Страница:
В 1892 г. в жизни К.Э. Циолковского, занимавшего тогда скромную должность преподавателя арифметики и геометрии в начальном училище в г. Боровске, произошло важное событие. Он был переведен на такую же должность в более крупный губернский город — Калугу. После переезда Циолковский убедился, что теперь он оказался несколько в лучшей обстановке, чем в Боровске. В Калуге он вскоре познакомился с людьми, причастными к литературной работе. Они не только заинтересовались его научными трудами, которые он продолжал параллельно с преподаванием в школе, но и стремились оказать ему свое содействие. Оно выразилось прежде всего в том, что новые знакомые помогли напечатать в Калуге вторую часть вышедшей в Москве его книги «Аэростат металлический, управляемый» (1892 г.), а затем опубликовать в 1893 г. в московском журнале «Вокруг света» первую научно-фантастическую повесть «На Луне», вскоре вышедшую отдельным изданием.
[56]
В этой повести Циолковский на основе тщательно изученных им научных источников в занимательной форме знакомил читателей с ближайшим к нам небесным телом — со спутником нашей планеты — Луной. Он придал своему произведению занимательную форму рассказа юноши, увлекшегося вопросами астрономии, о приснившемся ему во время длительного летаргического сна. В сновидении юноша видел себя вместе со своим другом физиком, перенесшимся на Луну, по которой они путешествовали, вели наблюдения, делали научные опыты и переживали множество приключений. В конце концов они во время долгой и холодной лунной ночи стали замерзать, но… юноша пробуждается и решает описать все виденное во сне.
Обстановка, которую встретят первые вступившие на Луну люди, описана прекрасно и насыщена ценным познавательным материалом. Несмотря на то, что повесть впервые издана в прошлом веке, она выдержала проверку временем и до сих пор читается с захватывающим интересом. Особый интерес она вызывает теперь, когда после доставки советской ракетой государственного вымпела на поверхность Луны и удачного фотографирования обратной ее стороны с борта советской автоматической межпланетной станции, приблизилось время полета человека на эту ближайшую к Земле планету.
В 1894 г. Циолковский заканчивает новое большое научно-фантастическое произведение — «Изменение относительной тяжести на Земле». [57]Первая половина посвящена вопросу, как можно было бы организовать в межзвездном пространстве изучение изменения относительной тяжести. Циолковский подробно описывает устройство для этих целей в Космосе специального сооружения, которому он дает название «Звездного домика», детально описывает его устройство и рассказывает, как могут производиться в нем опыты. Однако в этом произведении он еще не говорит о том, каким образом сможет человек проникнуть в межзвездное пространство и передвигаться там, чтобы строить «Звездный домик». Между тем, в написанном за 9 лет до него «Свободном пространстве» Циолковский уже рассматривал вопрос о способе передвижения в Космосе человека и дал принципиальную схему устройства реактивного космического корабля. Во второй половине рукописи «Изменение относительной тяжести на Земле» Циолковский описывает в фантастической форме явления, которые человек мог бы наблюдать на некоторых планетах и астероидах. Однако всей рукописи автор не подготовил к печати. В ней имеются такие, например, неудачные по форме места, как беседы космического путешественника с «обитателями» небесных тел. Циолковский дорабатывал лишь некоторые части рукописи, а именно — краткие описания воображаемых путешествий на планеты Меркурий и Марс, крупные астероиды Цереру и Палладу. Данное произведение публикуется впервые.
В 1895 г. Циолковский закончил новую научно-фантастическую книгу «Грезы о Земле и небе и эффекты всемирного тяготения», тогда же напечатанную в Москве отдельным изданием. [58]В этой работе он впервые, хотя еще осторожно, иногда в завуалированной форме приоткрывает свои далеко идущие научные устремления. Нарисовав вначале величественную картину Вселенной и выявив значение для жизни человечества закона всемирного притяжения, автор рассказывает затем, как бы в виде иллюстрации, о фантастическом происшествии: тяжесть на Земле исчезла и начался невообразимый хаос. Далее развивается идея о необходимости создания для научных целей искусственного спутника Земли вроде Луны. Именно здесь впервые применен этот термин с указанием, что «скорость, необходимая для возбуждения центробежной силы, уничтожающей притяжение Земли… должна доходить до 8 верст в одну секунду», что высота полета «вне пределов атмосферы, значит верст на 300 от земной поверхности» [59](этой цифрой определялась тогда в научной литературе ее высота). Циолковский останавливается и на способе передвижения в Космосе, путем использования силы реакции, а также описывает «солнечные машины», которые человек сможет применять там в качестве источников энергии. [60]
Циолковский продолжает все дальше и детальнее развивать свои основные идеи о межпланетных сообщениях, сопровождал их дальнейшими расчетами.
В 1895 г. вопрос о межпланетных сообщениях уже был К.Э. Циолковским разработан математически, но не опубликован. В 1896 г. он начал писать научно-фантастическую повесть «Вне Земли», но, по его словам, довел ее тогда лишь до 10-й главы. В 1903 г. в журнале «Научное обозрение», наконец, были напечатаны первые главы подготовлявшейся им в течение нескольких лет большой теоретической работы «Исследование мировых пространств реактивными приборами». Это была первая научная работа, которая содержала аналитическую часть и конструктивные предложения о каплевидной форме тела ракеты, ее устройстве, управлении. Но вскоре по выходе в свет номера журнал был закрыт жандармскими властями. Статья Циолковского (было опубликовано только ее начало), осталась незамеченной, тем более, что вышла в свет без авторской корректуры с перепутанными формулами и прочими дефектами, затруднявшими ее понимание. Только в 1911 г. ее продолжение появилось в издававшемся в Петербурге авиационном журнале «Вестник воздухоплавания». Тогда в России уже зарождалась авиапромышленность, создавались первые авиационные и воздухоплавательные предприятия. В этих условиях опубликование статьи Циолковского, посвященной созданной им совершенно новой отрасли науки — астронавтике, произвело огромное впечатление. Появились последователи, число которых быстро увеличивалось не только в России, но и за рубежом, так же как и изобретателей реактивных летательных аппаратов.
