пришлось не поглощать ложками из тарелок, а высасывать через алюминиевую трубку из шарообразных сосудов…
После обеда Мюллер извлек из ящика бутылку и приставил ее горлышком к моим губам.
– Так пить неудобно, Мюллер. Разве вы не захватили рюмок?
– Рюмки-то есть, но как вы их наполните?
– Как-нибудь да налью.
– Испытайте ваш способ на бутылке с водой.
Я наклонил бутылку. Вода не текла. В досаде я тряхнул бутылку – выскочила вода, ударилась в рюмку, вновь отскочила и разбилась на мелкие шарики, которые носились по каюте, натыкаясь на стены, отпрыгивали назад, рассыпаясь на более мелкие капли. Вся каюта, словно роем комаров, наполнилась летающими каплями.
– Вы слишком погорячились. Вот как я устраиваюсь, – сказал Мюллер.
Он смочил кисть левой руки несколькими каплями и, держа мокрые пальцы у горлышка бутылки, потряхивал ею с помощью правой руки, отводя ее в то же время медленно назад. Мне казалось, что он извлекает из бутылки водяной шар. Когда он убрал руки, перед ним в самом деле витал шар воды.
– Подобие небесного тела, – объявил Мюллер и приблизил к шару эбонитовый гребень, предварительно наэлектризованный о сухие волосы: шар вытянулся в форме эллипсоида и поплыл к гребню.
.. Я «лег спать». Это надо понимать так, что я повис на двух поручнях, засунув в них руку и ногу. Ремни, конечно, не врезались в мое тело: ведь я был невесом.
Когда я проснулся в четыре часа, Мюллер уже был снаружи в своем водолазном снаряжении и делал опыты с электрическими лучами. Я забыл упомянуть, что одновременно с нашей ракетой в мировом пространстве летела еще и другая, которая и связалась с нами сигнализацией.
Я приступил к своей работе. Луну рано было еще наблюдать, но я мог хорошо видеть в этот день Марс и Юпитер.
В 9 часов вечера я закрыл ставни и устроился на покой. Слово «вечер» надо понимать условно, так как наше положение относительно Солнца нисколько не изменилось. Мы не составляли теперь части Земли, мы были самостоятельным небесным телом. Вечер наступил не у нас, а в той точке Земли, откуда мы полетели.
К вечеру третьего дня (т. е. вечер был тогда в Индии) ракета приблизилась к Луне до расстояния 50 000 км. Мы различали узкий, озаренный Солнцем серп, который рос и ширился на наших глазах. Я мог установить наконец, что мы находились на 500 км ближе кЛуне, чем следовало. Ошибку нетрудно было исправить, сообщив ракете ускорение (по направлению к Земле) в 1,35 м/с за секунду. Маневр этот отнял всего одну минуту, но оставил во мне впечатление, от которого я не мог освободиться до самого конца путешествия. До сих пор Земля была внизу, а Луна вверху сбоку. И вдруг – Земля оказалась вверху, а Луна внизу сбоку, ракета же при этом ничуть не повернулась, да и я не повернулся: все оставалось, как было до сих пор. Почему же у меня возникло такое ощущение? Это было словно сновидение. Ты не поворачиваешься, мир тоже не поворачивается – и все же ты чувствуешь, что находишься вовсе не в том положении, в каком был до сих пор! (Причина иллюзии – искусственная тяжесть, обусловленная ускорением). Земля оказалась для меня снова «внизу» лишь тогда, когда наша ракета, возвратившись на Землю, закачалась в водах океана».
10. Стратосфера
Высшим слоям атмосферы уделяется здесь особое место потому, что исследование их явится ближайшим этапом развития ракетной техники. В настоящее время знания наши о физических условиях, господствующих в высоких областях атмосферы, скудны и во многом гадательны. Объясняется это отсутствием в нашем распоряжении подходящих средств для проникновения в крайние высоты атмосферы. Самый высокий подъем на самолете (мировой рекорд) – до высоты 14 575 м – совершен 21 ноября 1935 г. советским летчиком Коккинаки. Воздушные шары только 9 раз достигали выше 16 км [56] .
Шары-зонды, т. е. маленькие аэростаты без пилота, несущие измерительные приборы-самописцы, удавалось пускать до высоты 36 км. Выше – до 40 км – проникали только снаряды сверхдальнобойной германской пушки в 1918 г., – но стрельба эта не ставила себе исследовательских задач. Между тем верхняя граница земной атмосферы лежит гораздо выше. Полярные сияния, разыгрывающиеся на высоте 500 и более километров над земной поверхностью, говорят о том, что даже в этих отдаленных областях имеются еще ощутительные следы воздуха. О физических условиях на подобных высотах приходится заключать, исходя лишь из теоретических соображений, которые опираются на наблюдения над ходом сумерек, над свечением метеоров, над распространением волн звука и радио.
