ПРЕДИСЛОВИЕ
Луна…
Можно не продолжать.
Потому что в этом коротком емком слове смыслов и образов заключено больше, чем способна вместить самая толстая книга.
Тут нет ничего удивительного. Луна слишком заметна. Она не только светит по ночам, являясь по факту вторым солнцем земного мира. Она повелевает приливами и отливами. От ее циклов зависят человеческие биоритмы. Она была и остается первой и ближайшей целью космической экспансии.
Нельзя объять необъятное. Нельзя в одной книге осветить все, что мы поведали друг другу о Луне за последние пять тысячелетий.
Не буду и пытаться.
В этой книге я расскажу вам не столько о Луне, сколько о пространстве, отделяющем Землю от ее естественного спутника. Я расскажу о проектах, нацеленных на преодоление этого пространства, и о людях, которые целью своей жизни сделали достижение Луны.
Кто-то заметит, что об этом тоже написано достаточное количество книг. Но на самом деле большая книга о полете на Луну должна выходить хотя бы раз в десятилетие (а лучше — чаще!), чтобы любой, кто заглядывается по ночам на звездное небо и для кого космическая экспансия — не пустое сочетание из двух слов, — имел возможность взглянуть на эту историю по-новому, вспомнить о пройденном и помечтать о грядущем, которое все равно будет совсем не таким, каким мы его себе представляем.
Я постарался собрать и описать в этой книге проекты полетов на Луну, имевшие историческое значение. Начал я с греческого фантазера Лукиана Самосатского и закончил научно-техническими проектами 1970-х годов. Поскольку прогресс неразрывно связан с гуманитарной культурой, я коснулся и вопроса о том, как информация о Луне перерабатывалась писателями и художниками, становясь достоянием всего человечества. Собственно, ради этого мы и собираемся на Луну, ведь включение естественного спутника Земли в сферу человеческой деятельности даст нам шанс для расширения и развития всей культуры в целом, для возникновения новых смыслов и представлений, которые не могли появиться раньше — в эпоху до космической эры. Пока что лунная субкультура находится в зачаточном состоянии, но уже сейчас ее нужно изучать, чтобы увидеть, сколь многообразными способны быть ростки будущего.
Я надеюсь, вам понравится эта книга. Я надеюсь, вас не отпугнет обилие цитат, всевозможных цифр и дат. Я надеюсь, это издание поможет вам объяснить своим детям, зачем нам нужна Луна и почему мы стремимся на нее попасть.
ГЛАВА I
ЛУННЫЕ КОРАБЛИ ДОКОСМИЧЕСКОЙ ЭРЫ
МАЛАЯ ЗЕМЛЯ
Примитивное мышление устроено таким образом, что склонно обожествлять все непонятное и не имеющее аналогов в повседневной практике. Небесные тела настолько далеки от пространства, в котором обитает человек, что становится понятным, почему наши далекие предки наделяли их божественной сутью, нимало не заботясь о том, чтобы вычленить закономерности в движении этих тел по небосклону.
Все изменилось с появлением земледельческих культур, зависимых от сезонных изменений. Землепашец был вынужден думать о будущем, верно планировать свою деятельность. Так появились календари, структуру которых напрямую определяли солнечный и лунный циклы.
У народов Центральной Америки издавна существовал лунный год, называемый «топаламатль», включавший в себя 260 дней и состоявший из 9 лунных месяцев.
В VII веке до н. э. бурное развитие получила вавилонская математическая астрономия. Прежде всего вавилонянами была выделена на небе Луна (как главный бог Нанна). Систематизировав многолетние астрономические записи, вавилоняне изобрели лунный календарь. Несколько позднее он был усовершенствован. В календаре было 6 лунных месяцев по 29 дней и 6 — по 30 дней; год равнялся 354 дням. Вавилоняне составили практически полный список затмений с 763 года до н. э. — впоследствии эти записи использовал Птолемей (90-160 гг.), создавая геоцентрическую, птолемееву, модель мира. Для вавилонян Луна оставалась богиней, хотя и подчиняющейся определенным небесным законам.
Представление о Луне как о твердом теле, подобном Земле, возникло сравнительно поздно — исключительно благодаря греческим философам и поэтам, занимавшимся всесторонним осмыслением окружающего мира.
Так, например, легендарному древнегреческому поэту Орфею (мифическому участнику похода аргонавтов, изобретателю музыки) приписывают следующие строки: «Он [Зевс] смастерил и иную землю, безграничную, кою Селеной зовут бессмертные, а земные человеки — Луной. Много на ней гор, много городов, много жилищ».
Исследователи античности считают, что настоящим автором этих строк был пифагореец Кекропс (V век до н. э.). Но в любом случае вызывает удивление данная в этих строках характеристика Луны как «безграничной» и «иной земли». Луна, следовательно, считалась у греков почти столь же огромной, как наша планета.
Орфей был далеко не единственным, кто в ту эпоху писал о Луне. Греческий философ Эпименид (VI век до н. э.) также сообщал, что «Луна — это горная земля». А Фалес (VI век до н. э.) утверждал, что «Луна состоит из земли». Последователи Пифагора (V–IV века до н. э.) также именовали Луну «небесной землей».
Анаксагор (V век до н. э.) предполагал, что Луна каменная, а другой древнегреческий ученый-материалист, Демокрит (V век до н. э.), считал, что пятна на ней — это огромные горы и долины.
Кстати, Анаксагор даже составил карту Луны, упомянутую Плутархом. Этот уникальный документ был утерян еще в древности, но в трудах античных авторов сохранились скупые свидетельства о нем. Как писал Диоген Лаэртский, великий Анаксагор учил, что «на Луне есть поселения, равно как холмы и овраги». Согласно Ипполиту, «он сказал, что Луна землеобразна и что на ней есть равнины и ущелья». По-видимому, «равнины» Анаксагора можно отождествить с лунными морями, чья относительно гладкая и темная поверхность видна нам как пятна на лунном диске.
Знаменитый Аристотель (384–322 до н. э.) доказал шарообразность Луны и полагал, что только такая «совершенная» форма достойна небесного светила.
Известный римский философ-моралист Плутарх (46-120) в историческом сочинении «Беседа о лице, видимом на диске Луны» ссылается на некоего чужестранца, побывавшего на мифическом острове Огигия, который расположен где-то к западу от Британских островов. Там чужеземец «приобрел столь большие познания в астрономии, до каких только может дойти человек, изучавший геометрию». Позднее «очень много времени он провел в Карфагене… и, найдя некоторые священные пергаменты, тайно вынесенные, когда погибал прежний город, и долгое время сокровенно лежавшие в земле, заявил, что изо всех явленных миру божеств особенно должно чтить… Луну, как наиболее владычествующую над жизнью, а за нею — Землю».
Со слов этого мифического чужестранца Плутарх дает обстоятельное описание лунной поверхности: «Подобно тому, как и у нас на Земле есть глубокие и обширные заливы… так и на Луне есть углубления и выемки. Из них самое большое называют жилищем Гекаты… два других — длинными, ибо по ним души переправляются в части Луны, то обращенные к небу, то, наоборот, к Земле».
Поразительно, но в этом отрывке словно бы описана либрация — небольшие повороты Луны, благодаря которым с Земли можно немного заглянуть за лунный край, разглядев кусочек невидимой стороны нашего естественного спутника.
От признания Луны малым подобием Земли всего полшага до предположения, что на Луне имеются свои обитатели — селениты.
Луну считали населенной такие древнегреческие философы, как Фалес, Анаксагор, Ксенофонт. Комментатор последнего. Лактаций, утверждал, что лунные жители обитают в глубоких и широких долинах и ведут такой же образ жизни, как и люди на Земле.
Диоген Лаэртский (III век), прославившийся своими популярными пересказами не дошедших до нас трудов древних философов, утверждал, что Гераклит Эффеский (VI век до н. э.) якобы был лично знаком с одним человеком, упавшим с Луны на Землю.
По мнению древних греков, с нашего спутника прилетали не только «люди», но и фантастическое существо, известное как Немейский лев, — демон с металлической шкурой, впоследствии убитый Гераклом.
Плутарх в упомянутом сочинении «Беседа о лице…» подробно останавливается на этой теме, предлагая совершенно свежий и удивительно современный взгляд:
Обитатели Луны, если таковые есть, вероятно, телосложения не тучного и способны питаться чем приходится… Верхнее пространство производит живые существа тонкой организации и с ограниченными животными потребностями. А мы не берем в расчет ни этих обстоятельств, ни того, что место, природа и совокупность иных условий приспособлены для лунных обитателей. Итак, подобно тому, как если бы мы, не имея возможности приблизиться и прикоснуться к морю, но лишь издали видя его и зная, что вода в нем горька, неудобна для питья и солона, услышали от кого-нибудь, будто оно содержит в глубине множество больших и разнообразных животных, наполнено зверями, которые пользуются водою, как мы воздухом, то нам казалось бы, что он рассказывает басни и небылицы; так же, по-видимому, относимся к Луне, не веря, что там обитают какие-нибудь люди. А тамошние жители с гораздо большим удивлением смотрят на Землю, видя в ней отстой и подонки Вселенной… Как бы то ни было, но на Луне могут жить какие-нибудь существа: и кто утверждает, что эти существа нуждаются во всем, что необходимо для нас, нисколько не обращает внимания на то разнообразие, которое представляет нам природа, вследствие чего разные животные отличаются друг от друга гораздо больше, чем даже неодушевленные предметы.