Циолковский продолжал испытывать большую нужду, не получая никакой помощи для своих научных исследований, В 1916 г. он получил предложение редакции распространенного журнала «Природа и люди» закончить научно-фантастическую повесть «Вне Земли». Но когда была напечатана лишь половина рукописи, журнал перестал выходить и Циолковскому вернули в Калугу его произведение. Только при советской власти друзьям Циолковского и Калужскому краеведческому обществу, несмотря на большие затруднения с бумагой, удалось напечатать в 1920 г. триста экземпляров этой книги. [61]Хотя тираж издания был небольшой, книга получила известность даже за пределами нашей страны.
В Германии в 1923 г. вышла работа проф. Г. Оберта «Ракета в космическое пространство». Ознакомившись с ней, Циолковский писал:
«У Оберта много сходства с моим «Вне Земли»: скафандры, сложная ракета, привязка на цепочку людей и предметов, черное небо, немерцающие звезды, зеркала (в мировом пространстве), световая сигнализация, база вне Земли, путешествие с нее дальше, огибание Луны; даже масса ракеты, поднимающей людей, 300 тонн; изучение Луны и многое другое». [62]
Профессор Герман Оберт в 1929 г. в своем поздравлении Циолковскому по случаю дня рождения весьма определенно высказывается о неоспоримом приоритете советского ученого: «Вы зажгли этот огонь, и мы не дадим ему погаснуть, постараемся осуществить величайшую мечту человечества». [63]
Повесть «Вне Земли» — одно из самых ярких научно-фантастических произведений, ярко характеризующих творчество К.Э. Циолковского в этой области. Главные действующие лица этой книги — шестеро ученых различных национальностей, объединившихся для производства научных исследований в специально построенном замке в Гималайских горах. В их распоряжении большое число инженеров, мастеров, высококвалифицированных рабочих и необходимое оборудование. Своих героев Циолковский символически назвал именами великих ученых прошлого разных стран — итальянца Галилея, англичанина Ньютона, немца Гельмгольца, француза Лапласа, американца Франклина и русского Иванова. Это не просто литературный прием, и отражение глубокой мысли, которой проникнуто все произведение: завоевание космического пространства человечество наиболее продуктивно и целесообразно сможет осуществить лишь коллективно, а не изолированно, силами какой-либо одной страны, т. е. так, как предлагает сейчас советская страна, имеющая неоспоримое первенство в изучении и освоении Космоса.
В рисуемом Циолковским в «Вне Земли» коллективе скромный русский ученый Иванов становится застрельщиком предприятия, которое на первых порах кажется остальным фантастичным. Но вскоре они с воодушевлением принимаются за его осуществление. Иванов предложил не более и не менее, как сооружение ракеты — реактивного космического корабля, основные принципы устройства и силовую схему которого Циолковский, как уже сказано выше, дал еще в 1883 г. в монографии «Свободное пространство». Здесь он определенно называет свой космический корабль ракетой. В книге «Вне Земли» тон автора уже не такой, как в «Грезах о Земле и небе»: осторожный, временами отдаленно предположительный. Теперь он говорит полным голосом как о своих устремлениях, так и о средствах к их осуществлению. Он уверенными мазками рисует одухотворенную работу дружного коллектива ученых и самым детальным образом рассказывает об устройстве первого космического корабля — ракеты, а затем и последующих ее конструкций. Перед читателями разворачиваются одна за другой картины — мечтания ученого. Первый облет Земли. Путешественники связываются с оставшимися в Замке товарищами посредством зеркальной световой сигнализации, т. е. тем способом, который Циолковский описал еще в 1896 г. в газете «Калужский вестник». Население Земли узнает, что космические пространства уже открыты для людей. Объявляются первые желающие стать переселенцами на другие планеты. Ведется подготовка к этому пореселению. Тем временем неутомимый Иванов с одним из инженеров подготовляют, а затем осуществляют посещение Луны; они путешествуют по ее поверхности на особой танкетке и обнаруживают лунных животных…
Словом, Циолковский изобразил здесь так, как ему представлялось, картину предстоящего освоения человечеством Космоса).
В последующие годы, когда научное творчество Циолковского привлекало внимание и поддержку советской общественности и правительства, он еще более подробно и глубоко развил эти свои идеи в вышедшей в 1929 г. работе «Цели звездоплавания». Она написана в том же научно-фантастическом жанре и увлекает прежде всего тем, как вдумчиво и до мельчайших деталей подробно рассказывает он об огромной и сложной работе, которую предстоит провести человечеству в грядущие века и тысячелетия в Космосе.
Важные вопросы «биологии будущего», неизбежно связанные с эволюцией живых существ в процессе «завоевания солнечного пространства», представлены в нашем сборнике двумя работами Циолковского: «Живые существа в Космосе» и «Биология карликов и великанов». В первой из них он по-своему трактует вопрос о причинах и путях распространения жизни в Космосе. Это небольшое произведение содержит в фантастической форме высказывания Циолковского о жизненных процессах, в том числе о том, что человечество, очутившись в космическом безвоздушном пространстве, будет вынуждено переделывать свою физическую структуру.
