Андрей Геращенко: Космическая дорога. Часть первая. 60-летию полёта Юрия Гагарина посвящается!

Андрей Геращенко: Космическая дорога. Часть первая. 60-летию полёта Юрия Гагарина посвящается! 11.04.2021 12:20

Человек по своей природе стремится к перемене мест, исследованию всего нового и необычного. Дальние моря, чужие, неизведанные страны всегда манили путешественников, обещали смельчакам, решившим отравиться в дальний путь, новые впечатления, знания и возможности. Небо долгое время оставалось недоступным. Но, однажды покорив воздушное пространство и научившись летать, человек задумался и о том, можно ли подняться над земной поверхностью ещё выше и проникнуть дальше – к манящим на небосклоне звёздам.

Первые представления и о самом космосе и о способах полётов за пределы Земли были достаточно наивными. Мысли о таких путешествиях нашли своё отражение в фольклоре, легендах и преданиях самых различных народов нашей планеты. Достаточно часто средством полёта служили птицы. Согласно дошедшему до нас мифу именно так совершил свой полёт 3200 лет до нашей эры вавилонский царь Этана. Общеизвестна и легенда о полёте к Солнцу Икара при помощи крыльев, созданных из птичьих перьев, скреплённых воском. Воск растаял и Икар погиб. В этой легенде мы встречаем уже первые ростки реалистичности – люди понимали, что Солнце, вероятно, очень горячо. Согласно легенде совершил полёт на грифонах и Александр Македонский.

Путешествие на Луну на крыльях, а также на корабле, застигнутом бурей, описал Лукиан Самосатский во II веке нашей эры.

Подобные рассказы есть и в древнерусском эпосе, где присутствует упоминание об огромном дереве, по которому можно влезть на небеса, или сказки о гусях-лебедях или бабе-яге, которые могли взлетать к самым звёздам.

Раннее средневековье не способствовало развитию науки либо мыслей о полётах, которые считались богопротивной ересью. Но уже в Новое время в 1638 году в романе «Человек на Луне» был описан полёт на соседку Земли с использованием лебедей.

Десятью годами позже, в 1649 году Сирано де Бержерак в своём произведении «Путешествие на Луну» рассуждал о возможном полёте с использованием пороховых ракет, срабатывающих постепенно друг за другом. Джордж Байрон, который писал не только стихи. В своём романе «Дон-Жуан», написанном в начале XIX века, описал полёт на Луну при помощи паровой машины.
Эдгар По в своём рассказе «Необыкновенные приключения некоего Ганса Пфааля», опубликованном в 1835 году, излагает достаточно подробное описание путешествия с Земли на Луну и обратно. Этот самый Ганс Пфааль отправляется в путь на воздушном шаре, взлетает над Землёй, по инерции проскакивает точку, где притяжение Земли и Луны одинаково и опускается на Луну. По Эдгару По Земля и Луна окружены общей атмосферой. Несмотря на всю наивность произведения в рассказе немало и таких предположений, которые вполне близки реальности. Само является многодневным (герой рассказа достигает Луны на 19 день путешествия), уменьшение и увеличения радиусов Земли и Луны также описано достаточно правдоподобно.
Интересна и мысль о том, что лунный климат характеризуется сменой тропической жары и полярного холода. Всё это, конечно же, не случайные совпадения, а следствие того, что Э.По очень тщательно старался представить себе такое путешествие, хотя сам рассказ, безусловно, был написан без учёта всех достижений даже для современной писателю науки. И до Э.По было немало рассказов подобного плана, однако они были в основном поверхностны и куда менее научны. Эдгар По, благодаря подробностям своего рассказа, впервые привлёк значительное общественное внимание к проблеме полёта на Луну.

К этой теме писатели начали обращаться всё чаще. В 1865 году Александр Дюма (сын) написал «Путешествие на Луну», где фантазировал о неком веществе, которое отталкивалось Землёй.
Француз Ашиль Эро в своём романе «Путешествие на Венеру» в 1865 году впервые описывает ракетный двигатель.

Немало времени уделил возможности полёта на Луну и Жюль Верн. В обоих его научно-фантастических романах «С Земли на Луну» (1865 год) и «Вокруг Луны» (1870 год) путешественники отправляются на спутник нашей планеты в огромном пушечном ядре, которое к тому же снабжено ракетными двигателями для коррекции полёта. В написанном Жюлем Верном в 1879 году романе «Пятьсот миллионов Бегумы» таким же способом, при помощи выстрела из пушки, на орбиту отправляется искусственный спутник Земли. Эти идеи, как и сами романы Жюля Верна, произвели неизгладимое впечатление на Константина Эдуардовича Циолковского, который впоследствии, вдохновлённый догадками Жюля Верна, стал основоположником ракетостроения и идей освоения человечеством космического пространства.