Через сорок лет после смерти Плутарха был написан первый фантастический рассказ о путешествии на Луну. Его автором является греческий софист и сатирик Лукиан Самосатский (120–180). «Икароменипп, или Заоблачный полет» датируется 161 годом и повествует о том, как дерзкий изобретатель Менипп, решив превзойти подвиг легендарного Дедала, построил первый в истории человечества аппарат для межпланетных перелетов:
Единственный способ избавиться от моего невежества — вооружившись крыльями, самому подняться на небо. Надежду в этом деле давали мне главным образом сила желания, а также баснописец Эзоп, который утверждает, что небо доступно не только орлам и навозным жукам, но подчас даже верблюдам. Впрочем, я совершенно ясно понимал, что никаким способом не смогу отрастить себе крылья; если же приспособлю крылья коршуна или орла — ведь только они способны выдержать тяжесть человеческого тела, — смогу скоро осуществить свое намерение.
Итак, поймав этих двух птиц, я старательно отрезал у орла правое крыло, у коршуна — левое и привязал их крепкими ремнями к плечам. Приладив к концам крыльев две петли для рук, я стал испытывать свою силу: сначала просто подпрыгивал, помогая себе руками, затем, подобно гусям, летал над самой землей, слегка касаясь ее ногами во время полета. Однако, заметив, что дело идет на лад, я решился на более смелый шаг: взойдя на Акрополь, я бросился с утеса и… долетел до самого театра.
…Вскоре я уже настолько свыкся со своим дерзким занятием, что в совершенстве выполнил смелые полеты и, не довольствуясь высотою, доступною птицам, решил подняться на Олимп; оттуда, запасшись по возможности самой легкой едой, я пустился прямо на небо. В первую минуту у меня закружилась голова от огромной высоты, но и это я перенес с легкостью. Прорвавшись сквозь густые облака и очутившись наконец возле луны, я почувствовал некоторую усталость, особенно в левом крыле, отрезанном у коршуна. Ввиду этого я подлетел к луне и, присев на нее, дал себе передышку, посматривая вниз, на землю… От всего этого получил я самое тонкое наслаждение…
На Луне Менипп встречает соотечественника — философа Эмпедокла, которого забросил сюда пробудившийся вулкан Этна. Не удовлетворившись новым знанием, межпланетный путешественник стремится достичь самого неба. Покинув Луну и «оставив вправо солнце», он летит среди звезд и на третий день приближается к «небу». Однако бессмертные боги возмущены бесцеремонным вторжением, и Меркурий получает приказ доставить Мениппа обратно на Землю, где у него отбирают крылья, дабы он не мог снова улететь на Луну и к звездам.
Однако этим рассказом Лукиан не ограничился. В «Правдивой истории», создание которой датируется 170 годом, он, пародируя популярных писателей своего времени, зарабатывавших на повестях о волшебных путешествиях, отправляет на Луну целый корабль — вообще-то корабль плыл через Атлантику, но по дороге его подхватил вихрь и унес в космос. На восьмой день перелета корабль достиг Луны:
Подплыв к ней, мы пристали и высадились. Обозревая эту страну, мы убедились, что она обитаема и что почва обработана. Днем мы не могли хорошенько осмотреть всего, но, когда наступила ночь, вблизи показались многие другие острова, некоторые побольше, другие поменьше, и все огненного вида. Внизу же мы увидели какую-то другую землю, а на ней города и реки, моря, леса и горы. И мы догадались, что внизу под нами находилась та земля, на которой мы живем.
Мы решили отправиться дальше и вскоре встретили конекоршунов, как они здесь называются, и были ими захвачены. Эти конекоршуны не что иное, как мужчины, едущие верхом на коршунах и правящие ими, как конями. Коршуны эти огромных размеров, и почти у всех три головы. Чтобы дать понятие об их величине, достаточно сказать, что каждое из их маховых перьев длиннее и толще мачты большого грузового корабля. Конекоршуны были обязаны облетать страну и, завидев чужестранцев, отводить их к царю. Нас они, схватив, тоже повели к нему…
Познакомившись с местным царем, путешественники узнают, что назревает война: государству селенитов угрожает вторжение армии Солнца, ведомой воинственным Фаэтоном; кроме того, на стороне Солнца выступают захватчики с Большой Медведицы. Земляне решают защитить Луну и легко включаются в боевые действия, описанные с большой фантазией.
Получается, что повесть Лукиана — это первое произведение мировой литературы, в котором рассказывается о межпланетной войне, перерастающей в межзвездную. Если и были какие-то другие повести на эту тему, то они не сохранились…
ЛУНА ДЛЯ АНГЛИЙСКОГО ЕПИСКОПА
С закатом античной культуры интерес к Луне угас. В период Средневековья многие работы древних астрономов были забыты или даже уничтожены.
Историки науки усматривают в этом долю вины Аристотеля, астрономические заблуждения которого стали основой мировоззрения для десятков поколений христианских проповедников. Было запрещено учить тому, что противоречило утверждениям Аристотеля или хотя бы отличалось от них. Более того, отрицалось даже само существование чего-либо такого, о чем Аристотель не знал. Благодаря Аристотелю, Луна оставалась гладким безжизненным шаром — больше светилом, нежели телом, на ней не могло быть жизни, да и достичь ее не представлялось возможным.
Тем не менее во все, даже самые мрачные, времена рождались поэты, стремящиеся к переосмыслению мира и господствующего взгляда на мир.
В 1300 году увлекательное космическое путешествие предпринял великий итальянский поэт Данте Алигьери (1265–1321). Перипетии путешествия были описаны им в третьей части «Божественной комедии» (1307–1321) под названием «Рай». При помощи сначала поэта Вергилия, а потом его подруги Беатриче, Данте посетил круги ада и рая, к последнему были отнесены все небесные сферы: Луна, Меркурий, Венера. Солнце, Марс, Юпитер, Сатурн и неподвижные звезды.
Астольф из поэмы итальянца Лудовико Ариосто (1474–1533) «Неистовый Роланд» (1516), отправившись на Луну в колеснице, запряженной небесными конями, видел там реки, поля, долины, горы, города с огромными домами, а в лунных лесах — нимф, охотившихся на диких животных:
Сквозь полымем охваченный простор
До новой тверди кони их домчали
И понесли к Луне во весь опор
Пространством гладким, наподобье стали.
Лишенной даже неприметных пор.
Уступит по величине едва ли
Луна последнему из прочих мест —
Земле, включая океан окрест…
Новый период в изучении Луны начался в XVII веке с изобретением телескопа, автором которого стал итальянский ученый Галилео Галилей (1564–1642).
В 1610 году, наблюдая в телескоп Луну, Галилей обнаружил, что ее поверхность покрыта темными и светлыми пятнами, которые резко граничат друг с другом. Галилей назвал темные области «морями», потому что они показались ему обширными водными бассейнами, а светлые — «материками». Последние изобилуют горными хребтами, ущельями и очень характерными кольцевыми образованиями — кратерами, многие из которых имеют посередине «центральную горку». Крупнейшие из кратеров стали называть цирками. Галилей также установил, что на Луне не бывает облаков, хотя верил в существование у нее атмосферы.
Вооруженный взгляд ведущего астронома поколебал устоявшееся аристотелевское представление — Луну снова стали воспринимать как вторую, хотя и малую, Землю. Об изменении господствующих взглядов говорит хотя бы то, что сами святые отцы (а не только поэты) принялись обсуждать возможность полета на Луну и контакта с селенитами.
В 1638 году в Англии вышло в свет посмертное издание сочинения епископа Френсиса Годвина (1561–1633) под названием «Человек на Луне, или Необыкновенное путешествие, совершенное Домиником Гонсалесом, испанским искателем приключений, или Воздушный посол».
В этой повести рассказывается, как севильский дворянин Доминик Гонсалес научил диких лебедей перевозить в специальной упряжи тяжести, а потом и самого себя. При их помощи он перелетел с корабля, потерпевшего крушение, на вершину Тенерифского пика, а оттуда поднимался все выше и выше.
Почти сразу Гонсалес столкнулся с необычным явлением:
Стояла осень. В это время года перелетные птицы обычно улетают стаями, как ласточки в Испании. Мои птицы поднялись вслед за ними, все сразу. Я был страшно удивлен, но удивление мое еще возросло, когда я заметил, что прошел целый час, а они подымаются все выше, прямо вверх, с быстротой пущенной стрелы. Постепенно эта невероятная скорость замедлилась. Затем каким-то чудом птицы совсем остановились и замерли неподвижно, как если б сидели на шестах. Веревки остались висеть сами по себе, так что весь аппарат и я сам застыли в неподвижности, как бы не имея веса.
