Помоги проекту - поделись книгой:
— Ты спрашиваешь, как устроена поверхность луны? — сказал брат, когда мы направились домой. — Ученые знают об этом только то, что можно разглядеть с земли в зрительные трубы. Трубы словно приближают луну к нашим глазам, но приближают недостаточно. Самые сильные трубы показывают нам луну такою, какою видна она простому глазу с расстояния нескольких сотен километров. Много ли с такого удаления различишь?
— Что же там все-таки увидели ученые?
— При взгляде на луну в трубу, даже и не очень сильную, сразу заметно, что луна — страна горная. Поверхность лунного шара почти вся изрезана горами — целыми хребтами и множеством отдельных гор, больших и малых.
Они отбрасывают при солнечном освещении заметные тени, и по этим теням ученые измерили высоту лунных гор. Среди них оказались и очень высокие — до семи и более километров. На земле самая высокая гора — Эверест, в Азии, — достигает почти девяти километров. Но ведь луна меньше земли; семикилометровая гора на шаре луны — более крупная неровность, чем девятикилометровая гора на шаре земли. Большинство лунных гор имеет форму кольца, которое окружает внутреннюю впадину. На земле нет таких больших кольцевых гор, как на луне. Некоторые из лунных кольцевых гор имеют в поперечнике сто, полтораста и более километров; есть гора, охватывающая площадь примерно. такую же, как Ладожское озеро. Иногда посредине впадины лунной горы поднимается другая гора; но она бывает не выше окружающего ее вала.
— Можно эти горы видеть без трубы?
— Нет, простым глазом не видно.
— А что такое те серые пятна, которые я вижу сейчас на луне?
— Обширные темные пространства. Старинные ученые назвали их «морями». Такое название осталось за ними и теперь, хотя давно известно, что это сухие равнины. На луне нет ни морей, ни океанов, ни рек, нет никакой воды на поверхности. Нет даже ни одного облачка. Никогда не бывает там ни дождя, ни снега.
— Отчего же нет на луне воды?
— Оттого, что луна не окружена атмосферой. Где нет воздуха, там вода сразу же должна испариться. Но и пар не мог бы остаться на луне; он должен рассеяться в небесном пространстве, как рассеялся тот воздух, который когда-то, вероятно, был на луне.
— Почему же земной воздух не рассеивается, а лунный рассеивается?
— Потому что на луне тяжесть заметно слабее, чем на земле. Если бы перенести на луну гирю в один килограмм и повесить на крючок пружинного безмена, она вытянула бы там не тысячу граммов, а только сто семьдесят. Все вещи на луне в шесть раз легче, чем на земле. Луна слабее притягивает к себе, чем земля. Оттого и не могла луна удержать вокруг себя атмосферу.
— Еще что узнали о луне? Расскажи!
— Луна вращается вокруг себя гораздо медленнее, чем земля. Лунные сутки длятся двадцать девять земных суток: четырнадцать с половиной суток длится день и столько же ночь.
— Такая долгая ночь?
— Да. И за эту долгую ночь почва луны успевает настолько остыть, что там стоят страшные морозы, каких на земле никогда не бывает. А за долгий день лунная почва, наоборот, накаляется горячее кипятка. Солнце палит без перерыва четырнадцать наших суток, а ведь на лунном небе нет ни единого облачка, и жар солнца ничем не смягчается.
— Кроме гор и равнин, что еще заметили на луне?
— Заметили глубокие трещины в почве, шириною примерно в километр, которые тянутся иногда на сотни километров. Их назвали «бороздами». А от некоторых гор расходятся во все стороны какие-то полосы, которые не отбрасывают тени и ярко выделяются на лунной почве. Они названы «лучами». Что это такое — никто не знает. Может быть, застывшие потоки лавы, а может быть, что-нибудь другое.
За разговором мы не заметили, как добрались до дому. Там брат показал мне в книге рисунки луны и ее частей, как они видны в сильную трубу.
— Хотелось бы самому побродить по этим горам! — мечтал я, рассматривая рисунки. — Неужели так и невозможно добраться до луны?
