«Завоевание нами космоса — это замечательная веха в развитии человечества. В этой победе — новое торжество ленинских идей, подтверждение правильности марксистско-ленинского учения».
Н. С. Хрущев
Статья печатается в сокращении.
Отмечая славный праздник — День космонавтики, мы пригласили на наши страницы один из самых молодых журналов — «Авиация и космонавтика», родившийся вместе с появлением новой профессии во многовековой истории человечества — профессии космонавтов.
На протяжении тысячелетий пытливая мысль лучших умов человечества упорно стремилась познать строение Вселенной и роль Земли в мироздании. Полеты к звездам — это неистребимая мечта человека, яркий свет которой светит нам из глубины веков со страниц индусской поэмы «Рамаяна», восточных и греческих преданий и мифов. На крыльях Икара человек стремился к Солнцу. Проходили века мучительных раздумий об окружающем мире и Вселенной. И нередко могучий свет истины вспыхивал вместе с чудовищными кострами инквизиции, на которых сжигались безыменные следопыты. На пути развития науки о Вселенной стояли мрачные силы средневековья, и только гений Коперника и Галилея положил начало подлинному ее изучению. Исследование правильно понятых движений планет привело сначала к открытию все еще описательных законов Кеплера, а затем и знаменитого закона тяготения Ньютона.
В борьбе с природой человек стал находить все новые источники энергии. Мускульная сила уступила место энергии пара, электричества и в наши дни — гигантской энергии расщепления атома. Человек смело шел в неизведанное, открывая на Земле новые материки, моря и океаны, а в космосе — новые планеты солнечной системы, созвездия, туманности, проникая все глубже в тайны мироздания. И от наивных мечтаний, окутанных преданиями, люди, вооруженные могучими законами жизни, пришли к реальному осознанию возможности полетов в космос.
Но чтобы понять, почему так упорно, несмотря ни на какие трудности и даже жертвы, человек стремился к проникновению в космос, необходимо рассмотреть, какую роль играет изучение космического пространства в развитии науки и какие практические возможности оно открывает перед нами.
Роль изучения космоса не ограничилась тем первым толчком, который оно дало естествознанию в период его возникновения. Наши «земные» представления часто оказываются совершенно недостаточными для правильного понимания окружающего мира.
В космосе протекают процессы, огромные по своим масштабам и времени, начиная от рождения целых миров до термоядерных реакции, создающих энергию звезд. Физики находят там все новые и новые лаборатории природы, где можно наблюдать и исследовать процессы, еще не воспроизведенные на Земле. В недрах некоторых звезд вещество имеет плотность в миллионы раз большую, чем самое плотное из встречающихся на Земле, а в межпланетном пространстве плотность газа в миллиард раз меньше, чем в условиях самого лучшего лабораторного вакуума. Только в глубинах космоса способны рождаться частицы, обладающие энергией, в сотни раз превышающей ту, которую может сообщить самый мощный в мире ускоритель, и достигающие скорости света.
Открытие и изучение так называемых античастиц привело ученых к мысли о возможности существования во Вселенной антимиров, то есть совершенно новой формы образования материи, целиком построенной из античастиц. В космосе впервые были обнаружены особые формы взаимодействия заряженных частиц с магнитными полями, что послужило основанием для развития новой области физики — магнитной гидродинамики. Сложные совместные движения материи и магнитного поля, наличие у Земли своеобразной «магнитной ловушки», собирающей и удерживающей заряженные частицы, движение в пространстве сгустков плазмы, неразрывно связанных с магнитным полем, как бы «вмороженным» в сгусток, особые магнитно-гидродинамические волны — все эти явления могут дать богатый материал как для познания окружающего нас мира, так и для решения различных прикладных задач науки и техники.
Науке еще предстоит изучить те, пока что малоизвестные состояния вещества, которые наблюдаются в космосе. В этой связи заманчивые перспективы открываются в изучении физики нейтрино и его роли в астрофизике, что, в свою очередь, может привести к совершенно новому методу познания процессов, протекающих внутри звезд и в космосе вообще.
Сверхплотное вещество некоторых звезд, могучие термоядерные взрывы и сложные вихревые процессы на Солнце, радиоизлучения звезд и туманностей — все эти явления содержат множество загадок, раскрытие которых окажет огромное влияние на развитие науки и техники. Даже поверхность ближайшего к нам небесного тела — Луны, подвергавшейся в течение миллионов веков воздействию космических, ультрафиолетовых и рентгеновых лучей, находится в состоянии, не имеющем аналогии среди земных минералов и земных пород. Поверхность Луны, ее породы представляют значительную ценность для изучения поведения материалов в условиях космического пространства, для конструирования межпланетных кораблей.
Изучение биологических форм материи в космосе, ее распространения, а также возможности установления связи с обитателями других планет делает изучение космического пространства одной из самых волнующих проблем современности.