В этом испытании я сделал открытие, о котором философы до сих пор и не помышляли: тяжелые предметы не притягиваются к центру Земли как к своему естественному месту, скорее, их притягивает какое-то определенное свойство земного шара или что-то находящееся глубоко внутри него, подобно тому, как магнит притягивает железо. Так, без всякой материальной поддержки, эти птицы повисли в воздухе, как рыбы в спокойной воде… Было так страшно, что, признаюсь, я наверняка умер бы со страху, если бы не обладал испанской решимостью и мужеством, достойным ее…
Удивительно! Похоже, епископ Годвин был первым человеком, описавшим закон всемирного тяготения и состояние невесомости при равномерном и прямолинейном движении в космическом пространстве. И это за пятьдесят лет до Исаака Ньютона!
Летел Гонсалес целых одиннадцать дней. С первого же дня его окружили злые духи, крайне перепутавшие лебедей. Однако он сумел поладить с ними. Во время путешествия ему почему-то не хотелось ни есть, ни пить. Наконец лебеди достигли атмосферы Луны.
Луна предстала предо мной огромным безбрежным морем. Суша простиралась лишь там, где было немного темнее. Что касается той части этого небесного тела, которая отбрасывала ослепительно яркие лучи, это, безусловно, был еще один океан, усеянный такими мелкими островами, что их нельзя было различить издали… За все время, которое я пробыл в лунном мире, погода здесь была всегда ровной, без ветров, без дождей и туманов, без жары и холода…
Успешно прилунившись, Гонсалес повстречал селенитов — очень похожих на людей, но трехметрового роста и с оливковой кожей. На Луне, понятное дело, царит монархия, а местную цивилизацию, согласно преданию, создал пришелец с Земли. Благодаря последнему обстоятельству, Гонсалеса принимают очень тепло, окружают вниманием и заботой. Однако, проведя на Луне земную зиму, межпланетный путешественник был вынужден вернуться домой: лебеди стали дохнуть, и испанец опасался, что останется в лунном мире навсегда.
В том же 1638 году в Англии было опубликовано еще одно удивительное сочинение на лунную тему, и автором ее тоже был епископ — Джон Уилкинс (1614–1672). Пожалуй, это первая книга из известных нам, в которой излагаются соображения ученого человека о том, как организовать и реализовать исследовательскую экспедицию на Луну.
В первых главах книги «Беседа о новом мире и другой планете» Уилкинс высказывается по вопросу множественности обитаемых миров и фактически воспроизводит выводы Плутарха:
Луна есть тело плотное, твердое и темное и само по себе оно не обладает светом.
Многие философы, как древние, так и новейшие, допускали возможность существования на Луне другого мира, что выводится из положений людей, придерживавшихся противоположного мнения.
Пятна и светлые места, замечаемые часто на Луне, указывают на разницу, существующую там между морями и сушею.
На Луне есть высокие горы, глубокие долины и обширные поля.
Атмосфера или сфера грубого воздуха из паров непосредственно окружает Луну.
Подобно тому, как мир этот служит для нас Луною, так точно земной шар есть Луна того мира.
По всей вероятности, в мире Луны совершаются такие же явления, как и в нашем.
Очень может быть, что лунный мир обитаем, хотя и нельзя с точностью определить природу его обитателей.
Быть может, кто-либо из потомков наших найдет средство перенестись в мир Луны и войти в сношения с его обитателями…
Далее епископ переходит к обсуждению необычной темы — аспектов экспедиции на Луну!
Если взглянем, с какою постепенностью и медленностью все искусства достигали своего полного развития, то нечего и сомневаться, что со временем будет открыто и искусство воздухоплавания. До сих пор Провидение никогда не учило нас всему разом, но постепенно вело нас от одной истины к другой.
Много прошло времени, прежде чем стали отличать планеты от неподвижных звезд, и затем немало еще прошло времени до открытия, что вечерняя и утренняя звезда — одно и то же светило. Я нисколько не сомневаюсь, что со временем будет сделано такого рода изобретение, равно как и разъяснены другие важные тайны. Время, всегда бывшее отцом новых изобретений и открывшее нам многое, чего не знали предки наши, выяснить потомству нашему то, чего мы желаем теперь, но чего не можем знать. Настанет пора, говорит Сенека, когда все сокровенное в настоящее время с течением многих веков выступит в полном свете. Искусства еще не достигли своего солнцестояния. Промышленность грядущих веков, при содействии труда веков предшествовавших, достигнет уровня, на который мы не можем еще подняться…
Изобретение снаряда, при помощи которого можно подняться на Луну, не должно казаться нам более невероятным, чем казалось невероятным на первых порах изобретение кораблей, и нет поводов отказываться от надежды на успех в этом деле.
Обосновав неизбежность скорого наступления космической эры, Уилкинс переходит к теоретической возможности осуществления полета на Луну:
В настоящее время нет у нас ни Дрейка, ни Колумба, ни Дедала, изобретшего способ летать по воздуху. Хотя мы и не имеем их, но спрашивается, почему бы в грядущих веках не могли явиться столь высокие умы для новых предприятий? Кеплер полагает, что как скоро будет изобретено искусство воздухоплавания, то его соотечественники не замедлят заселить своими колониями этот новый мир…
Епископ попытался разрешить трудности, обусловленные силой тяжести, разреженностью воздуха и холодом в небесных пространствах. Он полагал, что, поднявшись на значительную высоту, космический путешественник не будет подвергаться притяжению Земли и станет свободно носиться в воздухе. Для подъема на эту высоту Уилкинс предложил воспользоваться воздушным шаром:
Альберт Саксонский, а после него и Франциск Мендос делают чрезвычайно приятное замечание, что по воздуху некоторым образом можно плавать. И происходит это вследствие законов статики, по которым каждый сосуд, медный или железный, — котел, например, — несмотря на то, что он тяжелее воды, будет плавать по воде и не опустится на дно, если только он наполнен воздухом. Предположите, что сосуд или деревянная чаша находятся на поверхности стихийного воздуха; в таком случае они станут плавать по ней, если полость их наполнена воздухом эфирным, и сами собою не опустятся на дно, так точно, как не пойдет ко дну пустой корабль.
Дальше — удивительнее. Уилкинс не хочет оставить без внимания ни одной проблемы, которая может встать перед будущими космонавтами. Он заботится о принятии всех мер предосторожности. Чем питаться во время путешествия? Где останавливаться для отдыха?
Для принятия странствующих рыцарей в воздушных пространствах не имеется замков… Быть может, подобно некоторым животным с зимнею спячкою, можно спать во время всего путешествия или, по примеру Демокрита, питавшегося запахом теплого хлеба, и вовсе обойтись без пищи, вдыхая только эфирный воздух. Впрочем, неужели путешествие должно длиться так долго, что нельзя запастись достаточным количеством съестных припасов?..
В заключение Уилкинс пишет о космическом корабле:
Снаряд этот может быть устроен по тем началам, на основании которых Архитас заставил летать деревянного голубя, а Региомонтан — орла. Такое изобретение было бы чрезвычайно полезно и прославило бы не только изобретателя, но и его век, ибо независимо от дивных открытий, которые при помощи его можно бы совершить в мире Луны, оно было бы несказанно полезно для путешествий на Земле.
Сколь пророческими оказались эти слова!..
ПРОЕКТЫ СИРАНО ДЕ БЕРЖЕРАКА
Следующим в ряду интеллигентов нового времени, обдумывавших возможность полета на Луну, можно назвать Пьера Бореля (1620–1689) — королевского лейб-медика, больше известного в качестве автора трактатов по медицине и естествознанию.
Трактат Бореля «Новые беседы о множественности миров, обитаемости других планет, неизвестных землях и т. д.» не дошел до нас в виде оригинального авторского произведения. Неизвестно даже, когда он был издан: одни источники указывают 1647 год, другие — 1657-й.
О содержании этого сочинения мы можем судить по пересказам и отзывам современников.
Борель начинал свои «Беседы» традиционно — с рассказа о том, что думали ученые и философы о небесных телах до него. «Некоторые из стоиков, — писал Борель, — полагали, что не только Луна, но и Солнце обитаемы людьми. Кампанелла говорит, что в этих светлых и лучезарных странах могут существовать обитатели более просвещенные, чем мы, и лучше нас понимающие то, чего мы никак не постигнем. Но Галилей, в наше время так хорошо изучивший Луну, утверждает, что она может быть обитаема и что на ней находятся горы; равнины ее темны, а гористые части светлы и вокруг пятен этих видны как бы горы и скалы…»
Далее Борель рассуждает, «при помощи каких средств можно бы узнать истину относительно множественности миров и в особенности относительно того, что находится на Луне», и приходит к такому выводу:
Некоторые вообразили себе, что подобно тому, как человек, плавая, подражает рыбам, так точно может он изобрести и искусство воздухоплавания и что при помощи этого изобретения, не прибегая ни к каким другим средствам, можно добиться истины относительно этого вопроса. История приводит примеры летавших людей… Впрочем, если бы даже можно было летать, то ни к чему бы это не послужило: независимо от того, что человек, по причине тяжести, не поднялся бы на большую высоту, он не мог бы находиться в неподвижности, столь необходимой для наблюдения неба и употребления оптических инструментов; кроме того, его внимание вполне было бы занято управлением снаряда.
