Если метнуть камень, он опишет в воздухе дугу и шлёпнется на землю. То же произойдёт и с ядром, выпущенным из пушки. Чем сильнее метнёшь камень, тем дальше он улетит. Чем больше пороха заложишь в пушку, тем дальше полетит ядро. И не только дальше, но и быстрее.
А теперь представь себе, что ты стоишь на высокой горе. На вершине горы находится пушка, ядра к ней и запас пороха. А ты назначен бомбардиром.
Пусть вначале ты всыпал в пушку совсем немного пороху, закатил ядро в ствол, поджёг фитиль и — бабах! — пушка выстрелила. Ядро, прочертив дугу, шлёпнулось у подножия горы. Скорость ядра была небольшой, и Земля быстро притянула его к себе.
Добавь пороха и снова выстрели. Теперь ядро улетит дальше, потому что пороха было больше. А раз больше пороха, увеличилась и скорость полёта. Снова увеличь заряд пороха и выстрели. Ядро улетит так далеко, что скроется за горизонтом, но всё равно упадёт на землю.
А ты знай себе добавляй пороха да стреляй.
Наконец ещё одна порция, снова выстрел и... ядро, как в сказке, облетев Землю, просвистит над твоей головой и исчезнет вдали.
Где же оно упадёт? Оказывается, нигде. Преодолев силу земного притяжения, ядро так и будет летать вокруг земного шара по кольцу, которое называют орбитой. Иначе говоря, станет искусственным спутником Земли.
С какой же скоростью должны лететь ядро или ракета, чтобы преодолеть силу земного притяжения?
Ракета-носитель с космическим кораблем 
|
ПЕРВАЯ КОСМИЧЕСКАЯ.
Рекордсменов по бегу называют самыми быстрыми людьми. За одну секунду они могут пробежать от 7 до 11 метров. Некоторые, добежав до финиша, в изнеможении падают на землю и даже на время теряют сознание. Вот сколько нужно сил, чтобы бежать с такой скоростью!
Машина сильнее человека. У машины есть мощный двигатель, поэтому она едет намного быстрее. Пассажирский поезд за одну секунду пробегает около 25 метров. Автомобиль — около 30. А сверхзвуковой самолёт за то же время пролетает почти километр.
Чтобы преодолеть силу земного притяжения и вывести космический корабль на орбиту вокруг Земли, ракета должна разогнаться до скорости 8 километров в секунду, то есть лететь во много раз быстрее самого быстрого самолёта.
Сосчитай: раз! два! За это время ракета пролетит 8 километров. Учёные назвали эту скорость первой космической.
Сколько же нужно топлива, чтобы разогнать ракету с космическим кораблём до такой огромной скорости? Цистерну? Мало! Может быть, две цистерны? Тоже мало!
Нужен целый железнодорожный состав.
Если всё это топливо перелить в гигантские баки и разместить их на ракете, то всё равно она не разгонится до первой космической скорости. Ведь баки сами по себе очень велики и тяжелы. Когда они опустеют, то становятся лишним грузом для ракеты. Вот и получается, что, разгоняя космический корабль, ракета одновременно разгоняет и тяжёлые баки. Другими словами, она тратит свою силу впустую. Что же делать?
СТУПЕНЬКИ В НЕБО.
Представь себе, что ты собираешься в дальний путь на автомобиле и на твоём пути нет заправочной станции, где можно пополнить израсходованное топливо. Чтобы не останавливаться в дороге, ты возьмёшь с собой прицеп, а может быть, даже два прицепа, которые загрузишь бочками с бензином, маслом и водой.
Когда в пути какая-нибудь бочка опустеет, от неё лучше избавиться, чтобы не везти лишний груз. А освободится весь прицеп, его тоже можно отцепить. Ведь без прицепа машине будет легче двигаться.
Ракета потребляет очень много топлива. И путь ей предстоит не близкий, всё время вверх, в небо. А дозаправиться в пути негде. Вот почему ракету составили из прицепов. Каждый такой прицеп назвали ступенью.
Ступени ставят друг на друга. Их может быть две, три или четыре. И потому собранная ракета оказывается очень высокой.
В каждой ступени есть свои двигатели и свой запас топлива.
Самая большая — нижняя, первая ступень. В баки её заправляется больше всего топлива. И двигатели здесь самые мощные, так как они должны стронуть с места и начать разгон всей ракеты.