Работа «Биология карликов и великанов» извлечена им и обработана для печати из большой рукописи «Механика в биологии» (1920–1921), оставшейся неподготовленной к опубликованию. Эту тему он начал разрабатывать еще в 1882 г., и первую часть рукописи послал на отзыв великому русскому ученому-физиологу И. М. Сеченову. Несмотря на то, что работа была еще не закончена автором, Сеченов отнесся к ней с интересом и сочувственно и посоветовал Циолковскому закончить ее. Но только через 40 лет она была завершена.
Сборник заканчивается статьями «За атмосферой Земли» и «Эфирный остров». Первая из них начинается замечаниями Циолковского об опытах с автомобилями и санями, снабженными ракетными двигателями, вокруг которых развернулась в 1928–1929 гг. необоснованная шумиха в Германии. В статье высказан ряд оригинальных и интересных положений о реактивной технике. Статья «Эфирный остров» на астрономическую тему написана очень своеобразно. В старом домике в Калуге, на улице имени Циолковского, где теперь находится его музей, в одной из стен остекленной веранды на втором этаже, служившей ученому изобретательской мастерской, имеется дверь. Она ведет на слабо покатую крышу примыкающего к дому сарая. В семье ее называли «дверью в космическое пространство». В хорошие, погожие вечера при безоблачном небе ученый выносил на крышу через эту дверь треножник с небольшим любительским телескопом и вместе с женой Варварой Евграфовной или с кем-нибудь из часто навещавших его соседских детей иногда наблюдал звезды. Здесь же начинался чудесный, увлекательный рассказ о созвездиях, планетах, туманностях, падающих звездах. И впервые публикуемая статья «Эфирный остров», в которой превосходно описывается наша галактика, по своему содержанию и по форме изложения весьма напоминает именно такую, проведенную ученым среди близких, задушевную доходчивую научную беседу.
Приложением к сборнику является статья Циолковского «Изобретателям реактивных приборов», в которой он обстоятельно, сопровождая рисунками, поясняет устройство моделей реактивных летательных аппаратов, которые можно изготовить самому без применения каких-либо сложных инструментов и специальных материалов. Надо сказать, что Константин Эдуардович очень внимательно следил за тем, как занимаются дети ручным трудом и моделированием на местной детской технической станции. Желая ответить на многочисленные вопросы, какие модели следует рекомендовать моделистам и как их изготовлять, чтобы обращение с ними было совершенно безопасно, К.Э. Циолковский и написал статью, которая впервые публикуется в нашем сборнике.
Неустанный борец за прогресс человечества и его культуры, основным лозунгом жизни которого было стремление «хоть немного продвинуть человечество вперед», Циолковский своими вдохновенными произведениями будил человеческую мысль. Знакомство с ними в настоящее время, когда мы вступили в эпоху освоения Космоса, представляет большой познавательный интерес.
Семнадцать лет проработал К.Э. Циолковский при советской власти. Его труды вызвали широкое движение за освоение стратосферы и исследование космического пространства и число учеников и последователей его быстро увеличивалось. После того, как сам Константин Эдуардович прекратил исследования в своей изобретательской мастерской, его последователи — инженеры В. П. Глушко и Ф. А. Цандер дали первые конструкции советских реактивных двигателей, работающих на жидком горючем. В воздух поднялись первые советские жидкостные ракеты. Шли испытания опытных конструкций реактивных самолетов. Циолковский в эти годы сосредоточил всю свою энергию на создании обширного труда по реактивным двигателям.
Из рукописи К.Э. Циолковского «Альбом космических путешествий» (1933 г.). Объяснительная надпись к схеме жилища (оранжереи) в Космосе
Его гениальные идеи, указавшие пути и способы проникновения человека в космическое пространство, с каждым днем все отчетливее открывали величественные перспективы развития великого дела. Но недомогание все чаще мешало работе ученого.
В «Правде» 14 сентября 1935 г. появился текст документа, вошедшего в историю науки, — письма Циолковского в ЦК КПСС, в котором он писал:
Почетную эстафету по осуществлению и претворению в жизнь идей Циолковского по ракетоплаванию и межпланетным сообщениям приняли его ученики и последователи — советские ученые, инженеры, производственники, рабочие.
Ныне всему миру известны достижения Советского Союза в области проникновения в Космос и его освоения, которые открыли новую эру в истории человечества.
Через несколько дней после того, как Академия наук СССР и другие научные учреждения и общественные организации отметили 100-летнюю годовщину со дня рождения К.Э. Циолковского, 17 сентября 1957 г., памятник ему был открыт на Ленинградском проспекте в Москве и заложен в Калуге на площади Мира. 4 октября 1957 г. был запущен первый в мире советский искусственный спутник Земли. Это событие произвело во всем мире огромное впечатление. Вскоре, 3 ноября того же года, в Советском Союзе был успешно запущен второй искусственный спутник Земли весом в 508,3 кг, с герметической кабиной, в которой находилось подопытное животное — собака Лайка.
Из рукописи К.Э. Циолковского «Альбом космических путешествий» (1933 г.). Эскиз иллюстрирует действие жалюзи на космическом корабле, которыми регулируется температура внутри него. Стрелками показано направление лучей Солнца
15 мая 1958 г. был выведен на орбиту третий советский искусственный спутник Земли еще большего веса — 1327 кг, включая вес аппаратуры для научных исследований, радиопередатчиков и источников питания.