Сочинения Бореля в виде книги или рукописи читал, по всей видимости, знаменитый поэт-забияка Сирано де Бержерак (1619–1655). Дело в том, что Борель общался с аббатом Пьером Гассенди (1592–1655), который вел кружок молодых философов. Посещал этот кружок и де Бержерак. Однако в силу своего характера поэт предпочитал писать не мудреные трактаты, а озорные повести, легко пуская в ход пылкую фантазию.
В повести «История государств и империй Луны», первый короткий вариант которой был завершен в 1649 году, де Бержерак описывает несколько возможных способов осуществления межпланетного путешествия. Начинает он с самого невероятного:
Я прежде всего привязал вокруг себя множество склянок, наполненных росой; солнечные лучи падали на них с такой силой, что тепло, притягивая их, подняло меня на воздух и унесло так высоко, что я оказался дальше самых высоких облаков. Но так как это притяжение заставляло меня подниматься слишком быстро и вместо того, чтобы приближаться к Луне, как я рассчитывал, я заметил, наоборот, что я от нее дальше, чем при моем отбытии, я стал постепенно разбивать склянки одну за другой, пока не почувствовал, что тяжесть моего тела перевешивает силу притяжения и что я спускаюсь на землю…
В итоге герой повести оказался не на Луне, а в Канаде. Однако он и не подумал отказаться от своей авантюры, построив машину, снабженную деревянными крыльями и особой пружиной:
Я соорудил машину, которая, как я рассчитывал, могла поднять меня на какую угодно высоту; думая, что в ней уже есть все необходимое, я в нее уселся и сверху скалы пустился на воздух. Однако я, очевидно, не принял всех нужных мер предосторожности, так как я тяжело свалился в долину…
Обильно смазав кровоподтеки бычьим костным мозгом и вернувшись к машине, герой обнаружил местных солдат, которые «стали говорить, что нужно привязать к машине как можно больше летучих ракет: благодаря быстроте своего полета они унесут ее очень высоко». Спасая свое изобретение, герой бросился к ней, но тут ракеты воспламенились, и машина взлетела.
Знайте же, что ракеты были расположены в шесть рядов по шести ракет в каждом ряду и укреплены крючками, сдерживающими каждую полудюжину, и пламя, поглотив один ряд ракет, перебрасывалось на следующий ряд и затем еще на следующий, так что воспламеняющаяся селитра удаляла опасность в то самое время, как усиливала огонь.
Многие историки космонавтики утверждают, что здесь Сирано де Бержерак первым из образованных людей Европы описал принцип действия многоступенчатой космической ракеты-носителя. Однако при внимательном прочтении приведенного фрагмента видишь, что речь все-таки идет об одноступенчатом пороховом ускорителе (ведь не описан процесс сброса использованных ракетных блоков!), а подобная конструкция ракеты уже была хорошо известна в Европе и в колониях — технологию изготовления связки пороховых ракет можно найти, например, в книге польского генерала Казимира Сименовича, которая вышла в Амстердаме в 1650 году и была переведена на многие европейские языки. Сирано де Бержерак, очевидно, был знаком с возможностями связок ракет, иначе с чего бы описываемые солдаты столь бодро собрались запускать чужую машину в небо?..
Ускоритель забросил героя на большую высоту, но когда ракеты сгорели, машина опять начала падать. Тут бы герой и погиб, если бы вдруг не обнаружил, что продолжает подниматься к Луне. Оказалось, что причиной тому — бычьи мозги, которыми он намазался, ведь когда Луна на ущербе, «она имеет обыкновение высасывать костный мозг из животных».
На этот раз Луна была успешно достигнута. И она показалась путешественнику настоящим раем. Во время своих лунных скитаний герой Сирано повстречался не только с нашим старым знакомцем Домиником Гонсалесом, но и с ветхозаветными Енохом и Илией, одолевшими межпланетные бездны не менее экстравагантными способами.
Енох, например, «обратил внимание на то, как небесный огонь нисходит на жертвоприношения праведных и тех, кто угоден Господу… Однажды, когда это божественное пламя с ожесточением пожирало жертву, приносимую предвечному, он наполнил поднимавшимся от огня дымом два больших сосуда, которые герметически закупорил, замазал и привязал себе под мышки. Тогда пар, устремляясь кверху, но не имея возможности проникнуть сквозь металл, стал поднимать сосуды вверх и вместе с ними поднял этого святого человека».
Илия же изобрел, вероятно, первый в мире «безопорный движитель»: сделал магнитное ядро «средней величины», затем «соорудил очень легкую железную колесницу», уселся в нее и подбросил магнит. Колесницу, разумеется, потянуло вверх. Так, множество раз подбросив ядро как можно выше, Илия достиг точки гравитационного равновесия между Землей и Луной, откуда плавно опустился на Луну, тем же способом сбавляя скорость.
Но добраться до цели мало — нужно еще вернуться. Герой Сирано недолго раздумывал на эту тему. Когда на его глазах дьявол заграбастал местного грешника и поволок в ад, путешественник, вовремя вспомнив, где располагается «геенна огненная», крепко ухватился за несчастного селенита и проделал обратный путь на «попутном транспорте».
ИЗ ПУШКИ — НА ЛУНУ
В 1865 году, во Франции, был издан очередной роман популярного прозаика Жюля Габриэля Верна (1828–1905) «С Земли на Луну прямым путем за 97 часов 20 минут». В этом романе писатель представил вниманию образованного европейского читателя проект экспедиции на Луну в специальном снаряде, выстреливаемом из гигантской пушки.
У романа Жюля Верна были предшественники.
В 1728 году в сочинении ирландского прозаика Мердока Макдармута (16?? — 17??) «Путешествие на Луну» землянин, заброшенный на Луну сильнейшим вихрем, возвращается назад на бочкообразном ядре, запущенном селенитами посредством гигантской пушки длиной с милю, уложенной в грунте. Однако одной пушки автору показалось маловато, и он все испортил, добавив рассуждение о том, что пушка нужна только для преодоления лунной атмосферы, а межпланетное пространство можно пересечь, размахивая искусственными крыльями.
А в 1815 году вышла сатирическая повесть «Путешествие на Луну эсквайра Кью Кью», написанная профессиональным иллюстратором Эдвардом Френсисом Бурнеем (1760–1848). В иронической форме Бурней рассказывал о полете на Луну, организованном неким эсквайром, скрывающимся под инициалами Кью Кью. Этот эсквайр придумал построить связку из четырех пушек, которые «выстрелили» конический снаряд в межпланетное пространство. Интересно, что описываемый снаряд представлял собой частично сложенный зонт, который на Луне раскрылся, чтобы обеспечить мягкую посадку на ее поверхность. Впервые в литературе Бурней описал и «космический костюм», который изобретательный Кью Кью использует, чтобы предохраниться от ядовитых испарений Луны. Наверное, все эти подробности казались Бурнею очень смешными, однако теперь мы знаем, насколько это серьезно.
Произведения Макдармута и Бурнея были по-своему хороши, однако в истории литературы сохранился лишь роман Жюля Верна. Больше того, этот роман породил своеобразную субкультуру, долгие годы подпитывавшую энтузиазм людей, посвятивших себя мечте о завоевании космоса.
Жюль Верн взял за основу идею, предложенную еще Исааком Ньютоном (1643–1727) в монографии «Математические начала натуральной философии» (1687). Эта работа заложила теоретические основы современной механики и баллистической космонавтики. Ньютон поставил следующий мысленный эксперимент. Представьте себе, писал он, высочайшую гору, пик которой находится за пределами атмосферы. Вообразите пушку, установленную на самой ее вершине и стреляющую горизонтально. Чем мощнее заряд используется при выстреле, тем дальше от горы будет улетать снаряд. Наконец, при достижении некоторой мощности заряда снаряд разовьет такую скорость, что не упадет на землю вообще, выйдя на орбиту. Эта скорость ныне называется «первой космической» и для Земли она равняется 7,91 км/с.
Очень похожими словами аргументировал свою позицию и персонаж Жюля Верна — Дж. Т. Мастон, когда отстаивал проект колоссального орудия для обстрела Луны перед членами вымышленного «Пушечного клуба». Развив недюжинную энергию, эти выдающиеся господа сумели за несколько лет построить такую пушку и запустить снаряд к Луне.
Описанное в романе орудие весило 68 000 т, длина его составляла 274 м, диаметр — 2,7 м, толщина стенок — 1,8 м. Изготовлено оно было из серого чугуна. В качестве взрывчатого вещества использовался пироксилин в количестве 164 000 кг.
Сначала намеревались послать к Луне снаряд без пассажиров, но потом, по предложению француза Мишеля Ардана, внутри необыкновенного ядра была устроена каюта, в которой и решились отправиться в космическое путешествие трое смельчаков: сам Ардан, председатель клуба Импи Барбикен и капитан Николь.
Место расположения пушки было выбрано во Флориде, около города Тампа-Таун на горе Стонзхилл (27°7′ с. ш. 5°7′ з. д.).
