Механика космического полета в элементарном изложении - Левантовский В.И.
Скачать (прямая ссылка):
В научно-фантастическом рассказе А. Кларка «Солнечный ветер» происходят спортивные состязания солнечных яхт, стартовавших со стационарной орбиты (см. также [4.46]). § 10. немного о будущем
465
§ 10. Немного о будущем
Мы видели, какие усилия тратятся специалистами, чтобы добиться максимального сокращения длительности экспедиций. С этой целью, в частности, стремятся уменьшить период ожидания до такой степени, чтобы только могла быть проведена минимальная программа исследований. Между тем неизбежно наступление момента, когда научные задачи станут столь сложны, что потребуют длительного пребывания на планете. Например, понадобятся продолжительные экскурсии в области, отдаленные на сотни километров от места высадки космонавтов на Марсе. Сделается необходимым создание если не полностью стационарных баз на Марсе (с регулярно сменяемым персоналом), то хотя бы полустационарных — с временным, но длительным обитанием на них людей. Тогда, возможно, и «дважды гомановские» экспедиции представят интерес. Но пройдет немало времени, прежде чем люди на Марсе отважатся пропустить благоприятный для возвращения на Землю момент, чтобы сознательно остаться на Марсе на целый синодический период. Увы, природные условия, возможно, вообще этого не допустят. ..
Сложные межпланетные экспедиции требуют для своего осуществления большой начальной массы стартующего с околоземной орбиты корабля. Как видно из приводившихся выше многочисленных расчетов, даже использование такой мощной ракеты-носителя, как «Сатурн-5», требует многих стартов с Земли для сборки одного корабля на орбите. Использование орбитального самолета «Шатл» сделает всю операцию, возможно, более дешевой, но, пожалуй, еще более громоздкой: количество запусков увеличится примерно в пять раз. Поэтому не прекращаются исследования по разработке носителей, способных выводить на низкую околоземную орбиту значительно большие нагрузки, вплоть до 2000 т [4.126]. Важнейшую роль должно сыграть использование воздушно-реактивных двигателей, а на верхних ступенях — ядерных двигателей, особенно жидко- и газофазных.
В свое время, очевидно, будет разработана и транспортная система, аналогичная той, о которой говорилось в § 6 гл. 12 применительно к лунным операциям. При этом особое значение должно иметь экономическое обоснование такой системы. Такое обоснование тесно связано с механикой космического полета. В конечном счете критерием оптимизации станет не минимум энергетических затрат и не минимальная масса на околоземной орбите, а какой-то стоимостный критерий.
Позволим себе немного помечтать. Некоторые специалисты выражают уверенность *), что где-то в конце текущего столетия или
х) См., например, статью В. Курта в сборнике докладов американского симпозиума 1966 г. [4.127]. 466
ГЛ. 22. МЕЖПЛАНЕТНЫЕ ЭКСПЕДИЦИИ
начале следующего удастся создать газофазные ЯРД совершенно безопасные для окружающей среды, так называемые «газофазные ЯРД с прозрачной ампулой». Сообщая скорость истечения порядка 50 км/с и больше, такие двигатели могли бы включаться у поверхности Земли. Оснащенный ими корабль напомнил бы те корабли, которые так полюбились авторам научно-фантастических романов и их читателям. Эти книжные корабли как будто бы вовсе не нуждаются в запасах рабочего тела, стыковке для заправки, не отбрасывают никаких ступеней ит. д. Что ж, корабль с «газофазными ЯРД с прозрачной ампулой» во многом напоминал бы корабли фантастов. Обладая массой 150 т (в 12 раз меньше «Шатла»!), он при скорости истечения 50 км/с мог бы, неся полезную нагрузку 50 т, стартовать с поверхности Земли, чтобы, нигде не заправляясь, совершить 6-летнюю экспедицию с выходом на низкую орбиту, проходящую внутри кольца Сатурна, и дополнительным маневрированием в его окрестностях. Часть пятая
ПОЛЕТЫ ЗА ПРЕДЕЛЫ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ
Г л а в а 23
ПРЕДДВЕРИЕ ПОЛЕТА К ЗВЕЗДАМ
§ 1. Заплутонное пространство
Мы не имеем представления о том, что находится за орбитой Плутона. Вполне возможно, что сам небольшой Плутон со своим открытым в 1978 г. спутником Хароном является одним из членов второго семейства астероидов, расположенного во внешней части Солнечной системы. Был же открыт астрономом Коуэлом в том же богатом открытиями 1978 году темный объект диаметром порядка 100 км, движущийся по орбите с перигелием чуть ближе орбиты Сатурна и афелием немного ближе орбиты Урана.
До сих пор мы в этой книге не занимались вопросами полетов в заплутонную область, так как не знали объектов, которые могли бы служить целью полетов. Правда, существует гипотеза о том, что на расстоянии от 100 ООО до 150 000 а. е. от Солнца находится так называемое пометное облако Oopmaj представляющее собой «родину комет». Возмущения со стороны звезд, как предполагают, «сталкивают» некоторые кометы внутрь Солнечной системы. Это — долго-периодические кометы. Когда долгопериодическая^комета оказывается вблизи планеты из группы Юпитера, она может под действием притяжения планеты перейти на орбиту короткопериодической кометы [5.1].
Ближайшая к Солнцу звезда находится на расстоянии 270 000 а. е., т. е. 4,27 светового года (1 световой год=9,47х X IO12 км=63 000 а. е.).