По современным воззрениям, атмосфера расслаивается по высоте на два яруса: нижний, называемый тропосферой , и верхний – стратосферу .
Такое расчленение присуще не только атмосфере нашей планеты, но также и некоторых других – например, Венеры, Юпитера, Сатурна. Различаются оба яруса, главным образом, по признаку распределения температуры. В нижнем ярусе, в тропосфере, температура с высотой падает примерно на 1/2—1° с поднятием вверх на каждые 100 метров. В стратосфере этого не происходит: начиная от нижней ее границы, лежащей в среднем на высоте 12 км [57] , до 36 км температура стратосферы остается неизменной. Замечательно, что стратосфера над экваториальным поясом гораздо холоднее, чем над умеренным и холодным поясами: в то время как у нижней границы стратосферы в экваториальных странах отмечен мороз в 70–90 °C, в полярных странах он достигает всего 50–45 “С. (Теория, предложенная советским аэрологом П.А. Молчановым, исчерпывающе объясняет это озадачивающее явление.)
Есть основания утверждать, что выше непосредственно исследованных высот (т. е. выше 36 км) температура стратосферы повышается. На высоте 40 км она близка к нулю Цельсия; на высоте 50 км господствует почти комнатная температура (+ 17 °C), на 60 км она равна температуре человеческого тела (37 °C).
Помимо распределения температуры оба яруса атмосферы отличаются и рядом иных признаков. Тропосфера плотнее стратосферы, заключает почти всю влагу атмосферы и засорена пылью, отсутствующей в стратосфере. Август Пикар так описывает свои впечатления от пребывания в стратосфере на высоте 16 км:
«Небо – самое захватывающее из того, что мы видели. Оно совершенно темное, глубоко синее, почти черное. Так и должно быть, потому что небо содержит здесь только десятую долю той массы воздуха, который образует небо, привычное для наших глаз. Вдесятеро меньшее число молекул извлекает из белого солнечного света синюю составную часть и рассеивает ее по всем направлениям. Далее от зенита небо светлеет; к горизонту оно еще светлее… Вокруг нас голубое небо резко ограничено горизонтальной линией – границей тропосферы. Последняя видна вдали совершенно белой, подобно морю облаков. Между нами и поверхностью Земли находится 9/10 всей атмосферы (по массе). Внизу все кажется серым на сером».
Три особенности стратосферы представляют значительный интерес, не только теоретический, но и практический: 1) слой Хевисайда, 2) слой озона, 3) космические лучи.
Слоем Хевисайда называют слой стратосферы, богатый ионизованными частицами (несущими электрический заряд) и свободными электронами. Этот газовый слой непроницаем для радиоволн – обстоятельство, имеющее первостепенное значение в радиопередаче на большие расстояния; можно сказать, что только существование слоя Хевисайда делает дальнюю радиопередачу возможной.
Слой Хевисайда расчленяется на два слоя: «нижний Н-слой» на высоте 100–150 км и «верхний Н-слой» на высоте 200–800 км. Нижний слой состоит из азота и кислорода, верхний – из водорода.
Слой озона . Озон – видоизменение кислорода; молекулы его состоят из трех атомов, между тем как молекулы кислорода составлены из двух атомов. В тропосфере озона очень мало; мнение, будто им богат воздух хвойного леса, основано на недоразумении. В сколько-нибудь значительных количествах скапливается он лишь в стратосфере, на высоте – по новейшим данным – 20 км. Озонный слой имеет исключительно важное значение для обитателей земного шара: он поглощает ту часть ультрафиолетовых лучей, которая вредна для живых организмов; следовательно, слой озона обусловливает возможность существования органического мира на нашей планете.
Космические лучи – это особый род излучения, проникающий в земную атмосферу откуда-то извне, из далеких глубин Вселенной. Источник и условия возникновения этих лучей остаются пока загадкой, несмотря на давно (с 1900 г.) ведущиеся исследования. Неясна и физическая природа этих лучей, так сильно привлекающих к себе внимание ученых [58] . «Космическое излучение, – говорит один исследователь, – единственное в своем роде явление в современной физике по малости вызываемых им эффектов, по тонкости методов изучения, по смелости порождаемых им гипотез и по грандиозности выводов».
Космические лучи сильно поглощаются воздушной оболочкой Земли и потому в стратосфере проявляют свое действие значительно сильнее, чем близ земной поверхности – на высоте 16 км, например, в сотни раз.
В заключение привожу список книг на русском языке, посвященных стратосфере.Труды Всесоюзной конференции по изучению стратосферы. 1935.
П. А. Молчанов. Тропосфера и стратосфера. 1934.
П.А. Молчанов. Полеты в стратосферу. 1935.
H.A. Рынин. В стратосферу. 1934.
В.И. Виткевич. Стратосфера, ее основные свойства и методы исследования. 1935.
Ю. Бартельс. Физика высоких слоев атмосферы. 1934.
Ю. Бартельс. Высшие слои