Лафет орудия вызвал отчаянные дебаты в «Пушечном клубе». Мастон предлагал уложить его на землю, доведя общую длину ствола до 800 м. Однако восторжествовало мнение председателя Барбикена, который предложил установить пушку («колумбиаду») вертикально внутри подходящей горы.
Снаряд имел «гранатообразную» форму с наружным диаметром 2,743 м и высотой 3,658 м. Для смягчения динамического удара при выстреле на дне ядра была налита вода, поверх которой наложили деревянный круг, плотно прилегающий к стенкам. Кроме того, вода разделялась двумя более тонкими кругами, которые при выстреле последовательно проламывались — при этом вода устремлялась через трубку, проложенную внутри стенок ядра к его вершине, выливаясь наружу.
Вес снаряда — 8,7 т, а воды — 5,7 т. Сам снаряд был отлит из алюминия с толщиной стенки 30 см. Для входа в ядро был проделан люк, для наблюдения за окружающим пространством — четыре окна. Внутри стенки были обшиты кожей, закрепленной на гибких пружинах.
Старт состоялся 1 декабря 186… года (автор намеренно не называет точную дату), и выглядело это действо так:
Раздался ужасный, неслыханный, невероятный взрыв! Невозможно передать его силу — он покрыл бы самый оглушительный гром и даже грохот извержения вулкана. Из недр земли взвился гигантский сноп огня, точно из кратера вулкана. Земля содрогнулась, и вряд ли кому из зрителей удалось в это мгновение усмотреть снаряд, победоносно прорезавший воздух в вихре дыма и огня…
Когда из колумбиады вместе со снарядом вырвался чудовищный сноп пламени, он осветил всю Флориду, а в Стонзхиллской степи, на огромном расстоянии, ночь на мгновение сменилась ярким днем. Гигантский огненный столб видели в Атлантическом океане и в Мексиканском заливе на расстоянии более ста миль. Многие капитаны судов занесли в свои путевые журналы появление необычайных размеров метеора.
Выстрел колумбиады сопровождался настоящим землетрясением. Флориду встряхнуло до самых недр. Пироксилиновые газы, вырвавшись из жерла гигантской пушки, с необычайной силой сотрясли нижние слои атмосферы, и этот искусственный ураган пронесся над Землей с быстротой, во много раз превышавшей скорость самого яростного циклона.
Ни один зритель не удержался на ногах: мужчины, женщины, дети — все повалились наземь, как колосья, подкошенные бурей. Произошла невообразимая суматоха; многие получили серьезные ушибы… Триста тысяч человек на несколько минут совершенно оглохли, и на них словно напал столбняк.
Через четыре года после публикации «С Земли на Луну…» появился роман Верна «Вокруг Луны» — история трех смельчаков, заключенных в алюминиевой оболочке снаряда, который несет их сквозь космос. Вместо четырех расчетных суток ядро пробыло в пути гораздо дольше. Оно облетело вокруг Луны и наконец, оказавшись в поле земного тяготения, вошло в атмосферу и благополучно «приземлилось» в океане.
В XX веке многие основоположники теоретической космонавтики: Роберт Годдард, Герман Оберт, Константин Циолковский, Фридрих Цандер, Вернер фон Браун, Фрэнк Джозеф Малина — обсуждали проект Жюля Верна.
Так, Циолковский в своей классической статье «Исследование мировых пространств реактивными приборами» (1903) справедливо критиковал саму идею посылки в космос пушечного ядра:
Приборы внутри ядра сделаются тяжелее в 1001 раз. Если бы даже при этом страшном, хотя и кратковременном (0,24 секунды) усилении относительной тяжести и удалось их сохранить в целости, то все же найдется много других препятствий для употребления пушек в качестве посылателей в небесное пространство. Прежде всего трудность их построения даже в будущем; далее — громадная начальная скорость ядра; действительно, в нижних густых слоях атмосферы скорость ядра много потеряет вследствие сопротивления воздуха; потеря же скорости сильно сократит и величину поднятия ядра; затем трудно достигнуть равномерного давления газов на ядро во время его движения в стволе, отчего усиление тяжести будет много более, чем мы вычислили: наконец, безопасное возвращение ядра на землю более чем сомнительно…
Все эти доводы, казалось, перечеркивают проект лунной пушки раз и навсегда. Однако трудно переоценить значение, которое она оказала на развитие космонавтики. Французский прозаик впервые показал, что о полете на Луну стоит говорить всерьез, с цифрами и чертежами в руках. А главное — он утверждал, что такой полет может быть реализован с использованием существующих технологий.
Критикуя проект Жюля Верна, инженеры и ученые задумывались: а какой же способ предложить взамен? В конечном итоге они сошлись на том, что путь к Луне откроют ракеты. Обоснованный расчетами вывод и определил тот облик космонавтики, который известен нам с детских лет.
АТОМНЫЕ КОРАБЛИ
В самом начале XX века было сделано несколько принципиально важных открытий в области строения атома. Вспомним хотя бы, что именно тогда была обнаружена радиоактивность, выделены новые элементы, полоний и радий, сформулированы положения квантовой теории.
Разумеется, все эти открытия широко популяризировались и стали предметом обсуждения не только ученых, но и фантастов. Очень скоро появились романы, в которых две идеи — управление энергией атома и космические перелеты — совмещались в одну. В виртуальный космос литераторов прорвались межпланетные корабли с атомными двигателями, но, как мы впоследствии увидим, они лишь ненамного опередили вполне реальные модели и прототипы. Наверное, еще и потому, что на этот раз профессиональные изобретатели не захотели отдать перспективную идею на растерзание литераторам, а занялись поиском вариантов самостоятельно.
Так, уже в 1913 году французский инженер Робер Эсно-Пельтри (1881–1957), считающийся одним из основоположников теоретической космонавтики, в статье «Размышления о результатах безграничного уменьшения веса моторов» предложил использовать для полета с Земли на Луну ракету, двигаемую взрывчатым веществом на основе радия.
«Лишь молекулярные силы и энергия частиц дадут нам возможности для упомянутых полетов», — написал Эсно-Пельтри и ошибся. Параллельно с ним о возможности использования ракет для освоения космоса размышлял Константин Циолковский, однако, в отличие от француза, российский ученый показал, что ракетный космический корабль может использовать уже существующие виды горючих материалов — например, нефтепродукты. Таким образом, за Циолковским закрепился приоритет в описании первого состоятельного с научно-технической точки зрения межпланетного корабля, хотя Эсно-Пельтри всю свою жизнь этот факт оспаривал.
Более поздние работы и эксперименты пионеров ракетостроения убедили французского инженера, что в космос можно полететь и на ракете с обычными горючими материалами, однако от идеи использования двигателя, работающего на внутриатомной энергии, он не отказался. Об этом Эсно-Пельтри, в частности, говорил, выступая с докладом на общем собрании Французского астрономического общества 8 июня 1927 года:
1 кг пороха дает 1420 калорий. 1 кг смеси водород + кислород в должной пропорции дает 3860 кал. 1 кг атомного водорода дает 34 000 калорий, т. е. в 8 раз больше, чем предыдущая смесь. 1 кг радия в течение своей жизни дает 2.9 х 109 калорий, т. е. в 85 000 раз больше. Наконец, согласно теории относительности, материя есть лишь устойчивый вид энергии с громадным ее запасом. 1 кг материи может быть эквивалентен 9,17 х 1015 кг/м или 21,5 х 1012 калорий, т. е. в 15 миллиардов раз более, чем упомянутый выше порох. Когда у нас в распоряжении будут подобные источники энергии, тогда и путешествие будет происходить в иных условиях и разница напомнит таковую же, которая имеет место между современными спальными вагонами и первыми неприхотливыми железнодорожными повозками.
На основании энергетических расчетов Эсно-Пельтри сделал вывод о неизбежности применения атомных ракет для осуществления межпланетных полетов. Поскольку появление такой технологии казалось ему отдаленной перспективой, он не стал подробно прорабатывать конструкцию корабля для полета на Луну и обратно, указав лишь, что необходимо обеспечить его герметичность, обтекаемость и прочность, — оболочку корабля инженер предлагал сделать из бериллия, способного противостоять аэродинамическому разогреву при прохождении через атмосферу.
Внутриатомную энергию для разгона космического корабля хотел использовать и австриец польского происхождения Франц Улинский (1890–1977). В 1920 году он опубликовал серию статей, в которых изложил подробности двух проектов космических кораблей, названных им «электронными».
Первый корабль Улинского предназначался для перелетов внутри Солнечной системы и приводился в движение энергией нашего светила. На этом корабле изобретатель собирался установить огромный диск из термоэлементов, представляющих собой наборы металлических пластин, которые образуют термопары. Получаемая энергия направляется в «электроэжекторы», закрепленные на внешней подвеске и создающие поток электронов, который толкает корабль подобно струе газов из реактивного двигателя.
