Путешествия в космос - Васильев Михаил - Страница 22

Обезопасить пассажиров космического корабля от вредного действия ультрафиолетовых лучей будет не очень трудно: ведь материалов, не пропускающих эти лучи, очень много. В частности, обыкновенное оконное стекло для них почти непрозрачно. Поэтому лампы — излучатели ультрафиолетовых лучей, которые широко применяются в медицине, сельском хозяйстве и в промышленности, делаются не из стекла, а из кварца.

Значительно сложнее будет защититься от действия космических лучей. Однако влияние их на живые организмы и на различные материалы практически почти не изучено. Это — задача ближайшего будущего.

А каково будет общее влияние всего потока солнечной радиации? Не произойдет ли с космическим кораблем во время его полета нечто подобное тому, что произошло с Икаром, подлетевшим слишком близко к Солнцу, — не раскалят ли лучи Солнца космический корабль, как жестяную коробку с консервами, брошенную в костер? Не случится ли обратное: холод мирового пространства проникнет сквозь стенки корабля и морозным дыханием своим убьет в нем все живое?

На этот вопрос можно ответить сразу: пассажиры космического корабля смогут в широких пределах обеспечить у себя в помещениях именно ту температуру, которая им больше всего понравится. И заботы об обогреве корабля возьмет на себя как раз наше Солнце. Обогревает же оно нашу Землю — гигантский космический корабль, построенный самой природой.

Положите на солнце блестящую отполированную или покрытую тонким слоем хрома или никеля металлическую пластинку и рядом такую же металлическую, но покрытую черной матовой краской. Через 5 минут потрогайте поверхности пластинок: блестящая будет попрежнему холодной, а покрытая черной краской заметно нагреется лучами Солнца. Блестящая пластинка отражала бóльшую часть падающих на нее лучей и поэтому не согрелась. Черная матовая, наоборот, бóльшую, часть лучей поглощала, и пластинка согрелась.

Если бы мы могли изготовить абсолютно черный шарик, то есть такой, который поглощал бы все падающие на него лучи, поместили этот шарик в космическом пространстве где-то рядом с Землей и придали ему быстрое вращение вокруг оси, его температура была бы равна 3° тепла. Абсолютно черный цилиндр с длиной, равной пяти радиусам, расположенный боковой поверхностью к солнечным лучам, на орбите Земли имел бы температуру свыше 12°.

При приближении к Солнцу температура этих тел быстро увеличивалась бы. На орбите Венеры шарик нагрелся бы до 52°, цилиндр — до 64°, на орбите Меркурия температура их достигла бы соответственно 171° и 187°. Зато на орбите Марса их температуры упали бы до минус 49° и минус 41°. Но это же трескучий мороз! Как жить и работать при такой температуре в космическом пространстве?! Солнце явно не справляется со своей обязанностью обогревать космических путешественников.

…Вот величественно движется в космическом пространстве гигантский корабль, взявший курс с Земли к далекому Плутону — в царство льда, мрака и холода.

Почти в 40 раз дальше нашей Земли расположен он от Солнца и в 1600 раз меньше тепла получает от него на единицу своей площади. Уже на Уране, находящемся в два раза ближе Плутона к Солнцу, температура на освещенной стороне падает до минус 183°. На поверхности Плутона можно ожидать температур ниже минус 210°. Там путешественников могут встретить скалы и горы из твердой углекислоты, реки из жидкого азота и кислорода, стремительно бегущие по глубоким руслам, прорытым в этих скалах, небесно-голубого цвета кислородно-азотные облака, плывущие в водородно-гелиевой атмосфере.

Но, по всей вероятности, на Плутоне нет этих сжижающихся только при очень низких температурах газов в таких количествах, чтобы они могли образовать атмосферу. По всей вероятности, Плутон — это мертвая холодная планета, поверхность которой покрыта толстым слоем кислородно-азотного льда. В прозрачных ледяных глыбах и скалах, дробясь, отражается подобное крупной звезде Солнце, бессильное на таком расстоянии растопить эти вечные льды.