— Пока еще нельзя, — ответил мне брат. — Но в будущем придумают способ совершить такое путешествие. Было время, когда люди не могли и до Америки добраться, считали это неисполнимым делом. А теперь большой пароход перевозит туда сразу тысячу людей в 4–5 суток. Наступит время, когда и перелет на луну сделается возможным. Тогда люди облетят кругом луны и смогут узнать, как устроена другая ее половина — та, которая никогда к нам не поворачивается.
— Разве нам видна только половина луны?
— Да, всегда одна и та же половина. Луна обходит кругом земли так, что смотрит на нас все время одной и той же своей стороной. Другая сторона никогда не бывает нам видна. Никто не знает, как эта невидимая половина устроена. И только, облетев кругом луны, можно будет об этом узнать. Много еще и других загадок скрывает в себе этот соседний с нами мир, и их откроют будущие лунные путешественники.
Завоевать небо
Такие разговоры вели мы о братом давно, лет сорок назад, когда я был еще очень молод. Никто не помышлял тогда всерьез о том, чтобы перелететь на луну. Но в наши дни пришла пора поставить и это дело на очередь. Люди хотят исследовать все уголки мира, стремятся всюду побывать, обо всем желают узнать. На земле они посетили уже почти все места, даже самые труднодоступные. С опасностью для жизни взбирались люди на высочайшие горы, спускались в темные подземные пещеры. Много раз переплывали океаны, пробивались через непроходимые леса, проходили бесплодные пустыни. Люди посещали и знойный экватор и ледяные полюсы. Поверхность земного шара исследована вдоль и поперек.
Но мир — не один лишь земной шар. Мир — это все, что окружает нас на земле и на небе. Далеко в небесном пространстве есть и другие огромные шары, другие земли. Ближе всех — луна, подальше — планеты. Их тоже надо исследовать. До сих пор люди изучали луну и планеты только с помощью зрительных труб. Этого недостаточно. Чтобы узнать о луне больше, надо самим там побывать. Человек завоевал землю, теперь он хочет завоевать и небо.
Но как это сделать? Каким образом добраться до луны?
Казалось бы: чего проще? Существуют воздушные корабли (дирижабли), шары, самолеты: сесть в них и направить путь к луне! Однако, если вы станете доискиваться в книгах, как высоко до сих пор залетали дирижабли, воздушные шары и самолеты, то узнаете, что ни один человек не поднимался еще над землей выше 22 километров. Правда, это страшно высоко, в два с половиною раза выше вершины самой высокой горы, но не приближает нас к луне ни на один шаг.
Вы спросите, вероятно, почему же люди не залетают выше 22 километров. Что им мешает туда подниматься?
Мешает то, что чем выше подниматься, тем воздух менее плотен. А ведь самолеты, воздушные шары и дирижабли опираются о воздух; если воздух чересчур разрежен, то держаться в нем они не могут. На таких высотах и дышать человеку нечем; приходится для дыхания брать запас воздуха с собою.
Полеты на большие высоты делались вовсе не для того, чтобы приблизиться к луне, а чтобы изучить тот воздушный океан, который окружает наш земной шар. Все мы живем словно на дне этого океана и потому должны знать его свойства. Океан этот состоит как бы из двух этажей — нижнего и верхнего. Оба вместе составляют «атмосферу»; нижний этаж получил название «тропосферы», верхний — «стратосферы». Названия эти полезно запомнить: они часто встречаются теперь не только в книгах, но и в газетах.
Нижний этаж — тропосфера — гораздо плотнее стратосферы, хотя они переходят одна в другую постепенно, без резкой границы: Но все же границу провести можно. Она лежит примерно на высоте 10 километров. В пределах этого первого десятка километров (считая от земли) воздух при поднятии вверх становится все холоднее; каждый километр подъема переносит нас в воздушный слой, который градусов на пять, на шесть холоднее нижнего слоя. У границы стратосферы круглый год, зимой и летом, держится мороз градусов в 50 (по стоградусному термометру). Но выше, в стратосфере, сколько ни исследовали, не замечали, чтобы мороз заметно усиливался с подъемом над землей.
В этом еще не все различие между тропосферой и стратосферой. Другое отличие в том, что туманы, облака, дождь, снег, бури бывают только в нижнем этаже воздушного океана; в стратосфере же небо всегда ясно, всегда безоблачно; дождей, снега, бурь не бывает там вовсе.
