Теперь — что делать, долетев до Марса?
Наша ракета подлетает к орбите Марса медленно. Ведь это самая верхушка её орбиты. Её называют — «афелий». Скорость ракеты здесь всего 21 километр в секунду. А Марс движется по своей орбите со своей круговой скоростью. Для его орбиты это 24 километра в секунду.
Марс обгонит ракету. А с ракеты будет казаться, что она проплыла мимо неподвижного Марса. Поэтому такая встреча называется «облёт Марса».
Может быть другая задача — совершить на Марс жёсткую посадку. Или, попросту, — дать ракете врезаться в Марс. Тогда надо так целить ракету, чтобы она точно пришла на орбиту Марса и оказалась на его пути, немного впереди. Марс догонит ракету и налетит на неё со скоростью 3 километра в секунду.
Ну, а если нужно совершить мягкую посадку? Тогда, перед тем как Марс налетит на ракету, нужно повернуть её кормой к Марсу и включить двигатели. Ракета начнёт ускорять свой полёт. Начнёт как бы пытаться удрать от Марса, который её догоняет. И когда Марс её всё же догонит, удара уже не будет. Ракета мягко коснётся Марса, плавно опустится на его поверхность. Как опустилась на Луну станция «Луна-9». Ничто в ней не поломается. Всё будет цело.
Если на Марсе окажется достаточно густая атмосфера, то можно будет для мягкой посадки использовать и парашюты. Это сэкономило бы топливо.
Можно, наконец, сделать ракету спутником Марса. Покружившись вокруг него, она притормозит двигателем свой полёт и мягко сядет на планету.
Итак, долететь до Марса можно.
Но всё же очень трудно.
ЛЕТЕТЬ К МАРСУ ТРУДНО
Почему, собственно, трудно? Взлететь, разогнаться, выйти на орбиту — и спи себе спокойно полгода. Орбита — как надёжные рельсы. Если уж стал на них — докатишься до цели по расписанию.
А вы пробовали стать на эти «рельсы», нет? Не так-то это легко. Вывести ракету точно на заданную орбиту очень трудно.
Представим себе — мы взлетели. Прошли сквозь воздух. Вышли в космос.
Под нами — земной шар. Кругом — чёрное небо, усыпанное звёздами. Среди них одна — яркая, красноватая, хорошо знакомая нам. Это Марс.
Что мы должны теперь делать? Повернуть ракету носом к этой планете? Разгоняться, нацелившись прямо на неё?
Ничего не получится. Мы же знаем, что в космосе не летают по прямым линиям. Летают по орбитам. А они все кривые. Да и Марс за время полёта уйдёт совсем в другую часть неба.
Надо так рассчитать, чтобы ракета и планета, описав в космосе гигантские дуги, сошлись через полгода в одной точке.
Такой расчёт — невероятно сложная задача. Но учёные научились её решать. Они долго считают на электронно-счётной машине. А потом прямо говорят инженерам — будете разгонять ракету, цельте её вон в ту точку неба. Там пустое место, это неважно. Двигаясь по орбите, ракета потом сама незаметно и постепенно повернёт и придёт куда нужно. Но она это сделает только в том случае, если послать её в путь с заданной скоростью. Пойдёт чуть быстрее — будет поворачивать слишком полого, промажет. Пойдёт чуть медленнее — завернёт круче, чем нужно, тоже промажет.
И в скорости и в направлении нужна невероятная точность. Ошибёшься на самую крошечку, ракета начнёт отклоняться от намеченного пути. Сперва еле заметно, потом всё больше. А когда придёт в район цели, окажется, что все труды пропали даром.
Вот пример. Надо разогнать ракету к Марсу, скажем, до скорости 12 000 метров в секунду. 12 001 уже не годится. Этот один лишний метр скорости приведёт к тому, что ракета пройдёт в стороне от цели на расстоянии 60 000 километров! Если ошиблись на пять метров, промах будет почти как расстояние от Земли до Луны. А разве трудно ошибиться на 5 метров при скорости в 12 000 метров? Ошибёшься и не заметишь.
Такая же точность нужна и в прицеливании. Пока в дальние космические рейсы ракета летает без человека. Она взлетает всегда вертикально вверх. Где-то там, в космосе, она должна сама повернуть и нацелиться в намеченное «пустое место» на небе.
Если бы даже в этой точке неба и была какая-нибудь звёздочка, как ракета отличила бы её среди тысяч других? Человек и тот запутался бы. Приходится поэтому делать так.
Заранее высчитывают, куда и на сколько должна ракета повернуть в космосе.
На ракете ставят приборчик, который может, «не выглядывая наружу», чувствовать повороты ракеты. Подобно тому, как пассажир наглухо закрытого автомобиля чувствует, когда и на сколько тот повернул. В хвосте ракеты ставят небольшие рулевые двигатели, направленные в разные стороны. Приборчик, когда нужно, включает их, и они, нажимая на хвост с боков, постепенно поворачивают летящую ракету.