Мировое пространство, в котором будет совершать свой полет межпланетный корабль, хоть и не имеет воздуха, однако вовсе не «пусто». В нем действительно мало вещества. Однако это пространство очень богато энергией: оно пронизывается мощным излучением различного рода.

Как будет сказываться это излучение на здоровье астронавтов? Защитят ли их от действия излучения, если оно окажется вредным, стенки межпланетного корабля? Вряд ли можно пускаться в межпланетный полет, не имея точного ответа на эти вопросы, не будучи уверенным, что излучение, пронизывающее мировое пространство, не окажется смертельным или даже просто вредным для пассажиров межпланетного корабля.

Живя на Земле, мы не знаем в точности того, что собой представляет излучение, пронизывающее мировое пространство. Благодаря фильтрующему действию земной атмосферы мы можем на поверхности Земли улавливать лишь слабые отзвуки тех мощных процессов, которые происходят в верхних слоях атмосферы под действием врывающихся в нее из мирового пространства лучей. Земной поверхности достигает лишь незначительная часть первоначального излучения. Однако наука сумела, используя для этого тончайшие приборы, поднимаемые па большие высоты с помощью воздушных шаров-зондов и высотных ракет, разгадать эту загадку природы. Благодаря этим успехам науки мы теперь довольно точно представляем себе характер излучения, пронизывающего мировое пространство, хотя, конечно, в дальнейшем могут быть обнаружены пока еще неизвестные виды этого излучения.

Некоторые виды излучения оказывают вредное действие на человеческий организм, а при больших дозах могут оказаться и смертельно опасными. Следовательно, вопрос, поставленный в начале этой главы, вовсе не является праздным. Пассажиры межпланетного корабля должны быть защищены от вредного действия разных видов космического излучения. Вряд ли можно считать успешным такой межпланетный полет, когда корабль доставит к цели лишь бренные останки путешественников, убитых в пути смертоносными лучами.

Из всех видов излучения, пронизывающего околосолнечное пространство и известных сейчас науке, опасными для человека являются ультрафиолетовое излучение Солнца, его же рентгеновское и так называемое гамма-излучение. Так же опасны уже упоминавшиеся выше космические лучи, представляющие собой, собственно говоря, не лучи, а поток испускаемых какими-то, пока еще точно не установленными, источниками электрически заряженных частиц.

Электрически заряженные частицы испускает и Солнце; эти частицы вызывают северные сияния.

Не ослабленное атмосферой ультрафиолетовое излучение может вызвать сильные ожоги кожи*. Однако оболочка межпланетного корабля и стекла иллюминаторов пассажирской кабины будут, очевидно, полностью защищать астронавтов от вредного действия этого излучения.
 

Рентгеновские лучи и гамма-лучи оказывают на человека вредное действие, принципиально одинаковое по характеру с действием жестких ультрафиолетовых лучей, с той только разницей, что эти лучи проникают вглубь человеческого организма и поражают его внутренние органы. Они ионизируют молекулы веществ, из которых состоят клетки организма, превращая их таким образом в электрически заряженные частицы. Вследствие этого клетки живой ткани в организме, подвергнувшиеся такому облучению, погибают или их деятельность нарушается. Если доза поглощенного излучения велика, то организму может быть причинен значительный вред — может возникнуть злокачественное заболевание крови, связанное с изменением числа и состава белых кровяных шариков, нарушиться деятельность костного мозга и проч. Однако можно полагать, что интенсивность испускаемого Солнцем рентгеновского и гамма-излучения меньше опасного для человека предела, хотя исчерпывающими данными по этому вопросу наука пока не располагает. Все же, учитывая защитное действие оболочки межпланетного корабля, можно надеяться, что это излучение не будет представлять собой большой опасности для межпланетных путешественников.

Сложнее обстоит дело с космическим излучением. Частицы, из которых состоят эти «лучи», мчатся с огромной скоростью и обладают энергией, в миллионы раз превышающей энергию всех остальных известных науке частиц. В особенности это относится к недавно открытым тяжелым частицам, которые входят в так называемую первичную составляющую космических лучей наряду с основными для нее легкими частицами — протонами, то-есть ядрами атомов водорода. Тяжелые частицы — это более сложные ядра, начиная с гелия и кончая индием и даже еще более тяжелыми; они имеют массу, от 4 до 60 раз превышающую массу протона.

Действие космических лучей на человеческий организм во многом сходно с действием радиоактивного излучения, но космические частицы производят в человеческом организме гораздо большие разрушения.