Корабль второго типа, предложенный сметливым австрийцем, внешне похож на первый, но использует внутриатомную энергию вещества, а потому не нуждается в огромном диске из термоэлементов. Соответственно, и границ для перемещений такого корабля практически не существует, поэтому Улинский называл его «мировым» (в значении «всемирный»). Согласно проекту, «мировой» корабль должен иметь шарообразную форму с диаметром 20 м, так как эта форма оптимальна для устройства карданной подвески с электроэжекторами, а кроме того, оказывает наибольшее сопротивление разрыву оболочки при внешних и внутренних нагрузках. Оболочка корабля должна состоять из следующих частей. Внешняя — стальная, изнутри усиленная распорками; распорки обложены асбестовыми листами. С внутренней стороны оболочка прикрыта фанерными щитами с прокладкой из прорезиненной ткани. Помещение корабля было разделено на шесть этажей, которые соединялись друг с другом лестницей. Нижний этаж занимал машинный зал. На втором этаже — трюм для груза. На третьем располагались кухня, уборные, ванны. На четвертом — пассажирские каюты. На пятом — служебные помещения и прогулочная палуба. На шестом — верхний салон. Кабина пилота находилась на самом верху шарообразного корабля, у его полюса. Рубка была снабжена всеми необходимыми инструментами: указателем скорости, указателем масс, станцией радиотелеграфа, подробной картой звездного неба.
Франц Улинский допустил ряд ошибок в своем проекте. В частности, он неверно предполагал, что с помощью описываемого двигателя можно осуществить взлет «мирового» корабля с Земли, — ведь сила реакции электронов, обладающих чрезмерно малой массой, не способна обеспечить преодоление силы тяжести. И все же изобретатель сумел получить патенты на корабль и на двигатель.
Возможность строительства межпланетных атомноракетных кораблей обсуждалась и в дальнейшем — вплоть до конца 1960-х годов. Однако после многочисленных ядерных испытаний стало ясно, что это весьма непростое дело. А открытие смертельно опасного радиоактивного излучения поставило крест на проектах, предусматривающих запуск подобных кораблей с Земли. Так что если такие корабли когда-нибудь и появятся, то они будут стартовать и летать в открытом космосе.
ГЛАВА 2
ЛУННЫЕ ПРОЕКТЫ ИЗОБРЕТАТЕЛЕЙ
ЛУННЫЕ РАКЕТЫ КОНСТАНТИНА ЦИОЛКОВСКОГО
К началу XX века многие энтузиасты космических полетов размышляли о том, как преодолеть земное притяжение и выйти на межпланетные трассы. Многие из них вплотную подошли к теоретическому решению этой задачи, однако честь первооткрывателя принадлежит русскому учителю — Константину Эдуардовичу Циолковскому (1857–1935).
10 мая 1897 года Циолковский вывел формулу, устанавливающую зависимость между четырьмя параметрами: скоростью ракеты в любой момент времени, скоростью истечения продуктов сгорания из сопла, массой ракеты и массой взрывных веществ.
Формула стала итогом размышлений Циолковского о возможности полета в космическое пространство. На протяжении многих лет Константин Эдуардович перебирал варианты: от гигантской пушки Жюля Верна, выстреливающей снаряды на Луну, до центробежной машины, разгоняющей снаряд до первой космической скорости. На верный путь Циолковского навела брошюра Александра Петровича Федорова «Новый способ воздухоплавания, исключающий воздух как опорную среду». Выкладки молодого изобретателя показались Константину Эдуардовичу туманными, и он взялся за самостоятельные вычисления. Так и появилась формула, которая позволяет быстро оценить, какие топливные смеси нужно использовать в ракете, чтобы она смогла развить достаточную скорость для выхода в космос и достижения других планет.
В 1903 году Циолковский опубликовал ставшую классической статью «Исследование мировых пространств реактивными приборами», в которой впервые была научно обоснована возможность осуществления космических полетов при помощи ракеты и даны основные расчетные формулы ее полета. В этой же работе ученый уделил большое внимание вопросу подбора наилучшего топлива для космической ракеты. До конца XIX века находили применение лишь реактивные двигатели на твердом топливе — пороховые ракеты. Однако Циолковский показал, что для ракет дальнего действия наиболее эффективным будет двигатель, работающий на жидком топливе с окислителем, и привел принципиальную схему такого двигателя.
Ракета представляет металлическую продолговатую камеру, имеющую форму наименьшего сопротивления, снабженную светом, кислородом, поглотителями углекислоты и других животных выделений. Ракета предназначена не только для хранения различных физических приборов, но и для управляющего камерой человека. Камера имеет большой запас веществ, которые при своем смешении тотчас образуют взрывчатую смесь. Вещества эти, правильно и довольно равномерно взрываясь в определенном месте, текут в виде горячих газов по расширяющимся к концу трубам, наподобие рупора или духового музыкального инструмента. Трубы эти расположены вдоль стенок камеры по направлению ее длины. В одном, узком, конце трубы совершается смешение взрывчатых веществ, тут получаются сгущенные и пламенные газы. В другом, расширенном, ее конце они, сильно разредившись и охладившись от этого, вырываются наружу через раструбы с громадной относительной скоростью.
Значение работы Константина Циолковского «Исследование мировых пространств реактивными приборами» трудно переоценить. Однако в первом десятилетии XX века она осталась незамеченной как в России, так и за границей. Вторично она была напечатана (в значительно расширенном виде) в 1911 1912 годах в журнале «Вестник воздухоплавания». В новом варианте статьи Циолковский впервые высказал мысль об использовании энергии распада атомов:
Думают, что радий, разлагаясь непрерывно на более элементарную материю, выделяет из себя частицы разных масс, двигающиеся с поразительной, невообразимой скоростью, недалекой от скорости света… Поэтому если бы можно было достаточно ускорить разложение радия или других радиоактивных тел, каковы, вероятно, все тела, то употребление его могло бы давать, при одинаковых прочих условиях, такую скорость реактивного прибора, при которой достижение ближайшего солнца (звезды) сократится до 10–40 лет.
В последующих работах Циолковский более подробно развивал и совершенствовал свои проекты, не оставляя мысли о полетах в межпланетном пространстве.
Известно, что свою большую фантастическую повесть «Вне Земли» Константин Эдуардович начал писать еще в 1897 году. Но на некоторое время забросил эту работу, вернувшись к ней позднее. Журнал «Природа и люди» купил повесть у Циолковского в 1916 году. С публикацией получилась задержка, вызванная революционными событиями. Дела у издательства Петра Сойкина, выпускавшего журнал, шли неважно, но в начале 1918 года публикация все-таки началась. В марте типография и издательство Сойкина были национализированы, а сам он отстранен от дел. Журнал «Природа и люди» закрылся, окончание повести в изначальном варианте так и не увидело свет. Первая публикация полного текста состоялась через два года, когда Калужское общество изучения природы и местного края выпустило «Вне Земли» отдельной книгой тиражом 300 экземпляров.
На страницах повести нет ярких человеческих образов. Искусство раскрывать характеры людей через литературный текст было недоступно Циолковскому. Но зато по ней щедро рассыпаны идеи и точные безошибочные описания мира, которого никто из людей пока еще не видел.
Действие «Вне Земли» происходит в 2017 году (в первом варианте — в 2000 году). Герои повести живут в замке, расположенном в недоступной местности между отрогами Гималаев. Их шестеро: француз Лаплас, англичанин Ньютон, немец Гельмгольц, итальянец Галилей, американец Франклин и русский Ломоносов, впоследствии переименованный автором в Иванова. Замысел Циолковского прозрачен: перед нами не люди-ученые, перед нами — некие абстрактные образы, персонифицированная классика научной мысли стран мира. И именно они должны проложить дорогу к звездам. Идея приходит в голову русскому Иванову:
— О, это ужас, ужас, что я придумал! Нет, это не ужас, это радость, восторг…
— Да в чем же дело? Ты как сумасшедший, сказал… немец Гельмгольц.
Потное, красное лицо русского с всклокоченными волосами изображало какое-то неестественное воодушевление, глаза блестели и выражали блаженство и усталость.
— Через четыре дня мы на Луне… через несколько минут вне пределов атмосферы, через сто дней в межпланетных пространствах! — выпалил неожиданно русский по фамилии Иванов.
— Ты бредишь, — сказал англичанин Ньютон, поглядевши внимательно на него.
— Во всяком случае, не чересчур ли скоро? — усомнился француз Лаплас…
— Русский, вероятно, придумал гигантскую пушку, — перебил в свою очередь американец Франклин. — Но, во-первых, это не ново, а во-вторых, абсолютно невозможно.
— Ведь мы же это достаточно обсудили и давно отвергли, — добавил Ньютон.
— Пожалуй, я и придумал пушку, — согласился Иванов, — но пушку летающую, с тонкими стенками и пускающую вместо ядер газы… Слышали вы про такую пушку?
— Ничего не понимаю! — сказал француз.
— А дело просто: я говорю про подобие ракеты…
Итак, перед нами снова повесть о полете в космос. На этот раз в качестве средства транспортировки выбрана ракета.
