Чтобы объяснить принцип их действия, придется сделать небольшое отступление.
Энергия солнечных лучей на значительной высоте почти в десять раз больше, чем на уровне моря. До поверхности Земли энергия Солнца доходит значительно ослабленной, во-первых, из-за того, что она отражается обратно в мировое пространство, во-вторых, из-за той работы, которую приходится проделать солнечному лучу на своем пути сквозь атмосферу. Работа эта огромна. Например, ультрафиолетовые лучи на большой высоте превращают почти все газы в атомарное состояние, диссоциируют их. Это значит, что под влиянием ультрафиолетовой части спектра молекулы газов, например, кислорода, распадаются на атомы. Такой диссоциированный газ таит в себе энергию, равную той, которую потратило Солнце, чтобы привести его в атомарное состояние. Образно говоря, газ представляет собой как бы природный аккумулятор, хранящий в себе энергию Солнца. Вот эту-то энергию и будут использовать для разгона ракеты прямоточные атомарные реактивные двигатели.
Каждый килограмм кислорода, соединившегося в молекулы из атомарного состояния, выделяет около 3700 больших калорий тепла. Так как примерно одна пятая часть воздуха - это кислород, то весь воздух, если произойдет быстрое превращение его атомарного кислорода в молекулярный, нагреется до 3 000°С. Однако, в природе такое превращение происходит медленно. После того, как заходит Солнце, небо над неосвещенной частью Земли светится слабо, но почти всю ночь. Этот медленный процесс воссоединения в молекулы можно значительно ускорить, если ввести в атомарный газ различные катализаторы. Для этой цели можно, например, использовать различные соединения азота - окись или двуокись, а еще лучше азотистый ангидрид. Эта синяя жидкость хороша как катализатор тем, что она затвердевает при температуре минус 101°С, а при температуре минус 2°С начинает разлагаться на окись азота и двуокись азота.
Катализатор сам не участвует в процессе, и долей грамма его достаточно, чтобы атомарный кислород во всех двенадцати ПАРДах соединился в молекулы. Это очень важно, так как для разгона нужны совсем небольшие количества катализатора. Межпланетный перелет до сих пор не был осуществлен только потому, что для разгона ракеты нужны были громадные запасы топлива, в сотни раз превышающие вес самой ракеты. Теперь таких больших запасов топлива не нужно: примерно семисот килограммов катализатора хватит и на разгон ракеты, и на ее торможение.
Как же будут работать ПАРДы?
Когда ракета будет мчаться в ионосфере параллельно поверхности Земли со скоростью 2,5-3 километра в секунду, воздух будет скапливаться перед ней и уплотняться. Потом он пройдет сквозь двигатели, где произойдет соединение атомарного кислорода в молекулярный с выделением тепла.
Двигатели дадут ракете ускорение в 25 метров в секунду. Это означает, что уже через шесть минут после включения ПАРДов ракета приобретет скорость в 11,6 километра в секунду, передвигаясь в верхних, наиболее разреженных слоях атмосферы. Когда ракета получит такое ускорение, специальный автомат повернет рули, и она вылетит за пределы атмосферы; направится к Луне, облетит вокруг нее и вернется обратно на Землю.
После этого краткого сообщения мы буквально засыпали вопросами нашего немногословного рассказчика. Кто полетит? Когда полетит? Как вернутся астронавты на Землю?
- В полет вокруг Луны, - ответил инженер, - отправятся три астронавта. Один из них - командир звездолета, второй - астроном-физик, третий - помощник водителя корабля, он же радист. Для полета на Луну день взлета не имеет решающего значения. Но взлетать лучше всего вечером, когда содержание атомарного кислорода в верхних слоях атмосферы наибольшее. По этой же причине взлет назначен на день Нового года, так как в эти дни Земля находится ближе всего к Солнцу и получает наибольшее количество ультрафиолетовых лучей. В это время Земля встречается с четырьмя потоками астероидов, из которых наиболее известны Квадрантиды и Урсиды. Эти потоки налетают на Землю из созвездий Дракона, Стрельца, Малой Медведицы и Паруса. Однако астрономы нашли такой путь ракеты, при котором она минует эти потоки.
Вокруг Луны полетят обе ступени ракеты. Вторая из них вместе с рулями будет сброшена на Землю только при посадке.
Произойдет посадка так. Влетев в атмосферу Земли, ракета встретится с разреженными слоями воздуха, содержащими атомарный кислород. Центральное тело ПАРДов закроет отверстие между двумя воронками, и катализатор будет впрыскиваться в переднюю из них. Тогда сила взрывов будет направлена вперед. Ракета будет снижаться по спирали, то есть обращаясь вокруг Земли с запада на восток, и спускаясь постепенно все ниже. В промежутки между взрывами атомарного кислорода ПАРДы будут гасить скорость простым сопротивлением о воздух.