Завоевать небо
Такие разговоры вели мы о братом давно, лет сорок назад, когда я был еще очень молод. Никто не помышлял тогда всерьез о том, чтобы перелететь на луну. Но в наши дни пришла пора поставить и это дело на очередь. Люди хотят исследовать все уголки мира, стремятся всюду побывать, обо всем желают узнать. На земле они посетили уже почти все места, даже самые труднодоступные. С опасностью для жизни взбирались люди на высочайшие горы, спускались в темные подземные пещеры. Много раз переплывали океаны, пробивались через непроходимые леса, проходили бесплодные пустыни. Люди посещали и знойный экватор и ледяные полюсы. Поверхность земного шара исследована вдоль и поперек.
Но мир — не один лишь земной шар. Мир — это все, что окружает нас на земле и на небе. Далеко в небесном пространстве есть и другие огромные шары, другие земли. Ближе всех — луна, подальше — планеты. Их тоже надо исследовать. До сих пор люди изучали луну и планеты только с помощью зрительных труб. Этого недостаточно. Чтобы узнать о луне больше, надо самим там побывать. Человек завоевал землю, теперь он хочет завоевать и небо.
Но как это сделать? Каким образом добраться до луны?
Казалось бы: чего проще? Существуют воздушные корабли (дирижабли), шары, самолеты: сесть в них и направить путь к луне! Однако, если вы станете доискиваться в книгах, как высоко до сих пор залетали дирижабли, воздушные шары и самолеты, то узнаете, что ни один человек не поднимался еще над землей выше 22 километров. Правда, это страшно высоко, в два с половиною раза выше вершины самой высокой горы, но не приближает нас к луне ни на один шаг.
Вы спросите, вероятно, почему же люди не залетают выше 22 километров. Что им мешает туда подниматься?
Мешает то, что чем выше подниматься, тем воздух менее плотен. А ведь самолеты, воздушные шары и дирижабли опираются о воздух; если воздух чересчур разрежен, то держаться в нем они не могут. На таких высотах и дышать человеку нечем; приходится для дыхания брать запас воздуха с собою.
Полеты на большие высоты делались вовсе не для того, чтобы приблизиться к луне, а чтобы изучить тот воздушный океан, который окружает наш земной шар. Все мы живем словно на дне этого океана и потому должны знать его свойства. Океан этот состоит как бы из двух этажей — нижнего и верхнего. Оба вместе составляют «атмосферу»; нижний этаж получил название «тропосферы», верхний — «стратосферы». Названия эти полезно запомнить: они часто встречаются теперь не только в книгах, но и в газетах.
Нижний этаж — тропосфера — гораздо плотнее стратосферы, хотя они переходят одна в другую постепенно, без резкой границы: Но все же границу провести можно. Она лежит примерно на высоте 10 километров. В пределах этого первого десятка километров (считая от земли) воздух при поднятии вверх становится все холоднее; каждый километр подъема переносит нас в воздушный слой, который градусов на пять, на шесть холоднее нижнего слоя. У границы стратосферы круглый год, зимой и летом, держится мороз градусов в 50 (по стоградусному термометру). Но выше, в стратосфере, сколько ни исследовали, не замечали, чтобы мороз заметно усиливался с подъемом над землей.
В этом еще не все различие между тропосферой и стратосферой. Другое отличие в том, что туманы, облака, дождь, снег, бури бывают только в нижнем этаже воздушного океана; в стратосфере же небо всегда ясно, всегда безоблачно; дождей, снега, бурь не бывает там вовсе.
Долго люди летали только в тропосфере, не умея проникнуть в разреженный воздух стратосферы, и только очень недавно отважились залететь выше границы, отделяющей тропосферу от стратосферы. Это очень опасные полеты. Американский военный воздухоплаватель Грей, взлетевший в 1927 году на воздушном шаре до высоты почти 13 километров, не вернулся живым: когда шар опустился, Грея нашли в его корзине мертвым.
Для подъема в стратосферу теперь пользуются очень большими шарами особого устройства, называемыми стратостатами. Если бы вы увидели стратостат перед самым полетом, вас удивило бы, что он вовсе не похож на шар; скорее он напоминает по форме огромную морковку. Это оттого, что в его оболочку вводят гораздо меньше газа, чем в ней могло бы поместиться.
