Следующая «регистрирующая» ракета имела уже более сложную конструкцию. Она состояла из двух ракет: большой «спиртовой» и малой «водородной». Малая, помещаемая внутри большой, имела собственную дюзу и камеру сгорания. В качестве полезного груза она несла в себе регистрирующие приборы и парашют. Вокруг дюзы были установлены стабилизаторы, остающиеся в сложенном положении, пока работает большая ракета. Когда горючее в последней истощится, ее верхушка открывается, и под действием тяги собственного двигателя вылетает малая ракета.
Кроме того, Оберт предложил еще и третий вариант «регистрирующей» ракеты – представляющий собой модификацию двухступенчатого варианта, снабженную вспомогательной третьей ступенью, осуществляющую разгон на первом «стартовом» участке траектории.
Все три варианта «Modell В» должны были стартовать не с земли, а с высоты в 5500 метров над уровнем моря, куда их должны были поднимать два специальных дирижабля.
Стоимость «регистрирующей» ракеты, изготовленной по проекту «Modell В», Оберт оценивал в 10 – 20 000 «довоенных» немецких марок. Оценить сегодня, много это или мало, нам затруднительно, но сам ученый считал эту стоимость вполне приемлемой.
Следующий приведенный в книге проект заслуживал куда большего внимания.
Космический корабль, получивший название «Modell E» («Модель Е»), приобрел такую известность, что его аэродинамический профиль вплоть до середины 1980-х годов чаще всего изображали художники, иллюстрирующие фантастические произведения о космических полетах. Благодаря этому корабль Германа Оберта стал неотъемлемой частью европейской культуры, и теперь даже школьники, рисуя в тетрадях эскизы ракет, представляют нам нечто, похожее на схему 1923 года. Кроме прочего, этот характерный профиль увековечен на медали имени Германа Оберта, присуждаемой немецким «Обществом по исследованию космоса» за фундаментальные исследования в области космонавтики.
Что же представляет собой «Modell Е»? Это ракета с одной большой дюзой и широким основанием, к которому прикреплены четыре опоры-стабилизатора. Она состоит из двух частей: первая разгонная ступень работает на спирте и жидком кислороде, а вторая при том же окислителе использовала жидкий водород. В верхней части второй ступени размещена каюта с иллюминаторами, позволяющими вести астрономические наблюдения – Оберт называет ее «аквариумом ля земных жителей». Входной люк расположен в самом носу ракеты, и в каюту можно попасть только по специальной вертикальной шахте, проходящей сквозь специальный отсек, в котором упакован тормозной парашют. Высота всей ракеты, рассчитанной на двух пассажиров, оценивается Обертом как «примерно соответствующая высоте четырехэтажного дома». Общий вес заправленной ракеты перед стартом – 288 т.
Чтобы преодолеть земное притяжение и сопротивление земной атмосферы, ракета Оберта, согласно его собственным расчетам, должна была лететь 332 секунды при ускорении 30 м/с2 . По истечении этого времени она достигнет высоты 1653 километров и скорости 9960 м/с.
Возвращение пассажирской кабины на Землю Оберт планировал осуществлять посредством парашюта, либо при помощи специальных несущих поверхностей и хвостовых стабилизаторов, позволяющих реализовать планирующий спуск.
Оберт предсказывал, что при полете в межпланетном пространстве ракета будет неравномерно нагреваться солнечными лучами. Чтобы избежать чрезмерного перегрева пассажирской кабины, он предложил довольно необычное решение. Во-первых, он указал, что пассажирская кабина должна быть сделана из толстого листового алюминия без специальной теплоизоляции. Во-вторых, в этой кабине необходимо проделать как можно больше «окон», закрытых прозрачными кварцевыми пластинками. В-третьих, внешняя оболочка кабины должна быть окрашена таким образом, чтобы она хорошо отражала свет, а одна из сторон – обклеена черной бумагой или шелком. И наконец, в-четвертых, кабина должна быть отделена от ракеты (соединяясь с ней лишь электрической проводкой), а парашют и головной обтекатель раскрыты так, чтобы им можно было придать в пустоте любое положение. Внутри такой пассажирской кабины тепло должно было передаваться конвекцией воздуха по всем направлениям. Оберт собирался регулировать температуру в ней, обращая к Солнцу большую или меньшую часть «черной» или «светлой» поверхности, а так же меняя взаимное положение элементов корабля (собственно водородная ракета, фрагменты обтекателя, кабина и парашют), убирая что-то в тень, а что-то выставляя под солнечные лучи.