До сих пор мы говорили о научных аспектах космонавтики. Однако ее значение не только в этом. Многие процессы на Земле требуют глобального охвата, и их изучение возможно только путем создания средств, с помощью которых будут проводиться исследования по всему земному шару одновременно. Для решения практических задач метеорологии, в частности прогноза погоды, необходимо знать распределение облачных систем и ледовитости по всему земному шару, а также изучать тепловой баланс в системе Земля — атмосфера. Изучение динамики атмосферы, общих закономерностей в циркуляции воздушных масс — все это важные этапы в практическом решении задачи управления погодой.
С созданием постоянной системы метеорологических искусственных спутников Земли появится самая надежная служба прогноза погоды.
Среди многих современных задач важное место занимает установление радиосвязи между различными континентами. Запуск одного-двух стационарных неподвижных спутников, то есть спутников, выведенных на так называемую стационарную орбиту, период вращения которых равен периоду обращения Земли вокруг своей оси, позволил бы решить многие проблемы современной радиосвязи.
Запуски навигационных спутников, по которым можно определять свое местоположение в море и в воздухе, во многом облегчат вождение кораблей и самолетов.
Знание законов распространения радиоволн имеет огромное народнохозяйственное значение. Однако распространение радиоволн в большой мере зависит от состояния ионосферы. Поэтому изучение ионосферы с помощью искусственных спутников Земли также представляет задачу, важную для практических целей.
Наконец, постоянная служба Солнца. Известно, какую роль играет Солнце в жизни нашей планеты, и в первую очередь в изменении атмосферы. Вспышки космического излучения на Солнце достигают грандиозных размеров, способных убить все живое, не защищенное атмосферой Земли. Поэтому для полетов в космическое пространство человека совершенно необходимо знать «погоду» на Солнце. И здесь помогут нам искусственные спутники Земли. Изучение верхней атмосферы и космического пространства благодаря бурному развитию ракетной техники становится одним из основных направлений современной науки.
В течение последних лет в Советском Союзе проводились научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по подготовке полета человека в космос. Создав мощные ракеты-носители и искусственные спутники Земли больших весов и размеров, советские ученые и конструкторы приступили к созданию и испытаниям космического корабля-спутника для полетов человека.
Полет человека в космос имеет огромное не только научное, но и практическое значение. Открываются перспективы непосредственного изучения космического пространства. Эта проблема настолько грандиозна в научно-техническом отношении, что она, по существу, отражает национальные возможности государства: его экономику, технический и научный уровень, культурный прогресс страны в целом.
Как одна из категорий познания проблема космического полета неотделима от развития общей культуры человечества, его борьбы за расширение границ окружающего мира. Жизнь, как наивысшая форма развития материи, всегда стремилась к выживанию и расширению сферы своего существования. Зародившись в глубинах океанов, жизнь покорила сушу и воздушное пространство. И там, где она остановилась в своем распространении, очевидно, сказались условия, с которыми жизнь продолжает борьбу по настоящее время. К этим условиям прежде всего следует отнести пустоту, холод и излучения космического пространства.
В космическом пространстве человек встретится с целым рядом необычных факторов, которые приближенно можно разбить на три группы. Первые зависят от физических условий космоса: крайне низкая степень барометрического давления, отсутствие молекулярного кислорода, необходимого для дыхания, различные излучения (космическая, ультрафиолетовая, корпускулярная радиация и т. д.), низкая температура, метеорные потоки. Наиболее существенна радиационная опасность.
Ко второй группе факторов следует отнести те, которые обусловлены самим космическим полетом: шум, вибрации, перегрузки на активном участке спуска, невесомость при полете на орбите.
И, наконец, третья группа — искусственная атмосфера корабля, особенности питания в полете, режим труда и отдыха, резкое сокращение раздражителей, ограничение движения, эмоциональное напряжение и пребывание в защитных средствах, затрудняющих личную гигиену.
Помимо всего перечисленного, важнейшим условием полета человека в космическое пространство является безопасность спуска при возвращении на Землю. Для этого потребовалось решить ряд принципиальных задач, связанных с выполнением заданного маневра космического корабля на орбите, его ориентацией, созданием тормозных двигательных установок, обеспечением катапультирования космонавта из корабля во время спуска на землю.
Запуск первого советского корабля-спутника, общий вес которого после отделения от последней ступени ракеты-носителя составил 4 540 килограммов, стал началом большой и сложной работы по созданию надежных космических летательных аппаратов, предназначенных для полета человека.
По этой программе прошли полеты еще пяти кораблей. Она предусматривала проведение медико-биологических экспериментов и научных исследований космического пространства. В ходе экспериментов было установлено, что такие важные задачи, как управление полетом корабля и спуск его в заданный район, обеспечение условий для нормальной жизнедеятельности живых существ в космическом полете, надежная радио- и телевизионная связь с космическим кораблем и другие, успешно разрешены.
12 апреля 1961 года по праву называют утром космической эры. В этот день в Советском Союзе впервые в истории человечества был совершен полет человека в космическое пространство. Космический корабль «Восток» с летчиком-космонавтом Ю. А. Гагариным на борту был выведен на орбиту спутника Земли. 108. минут космического полета Ю. А. Гагарина потрясли мир. Этот полет знаменовал событие эпохального значения. Триумф науки и техники, дерзновение человеческого разума, величие духа и смелости человека — все соединилось в осуществлении грандиозного эксперимента, ставшего величайшим памятником прогресса человеческой культуры.