Кроме того, серьезным может оказаться «пулевое» воздействие тяжелых первичных частиц на ткани организма в связи с огромной скоростью, которой эти частицы обладают. Однако сравнительно малая плотность космического излучения позволяет надеяться, что и оно не представит серьезной опасности.

Достоверных знаний о влиянии космических частиц, в особенности тяжелых, обладающих высокой энергией, на здоровье человека мы в настоящее время не имеем. Между тем эти проблемы возникают уже сейчас в авиации в связи с увеличением потолка современных самолетов.

Для исследования физиологического влияния космических частиц необходимы высотные полеты, возможные только с помощью ракет. Уже проводились опыты с заключенными в высотных ракетах различными насекомыми, например мотыльками. В ионосферу летали попугаи, мыши и даже обезьянка, но это, естественно, только робкое начало.

В дальнейшем предстоят аналогичные полеты с различными животными и наконец с человеком.

Межпланетный корабль, мчащийся с большой скоростью в мировом пространстве, будет встречать на своем пути не только лучи и потоки невидимых элементарных частиц вещества. Мировое пространство будет расстреливать наш корабль в упор, прямой наводкой, артиллерией самых различных калибров. И каждый снаряд, поразивший корабль, может оказаться для него роковым.

Что же это за снаряды, грозящие гибелью межпланетному кораблю? Это метеорные тела, небесные камни, во всех направлениях бороздящие околосолнечное пространство. Эти «блуждающие снаряды» представляют собой одну из наибольших опасностей межпланетного полета.

Среди метеорных тел есть и ничтожные пылинки и громадные обломки крупных небесных тел — целые горы, несущиеся в мировом пространстве обычно в окружении свиты из более мелких тел. Есть изолированные метеорные тела, которые, возможно, сродни астероидам (о них шла речь выше), а есть и целые потоки, рои этих тел, мчащиеся по эллиптическим орбитам вокруг Солнца и являющиеся, очевидно, останками комет. Родиной абсолютного большинства метеорных тел является солнечная система, но некоторые из них рождены где-то в других звездных мирах.
 

Метеорный рой.

Есть метеорные тела, движущиеся относительно Земли со сравнительно небольшими скоростями, а есть и такие, относительная скорость которых достигает 200 километров в секунду. Большая часть метеоритов — каменные, состоящие в основном из силикатов, то-есть соединений кислорода с кремнием, и на четверть — из железа. Остальная часть — около одной десятой — железные метеориты, состоящие примерно на 90 процентов из железа и на 9 процентов из никеля.

В последнее время высказывается предположение, что значительная часть всех метеорных тел состоит из льда — замерзших газов различного рода.

В свое время мир был потрясен катастрофой, последовавшей в результате происшедшего в тумане столкновения океанского парохода «Титаник» с плавающей ледяной горой — айсбергом. Но каким игрушечным кажется это столкновение по сравнению с возможной встречей межпланетного корабля с горой, с ужасающей скоростью мчащейся во тьме мирового пространства! После такой встречи от корабля не останется ни малейших следов, и его придется занести в списки пропавших без вести судов межпланетного флота.

Понятно, почему эта проблема столкновения корабля с метеорными телами привлекает к себе такое внимание астронавтики, — ведь она может оказаться роковой для самой возможности осуществления межпланетного полета. По существу, эта проблема сводится к двум самостоятельным вопросам. Во-первых, важно знать, какова вероятность столкновения межпланетного корабля с метеорными телами различного рода, то-есть имеющими различные размеры, состав и скорость полета; во-вторых, нужно знать и то, к каким результатам может привести столкновение корабля с метеорным телом данного вида.

Насколько же реальна угроза столкновения межпланетного корабля с метеорным телом?

Судя по тому поистине колоссальному количеству метеорных тел, которые непрерывно врываются в земную атмосферу, создавая замечательную картину метеора — «падающей звезды», мировое пространство кишмя кишит метеорными телами.

Действительно, в земную атмосферу ежедневно врывается, как показали наблюдения, не менее нескольких десятков миллионов различного рода метеорных тел, а по некоторым данным, даже миллиарды этих космических снарядов, общей массой до 10—20 тонн. Поэтому часто высказывалось предположение, что пробиться через эту «огневую завесу» практически невозможно.

Однако такое пессимистическое заключение было бы по меньшей мере слишком поспешным.

Прежде всего, конечно, существует огромная разница между Землей, имеющей диаметр около 13 тысяч километров и мощное поле тяготения, и межпланетным кораблем длиной всего в несколько десятков метров и не имеющим собственного поля тяготения.

Кроме того, подавляющая часть всех метеорных тел, врывающихся в земную атмосферу, имеет столь ничтожные размеры, что столкновение с ними не представит для межпланетного корабля никакой опасности, и им можно поэтому пренебречь.