Долго люди летали только в тропосфере, не умея проникнуть в разреженный воздух стратосферы, и только очень недавно отважились залететь выше границы, отделяющей тропосферу от стратосферы. Это очень опасные полеты. Американский военный воздухоплаватель Грей, взлетевший в 1927 году на воздушном шаре до высоты почти 13 километров, не вернулся живым: когда шар опустился, Грея нашли в его корзине мертвым.
Для подъема в стратосферу теперь пользуются очень большими шарами особого устройства, называемыми стратостатами. Если бы вы увидели стратостат перед самым полетом, вас удивило бы, что он вовсе не похож на шар; скорее он напоминает по форме огромную морковку. Это оттого, что в его оболочку вводят гораздо меньше газа, чем в ней могло бы поместиться.
По мере того, как стратостат поднимается выше и попадает в слои все более разреженного воздуха, давление снаружи ослабевает (оттого, что воздух чем менее плотен, тем слабее давит); газ распирает оболочку изнутри все заметнее; она раздувается и на большой высоте становится уже настоящим шаром. Вы понимаете теперь, почему шар не надувают до отказа с самого начала полета: иначе он не поднялся бы до большой высоты, а лопнул бы гораздо раньше от внутреннего давления.
У стратостата нет открытой корзины; вместо нее имеется закрытая наглухо кабина в форме шара, с тонкими, но очень прочными металлическими стенками. Находясь внутри такой кабины (или гондолы, как ее называют воздухоплаватели), люди дышат не разреженным и холодным воздухом окружающих высот, а запасом его, взятым с собою с земли. Страшный наружный мороз также не проникает внутрь гондолы: солнечные лучи, не задерживаемые облаками, прогревают металлические стенки гондолы так сильно что в ней бывает даже чересчур жарко.
Первым поднялся на стратостате бельгийский ученый, профессор Пикар. Он сделал в 1931 и 1932 годах два полета, достигнув небывалой до него высоты: около 16 километров. Но недолго числился он единственным человеком, так высоко забравшимся в стратосферу. Советские воздухоплаватели подняли флаг нашей страны еще на большую высоту: сначала на 19 километров, потом на 22 километра. Подъем на 19 километров был совершен на стратостате «СССР» тремя военными воздухоплавателями: Прокофьевым, Бирнбаумом и Годуновым. На высоте 19 километров воздух в 15 раз менее плотен, чем внизу, у земли. Разреженный воздух почти не отбрасывает тех лучей солнца, от которых зависит голубой цвет небесного свода; оттого безоблачное небо там даже при полном свете солнца почти черное и лишь слегка отливает синеватым оттенком.
Второй стратостат построен был работниками ленинградского Осоавиахима и назывался «С-ОАХ-I», т. е. «Стратостат Осоавиахима первый». В нем поднялись летчик Федосеенко, инженер Васенко и молодой ученый Усыскин. Замечательный успех, достигнутый ими, — высота в 22 километра, — куплен был ценою жизни этих самоотверженных завоевателей неба. Стратостат при спуске потерпел крушение, и все трое найдены были в гондоле мертвыми. Гибель их, однако, не устрашила других исследователей, и сейчас работники Осоавиахима приступили уже к постройке нового стратостата «С-ОАХ-II».
Для подъема стратостатов существует предел, выше которого они никогда подняться не смогут. Строители стратостатов (например Годунов) считают, что предел этот лежит на высоте 40 километров, где воздух в 250 раз реже, чем тот, которым мы дышим внизу. Никакой стратостат, как бы огромен он ни был, не сможет поднять людей выше чем на 40 километров.