Военный летчик коммунист Ю. А. Гагарин стал первым человеком, открывшим дорогу к звездам. В его подвиге сконцентрировано все прекрасное, чем богата человеческая жизнь: идеалы гуманизма великая любовь к Родине, вдохновение творчества, неистребимая вера в безграничные возможности человека в покорении сил природы. Полет Ю. А. Гагарина был первым аккордом в величественной симфонии покорения космоса.
6 августа 1961 года на орбиту вышел космический корабль «Восток-2», пилотируемый летчиком-космонавтом Г. С. Титовым. Это было продолжение подвига. Суточный полет Г. С. Титова дал науке неопровержимые доказательства возможности длительного пребывания человека в космосе.
После завершения полетов Ю. А. Гагарина и Г. С. Титова советские ученые и инженеры приступили к подготовке групповых полетов человека в космическое пространство. 11 и 12 августа 1962 года на орбиту вокруг Земли были выведены космические корабли «Восток-3» и «Восток-4», которые пилотировали А. Г. Николаев и П. Р. Попович. Начался новый этап в освоении космического пространства.
Групповой полет А. Г. Николаева и П. Р. Поповича является преддверием посылки в космос целых научных экспедиций. В этом полете проверялась возможность расчетного сближения двух космических кораблей, установления между ними двухсторонней радиосвязи, а также одновременного приземления с высокой точностью в заданном районе.
14 июня и 16 июня 1963 года начались исторические полеты космических кораблей «Восток-5» и «Восток-6», пилотируемых В. Ф. Быковским и первой в мире женщиной летчиком-космонавтом В. В. Терешковой. Трехсуточный полет В. В. Терешковой и пятисуточный полет В. Ф. Быковского завершили первый этап грандиозной программы научных исследований влияния условий космического пространства на организм человека. Наука получила в свое распоряжение огромный экспериментальный материал.
Выводы, которые сейчас сделаны на его основе, с убедительностью доказывают фундаментальное научное положение: человек может жить в условиях космического полета, сохраняя свою работоспособность. Это положение делает космонавтику не только наукой о Вселенной, но и областью практической деятельности человека, ибо человек сможет проникнуть в самые ее удаленные уголки, неся с собой Жизнь.
Полет советских космических кораблей — это беспримерная победа человека над силами природы, воплощение в жизнь идей новой науки — космонавтики. Пришло время для претворения казавшихся ранее фантастическими проектов — время создания внеземных научных станций, космических путешествий человека к Луне, Марсу и Венере, к другим планетам солнечной системы, а затем и за ее пределы.
Можно полагать, что в ближайшие годы продолжительность полетов к Марсу и Венере и возвращение обратно на Землю при оптимальных условиях составит около 2—3 лет. Такой же полет, например, к планете Юпитер потребует около 6 лет, а более дальние маршруты будут достигнуты по мере принципиального совершенствования энергетики и роста скоростей полета.
Поставлена на повестку дня космонавтики и проблема встречи и соединения космических кораблей, или так называемой стыковки. Ее решение дает очень многое. Прежде всего появится возможность сборки на орбите крупных космических станций, которые будут служить как для исследовательских целей, так и в качестве промежуточных станций или своеобразных пристаней для межпланетных кораблей, где будут пополняться запасы топлива, продовольствия, снаряжения и т. д. Появится возможность использования более высоких орбит, раздвинутся границы космоплавания.
Новым большим вкладом в исследование космоса явился запуск маневрирующего космического аппарата «Полет-1». Запуск «Полета-1» является первым шагом на пути создания управляемых космических кораблей для полета на Луну и к планетам солнечной системы. Маневрирующие космические корабли позволят осуществлять посадку с любой орбиты на заданный космодром, встречи в космосе кораблей, летающих по разным орбитам, а также выбирать подходящее место посадки.
Сборка тяжелых орбитальных станций, смена обслуживающего персонала, оборудования возможны только с помощью маневрирующих космических аппаратов.
Способность летательных космических аппаратов совершать широкие маневры значительно расширяет наши возможности по исследованию космического пространства и дальних космических полетов.
Уже сейчас ученые принимают радиоизлучения, приходящие к нам из далекого космоса. Появились возможности и другого плана — послать с Земли радиосигналы на расстояние до 30 световых лет. Человечество попытается связаться с помощью радиосигналов с обитателями других миров Вселенной.
Если в любой отрасли знания открываются возможности проникнуть в новую, девственную область исследования, то это надо обязательно сделать, так как история науки учит, что проникновение в новые области, как правило, и ведет к открытию тех важнейших явлений природы, которые наиболее значительно расширяют пути развития человеческой культуры.
Не подлежит сомнению, что эту мысль с полным правом можно отнести и к космонавтике.
Г. Скуридин, доктор физико-математических наук