О космических полётах писали и после Жюля Верна, хотя эти произведения не получили такой известности. В романе Э.Хейла «Кирпичная луна» (1870 год) также говорится о возможности использования человечеством искусственного спутника нашей планеты. В романе «Необыкновенные приключения русского учёного» А.Графиньи и Ж.Ле-Фора (1896 год) приводится оригинальная идея использовать для полёта отражённого с Земли и поданного на корабль солнечного света. Любопытен тот факт, что авторитет русской науки в то время был очень высок, поэтому главным героем романа французских писателей стал именно русский учёный.
К.Лассвиц в романе «На двух планетах» (1897 год) писал о веществе, который придавал кораблю невесомость.

Но наиболее известными после Жюля Верна, конечно же, стали произведения Герберта Уэллса. В  году он пишет роман «Машина времени» (1895 год), где впервые достаточно реалистично описывается Земля времён раздувшего до красного гиганта старого Солнца. Настоящий бум читательского интереса вызвал его роман 1898 года «Война миров», породивший немало споров о наличии жизни на красной планете и о том, будет ли встреча с инопланетной жизнью такой уж приятной и безопасной для землян. Роман «Первые люди на Луне», где описывается гравитационный экран, написанный в 1901 году, не имел такого читательского успеха, однако и он по-своему любопытен.

Не были чужды космической тематики и русские писатели, ныне незаслуженно забытые. В 1908 году А.Богданов  в своей повести «Красная звезда» описывает ракетный двигатель, использующий энергию распада вещества и некую «минус-материю». Б.Красногорский в романе «По волнам эфира» говорит об использовании в качестве энергии для полёта экрана, на который давит солнечный свет. Тогда ещё не было известно, что помимо излучения Солнце испускает и вещество – так называемый солнечный ветер. Так что идеи Б.Красногорского вполне реалистичны и когда-нибудь будут использованы. Позднее именно с поправкой на эффект, вызываемый солнечным ветром, идеи таких экранов или парусов стали частыми гостями в фантастических произведениях.

В 1917 году американские авторы Р.Вуд и А.Трен в своём романе «Вторая Луна» использовали идею ракетного двигателя, работающего на ядерной энергии.

Очевидно, что во всех этих произведениях начиная от вавлилонской легенды о полёте царя Этаны и до романов Б. Красногорского и Р.Вуда и А.Трена использовались элементы как научных знаний, так и сведений о возможностях техники, соответствующих времени появления самих текстов. По сути речь шла о том, что люди пытались интуитивно найти способ осуществления космических полётов с использованием современных им технических достижений либо идей, которые могли быть по их мнению реализованы в будущем.

Но настоящий прорыв в вопросе теории космических путешествий совершил Константин Эдуардович Циолковский. Благодаря его гению были заложены основы ракетостроения, а его идеи, на долгие годы опередившие время, стали настоящим ориентиром для нескольких поколений конструкторов, инженеров и исследователь космического пространства.
Костя Циолковский родился в России в 1857 году в селе Ижевском Рязанской губернии. Согласно семейному преданию род Циолковских вёл своё происхождение от знаменитого казацкого гетмана Северина Наливайко, который в конце XVI веке возглавил освободительное казацко-крестьянское восстание украинского и белорусского народов против польской шляхты. Сам К.Циолковский всегда с большим интересом относился к истории Белой Руси, гордился своим родством со знаменитым казацким гетманом. Документальных доказательств этого родства на сегодняшний день не существует, однако вряд ли такой серьёзный учёный, каким был К.Циолковский, стал бы говорить об этом без должных оснований – вероятнее всего, эти документы были просто утрачены.
    
С самого детства Костя страдал глухотой, не всегда мог следить за объяснениями преподавателей и его даже отчислили из гимназии в городе Вятке. Казалось, у ребёнка-инвалида просто нет будущего. Но мальчик был очень талантливым и упорным – его интересовали различные науки, механизмы и явления природы. Уже в 14 лет Костя самостоятельно изготовил токарный станок, а через год – настоящий воздушный шар.
    
Но серьёзное образование всё же было необходимо и К.Циолковский в 16-летнем возрасте уезжает учиться в Москву, где три года изучает математику, механику, астрономию, химию и другие науки. Чтобы слышать и общаться, он покупает слуховой аппарат. Вернувшись домой, юноша с семьёй переезжает в Рязань, выдерживает экзамен и получает диплом учителя, работает в школе в Боровске и делает своё первое открытие о свойствах газов и посылает свою работу известному учёному Дмитрию Менделееву. Но оказалось, что такое же открытие сделали ещё 25 лет назад – Циолковский просто не знал об этом. Однако в Петербурге сразу поняли, что Циолковский – очень одарённый от природы мыслитель и изобретатель.

Переехав в Калугу, Константин Циолковский на свои деньги в конце XIX века, когда даже автомобиль и кинематограф были диковинками, создаёт первую в мире аэродинамическую трубу, в которой испытывает свойства конструкций более 100 моделей летательных аппаратов. Сейчас этот способ, несмотря на компьютерные расчёты, используют все самолётостроительные кампании. Но и на этом гениальный учёный не останавливается, уделяя всё больше внимания космическому пространству. Толчком к исследованиям и размышлениям в этом направлении были для Циолковского, как мы уже говорили выше, романы Жюля Верна. Вот что по этому поводу говорил сам Константин Эдуардович: «Стремление к космическим путешествиям заложено во мне Жюль Верном. Он пробудил работу мозга в этом направлении». Одна единственная фраза Жюля Верна в романе «Вокруг Луны» о падении снаряда на лунную поверхность привела К.Циолковского к идее об использовании реактивного движения для перемещения в безвоздушном пространстве.

