1
Космический перелет разочаровал Витьку совершенно.
Больше всего это походило на долгую поездку в поезде: пассажирский отсек «Востока» был чуть ли не копией плацкартного вагона – в таких же ярусах спальных полок – и просидеть в нем пришлось неделю. Без возможности куда-либо выйти и при полном отсутствии вагонного окна. Вместо окна, правда, был телевизор… Но смотреть в его экран надоело быстро – там не было ничего кроме окружающей космической черноты, зрелище не очень разнообразное.
Свою лепту в перечень неудобств внесло и состояние невесомости. Хотя на Чаганском аэродроме все регулярно тренировались на специально выделенном самолете, кратковременное отсутствие тяжести оказалось совсем не то, что постоянное. И даже то, что их всех предупредили перед стартом, что первые сутки может быть плохое самочувствие – пока организм привыкнет… Но кому понравится бороться с непрерывной тошнотой, маяться головной болью, останавливать кровь из носа?.. Правда, да – за сутки организм приспосабливался. Но не у всех. Некоторым потребовалось больше времени, а Борис Александрович Зернов просидел с бумажным пакетом вообще всю дорогу до Луны – какой-то у него оказался особо чувствительный к длительной невесомости вестибулярный аппарат, что никак не смогли обнаружить на Земле.
Хотя собственно полет между Землей и Луной занял только четыре дня. Двое суток пришлось выждать на околоземной орбите, пока на Земле, в Центре Управления Полетом, уточняли (или исправляли?) расчеты траектории, как объяснил командир корабля. И потом еще больше суток ушло на маневры около Луны – выбор места посадки и сброс туда грузового контейнера, выполненный с бреющего полета, проверка благополучности прилунения груза и затем посадка в том же районе. К сожалению наблюдать через телевизор за процессом посадки никому из пассажиров не позволили – согласно инструкции всем полагалось лежать на своих полках. Потому понять, что именно происходит, пребывая внутри наглухо закрытого пассажирского отсека, было абсолютно невозможно, так что более или менее ситуация для Витьки прояснилась, когда «Восток-1» встал на поверхность Луны своими посадочными опорами. Спасибо хоть с орбиты посмотреть разрешили перед тем…
2
А единственным заслуживающим внимания событием за время перелета оказалась импровизированная лекция штурмана Троицкого как раз по поводу столь странно длительного времени перелета. Ведь первые автоматические станции долетали до Луны чуть ли не за сутки! На что Троицкий сначала назидательно уточнил, что, во-первых, не сутки, а почти в полтора раза больше – тридцать три с половиной часа, а во-вторых – сесть на Луну и попасть в Луну две разных вещи: во втором случае тормозить не надо. А в случае посадки – как это было с двумя предыдущими автоматическими ракетами – время полета как раз и получалось 79 часов с минутами. То есть чуть больше трех суток. При том, что те автоматические ракеты садились с ходу, а «Востоку» требовалось еще перед тем осмотреть площадку визуально и сбросить груз. Ну и задержка с ожиданием на околоземной орбите…
- Но почему так? – не удовлетворился самый эрудированный (ну или самый дееспособный, учитывая сраженного «космической болезнью» Зернова) из всех Юрий Анохин. – Ведь те ракеты были еще старыми, с обычными двигателями, а у нас – атомный! Я же читал…
- Где ты читал, тёзка? – рассмеялся второй пилот Гагарин, присутствовавший при разговоре по причине смены с вахты. – Не в фантастическом ли романе? Писатели, брат, мастаки по ушам ездить! А реально нам до ихних фантазий пока далеко!
Вся экспедиция в полном составе, включая скорбного тошнотой Зернова, воззрилась на космонавтов с особой заинтересованностью: все же конструкцией и характеристиками звездолета их при подготовке не нагружали – хватало своих, экспедиционных забот – а узнать подробности новейшей техники было крайне любопытно.
Второй пилот и штурман переглянулись. Потом Гагарин сказал:
- Михаил Николаевич, давайте лучше вы объясните, у меня так доходчиво как у вас не получится…
Троицкий кивнул. На несколько секунд задумался, потом сказал:
- Те ракеты… - он выделил интонацией слово «те», - весят на старте триста тонн. И они трехступенчатые. Не считая посадочной платформы лунной станции… А доставляют на Луну – сто килограмм. Все остальное - сгорает. А у нас машина одноступенчатая, стартовый вес сто двадцать пять тонн, на Луну мы доставляем десять тонн, да еще возвращаемся обратно на Землю всем кораблем, имеющим сухую массу конструкции в двадцать пять тонн! И тратим всего девяносто тонн рабочего тела, обыкновенной воды. Практически как обычный самолет. При тех же характеристиках на околоземную орбиту мы можем вывести больше шестидесяти тонн, но пока такой нагрузки еще не создано, тяжелые орбитальные станции еще только проектируются… И это при том, что удельный импульс – это тяговая характеристика ракетного двигателя – у нас чуть не в шестеро выше, чем у обычного, керосинового, стоящего на старых ракетах - двадцать тысяч метров в секунду! Это совершенно фантастическое значение, невозможное еще несколько лет назад, достигнутое только благодаря открытию нейтрида… Если бы нам пришлось лететь на ракете старого типа – она весила бы на старте несколько тысяч тонн, это чудовищное сооружение трудно даже представить… Хотя проекты подобных ракет в пятидесятые годы разрабатывались… К счастью, благодаря нейтриду, мы от этого избавлены. Но еще, к сожалению, пока не можем считаться полновластными хозяевами пространства!..
