Искусственный спутник Земли

Мы уже отмечали, что невесомость создает для астронавтов ряд серьезных затруднений. Чтобы избежать их, на спутнике можно устроить «искусственную тяжесть». Для этого достаточно «закрутить» огромное колесо, и появившаяся при вращении центробежная сила прижмет обитателей спутника к его внешнему ободу. Она-то и заменит потерянный земной вес. Вот зачем спутник сделан в виде огромного колеса.

^{Рис. 24. Вращение спутника создает внутри его искусственную тяжесть.}

Привести спутник во вращение можно с помощью ракетных двигателей, установленных на его ободе. Когда будет достигнута нужная скорость вращения, двигатели выключаются, колесо начнет вращаться по инерции, как Земля, не затрачивая на это вращение никакой энергии.

Искусственная тяжесть может регулироваться по нашему желанию. Чем больше поперечник спутника и чем больше скорость его вращения, тем больше и искусственная тяжесть. Произведем простые расчеты:

Пусть радиус спутника равен r, а угловая скорость вращения

?. Тогда центробежное ускорение, возникающее на ободе спутника, равно ?²r. Следовательно, искусственный вес тела F, обладающего массой m, можно вычислить по формуле:

Так как на Земле вес того же тела равен mg, то отношение искусственной тяжести к естественному «земному» весу, обозначаемое буквой N

, находим по формуле:

где Т — период полного оборота спутника. Так, например, если спутник поперечником 100 м совершит полный оборот за 1 минуту, искусственная тяжесть на нем будет в 18 раз меньше земного веса. Значит, человек, весящий на Земле 70 кГ, перелетев на спутник, сильно «похудеет»; его вес упадет до 4 кГ!

Небольшой искусственный вес, с одной стороны, облегчит движения и работу обитателей спутника. С другой стороны, он исключит все неприятные следствия невесомости.

Давайте теперь проникнем внутрь спутника и познакомимся с его устройством.

Так как между спутником и Землей непрерывно курсируют ракеты, снабжение спутника запасами продовольствия и необходимыми материалами не представит принципиальных затруднений. Также принципиально просто решается вопрос и о транспортировке персонала спутника на Землю и обратно.

Переход людей со спутника на ракету (или с ракеты на спутник) может быть осуществлен следующем образом.

Пассажирская ракета, взлетев с Земли, достигает орбиты спутника, а затем, уравняв свою скорость со скоростью спутника, «причаливает» к его поверхности. С помощью специальных шлюзов, похожих на шлюзы подводной лодки, и совершается намеченная операция. Разумеется, «причаливание» к спутнику потребует от пилотов ракет большого мастерства. Не следует забывать, что и спутник и ракета будут в период маневрирования лететь со скоростями, в несколько раз большими скорости пули!

Первое помещение, куда мы попадаем, проникнув внутрь спутника, — это оранжерея (рис. 25). О значении оранжереи на спутнике Циолковский писал:

«Люди будут своим дыханием портить воздух и поедать плоды, а растения будут очищать воздух и производить плоды. Человек будет возвращать в полной мере то, что он похитил от растений, в виде удобрений для почвы и воздуха. При этом невозможно обойтись без работы разного рода бактерий.

Совершенно тот же оборот между животными и растениями мы видим на земном шаре, который так же изолирован от других небесных тел, как и наша ракета-жилище.»^[13]

^{Рис. 25. Оранжерея на спутнике.}

Оранжерея-сад, дающая овощи, фрукты, очищающая воздух — как приятно и вместе с тем полезно иметь на спутнике этот кусочек родной нам Земли.

Дыша чистым ароматным воздухом эфирного жилища мы одновременно наслаждаемся обилием тепла и света.

Металлические створки потолка оранжереи приоткрыты и сквозь прозрачные окна потоки солнечных лучей льются в помещение.

По проекту Циолковского внешняя поверхность спутника должна быть сделана чешуйчатой. Одна сторона чешуек зачернена, другая — блестящая. Поворачивая к Солнцу то одну то другую сторону чешуек, можно регулировать температуру на спутнике.

Чешуйчатый слой спутника — самый внешний. Дальше идут броневые оболочки, предохраняющие от ударов метеоритов.

Спутник, как линкор, разделен на отсеки. Каждый отсек герметически изолирован от соседних. Если метеорит попадет в спутник и даже сумеет пробить броневые покрытия, спутник не погибнет. Будет разрушен лишь один из его отсеков, который можно затем восстановить.

Напомним, что вероятность попадания крупного метеорита в спутник чрезвычайно мала. Мелкие же микрометеориты легко задерживаются броневой оболочкой.

Из оранжереи мы переходим в отделение связи — связи с нашей Землей. Так как в земной атмосфере есть «окна прозрачности» для радиоволн, радиосвязь между спутником и Землей вполне возможна. Телевидение к тому времени станет объемным, стереоскопическим и во всех отношениях совершенным, так что жители спутника смогут не только «слышать Землю», но и видеть происходящее на ее поверхности.