Кроме спутников и космических кораблей, созданы и другие космические аппараты. К ним относятся орбитальные станции. Они могут долгое время двигаться по орбите вокруг Земли или других небесных тел. Их доставляют на орбиту либо в собранном виде, либо монтируют прямо в Космосе. Именно на этих космических аппаратах учёные проводят исследования Земли и космического пространства, медико-биологические, технические эксперименты и другие работы.
Космическая эра землян началась 4 октября 1957 г. ода, когда в СССР был запущен искусственный спутник Земли. Он стал первым космические аппаратом в истории человечества. Сверхмощная ракета разогналась до скорости 8 км/с и начала вращаться вокруг Земли как самостоятельное небесное тело. Потом от нее отделился шарообразный спутник. Его сигналы могли принимать во всём мире.
Новую гипотезу о происхождении двух естественных спутников Красной планеты высказал профессор Вирджинского университета Фред Сингер.
Большинство ученых до сих пор соглашались с тем, что Фобос и Деймос — это астероиды, попавшие в свое время в гравитационный плен Марса. Однако эта теория, как утверждает Ф.Сингер, вступает в противоречие с законами космической физики. В частности, она не может объяснить, почему оба спутника вращаются вокруг планеты по почти круглым и почти экваториальным орбитам. «Случайно ли это? — задает риторический вопрос профессор. — Не думаю. Решение загадки орбит спутников дает ключ к пониманию их происхождения».
Череда неудач
Марс — это кладбище земных кораблей, этакий Бермудский треугольник в космосе, — говорят иногда специалисты. Свыше двух третей земных экспедиций к Красной планете заканчиваются катастрофами.
Это, увы, так. Иногда можно услышать даже версии, что подступы к Красной планете охраняют сами марсиане.
Об этом трудно говорить всерьез. Тем не менее статистика неутешительная. Вот, скажем, 27 ноября и 2 декабря 1972 г. ода на поверхность планеты опустились советские «Марс-2» и «Марс-3». И тут же замолчали, попав в грандиозную марсианскую бурю. При этом «Марс-2», похоже, разбился сразу, а «Марс-3» хоть и совершил посадку, но вышел из строя уже через 20 секунд.
Обычно на такой вопрос ученые отвечают так: возраст нашей звезды составляет 4,5 млрд. лет. За это время она израсходовала примерно половину имеющегося в ее ядре водорода. Стало быть, «топлива» Солнцу должно еще хватить примерно на 4 — 5 млрд. лет. Недавно голландский астроном Пирс ван дер Меер пришел к иному выводу. Он полагает, что жить нашему светилу осталось от силы лет шесть. Почему?
Оказывается, по данным голландского ученого, температура ядра Солнца, составляющая обычно 27 млн. градусов, за несколько лет поднялась до 49 млн. градусов. Если солнечные недра и дальше будут нагреваться теми же темпами, процесс станет необратимым и Солнце неминуемо взорвется! Причем в самом скором времени. «Картина при этом получится малоприятная, — предупреждает он. — Через 8 минут после взрыва все небо зальет чудовищная вспышка, и это будет последнее, что увидят люди. Вместе с ослепительным светом взрыва придет невидимый поток рентгеновского, ультрафиолетового и гамма-излучений такой мощности, что он в считаные секунды убьет все живое на нашей планете»...
Пускать мыльные пузыри — интересная забава. Но кому может прийти в голову, согласитесь, что в подобном пузыре можно совершать космические путешествия?
Идея в мыльном пузыре
Эту историю рассказал мне Н.И. Хлебников, директор Станции юных техников поселка Гусино, что в Смоленской области.
В 1977 г. оду ребята под моим руководством готовили очередную модель на Всесоюзный конкурс «Космос», — вспоминал он, — Все трудились усердно, лишь Ваня Варфоломеев сидел и пускал мыльные пузыри. Я к нему: «Ваня, пора за дело». А он в ответ: «Я и занимаюсь делом! Думаю».
И вскоре изложил свою идею. Как вы думаете, что произошло бы с мыльными пузырями, если бы удалось запустить их в космос? Правильно, в невесомости они получатся идеально круглыми. И будут, пожалуй, более долговечными, поскольку в космосе, как мы знаем, ветра не бывает.
А если использовать не раствор мыла, а пластик, получится сфера, внутри которой легко поддерживать приемлемые условия жизнеобитания.
Если же сделать еще многослойной оболочку, поместив несколько пузырей один в другой, можно не бояться ни микрометеоритов, ни осколков космических аппаратов, которых немало накопилось на орбите. Химики же способны поставить не только чрезвычайно легкие, но и весьма прочные полимеры...