Из рукописи К.Э. Циолковского «Альбом космических путешествий» (1933 г.). Эскиз поясняет действие газовых рулей на реактивном космическом корабле
2 января 1959 г. в Советском Союзе запущена космическая ракета, которая впервые достигла второй космической скорости — 11,2 км в сек., прошла на расстоянии 5000 км от поверхности Луны и превратилась в спутника Солнца. Так появилась первая в солнечной системе искусственная планета. Вес ее последней ступени (без топлива) был равен 1472 кг.
12 сентября 1959 г. была направлена вторая советская космическая ракета к Луне, которую она через 1? суток и достигла, доставив на ее поверхность советский вымпел с государственным гербом Советского Союза. Последняя ступень ракеты, вес которой без топлива составлял 1553 кг, и государственный советский вымпел явились первыми в истории человечества изделиями рук человека, которые были доставлены на другую планету. 4 октября 1959 г., во вторую годовщину со дня запуска первого искусственного советского спутника Земли, стартовала третья советская космическая ракета в направлении Луны. Последняя ее ступень несла автоматическую межпланетную станцию, которая при помощи специальной системы ориентации и особого устройства фотоаппаратуры, будучи управляема по радио, впервые произвела фотографирование невидимой с Земли обратной стороны Луны и затем передала по радио полученные изображения на Землю. Автоматическая космическая станция представляла собой сложное и совершенное оборудование, которое и позволило нашим ученым, инженерам и рабочим выполнить этот поистине беспримерный научный подвиг. Каждый запуск искусственных спутников Земли и космических ракет представлял собой новый дальнейший, более высокий этап начавшегося освоения человечеством Космоса: «Несомненно, что произведенные исследования являются только началом. Впереди замечательные перспективы дальнейших космических полетов», — заявил в ноябре 1959 г. академик Л.И. Седов, председатель Постоянной междуведомственной комиссии по межпланетным перелетам Академии наук СССР и председатель Международной Федерации астронавтов.
Когда после сжатых и четких описаний в сообщениях ТАСС деталей устройства автоматической межпланетной станции третьей космической ракеты, читаешь научно-фантастические произведения Циолковского, невольно останавливаешься на уже знакомых названиях. Например, термин «жироскопический датчик» встречается в монографии «Свободное пространство» в описании первого проекта космического корабля 1883 г. (см. рис. в прилож.). Солнечные батареи, именуемые солнечными моторами, описываются в «Грезах о Земле и небе» (1895). Регулирование посредством жалюзи внутренней температуры показано на эскизе Циолковского в его рукописи «Космические путешествия» (1934). [64]Световая же сигнализация многократно повторяется на страницах повести «Вне Земли» (1920), только не с помощью паров натрия, как при полете советских космических ракет, а ярких электрических прожекторов.
Несомненно, что при конструировании в современных условиях, производстве и запуске советскими учеными и инженерами искусственных спутников Земли и космических ракет было сделано и осуществлено неизмеримо большее количество замыслов и изобретений. Но нам хотелось указать те пути, которыми развивались и претворялись в жизнь те «загады» гениального основоположника теории реактивного движения и межпланетных сообщений, которые принесли нашей Родине громадные достижения и неувядаемую славу в веках, подтверждая всю силу и точность определения В.И. Ленина — «Фантазия есть качество величайшей ценности». [65]
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение I
Сущность двигателя прямого действия состоит в том, что одна материя отбрасывается направо, а снаряд от этого в силу отдачи двигается налево. Чтобы запас взрывчатого вещества был наименьшим и не обременял экипаж, нужно, чтобы скорость отбрасываемой запасной материи была наибольшей, так как скорость отброса соответствует скорости экипажа. Взрывчатые вещества или горючее, соединяясь с запасным кислородным составом, дают скорость газового отброса от 1000 до 5000 м в секунду Они и должны быть употребляемы.
Когда происходит взрыв, то одна часть его энергии передается прибору, а другая идет на быстрое движение газового отброса. Дабы произошло приличное использование химической энергии, нужно, чтобы скорость снаряда не очень отличалась от скорости вылетающих газов. Допустим эту секундную скорость газовой струи в 2000 м. Тогда для высокого использования взрывчатого вещества или элементов, образующих взрыв, требуется для экипажа скорость, близкая к двум километрам в секунду. Достаточно, пожалуй, и одного километра.
Но возможны ли такие скорости по нашим дорогам и в воздухе?
При секундной скорости в 1000 м давление встречного потока на квадратный метр площади будет более 100 тонн. На самом деле условия движения еще хуже.
Действительно, при скорости, большей скорости звука, воздух перед плоскостью сгущается и представляет непреодолимую преграду (как бы твердую стену). Кроме того, все колеса от такой скорости разрываются на части, а дороги становятся невозможными: при небольшой скорости их неровности терпимы, а при большой невыносимы.
Если же в воздухе сопротивление неодолимо, то в воде еще более. Следовательно, и глиссеры не выручат.
Как же быть? Неужели реактивные двигатели прямого действия ни к чему не применимы?
Мы этого не говорим. Горю можно помочь, если придать экипажу удлиненную хорошую форму птицы или рыбы, и двигаться не по твердым или жидким дорогам, а по воздуху.
Таким образом, мы невольно приходим к мысли о реактивном быстро движущемся аэроплане. Но и последний, как бы ни была прекрасна его форма, не может в нижних плотных слоях воздуха приобрести секундную скорость в несколько километров. Арену действия нашего аэроплана мы должны перенести в разреженные слои атмосферы, в стратосферу.
