Просто космос: Задачи о межпланетных путешествиях - Владимир Георгиевич Сурдин

будет продолжаться всего 25 секунд, но за это время ракетный корабль приобретет скорость 600 метров в секунду. На вершине Казбека, где обрывается взлетная рельсовая дорога, астроплан оторвется от тележки и полетит дальше, продолжая ускорять полет, так как в момент отрыва от тележки начнут работать его собственные ракетные двигатели. А тележка скатится по рельсам обратно вниз, израсходовав полностью свой запас горючего[66].

7.18. Звезды мерцают

Причина мерцания звезд – преломление света в неоднородной и турбулентной атмосфере Земли.

7.19. Сезонные созвездия

Околополярные созвездия – Малая Медведица и Дракон – всегда видны в средних широтах Северного полушария. Зато Лебедь и Лира – элементы известного астеризма «Летне-осенний треугольник» – особенно хорошо видны лишь в конце лета и всю осень.

7.20. Регулярный спутник

Спутник, обращающийся синхронно с вращением Земли, движется с периодом около 24 часов (точнее, с периодом вращения Земли относительно звезд 23 часа 56 минут 04 секунды). Такие орбиты, лежащие в плоскости экватора, называются геостационарными, но на них спутник остается в неизменном положении на небе только для наземного наблюдателя. А в книге сказано, что в определенный час он оказывался над Москвой. Следовательно, орбита была наклонена к экватору и спутник менял высоту над горизонтом. Значит, это геосинхронная орбита с наклоном к экватору не менее 30°. (Убедитесь в этом сами путем расчета.)

7.21. На Венеру!

Академик Рындин прав: в соответствии с третьим законом Кеплера полет от Земли к Венере по гомановскому полуэллипсу займет Т = 365,25 × 0,5 [(1 + 0,7233)/2]3/2 = 146 сут.

7.22. Заяц на борту

Минимальное расстояние между Землей и Венерой указано верно (в пределах принятой в тексте точности). А вот термин «противостояние» в отношении Венеры употреблять нельзя, поскольку это внутренняя планета. У Венеры бывают только верхнее и нижнее соединения с Солнцем, а также максимальные элонгации – восточная и западная. В данном случае имеется в виду нижнее соединение, когда планета Венера расположена между Солнцем и Землей.

Впрочем, для жителя самой Венеры это событие было бы противостоянием Земли. Возможно, девушка Галя уже считает себя венерианкой?

7.23. Экзамен для зайца

Альбедо – это не количество, а доля отраженного света. Геометрическое альбедо Венеры – 69%, а сферическое альбедо (альбедо Бонда) – 76%. Среднее по всей поверхности Луны геометрическое альбедо – 12%, альбедо Бонда – 11%. Но видимое полушарие, покрытое обширными морями с темной базальтовой поверхностью, имеет меньшее альбедо – около 8%. А вот вывод о том, что безатмосферные тела вроде Луны отражают свет хуже, чем покрытые плотной атмосферой, далеко не всегда оправдывается. Пример: у покрытого мощной атмосферой Нептуна геометрическое альбедо – 44%, альбедо Бонда – 29%; у безатмосферного спутника Сатурна Энцелада геометрическое альбедо – 138%, альбедо Бонда – 81%.

Если вас удивляет, что геометрическое альбедо Энцелада больше 100%, то напомню, что оно равно отношению освещенности у Земли, создаваемой планетой в полной фазе, к освещенности, которую создал бы плоский абсолютно белый матовый экран того же размера, что и планета. Такой экран должен быть расположен на ее месте перпендикулярно лучу зрения и солнечным лучам. Но если поверхность не матовая и отражает свет преимущественно в одном направлении, то геометрическое альбедо в этом направлении может заметно превышать 100%. Например, мысленно поместите на место экрана плоское зеркало такого же размера. Помните, как в детстве вы пускали солнечные зайчики маленьким плоским зеркалом? Если бы его поверхность была белой и матовой, зайчик не получился бы.

7.24. Свинец или вода?

Действительно, свинец и другие тяжелые элементы – хорошая защита от гамма-излучения, то есть от электромагнитных квантов высокой энергии. Однако основной поражающий фактор космических лучей – это высокоэнергичные протоны (ядра атомов водорода), которые рассеиваются на тяжелых ядрах, но при этом почти не теряют энергию (как упругий мяч, отскакивающий от стены). От них лучше защищает вещество с легкими ядрами, содержащее большую долю водорода, – вода, полиэтилен, жидкий водород. Сталкиваясь с себе подобными, протон быстро отдает им энергию и тормозится (как мяч, брошенный в кучу таких же мячей). Поэтому в качестве защиты от космических лучей предлагается использовать воду, которая все равно нужна в длительной экспедиции.

7.25. Источники радиации

Речь шла об источниках космических лучей. Два таких источника – это остатки взрывов сверхновых: Крабовидная туманность Мессье–1 вблизи звезды дзета Тельца и остаток сверхновой в Кассиопее. А объект в созвездии Лебедь, который когда-то считали результатом столкновения двух галактик, оказался активным ядром галактики. По традиции 1950-х радиояркие объекты в каждом созвездии обозначали буквами латинского алфавита. Здесь шла речь про объекты Телец А, Кассиопея А и Лебедь А.

Что касается космических лучей, то гамма-лучи указывают направление на их источник, а заряженные частицы (протоны и др.) запутываются в межзвездных магнитных полях и теряют направление на источник. Впрочем, похоже, что участники экспедиции измеряли именно гамма-излучение. Вот отрывок из их диалога:

– Вы уверены, что главный поток идет именно со стороны Крабовидной туманности Тельца? – спрашивал озабоченным тоном Рындин.

Сокол ответил несколько нерешительно:

– Пока что все данные говорят именно об этом, Николай Петрович. Но около получаса назад гамма-прибор показал, что направление изменилось на шесть градусов. Может быть, как раз в это время посты управления отклонили курс ракеты?[67]

7.26. Динозавры на Венере

Двуокиси углерода в атмосфере Венеры действительно много – около 97%. А вот водяного пара практически нет (0,003%). Облака Венеры состоят из капель – но не воды, а концентрированной серной кислоты. Ну, и температура у поверхности значительно выше – около +464 °C. Поэтому ожидания участников экспедиции встретить на Венере динозавров и археоптериксов были необоснованными.

Кстати, сам автор повести «Аргонавты Вселенной» устами своей героини Гали сообщает:

Долгое время ученые предполагали, что облака на Венере образованы водяными парами, которые хорошо отражают солнечные лучи. Но потом взгляды на состав атмосферы Венеры резко разошлись. Многие ученые считали и считают, что в высоких слоях атмосферы этой планеты нет ни водяных паров, ни кислорода и что они содержат главным образом углекислоту. Другие ученые утверждают, что вместе с углекислотой в атмосфере Венеры есть и водяные пары. Но все сходились на одном, говоря, что на Венере очень много углекислоты[68].

Видимо, это было добавлено в более поздних изданиях книги.

7.27. За час вокруг Земли?

Во-первых, двигаться вокруг Земли по замкнутой орбите с такой скоростью невозможно. Она существенно выше первой космической скорости (7,9 км/с), необходимой для движения по круговой низкой околоземной орбите. Облет Земли по такой орбите занимает 1,5 часа. Все прочие орбиты требуют большего времени. Разумеется, речь идет о движении по инерции, с выключенными ракетными двигателями.

Скорость 11,5 км/с даже чуть больше второй космической (11,2 км/с) у поверхности Земли; она уводит космический корабль вдаль по параболической