Техника - молодёжи 1963-09, страница 5

КОРИДОР ИЗ КОСМОСА

А. ШИБАНОВ, инженер, член литобъединения журнала

Рис. Ф. БОРИСОВА

Окутанная голубоватым сиянием атмосферы планета с каждым часом увеличивается в размерах. Трудный и долгий космический рейс приближается к концу. Приборы-автоматы делают последние перед посадкой измерения и неожиданно докладывают, что планета... заперта.

Планеты на замке

Что же это за планета? В какой звездной системе она расположена? Не заглядывайте в звездный атлас. Это наша Земля. Запертых планет много — среди них наши соседи: Венера, Марс и некоторые другие планеты солнечной системы. Правда, такое образное выражение может вызвать неудовольствие у любящих четкие определения ученых. Но легко убедиться, что любую планету, окруженную своей атмосферной оболочкой, можно считать в той или иной степени «запертой» для космонавтов, совершающих на нее посадку.

Многокилометровая толща атмосферы таит в себе угрозу для всякого тела, вторгающегося в нее с большими космическими скоростями. Наглядным примером тому служат метеориты.

Далеко не все из них достигают поверхности Земли. Большая часть сгорает в атмосфере. Это и не удивительно, так как аэродинамический нагрев летящих тел пропорционален их скорости, возведенной в куб.

Но при умелом расчете такая опасность не угрожает космическим кораблям, входящим из космоса в атмосферу. Атмосфера даже поможет кораблю совершить «мягкую» посадку, поглотив огромную кинетическую энергию ракеты. Тогда отпадет необходимость в специальных тормозных ракетных двигателях, без которых, например, не обойтись при посадке на Луну (там нет атмосферы).

Космическая „карусель"

Известно, что сопротивление, которое испытывает космическое тело в воздушных слоях, зависит не только от его скорости, но и от угла, под которым оно входит в атмосферу. Наиболее сильный нагрев и наибольшие перегрузки — при вертикальном вхождении. Метеориты сплошь и рядом следуют именно по этому пути.

Чтобы космическая ракета не разделила печальной участи метеоритов, нужно найти другой путь проникновения в атмосферную оболочку планеты. Чем больше траектория космического тела отклоняется от роковой вертикали, тем слабее воздействие на него атмосферы. Увеличивается путь, проходимый телом в верхних разреженных слоях, а следовательно, увеличивается и их тормозящее действие. Поэтому корабль успеет потерять часть своей кинетической энергии, прежде чем войдет в плотные слои атмосферы. На первый взгляд кажется, что приземляющаяся космическая ракета должна войти в атмосферу Земли или какой-нибудь другой планеты под углом как можно меньшим.

Однако, если угол вхождения космического корабля в атмосферу будет слишком мал, то сопротивление разреженных слоев окажется настолько незначительным, что не сможет погасить его громадную космическую скорость. Подобно комете, корабль промчится сквозь верхние разреженные слои атмосферы и снова уйдет в безвоздушное пространство. И только сила земного притяжения где-то задержит его. Описав под действием сил тяготения эллипс, корабль вернется в атмосферу Земли, чтобы затем снова

На рисунке в заголовке показана ширина «коридора» для различных планет и Титана — спутника Сатурна — по сравнению с земным, «Коридор» зависит от радиуса планеты, силы тяжести, плотности атмосферы у поверхности.

проскочить сквозь разреженные воздушные слои в космическое пространство. Такое многократное прохождение сквозь земную атмосферу будет повторяться до тех пор, пока корабль не растеряет свою громадную кинетическую энергию и не пойдет на посадку.

Способ многократного торможения в атмосфере Как будто не влечет катастрофических последствий. В теории космических полетов до недавнего времени он считался даже одним из наиболее целесообразных. До тех пор, пока не были обнаружены пояса радиации.

Некоторые зарубежные ученые считают даже, что для космических полетов пригодны только орбиты с высотой не больше 800 км, а пространство от 800 до 80 тыс. км опасно из-за слишком интенсивной радиации. Насколько правильны эти расчеты, покажут будущие исследования, но уже сейчас можно с уверенностью сказать, что космическая «карусель» — «вынужденное удовольствие». При подобном методе торможения необходима абсолютная точность управления полетом.

Коридоры-проспекты и коридоры-

щели

Таким образом, возвращающийся на Землю межпланетный корабль попадет в положение «богатыря на распутье»: слишком крутые траектории вхождения угрожают ему разрушением из-за чрезмерных перегрузок и перегрева, при слишком пологих траекториях над экипажем нависает опасность радиационного поражения.

Где же «золотая середина» между двумя крайними случаями? Промежуточных траекторий, оказывается, совсем немного. Все вместе они образуют узкий «коридор» из космоса в земную атмосферу. Зона безопасности как бы «зажата» между траекториями «недолета» и «перелета». Рамки

3