В качестве топлива для ракеты Циолковский считал возможным употребить бензин или нефть — вещества сравнительно недорогие, дающие газообразные продукты горения, которые вырываются из сопла с довольно значительной скоростью. Необходимый для горения (и дыхания) кислород берется в сжиженном виде[27]. Предпочтение, оказываемое жидкостям перед сильно сжатыми газами, вполне понятно. Сжатые газы необходимо было бы хранить в герметических толстостенных резервуарах, масса которых во много раз превышает массу их содержимого; запасать кислород в таком виде значило бы обременять ракету мертвым грузом. Сжиженный же газ оказывает на стенки сосуда сравнительно ничтожное давление (если хранить его, как обычно и делают, в открытом резервуаре). Низкая температура жидкого кислорода, около минус 180° Ц, может быть использована для охлаждения накаляющихся частей взрывной трубы.
Одна из ответственных частей ракеты — взрывная труба, или «сопло». В космической ракете Циолковского она должна иметь около 10 метров в длину. Горючие жидкости накачиваются в ее узкую часть мотором аэропланного типа. Температура в начале трубы доходит до 3000° Ц, но постепенно падает, по мере приближения к открытому концу.
Может показаться странным, что космическая ракета, предназначенная для движения в пустоте мирового пространства, будет снабжена рулями: горизонтальным рулем высоты, отвесным рулем направления и рулем боковой устойчивости. Но не следует упускать из виду, во-первых, того, что ракете при спуске на Землю придется планировать в атмосфере подобно аэроплану. Во-вторых, рули понадобятся и вне атмосферы, в пустоте, для управления ракетой: быстрый поток вытекающих из трубы газов, встречая руль, уклоняется в сторону, вызывая тем самым поворот ракеты. Поэтому рули помещаются непосредственно у выходного отверстия взрывной трубы.
Осуществление межпланетных путешествий могло бы значительно упроститься, если бы было реализовано одно предложение Циолковского, по смелости и оригинальности не имеющее себе равного в истории технических замыслов.
Мы имеем в виду его идею создать искусственный спутник Земли, маленькую новую луну. Проект не так фантастичен, как представляется с первого взгляда; зарубежные работники проблемы звездоплавания позже Циолковского и по-видимому вполне независимо от него пришли к той же мысли и подробно разработали проект «внеземной станции», как часто называют искусственный спутник земного шара.
Эфирное поселение вблизи Земли, по мысли Циолковского, должно быть устроено за пределами атмосферы на расстоянии одной-двух тысяч километров от земной поверхности. Оно не будет висеть неподвижно: сила тяжести немедленно заставила бы его обрушиться на Землю. Устойчиво оставаться на высоте небесное тело может лишь при том условии, если будет быстро кружиться около земного шара, замыкая круг менее чем в два часа. Небесный островок, стремительно обегающий Землю, будет состоять, конечно, не из горных пород, как естественное космическое тело; подобно прочим созданиям техники, это — конструкция металлическая. Составится она из материала многих ракет, последовательно пущенных в круговой полет около Земли и собранных в одно целое. Напомним, что поддерживать подобное кружение непрерывным расходованием энергии не придется: искусственная луна будет обращаться вокруг Земли, как и естественная, по законам Кеплера и Ньютона, не требуя энергии на свое движение.
Располагая подобной внеземной станцией, звездоплаватели будущего значительно облегчат себе задачу отправления в межпланетное путешествие. Дело сведется лишь к достижению этого небесного островка; отделиться же от него, чтобы направиться в дальнейшее космическое странствование, будет уже сравнительно легко, так как масса искусственной луны ничтожна и, чтобы преодолеть ее притяжение, потребуется весьма немного энергии.
27
Желающие познакомиться с современным состоянием вопроса о горючем для ракет найдут исчерпывающее изложение предмета в исследовании В. П. Глушко «Жидкое топливо для реактивных двигателей», М., 1936.