Наш реактивный аэроплан, или ракетоплан, превращается в ракетный стратоплан. Задача сложная и непосильная для детских знаний, сил и эрудиции. Этим специально занимается исследовательский институт реактивного движения. Предоставим же ему эту работу и возможные достижения.
Что же можем делать мы — ребята? Мы можем устраивать очень интересные детские игрушки. К сожалению, их все уже делали и даже патентовали, якобы серьезные изобретения. Нам остается их только повторять. Однако они поучительны для взрослых и детей.
В этой повести Циолковский на основе тщательно изученных им научных источников в занимательной форме знакомил читателей с ближайшим к нам небесным телом — со спутником нашей планеты — Луной. Он придал своему произведению занимательную форму рассказа юноши, увлекшегося вопросами астрономии, о приснившемся ему во время длительного летаргического сна. В сновидении юноша видел себя вместе со своим другом физиком, перенесшимся на Луну, по которой они путешествовали, вели наблюдения, делали научные опыты и переживали множество приключений. В конце концов они во время долгой и холодной лунной ночи стали замерзать, но… юноша пробуждается и решает описать все виденное во сне.
Обстановка, которую встретят первые вступившие на Луну люди, описана прекрасно и насыщена ценным познавательным материалом. Несмотря на то, что повесть впервые издана в прошлом веке, она выдержала проверку временем и до сих пор читается с захватывающим интересом. Особый интерес она вызывает теперь, когда после доставки советской ракетой государственного вымпела на поверхность Луны и удачного фотографирования обратной ее стороны с борта советской автоматической межпланетной станции, приблизилось время полета человека на эту ближайшую к Земле планету.
В 1894 г. Циолковский заканчивает новое большое научно-фантастическое произведение — «Изменение относительной тяжести на Земле». [57]Первая половина посвящена вопросу, как можно было бы организовать в межзвездном пространстве изучение изменения относительной тяжести. Циолковский подробно описывает устройство для этих целей в Космосе специального сооружения, которому он дает название «Звездного домика», детально описывает его устройство и рассказывает, как могут производиться в нем опыты. Однако в этом произведении он еще не говорит о том, каким образом сможет человек проникнуть в межзвездное пространство и передвигаться там, чтобы строить «Звездный домик». Между тем, в написанном за 9 лет до него «Свободном пространстве» Циолковский уже рассматривал вопрос о способе передвижения в Космосе человека и дал принципиальную схему устройства реактивного космического корабля. Во второй половине рукописи «Изменение относительной тяжести на Земле» Циолковский описывает в фантастической форме явления, которые человек мог бы наблюдать на некоторых планетах и астероидах. Однако всей рукописи автор не подготовил к печати. В ней имеются такие, например, неудачные по форме места, как беседы космического путешественника с «обитателями» небесных тел. Циолковский дорабатывал лишь некоторые части рукописи, а именно — краткие описания воображаемых путешествий на планеты Меркурий и Марс, крупные астероиды Цереру и Палладу. Данное произведение публикуется впервые.
В 1895 г. Циолковский закончил новую научно-фантастическую книгу «Грезы о Земле и небе и эффекты всемирного тяготения», тогда же напечатанную в Москве отдельным изданием. [58]В этой работе он впервые, хотя еще осторожно, иногда в завуалированной форме приоткрывает свои далеко идущие научные устремления. Нарисовав вначале величественную картину Вселенной и выявив значение для жизни человечества закона всемирного притяжения, автор рассказывает затем, как бы в виде иллюстрации, о фантастическом происшествии: тяжесть на Земле исчезла и начался невообразимый хаос. Далее развивается идея о необходимости создания для научных целей искусственного спутника Земли вроде Луны. Именно здесь впервые применен этот термин с указанием, что «скорость, необходимая для возбуждения центробежной силы, уничтожающей притяжение Земли… должна доходить до 8 верст в одну секунду», что высота полета «вне пределов атмосферы, значит верст на 300 от земной поверхности» [59](этой цифрой определялась тогда в научной литературе ее высота). Циолковский останавливается и на способе передвижения в Космосе, путем использования силы реакции, а также описывает «солнечные машины», которые человек сможет применять там в качестве источников энергии. [60]
Циолковский продолжает все дальше и детальнее развивать свои основные идеи о межпланетных сообщениях, сопровождал их дальнейшими расчетами.
В 1895 г. вопрос о межпланетных сообщениях уже был К.Э. Циолковским разработан математически, но не опубликован. В 1896 г. он начал писать научно-фантастическую повесть «Вне Земли», но, по его словам, довел ее тогда лишь до 10-й главы. В 1903 г. в журнале «Научное обозрение», наконец, были напечатаны первые главы подготовлявшейся им в течение нескольких лет большой теоретической работы «Исследование мировых пространств реактивными приборами». Это была первая научная работа, которая содержала аналитическую часть и конструктивные предложения о каплевидной форме тела ракеты, ее устройстве, управлении. Но вскоре по выходе в свет номера журнал был закрыт жандармскими властями. Статья Циолковского (было опубликовано только ее начало), осталась незамеченной, тем более, что вышла в свет без авторской корректуры с перепутанными формулами и прочими дефектами, затруднявшими ее понимание. Только в 1911 г. ее продолжение появилось в издававшемся в Петербурге авиационном журнале «Вестник воздухоплавания». Тогда в России уже зарождалась авиапромышленность, создавались первые авиационные и воздухоплавательные предприятия. В этих условиях опубликование статьи Циолковского, посвященной созданной им совершенно новой отрасли науки — астронавтике, произвело огромное впечатление. Появились последователи, число которых быстро увеличивалось не только в России, но и за рубежом, так же как и изобретателей реактивных летательных аппаратов.
