Страница 111 из 123
Замечу кстати, что угодить в такую цель — все равно что попасть из окна быстро идущего поезда в ласточку, которая летит на очень большом расстоянии и к тому же обгоняет его. Из этого примера ясно, сколь велика должна быть точность расчета и до чего он сложен.
Вопрос: Как производился расчет полета?
Ответ: Улетающая во Вселенную межпланетная станция становится рядовым небесным телом, движение которого определяется законами небесной механики. Поскольку движение планет давно и достаточно полно изучено, речь идет о том, чтобы принять его во внимание и точно рассчитать траекторию полета. Конечно, при этом должны быть учтены скорости движения ракеты, Земли, Венеры и сила притяжения станции ими, Солнцем и другими планетами. Задача очень сложна, вычисления весьма громоздки. Они были бы исключительно трудоемки без применения электронных вычислительных машин. Последние же позволяют проверить с большой скоростью не один, а ряд вариантов полета и выбрать наиболее благоприятный.
Вопрос: Почему ракета стартовала не с Земли, а со спутника?
Ответ: Разделение запуска на два этапа — качественно новый шаг в истории освоения космоса. И этот шаг, как многие другие на великом пути во Вселенную, тоже был подсказан Циолковским. Собственно говоря, мы начинаем «обживать» спутники, превращать их в промежуточные стартовые площадки — прообраз будущих космодромов. Для чего они нужны? Наиболее ответственная часть пути ракеты — «отрезок» от поверхности Земли до выхода из ощутимо плотных слоев атмосферы. Именно здесь существует множество помех, влияющих на точность полета. Они зависят от неоднородности различных слоев атмосферы, от изменений в плотности воздушных слоев и от ряда других причин. Все это может исказить траекторию полета, отклонить ракету от первоначально заданного направления. Куда надежнее отправиться в дальний рейс с орбиты спутника! Его движение идет на большой высоте, где помех несравненно меньше. Таким образом, мы как бы отбрасываем успевшие накопиться ошибки. Наблюдая за полетом спутника, ученые с высокой точностью определяют его положение на орбите, скорость, ее величину и направление. А затем по команде с Земли в заранее рассчитанное время с летящего вокруг нашей планеты «космодрома» взмывает ракета, которую человек направляет в любой район солнечной системы.
Вопрос: Уже сообщалось, что одной из задач полета в сторону Венеры является уточнение масштаба солнечной системы. Как будет произведена эта работа?
Ответ: По выражению одного из ученых, астрономия была до недавнего времени наукой, в которой господствовал принцип: «Смотри, но не дотрагивайся!» И в самом деле, все наши знания о Вселенной получены лишь в результате наблюдений и последующей их обработки. Так продолжалось до 4 октября 1957 года. С запуском первого советского искусственного спутника Земли астрономия начала превращаться в экспериментальную науку. Теперь мы можем ставить опыты по уточнению прежних измерений. Взять, к примеру, наши познания о расстояниях между планетами, исходящие из наблюдений, теорий и расчетов. Никто никогда не измерял непосредственно этих расстояний, а пользовался знанием тригонометрии и размеров Земли, которые принимались за единственно известную сторону треугольника. Между тем сейчас, когда мы выходим на широкие дороги космоса, для достижения конкретных целей нужны более точные знания. Вот почему предпринята проверка. Расчет полета в сторону Венеры основывается именно на таких непосредственно не измеренных расстояниях. Во время полета межпланетная станция каждые пять дней сообщает нам о своем «самочувствии» и местонахождении. По ее сигналам трасса проверяется и сравнивается с заданной. А когда космический пилигрим окажется в наибольшем приближении к Венере, мы сравним фактический полет с расчетным и проверим взятые нами исходные величины.
♦ РАДИОЛОКАЦИЯ ВЕНЕРЫ
В. КОТЕЛЬНИКОВ, академик, И. ШКЛОВСКИЙ, профессор
В СССР проведены радиолокационные наблюдения планеты Венера, давшие важные сведения как о самой планете, так и о солнечной системе в целом.
