Дом на орбите

Конечно, никто не собирается выводить в космос на орбиту груды мелких деталей и заниматься там кропотливым монтажом. Немыслимо строить в пустоте в невесомости так, как, например, на Земле строят морские корабли. Сваривать из ребер-шпангоутов каркас. Обшивать его листами металла. Монтировать внутри оборудование.

Люди в скафандрах в открытом космосе работать могут. Но это очень трудно. Гораздо удобнее поднимать в космос полностью готовые «секции» будущей станции. И там, на орбите, состыковывать их.

Необходимо, чтобы все части будущей станции не только по размерам и весу, но и по форме были удобны для доставки в космос. Они должны помещаться в ракете. «Вписываться» в неё. А лучше прямо ставиться на неё, как космический корабль. Именно поэтому и станция «Салют», и станция «Скайлэб» были сделаны в форме цилиндров. Получалось как бы продолжение самой ракеты. Удобно.

Человек хоть и может довольно долго находиться в невесомости, всё же она затрудняет работу и усложняет быт. Поэтому надо придумать что-либо такое, что заменило бы тяжесть на орбитальных станциях.

Учёные и инженеры уже давно предложили остроумную вещь. Если станцию вращать, то все предметы, находящиеся внутри неё, будут прижиматься к наружным стенкам. Работает центробежная сила. Она хорошо знакома нам. Например, когда мы едем в автобусе стоя и автобус на полном ходу круто заворачивает, нас отбрасывает к наружному борту. Иной раз так сильно навалишься на соседей, что, пока не закончится поворот, никак не выпрямиться.

Центробежная сила возникает при вращении. А поворот автобуса ведь тоже вращение. Только автобус, поворачивая, успел сделать лишь часть оборота. А если бы он начал ездить по кругу не останавливаясь, то мы бы прочно «прилипли» к наружному борту и лежали на нём, пока автобус не остановится.

Так вот, учёные и инженеры предложили орбитальные станции вращать, а их «наружный борт» сделать не стенкой кабины, а её полом. И тогда космонавты, упав на него, встанут и пойдут по нему ногами. Центробежная сила будет всё время прижимать их к этому полу, и они никуда не уплывут.

Такая искусственная тяжесть ничем не отличается от настоящей. И предметы все спокойно лежат на своих местах. И вода, как ей положено, льётся из крана. И самочувствие человека нормальное. И можно ходить по полу, как на Земле.

К сожалению, для получения тяжести, такой же, как на Земле, надо вращать станцию довольно быстро. Может закружиться голова. Поэтому решили создавать на станции тяжесть уменьшенную. Например, в пять раз. Этого вполне достаточно, чтобы ни человек, ни его вещи не летали. Чтобы кости и мышцы человека не изнеживались. А вращение при этом будет гораздо медленнее.

Если сделать станцию, например, в виде колеса диаметром 50 метров, то вращать её нужно со скоростью всего три оборота в минуту. Голова не закружится. А жизнь будет почти земная.

Вращение хорошо для самочувствия космонавтов, но плохо для их работы. Представьте себе, что на станцию прибыл с Земли корабль. Как ему причалить к пристани, которая кружится, как карусель? Как учёным на вращающейся станции наблюдать Землю или звёзды, если те плывут мимо иллюминаторов? Поэтому какая-то часть станции обязательно должна быть неподвижной. Если мы сделаем станцию в форме колеса, то удобнее всего у этого колеса сделать неподвижную ось. Колесо будет вокруг неё вращаться. Внутри оси люди будут работать, находясь в состоянии невесомости. А в колесе в состоянии весомости проводить всё остальное, нерабочее время.

Теперь подумаем, какие опасности подстерегают обитателей станции в космосе.