Циолковский продолжал испытывать большую нужду, не получая никакой помощи для своих научных исследований, В 1916 г. он получил предложение редакции распространенного журнала «Природа и люди» закончить научно-фантастическую повесть «Вне Земли». Но когда была напечатана лишь половина рукописи, журнал перестал выходить и Циолковскому вернули в Калугу его произведение. Только при советской власти друзьям Циолковского и Калужскому краеведческому обществу, несмотря на большие затруднения с бумагой, удалось напечатать в 1920 г. триста экземпляров этой книги. [61]Хотя тираж издания был небольшой, книга получила известность даже за пределами нашей страны.
В Германии в 1923 г. вышла работа проф. Г. Оберта «Ракета в космическое пространство». Ознакомившись с ней, Циолковский писал:
«У Оберта много сходства с моим «Вне Земли»: скафандры, сложная ракета, привязка на цепочку людей и предметов, черное небо, немерцающие звезды, зеркала (в мировом пространстве), световая сигнализация, база вне Земли, путешествие с нее дальше, огибание Луны; даже масса ракеты, поднимающей людей, 300 тонн; изучение Луны и многое другое». [62]
Профессор Герман Оберт в 1929 г. в своем поздравлении Циолковскому по случаю дня рождения весьма определенно высказывается о неоспоримом приоритете советского ученого: «Вы зажгли этот огонь, и мы не дадим ему погаснуть, постараемся осуществить величайшую мечту человечества». [63]
Повесть «Вне Земли» — одно из самых ярких научно-фантастических произведений, ярко характеризующих творчество К.Э. Циолковского в этой области. Главные действующие лица этой книги — шестеро ученых различных национальностей, объединившихся для производства научных исследований в специально построенном замке в Гималайских горах. В их распоряжении большое число инженеров, мастеров, высококвалифицированных рабочих и необходимое оборудование. Своих героев Циолковский символически назвал именами великих ученых прошлого разных стран — итальянца Галилея, англичанина Ньютона, немца Гельмгольца, француза Лапласа, американца Франклина и русского Иванова. Это не просто литературный прием, и отражение глубокой мысли, которой проникнуто все произведение: завоевание космического пространства человечество наиболее продуктивно и целесообразно сможет осуществить лишь коллективно, а не изолированно, силами какой-либо одной страны, т. е. так, как предлагает сейчас советская страна, имеющая неоспоримое первенство в изучении и освоении Космоса.
В рисуемом Циолковским в «Вне Земли» коллективе скромный русский ученый Иванов становится застрельщиком предприятия, которое на первых порах кажется остальным фантастичным. Но вскоре они с воодушевлением принимаются за его осуществление. Иванов предложил не более и не менее, как сооружение ракеты — реактивного космического корабля, основные принципы устройства и силовую схему которого Циолковский, как уже сказано выше, дал еще в 1883 г. в монографии «Свободное пространство». Здесь он определенно называет свой космический корабль ракетой. В книге «Вне Земли» тон автора уже не такой, как в «Грезах о Земле и небе»: осторожный, временами отдаленно предположительный. Теперь он говорит полным голосом как о своих устремлениях, так и о средствах к их осуществлению. Он уверенными мазками рисует одухотворенную работу дружного коллектива ученых и самым детальным образом рассказывает об устройстве первого космического корабля — ракеты, а затем и последующих ее конструкций. Перед читателями разворачиваются одна за другой картины — мечтания ученого. Первый облет Земли. Путешественники связываются с оставшимися в Замке товарищами посредством зеркальной световой сигнализации, т. е. тем способом, который Циолковский описал еще в 1896 г. в газете «Калужский вестник». Население Земли узнает, что космические пространства уже открыты для людей. Объявляются первые желающие стать переселенцами на другие планеты. Ведется подготовка к этому пореселению. Тем временем неутомимый Иванов с одним из инженеров подготовляют, а затем осуществляют посещение Луны; они путешествуют по ее поверхности на особой танкетке и обнаруживают лунных животных…
Словом, Циолковский изобразил здесь так, как ему представлялось, картину предстоящего освоения человечеством Космоса).
В последующие годы, когда научное творчество Циолковского привлекало внимание и поддержку советской общественности и правительства, он еще более подробно и глубоко развил эти свои идеи в вышедшей в 1929 г. работе «Цели звездоплавания». Она написана в том же научно-фантастическом жанре и увлекает прежде всего тем, как вдумчиво и до мельчайших деталей подробно рассказывает он об огромной и сложной работе, которую предстоит провести человечеству в грядущие века и тысячелетия в Космосе.
Важные вопросы «биологии будущего», неизбежно связанные с эволюцией живых существ в процессе «завоевания солнечного пространства», представлены в нашем сборнике двумя работами Циолковского: «Живые существа в Космосе» и «Биология карликов и великанов». В первой из них он по-своему трактует вопрос о причинах и путях распространения жизни в Космосе. Это небольшое произведение содержит в фантастической форме высказывания Циолковского о жизненных процессах, в том числе о том, что человечество, очутившись в космическом безвоздушном пространстве, будет вынуждено переделывать свою физическую структуру.
Работа «Биология карликов и великанов» извлечена им и обработана для печати из большой рукописи «Механика в биологии» (1920–1921), оставшейся неподготовленной к опубликованию. Эту тему он начал разрабатывать еще в 1882 г., и первую часть рукописи послал на отзыв великому русскому ученому-физиологу И. М. Сеченову. Несмотря на то, что работа была еще не закончена автором, Сеченов отнесся к ней с интересом и сочувственно и посоветовал Циолковскому закончить ее. Но только через 40 лет она была завершена.