Оберт предусмотрел и костюмы для безвоздушного пространства. По этому поводу он писал:
Помимо «Modell Е» немецкий ученый рассматривал еще один вариант двойной ракеты (ступень спирт-кислород и ступень водород-кислород), в которой для увеличения тяги вместо одной дюзы использовалось четыре. Эти дюзы должны были располагаться симметрично на корме космического корабля.
Кроме различных модификаций «Modell В» и «Modell Е», Герман Оберт довольно много страниц посвятил проекту так называемого «электрического космического корабля». В качестве движителя для своей версии электрического корабля Оберт планировал использовать «электрофорную машину». Речь здесь идет об особой разновидности паровых машин, которые приводятся в действие солнечным светом. В свою очередь эти паровые машины будут приводить в действие электрогенераторы, создающие направленный и сильный поток положительно заряженных частиц, преобразуемый в тягу. Поток может быть получен либо посредством солевого анода с противолежащей платиновой решеткой накаливания, либо посредством полого электрода, наполненного кислородом или парами натрия. Оберт указывает, что предпочтительнее все же использовать хлор, кислород, натрий и минеральные соли, так как их можно добывать из лунных пород или астероидов, делая там промежуточные остановки в ходе межпланетного путешествия.
Простейшая схема электрического космического корабля выглядит следующим образом. Пассажирская капсула космического корабля соединена изолированными кабелями с шестью двигателями. Пилот может произвольно менять положение двигателей относительно друг друга и кабины. На космическом корабле и на отдельных двигателях находятся по два электрода. Для создания в корабле искусственной силы тяжести к кабине также присоединены два «гравитационных отсека», то есть груза, закрепленных на длинных штангах и приведенных во вращение относительно одной из осей корабля.
Оберт также мечтал о том времени, когда межпланетные сообщения будут будничным делом, и тогда станет возможным собирать на основе электрофорных машин промежуточные «заправочные» станции. Посылая на большие расстояния «электрические лучи», подобные станции могли бы снабжать энергией небольшие ракетные самолеты весом в 10 т, снаряженные особым сетчатым каркасом, обтянутым металлической фольгой и улавливающим эти лучи. «Заправочные» электрические корабли можно было бы разместить на орбитах всех планет Солнечной системы, что еще упростило бы межпланетные сообщения, так как пассажирские ракеты более не нуждались бы в больших запасах топлива при космических полетах.
Подобно другим пионерам космонавтики, Герман Оберт также предлагал создать из отдельных ракет-модулей огромную станцию на околоземной орбите. Такие модули весом от 300 до 400 тонн (и стоимостью в миллион дойч-марок по курсу довоенного времени) могли быть выведены на круговую орбиту вокруг Земли, «наподобие маленькой луны». Две такие ракеты можно связать канатом в несколько километров длиной и привести их во вращение друг относительно друга для создания во внутренних помещениях искусственной силы тяжести.
Оберт полагал, что, располагая орбитальной станцией, можно решать следующие задачи. Во-первых, посредством оптических приборов с модулей-ракет можно было бы разглядеть на Земле достаточно мелкие объекты, а с помощью специальных зеркал посылать световые сигналы, обмениваясь информацией с труднодоступными районами – здесь Оберт придумал разведывательную станцию. Во-вторых, благодаря тому, что люди, находящиеся на такой станции могут наблюдать и фотографировать малоизученные страны, они будут способствовать делу «исследования Земли и ее народов» – здесь Оберт придумал геофизическую станцию. В-третьих, станцию можно использовать как передатчик информации между войсками, колониями и метрополиями в случае начала большой войны, когда обычная связь затруднена – здесь Оберт придумал ретрансляционную станцию. В-четвертых, с помощью станции можно осуществлять наблюдение за айсбергами и предупреждать о них корабли, помогать операциям по спасению потерпевших кораблекрушение – здесь Оберт придумал глобальную систему спутниковой навигации и позиционирования.
Далее Оберт предлагает собрать на станции гигантское зеркало. Такое зеркало, состоящее из отдельных пластин, удерживаемых сеткой, должно вращаться вокруг Земли в плоскости, перпендикулярной плоскости земной орбиты; причем сетка должна быть наклонена под углом 45° к направлению падения солнечных лучей. Оберт полагал, что, регулируя положение отдельных ячеек сетки, можно всю отражаемую зеркалом солнечную энергию концентрировать на отдельных точках на Земле.
Оберт полагал, что на постройку зеркала диаметром в 100 километров понадобилось бы 15 лет и 3 миллиарда марок золотом.
Далее он пишет:
Все-таки время и место накладывали свой отпечаток на образ мыслей немецкого ученого. Он жил в обстановке, когда вся страна мечтала о реванше, а потому денег на любые масштабные прожекты можно было просить только у «спрятанного» от взора иностранных комиссий военного министерства. Много позже Герман Оберт будет оправдываться за свои «военные фантазии», однако свой вклад во Вторую мировую войну он сделал еще в начале 1920-х годов.
2.3. Ракеты и ракетопланы Макса Валье
Итак, продуманные и технически детализированные работы Германа Оберта произвели фурор в Европе. В республиканской Германии и дружественной Австрии за пять лет после первого издания «Ракеты в межпланетное пространство» вышло более восьмидесяти книг по ракетно-космической технике научно-популярного, а не научно-фантастического содержания. Потому не приходится удивляться тому, что именно среди немецкоязычных инженеров нашлось довольно много тех, кто захотел связать себя с разработкой и созданием ракетных двигателей и космических ракет. Среди этих энтузиастов был и Макс Валье.
Макс Валье (по другой транскрипции – Макс Вальер) родился 9 февраля 1895 года в городе Боцене (южный Тироль, Австрия). Он учился в гимназии Ордена францисканцев, которую окончил в 1913 году, и к тому времени уже считался искусным механиком. А кроме того был замечен на поприще журналистики и публиковал свои материалы в двух периодических изданиях (дебют состоялся в ноябре 1910 года).
С 1911 по 1913 годы наряду с занятиями в гимназии Валье руководил частной астрономической обсерваторией и попутно приобретал практические навыки в области техники, работая в мастерских точной механики, в литейных и металлообрабатывающих цехах.
В 1913 году он поступил в Инсбрукский университет, избрав своими специальностями астрономию, математику и физику. Написанный в следующем году фантастический роман о полете на Луну показывает, что уже тогда интерес молодого человека вызывала проблема межпланетных сообщений.
В 1915 году Валье призвали в армию, и он участвовал в Первой мировой войне в качестве метеоролога газового батальона. В 1917 году он возглавил метеорологическую службу в обсерватории, а в 1918 году состоял техническим офицером в воздухоплавательном австрийском батальоне. В этот период Макс нередко совершал по заданиям командования высотные полеты. На основе опыта у него сложилось твердое убеждение в том, что летательные аппараты, движимые пропеллерами, навсегда останутся непригодными для достижения крайних высот, и что на аппаратах, поднимающихся в стратосферу, двигатель должен быть только ракетным. Прорыв в небо едва не стоил Максу Валье жизни: в 1918 году он упал вместе со своим воздушным шаром с высоты в четыре километра, но отделался, к счастью, лишь переломом ребер. Судьба берегла этого отчаянного юношу, чтобы убить его позже – в расцвете лет, на подъеме деятельности.
После войны Валье живет, как и многие другие австрийцы, в очень стесненных обстоятельствах, но продолжает обучение сначала в Венском, затем – в Инсбрукском и, наконец, в Мюнхенском университетах. Чтобы как-то свести концы с концами, он пишет самые различные сочинения, пока в 1924 году не выпускает первую часть ставшей знаменитой научно-популярной книги «Прорыв в мировое пространство. Техническая возможность» («Der Vorstoß in den Weltraum. Eine technische Möglichkeit»), где, в частности, пропагандирует проект Германа Оберта и излагает свои собственные идеи о межпланетных сообщениях. Эта книга выдержала ряд переизданий, и в 1928 году появилась уже пятая ее версия под названием «Ракетное движение» («Raketenfahrt»).
В своей книге Валье, делая критический обзор различных способов метания аппарата в космос с помощью пушки и центробежной машины, доказывает преимущество ракет на жидком топливе, и, основываясь на работах Оберта, дает свое видение эволюции ракетной техники.
Проект Макса Валье, по собственному утверждению изобретателя, озвученному в книге, разделен на четыре подпроекта (или этапа, если говорить в терминах эволюции).