Во-первых, — метеориты. Крупных в космосе мало. А вот мелких сколько угодно. Летят они в космосе во много раз быстрее ружейной пули. И каждое попадание — угроза пробить обшивку. Что делать? Можно сделать у станции двойные стенки. Пусть пробивает наружную стенку. Ослабнет от удара и внутреннюю не пробьёт. Во внутренней стенке можно проложить резиновую прокладку, которая сама «заплывёт» и закроет дырку. На случай удара большого метеорита надо всю станцию разделить на отсеки. Как это делают, например, в подводных лодках. Между отсеками — герметические двери, которые всегда плотно закрыты и не пропускают ни капельки воздуха. Если метеорит пробьёт стенку одного отсека, то воздух вытечет в космос только из него. Остальные не пострадают. А для людей, которые в момент аварии окажутся в этом отсеке, надо сделать маленькие кабинки, в которые они смогут быстро вбежать, захлопнуть за собой дверь и пробыть там, пока придут спасатели.

Вторая опасность, которая всегда подстерегает космонавтов на станции, это радиация. Что это такое?

Весь космос пронизывают так называемые космические лучи. Но, строго говоря, это вовсе не лучи. Это быстро летящие осколочки крохотных, невидимых глазу атомов.

Представьте себе ураганный ветер, несущий мелкий песок. Ударяя нас по лицу, песчинки больно колются, как иголочки. Но проткнуть нас не могут, отскакивают. А вот эти, космические атомные частички, во-первых, в миллионы раз мельче песчинок, во-вторых, в миллионы раз быстрее летят. И тут получается уже совсем другое. Они не отскакивают. Они пролетают сквозь нас так же легко, как те песчинки пролетали сквозь дым. Пронизывают и стены каменных домов, и металлические стенки космических кораблей. Вонзаются глубоко в Землю. Их можно обнаружить даже в тоннелях метро.

Такое «простреливание» нас с вами происходит ежедневно и всюду. Каждая такая крохотная «пуля» на своём пути расшибает по крайней мере тысячи клеток нашего организма. Мы не падаем замертво и прекрасно себя чувствуем только потому, что частички эти, по счастью, летят не густо, а клеток в нашем теле так много, что потерю каких-то тысяч из них мы даже не замечаем.

Но на высотах от пятисот километров и выше Землю опоясывают густые потоки этих частиц. Они называются радиационными поясами. «Нырять» в них не рекомендуется. Можно заболеть лучевой болезнью и даже погибнуть. Поэтому космические корабли и орбитальные станции запускают на орбиты не выше пятисот километров.

Но самое опасное для космонавтов — это солнечные вспышки. Бывает так: на Солнце вдруг всплывёт из глубин облако особо раскалённого газа. Появляется ослепительно яркое пятно. Поднимаются в космос колоссальные языки пламени. И разлетается во все стороны «огненная пыль», мельчайшие «брызги» солнечного вещества. А это те же осколочки атомов. Они долетают до окрестностей нашей планеты — и в космосе сразу становится смертельно опасно.

Поэтому, создавая орбитальные станции, обязательно надо думать о радиационной защите. Постоянно наблюдать за Солнцем. Сделать радиационные убежища — особые кабинки, обшитые, например, свинцом — металлом, который хорошо защищает от радиации. В эти кабинки космонавты будут прятаться на то время, пока налетевшее облако частиц не умчится дальше в космос, не рассеется.

Люди давно уже пытались представить себе, какими будут эти огромные орбитальные станции. Сперва просто фантазировали. Потом пытались делать эскизы, наброски на основе расчётов.

Если оглянуться назад, можно увидеть много очень любопытных и красивых проектов.

В 1948 году английские инженеры Росс и Смит опубликовали проект станции с огромным вогнутым зеркалом. Они хотели с его помощью собирать в одну точку солнечные лучи, кипятить воду и полученным паром вращать турбины, вырабатывать электроэнергию. А торчащая в сторону «ручка» не вращается. К ней причаливают корабли. В ней есть помещения для научной работы.

В 1953 году немецкий инженер Браун, живущий в США, обнародовал подробный проект огромной военной космической станции с экипажем в 300 человек. Это целый мощный «линкор», согнутый в кольцо.