому разогреву способствуют
электрические токи, протекающие в полярных областях ионосферы. Короче,
это — сложный, запутанный процесс, разобраться в котором трудно, тем более,
что вся эта электромагнитная «кухня» находится на высотах 250—350 километров,
куда очень не просто добраться.
Резонен вопрос: а почему не проводить опыты с Земли? В ясные, безоблачные
ночи это иногда удавалось сделать. Но днем на излучение ионосферы накладывалось
более сильное излучение малых высот, рассеивающих солнечный свет, и забивало
его. Наблюдения из космоса свободны от всех этих неудобств.
На наших глазах рождается совершенно новая, чрезвычайно перспективная
область астрономии — рентгеновская астрономия. В свидетельстве о рождении,
в графе «родители», она должна записать: спутники. Правда, впервые рентгеновское
излучение Солнца было все-таки обнаружено еще до рождения космонавтики.
Но годом рождения рентгеновской астрономии справедливо считают год 1962-й,
когда радиоастроном Джиаккони с помощью аппаратуры, установленной на ракете,
зафиксировал рентгеновский источник в созвездии Скорпиона. Оказалось, что
если бы наши глаза могли видеть только рентгеновское излучение, то мы увидели
бы совсем другое звездное небо.
Исследования в рентгеновском диапазоне необыкновенно расширили наши
представления о Вселенной. Оказалось, что подобные излучения идут как от
отдельных звезд, так и от целых галактик и межгалактической среды. Оказалось,
излучения в этом диапазоне чаще всего означают, что их источники переживают
время бурных катаклизмов, что именно там происходят процессы подлинного
сотворения и крушения миров. Именно источники этого излучения характерны
предельными состояниями вещества — огромными, до 100 миллионов градусов
температурами и фантастическими плотностями.
Одним из самых мощных источников рентгеновских лучей является Крабовидная
туманность. Ярчайшую небесную вспышку, отмеченную в летописях китайских
астрономов в 1054 году, толковали и объясняли многие поколения астрофизиков.
Ныне считается, что без малого 2 тысячи лет назад произошла вспышка
сверхновой звезды, при которой выделилось невероятное количество энергии
в самом широком диапазоне спектра, в том числе в рентгеновском.
Рентгеновская астрономия поможет отыскать ответы на загадки «черных
дыр» — вещества, в состоянии еще более невероятном. В конечном счете речь
идет о фундаментальных краеугольных истинах мироздания.
Вот, оказывается, что стоит за словами академика В. Л. Гинзбурга о превращении
астрономии во всеволновую науку. Спутники специализировались подчас очень
узко: космические лучи, радиационные пояса Земли, аномалии земного магнитного
поля, биологические опыты. Достаточно назвать хотя бы несколько таких,
наиболее популярных спутников-«специалистов»: «Протоны» изучали гамма-лучи,
«Прогнозы» — спектр Солнца, «Ореол» — потоки протонов и электронов, «Янтарь»
— испытал газовый плазменно-ионный двигатель в условиях космического полета,
«Космос-605», населенный крысами, черепахами, насекомыми, микроорганизмами,
проводил широкие биологические исследования. Каждый из них рисовал свой
этюд к картине «Природа», но соединенные вместе, они давали панораму удивительной
глубины и разнообразия красок. |