Хотя люди и не забирались пока сами выше 22 километров, они сумели все же узнать кое-что о свойствах воздуха на более значительных высотах. Туда много раз запускали небольшие воздушные шары (примерно в 1–2 метра поперечником), с подвязанными к ним легкими инструментами. Инструменты эти устроены так, что они сами на перематывающейся ленте отмечают температуру воздуха и выполняют другие измерения. Шары эти, называемые шарами-зондами[1], удавалось запускать до высоты 36 километров. Выше разреженный воздух не может их удерживать. На высоте 50 километров воздух в тысячу раз менее плотен, чем у земли; на высоте 100 километров — в 120 тысяч раз. На такой высоте, можно сказать, воздуха почти уже нет. Еще выше пропадают последние его следы, и начинается безвоздушное небесное пространство. Одна сотня километров атмосферы — что значит это по сравнению с теми четырьмя тысячами сотен километров, которые отделяют землю от луны?
Итак, на пути к луне лежит около 400 тысяч километров пустого пространства, через которое не может перебраться ни шар, ни дирижабль, ни самолет.
Даже если бы между землей и луной был воздух, то и тогда на самолете или воздушном корабле невозможно было бы долететь до луны. Расстояние до луны вдесятеро больше окружности земного шара. А может ли самолет облететь десять раз кругом земли, нигде не опускаясь? Не может; ему не хватит бензина, не хватит даже, чтобы облететь землю один раз. Никакой самолет, никакой воздушный корабль не мог бы унести с собою запас горючего для четырехсот тысяч километров пути. Значит, будь даже пространство до луны заполнено воздухом, все равно нельзя было бы до нее добраться на самолете или на воздушном корабле. Для такого путешествия надо придумать какой-нибудь другой способ передвижения.
Послушайте, что придумал для этого лет пятьдесят назад французский писатель Жюль Верн.
Из пушки на луну
То, что придумал Жюль Верн, приходило, быть может, в голову и иному из вас. Надо, говорил он, устроить огромную пушку и зарядить ее таким большим снарядом, чтобы внутри его могли поместиться люди. Пушка выстрелит, и если ее хорошо направить, то ядро с путешественниками долетит до луны.
Чтобы представить свою мысль яснее, Жюль Верн придумал такой рассказ. Трое смелых и изобретательных людей замыслили отправиться на луну. Для этого они отлили отвесно в земле чугунную пушку огромной, невиданной величины. Она уходила в землю на триста метров! Зарядили пушку сотней тонн сильного пороха. По пушке изготовили и снаряд— метра в три толщиною. Внутри его устроили и обставили комнату — каюту — для трех пассажиров. Стены каюты имели тридцать сантиметров в толщину; в них были окошки из толстого стекла, чтобы можно было смотреть, кругом во время небесного перелета. Путешественники взяли с собою особые приборы, которые очищали воздух, испорченный дыханием, и пополняли его убыль. Запасено было достаточно еды, питья и всего, что может понадобиться во время небесного путешествия.
Настал час отправления в путь. Смельчаки попрощались с друзьями и плотно заперлись внутри снаряда. Осторожно, особыми машинами, опустили снаряд на дно душки, где уже приготовлен был огромный заряд пороха. Нажали кнопку — электрическая искра воспламенила порох. Раздался страшный грохот, и ядро с пассажирами ринулось сквозь атмосферу в пустоту небесного пространства. Скорость снаряда была громадная — двенадцать километров в секунду. От страшного сотрясения при выстреле все три путешественника потеряли сознание. Но скоро они пришли в себя и устроились в каюте довольно уютно. Они не чувствовали полета ядра в небесном пространстве, потому что снаряд, покинув пушку, несся в пустоте совершенно плавно, без единого толчка. Почти четверо суток летели они сквозь мировое пространство, пока не приблизились к луне.
Однако, на луну они все же не попали. Случайно, еще в самом начале перелета, ядро слегка отклонилось от намеченного пути и оттого в конце пути проскользнуло мимо луны. Облетев ее кругом, ядро снова направилось к земле. Опять четверо суток летели наши путешественники через пустое пространство, и наконец снаряд достиг земного шара. Здесь путников ожидала новая случайность: ядро попало в океан… Но так как оно имело внутри полость, то не пошло ко дну, а всплыло на поверхность. Это была большая удача: попади снаряд в сушу, он при ударе раздавил бы своих пассажиров.
Так счастливо закончилось небывалое путешествие из пушки на луну, хотя, отправляясь в путь, смельчаки вовсе и не думали о том, что смогут возвратиться.