3
- Почему не можем? – не удержался Витька.
- Так вот – поэтому! – развел руками Троицкий. – Сам видишь: летим до Луны несколько дней. Со второй космической скоростью. Мы и до Марса так могли бы отправиться… Но сколько времени занял бы такой полет? Три года, если считать туда и обратно – в точности столько же, сколько с неатомным двигателем. У нас даже грузоподъёмности хватило бы на еду и кислород для нескольких человек… Но стоило бы оно того? Ведь никакого выигрыша! Точнее выигрыш только в стартовой массе – вот эти вот сто двадцать пять тонн, а не пять тысяч - но не в скорости. А если лететь к астероидам? Или к большим планетам – Юпитеру, Сатурну? Там уже десятилетия потребуются! Нет, тут для полетов нужен уже удельный импульс хотя бы в сто тысяч метров в секунду, но такое значение можно получить только с газообразной активной зоной реактора, а как это сделать, пока придумать не удалось, у нас расплавленная-то получилась только благодаря нейтриду – никакой обычный материал такого не выдержал бы!.. Вот, может быть с антивеществом получится… - он вздохнул. – Там бы аналогичный нашему двигатель весил бы не полторы тонны, а полтора килограмма!.. Но там такая стоимость производства этого антивещества получается… На всей Земле электричества разве что наберется на одну марсианскую экспедицию, - он оглядел слушателей, махнул рукой и закончил: - Вот в таком аспекте, товарищи! С законами ракетного движения и небесной механики не поспоришь, до творений писателей-фантастов нам покуда еще очень далеко
АВТОРСКИЙ КОММЕНТАРИЙ:
Я сперва хотел включить расчет полета на Луну в основной текст. Но потом одумался.
А так-то оно вот:
Расчет массы ракетного топлива в зависимости от скорости истечения (Считается по формуле Циолковского – зависимость массы ракетного топлива от скорости истечения – как я понимаю, поскольку вариант формулы нашел в Интернете) в порядке обратном ходу полета. Все значения требуемой на каждом этапе скорости для простоты и из лени взяты из описания полета «Аполлона» к Луне (да оно и без разницы):
m_p=m(e^(v/u)-1)
1. Посадка на Землю
Масса после посадки – 25 тонн
Скорость (Которую требуется погасить) – 11000
Истечение – 20000
Потребный расход массы – 18,25
Масса корабля перед маневром – 43,25 тонн (Округлим до 45)
2. Разгон от Луны
Старт с Луны и местная вторая космическая – в сумме (упрощенно, мы же тут на пальцах прикидываем) - 2400
Истечение - 20000
Масса корабля – 45 тонн
Потребный расход массы – 5,4 тонн
Масса корабля перед маневром – 50,4 тонны. Пусть 50.
3. Посадка на Луну
Полезный груз – 11 тонн (С учетом упаковочной рамы)
Масса корабля после посадки 61 тонна. Пусть 60.
Первая космическая на Луне – 1680
Скорость истечения – 20000
Потребный расход массы – 5,22 тонны. Пусть опять же – 5 тонн
Масса корабля перед маневром – 65 тонн
4. Торможения при подлете к Луне
Требуемый импульс – 2300
Истечение – 20000
Масса после маневра – 65 тонн
Потребный расход массы – 7,8 тонны
Масса корабля перед маневром – 72,8 тонны. Пусть, опять же, 75 тонн
5. Разгон с земной орбиты к Луне
Необходимый импульс – 2900
Истечение – 20000
Масса корабля после маневра – 75 тонн
Потребный расход массы – 11,25 тонны. Ну пусть тоже 10 тонн
Масса корабля на околоземной орбите – 85 тонн
6. Старт с Земли
Конечная масса – 85 тонн
Скорость - 7900
Истечение - 20000
Потребный расход массы – 40,8 тонны
Итого в сумме масса корабля на старте – 125 тонн
Если использовать только для околоземных полетов:
125 минус 40 тонн минус 25 тонн (вес конструкции) – будет 60 тонн полезной нагрузки.
Неплохо. (Учитываем только что это именно в случае только выведения)
У нынешних жидкостных ракет скорость истечения в пять с лишним раз меньше. Что и сказывается