Вторая ступень меньше первой, третья меньше второй.
А в голове ракеты, к её последней ступени, прикрепляют сам космический корабль, которому и предстоит совершить полёт в космос. По сравнению со ступенями он занимает совсем мало места.
Чтобы защитить корабль от сильного напора воздуха при подъёме ракеты, его закрывают тяжёлым металлическим щитом — головным обтекателем. Головной — значит, наверху, в голове ракеты.
Первые советские ракеты.
|
|
Ракета начинает подъём на двигателях первой ступени. Когда топливо первой ступени полностью израсходуется, эта ступень вместе с баками и двигателями отсоединяется от ракеты и падает на землю. Ракета становится легче. Сразу после этого включаются двигатели следующей, второй ступени, потом третьей... И каждая из них, израсходовав свой запас топлива, отделяется от ракеты. После окончания работы последней ступени космический корабль оказывается на орбите.
Такую ракету, с помощью которой спутник, словно по ступенькам, поднимается в космос, предложил создать Константин Эдуардович Циолковский. Он назвал её ракетным поездом. Ракета и правда похожа на поезд: каждая ступень — вагон, и вагоны прицеплены друг к другу.
Сейчас многоступенчатые ракеты имеются во многих странах. Они стали лестницами для подъёма в небо. Как по ступенькам, спутник поднимается ввысь. Без таких ступенек трудно начать космический полёт. Но если спутник выведен на орбиту, он может летать очень долго, не затрачивая при этом ни капли топлива. Он как бы катится по склону горы, и конца этому склону не видно.
В Советском Союзе многоступенчатая ракета была изготовлена под руководством академика Сергея Павловича Королёва. На таких ракетах стартовали с Земли космонавты, выводились на орбиту спутники и отправлялись в полёт межпланетные автоматические станции.
КОСМОДРОМ.
Автомобиль выезжает из гаража. Самолёт вылетает с аэродрома. Корабль отходит от причала.
У ракеты тоже есть свой «причал», космический причал, откуда она начинает разбег в небо. Он находится на космодроме и называется стартовой площадкой.
Автомобили и самолёты строят на заводах, а потом в готовом виде отправляют по гаражам и аэродромам. Корабль собирают на верфи, после чего он своим ходом идёт в порт, к причалу.
Другое дело ракета. Вот она стоит на старте, готовая к пуску, высотой с многоэтажный дом. Взглянешь на её вершину — голова кружится. Она так велика, что её не увезти на обычном поезде или на самолёте. Как же она оказалась здесь, на старте?
Ракета так же, как и автомобиль, самолёт или корабль, сперва появляется на рисунках и чертежах конструкторов. По этим чертежам на заводах изготавливают отдельные части ракеты — её ступени, которые затем — каждую в отдельности — отправляют на космодром.
Первый спутник был запущен с космодрома, построенного в Казахстане. Это известный теперь всему миру Байконур.
От города в разные стороны уходят шоссейные и железные дороги. Их путь — к площадкам Байконура, туда, где готовят к старту ракеты и спутники. Дорог много, но мы выберем одну. Она ведёт к площадке, откуда стартовали в космос первый искусственный спутник Земли и первый человек — Юрий Алексеевич Гагарин, откуда и сейчас стартуют пилотируемые космические корабли.
Через час езды появляются первые домики небольшого посёлка. Это техническая площадка. Здесь проверяют и готовят ракеты и космические корабли перед тем, как их отправить на старт.
А вот и самое главное здание технической площадки, длинное-предлинное, высотой в пять этажей. Это своего рода сборочный завод. Его называют монтажно-испытательным корпусом, коротко — МИК. К МИКу подходит железная дорога. По ней доставляют ступени ракеты, все её части. Затем ступени ракеты проверяют, соединяют между собой, и только здесь, в МИКе, ракета появляется целиком.
А теперь войдём в МИК. Внутри здания тепло, сухо, чисто. Пыль, грязь, мусор здесь совершенно недопустимы.
С потолка корпуса на крепких цепях свисают крюки подъёмников. Они свободно могут переносить с места на место тяжёлые ступени ракеты. А вокруг чего только нет! Глаза разбегаются от обилия приборов, выключателей, кнопок, мигающих лампочек. Ракету со всех сторон, как змеи, опутали тяжёлые жгуты проводов, гибкие трубы.
