Луна же не стоит на месте и не ждет. Она сама движется вокруг Земли по своей орбите, и довольно быстро.

За час она пролетает расстояние, равное своему поперечнику. Это километр в секунду!

Вот и попробуйте попасть в нее снарядом, который летит в несколько раз медленнее. Это все равно что попасть мячом в летящую птицу.

Надо очень точно целиться, но это не так-то просто.

Снаряд, брошенный нами со скоростью 11,1 километра в секунду, будет лететь до Луны около пяти суток. За это время Луна пройдет в космосе путь, равный расстоянию от нее до Земли.

Значит, целиться надо не в Луну, а на несколько сот тысяч километров вперед, совсем в другую часть неба.

Это бы еще не так страшно. Но беда в том, что время полета снаряда очень изменчиво.

Стоит чуть-чуть увеличить или уменьшить начальную скорость, как время полета изменится на много часов.

При начальной скорости 11,1 километра в секунду снаряд«подползет» к орбите Луны на пятые сутки. А при начальной скорости 11,2 километра в секунду он домчится до Луны всего за двое суток, потому что около лунной орбиты его скорость будет все еще свыше 2 километров в секунду.

Ошибешься в начальной скорости только на одну сотую — и снаряд прибудет на место встречи с Луной с ошибкой в несколько суток! А стоять и ждать друг друга в космосе они же не станут. Поэтому попасть в Луну очень трудно.

Еще труднее попасть в Марс или Венеру, которые гораздо дальше Луны.

Итак, для самого короткого космического путешествия, для полета на Луну нам нужно покинуть Землю со скоростью не менее 11,1 километра в секунду.

ЗНАЧИТ, НУЖНА БОЛЬШАЯ ПУШКА

В прошлом веке знаменитый писатель Жюль Верн — наверно, некоторые из вас уже знают и любят его книги — написал фантастический роман «От Земли до Луны».

Герои его книги построили колоссальную пушку.

Они вырыли в земле огромный колодец и прямо в него лили расплавленный металл. Получилась как бы зарытая в землю, обращенная жерлом к небу пушка. Она была таких размеров, что снаряд для нее был величиной с теперешний автобус. В снаряде оборудовали каюту на трех человек.

Жюль Верн послал своих героев на Луну, выстрелив их в снаряде из этой пушки.

А можно ли на самом деле использовать пушку для полета людей на Луну?]

Построить пушку такого размера, как у Жюля Верна, конечно, стоило бы огромных денег. Но в конце концов это возможно.

Предположим, что пушка есть. И снаряд есть.

Может ли вообще настоящая пушка толкнуть снаряд с космической скоростью в одиннадцать с лишним километров в секунду?

Снаряд вылетает из ствола пушки потому, что его толкают газы. Порох сгорел, образовалось много газов; им тесно, они стараются расшириться, ищут выход и поэтому гонят перед собой снаряд, как пробку, загораживающую выход.

Но оказывается, что газы, которые получились из сгоревшего пороха, сами не могут двигаться быстрее 5 километров в секунду. Поэтому все, что они в состоянии сделать, — это разогнать снаряд до своей собственной скорости. Они никак не могут разогнать снаряд до скорости в 11 километров в секунду. Ведь не можете вы катить перед собой тележку быстрее, чем вы сами бежите. Правда?

Вот и выходит, что мы нашли первую ошибку в проекте Жюля Верна. Никакая пушка, стреляющая порохом, какая бы она большая ни была, не может дать снаряду космической скорости.

Однако предположим, что как-то удалось выбросить снаряд с нужной скоростью.

Как будут чувствовать себя пассажиры в снаряде после выстрела?

Никак не будут чувствовать. Потому, что их уже не будет в живых. Они при выстреле будут мгновенно убиты. Выстрел — это сильнейший удар по донышку снаряда. Ничто живое не в состоянии выдержать такой толчок.

Это вторая ошибка в проекте Жюля Верна.

