Искусственная луна представляет собой полый алюминиевый шар диаметром несколько более полуметра. Когда перед назначением в земные луны инженеры взвесили его в лаборатории, он весил вместе со всем оборудованием, размещенным у него внутри, чуть больше 40 килограммов. Большую часть этого веса составляет именно оборудование.
Искусственная луна движется вокруг земного шара по своеобразной траектории. Она проходит над обоими земными полюсами, и при том таким образом, что затмения этого спутника Землей в первые дни его полета случиться не может. Новая луна ни на мгновение не погружается в земную тень; она скользит по вечерним и утренним зорям, всегда оставаясь освещенной Солнцем.
Это, конечно, не случайно и вызывается двумя обстоятельствами. Во-первых, тем, что изучение радиации излучения Солнца является одной из важнейших задач, поставленных перед ее приборами. Во-вторых, потому, что Солнце дает энергию для работы всех ее приборов.
Искусственная луна стремительно вращается вокруг своей оси. Это вращение ей сообщили на Земле еще до вылета ракеты, забросившей ее сюда, в космическое пространство. А кроме того, она снабжена небольшими выступами, расположенными так, что даже очень небольшое давление атмосферы на эти выступы сообщает искусственной луне дополнительное вращение, раскручивает ее.
Один из проектов автоматического искусственного спутника Земли. Спутник имеет вполне реальную ось, вокруг которой вращается таким образом, чтобы при своем движении вокруг Земли всегда оставаться обращенным к Солнцу одной стороной. Эта ось 1 служит и антенной радиопередатчика и помещением для аппаратуры: счетчика космических лучей 2, счетчика свободных электронов 3 и т. д. Обращенная к Солнцу сторона спутника представляет собой прозрачную линзу 4, концентрирующую лучи Солнца на поверхности гелиоэлектростанции 5. Кроме того, в ней есть отверстие для аппаратуры, исследующей ультрафиолетовое излучение Солнца 6 и рентгеновы лучи 7. Внутри спутника установлены аккумуляторы 8, радиопередатчик 9, шифрующая аппаратура 10. Запись показаний приборов ведется на магнитной ленте, растянутой на зубчатом ободе 11 с помощью записывающей головки 12. Обод вращает мотор 13 через редуктор 14.
Эта забота о том, чтобы первый же искусственный спутник, созданный человеком, приобрел все формы движения, свойственные небесным телам, созданным самой природой, тоже, конечно, не случайна. Это обеспечивает искусственной луне устойчивость положения, гарантирует, что к лучам Солнца она всегда повернута одной стороной, точнее, одним полюсом. У этой крошки, как видим, есть даже полюса…
Вся освещенная солнечными лучами сторона искусственного спутника накрыта пластмассовой линзой, концентрирующей лучи Солнца на фотоэлектрической батарее, вырабатывающей электрический ток. Этот ток производит постоянно подзарядку небольших аккумуляторов, питающих энергией всю аппаратуру искусственного спутника. Такова гелиоэлектростанция — энергетическое сердце искусственной луны.
В обращенной к Солнцу ее пластмассовой линзе есть два отверстия. Одно из этих отверстий закрыто линзой из кварца, отлично пропускающего ультрафиолетовые лучи. Прибор, фиксирующий и записывающий их общую интенсивность, изучающий спектр ультрафиолетовых лучей, размещен как раз за этим отверстием.
Другое отверстие закрыто пластинкой из бериллия. Какие же лучи солнечного спектра смогут пройти сквозь столь непрозрачную металлическую пластинку? Только рентгеновы. Работу аппаратуры для исследования излучения Солнцем рентгеновых лучей и обеспечивает это отверстие, прикрытое бериллиевой шторой.
На поверхности искусственного спутника есть и еще одно отверстие — в области «экватора». В это отверстие открывается устройство для создания… дымовой завесы, дымового облака из паров металлического натрия, посредством которых можно бы было обнаружить местонахождение спутника на небе. Центробежная сила разбросает вырывающиеся из отверстия пары металлического натрия; их облачко, освещенное лучами заходящего Солнца, будет хорошо видно с Земли.