От простой ракеты перешли к сложной, т. е. составленной из многих простых. В общем, это было длинное тело, формы наименьшего сопротивления, длиною в 100, шириною в 4 метра, что-то вроде гигантского веретена. Поперечными перегородками оно разделялось на 20 отделений, каждое из которых было реактивным прибором, т. е. в каждом отделении содержался запас взрывчатых веществ, была взрывная камера с самодействующим инжектором, взрывная труба и пр. <…>
Наружная оболочка ракеты состояла из трех слоев. Внутренний слой — прочный металлический с окнами из кварца, прикрытыми еще слоем обыкновенного стекла, с дверями, герметически закрывающимися. Второй — тугоплавкий, но почти не проводящий тепло. Третий — наружный, представлял очень тугоплавкую, но довольно тонкую металлическую оболочку. Во время стремительного движения ракеты в атмосфере наружная оболочка накалялась добела, но теплота эта излучалась в пространство, не проникая сильно через другие оболочки внутрь. Этому еще мешал холодный газ, непрерывно циркулирующий между двумя крайними оболочками, проницая рыхлую, мало теплопроводную среднюю прокладку…
Объем ракеты составлял около 800 кубических метров. Она могла бы вместить 800 тонн воды. Менее третьей доли этого объема (240 тонн) было занято двумя постепенно взрывающимися жидкостями, открытыми нашим Франклином. Этой массы было довольно, чтобы 50 раз придать ракете скорость, достаточную для удаления снаряда навеки от солнечной системы, и вновь 50 раз потерять ее. Такова была сила взрывания этих материалов. Вес оболочки, или самого корпуса ракеты со всеми принадлежностями, был равен 40 тоннам. Запасы, инструменты, оранжереи составляли 30 тонн. Люди и остальное — менее 10 тонн. Так что вес ракеты со всем содержимым был в три раза меньше веса взрывчатого материала. Объем для помещения людей, т. е. заполненного разреженным кислородом пространства, составлял около 400 кубических метров. Предполагалось отправить в путь 20 человек. На каждого доставалось помещение в 20 кубических метров, что при постоянно очищаемой атмосфере было в высшей степени комфортабельно. 21 отделение сообщались между собою небольшими проходами. Средний объем каждого отсека составлял около 32 кубических метров. Но половина этого объема была занята необходимыми вещами и взрывающейся массой. Оставалось на каждое отделение около 16 кубических метров.
Для Циолковского все это не просто цифры — это проект. И хотя автор еще не определился с компонентами топлива («взрывающимися жидкостями»), он верит в осуществимость идеи, задавая объемы и весовые характеристики ракеты на основании прикидочных расчетов.
Впрочем, замысел «Вне Земли» шире, чем может показаться на первый взгляд. Циолковский попытался описать, как изменится наш мир, если в нем появится дешевый и надежный аппарат для путешествия в межпланетном пространстве.
Ученые вывели свою ракету на высокую околоземную орбиту (1000 км), развернули оранжерею, поработали в невесомости и, убедившись в том, что жизнь в замкнутой системе возможна, доложили о своем открытии человечеству.
Человечество в 2017 году переживало «золотой век»:
На всей Земле было одно начало: конгресс, состоящий из выборных представителей от всех государств. Он существовал уже более 70 лет и решал все вопросы, касающиеся человечества. Войны были невозможны. Недоразумения между народами улаживались мирным путем. Армии были очень ограниченны. Скорее, это были армии труда. Население при довольно счастливых условиях в последние сто лет утроилось. Торговля, техника, искусство, земледелие достигли значительного успеха. Громадные металлические дирижабли, поднимающие тысячи тонн, сделали сообщение и транспорт товаров удобными и дешевыми… Аэропланы служили для особенно быстрых передвижений небольшого числа пассажиров или драгоценных грузов; употребительнее всего были аэропланы для одного или двух человек.
Однако у этого вполне счастливого человечества имелась серьезная проблема: быстрый рост населения истощал ресурсы планеты. И группа ученых затворников с блеском разрешила ее.
Земляне с радостью приняли предложение выйти на просторы эфира.
Были и противники переселений, и равнодушные, и горячие сторонники их. Последних было больше всего. Уже появилось в свет множество книг, специально посвященных жизни вне Земли… Во всех концах Земли читали лекции, делали доклады в собраниях, ученых обществах и академиях…
Пока на Земле строились большие ракеты, первые колонисты готовились к вознесению на небо, и ученые на своей большой ракете отправились к Луне. Выйдя на лунную орбиту, они решили высадиться на поверхность нашего естественного спутника:
Чтобы сэкономить взрывчатое вещество и не подвергать риску оранжерею, которая была главным источником их питания, положили отправиться на Луну только вдвоем, в особой ракете, для того приспособленной. Зачем громадный объем, прочность и масса, если полетят только двое и если сила взрывания может быть в тысячи раз меньше? Потом, маленькая ракета должна быть приспособленной к движению на лунной почве и к полету через ущелья, горы, цирки и вулканы. Первое достигается прибавлением в ракете колес, вращающихся запасенной энергией, так как, будучи на Луне, на солнечную энергию нельзя вполне рассчитывать; второе — особым расположением придаточных взрывных труб, уничтожающих слабую на Луне тяжесть ракеты. Крылья бы не помогли, так как газовая оболочка нашего спутника едва ли существует.
Покамест вдали от ученых устраивали колонии, они спроектировали и осуществили новый экипаж для Луны. Страстно пожелал лететь на Луну один инженер по имени Норденшельд. С ним хотел отправиться Иванов. На этом и порешило общество…
Высадившись на Луну, на ее невидимую сторону (!), эти двое — швед и русский — совершают пешие прогулки, собирают образцы грунта и самородных металлов, а затем (сюрприз!) встречают селенитов — особые подвижные растения, сумевшие приспособиться к невыносимым условиям существования. Позднее им повезло обнаружить и местную фауну — юрких животных, напоминающих кенгуру и живущих в вечной погоне за Солнцем: они используют свет для своей жизнедеятельности, а по дороге еще и поедают укрывающихся в расщелинах и менее подвижных тварей. Не обошлось в этом путешествии без открытия золотых полей и алмазных россыпей — в те времена некоторые ученые полагали, что в условиях Луны драгоценные металлы и камни произрастают сами по себе, прямо на поверхности.
Получается, Циолковский первым описал чисто научную экспедицию на Луну. Все авторы до него описывали либо случайное путешествие (заброшен ураганом), либо путешествие с целью знакомства с селенитами (карикатурами на землян). Продуманный научный подход к осуществлению такой экспедиции, научные изыскания на поверхности Луны, сбор образцов для дальнейшего изучения — все это было внове. И должно было стать стандартом для реальной, а не выдуманной космонавтики.
Впрочем, сам Константин Циолковский мало интересовался Луной. В 1926 году он опубликовал «План завоевания межпланетных пространств», в котором в качестве базы для осуществления космической экспансии называл не Луну, а пояс астероидов. Именно астероиды Циолковский предлагал превратить в огромные космические поселения, существующие за счет солнечной энергии. Позднее эти летающие города должны были отправиться в межзвездное путешествие.
ЛУННЫЙ ПРОЕКТ РОБЕРТА ГОДДАРДА
Над вариантами лунной экспедиции размышляли и другие основоположники космонавтики. По случайности проект американского инженера Роберта Годдарда стал одним из наиболее разрекламированных в начале XX века.
В ряду пионеров ракетостроения Роберт Хитчингс Годдард (1882–1942) стоит особняком. В нем не было ничего от бескорыстной мечтательности, которая отличала других энтузиастов идеи межпланетных путешествий. В трудах Годдарда вы не найдете описаний космических кораблей будущего в духе Циолковского. Годдард был прагматиком и писал только о таких системах, которые можно было бы построить прямо сейчас и за конкретные деньги. Кроме того, американский инженер очень скупо распространялся о собственных идеях и достижениях, считая ракеты «своим частным заповедником». По этой же причине он терпеть не мог конкурентов и патентовал для защиты от них любую придуманную им закорюку.
Проблемой полета в космическое пространство Роберт Годдард начал интересоваться еще с юности — в 1899 году. Поводом для этого стало увлечение романами Герберта Уэллса и его американских подражателей. Через три года Роберт написал небольшую статью «Перемещение в космосе», где, в частности, анализировал возможность запуска снаряда в космос при помощи пушки. По Годдарду, для запуска 1 фунта (454 г) полезного груза на Луну необходимо зарядить такую пушку 500 фунтами (227 кг) пироксилинового пороха. Полезным грузом в данном случае станет пакет с магниевым порошком, вспышку которого на затененной части Луны можно было бы увидеть в мощный телескоп.
Интересы Роберта Годдарда на ранней стадии его деятельности были весьма разнообразными. Так, в его записях, которые он начиная с 1906 года вел регулярно, содержатся такие идеи, как использование для полета магнитного поля Земли, создание реактивной тяги для движения аппарата в космосе за счет электростатического эффекта, проведение фотосъемки Луны и Марса с облетных траекторий, производство на Луне кислорода и водорода для использования в качестве ракетного топлива и тому подобное. Все эти богатые идеи Годдард преподносит чрезвычайно скупо, давая им лишь самую общую оценку.