Описание этого перелета полно интересных приключений. Пересказывать их здесь мы не станем. Кто желает, может прочесть книгу Жюля Верна «Из пушки на луну». Для нас сейчас важно другое: важно узнать, что в этом занимательно придуманном рассказе действительно возможно и что совершенно несбыточно.
Вы думаете, вероятно, что никакую вещь нельзя сбросить навсегда с земного шара. Невозможно, значит, и закинуть снаряд на расстояние луны. Видел ли кто-нибудь, чтобы брошенная вещь не падала тотчас обратно? Нет, никто еще этого не видел. Но знаете, почему? Только потому, что кидали недостаточно сильно. Если бы вещь бросили с очень большой скоростью, получилось бы совсем иное. Сейчас вам станет ясно, что именно должно при этом произойти.
Представьте себе, что на высокой горе поставлена пушка, которую направили вдоль земной поверхности. На рисунке (стр. 33) вы видите такую пушку. Поверхность земли нарисована (в верхней части рисунка) кривой; вы понимаете, почему: ведь земля — шар, и, значит, поверхность ее кривая. Снаряды, выстреливаемые пушкой, летят тоже не прямо: путь их пригибается к земле оттого, что снаряды имеют вес. Если скорость снарядов не слишком велика, то пути их искривляются круче, чем поверхность земли; поэтому ядро в конце пути встречает землю, падает на нее. Чем больше скорость полета снаряда, тем дальше от пушки он падает. Может быть такая большая скорость, при которой путь снаряда изгибается ровно на столько же, на сколько изогнута поверхность земли. Что произойдет с таким снарядом? Где он упадет? Нигде не упадет — ведь он даже не приближается к земле. Он сделает полный круг около земного шара и вернется в то место, откуда вылетел. А если тем временем пушку убрать, чтобы она не мешала пролету снаряда, то он сделает второй круг, потом третий, четвертый и т. д. Одним словом, снаряд, выпущенный с такой большой скоростью, будет кружиться все время около земного шара, нигде не падая на землю.
Расчет показывает, что это должно случиться с снарядом, который выстрелен пушкой со скоростью восьми километров в секунду. Таких сильных пушек еще не существует. Нынешние не могут выбрасывать снарядов с такой скоростью; самые могучие пушки дают своим снарядам скорость всего только полтора километра в секунду. Такие ядра, конечно, падают на землю. Но если бы удалось сделать пушку, которая выстреливала бы свои снаряды со скоростью восьми километров в секунду, мы получили. бы снаряды, вечно кружащиеся около земного шара, никогда на него не падая.
Пойдем дальше. Пусть пушка, стоящая на горе, выстреливает ядра со скоростью больше восьми километров в секунду. Как полетит такое ядро? Оно тоже не упадет на землю, а обежит вокруг земного шара, на этот раз по вытянутому кругу. При скорости же одиннадцати километров в секунду ядро удалится совсем от земли; круг вытянется так, что ядро сможет долететь до луны и даже занестись дальше.
Значит, ничего нет невозможного в мысли закинуть пушечное ядро на луну. Конечно, теперь не существует еще пушки, выстреливающей снаряды со скоростью одиннадцати километров в секунду. Однако, если б такую пушку удалось изготовить, ее снаряды могли бы при метком выстреле попасть в луну.
Но послать снаряд на луну — только половина дела. Это обстрел луны, а не путешествие на луну. Чтобы превратить обстрел в путешествие, надо посадить внутрь снаряда людей. И, конечно, нужно еще, чтобы люди при выстреле уцелели. Эта вторая половина дела не менее важна, чем первая. Если пассажиры не уцелеют, то не только отважные люди погибнут, но и все предприятие потеряет смысл: никто луны не увидит. Нужно, чтобы пассажиры благополучно покинули жерло пушки, достигли луны да еще возвратились невредимыми обратно.
Если путешественники обо всем заранее позаботились и запаслись, чем надо, то во время самого перелета ничто угрожать им не будет. Главная опасность подстерегает их при выстреле. Зато опасность эта такова, что избегнуть ее невозможно. Сотрясение при выстреле безусловно гибельно для пассажиров ядра, и нет никаких средств уберечься от него. Человеку так же опасно при выстреле сидеть внутри пушечного ядра, как и быть впереди его. Что может спасти человека, в которого стреляют из пушки, стреляют в упор, да еще из такой чудовищной пушки? Гибель совершенно неизбежна.