Чтобы попытаться определить путем теоретического расчета вероятность столкновения межпланетного корабля с метеорным телом, нужно знать плотность этих тел в околосолнечном пространстве, то-есть общее их число, проходящее через пространство данного объема в единицу времени, и направление их полета. Единственным способом получить ответ на эти вопросы в настоящее время являются наблюдения за метеорными телами, падающими на Землю. Земной поверхности достигают лишь очень редкие, самые крупные метеорные тела. К числу наиболее крупных принадлежит, например, знаменитый Сихотэ-Алиньский метеорит (1947 год) или не менее знаменитый Тунгусский метеорит, упавший в 1908 году на реке Подка-менной Тунгуске в Якутии и заставивший воспламениться фантазию писателей, не замедливших принять это небесное тело за взорвавшийся атомный корабль каких-нибудь марсиан или жителей Венеры**.
 

Подобные метеориты так редки, что о них не стоит и говорить.

Большинство метеорных тел земной поверхности не достигает, они сгорают в атмосфере, образуя яркий светящийся след метеора — «падающей звезды»***. Этот след позволяет установить примерное число метеоров, падающих на Землю по ночам, и таким образом хотя бы очень приблизительно определить общее число метеоров, падающих за сутки.
 

В последнее время наряду с таким методом наблюдений появился еще один чрезвычайно ценный метод, позволяющий регистрировать падение гораздо более мелких метеорных тел, не улавливаемых при наблюдении в телескоп, и, кроме того, с равным успехом пригодный для наблюдений как ночью, так и днем. Этот метод основан на использовании радиолокационных станций.

Кинетическая энергия метеорного тела, с огромной скоростью врывающегося в земную атмосферу и сгорающего в ней, преобразуется в тепловую энергию, которая раскаляет «воздушную подушку», движущуюся перед метеором. Она также преобразуется в световую энергию, что и позволяет видеть метеор, и в энергию ионизации молекул воздуха, расположенных вблизи падающего метеора.

Распределение этих видов энергии примерно таково, что тепловая энергия в 100 раз превышает световую, а эта последняя — в 100 раз превышает энергию ионизации, то-есть только 1 процент всей кинетической энергии переходит в световую, и 0,01 процента — в энергию ионизации, вся же остальная энергия переходит в тепло.

Тем не менее столб ионизированного воздуха, который образуется в атмосфере после пролета метеора, имеет в длину несколько километров и является тем несомненным признаком, по которому радиолокационная станция не только устанавливает сам факт пролета метеора, но и определяет его примерную величину. Радиолуч, посылаемый в небо, наталкивается на этот столб наэлектризованного воздуха и отражается от него, как от препятствия. Отраженный луч улавливается в качестве радиоэха приемной частью установки, что позволяет судить о высоте пролета метеора и его величине.

По имеющимся данным наблюдений, общее число метеорных частиц, с которыми грозит столкновение межпланетному кораблю, может быть оценено исходя из того, что на Землю в сутки падает примерно 100 миллионов таких частиц. При этом во внимание принимаются лишь частицы с массой не меньше 1 миллиграмма. Даже и такая ничтожно малая частица, по размерам не превышающая пылинки, если она имеет скорость в десятки километров в секунду, представляет собой смертельную опасность для человека, так как она произведет на него такое же действие, как и выстрел в упор из пистолета крупного калибра****.
 

Зная общую плотность метеорных тел и допуская, что во все стороны мчится одно и то же их количество, можно определить время, которое пройдет между двумя последовательными столкновениями межпланетного корабля с метеорным телом.

Такой расчет показывает, что столкновение межпланетного корабля с метеорным телом, которое может пробить его оболочку, будет происходить не чаще одного раза в десятки лет. Попадание молнии в человека является гораздо более вероятным событием у нас на Земле.

Правда, в каждом полете корабль будет обязательно сталкиваться, и по многу раз, с микроскопическими метеорными телами, имеющими диаметр меньше 0,01 миллиметра, но такие столкновения только поцарапают и сделают матовой первоначально блестящую поверхность корабля.

Следует подчеркнуть, что когда корабль попадет в метеорный рой, вероятность столкновения резко увеличится, и вместо одного опасного столкновения в десятки лет оно может происходить примерно один раз в несколько месяцев.

Поэтому метеорных потоков, конечно, надо будет избегать, хотя и они не будут очень опасными для кораблей, совершающих полет на Луну, если учесть, что такой полет будет длиться не более 100 часов.

