Файл: Авдеев, Ю. Ф. Преддверие сказочного мира. (Космос, баллистика, человек).pdf

потребуется, разумеется, дополнительный расход топлива и„ кроме тото, возможность управления вращением корабля в за­ данном направлении.

А что произойдет, если космонавт отделится в ином направ­ лении, не лежащем в плоскости орбиты, а уходящем, скажем,, несколько в сторону от него? Здесь траектория сближения с кораблем будет уже не плоская, а станет сложным образом извиваться в пространстве. Ріа только что описанную картину сближения наложатся еще боковые колебания, раскачиваю­ щие космонавта из стороны в сторону, и космонавту будет трудно представить, с какой стороны он в конце концов достиг­ нет корабль и как будет двигаться в этот момент относительнокорабля. Некоторое представление о процессе сближения кос­ монавта с кораблем в этом случае вы можете получить, про­ делав следующий нехитрый опыт. Привяжите на нитку неболь­ шой грузик и, взяв конец ее в руку, раскачивайте грузик про­ извольным образом и после этого начните подтягивать грузик к руке. Вы убедитесь, что по мере приближения грузика к руке размах его колебаний все больше и больше увеличивается, на­ конец он начнет наматываться на кулак и в конце концов больно ударит по руке. Нечто аналогичное произойдет и с кос­ монавтом и поэтому разработка практически удобных и безо­ пасных «способов сближения его с кораблем — нужная и важ­ ная задача.

Искусственная тяжесть

Человек выходит в космос не для прогулки, а для того, что­ бы работать. В будущем, например, предполагается проведе­ ние планомерных исследований космического пространства на

планеты на вопросы корреспондента газеты «Комсомольская правда».

Во п р о с . Не так много времени прошло с тех пор, как со­ ветские ученые и инженеры создали первую в мире орбиталь­ ную станцию, а теперь уже наметилось новое направление в- исследовании космоса, основанное на строительстве таких станций. Судя по высказываниям ученых различных специаль­ ностей, все возлагают на них большие надежды. Скажите, Ва­ силий Васильевич, чем особенно интересны такие станции для космических врачей и биологов?

От в е т . Орбитальные станции как раз то, что не только нужно, но и необходимо для всестороннего изучения космиче­

217'

ского пространства. Ведь только долгие, постоянные наблюде­ ния могут дать обширный научный материал, без которого не­ мыслимо знание закономерностей мира, окружающего нашу планету. Сами понимаете — одно дело ненадолго заглянуть в этот мир и совсем иное — жить в нем, наблюдая изо дня в день, из месяца в месяц. Мне кажется, что в этом — одно из основных достоинств таких станций. И для нас, специали­ стов по космической медицине и биологии, именно это обстоя­ тельство играет крайне важную роль: ведь мы получаем пре­ красную возможность наблюдать человека в вечной лаборато­ рии невесомости. Вечной в том смысле, что это состояние чело­ век будет испытывать не ограниченное время, а сколько нуж­ но для исследований. Быть может, это покажется странным, но о самом главном свойстве космоса — о невесомости мы знаем не только далеко не все, но, я бы даже сказал, сравнительно немного. Пока еще человек не был в невесомости больше че­ тырнадцати суток, да и животные недалеко отодвинули этот ■барьер. Собаки на советском спутнике «Космос-ПО» летали двадцать один день. С одной стороны, много, а с другой — мало...

Таким образом, академик В. В. Ларин подтверждает, что в настоящее время еще нет достаточного количества опытных данных о возможности длительного (в течение нескольких ме­ сяцев или даже лет) пребывания человека в состоянии неве­ сомости. Никто не может гарантировать, что она рано или поздно не отразится на здоровье космонавта. Но если даже и окажется, что невесомость не сказывается на человеке, то все равно конструкторы космических кораблей будут стремиться для их экипажей создать наиболее благоприятные условия жизни, приближающиеся к земным. Одно из наиболее серьез­ ных условий, которые пока что трудно выполнить, — это соз­ дание тяжести. Науке не известны способы создания тяжести в корабле в том виде, как ее образует природа. В настоящее время ее без всяких трудностей создают только писатели-фан­ тасты. Но технике известен заменитель тяжести — это центро­ бежная сила, для использования которой необходимы косми­ ческие корабли специальной конструкции. В одних случаях их представляют в виде гантели. В утолщенных частях гантели могут располагаться жилые помещения экипажа, а в ее руч­ ке ■— приборное хозяйство, двигатели, оборудование и т. д. При вращении гантели вокруг оси, перпендикулярной оси руч­ ки, возникнут центробежные силы, ощущаемые человеком как силы тяжести. Вместо жесткой гантели может быть примене­ на конструкция, состоящая из двух отсеков, соединенных меж­

