Мы, жители Земли, ее пленники, прикованы к планете цепями, которые пока еще не в силах разорвать. Никто не избавлен от власти земного притяжения, и каждая попытка преодолеть эту непокорную силу природы дается нелегко.
Два метра тринадцать сантиметров — мировой рекорд прыжка в высоту.
Трудно оторваться от земли. Ценой большого спортивного мастерства, тренировки, напряжения воли даются новые сантиметры высоты.
Еще труднее совершить полет. Здесь мускулы не помогут. «Человек полетит, опираясь не на силу своих мускулов, а на силу своего разума», — говорил великий русский ученый Николай Егорович Жуковский. Механические птицы — самолеты и планеры, дирижабли и воздушные шары, — таковы были до недавнего времени наши средства в борьбе с земным тяготением.
Вот успехи, достигнутые в этой борьбе: восемнадцать километров высоты — самолет, двадцать два — стратостат. Много или мало? Атмосфера простирается на сотни километров. До наиболее близкого нашего соседа во вселенной — Луны — триста восемьдесят четыре тысячи километров. Значит, еще очень далек путь и за пределы воздушного океана и к соседнему небесному миру. Но все же и двадцать два километра — это много, ибо почти исчерпаны возможности, какими мы еще недавно располагали.
Далеко простирается власть Земли. Земное тяготение действует на огромном пространстве. Оно удерживает Луну и заставляет наш спутник обращаться вокруг Земли.
До сих пор из-за него ни один летательный аппарат не смог покинуть родную планету.
Ракета — новое средство завоевания высот — поднимается намного выше самолета, но и она пока еще не стала межпланетной путешественницей.
…Ракета установлена на пусковом столе. В баки залито топливо, начинают работать топливные насосы, запускается двигатель. В какое-то мгновение язык пламени появляется у хвоста ракеты.
Она еще неподвижна, еще не может бороться с притяжением, не пускающим ее ввысь. Но сила тяги растет: сначала она меньше веса ракеты, затем сравнивается с ним. Вес тянет вниз, сила тяги — вверх. В единоборстве побеждает тяга, и ракета на неуловимую долю секунды как бы повисает в воздухе, затем медленно, словно нехотя, начинает подниматься и устремляется в небо. Оглушительный вначале рев двигателя постепенно затихает. Уже слишком высоко ракета, и звук теряется в воздушных просторах.
Наблюдающим взлет кажется, будто какой-то огненный смерч уносит стальную сигару. Все быстрее и быстрее мчится она. Теперь уже за ракетой невозможно уследить простым глазом: лишь яркая полоска выхлопных газов чертит путь по небосводу.
Постепенно баки пустеют, и двигатель кончает работать. С разгона снаряд еще продолжает подъем, но сила тяжести берет свое. Замедляется полет… последние метры… остановка на мгновение… и спуском, неудержимым падением на Землю заканчивается путешествие в стратосферу.
Сила тяжести — главный противник межпланетных перелетов. Чтобы покинуть нашу планету и отправиться в мировые дали, нужно прежде всего победить тяжесть, вырваться из ее оков. Как это сделать? Обратимся к опыту артиллеристов. Снаряд со сравнительно небольшой начальной скоростью пролетит десяток-другой километров. Снаряд дальнобойного орудия, вылетевший из дула со скоростью полтора километра в секунду да еще «выпрыгнувший» за атмосферу, может проделать в десять раз более длинный путь.
С ростом начальной скорости дуга, по которой летит снаряд, будет все более и более вытягиваться. При скорости около восьми километров с секунду снаряд никогда не упадет на Землю. Он полетит вокруг земного шара по замкнутой кривой — эллипсу и станет маленькой луной, спутником нашей планеты.
Так случилось с незадачливыми артиллеристами из романа Жюля Верна, которые не попали в цель потому, что заставили снаряд слишком быстро вылететь из пушки и своим выстрелом подарили Земле крошечную искусственную луну.
Из-за действия сил земного тяготения снаряд не может удалиться со своего замкнутого пути в глубины мирового пространство. Он не может упасть на Землю — его удерживает центробежная сила, неизбежный спутник вращения. Сила эта уравновешивает земную тяжесть. В результате не освобождение от власти земного притяжения, но первый шаг к нему — вечное движение вокруг Земли.
