— Конечно. Что вы хотите знать?
— Ох, ну… О каких расстояниях идет речь?
— Пожалуйста. — Фаулер берет чистый лист со стола. — Представьте, что этот клочок бумаги — наша звездная система с Солнцем в самом центре. Планеты и астероиды вращаются по своим орбитам в одной и той же плоскости, потому что образовались из газопылевого облака, которое, из-за сохранения момента импульса, представляло собой диск.
Лина неуверенно кивает.
— Извините, — продолжает Фаулер, — но к предстоящей миссии это не относится. Суть в том, что все планеты двигаются вокруг Солнца по определенным маршрутам или орбитам. В основном это круги, но не идеальные, конечно. Некоторые из них вытянуты более, чем другие. В то же время большинство комет вращается в другой плоскости, как, кстати, и Плутон.
Он держит листок бумаги в одной руке, а второй водит вокруг него в различных плоскостях.
— Представьте себе космос как своего рода ткань или лист бумаги, на котором лежат все планеты, луны, астероиды и другие космические объекты. — Он нажимает пальцем на листок. — Массивные объекты продавливают ткань и притягивают более мелкие к себе. Мы называем это эффектом гравитации.
В комнате раздается несколько сдавленных смешков.
— К примеру, возьмем нашу Луну. Мы считаем, что примерно через пятьдесят миллионов лет после формирования Солнечной системы планета вроде Марса столкнулась с Землей. Луна — это осколок, оставшийся после такого столкновения. У нашей планеты больше масса, диаметр составляет три целых и примерно две трети от лунного, и еще Земля в два раза плотнее. Все это вместе приводит к тому, что масса Земли больше в восемьдесят один раз. Маленькая масса Луны в первую очередь обусловливает низкую силу притяжения на ее поверхности.
Фаулер обращается к одному из ассистентов с просьбой подержать ему листок, после чего продолжает:
— Таким образом, все планеты вращаются вокруг Солнца, потому что это самый тяжелый объект нашей звездной системы. Вообще, 99,9 процента всей массы системы — это масса самого Солнца. Его диаметр больше земного в 109 раз — то есть около 864400 километров в поперечнике. Но вот чтобы удержать на месте Луну, нашей массы вполне достаточно. — Фаулер вдавливает второй палец в листок. — Луна находится в гравитационном колодце Земли и никуда в ближайшем времени не улетит. Взгляните на это таким образом, что притяжение каждой из планет Солнечной системы — это своего рода холм, на который должен взбираться объект, чтобы улететь отсюда.
Фаулер указывает на Григория, Мина и других космонавтов, инженеров и навигаторов:
— Когда мы говорим о расстояниях — а, как вы можете заметить, в розданных вам папках местоположение объекта Альфа указано во взаимосвязи с орбитами планет, — все здесь присутствующие держат в уме влияние гравитации на скорость и количество затраченной энергии, требуемой для ее достижения.
Он вдавливает палец сильнее.
— Поскольку Земля тяжелее и ее гравитация выше, требуется гораздо больше энергии для достижения первой космической скорости, чем, скажем, в случае с Луной. Мы снижаем объем необходимой энергии за счет низкой околоземной орбиты и, увеличивая скорость, используем эффект пращи для выхода из гравитационного колодца.
Фаулер сглатывает, чтобы перевести дух.
— Просто для примера — именно таким образом была бы организована экспедиция на Марс. Спланировав по времени запуск кораблей, мы бы стали преодолевать притяжение Земли поэтапно, как если бы — помните прежнюю ассоциацию? — взбирались на холм. Мы вырываемся из земной атмосферы и используем орбитальную скорость нашей планеты, чтобы запустить корабль-пращу к Марсу. Большую часть времени мы будем находиться под воздействием гравитации Земли, которая тянет нас назад, но мы используем ее, чтобы толкнуть нас вперед. Для такого маневра энергии нужно тем меньше, чем дальше мы находимся и чем слабее сила гравитации. В какой-то момент времени мы окажемся на вершине холма — точке, в которой действующее на нас земное притяжение будет равно марсианскому. Позади нас будет склон, ведущий к Земле, а впереди — такой же склон, но уже ведущий к Марсу. Когда эта точка будет пройдена, влияние марсианского притяжения значительно возрастет, и мы, если так можно выразиться, «покатимся вниз с горы» по направлению к нашей цели, соблюдая требования по расходу топлива и ускорению.
Фаулер оглядывает группу: Григорию и Мин явно скучно, Лина внимательно кивает.
— Навигаторы и инженеры понимают всю важность таких расчетов, потому что каждую минуту они должны помнить, с какой орбитальной скоростью они работают и каково гравитационное воздействие на корабль. На них оказывает большое влияние, уж если хотите, требуемая энергия.