Дорога на космодром

В 20-х годах австрийский инженер Франц Улинский получил патент на межпланетный корабль, который приводится в движение солнечной энергией. Как это ему удалось – ума не приложу.

Опять вспоминается случай из собственной журналистской практики. Однажды я получил по почте от одного изобретателя проект «пыжеоборачимого двигателя». Специальный механизм затыкал реактивное сопло пыжом (отсюда и название). Давление в камере росло, и в конце концов пыж вылетал, как пробка из бутылки перебродившего кваса. В этот момент, действительно, создавался реактивный импульс, тем больший, чем больше масса пыжа и его скорость. Но тут еще один механизм, похожий на перчатку хоккейного вратаря, на лету ловил вылетевший пыж и передавал его для повторного употребления. Не надо быть большим специалистом, чтобы понять, что «пыжеоборачимый двигатель» работать не мог. Вернее, сделать такую штуку можно, но никого никуда сдвинуть она не сумела бы: толчок в одну сторону, когда пыж вылетает, гасился бы толчком в другую сторону, когда «ловушка» его хватает на лету.

Франц Улинский придумал, по сути, то же самое, только вместо пыжа у него был газ. Газ под давлением вырывался из сопла, расширялся и создавал реактивную тягу, – все правильно. Но тут газ попадал в трубку низкого давления, которая вела к турбокомпрессору, приводимому в движение за счет электрической энергии, идущей от солнечных батарей. Компрессор сжимал газ, и все повторялось. Вернее, ничего не повторялось, поскольку такой двигатель улететь никуда не мог.

Но в куче заблуждений Улинского было жемчужное зерно истины: солнечные батареи. Во втором проекте полученная ими энергия шла на создание мощного электромагнитного поля, в котором разгонялись электроны. Покидая космический корабль с огромной, околосветовой скоростью, они создавали реактивную тягу. Тут все правильно: перед нами прообраз ионного ракетного двигателя. Однако и этот аппарат Улинского вряд ли полетел бы, но уже не по принципиальным, а по чисто техническим соображениям. Все дело в том, что ныне широко применяемые в космонавтике солнечные батареи, или, говоря «по-ученому», фотоэлектрические преобразователи, имеют слишком малую удельную мощность, чтобы покрыть те колоссальные энергетические затраты, которые требуются для питания ионного двигателя. Еще на заре космонавтики возник вопрос о предельно возможной скорости движения ракеты. Как вы знаете, максимальная теоретически возможная скорость – это скорость света в пустоте: 300 тысяч километров в секунду. Как, каким образом приблизиться к этому пределу? Ведь только тогда можно говорить серьезно о космических полетах за пределами Солнечной системы. Логика рассуждений была довольно проста: если луч света – самое быстрое, что есть в природе, то, стало быть, этот луч и должен нести межзвездный аппарат. Так возникла идея ракеты будущего – фотонной ракеты. Из сопла ионного двигателя вылетают все-таки материальные частицы. Пусть их масса ничтожна, но в принципе, теоретически они вес все-таки имеют. Фотонный двигатель испускает фотоны – кванты света. Вроде бы это тоже частица: фотон имеет массу, энергию, импульс. Но наряду с этим его определяют такие величины, которыми материальные предметы мы не характеризуем: частота, длина волны. Фотон – некий гибрид частицы и волны. Он должен находиться в постоянном движении с постоянной скоростью, равной скорости света. Неподвижный фотон перестает существовать: согласно теории Эйнштейна, масса покоя фотона равна нулю.

Трудно себе представить? Конечно, трудно. Даже невозможно. Помните слова Льва Давидовича Ландау, которые я приводил в первой книге? Представить просто нельзя, можно только понять. Я не буду рассказывать о возможных конструкциях фотонных ракет и тех трудностях, которые должны будут преодолеть создатели звездолетов. Ведь наша книга не столько о машинах, сколько о людях. И если зашел у нас разговор о фотонных ракетах – самых быстрых космических кораблях, которые построил человек пока в своем воображении, быстрее которых по сегодняшним нашим представлениям и знаниям создать невозможно, мы должны вспомнить еще одного замечательного энтузиаста космических полетов – немецкого ученого и инженера Ейгена Зенгера.

Ейген ЗЕНГЕР (1905-1964) – немецкий ученый и инженер, энтузиаст космических полетов. Много лет отдал разработке проекта межконтинентального реактивного самолета и конструированию новых жидкостных ракетных двигателей. Автор книг «Техника полета ракет» и «К механике фотонных ракет». В последней из них Е. Зенгер рассмотрел полет ракеты с фотонным двигателем на основании теории относительности.