Высочайшие подъемы на воздушных шарах, «стратостатах», по сравнению с высочайшими горными вершинами. Выше всех поднимались до сих пор советские воздухоплаватели
По мере того, как стратостат поднимается выше и попадает в слои все более разреженного воздуха, давление снаружи ослабевает (оттого, что воздух чем менее плотен, тем слабее давит); газ распирает оболочку изнутри все заметнее; она раздувается и на большой высоте становится уже настоящим шаром. Вы понимаете теперь, почему шар не надувают до отказа с самого начала полета: иначе он не поднялся бы до большой высоты, а лопнул бы гораздо раньше от внутреннего давления.
У стратостата нет открытой корзины; вместо нее имеется закрытая наглухо кабина в форме шара, с тонкими, но очень прочными металлическими стенками. Находясь внутри такой кабины (или гондолы, как ее называют воздухоплаватели), люди дышат не разреженным и холодным воздухом окружающих высот, а запасом его, взятым с собою с земли. Страшный наружный мороз также не проникает внутрь гондолы: солнечные лучи, не задерживаемые облаками, прогревают металлические стенки гондолы так сильно что в ней бывает даже чересчур жарко.
Первым поднялся на стратостате бельгийский ученый, профессор Пикар. Он сделал в 1931 и 1932 годах два полета, достигнув небывалой до него высоты: около 16 километров. Но недолго числился он единственным человеком, так высоко забравшимся в стратосферу. Советские воздухоплаватели подняли флаг нашей страны еще на большую высоту: сначала на 19 километров, потом на 22 километра. Подъем на 19 километров был совершен на стратостате «СССР» тремя военными воздухоплавателями: Прокофьевым, Бирнбаумом и Годуновым. На высоте 19 километров воздух в 15 раз менее плотен, чем внизу, у земли. Разреженный воздух почти не отбрасывает тех лучей солнца, от которых зависит голубой цвет небесного свода; оттого безоблачное небо там даже при полном свете солнца почти черное и лишь слегка отливает синеватым оттенком.
Второй стратостат построен был работниками ленинградского Осоавиахима и назывался «С-ОАХ-I», т. е. «Стратостат Осоавиахима первый». В нем поднялись летчик Федосеенко, инженер Васенко и молодой ученый Усыскин. Замечательный успех, достигнутый ими, — высота в 22 километра, — куплен был ценою жизни этих самоотверженных завоевателей неба. Стратостат при спуске потерпел крушение, и все трое найдены были в гондоле мертвыми. Гибель их, однако, не устрашила других исследователей, и сейчас работники Осоавиахима приступили уже к постройке нового стратостата «С-ОАХ-II».
Начало подъема советского стратостата «СССР». Рядом шар-прыгун. Шар «СССР» поднялся на высоту 19 километров
Для подъема стратостатов существует предел, выше которого они никогда подняться не смогут. Строители стратостатов (например Годунов) считают, что предел этот лежит на высоте 40 километров, где воздух в 250 раз реже, чем тот, которым мы дышим внизу. Никакой стратостат, как бы огромен он ни был, не сможет поднять людей выше чем на 40 километров.
Хотя люди и не забирались пока сами выше 22 километров, они сумели все же узнать кое-что о свойствах воздуха на более значительных высотах. Туда много раз запускали небольшие воздушные шары (примерно в 1–2 метра поперечником), с подвязанными к ним легкими инструментами. Инструменты эти устроены так, что они сами на перематывающейся ленте отмечают температуру воздуха и выполняют другие измерения. Шары эти, называемые шарами-зондами[1], удавалось запускать до высоты 36 километров. Выше разреженный воздух не может их удерживать. На высоте 50 километров воздух в тысячу раз менее плотен, чем у земли; на высоте 100 километров — в 120 тысяч раз. На такой высоте, можно сказать, воздуха почти уже нет. Еще выше пропадают последние его следы, и начинается безвоздушное небесное пространство. Одна сотня километров атмосферы — что значит это по сравнению с теми четырьмя тысячами сотен километров, которые отделяют землю от луны?
Итак, на пути к луне лежит около 400 тысяч километров пустого пространства, через которое не может перебраться ни шар, ни дирижабль, ни самолет.
Даже если бы между землей и луной был воздух, то и тогда на самолете или воздушном корабле невозможно было бы долететь до луны. Расстояние до луны вдесятеро больше окружности земного шара. А может ли самолет облететь десять раз кругом земли, нигде не опускаясь? Не может; ему не хватит бензина, не хватит даже, чтобы облететь землю один раз. Никакой самолет, никакой воздушный корабль не мог бы унести с собою запас горючего для четырехсот тысяч километров пути. Значит, будь даже пространство до луны заполнено воздухом, все равно нельзя было бы до нее добраться на самолете или на воздушном корабле. Для такого путешествия надо придумать какой-нибудь другой способ передвижения.