Если скорость возрастает, эллипс, один из фокусов которого совпадет с центром земного шара, будет все более вытягиваться. Когда скорость превысит 11,2 километра в секунду, корабль полетит по параболе. Однако солнечное притяжение не даст ему удалиться по этой незамкнутой кривой в бесконечность, а заставит его стать самостоятельным небесным телом, но уже не спутником Земли, а ее братом, таким же, как и она, спутником Солнца, членом планетной семьи.
Наконец, достигнув скорости 16,6 километра в секунду, снаряд, полетевший в сторону движения Земли по орбите, освобождается не только от власти родной планеты, но и от власти Солнца. Он покидает солнечную систему и отправляется к другой земле.
На разных планетах сила тяжести различна. На Юпитере она придавила бы человека, так что он мог бы двигаться лишь с большим трудом. На малых планетах — астероидах — прыжок поднимет на несколько сот метров или даже унесет в межпланетное пространство. Чтобы освободиться от власти Луны, надо иметь скорость около 2,5 километра в секунду, от власти Марса — 5, Венеры — 10,3 километра в секунду.
Мы не знаем еще природы тяготения — силы, действующей во всей вселенной, хотя наука и идет по пути раскрытия ее сущности. Выдумкой романиста остается «броня» против тяжести, — укрыться от силы тяжести невозможно.
Нельзя и приказать Земле вращаться быстрее, чтобы центробежная сила и вступила в единоборство с земным притяжением. А если бы и удалось это сделать, с планеты словно невидимой рукой сорвало бы воздушную оболочку, улетучилась бы вода, рассеявшись в мировом пространстве. В межпланетную среду унеслось бы все, потерявшее вес и не прикрепленное к Земле. Нет, не стоит мечтать о такой победе над тяжестью!
Законы природы существуют независимо от нашей воли, мы не можем их изменять. Пользоваться же ими — в наших возможностях. Люди могут открывать законы, познавать их, могут овладеть силами природы, научиться применять и использовать в интересах общества и таким образом покорить их, добиться господства над ними.
Уничтожить тяжесть нельзя, но бороться с ней можно. В борьбе за преодоление силы земного притяжения нашим средством будет скорость.
Когда же борьба закончится успехом, когда космический корабль вырвется из-под власти планеты, двигатель ему будет не нужен. Инерция понесет его через просторы вселенной к другим мирам. Не тратя горючего, корабль пролетит миллионы, десятки миллионов километров.
Подчиняясь законам всемирного тяготения, он может направиться по заранее рассчитанным путям к Луне или другим планетам, сможет побывать в любом уголке солнечной системы.
Циолковскому было шестнадцать лет, когда ему показалось, что он сделал великое открытие: нашел дорогу к звездам, придумал центробежную машину для подъема в мировое пространство. Юноша всю ночь бродил по Москве, переживая восторг открытия.
«Я был так взволнован, даже потрясен, что не спал целую ночь… и все думал о великих следствиях моего открытия, — вспоминал он, — Но уже к утру я убедился в ложности моего изобретения. Разочарование было также сильно, как и очарование. Эта ночь оставила след на всю мою жизнь, и через 30 лет я еще вижу иногда во сне, что поднимаюсь к звездам на моей машине и чувствую такой же восторг, как в ту незапамятную ночь». Однако Циолковский не сдался. Неудача не сломила его, а заставила настойчивее искать. Основа верна: только быстрое движение разорвет цепи тяжести, только достигнув космической скорости, можно навсегда освободиться из-под власти Земли и устремится в просторы вселенной.
Но как получить такую скорость? Достижимы ли для человека «заветные» космические скорости, открывающие дорогу в межпланетное пространство? Этот вопрос мучает Циолковского. Он перебирает известные способы и отбрасывает их один за другим.
Воздушный шар? Но это всего два-три десятка километров, и то достигнутых с большим трудом. Хорошо было Эдгару По отправить в путешествие на Луну героя своего рассказа — амстердамского купца,
