Путь к звездам (сборник) - Константин Циолковский

Воображаемый спутник Земли, вроде Луны, но произвольно близкий к нашей планете, лишь вне пределов ее атмосферы, значит верст за 300 от земной поверхности, представит, при очень малой массе, пример среды, свободной от тяжести.

Почему он у самой Земли, а между тем тела, лежащие на нем или около, не подвергаются, по-видимому, ее действию, — это мы объясняли в очерке 16.

«Близок локоть, а не укусишь». Действительно, несмотря на относительную близость такого спутника, как забраться за пределы атмосферы на такой спутник, если бы даже он существовал, или как сообщить земному телу скорость, необходимую для возбуждения центробежной силы, уничтожающей тяжесть Земли, когда эта скорость должна доходить до 8 верст в 1 секунду?

Если бы можно было устроить поезд, двигающийся по земному экватору со скоростью 8 верст в 1 секунду, то тогда бы в вагонах этого поезда тяжесть уничтожалась центробежной силой; но, к сожалению, воздух ни в каком случае не позволит двигаться с такой скоростью.

Если бы устроить кругом Земли помост, выходящий за пределы атмосферы, то эта скорость в абсолютной пустоте более достижима, но зато самый помост в 300 верст высоты — в практическом отношении нелепость.

Если бы Земля постепенно увеличивала скорость своего вращения, то тогда бы она сначала растянулась по экватору в лепешку, затем бы разорвалась и образовала, прн благоприятных условиях, нечто вроде Сатурна с его системой колец; на кольцах этих почти не было бы тяжести.

Но подобное еще менее мыслимо, чем быстрые поезда.

Что же остается? Разве строить высокие башни или пускать ядра, наподобие «пускаемых» Жюлем Верном?

На башне, по мере восхождения на нее, тяжесть понемногу уменьшается; а если она выстроена на экваторе планеты и потому вместе с ней быстро вращается, то тяготение убывает еще не только по причине удаления от центра планеты, но и от увеличивающейся пропорционально этому удалению центробежной силы. Притяжение уменьшается, как свет лампы, помещенной в центре Земли, при удалении от нее, а центробежная сила, действующая в обратном направлении, возрастает. В конце концов на Земле тяжесть уничтожается на вершине башни высотой в 5½ радиусов Земли (34 тысячи верст от земной поверхности; Луна раз в 11 дальше).

При восхождении на такую башню тяжесть понемногу уменьшается, не изменяя направления; на расстоянии 34 тысяч верст совсем уничтожается, затем выше опять обнаруживается с силой, пропорциональной удалению от критической точки, но направление ее обратно, так что человек головой обращается к Земле, которую видит у себя сверху.

Сообщаю еще несколько вычислений этого рода относительно планет, наиболее различающихся.

1) На Меркурии и приблизительно на Марсе критическая точка отстоит на 6 радиусов планеты, или на 3 радиуса Земли.

2) На Венере — почти как на Земле.

3) На Луне она отстоит на 50 радиусов Луны, или на 13 радиусов Земли.

4) На Юпитере — на 1¼ радиуса Юпитера (считая от поверхности планеты, как при всех этих вычислениях), или 14 радиусов Земли. Новый спутник Юпитера — только на ¼ радиуса планеты дальше.

5) На Сатурне — на 4/5 его радиуса, или на 6 радиусов Земли. На этом расстоянии, или — вернее — немного ближе к планете, начинается кольцо Сатурна.

6) На Солнце притяжение его уничтожается центробежной силой на расстоянии 26 радиусов Солнца, или 2800 радиусов расстояния от Земли до Солнца.

Насколько возможны эти башни на планетах, излишне говорить, тем не менее даже в планетной системе, этой песчинке в пространстве бесчисленного множества других таких же систем, мы видим нечто подобное, созерцая кольца Сатурна в телескоп!..

Если пустить из пушки ядро — камеру с людьми, воздухом и съестными припасами, — то надолго ли всего этого хватит! Кроме того, при размерах пушки даже в несколько верст длины образуется в стволе во время движения ядра такая могучая относительная тяжесть, что человек еще до вылета из пушки будет расплющен от собственного веса, превышающего обыкновенный его вес в тысячи раз.

Зато по выходе из темного ствола, допуская, что путешественник каким-нибудь чудом сохранился, его тяжесть моментально исчезает, и он окажется на близком расстоянии от Земли, по-видимому, вне ее влияния; велика ли, мала ли при этом скорость снаряда — это безразлично (т. е. тяжесть все равно уничтожается), но она должна быть велика, чтобы ядро не остановилось и не шлепнулось обратно на Землю, как брошенный кверху мяч. Чтобы ядро удалилось от Земли навеки и сделалось спутником Солнца, нужна 11-верстная скорость в секунду; чтобы оно удалилось навеки от Солнца, сделавшись мимолетной кометой, надо не менее 27–30 верст быстроты в секунду (при бросании ядра по направлению годового движения Земли).

Я предполагал пушки, не превышающие нескольких верст в длину, но если, устраивая их горизонтально, увеличить их длину в несколько сотен раз, то предприятие будет сравнительно не настолько бездумно, так как относительная тяжесть в ядре возрастет не очень сильно и человек при благоприятных условиях (погруженный в жидкость) легко ее выдержит.

VI

27. Мысли чудака о вреде воздуха и о возможности жить в пустоте; мечты его об особой породе разумных существ, живущих без атмосферы. Мой чудак оказывался еще и ненавистником воздуха.

— Воздух препятствует быстрым движениям, — горячился он по обыкновению. — Воздух уничтожает движение!

— Воздух в среде без тяжести — сущее наказание!

— Без воздуха там я мог бы одним толчком пролететь миллионы верст; при воздухе же, во-первых, я принужден возобновлять движение постоянными толчками, расходуя силы, пропорционально пройденному пути или времени; во-вторых, если скорость рассечения воздуха должна быть велика, то малая трата работы при малых скоростях чрезвычайно быстро возрастает и делается невыносимым бременем.

Так, при увеличении скорости в 10 раз работа рассечения воздуха в единицу времени возрастает в 1000 раз; при 100-кратном увеличении скорости работа эта возрастает в 1 000 000 раз. Между тем в абсолютной пустоте раз приобретенная телом скорость, как бы она велика ни была, сохраняется им навсегда, не требуя для этого никаких расходов энергии.

Правда, есть силы, замедляющие движение, кроме трения и других хорошо известных сил. Это электрическая и механическая индукция. Например, влияние Луны производит на Земле приливы и отливы, явление которых замедляет суточное вращение Земли[21]; это я и называю механической индукцией. Но при обыкновенных условиях ее влияние совсем незаметно.

— Ты говорил, — продолжал он, — что движение экваториального поезда со скоростью 8 верст в 1 секунду невозможно благодаря сопротивлению воздуха, почему невозможно и уничтожение тяжести в вагонах этого поезда…