Если поднять крышку и посмотреть, какие еще аппараты находятся внутри нашей искусственной луны, мы удивимся их количеству и разнообразию. Здесь мы найдем и счетчики гамма-лучей и космических лучей, приборы для изучения излучений полярных сияний, счетчик электронов, магнитометр для исследования магнитного поля Земли. А у полюса, противоположного тому, который обращен к Солнцу, разместился целый узел связи.
Прежде всего вершиной этого полюса служит алюминиевый штырь довольно значительной длины. Этот штырь делает искусственную луну похожей на проткнутое карандашом яблоко. А служит он в качестве антенны. Ведь искусственному спутнику необходимо регулярно поддерживать связь с Землей, иначе не будет смысла создавать его.
Исследовательская аппаратура, размещенная в искусственном спутнике, ведет непрерывную запись показаний. Эти показания зашифровываются системой радиосигналов и поступают на передающую радиостанцию. Приборы ведут наблюдения непрерывно, а передающая станция включается периодически — через каждые 45 минут. Итоги 45-минутных исследований многочисленных приборов будут сообщаться на Землю в короткой 30-секундной передаче. Время передачи следует предельно сократить, так как она требует больших затрат энергии, которая возмещается довольно медленно. Если не выключать радиопередатчик, аккумуляторы разрядятся и приостановится работа всех приборов.
Таково внутреннее и внешнее устройство внеземной автоматической научно-исследовательской лаборатории, которой и будет по существу являться наша искусственная луна.
Примерно такой проект разработал в деталях американский ученый проф. Зингер. По его мнению, ни о каком военном использовании такой луны не может быть и речи, — она слишком мала для этого. Искусственная луна — оружие науки и прогресса, а не оружие истребления человечества.
Трудно сказать, в течение какого времени сможет оставаться автоматическая лаборатория искусственным спутником Земли. Хотя сопротивление разреженной атмосферы и незначительно, но она все же будет его испытывать и медленно терять скорость движения. А потеряв скорость, она будет снижаться, попадая во все более плотные слои атмосферы, которые все сильнее будут ее тормозить. И наконец, раскалившись от трения о воздух, она, как метеор, сгорит в вечернем небе.
По предположениям проф. Зингера, первый искусственный спутник просуществует в течение нескольких недель. Менее оптимистично настроенные ученые считают, что он сможет сделать едва один-два десятка оборотов вокруг земного шара, то есть продолжительность его жизни в космосе будет измеряться только часами и днями. Но и в том и другом случае научная возможность и ценность такого опыта несомненны.
Проект проф. Зингера — отнюдь не единственный в своем роде. В августе 1955 года на международном конгрессе астронавтов в Копенгагене немецкий специалист в области ракетного дела — Эрике, работающий в США, доложил о своем проекте искусственного спутника, проектируемого для меньших высот — всего в 150 километров. Трение об атмосферу, которая здесь более плотна и оказывает большее сопротивление, чем на высоте 300 километров, предполагается компенсировать за счет периодического дополнительного сжигания топлива в ракетных двигателях. По расчетам Эрике, для облета один раз вокруг Земли спутнику понадобится всего 15 килограммов смеси бензина и кислорода.
За луной-2 на разведку крайних слоев атмосферы и ближайших к Земле областей космического пространства отправятся луна-3, луна-4 и т. д. Разнообразнейшие задачи будут поставлены перед этими искусственными лунами. По мнению акад. Седова, уже сейчас имеется возможность создания искусственных спутников различных размеров и веса.
Одни из них будут заниматься исключительно исследованием направлений воздушных течений, степени ионизации и других явлений в верхних слоях ионосферы, а также вляния их на погоду. Сигналов от этих искусственных лун будут ждать метеорологи. Данные их исследований помогут им уточнить свои долгосрочные прогнозы погоды.
Другие искусственные луны, используя крайние области атмосферы как огромную аэродинамическую трубу, будут заниматься вопросами аэродинамики, торможения в условиях сверхвысоких разрежений и сверхвысоких скоростей. Конструкторы будущих космических ракет будут первыми интересоваться результатами этих опытов. Ведь для них чрезвычайно важно, как мы говорили уже, обеспечить торможение космического корабля при посадке на планету именно трением в высших слоях атмосферы. От результатов этих опытных исследований зависит очень многое в судьбе космических полетов…