Сосредоточенно, быстро, чётко работают сборщики и испытатели ракеты. Никакой суеты, беготни. Каждый занят своим делом.
Вот испытатель нажал одну из кнопок. В ракете что-то щёлкнуло, а потом загудел электромотор. Вздрогнули стрелки приборов, подмигнула лампочка, по экрану телевизора молнией мелькнула изломанная линия. Испытатель довольно улыбнулся и поднял большой палец вверх: всё в порядке, испытания можно продолжать.
А рядом — плюх! плюх! — работает насос. Он накачивает в баки воздух. Надо проверить, целы ли они, нет ли утечки.
Ракета одну за одной выполняет команды испытателей. Команды чередуются, как в настоящем полёте.
Много, много раз испытатели, как внимательные доктора, выслушивают, прощупывают металлическое сердце ракеты, проверяют отдельные ступени и ракету целиком. И только после этого, когда все полностью убедятся в её исправности, ракету выпускают из МИКа.
Вот её уложили на длинную железнодорожную платформу. На этой же платформе смонтирован установщик ракеты. Отворились громадные ворота, и тепловоз осторожно повёз ракету к стартовой площадке.
Вокруг, куда ни посмотришь, ровное поле, степь. И только вдали возвышается какое-то странное сооружение. Чем ближе приближаешься к нему, тем виднее становится громадная железобетонная плита. А над ней, как пальцы растопыренной руки, наклонились в разные стороны сплетённые из металла высокие ажурные фермы.
Это стартовое сооружение — место, откуда начинает свой полёт ракета. Основу его составляет стартовый стол, громадный, по размерам почти такой же, как Красная площадь в Москве.
Один конец его лежит на срезанной вершине небольшой высотки, другой опирается на две толстые железобетонные ноги — колонны. В середине стола зияет огромная дыра. В неё опускают хвост ракеты перед стартом. А под хвостом к подножью высотки тянется бетонный жёлоб. Когда запустят двигатели ракеты, по нему побежит целое море огня и дыма. Это газоотводный канал. Он отводит горячие газы от ракеты.
Вот на стартовый стол медленно въехал тепловоз с платформой и остановился у самого края шахты. Могучими руками-ухватами установщик осторожно опустил её хвост прямо в шахту. И тут же по неслышной команде четыре металлические фермы вдруг поднялись и, как гигантские опоры, прижали ракету с боков.
Потом зашевелились и другие фермы, они медленно приподнялись и тоже примкнули к ракете. На каждой из них множество полок — этажей. На одной есть даже лифт. В нём можно подняться на любой этаж, до самой вершины ракеты, ещё раз осмотреть и проверить её перед стартом.
Наступает время заправки. К бакам ракеты подсоединяются толстые шланги, и насосы начинают качать из хранилища топливо.
Наконец заправка закончена. К ракете подъезжает автобус с космонавтами. После короткого прощания космонавты направляются к лифту, который уносит их наверх, к самой верхушке ракеты. Космонавты заходят в корабль и закрывают за собой люк. Фермы с полками-этажами и лифтом отходят от ракеты. По стартовой площадке разносится команда:
«Расчётам покинуть старт!»
|
По этой команде все, кто готовил ракету, отъезжают на безопасное расстояние.
Ракета осталась одна на стартовом столе. Её острая вершина нацелилась вверх, в космос.
КЛЮЧ ОТ НЕБА.
Нет, ракета не так уж одинока. Толстыми жгутами проводов она соединена с подземным командным пунктом, который находится недалеко от стартового стола. Его называют бункером.
Перед операторами, на пультах, в шкафах множество различных приборов, мигающих лампочек, надписей, выключателей, ручек, кнопок. Вот подмигнула лампочка, а потом загорелась надпись: «Ракета к старту готова». Идёт последняя проверка ракеты и космического корабля.
До старта остаются считанные минуты. Но ракета не взлетит, пока оператор не получит ключ, похожий на тот, которым открывают замок. Пока его не вставишь в скважину и не повернёшь, ракета не подчинится никаким командам.
Оператору вручают ключ, он вставляет его в замок и поворачивает. Этим ключом он словно открывает дорогу в небо.
Тут же на стартовой площадке звучит команда:
«Ключ на старт!»