Сборник заканчивается статьями «За атмосферой Земли» и «Эфирный остров». Первая из них начинается замечаниями Циолковского об опытах с автомобилями и санями, снабженными ракетными двигателями, вокруг которых развернулась в 1928–1929 гг. необоснованная шумиха в Германии. В статье высказан ряд оригинальных и интересных положений о реактивной технике. Статья «Эфирный остров» на астрономическую тему написана очень своеобразно. В старом домике в Калуге, на улице имени Циолковского, где теперь находится его музей, в одной из стен остекленной веранды на втором этаже, служившей ученому изобретательской мастерской, имеется дверь. Она ведет на слабо покатую крышу примыкающего к дому сарая. В семье ее называли «дверью в космическое пространство». В хорошие, погожие вечера при безоблачном небе ученый выносил на крышу через эту дверь треножник с небольшим любительским телескопом и вместе с женой Варварой Евграфовной или с кем-нибудь из часто навещавших его соседских детей иногда наблюдал звезды. Здесь же начинался чудесный, увлекательный рассказ о созвездиях, планетах, туманностях, падающих звездах. И впервые публикуемая статья «Эфирный остров», в которой превосходно описывается наша галактика, по своему содержанию и по форме изложения весьма напоминает именно такую, проведенную ученым среди близких, задушевную доходчивую научную беседу.
Приложением к сборнику является статья Циолковского «Изобретателям реактивных приборов», в которой он обстоятельно, сопровождая рисунками, поясняет устройство моделей реактивных летательных аппаратов, которые можно изготовить самому без применения каких-либо сложных инструментов и специальных материалов. Надо сказать, что Константин Эдуардович очень внимательно следил за тем, как занимаются дети ручным трудом и моделированием на местной детской технической станции. Желая ответить на многочисленные вопросы, какие модели следует рекомендовать моделистам и как их изготовлять, чтобы обращение с ними было совершенно безопасно, К.Э. Циолковский и написал статью, которая впервые публикуется в нашем сборнике.
Неустанный борец за прогресс человечества и его культуры, основным лозунгом жизни которого было стремление «хоть немного продвинуть человечество вперед», Циолковский своими вдохновенными произведениями будил человеческую мысль. Знакомство с ними в настоящее время, когда мы вступили в эпоху освоения Космоса, представляет большой познавательный интерес.
Семнадцать лет проработал К.Э. Циолковский при советской власти. Его труды вызвали широкое движение за освоение стратосферы и исследование космического пространства и число учеников и последователей его быстро увеличивалось. После того, как сам Константин Эдуардович прекратил исследования в своей изобретательской мастерской, его последователи — инженеры В. П. Глушко и Ф. А. Цандер дали первые конструкции советских реактивных двигателей, работающих на жидком горючем. В воздух поднялись первые советские жидкостные ракеты. Шли испытания опытных конструкций реактивных самолетов. Циолковский в эти годы сосредоточил всю свою энергию на создании обширного труда по реактивным двигателям.
Его гениальные идеи, указавшие пути и способы проникновения человека в космическое пространство, с каждым днем все отчетливее открывали величественные перспективы развития великого дела. Но недомогание все чаще мешало работе ученого.
В «Правде» 14 сентября 1935 г. появился текст документа, вошедшего в историю науки, — письма Циолковского в ЦК КПСС, в котором он писал:
«…Всю свою жизнь я мечтал своими трудами хоть немного продвинуть человечество вперед.19 сентября 1935 г. великого русского ученого Константина Эдуардовича не стало.
…Все свои труды по авиации, ракетоплаваиию и межпланетным сообщениям передаю партии большевиков и Советской власти — подлинным руководителям прогресса человеческой культуры. Уверен, что они успешно закончат эти труды.
Всей душой и мыслями Ваш, с последним искренним приветом всегда Ваш
К. Циолковский»
Почетную эстафету по осуществлению и претворению в жизнь идей Циолковского по ракетоплаванию и межпланетным сообщениям приняли его ученики и последователи — советские ученые, инженеры, производственники, рабочие.
Ныне всему миру известны достижения Советского Союза в области проникновения в Космос и его освоения, которые открыли новую эру в истории человечества.
Через несколько дней после того, как Академия наук СССР и другие научные учреждения и общественные организации отметили 100-летнюю годовщину со дня рождения К.Э. Циолковского, 17 сентября 1957 г., памятник ему был открыт на Ленинградском проспекте в Москве и заложен в Калуге на площади Мира. 4 октября 1957 г. был запущен первый в мире советский искусственный спутник Земли. Это событие произвело во всем мире огромное впечатление. Вскоре, 3 ноября того же года, в Советском Союзе был успешно запущен второй искусственный спутник Земли весом в 508,3 кг, с герметической кабиной, в которой находилось подопытное животное — собака Лайка.
15 мая 1958 г. был выведен на орбиту третий советский искусственный спутник Земли еще большего веса — 1327 кг, включая вес аппаратуры для научных исследований, радиопередатчиков и источников питания.
2 января 1959 г. в Советском Союзе запущена космическая ракета, которая впервые достигла второй космической скорости — 11,2 км в сек., прошла на расстоянии 5000 км от поверхности Луны и превратилась в спутника Солнца. Так появилась первая в солнечной системе искусственная планета. Вес ее последней ступени (без топлива) был равен 1472 кг.
