Взлетит с Луны последняя ступень, четвертая. Общий вес этой ступени — 65 тонн, из которых 50 тонн приходится на долю топлива, 10 тонн — на ракету с крылом и 5 тонн — на пассажирскую кабину со всем содержимым. Эта последняя ступень и совершит посадку на Землю.
Как видите, расчет показывает, что такой четырехступенчатый корабль для полета на Луну должен весить при взлете с Земли 4470 тонн! Конечно, можно построить такую ракету размерами и весом с теплоход, но это очень нелегкая задача.
Судите теперь сами, насколько проще полететь на Луну, если можно воспользоваться заправкой топливом в пути, как это уже давно делается в авиации. В этом случае запас топлива при взлете можно сильно уменьшить. Значит, сильно уменьшится и взлетный вес корабля.
Насколько же?
Представим себе, что уже создан искусственный спутник Земли — космическое топливохранилище. Этот спутник обращается вокруг Земли по «суточной» орбите на высоте 35 900 километров, то есть делает один оборот вокруг Земли за сутки. На этой высоте скорость спутника равна примерно 3,1 километра в секунду.
Чтобы достичь этого спутника, идеальная скорость корабля при взлете с Земли должна равняться примерно 12 километрам в секунду; 10 километров в секунду даст топливо, залитое в баки корабля, остальная часть необходимой скорости будет получена с помощью стартовой ракеты. Когда корабль достигнет спутника, его топливные баки будут почти пустыми, их придется заново наполнять. Сколько же теперь нужно взять топлива, чтобы корабль смог продолжать свой полет на Луну? Произведем подсчет. Спутник и причаливший к нему корабль мчатся сейчас вокруг Земли со скоростью 3,1 километра в секунду. Но скорость отрыва от Земли на этой высоте равна 4,4 километра в секунду. Значит, чтобы улететь на Луну, корабль должен развить добавочную скорость, равную 1,3 километра в секунду.
Улучив нужный момент, чтобы полностью использовать скорость спутника, корабль направится к Луне. Падение на Луну нужно затормозить — на это требуется 2,9 километра в секунду. Столько же будет израсходовано при взлете. Чтобы причалить к спутнику в самый благоприятный момент на обратном пути, нужно погасить лишнюю скорость — 1,3 километра в секунду. Прибавим еще 1,6 километра в секунду — резерв для маневрирования. Получается 1,3 + 2,9 + 2,9 + 1,3 + 1,6 = 10 километров в секунду. Не больше, чем при взлете с Земли. Мы израсходовали все запасенное топливо. Но никто не мешает нам еще раз воспользоваться услугами спутника и заправиться здесь вторично, на этот раз для посадки на Землю. Спуск на Землю потребует сравнительно немного топлива. Нужно будет, отчалив от спутника, уменьшить скорость корабля, и он начнет падать на Землю. При этом разовьется скорость около 11 километров в секунду, большую часть которой мы надеемся погасить с помощью атмосферы.
Итак, вместимость наших баков должна быть рассчитана на идеальную скорость — 10 километров в секунду. Не 23, а только 10.
Но это значит, в соответствии с формулой Циолковского, что вес топлива должен составлять не 99 процентов, а лишь 87 процентов общего веса корабля. Как же будет выглядеть корабль в этом случае?
Вес корабля с пустыми топливными баками будет равен всего 28 тоннам, из которых 5 тонн — полезный груз. Полный вес топлива на корабле будет равен 182 тоннам. Поэтому общий вес корабля при взлете с Земли или старте со спутника на Луну будет равен 210 тоннам. Одноступенчатый корабль весом 210 тонн вместо сложного четырехступенчатого корабля весом 4470 тонн! Вот что значит искусственный спутник! Факты, как говорят, упрямая вещь.
Правда, противники спутника и не спорят против этого. Они говорят о другом, о том, как трудно построить такой спутник в мировом пространстве — с Земли поднять его туда уже собранным невозможно Говорят они и о том, как сложно осуществить заправку корабля топливом со спутника. Все это верно, но вместе с тем все это преодолимо. Зато такой спутник можно построить один раз, и он будет служить во многих полетах вместо того, чтобы для каждого полета строить громадные многоступенчатые корабли.