До недавнего времени ученые полагали, что при температуре кипятка — 100° С — все живое
гибнет. Ныне выяснилось, что это далеко не так. Скажем, на дне океанов, даже в жерлах вулканов обнаружены живые существа, которым нипочем и адское пекло...
Градус градусу рознь!
Зададимся для начала вопросом: что такое температура? Физики уже давно уяснили, что температура любого тела характеризует беспорядочное движение микрочастиц, из которых это тело состоит. Когда это движение полностью прекратится, температура тела упадет до абсолютного нуля.
Еще в 1848 г. оду английский физик Уильям Томсон (впоследствии лорд Кельвин) предложил новую шкалу температур, названную теперь его именем. Начальной ее точкой стал абсолютный нуль: 0°К, или —273°С. Ниже этой точки на шкале не может быть ничего. Атомы либо движутся, либо не движутся. Третьего не дано.
Однако показатель градусов по шкале Кельвина или Цельсия ничего не скажет нам о том, какие частицы движутся и сколько их. Одна и та же температура легче переносится в одной физической среде и труднее в другой. Определяется это именно количеством частиц, участвующих в тепловом движении, а также их типом. Например, в бане человек относительно легко переносит температуру воздуха, равную 70° С (в особенности, если он сухой), а вот вода, нагретая до той же температуры, может нас обжечь. Причина понятна: вода — более плотная среда, чем воздух, она содержит в единице объема больше атомов, чем воздух.
В рамках программы «Прометей», на которую в ближайшие годы намечено потратить 1 млрд. долларов, американцы намерены создать ядерный ракетный двигатель (ЯРД). Как полагают специалисты, именно такие двигатели позволят исследовать таинственные планеты и их спутники, находящиеся от нашего дневного светила так далеко, что солнечные батареи, не получая достаточно света, уже не могут обеспечить межпланетную станцию необходимой энергией.
Американцы планируют, что строительство атомного космического корабля завершится к 2011 г. Атомолет (пока без экипажа) предполагается направить к спутникам Юпитера — Каллисто, Ганимеду и Европе, где, по мнению ученых, могут существовать какие-то формы жизни. В частности, весьма интересными обещают быть исследования глубин океана на Европе, прикрытого сверху гигантской ледяной толщей. Эксперты также полагают, что ЯРД откроет заманчивые горизонты и при полетах на Марс. Время доставки экспедиции на Красную планету сократится в несколько раз, на 100 тонн уменьшится масса корабля.
Все началось с того, что несколько лет тому назад НАСА заказало нескольким фирмам проекты скафандров для экспедиций, которые готовятся к отправке на Луну, а затем и на Марс. Ныне уже предложено несколько вариантов — I-Suit, H-Suit, D-Suit...
Главная новинка состоит в том, что каждый такой многослойный скафандр снабжен мощным компьютером, который управляет всей системой жизнеобеспечения, выводит на дисплей множество параметров. Причем в одном из вариантов в качестве такого дисплея предлагается использовать непосредственно сетчатку глаза астронавта.
Но при этом оставалась неразрешенной главная проблема — скафандр все равно получается громоздким и тяжелым.
Вес американского скафандра SAFER на МКС, например, составляет 136 кг, и сделать его легче без ущерба для безопасности не удавалось.
Тогда-то заказчики и обратили внимание на одну из разработок знаменитого МТИ — Массачусетского технологического института, сотрудники и студенты которого предлагают так называемый биоскафандр (Bio-Suit).
Свое название этот скафандр получил из-за того, что конструкция и технологические особенности позволяют считать Bio-Suit как бы продолжением тела, на которое будут напылять быстро затвердевающий полимерный аэрозоль.
Зеркала антенн и телескопов, стены и перегородки космической станции, панели солнечных батарей, даже дома для Луны или Марса — все это позволяет создать технология, разрабатываемая российскими учеными из Научно-производственного объединения имени СА. Лавочкина. Вот что рассказал журналистам представитель разработчиков, руководитель проекта, главный специалист Научно-исследовательского центра имени Г. Н. Бабакина при НПО имени Лавочкина Сергей Иванов.
Сегодня доставка в космос килограмма полезной нагрузки стоит от 10 до 20 тыс. долларов. Понятно, специалисты стараются максимально экономить, делая свои конструкции как можно более легкими и компактными.
Но что на свете может быть легче мыльного пузыря? Тем более что для его получения необходимо самое простейшее оборудование. Эта простота и подкупила космических специалистов.
Они, конечно, не собираются прямо на Земле выдувать некие, особо прочные, мыльные пузыри, которые смогут подниматься до космических высот. Нет, операция будет выглядеть куда прозаичнее. На космодром доставят что-то вроде невзрачных влажных мешков в плотных пакетах. На одном, например, будет написано — перегородка номеру такая-то жилого отсека. На другом, может быть, — рабочий стол. На третьем — зеркало телескопа...