12 сентября 1959 г. была направлена вторая советская космическая ракета к Луне, которую она через 1? суток и достигла, доставив на ее поверхность советский вымпел с государственным гербом Советского Союза. Последняя ступень ракеты, вес которой без топлива составлял 1553 кг, и государственный советский вымпел явились первыми в истории человечества изделиями рук человека, которые были доставлены на другую планету. 4 октября 1959 г., во вторую годовщину со дня запуска первого искусственного советского спутника Земли, стартовала третья советская космическая ракета в направлении Луны. Последняя ее ступень несла автоматическую межпланетную станцию, которая при помощи специальной системы ориентации и особого устройства фотоаппаратуры, будучи управляема по радио, впервые произвела фотографирование невидимой с Земли обратной стороны Луны и затем передала по радио полученные изображения на Землю. Автоматическая космическая станция представляла собой сложное и совершенное оборудование, которое и позволило нашим ученым, инженерам и рабочим выполнить этот поистине беспримерный научный подвиг. Каждый запуск искусственных спутников Земли и космических ракет представлял собой новый дальнейший, более высокий этап начавшегося освоения человечеством Космоса: «Несомненно, что произведенные исследования являются только началом. Впереди замечательные перспективы дальнейших космических полетов», — заявил в ноябре 1959 г. академик Л.И. Седов, председатель Постоянной междуведомственной комиссии по межпланетным перелетам Академии наук СССР и председатель Международной Федерации астронавтов.
Когда после сжатых и четких описаний в сообщениях ТАСС деталей устройства автоматической межпланетной станции третьей космической ракеты, читаешь научно-фантастические произведения Циолковского, невольно останавливаешься на уже знакомых названиях. Например, термин «жироскопический датчик» встречается в монографии «Свободное пространство» в описании первого проекта космического корабля 1883 г. (см. рис. в прилож.). Солнечные батареи, именуемые солнечными моторами, описываются в «Грезах о Земле и небе» (1895). Регулирование посредством жалюзи внутренней температуры показано на эскизе Циолковского в его рукописи «Космические путешествия» (1934). [64]Световая же сигнализация многократно повторяется на страницах повести «Вне Земли» (1920), только не с помощью паров натрия, как при полете советских космических ракет, а ярких электрических прожекторов.
Несомненно, что при конструировании в современных условиях, производстве и запуске советскими учеными и инженерами искусственных спутников Земли и космических ракет было сделано и осуществлено неизмеримо большее количество замыслов и изобретений. Но нам хотелось указать те пути, которыми развивались и претворялись в жизнь те «загады» гениального основоположника теории реактивного движения и межпланетных сообщений, которые принесли нашей Родине громадные достижения и неувядаемую славу в веках, подтверждая всю силу и точность определения В.И. Ленина — «Фантазия есть качество величайшей ценности». [65]
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение I
ИЗОБРЕТАТЕЛЯМ РЕАКТИВНЫХ МАШИН
(28 апреля 1930 г.)
Я получаю от взрослых и детей сотни проектов реактивных средств передвижения. Всем им можно ответить следующее.Сущность двигателя прямого действия состоит в том, что одна материя отбрасывается направо, а снаряд от этого в силу отдачи двигается налево. Чтобы запас взрывчатого вещества был наименьшим и не обременял экипаж, нужно, чтобы скорость отбрасываемой запасной материи была наибольшей, так как скорость отброса соответствует скорости экипажа. Взрывчатые вещества или горючее, соединяясь с запасным кислородным составом, дают скорость газового отброса от 1000 до 5000 м в секунду Они и должны быть употребляемы.
Когда происходит взрыв, то одна часть его энергии передается прибору, а другая идет на быстрое движение газового отброса. Дабы произошло приличное использование химической энергии, нужно, чтобы скорость снаряда не очень отличалась от скорости вылетающих газов. Допустим эту секундную скорость газовой струи в 2000 м. Тогда для высокого использования взрывчатого вещества или элементов, образующих взрыв, требуется для экипажа скорость, близкая к двум километрам в секунду. Достаточно, пожалуй, и одного километра.
Но возможны ли такие скорости по нашим дорогам и в воздухе?
При секундной скорости в 1000 м давление встречного потока на квадратный метр площади будет более 100 тонн. На самом деле условия движения еще хуже.
Действительно, при скорости, большей скорости звука, воздух перед плоскостью сгущается и представляет непреодолимую преграду (как бы твердую стену). Кроме того, все колеса от такой скорости разрываются на части, а дороги становятся невозможными: при небольшой скорости их неровности терпимы, а при большой невыносимы.
Если же в воздухе сопротивление неодолимо, то в воде еще более. Следовательно, и глиссеры не выручат.
Как же быть? Неужели реактивные двигатели прямого действия ни к чему не применимы?
Мы этого не говорим. Горю можно помочь, если придать экипажу удлиненную хорошую форму птицы или рыбы, и двигаться не по твердым или жидким дорогам, а по воздуху.
Таким образом, мы невольно приходим к мысли о реактивном быстро движущемся аэроплане. Но и последний, как бы ни была прекрасна его форма, не может в нижних плотных слоях воздуха приобрести секундную скорость в несколько километров. Арену действия нашего аэроплана мы должны перенести в разреженные слои атмосферы, в стратосферу.
Наш реактивный аэроплан, или ракетоплан, превращается в ракетный стратоплан. Задача сложная и непосильная для детских знаний, сил и эрудиции. Этим специально занимается исследовательский институт реактивного движения. Предоставим же ему эту работу и возможные достижения.
Что же можем делать мы — ребята? Мы можем устраивать очень интересные детские игрушки. К сожалению, их все уже делали и даже патентовали, якобы серьезные изобретения. Нам остается их только повторять. Однако они поучительны для взрослых и детей.