Значит, людям нечего и надеяться вылететь живыми из жерла пушки. А если бы даже снаряд вынес их из пушки невредимыми, то как вернулись бы они обратно? Где бы нашли они на луне пушку, которая выстрелила бы их назад на землю? Рассчитывать на счастливый случай? Это было бы уж слишком легкомысленно.
Словом, для путешествия на луну пушка еще менее пригодна, чем самолеты и воздушные корабли. Самолет может поднять человека хоть на четырнадцать километров, пушка же не поднимет его живым ни на один сантиметр.
Что же годится для полета на луну? Какая летательная машина сможет вынести путешественников невредимыми из земной атмосферы в пустое небесное пространство, доставить на луну и возвратить потом снова на родную землю?
Такой машиной будет та, которая устроена не подобно самолету или пушке, а подобно ракете.
Как и почему летит ракета
Во время народных празднеств и гуляний в парках вам случалось, вероятно, видеть, как на вечернем небе взлетают огненные ракеты и высоко рассыпаются цветными звездочками. Вам, может быть, удавалось иной раз подобрать на земле пустую ракетную трубку после ее падения. Но как ракета устроена и почему она взлетает, вы, я уверен, не знаете. А между тем надо это знать. Иначе вы не поймете, каким способом надеются люди «завоевать небо» — улететь в небесное пространство и посетить луну.
Слово «ракета» — итальянское и означает «трубка». Ракета — трубка, набитая порохом. На рисунке (стр. 37) показано устройство небольшой ракеты — из тех, что служат для увеселения на празднествах. В картонную трубку плотно набивают порох такого состава, что он загорается не весь сразу, а горит постепенно. С одного конца трубка закрыта, с другого — открыта; против открытого конца выдавлена в порохе глубокая полость. Помощью шнура, проходящего через сужение в открытом конце трубки, зажигают порох внутри ее, — ракета тотчас же быстро взвивается вверх. Чтобы, летя в воздухе, она не кувыркалась, а поднималась отвесно вверх, к ней прикрепляют сбоку длинную палку— «хвост» ракеты. Если хотят, чтобы ракета, поднявшись доверху, рассыпалась цветными звездочками, надо в головную ее часть положить шарики бенгальского огня; когда порох догорит до этого места, шарики воспламеняются и разбрасываются.
Набивать ракеты порохом — дело очень опасное: порох при сдавливании легко взрывается. Изготовлением ракет должны заниматься только люди, очень хорошо знающие это дело. Не вздумайте сами приниматься за такую работу: ничего, кроме беды, у вас не получится. Немало уже было несчастий — пожаров, увечий, гибели людей — при изготовлении ракет даже опытными людьми.
Маленькая увеселительная ракета поднимается метров на шестьдесят-восемьдесят. Крупные ракеты с большим зарядом взлетают гораздо выше. В последние годы научились делать ракеты, поднимающиеся на десять и больше километров. Изготовление их связано с большой опасностью для жизни; еще опаснее их зажигание и пуск. Люди, делающие опыты с большими ракетами, следят за ними не прямо, а через маленькое окошечко в толстой досчатой стене, отгораживающей. людей от ракеты. В иных случаях люди даже вовсе не глядят на взлетающую ракету сами, а выставляют фотографический аппарат, который и снимает ракету; заснятое потом рассматривают и изучают. Если при зажигании ракеты произойдет взрыв, погибнет только аппарат, а не люди.
Мы ничего еще не сказали о том, почему зажженная ракета взлетает вверх. При зажигании пороха в ракете образуется много горячего газа; ему тесно внутри ее, и он стремительно вытекает через отверстие Трубки. Ракету при пуске устанавливают открытым концом к земле, так что горячий газ вытекает вниз. Прежде думали, что этой струей вытекающего газа ракета отталкивается от окружающего воздуха; оттого будто бы она и взвивается вверх. Многие еще и теперь так думают. Но они ошибаются: причина полета ракеты совсем другая. Вот в чем она состоит.
Поделиться книгой: