Владимир Сурдин - Вселенная в вопросах и ответах. Задачи и тесты по астрономии и космонавтике

Чтобы при ускорении около 9,7 м/с 2скорость изменилась на 1200 км/с, требуется время

Это не очень сильно отличается от тех 40 часов, о которых говорится в повести. Время разгона (55 час) было на 21 час больше, но, вероятно, оно учитывало маневры у Земли. Об этом с полной определенностью говорит фраза: «В соответствии с планом испытательного перелета „Хиус“ через двадцать часов после старта принял неподвижное по отношению к Солнцу положение и затем… устремился к точке встречи с Венерой».

А каков был пройденный путь? Он вдвое длиннее пути торможения: 2 at 2/2 = at 2= 9,7 м/с 2(34,4 час) 2= 149 млн км ≈ 1 а. е. Эти цифры отлично согласуются с полетом от Земли к Венере. И вновь мы не можем не процитировать любимую повесть Стругацких: «Анатолий Борисович Ермаков, командир лучшего в мире планетолета, ошибался редко». Это очень точная характеристика хорошего работника. Не ошибается только тот, кто ничего не делает.

Итак, в повести Стругацких нормальной у поверхности Венеры считается температура от 54 до 100 °C, и лишь в исключительных случаях (извержение вулкана) она может подниматься до 400 °C. Именно на это были рассчитаны силикетовые скафандры космонавта:

Быков выбрался из костюма и еще раз внимательно рассмотрел его.

— А излучения? Предохраняет он от излучений?

— Разумеется. В этом отношении силикет незаменим.

— Как «абсолютный отражатель» фотонного реактора?

Он вытер со лба пот и уселся рядом с Дауге. Тот сказал:

— «Абсолютный отражатель» тверд и хрупок. Как материал для комбинезона он не годен. Силикет достаточно надежен. Например, сегодня утром мы — Краюхин, Володя и я — час просидели в костюмах в «могильнике».

— Что ты говоришь!

— Серьезно. Температура около двухсот градусов, альфа-излучение, гамма-лучи и все такое прочее. И тем не менее великолепно держит. Жарковато, разумеется, немного…

Но авторы недооценили Венеру. Как мы теперь точно знаем, температура у поверхности планеты составляет 462 °C и практически не зависит ни от географической широты, ни от времени суток, хотя немного зависит от высоты местности. Любопытно, что планетоход «Мальчик», доставленный «Хиусом» на Венеру, мог бы легко выдержать такую температуру, однако и он не годился для работы на реальной Венере:

«Мальчик» являлся танком-транспортером высокой проходимости, предназначенным для передвижения по твердым, вязким и сыпучим грунтам и по сильно пересеченной местности, в газообразной и жидкой среде при давлениях до двадцати атмосфер и температурах до тысячи градусов.

Дело в том, что давление атмосферы у поверхности Венеры составляет 92 бара, т. е. 90 атмосфер. Оно бы легко расплющило фантастический планетоход. Впрочем, в годы создания Стругацкими повести о Венере никто из специалистов не представлял себе истинных условий у ее поверхности. Об этом свидетельствует история первых попыток создать спускаемый аппарат. При создании «Венеры-4» (1967) были учтены параметры атмосферы планеты, полученные межпланетной станцией «Венера-3». Спускаемый аппарат был рассчитан на работу при температуре 425 °C и давлении до 10 атмосфер. При создании «Венеры-5» (1969) учитывались параметры атмосферы Венеры, полученные зондом «Венера-4». Спускаемый аппарат должен был выдержать 290 °C и давление до 25 атмосфер. В конструкции АМС «Венера-7» (1970) были учтены данные, полученные предшествующими станциями «Венера-4», «Венера-5» и «Венера-6». Из расчетов, сделанных на основе этих данных, предполагалось, что на поверхности планеты давление может достигать 100 атмосфер, температура — 500 °C и скорость ветра у поверхности — 1,5 м/с. Чтобы выдержать такие условия, корпус спускаемого аппарата изготовили не из алюминиево-магниевого сплава АМГ 6, как у предыдущих «Венер», а из титана, благодаря чему он был способен выдержать давление до 180 атмосфер. Только такой прочный корпус спускаемых аппаратов позволил провести исследования на поверхности Венеры. Но это был уже конец 1970 г., более чем 10 лет спустя после создания повести Стругацких.

В те годы, когда создавалась повесть «Путь на Амальтею», самыми передовыми приборами для усиления и измерения потоков света, а также для преобразования инфракрасного излучения в видимое были электронно-оптический преобразователь (ЭОП) и фотоэлектронный умножитель (ФЭУ), в которых использовались внешний фотоэффект и ускорение электронов с электрическом поле. Поэтому на приборы подавалось высокое напряжение — около 2,3 киловольта на ФЭУ и порядка 30,40 киловольта на ЭОП. Правда, токи были небольшие, поэтому серьезных травм нанести не могли. Низковольтные оптические датчики (ПЗС), использующие внутренний фотоэффект, были изобретены значительно позже, поэтому Стругацкие знать о них не могли.

Шкала высоты атмосферы (она же высота однородной атмосферы) — это расстояние по вертикали ( H 0), на котором давление изменяется в е = 2,718… раз. Следовательно, если на нулевой отметке высоты давление равно P0, то на глубине H оно равно

В нашем случае P 0= 1 атм и H 0= 30 км. Найдем глубину, на которой достигается критическое давление P = 200 000 атм при неизменной шкале высоты:

Это гораздо меньше, чем 6700 км, названные штурманом.

Читая повесть дальше, мы узнаем, что «Тахмасиб» опустился еще глубже, чем ожидал штурман:

Перелет заканчивается. Через несколько минут тяжесть станет двойной и над головой будет десять тысяч километров сжатого водорода, а под ногами шестьдесят тысяч километров очень сжатого, жидкого, твердого водорода.

Современные численные расчеты показывают, что на глубине 10 000 км в недрах Юпитера давление составляет не менее 1 млн атм (скорее всего, даже ближе к 1,5 млн. атм), а температура около 4000 K. Кстати, в отношении высокой температуры авторы сделали верное замечание: когда «Тахмасиб» перестал погружаться, его экипаж увидел «розовое сияние» окружающего газа. Именно так светится плотный газ при температуре 4000 K. В отношении плотности вещества на этой глубине авторы также попали в точку: вокруг «Тахмасиба» плавали огромные скалы — захваченные Юпитером астероиды и ядра комет. Как мы знаем, их плотность порядка 1 г/см 3, и современные модели Юпитера на глубине 10 000 км дают такую же плотность.