Техника - молодёжи 1995-04, страница 23

- Смотрите! - крикнул Макс по-русски. - Вот он!

У самой границы света и тени Флойд увидел крохотную звездочку, вспыхнувшую там, где никаких звезд быть не могло, - на затемненном лике Юпитера. Она казалась неподвижной, хотя Флойд знал, что ее скорость - около ста километров в секунду. Она разгоралась, уже не была безразмерной точкой, начала удлиняться. Искусственная комета неслась по ночному небу Юпитера, волоча за собой тысячекилометровый огненный хвост.

Антенны "Леонова" уловили последний сигнал маяка, потом в динамиках осталось лишь бессмысленное радиобормотание Юпитера - один из голосов космоса, не имеющий ничего общего с человеком или его творениями.

"Цянь" онемел, зато перестал быть невидимкой. Вытянутая искра все дальше уходила во тьму. Скоро она скроется за горизонтом, и, если все пройдет нормально, Юпитер возьмет корабль в плен, отобрав у него лишнюю скорость. Когда "Цянь" появится из-за планеты-гиганта, у нее станет одним спутником больше".

Так выглядит атмосферный ПМ, когда космический корабль для торможения временно погружается в газовую оболочку планеты, а по выходе оказывается на другой орбите - обычно так называемом тормозном эллипсе. Такой эллипс приводит китайский корабль "Цянь", за которым мы только что наблюдали вместе с экипажем "Леонова", на спутник Юпитера Европу, а сам "Алексей Леонов" после аналогичного маневра оказывается близ Ио.

Любопытно, что в первом романе об атмосферном ПМ никто и не помышлял:

"Курс "Дискавери" на этом участке был рассчитан так, чтобы, захваченный тяготением Сатурна, он превратился в новый спутник этой планеты и стал обращаться вокруг нее по резко эллиптической орбите, вытянутой на три миллиона километров. В ближайшей точке орбиты он почти коснется Сатурна, в наиболее удаленной - затронет орбиту Япета".

По вырванной из контекста цитате можно заключить, что все делает тяготение - это была бы ошибка. В действительности двигатель включается в перицентре на торможение и переводит корабль с гиперболы диаграммы 3 на описанный эллипс. Но интереснее другое - какое событие, произошедшее между написанием двух книг, могло столь резко снизить внимание автора к обычному ПМ и взвинтить интерес к атмосферному?

Именно в этот период NASA приняло к исполнению "Галилео" - проект детального, не "на лету", исследования Юпитера и его спутников. Для первоначального выхода в систему и кое-каких последующих эволюций используется атмосферный ПМ. Знаменитый фантаст и популяризатор, одной ногой всегда ступавший далеко впереди переднего края науки, но второй - все-таки чуть-чуть сзади, просто не мог не уловить веяний времени.

Но в связи с гибелью "Челленджера" все американские исследовательские программы были заморожены до лучших времен. Атмосферный ПМ и тормозные эллипсы остались пока только на страницах "Одиссеи-2" - да в документально-фантастическом отчете "Путь к Земле", публиковавшемся в 'ТМ" в 1985 - 1986 годах. Последний текст, напомню, попал к нам на кассете якобы из будущего; он содержит некоторые ценные соображения по поводу атмосферного ПМ:

"Орбита, получающаяся после прохождения атмосферы - так называемый тормозной эллипс, -необычайно чувствительна к самым небольшим изменениям скорости входа. Для малых судов, вроде нашего, важен и другой фактор: масса корабля из-за расхода топлива заметно уменьшается, и он потом тормозится сильнее. "Бывает выгоднее просто слить топливо, - рассказывал Коршунов, - чем тормозить движком. Так иногда делают".

Надо учитывать, что атмосфера "дышит", ее плотность меняется в зависимости от времени суток и солнечной активности. Если корабль идет в атмосферу для посадки, это неважно: все маневры сдвигаются по высоте на несколько километров, и только. Но когда он, подобно "Кон-Тики", лишь задевает воздушную оболочку и снова уходит в космос, точная атмосферная сводка на данный момент столь же необходима, как прогноз погоды для авиаторов. Вот почему такие сводки - неотъемлемая часть космического радиовещания". ...Задачи атмосферного ПМ не обязательно ограничиваются окрестностями планеты. Легко представить себе, как космический корабль с Юпитера, "чиркнув" по атмосфере Марса, переходит на траекторию, ведущую к Земле.

ПМ НА НЕБЕСНОЙ ТВЕРДИ

За счет атмосферного ПМ список потенциальных источников пополняют Марс, Титан, Тритон, некоторые кометы. А как же с другими кометами, астероидами, небольшими спутниками, прочей "небесной мелочью"? Неужели они ни при каких обстоятельствах не могут повлиять на траекторию аппарата, сделанного руками человека?