Само по себе любопытно обоснование необходимости разработок по космической тематике, которое приводит Годдард в одной из своих статей. Опираясь на пророчество англичанина Джорджа Дарвина о том, что когда-нибудь Луна упадет на Землю, перечеркнув тем самым историю человеческой цивилизации, Годдард призывает готовить целый флот космических кораблей, который позволит в критический момент эвакуировать население в более пригодное для жизни место.
В 1912–1913 годах, будучи дипломированным инженером и доктором философии, Роберт Годдард разработал собственную теорию движения ракет, а в 1915 году приступил к стендовым экспериментам с твердотопливными ракетами.
В самом начале 1920 года Роберт Годдард с целью привлечения внимания к своим работам и получения дополнительного финансирования опубликовал брошюру «Метод достижения больших высот», в которой помимо рассказа о твердотопливных ракетах представил свой новый проект достижения Луны. Для получения надежных данных этого проекта Годдард в октябре 1916 года провел эксперимент, в ходе которого установил массу порошкового магния, минимально необходимую для того, чтобы его вспышка была бы видна с Луны. Наблюдая ночью вспышки магния, помещенного в запаянные стеклянные колбы и расположенного на разном расстоянии от дома, он установил, что при использовании 30-сантиметрового телескопа вспышка на Луне будет едва видна при сжигании 1,2 кг магния и отлично видна при сжигании 6,27 кг. Годдард рассчитал, что для доставки такой массы на Луну потребуется построить ракету массой приблизительно в 15 т. В брошюре он также отметил, что «план посылки магниевого порошка к поверхности Луны хотя и является очень интересной темой» но не имеет очевидной научной ценности\".
Хотя сам автор проекта со скепсисом оценивал его перспективу, брошюра вызвала огромный интерес у публики, а сообщения о том, что Роберт Годдард собрался на Луну, попали на первые полосы газет. Впрочем, те же самые газеты не преминули высмеять затею инженера, поэтому он окончательно порвал с прессой, убедившись, что журналисты создают антирекламу его начинаниям.
В 1921 году Годдард перешел от твердотопливных ракет к ракетам на жидком топливе, используя в качестве окислителя жидкий кислород, а в качестве горючего — различные углеводороды. Первый запуск нового двигателя Годдарда на стенде состоялся в марте 1922 года, а 16 марта 1926 года в местечке Обурне (штат Массачусетс) взлетела первая ракета. Годдард, памятуя о том, как над ним издевались газеты, попытался скрыть от общественности свои эксперименты с ракетами, однако вездесущие репортеры сумели выведать его планы и раструбили о запусках на весь мир.
Годдард продолжал искать спонсоров для осуществления исследований. В 1929 году он посетил Чарльза Линдберга — знаменитого летчика, который первым в одиночку перелетел через Атлантический океан. Годдард представил ему свой лунный проект и попросил один миллион долларов на реализацию. Миллиона Линдберг не дал, но через фонд Гуггенхайма сумел выделить ракетчику 25 тысяч долларов, что по тем временам было тоже весьма значительной суммой. Однако нежелание Годдарда контактировать с другими ракетчиками и публиковать результаты своих исследований в специальных журналах привело к тому, что он остался в стороне от магистрального пути развития реальной космонавтики, войдя в историю только как создатель первой ракеты на жидком топливе.
РАКЕТНЫЕ КОРАБЛИ ЮРИЯ КОНДРАТЮКА
Независимо от Циолковского и Годдарда, проблематикой межпланетного полета занимался советский инженер Юрий Васильевич Кондратюк (подлинное имя — Александр Игнатьевич Шаргей; 1897–1941). Долгое время была известна лишь одна его работа — книга \"Завоевание межпланетных пространств\", изданная на средства автора в 1929 году в Новосибирске. И лишь в послевоенные годы выяснилось, что сохранилось еще несколько рукописей Кондратюка по вопросам межпланетных сообщений, которые в 1938 году были переданы автором известному историку авиации Борису Никитовичу Воробьеву.
Первый вариант рукописи Кондратюка по межпланетным сообщениям, датируемый 1916–1917 годами, носит характер черновых записей, в которых автор нередко ошибается, спорит сам с собой, в ряде случаев переписывает и пересчитывает отдельные разделы. Однако уже в этих ранних набросках встречается ряд интересных высказываний.
Проанализировав такие известные ему проекты приспособлений для запуска пилотируемого межпланетного снаряда, как электрическая пушка \"длиною в несколько сот верст\" и гигантская праща, Юрий Кондратюк пришел к выводу, что наиболее подходящим средством для выхода в межпланетное пространство является \"реактивный прибор\". Далее он поставил перед собой задачу — вывести основную формулу полета ракеты, чтобы ответить на вопрос: \"Возможно ли совершать [межпланетный] полет на реактивном приборе при существующих ныне известных веществах?\"
Проведя соответствующие расчеты, Кондратюк повторно вывел (несколько иным способом, чем Циолковский) основную формулу полета ракеты (формулу Циолковского) и установил, что скорость полета ракеты в пустоте зависит лишь от скорости истечения продуктов сгорания, определяемой свойствами топлива, и от соотношения начальной и конечной масс.
Придя к выводу, что полет на другие планеты при помощи ракеты принципиально возможен, Кондратюк приступил к уточнению ряда вопросов, связанных с полетом в космическое пространство. В своей первой рукописи он рассматривал такие вопросы, как влияние сил тяготения и сопротивления среды, выбор величины ускорения и способов отлета, устройство отдельных частей межпланетного корабля, его управляемость и устойчивость.
Определив основные этапы программы освоения космического пространства, Юрий Кондратюк указал, что для осуществления перелетов к Луне, Марсу и другим планетам необходима промежуточная база, расположенная на селеноцентрической орбите. Для снабжения базы Кондратюк предлагал использовать беспилотные транспортные ракеты или снаряды, запускаемые из двухкилометровой пушки. Чтобы свести вероятность \"промаха\" транспортного снаряда к минимуму, изобретатель советовал развернуть в пространстве рядом с базой \"сигнальную площадь\" из материала, \"обладающего возможно большим отношением отражательной способности видимых лучей к весу его квадратного метра\". Если общая площадь этого сооружения будет не менее \"нескольких сотен тысяч квадратных метров\", то его, по мнению Кондратюка, можно будет наблюдать с Земли, что позволит корректировать запуск транспортных ракет и снарядов.
Сама база, по замыслу Кондратюка, должна иметь форму тетраэдра из алюминиевых ферм, в вершинах которого расположены массивные модули с жилыми помещениями и складами. На базе необходимо постоянное дежурство смены из трех человек. У них имеются мощный телескоп-рефлектор для астрономических наблюдений, а также небольшая ракета на двух пилотов со своим астрономическим оборудованием, способная вылетать на перехват транспортных снарядов и даже совершать кратковременные посадки на Луну. Двусторонняя связь между базой и Землей осуществляется посредством световых сигналов, посылаемых мощными прожекторами, установленными на Земле, и с помощью легкого металлического зеркала на базе.
Самое замечательное в проекте то, что именно Юрий Кондратюк первым предложил разделить лунный корабль на две части — на орбитальный (база) и посадочный (двухместная ракета) модули, — расчетами доказав, что такая схема заметно снизит расходы на лунную экспедицию. Идея разделения имела поистине историческое значение. Именно ее использовали американские конструкторы при разработке схемы полета к Луне в рамках программы \"Apollo\".
ЛУННЫЙ РЕЙС
В 1924 году Василий Николаевич Журавлев (1904–1987), студент Государственного техникума кинематографии (предшественник нынешнего ВГИКа), написал сценарий для полнометражного фильма под интригующим названием \"Завоевание Луны мистером Фоксом и мистером Троттом\". Однако фильм тогда не склеился, и сюжет сценария был использован при создании одного из первых советских мультфильмов \"Межпланетная революция\". К этой идее талантливый режиссер вернулся позже, когда на рубеже 1932–1933 годов начал работу \"Мосфильм\" — крупнейшая киностудия Европы тех лет. С благословения и при поддержке великою Сергея Михайловича Эйзенштейна во Втором художественно-производственном объединении начались съемки научно-фантастического фильма \"Космический рейс\".
Василий Журавлев позднее вспоминал:
Вместе со сценаристом Александром Филимоновым мы создали сюжет фильма о первом полете на Луну. Сюжет этот получил одобрение, но нам предложили усилить научно-познавательную сторону сценария и привлечь для участия в постановке видных деятелей космонавтики. В мае 1934 года я опустил в почтовый ящик письмо, на конверте которого значилось: Калуга, Константину Эдуардовичу Циолковскому.
Я просил Константина Эдуардовича — основоположника теории звездоплавания — принять на себя обязанности научного консультанта будущего фильма. Через неделю — бандероль, книга Циолковского \"Вне Земли\", а еще через сутки — письмо, в котором Циолковский приглашал нас в Калугу и просил предупредить дней за семь о своем приезде и захватить с собой небольшую куклу.
Не помня себя от радости, в тот же день я написал Константину Эдуардовичу, что я и мои товарищи по фильму будем в Калуге через семь дней.