В. Парфенов - Возвращение из космоса

12 апреля 1961 года произошло величайшее событие в истории нашей планеты — советский космический корабль «Восток» с человеком на борту совершил триумфальный полет вокруг земного шара и вернулся на священную землю нашей Родины. Первым в мире облетел вокруг Земли на космическом корабле, в 30 раз более быстроходном, чем «Ту-104», советский летчик майор Юрий Алексеевич Гагарин. Пройдут века, но никогда не померкнет сияющая слава этого весеннего дня. Люди будущего позавидуют нам, свидетелям беспримерной победы человеческого разума.

Так осуществилась вековая мечта человечества о полете в космос.

В этом подвиге проявился гений советского народа, воплощена могучая сила социализма, о которой с такой прозорливостью говорил В. И. Ленин еще в годы, когда только начиналась практическая разработка первых планов строительства социализма.

На протяжении более чем сорока лет советский народ одержал много выдающихся побед всемирно исторического значения. Перед всем миром убедительно, зримо демонстрировал он огромные преимущества нового, социалистического строя перед строем капиталистическим. Эти преимущества с особой силой подтвердились успешным полетом космического корабля, открывшим человеку путь во Вселенную.

Человек побывал в космосе и вернулся на Землю! Весть об этом великом событии с быстротой молнии разнеслась по всем континентам. Как знаменательно и как закономерно для нашего времени, что эту весть сообщила миру страна строящегося коммунизма. Коммунизм стал гордым знаменем прогресса человеческого общества, с ним связаны ныне самые лучшие, самые светлые надежды всего передового человечества. Коммунизм возвышает человека, раскрывает перед ним красоту жизни свободного творческого труда во имя общего блага людей, пробуждает в каждом неиссякаемую энергию.

Первый в мире летчик-космонавт Герой Советского Союза коммунист Юрий Алексеевич Гагарин стал гордостью всего прогрессивного человечества.

В те минуты, когда космический корабль возвратился из космоса и приземлился в заранее намеченном районе, Н. С. Хрущев направил отважному сыну Родины Ю. А. Гагарину добрые слова сердечного приветствия:

«Весь советский народ восхищен Вашим славным подвигом, который будут помнить в веках как пример мужества, отваги и геройства во имя служения человечеству.

Совершенный Вами полет открывает новую страницу в истории человечества, в покорении космоса и наполняет сердца советских людей великой радостью и гордостью за свою социалистическую Родину».

Широким фронтом наступает советская наука на тайны природы. На одном направлении мы первыми в мире вырываемся к звездам, на другом — проникаем в микромир, штурмуя структуру элементарных частиц. Все созданное и создаваемое советскими людьми: и прекрасные воздушные лайнеры, и атомный ледокол «Ленин», и крупнейшая в мире домна, и первый на планете пилотируемый космический корабль «Восток» — все это звенья одного и того же грандиозного процесса — создания материально-технической базы коммунизма.

Родина Ленина широко использует открытия своих ученых, мощь своей индустрии, чудеса автоматики для решения мирных проблем, волнующих все человечество.

Радостно сознавать, что великий подвиг советского народа в завоевании космических дорог совершен накануне исторического XXII съезда партии — съезда строителей коммунизма. К этому событию в жизни партии и всего нашего народа каждый труженик готовит достойные подарки. Самым большим' из таких подарков является первый в истории человечества полет в космос и возвращение на Землю пионера звездоплавания Юрия Гагарина.

Эта книжка, которая перед тобой, дорогой читатель, писалась еще до полета человека в космос. В преддверии этого великого события все мы лишь мечтали об этом дне, жадно читали обо всем, что печаталось о будущих полетах в космос, изучали литературу, рассказывающую о физических условиях полета летательных аппаратов за пределами атмосферы.

Обеспечение безопасности полета человека вокруг Земли и к планетам солнечной системы — грандиозная задача. Чтобы в общих чертах рассказать о ней, пришлось бы написать большую книгу. В брошюре «Возвращение из космоса» такая задача и не ставится. В ней сделана попытка рассказать только о том, с какими трудностями приходится сталкиваться при конструировании летательных аппаратов, способных вернуться из космоса сквозь атмосферу на поверхность Земли.

Какие же основные научно-технические проблемы встали перед учеными, разрабатывавшими способы возвращения на Землю космических кораблей?

