Энциклопедия физики и химии

2 января 1959 г. наша страна изумила мир новым поразительным достижением: была запущена ракета в сторону Луны.
Пробив в вертикальном полете наиболее плотные слои земной атмосферы, ракета стала постепенно отклоняться от вертикали, выходя на заданную ей траекторию. В конце участка разгона последняя ступень ракеты набрала расчетную скорость и автоматическая система управления выключила ракетный двигатель. Скорость ракеты расходовалась на то, чтобы преодолеть притяжение Земли. На высоте 10 000 км эта скорость упала до 3,5 км/сек и продолжала уменьшаться, пока не начала снова расти под влиянием возрастающего притяжения Луны.

Через 34 часа полета, пройдя 370 тыс. км, ракета пересекла орбиту Луны и вышла в межпланетное пространство. Так как 2 января Луна находилась впереди Земли с внутренней стороны ее орбиты, ракета, миновав Луну, некоторое время также находилась внутри орбиты Земли. Внутри земной орбиты ракета пробыла больше двух месяцев и прошла около 900 млн. км. Затем она пересекла земную орбиту и стала первым искусственным спутником Солнца, двигаясь вокруг него со скоростью 32 км/сек. Плоскость орбиты этой маленькой «планеты» почти совпадает с плоскостью орбиты Земли. Но орбита новой «планеты» не так симметрична относительно Солнца, как орбита Земли; приближаясь в перигелии (ближайшая к Солнцу точка орбиты) на 146 млн. км, она в афелии (наиболее далекая от Солнца точка орбиты) удаляется на 197 млн. км.
Искусственная планета подходит в четыре раза ближе к Марсу, чем Земля,— до Марса осталось бы лететь всего 15 млн. км. Стоит еще немного вытянуть орбиту этой новой планеты, и она дойдет до орбиты Марса. Это означает, что советские ученые уже тогда могли обеспечить такую скорость, которая необходима для полета ракеты к Марсу или к Венере.
Орбиты Земли и маленькой «планеты» пересекаются. Значит ли это, что они могут встретиться? Новая «планета» обращается вокруг Солнца медленнее, чем Земля. Так как ракета и Земля движутся вокруг Солнца с разными скоростями, расстояние между ними будет то увеличиваться, то уменьшаться. Если бы на полет ракеты влияло только притяжение Солнца, то, облетев вокруг него по эллипсу, она вернулась бы в ту же точку и встреча ее с Землей была бы возможна. Но так как ее уже отклонила Луна, а в дальнейшем ее движение, как говорят астрономы, будет подвергаться возмущениям под влиянием других планет, она уже не вернется к месту старта.

Первые ракеты были построены китайцами около двух тысяч лет назад. Это были «огненные стрелы» — небольшие бамбуковые трубки, набитые пороховой массой и закрепленные на палке, служившей стабилизатором. Их применяли для поджога крепостей и против конницы. Иногда ракеты прикреплялись к стрелам, подожженная ракета увеличивала дальность и поражающее действие стрелы. У ракет было и мирное назначение: их запускали в дни больших торжеств.
С течением веков китайцы перестали пользоваться ракетами, но в Индии продолжали применять ракеты как боевое оружие. Тут с ними впервые и столкнулись европейцы. Впечатление было сильным: в Европе такое оружие было неизвестно — древние греки и римляне применяли метательные орудия совсем другого типа. Их катапульты использовали упругую силу туго скрученных волокон. Баллиста была еще проще: огромный лук, укрепленный на деревянной раме. Катапульта и баллиста просуществовали в Европе вплоть до XIII в., т. е. до вторичного изобретения пороха, когда на смену каменным ядрам пришли разрывные гранаты.
Командующий английскими войсками в Индии генерал Конгрев, убедившийся в силе ракет, вывез в Англию образцы и организовал их производство. В первой половине XIX в. реактивная артиллерия была принята на вооружение большинством европейских государств. Значительного развития этот вид оружия достиг в русской армии. Первые образцы русских боевых ракет были созданы генералом А. Д. Засядко. Их применяли в 30-х годах XIX в. в войне на Кавказе и в войне с Турцией.
Ракета была легче и подвижнее пушки, да и стоила гораздо дешевле. А по дальности и точности огня гладкоствольная артиллерия ненамного превосходила ракеты. Казалось, будущее принадлежит ракете. Но случилось иначе: на смену гладкоствольным пушкам появились нарезные орудия; был изобретен бездымный порох, намного увеличивший дальность и мощь огня артиллерии. Соперничать с мощными орудиями боевая ракета не могла. К началу XX в. она была забыта.
Но ракета вернулась в строй. В начале Великой Отечественной войны на полях сражений прозвучал грозный голос советских гвардейских минометов — «катюш». «Катюша» представляла собой ракету с бездымным порохом, в головной части ее укреплен боевой заряд. Несколько ракет одна за другой стартовали при залпе по направляющим полозьям — рельсам, установленным на подвижном автолафете. Залп с нескольких автолафетов накрывал большую площадь, уничтожал живую силу и выводил из строя боевую технику врага.
Это оружие вызвало многочисленные попытки подражания как у наших союзников, так и в стане врагов.
Еще в 30-х годах, подготавливаясь к захватнической войне, фашисты начали работу над созданием боевой ракеты на жидком топливе. Испытав на себе сокрушительные удары Советской Армии, гитлеровцы удесятерили попытки создать «новое секретное оружие», с помощью которого можно было бы выиграть войну. Так появились реактивные самолеты-снаряды дальнего действия «Фау», которые обрушились на Лондон.

В 1903 г. в Петербурге была опубликована статья Константина Эдуардовича Циолковского «Исследования мировых пространств реактивными приборами». В статье доказывалось, что единственный летательный аппарат, способный
проникнуть за атмосферу и покинуть Землю, — это ракета. Циолковский разработал теорию ракеты, дал ей математический расчет, указал наиболее выгодное топливо для нее, произвел расчет «ракетных поездов» (многоступенчатых ракет) и пришел к выводу о целесообразности искусственных спутников как стартовых площадок для ракет, отправляющихся к планетам солнечной системы.
Почему же только ракета может покинуть Землю? Давно утратили значение дирижабли и воздушные шары — летательные аппараты легче воздуха. Огромные, неуклюжие, боящиеся ветра и с трудом поддающиеся управлению, они не годились для покорения воздушной стихии. Но, может быть, на них можно просто подняться ввысь и улететь, например, к Луне?
Нет, наполненный газом шар всплывает в воздушном океане, как кусок дерева в воде. На высоте нескольких десятков километров плотность воздуха падает, и шар становится тяжелее воздуха. А за атмосферой шару просто не в чем плавать.