Теперь работают только автоматы, а оператор лишь следит за правильным исполнением команд.
Мерно тикают часы, отсчитывая секунды. В точно назначенное время автомат выдаёт команду:
«Зажигание!»
Включаются мощные насосы, они гонят из баков ракеты в камеры сгорания керосин и жидкий кислород. Вспышка! От электрической искры воспламенилось топливо. И вот уже бурный поток пламени рвётся наружу через сопла ракетных двигателей.
Лавиной нарастает шум. Ракета в ожидании последней команды стоит окутанная огнём и дымом. Она вся напряглась и вот-вот сорвётся с места.
«Старт!» — перекрывая гул двигателей, доносят репродукторы.
И, словно из жерла клокочущего вулкана, медленно выползает белоснежная ракета.
|  На рисунке герой книги Ф. Годвина «Человек на Луне» отправляется к спутнику нашей планеты в упряжке, которую тянут приручённые утки. Конечно, это была сказка. Первую тропинку в космос проложил наш, советский искусственный спутник Земли. Сегодня она превратилась в широкую дорогу. По ней прошли уже несколько тысяч спутников. Что это за дорога? Кто её рассчитывает? С чем встречаются на ней космонавты?
|
|
С ЗЕМЛИ В КОСМОС.
Сначала медленно, а потом всё быстрее и быстрее набирает высоту ракета. Теперь ею управляют автоматы. Они бдительно следят за полётом, вовремя поворачивают ракету, не дают ей уклониться в сторону.
А снизу, из днища ракеты, с грохотом вырываются огненные столбы. Это работают двигатели первой ступени, уводя ракету всё дальше и дальше от Земли.
| После того как первая ступень израсходует топливо, она становится ненужной, более того — лишней ношей. Её отделяют от многоступенчатой ракеты. Тут же включается вторая ступень, и разгон продолжается. Но и её чаще всего ждёт участь первой ступени. И только последняя достигает космической скорости. | 
|
Наконец автоматы определили: первая ступень закончила свою работу, баки её опустели. Теперь они стали ненужным грузом. Поэтому первая ступень отделяется от ракеты и падает на землю. И в это же время автоматы включают двигатели второй ступени. Полёт продолжается. Одна за другой следуют неслышные команды:
«Отделить вторую ступень!»
«Включить двигатели третьей ступени!»
«Опустить нос ракеты!»
...И вот уже ракета превратилась в еле заметную точку. Прошло немного времени, и эта мерцающая точка окончательно пропала из виду.
Ракета скрылась из глаз людских, но невидимая нить всё же связывает её с космодромом. На командный пункт по радио поступают сообщения о том, как работают двигатели, различные приборы, как чувствуют себя космонавты. И все, кто находится на командном пункте, знают, как проходит полёт ракеты. Значит, радио и есть та нить, то невидимое око, которое помогает людям следить за ракетами.
Вокруг космодрома раскинулись небольшие посёлки, в каждом из которых несколько домиков. Это измерительные пункты космодрома. С крыш тянутся к небу громадные антенны, как бы указывая: здесь, в этом доме, радиотехническая станция. А сами-то антенны! Одни похожи на тарелки, другие на спирали, третьи прячутся под круглыми колпаками и напоминают большие шары. И каждая нацелена на ракету, зорко следит за её полётом.
Могут спросить: а почему на измерительных пунктах так много антенн, ведь ракета только одна? Верно, одна. Но на ней много двигателей, разных аппаратов и приборов. Узнать, правильно ли работает каждый из них, можно только по радио. Вот и приходится размещать на измерительных пунктах несколько радиостанций с разными антеннами.
С измерительного на командный пункт то и дело поступают сообщения:
«100 секунд. Полёт устойчивый»...
«130 секунд. Давление в камере сгорания в норме»...
А вот очередное сообщение: «Сброшен головной обтекатель».
Наконец автоматы определили: ракета поднялась на заданную высоту и разогналась до первой космической скорости. Они тут же выдают главную команду:
«Выключить двигатели!»
Двигатели смолкают. Космический корабль отделяется от последней ступени, становится спутником Земли. Теперь он летит уже сам, без помощи ракеты. Её последняя ступень летит рядом с ним. Она тоже превратилась в спутник.
А с измерительного пункта космодрома на командный поступает последнее сообщение:
«Корабль вышел на орбиту».