Но предположим, что нам как-то удалось смягчить удар и люди остались живы.

Снаряд вылетел из жерла пушки и должен теперь, чтобы вырваться в космос, пробить атмосферу. При скорости 11 километров в секунду снаряд вязнет в воздухе, нагревается. Воздух не успевает расступаться перед ним и стоит на его пути, как стена. И если снаряд в конце концов с огромным трудом, раскалившись добела, и пробьет атмосферу насквозь, то потеряет при этом почти всю свою скорость, «выдохнется».

Медленно поднимется он в космос на несколько сот километров и в изнеможении рухнет обратно на Землю.

Вот вам и третья ошибка.

Предположим опять, что снаряду каким-то образом все же удалось пробиться сквозь атмосферу. Вот он летит в космосе, с живыми пассажирами, со скоростью одиннадцать с лишним километров в секунду, все как задумано.

Мы уже знаем, что мало долететь до лунной орбиты. Надо еще попасть в Луну!

А вдруг произошла маленькая ошибка и скорость снаряда чуть больше или чуть меньше расчетной?

Вдруг путешественники уже в полете увидели, что им грозит промах?

Они не в состоянии исправить положение. Они не имеют никакой возможности управлять полетом снаряда.

Куда он их понесет, туда они и должны лететь.

А разве можно так путешествовать? Разве можно рисковать лететь на корабле без руля?

То, что снарядом, вылетевшим из пушки, нельзя в полете управлять, — это четвертый недостаток артиллерийского способа полета на Луну.

Но допустим, что снаряд летел совершенно точно и приближается прямо к Луне. Что теперь будет со снарядом? Ведь у путешественников нет никакой возможности плавно сесть на поверхность Луны так, как садится самолет на аэродром.

Ведь снаряд врежется в Луну с разгона, как в мишень. Сам он, может быть, при этом и не разобьется. Он — стальной. Но что будет с путешественниками?

То, что артиллерийский снаряд никак не может опуститься на Луну без удара, — пятый недостаток артиллерийского способа.

Наконец, на Луне нет второй пушки, чтобы выстрелить снаряд обратно на Землю. И путешественники никак не смогут вернуться обратно.

Это шестой недостаток.

А если путешественники и смогли бы взлететь с Луны, то у них все равно нет возможности плавно сесть на Землю.

Выходит, что артиллерийским способом на Луну лететь невозможно.

Семь недостатков! Каждого в отдельности достаточно, чтобы отказаться от этого проекта. А их целых семь!

В конце прошлого века читатели не особенно разбирались в этих делах, и тогда для фантастической повести пушка Жюля Верна годилась.

А сейчас нас уже не обманешь. Правда?

Но если не с помощью пушки, то как же иначе получить космическую скорость?

Как же построить космический корабль, который не имел бы ни одного из семи недостатков артиллерийского снаряда?

Ведь если подумать, то такой корабль должен:

1) тронуться с места плавно, чтобы не убить и даже не ушибить людей, находящихся в нем;

2) медленно пройти сквозь земную атмосферу, чтобы не тратить на это много сил. Он должен как бы «медленно выйти на хорошую дорогу»;

3) уже там, в безвоздушном пространстве, по «хорошей дороге» разогнаться до космической скорости;

4) быть управляемым в полете;

5) иметь возможность плавно опуститься на Луну, Марс или Венеру;

6) иметь возможность снова взлететь;

7) совершить плавную посадку на Землю. Вот каким должен быть космический корабль!

Ничто из того, что мы применяем здесь на Земле, не подходит: ни самолет, ни вертолет, ни воздушный шар, ни артиллерийский снаряд.

Как же быть?

Для того, чтобы решить задачу, «как двигаться в космосе», давайте сперва разберемся в том, как мы вообще двигаемся.

КАК МЫ ВООБЩЕ ДВИГАЕМСЯ?

Посмотрим, как мы двигаемся на Земле.