В ясные ночи каждый из нас наблюдал, как «падают звезды». Темный небосвод, усыпанный неподвижными, слабо мерцающими далекими светилами, вдруг прочеркивается яркой точкой. Это — метеоры. Ежечасно в наш воздушный океан влетают из космоса десятки тысяч тонн каменных и железных тел — от легких пылинок до многотонных глыб. Железо-каменный «дождь» не опасен для жителей планеты, потому что он раскаляется при полете через плотные слои атмосферы и обычно испаряется, не долетев до поверхности Земли.

Так же сгорают и искусственные спутники Земли, если они не имеют средств для постепенного уменьшения космической скорости и для защиты стенок от «небесного огня».

Чтобы летательный аппарат был способен постепенно уменьшить космическую скорость до «обычной» (околозвуковой) скорости, он должен либо иметь на борту тормозные ракеты, создающие обратную тягу, либо распускать огромные парашюты, способные выдерживать высокие температуры торможения и большие аэродинамические нагрузки.

Но тормозные ракеты требуют много топлива, а жаропрочные парашюты-зонты пришлось бы делать из тяжелых металлических тканей и стальных балок [1]. Что выгоднее с точки зрения веса и габаритов? Ответ на этот вопрос далеко не простой.

При входе в плотные слои атмосферы космическое тело разогревается до температур, при которых все известные на Земле вещества переходят в газообразное состояние, т. е. испаряются. Но, оказывается, сам процесс испарения твердых тел можно использовать для защиты спутника от сгорания.

Возможность постройки возвращаемых спутников во многом определяется успехами в разработке новых материалов космической техники, способных сохранять свою прочность при разогреве, не взаимодействовать с кислородом верхних слоев атмосферы, а значит, и не разрушаться от коррозии, защищать экипаж и приборы от космического и рентгеновского излучений.

Чтобы изучить свойства новых материалов, необходимо всесторонне испытать их в условиях, близких к космическим. А для этого приходится создавать «космос» на Земле.

Небольшая книжка, которая у тебя в руках, читатель, расскажет об этих сложных задачах.

* По цифре в скобках читатель может найти в конце брошюры сведения о книге или журнале, в которых этот вопрос рассматривается более подробно.

Если в жаркий летний полдень выйти в поле и посмотреть вдаль к горизонту, можно увидеть, как бурлит дно воздушного океана. Отражаясь от дороги, от вспаханной земли, от нагретых солнцем строений, дрожит волнующееся голубое марево. Это поднимается к небу нагретый воздух.

Над горизонтом в эти часы встают белые кучевые облака. Они громоздятся все выше, приобретая причудливую форму, час от часу увеличиваясь в размерах. Вот их уже становится так много, что в своем движении по голубому небу они закрывают солнце.

По листьям деревьев пробегает ветерок. Вначале он еще слаб, ленив и не приносит прохлады. Но вдруг на пыльном проселке поднимается маленький вихрь. Вот он качнул гриву травы и буйно разметал сухие былинки, схватил клубок пыли на дороге и помчался к опушке леса. С каждой минутой порывы ветра становятся сильнее. Над вашей головой медленно разрастается серая громада грозовой тучи. Входит в глубокий вираж парящий ястреб и со скольжением уходит к лесу.

В эти часы при полете самолета на малых и средних высотах сильно болтает. Даже тяжелый скоростной самолет, летящий вблизи грозовой наковальни, временами проваливается на сотни метров вниз, затем тут же подбрасывается вверх, резко кренится на бок.

Воздушный океан волнуется, взбудораженный неравномерным нагревом солнца. Волнение со дна его распространяется на всю толщину нижнего придонного слоя, называемого тропосферой. Этот слой имеет важное значение для всего живого на земле. Над полюсами он имеет толщину около 8 км, а над экватором — 16 км [2]. Тропосфера содержит 90 % всей массы атмосферы. В ней разыгрываются «сражения» между теплыми и холодными массами воздуха, в ней «создается» погода.

Плотный слой воздуха сохраняет от испарения воду морей и океанов. Не будь воздушной оболочки, вся вода испарилась бы и наша планета в конце концов превратилась бы в выжженную пустыню. Тропосферные ветры переносят в виде облаков на большие расстояния массы воды и питают сушу благодатными дождями. Толща воздушного океана смягчает солнечное облучение поверхности нашей планеты, которое несет не только тепло, но и смертельные лучи. Без воздуха на поверхности земли днем кипела бы вода, а ночью из-за беспрепятственной отдачи тепла в пространство температура снижалась бы до минус 10 °C.