Что касается заполнения топливом самого спутника, то оно будет производиться с помощью грузовых ракет-танкеров с Земли (а когда-нибудь, может быть, и с Луны… Выгоднее!) Эти ракеты, снабженные крыльями, будут иметь на борту экипаж из двух человек. Перелив свое топливо в баки спутника, ракеты будут затем возвращаться на Землю.
Как известно, спор наш был отложен, когда ученые и конструкторы создали атомно-реактивный двигатель со скоростью истечения газов 10 километров в секунду. При такой скорости истечения уже можно построить простой, то есть одноступенчатый, корабль для полета на Луну. На этом корабле удается разместить все потребное для полета топливо. Созданный нами корабль — это и есть «Луна-1». Но не приди нам помощь со стороны атомной техники — организовать полет на Луну было бы куда сложнее. Вы можете сказать, зачем сейчас вспоминать об этом, раз есть атомный двигатель? Да, конечно, полет на Луну уже совершается. Ну, а если завтра нам поручат проектировать корабль «Марс-1»? Тут уже и атомный двигатель полностью задачи не решит. Придется волей-неволей возвращаться к старым спорам… Разве только ученые-атомники предложат нам к тому времени что-нибудь еще лучшее, скажем, двигатель со скоростью истечения 20 или хотя бы 15 километров в секунду. Но, как говаривали в седую старину на бога надейся, а сам не плошай! Могу поручиться: не один из нас, работников конструкторского бюро «Л», втайне уже давно подумывает над более дальними межпланетными перелетами. Как же тут не вспомнить наши давнишние споры? Ведь в них надо искать решение задачи…
Я понимаю, конечно, что создание искусственного спутника — топливохранилища в межпланетном пространстве — задача исключительной сложности. Но я знаю, что его можно построить, и я за то, чтобы его построить.
ЧЕЛОВЕК В КОСМИЧЕСКОМ ПОЛЕТЕ
26 ноября, 8 часов 30 минут. Межпланетное пространство.
Дорогие жители Земли! Вы просите рассказать меня коротко о самом интересном. Но об этом я уже рассказал. Из всего, что мы видели, самое интересное, самое красивое, самое разнообразное — это Земля. Когда смотришь на нее с высоты трех-пяти тысяч километров, то видишь огромный шар, загораживающий все небо, с темными океанами, с блестящими льдами, с голубоватой дымкой атмосферы. Но сейчас эта громадина превратилась в подобие Луны — яркий серп висит позади нас. Левее — Солнце, совсем небольшое по сравнению с этим серпом. Луна впереди выросла, сейчас она больше Солнца, но меньше Земли. Темные пятна морей стали отчетливее. На границе света и тени с некоторым трудом различаешь кратеры. Мы находимся в середине пути.
Двигатель давно выключен. Тишина. Безмолвие. Движение неощутимо. Кажется, что мы повисли в самом центре необъятного шара. Луна приближается, Земля удаляется, но на глаз это незаметно. Мы неподвижны, и сверху, снизу, впереди, позади, со всех сторон — неподвижные, неизменные звезды. Звезды, тишина, пустота — миллионы километров пустоты, и в самом центре крохотный комочек, где теплится жизнь, — наша кабина. Пожалуй, я расскажу вам о кабине, об этом удивительном сооружении, спасающем жизнь в тех местах, где для жизни нет места.
Снаружи безвоздушное пространство, отсутствие воздуха, отсутствие давления. Маленькая пробоина, крошечная дырочка, пробитая метеорной частицей, и воздух со свистом и шипеньем выйдет наружу, температура упадет, дышать будет нечем. Поэтому мы сидим в герметических скафандрах. Только прозрачные шлемы сняты, они стоят рядом с нами. Если борт будет поврежден, шлемы можно быстро надеть, почти одним движением.
Снаружи обилие солнечных лучей, в том числе опасных для здоровья — ультрафиолетовых, рентгеновских. Но металлические стены кабины надежно защищают нас. Правда, самые могучие из лучей — космические — пробивают стенки насквозь, но количество их невелико, и, как показали полеты в ионосфере, космических лучей можно не опасаться.
Наружная температура? Температуры в межпланетном пространстве, строго говоря, нет никакой. Ведь тепло — это движение молекул, а в безвоздушном пространстве молекул почти нет. Но стенки корабля, конечно, имеют температуру. Там, где борта освещены Солнцем, они накаляются, как железная кровля; на