218

•скажем, в 10 раз, т. е. он будет -совершать оборот за 2 час

.24 мин вместо суток. Но это приведет к стократному уменьше­ нию длины троса, т. е. он сократится до 10 км. Однако дать окончательный ответ на вопрос о том, до какой степени мож­ но все-таки сокращать длину троса, мы сейчас не можем. Для этого необходимо знать минимально допустимое значение пе­ регрузки и скорости вращения, которые космонавт может без­ болезненно перенести в условиях длительного полета.

Мы не ставим перед собой задачу получить рекомендации, обеспечивающие решение поставленных проблем. Быть может, это сделаете вы. Наша цель значительно скромнее — ответить на чисто технический вопрос: каким образом можно закрутить систему, -состоящую из двух частей, корабля и противовеса, соединенных между собой тросом?

Напрашивается следующий способ: надо на корабле уста­ новить ракетный двигатель, развернуть его соответствующим образом и с помощью его раскрутить систему. Просто и по­ нятно. А нельзя ли закрутку системы достичь иными путями, без двигателей, используя закономерности относительного дви­ жения? Если вы внимательно прочли раздел «Пешеход в кос­ мосе», то ответ может быть утвердительным. Причем эта опе­ рация может быть выполнена несколькими способами.

С п о с о б 1. Представим себе, что вторая часть корабля или противовес находится впереди или позади корабля и со­ вершает полет по той же самой орбите, что и корабль. Поло­ жение этой системы в пространстве не будет оставаться ста­ ционарным; она вращается по отношению к звездам с постоян­ ной угловой скоростью, совершая один оборот за время одного витка вокруг Земли. (Вот, кстати говоря, загадка для люби­ телей парадоксов: несмотря на то, что система вращается, центробежные силы, действующие в направлении соединяю­ щей их прямой линии, почему-то не проявляются. В этом нас убеждает тот факт, что обе части системы могут находиться на одном и том же расстоянии друг от друга без соединения их тросом. В противном случае, т. е. при наличии центробеж­ ных сил, они должны были бы разойтись друг от друга, в то время как теория и опыт это отрицают.) Теперь попытаемся сблизить корабль и противовес, сматывая трос. Для опреде­ ленности положим, что перед сближением противовес находил­ ся впереди корабля, а массы их одинаковы. В момент натяже­ ния троса корабль получит некоторое приращение скорости своего орбитального полета, тогда как противовес •— уменьше­ ние ее. Трос после этого ослабнет, а корабль и противовес нач­ нут уходить с первоначальной орбиты полета, описывая в от-

.220

корабля и противовеса на одной и той же орбите и последую­ щие соединения их тросом. Как же поступить, когда до начала закрутки корабль и противовес находятся вплотную друг к другу? Вот здесь уже целесообразнее использовать другой способ.

С п о с о б 2. Оттолкнем противовес в направлении радиуса орбиты. В относительном движении корабль и противовес нач­ нут описывать критические траектории, удаляясь друг от друга (рис. 67). По мере их расхождения трос должен разматывать-

Р и с. 67. Закрутка системы по второму способу:

1 — положение системы в начальный момент; 2—2 — по­ ложение системы спустя почти половину периода обра­ щения; 3 — направление полета; 4 — вытянутый трос.

•ся. При достижении наибольшего расстояния между ними, что произойдет через половину витка, относительная скорость дви­ жения корабля будет направлена вверх, а противовеса — вниз. Образовалась как бы сама по себе закрученная в плоскости орбиты пара тел, причем направление ее вращения противо­ положно вращению при полете по орбите вокруг Земли. Одна­

221