Межпланетный океан


Прежде чем добраться до цели, нам придется очень долго плыть, плыть и плыть по просторам бесконечного безвоздушного пространства.

Капитан морского корабля должен считаться с морскими течениями. Межпланетный корабль находится во власти сил тяготения. Закон тяготения управляет движениями всех небесных тел: и звезд, и Солнца, и планет, и микроскопических пылинок, и нового, созданного людьми небесного тела — межпланетной ракеты. Мы только что выключили двигатель, а путь наш уже начерчен, проведен невидимым пунктиром в безбрежной пустоте.

В пространстве, где действуют силы тяготения одного крупного тела, другие небесные тела движутся по кругу, эллипсу, параболе или гиперболе. И наша ракета, покинув Землю, полетит по одной из этих линий. Но по какой именно — это зависит от набранной скорости.

Старт космических ракет.
Старт космических ракет.

Если эта скорость достаточно велика, ракета будет обращаться вокруг Земли по кругу. Если скорость еще увеличится — по эллипсу. При дальнейшем увеличении — по параболе. Если скорость ракеты будет возрастать, то ракета полетит по гиперболе.

Конечно, мы взяли только самый простой случай — два тела: Землю и ракету. Нужно учитывать еще влияние Солнца, Луны и больших планет. Все эти небесные тела будут искажать наши плавные кривые, вносить в них «возмущения».

Включив двигатель, мы можем изменить нашу трассу. Но мы бережем топливо и заинтересованы в том, чтобы включать двигатель как можно реже. Мы предпочитаем плыть по инерции, и нам приходится считаться с «течениями» межпланетного океана, в связи с которыми путь наш получится довольно сложным.

Разберем подробнее условия полета на Луну. Из бесчисленных возможных путей выберем самый экономный с точки зрения затраты горючего. Покинув Землю, мы развиваем начальную скорость — около 11 км/сек. Она несколько меньше скорости отрыва. Но ведь нам нужен полет не в бесконечность, а только полет на Луну.

Атомная космическая ракета в полете.
Атомная космическая ракета в полете.

Развив скорость 11 км/сек, ракета полетит по очень вытянутому эллипсу, большая ось которого будет несколько меньше расстояния от Земли до Луны. Чем дальше от Земли, тем медленнее будет двигаться ракета. Огромная ее скорость будет «съедена» в ближайших окрестностях Земли, там, где велика тормозящая сила притяжения. Со временем ракета будет лететь медленнее пули, потом медленнее самолета. На четвертые сутки ракета попадет в зону, где лунное притяжение сильнее земного. Отсюда с высоты около 40 000 км ракета начнет падать на Луну. Падая, она тоже будет двигаться по эллипсу, только по-другому. В результате мы опишем в пространстве кривую, похожую на вытянутый вопросительный знак.

На самом же деле трасса будет еще сложнее, потому что влияние Луны начнет сказываться с момента старта, а притяжение Земли будет тормозить ракету вплоть до посадки на Луну.

Кроме того, вмешается еще Солнце, да и сами мы внесем искажения, включая двигатель. Поэтому, прежде чем отправиться в путь, надо будет рассчитать его с помощью электронных машин, умеющих делать вычисления во много раз быстрее, чем люди.