Разумеется, это не так. Если он, скажем, пробьет встреченное тело насквозь, скорость значительно уменьшится - и он уже на новой орбите. Космический снаряд, прекрасно приспособленный для решения такого рода задач, придумал Алексей Толстой. Приведем слова инженера Корвина из повести "Союз пяти":

"Затем, - он ударил тростью о литые грани пирамидального бивня на другом конце яйца, - эта бронебойная головка. Она из сибирской молибденовой стали. Если предположить, что снаряд подойдет к поверхности Луны со скоростью пятьдесят километров в секунду, то при ударе он должен проникнуть в лунную почву на чрезвычайную глубину... По моим расчетам, снаряды упадут в область Океана Бурь. Один за другим, через промежутки в семь-десять минут, они будут вонзаться в глубь лунного шара... Я боюсь одного: что снаряды станут пронизывать Луну, как лист картона".

Снаряд Корвина мог бы выполнять самые разнообразные задачи. Представим себе: грузовик-автомат с Земли приближается к Марсу; форма его непривычно обтекаема. Из-за горизонта появляется убегающий Фобос. Грузовик упорно догоняет; скорость сближения - 2 км/с. Впереди вырастает высокий вал кратера. Но взрыва нет: оставив сравнительно узкую воронку, массивный заостренный цилиндр исчезает в стене и, пробив ее, "как лист картона", спустя секунды влетает в кратер уже на "автомобильной" скорости. И следует туда, где его ждут...

Не сложнее исполняются выходы в пояс астероидов, в системы планет-гигантов. Скорость столкновения во всех случаях не будет превышать 5,5 км/с.

Существуют ли на сегодня хотя бы отдаленный аналог снаряда Корвина? Да, и в некоторых космических программах даже запланировано его использование. Это разработанный учеными из Sandia Lab пенетратор - снабженная конической головкой цилиндрическая стрела с отношением длины к диаметру около десяти. После удара пене

тратор продолжает движение в грунте. Перемещаясь с большой скоростью, коническим носком он как бы "расплескивает" его в стороны и успевает проскочить, пока сходятся стенки образовавшегося канала (отверстие, остающееся в земле после входа аппарата, обычно меньше его сечения) Когда скорость падает до некоторого предела, стенки плотно схватывают корпус, и он останавливается. В этот момент - как и при первом контакте с почвой - перегрузки максимальны. В проведенных экспериментах они не превышали 2000, однако типична величина 500 - 600.

Всего в 60-е годы построили 15 тыс. пенетрато-ров - от совсем маленьких до 3-тонного гиганта диаметром полметра. Их использовали для исследования горных пород; соответствующей была и конструкция, включающая отделяемую хвостовую часть, остающуюся на поверхности и связанную проводами с уходящей под землю стрелой. Пенет-раторы пронзали пески, базальты, льды Арктики. Скорость входа варьировалась от 70 до 1000 м/с. Менялось и заглубление - от неполного входа в грунт до 70 м, пройденных в его толще.

В NASA заинтересовались пенетратором именно в этом качестве - как зондом для изучения поверхностных слоев планеты. Первый десант был даже включен в программу одной из уже запланированных марсианских экспедиций: с полярной орбиты в разные районы планеты должны были высадиться 4-6 аппаратов.

Как уже говорилось, после гибели "Челленджера" все "планетарные" проекты NASA были сверну-

Схема полета космического аппарата "Вояджер-2" около Урана. Цифрами обозначены: I — зона, невидимая с Земли; II — теневая зона; III — проход аппарата на минимальном расстоянии от планеты (арабские цифры указывают время в часах до и после прохода).

ты, и десант не состоялся. Но сейчас, когда стоит вопрос о российско-американской экспедиции на Марс, по крайней мере марсианским исследовательским программам будет, наверное, дан "зеленый свет". Тогда в космос возвратится и пенетратор. И хотелось бы, чтобы не только в качестве сбрасываемого зонда. И не только в заокеанские программы.

Американцы уже 30 лет назад добились скорости входа 1 км/с - при волочившейся за кормой "пуповине". Для начала надо всего-навсего вдвое больше. И тогда...- помните?

...Впереди вырастает высокий вал кратера. Но взрыва нет: оставив сравнительно узкую воронку, массивный заостренный цилиндр исчезает в стене и, пробив ее, "как лист картона", спустя секунды влетает в кратер уже на "автомобильной" скорости. И следует туда, где его ждут... А получасом позже на Земле инженер Корвин толкает тростью высокую дверь и докладывает:

- Господин Президент, груз медикаментов и продовольствия для российско-американской экспедиции доставлен.

...В другом своем произведении А.Толстой предложил идею гиперболоида, и ученые на протяжении десятилетий не уставали доказывать, что параллельные пучки света невозможны. Потом появился лазер. Интересно, как сложится судьба его лунного снаряда, против которого еще никто ни разу не возразил? ■

ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 4 ⁵ 9 5

5

21