Астрономия на пальцах. Для детей и родителей, которые хотят объяснять детям - Александр Никонов

Кроме того, само ракетное топливо – гептил – страшнейший яд, который в несколько раз токсичнее синильной кислоты. А синильная кислота, между прочим, боевое отравляющее вещество, химическое оружие, которое использовалось французами против немцев на фронте во время Первой мировой войны. Газом на основе синильной кислоты фашисты в концентрационных лагерях убивали заключенных. Даже микроскопические дозы гептила (включая его пары) губительно сказываются на здоровье – говорят, в местах, где производится гептил, или там, где падают отработанные первые ступени ракет с остатками топлива, рождаются желтые дети с поражениями печени, а люди чаще умирают от разных болезней. А утечек и испарений, как вы понимаете, совсем избежать нельзя. То есть массовые (а не как сейчас, единичные) запуски просто приведут нашу планету к экологической катастрофе, превратив ее в токсичную помойку. И, получается, хорошо, что каждый запуск так дорого стоит!

Конечно, не все ракеты летают на гептиле. Есть которые на керосине работают. Но и они не слишком полезны для экологии планеты.

Что же делать?

Конструкторы придумали более безопасные и дешевые – неракетные – способы преодолеть земное притяжение и выйти в космос. Правда, ни один из них пока не применяется в связи с технической сложностью. Но возможно, эти сложности найдут свое решение при кардинальном увеличении грузооборота Земля-Космос. Рассмотрим некоторые из этих гениальных и не очень идей.

Пушки. Прямо по стопам Жюля Верна, ей-богу!.. Вообще говоря, длинные суперпушки начали строить еще немцы больше ста лет назад во времена Первой мировой. И, конечно, не для выхода в космос, а для обстрела Парижа. И не пушки, а пушку – в одном экземпляре, с длиной ствола в 28 метров (с 9-этажный дом). Точность орудия была невелика и никакой особой роли в войне она не сыграла, разве что попугала парижан, убив несколько десятков человек. И не было бы причин ее упоминать, если бы не дальность стрельбы – 130 километров. Понятно, что это не вверх, а просто максимальная дальность при угле возвышения в 45 градусов, но граница космоса начинается с высоты в 100 км, и это уже вполне сопоставимые величины. Еще чуть-чуть и…

Во время Второй мировой войны технический немецкий гений соорудил проект Фау-3. Это не ракета, это пушка с длинным составным стволом длиной 124 метра (40-этажный дом). Таких пушек было изготовлено 50 штук, их стволы лежали в специальных шахтах-штольнях. Пушка была разгонной. Каждая из 32 секций составного ствола имела свои расположенные под углом пороховые каморы. Как только снаряд, движущийся по стволу, подлетал к очередной секции ствола, воспламенялись заряды этой секции, все более и более разгоняя снаряд. Здесь дальность (не высота) полета снаряда составляла уже 165 км. Из этих пушек немцы обстреливали Лондон. Как видите, немцев хлебом не корми, дай чего-нибудь обстрелять!^[8]

Следующим проектом пушки, уже реально способной достичь космоса, была спроектированная в 80-е годы прошлого века, но так и не построенная инженерами иракского диктатора Саддама Хусейна пушка «Вавилон». Пушка должна была стрелять своего рода ракетным снарядом, который, вдобавок к обычному заряду, расположенному в казенной части пушки, имел еще разгонный заряд в своей задней части. Последний, сгорая по мере движения, поддерживал в длиннющем стволе давление, нужное для разгона. Расчетная дальность стрельбы составляла 1000 км при калибре в 1 метр! Пушка теоретически могла выводить на орбиту спутники массой в 200 кг при цене за килограмм выводимого веса вдвое ниже, чем у ракет.

Однако более перспективными представляются пушки, в которых спутник разгоняется не пороховыми газами, а электромагнитным полем. По этому принципу разгоняется внутри корпуса электромотора (статора) его ротор, надетый на ось. В статоре расположены катушки с бегущим по кругу магнитным полем, которое, захватив полем магниты ротора, раскручивает его. Здесь то же самое, только ротор и статор не круглые, а «размотаны» в линию, и потому ротор-спутник не крутится, а мчится по прямым рельсам, наклонно направленным в небо. И по достижении первой космической скорости его выкидывает на орбиту. Эту гипотетическую конструкцию еще называют рельсотроном.

Разновидностью электромагнитной рельсовой пушки является Слингатрон – спиральная пушка-катапульта, ствол которой закручен, как раковина улитки и смотрит в небо открытым концом. Выводимый груз помещается в центр катапульты и начинает разгоняться по спиральным направляющим, все увеличивая скорость. Когда наконец скорость снаряда достигает первой космической, он пулей вылетает в небо. Сама установка при этом раскручивается вокруг своей оси, в результате чего и разгоняется по спиральному стволу наш шар с грузом.

Рельсотрон и слингатрон.

К сожалению, в результате центробежных сил капсула испытывает чудовищные перегрузки, которые не выдержит ни один прибор и никакой человек, но нехрупкие грузы (воду, кислород, топливо и пр.) таким образом можно будет недорого закидывать на орбиту.

Опора на воздух. А зачем стартовать в космос на ракете прямо с Земли, тратя кучу денег и уйму топлива? Давайте используем воздух, как опору!

Эта идея уже осуществляется – на самолете поднимаются как можно выше, опираясь тем самым на крыло, а не на дорогую реактивную струю. После чего от самолета отделяется небольшой спускаемый челнок с крыльями, который ракетным ускорителем доводится в космос. Дальше пустой ракетный ускоритель челнока отбрасывается. Таким образом мы используем всего одну ракетную ступень вместо двух или трех. Поболтавшись на орбите и поделав там дела, наш челнок-ракетоплан своим небольшим ракетным движком делает маневр, входит в атмосферу и садится на аэродром как обычный самолет. Лапочка…

Пращи. Что такое праща, все знают? Это древнейшее оружие для кидания камней в противника. Кожаный ремень складывается пополам, оба свободных конца берутся в руку так, чтобы один конец можно было отпустить в нужный момент. В петлю, то есть в место изгиба ремня заложен камень, который ремнем раскручивается над головой. Как только раскрутили достаточно быстро, один конец ремня в нужный момент отпускается, и освобожденный камень летит вперед с большой скоростью, поражая противника.

Ракетоплан.