Наблюдения позволили уточнить размеры солнечной системы, впервые надежно оценить скорость вращения Венеры. Получены указания о наличии на поверхности этой планеты областей с различными коэффициентами отражения радиоволн.
Научное значение этих результатов весьма велико потому, что, хотя Венера является ближайшей к нам планетой солнечной системы (не считая некоторых малых планет, так называемых астероидов, которые иногда подходят к Земле на значительно более близкие расстояния, чем Венера), мы о ней очень мало знаем. И это, несмотря на то, что Венера — ярчайший на небе объект после Солнца и Луны. Причина столь ненормального для астрономии положения — густой слой облаков, окутывающий эту планету. Астрономы совершенно не могут наблюдать поверхность Венеры. Следовательно, они не могут путем прямых наблюдений деталей на ее поверхности найти период ее вращения вокруг своей оси. Между тем у Марса, поверхность которого не закрыта густым слоем облаков, период вращения определен с поразительной точностью до одной тысячной доли секунды (кстати, этот период очень близок к земному).
Вопрос о характере вращения Венеры имеет кардинальное значение для разрешения проблемы природы этой замечательной планеты, по своим размерам и массе сходной с Землей. С ним, в частности, тесно связана увлекательная проблема возможности жизни на Венере. Для будуших астронавтов этот вопрос также является весьма существенным. Если, например, Венера совершала бы оборот вокруг своей оси за 225 земных суток, то есть за время ее обращения вокруг Солнца, то она всегда была бы повернута к Солнцу одной стороной (подобно тому, как Луна повернута к Земле). В этом случае на дневной и «ночной» половине природные условия будут совершенно различны. Для развития жизни на Венере такая особенность ее вращения была бы крайне неблагоприятна.
Так как путем непосредственных наблюдений деталей на поверхности Венеры определить период ее вращения невозможно, в разное время астрономы применяли для решения этой задачи другие методы. Например, знаменитый русский астрофизик академик А. А. Белопольский в 1903-1911 гг. пытался определить период вращения Венеры спектроскопическим методом. Суть этого метода состоит в следующем. Если планета вращается, то один ее край будет, очевидно, к нам приближаться, в то время как другой — удаляться. Известно, что длина волны кайой-либо спектральной линии света смещается либо в длинноволновую, либо в коротковолновую сторону, в зависимости от того, удаляется или приближается источник света (явление Допплера). Величина этого смещения очень незначительна и зависит только от относительной скорости источника и наблюдателя вдоль прямой их соединяющей.
А. А. Белопольский, однако, не получил сколько-нибудь надежных указаний на наличие систематических различий в длинах волн спектральных линий излучения от краев диска Венеры.
Сравнительно недавно, в 1958 году, при помощи весьма совершенных приборов Ричардсон сделал попытку определить вращение Венеры методом Белопольского. Результаты опять-таки оказались отрицательными. По этим наблюдениям можно было только сделать вывод, что, если Венера вращается с запада на восток (то есть в том же направлении, что и Земля), период ее вращения превосходит 7 суток, если же она вращается в противоположном направлении, то период ее вращения больше 3,5 суток.
За несколько лет до этого опытнейший французский астроном Дольфюс пришел к выводу, что период вращения Венеры совпадает с ее периодом обращения вокруг Солнца, то есть равен 225 земным суткам. Несколько лет тому назад американский радиоастроном Краус нашел, что на волне 11 метров Венера излучает кратковременные радиоимпульсы, несколько сходные с теми, которые на Земле наблюдаются во время гроз, но только значительно более мощные. Из характерной повторяемости таких импульсов, в предположении, что они возникают в какой-то определенной области планеты, он нашел, что период вращения Венеры очень короток — всего лишь 22 часа 17 минут. Однако последующие наблюдения на значительно более мощных радиотелескопах не подтвердили результатов Крауса. Были и другие попытки определить скорость вращения, но они не давали надежных результатов.