Второй важнейший вопрос в проблеме столкновения межпланетного корабля с метеорным телом связан с тем, какое разрушение будет причинено кораблю таким столкновением. Ведь как ни редки возможные столкновения корабля с достаточно крупным метеорным телом, в соответствии с приведенными выше расчетами, основанными на теории вероятности, но они все-таки возможны.

Экипаж корабля, столкнувшегося с метеорным телом, вряд ли в последнюю секунду своей жизни найдет утешение в том, что это исключительно редкий случай.

Конечно, надо предусмотреть и редкую возможность столкновения, чтобы сделать межпланетный полет максимально безопасным и в этом отношении.

К сожалению, достоверными данными о разрушениях, причиняемых снарядами, мчащимися со скоростями до 100 и более километров в секунду наука в настоящее время не располагает. Артиллерия имеет дело со снарядами, скорость которых не превышает обычно 1,5 километра в секунду.

Можно лишь предполагать, что основные разрушения, вызываемые столкновением корабля с метеорным телом, будут связаны со взрывным испарением самого метеорного тела и некоторой части оболочки корабля. Ведь уже при скорости 4—5 километров в секунду твердое тело становится подобным сильно сжатому газу — при столкновении оно взрывается. Именно этим объясняется, очевидно, то обстоятельство, что на месте падения Тунгусского метеорита не удалось обнаружить ни малейшего его кусочка — он испарился!

Некоторые проведенные расчеты показали, что глубина проникновения метеорного тела в оболочку межпланетного корабля будет примерно пропорциональна диаметру этого тела. В самом легком случае, когда оболочка корабля изготовлена из стали, а метеорит каменный, он проникает в оболочку на глубину, примерно в 3 раза превышающую его диаметр. В самом тяжелом случае, когда оболочка сделана из дюраля, а метеорит железный, глубина проникновения составит примерно 16 диаметров. Это позволяет подсчитать, зная материал, из которого изготовлена оболочка, ее толщину, а также вероятность столкновения корабля с метеорным телом, как часто можно ожидать пробоя оболочки при таком столкновении.

Оказывается, судя по этим приближенным расчетам, пробой стальной оболочки корабля толщиной в 1 миллиметр будет происходить примерно 1 раз за несколько месяцев полета. Конечно, не всякое такое столкновение приведет к катастрофе — образовавшуюся пробоину можно закрыть пластырем; можно также сделать стенки пассажирской кабины протектированными, как это делается с топливными баками самолетов и, в последнее время, даже с самолетными и автомобильными шинами. В этом случае слой специального вещества, нанесенного на внутреннюю поверхность стенки, сам затянет пробоину.

Опасность пробоя оболочки корабля можно значительно уменьшить, если снабдить его специальным противометеорным защитным экраном. Такой защитный экран, изготовленный из листового дюраля толщиной в 1 миллиметр, в виде оболочки, облегающей корабль с зазором 20—30 миллиметров, уменьшит вероятность пробоя оболочки корабля с 1 раза за несколько месяцев до 1 раза за десятки лет, так как большая часть всех метеорных тел будет испаряться при столкновении с экраном.

Таким образом, угроза столкновения с метеорным телом не может оказаться препятствием для совершения межпланетного полета. И все же межпланетный корабль должен быть полностью избавлен от риска даже случайного столкновения, грозящего ему гибелью. Этого можно добиться с помощью радиолокационной установки на корабле. Радиолуч, посылаемый такой установкой, будет непрерывно «прощупывать» все пространство вокруг корабля на сотни тысяч километров. Если луч обнаружит метеорит*****, то на экране у командира корабля вспыхнет предупреждающий сигнал. Включенные командиром или автоматом устройства определят скорость и направление полета опасного соседа корабля в мировом пространстве, произведут необходимые вычисления и, если имеется угроза столкновения, укажут необходимое изменение курса корабля. Двигатель корабля будет включен на мгновение, и этого будет достаточно, чтобы избежать трагического столкновения. Возможно, что вместо включения двигателя корабля можно будет воспользоваться лучистой «пушкой», посылающей с корабля навстречу метеориту мощный пучок электрически заряженных молекул — ионов какого-либо вещества — или же коротковолновых радиолучей. Сила реакции этих лучей немного отклонит корабль, немного — метеорит, и в результате их ранее пересекавшиеся траектории теперь разойдутся. Пассажиры межпланетного корабля смогут при удаче лишь на мгновение увидеть метеорит, когда он, освещенный мощным прожектором корабля, с огромной скоростью проскользнет мимо иллюминаторов пассажирской кабины, как бы беззвучно напоминая о только что миновавшей страшной опасности.