Космический корабль несется к крайним границам нашей солнечной системы со скоростью, значительно превосходящей освобождающую скорость. Свыше 100 километров в секунду пролетает он в пространстве. Но и при такой скорости перелет на Плутон займет свыше 2 лет…

В конструкции корабля все тщательно продумано для того, чтобы обеспечить экипажу сносные температурные условия. Корпус корабля покрыт черной матовой краской, рассчитанной на то, чтобы поглощать большую часть солнечных лучей.

Он оборудован внутри мощной теплоизоляцией, которая может быть снята со стороны, обращенной к Солнцу и обогреваемой его лучами, и, наоборот, усилена на теневой стороне корабля, излучающей его тепло в космическое пространство. В начале пути капитан корабля держал корабль обращенным к нашему светилу торцевой частью, но по мере удаления от Солнца он поворачивает его боком, все большую поверхность подвергая действию солнечных лучей. Но, наконец, за орбитой Марса и этого становится недостаточно. Температура внутри корабля снижается ниже допустимой. Можно, конечно, осуществлять внутренний обогрев корабля топливом, взятым с Земли. Мощная теплоизоляция позволит обойтись сравнительно небольшим расходом этого топлива. Но слишком драгоценная вещь каждый килограмм топлива здесь, в космических пространствах, на расстоянии миллионов и миллиардов километров от Земли. Оно еще может пригодиться для работы двигателей при посадке или в случае, если надо будет уйти от какого-нибудь слишком приблизившегося астероида, влияние притяжения которого может изменить траекторию корабля. Топливо безусловно надо беречь..

Командир корабля отдает распоряжение, и рядом с кораблем в пространстве появляются огромные, обращенные к Солнцу плоскости. С одной стороны — с той, которой они обращены к Солнцу, — эти плоскости покрашены той же матовой густочерной краской, что и весь корабль, — Другая их сторона сверкает полированным металлом. Одна сторона этих гигантских парусов обогревается Солнцем, другая охлаждается морозом космического пространства. Разница температур на них превосходит 300–150° — в зависимости от расстояния от Солнца.

Эта разность температур и используется для получения электрической энергии с помощью термоэлементов.

Ученые заметили, что если взять две проволочки из разных металлов и спаять их концы, а затем один из спаев охлаждать, а другой нагревать, то есть создать между спаями разность температур, то по проволочкам пойдет ток.

Это явление уже давно применяется для точного измерения температур. Сравнительно недавно оно нашло и другое практическое применение. Наша промышленность начала выпускать красивые металлические абажуры для керосиновых ламп. В этих абажурах заключены сотни крохотных термоэлементиков, вырабатывающих электрический ток благодаря разнице температур газов горения лампы и окружающего воздуха.

Этот ток невелик, но он уже может использоваться для работы, например радиоприемника. Для этой цели и предназначаются такие «абажуры», используемые в тех сельских местностях, где еще нет электростанций.

Вот такие же батарейки соединенных друг с другом термоэлементов работают в гелиоэлектростанциях, созданных экипажем космического корабля. А вырабатываемая ими электроэнергия — превращенные лучи Солнца — используется для обогрева и освещения корабля и для других нужд. И не страшным становится для астронавтов холод космического пространства!

Возможно, что на походных гелиоэлектростанциях космического корабля будут работать не термоэлементы, а фотоэлементы, непосредственно превращающие энергию солнечных лучей в электрический ток.

Устройство фотоэлементов может быть даже проще, чем термоэлементов. Это просто тонкие медные пластинки, покрытые еще более тонким — не более 0,1 миллиметра — слоем закиси меди. К этому слою прижимается тонкая проволочная сетка. Под влиянием солнечных лучей электроны будут переходить из слоя закиси меди в медь. Между сеткой, лежащей на слое закиси меди, и медной пластинкой возникнет разность потенциалов, а если соединить их проводником, то пойдет электрический ток.