В 1893 году в своей работе «Свободное пространство» К.Циолковский говорит об использовании энергии истекающей струи для механического движения.

Через год К.Циолковский пишет работу «Аэроплан или птицеподобная (авиационная) летательная машина, где говорит о перспективах построения цельнометаллического моноплана с колесным шасси. Циолковский предельно точно предсказал, в каком направлении будет идти развитие авиации – наращивание скоростей и потолка полёта, переход к реактивным двигателям.

В 1895 году выходит книга К.Циолковского «Грёзы о земле и небе», а ещё через год учёный начинает работу над книгой «Исследование космического пространства с помощью реактивного двигателя», в которой разрабатывает теорию ракетных двигателей, свойств необходимого для них топлива, проблем перемещения грузов в космическом пространстве.

В последние годы XIX века Константин Эдуардович создаёт математическую теорию реактивного движения. В 1903 году в №5 журнала «Научное обозрение» выходит в свет первая часть его знаменитой статьи «Исследование мировых пространств реактивными приборами. Вторая часть была опубликована в 1911-1912 в журнале «Вестник воздухоплавания». Эта работа переиздавалась с дополнениями и уточнениями учёного в 1914 и 1926 годах. Знаменитый советский конструктор космической техники С.П.Королёв так сказал впоследствии об этом труде Циолковского: «Эта классическая работа по праву считается первой в мире научной работой, посвящённой вопросам теории реактивного движения и ряду важнейших технических предложений в области ракетной техники».

Надо ли говорить о том, что Циолковский на многие годы опередил своё время?! Даже многие учёные и изобретатели плохо понимали, о чём идёт речь, не говоря уже о простых людях.
    
В 1907 году произошло несчастье – разлившаяся Ока затопила дом Циолковского. Были потеряны уникальные расчёты, модели машин и ракет. Учёный обратился за помощью к российскому Физико-химическому обществу, просил у них денег, чтобы восстановить свои работы, но получил отказ. Константин Эдуардович продолжал свои важнейшие исследования, непонятные для его современников, жил впроголодь, но упрямо работал, твёрдо зная, что люди обязательно полетят в космос. Он знал, как это можно сделать и хотел поведать об этом людям, но они его, увы, не слышали.
    
Лишь после революции, в 1921 году в возрасте 64 лет Циолковскому назначили пожизненную пенсию. Константин Эдуардович продолжал много работать. Он открывает интересный и достаточно простой в математическом смысле класс движения ракет. Циолковский впервые решил задачу мягкой посадки ракеты на астероид или планету, не имеющую атмосферы. И это тогда, когда о космических полётах ещё даже и не думали. В брошюре «Знание» серии «Космонавтика, астрономия» (это была великолепная серия научно-популярных брошюр, которая, к великому сожалению, прекратила своё существование после распада Советского Союза) в №9 за 1982 год «К.Э.Циолковский (К 125-летию со дня рождения)» в статье А.А.Космодемьянского «Об исследованиях К.Э.Циолковского по аэронавтике, ракетной технике и космонавтике» приводятся приводятся основные пункты задуманной Циолковским грандиозной программы постепенно усовершенствования и развития ракетной и реактивной техники и освоения космического пространства. Циолковский мыслил даже не тысячелетиями, а временными промежутками поистине космического масштаба. Вот основные положения его плана.

1.«Устраивается ракетный самолёт с крыльями и обыкновенными органами управления». Цель – научится управлять аэропланом с ракетным двигателем, регулировать тягу и планировать при выключенном двигателе.
2.Крылья последующих самолётов надо понемногу уменьшать, силу тяги и скорость – увеличивать.
3.Проникновение в очень разряжённые слои атмосферы.
4.Полёт за пределы атмосферы и спуск планированием.
5.Основание подвижных станций вне атмосферы (искусственные спутники Земли).
6.Использование космонавтами энергии Солнца для дыхания, питания и других целей.
7.«Устраиваются» эфирные скафандры (герметичная одежда) для безопасного выхода из ракеты в эфир.
8.Вокруг Земли «устраивают» обширные поселения.
9.«Используют солнечную энергию не только для питания и удобства жизни (комфорта), но и для перемещения по всей Солнечной системе».
10.«Основывают колонии в поясе астероидов и других местах Солнечной системы, где только находят небольшие небесные тела».
11.Развивается промышленность в космосе. Число космических станций невообразимо множится.
12.«Достигается индивидуальное (личности, отдельного человека) и общественное (социалистическое) совершенство».
13.«Население Солнечной системы делается в сто тысяч миллионов раз больше теперешнего земного. Достигается предел, после которого неизбежно расселение по всему Млечному Пути».
14.«Начинается угасание Солнца. Оставшееся население Солнечной системы удаляется от неё к другим солнцам, к ранее улетевшим братьям».
Циолковскому принадлежит и идея создания составных (или ступенчатых) ракет.

Продолжение. Часть вторая.