Орбитальная станция и “космическое зеркало” профессора Оберта.


Орбитальная станция и “космическое зеркало” профессора ОбертаИдея околоземной космической станции (ОКС) получила первый толчок к развитию в начале 1920-х гг., после публикации первых научных трудов о предполагаемых полётах в космос. Даже в Германии, находившейся после Первой Мировой войны в тяжелом экономическом положении, её ученые продолжали работать над этой темой. Так, в 1923 и 1929 гг. один из основоположников немецкого ракетостроения Герман Оберт (который, кстати, воевал на Восточном фронте) написал две научные работы: “Ракета в межпланетном пространстве” и “Пути осуществления космического полёта”.
В них Оберт достаточно подробно описал конструкцию собственной ОКС, которую, как и К.Э.Цилковский, он предлагал строить на орбите посекционно из нескольких ракет.

По его расчетам предстояло построить небольшой флот ракет весом 300-400 тонн и стоимостью 1 миллион марок по довоенному курсу каждая. В околоземном пространстве их связывали (в буквальном смысле) металлическим канатом длиной в несколько километров и приводили во вращение, создавая тем самым искусственную гравитацию.

Жилые помещения станции находились на концах огромных труб, связанных с осью тросами, вдоль которых располагались лифты, предназначенные для перемещения членов экипажа станции из жилых помещений в рабочий отсек и обратно. На специальных фермах размещены подсобные помещения, средства связи, специальные лаборатории и огромных размеров телескоп. В центре рабочего отсека предусмотрен выход наружу для астронавтов.

Вокруг станции Оберт предложил построить легкий проволочный каркас с защитными средствами против метеорной опасности.

Проект Г. ОбертаПроект Г. Оберта носил научный характер. С помощью установленных на станции оптических приборов можно было бы вести исследование земной поверхности, а размещенные на станции телескопы могли бы дать больший эффект, чем установленные на Земле. Вид из космоса также позволил бы наблюдать за ледовой обстановкой на обоих полюсах, “вести” наиболее крупные айсберги и координировать спасательные операции.

Для связи с труднодоступными районами было предложено использовать световые сигналы, посылаемые с помощью специальных зеркал. В добавок, на станции можно было разместить передатчик, который обеспечивал бы обмен информацией между метрополиями и колониями или между штабом и войсками, на случай новой войны. Таким образом, ОКС Оберта имела как минимум 4 функции: разведывательную, геофизическую, ретрансляционную и систему глобальной спутниковой навигации и позиционирования.

Следующий проект Оберта, неразрывно связанный с ОКС, был намного более грандиозным. Немецкий ученый предлагал создать на орбите гигантское зеркало диаметром 100 километров, намереваясь использовать его тепло для коррекции земного климата. Зеркало собиралось из множества секций и удерживалось сеткой. Оно должно было вращаться вокруг Земли в плоскости, перпендикулярной плоскости земной орбиты с наклоном сетки порядка 45 градусов.

Поскольку зеркало было не “цельнолитым” его отдельные элементы могли быть регулируемыми, что позволяло бы сконцентрировать луч на определенных участках Земли. По словам Оберта, его конструкцию можно было использовать для освобождения от льда северных морских путей, а в умеренных широтах “космический луч” мог бы предотвратить опасные снежные бури и смягчить морозы.

Согласно проекту, на его реализацию потребовалось бы 15 лет и 3 миллиарда марок золотом. Вместе с тем Оберт отмечал следующее:

“Поскольку подобное зеркало, к сожалению, могло бы иметь также и очень важное стратегическое значение (взрывать военные заводы, вызывать вихри и грозы, уничтожать марширующие войска и их обозы, сжигать целые города, и вообще, производить большие разрушения), то не исключено, что одна из культурных стран уже в обозримом времени могла бы приступить к осуществлению этого проекта – тем более, что в мирное время большая часть вложенного капитала окупила бы себя”.

Расчеты немецкого ученого оправдались лишь отчасти. Постройка гигантского орбитального зеркала вызывала множество трудностей не только финансового, но и технического характера, так что до нашего времени такие проекты остаются нереализованными. Тем не менее, уже в середине 20-го века труд Оберта мог перейти из теоретической плоскости в практическую.

В начале 1945 года нацистское руководство хваталось за любое оружие “спасения нации”. Взяв за основу разработки Оберта немецкими физиками был разработан проект боевой космической станции Sonnengewehr Raumstation с параболическим зеркалом диаметром не менее 3-х квадратных километров. Эту конструкцию также предстояло собирать по отдельным секциям, которые выводились на высоту 8200 км с помощью модифицированных ракетоносителей на основе многоступенчатого варианта баллистической ракеты А11.

космическое зеркало профессора ОбертаПосле исследования большого числа различных блестящих материалов ученые остановились на металлическом натрии, элементе, которого относительно в изобилии среди естественных составов. При обычных условиях чистый натрий быстро тускнеет и яростно реагирует на влажность, однако исследователи решили, что эти недостатки не будут проблемой в вакууме.

В единственном жилом отсеке станции размещалось оборудование наблюдения за земной поверхностью и системы управления секциями зеркала. Электричество вырабатывалось при помощи динамо-машин (!), использовавших высокую температуру солнечного излучения. Так как на станции отсутствовала сила тяжести немецкие космонавты носили бы специальные магнитные ботинки, а кислород для них вырабатывала бы обширными бортовыми оранжереями, наполненными насыщенными CO2 тыквенными растениями.

Команды на поражение отдельных целей экипаж получал бы по радио, после чего станция выводилась на исходную позицию и, при помощи искривления зеркальных секций, образовывался высокотемпературный направленный луч.

Создать такую “Солнечную пушку” нацистам помешало не только завершение войны. Для постройки столь огромной конструкции предстояло провести сотни запусков ракет и вывести на орбиту тысячи тонн грузов. Только одного натрия понадобилось бы около 1 миллиона тонн (!), так что при всей своей привлекательности “Солнечная пушка” оказалась бы слишком дорогостоящим проектом, реализация которого растянулась бы на несколько лет. Впрочем, немецкие физики были уверены, что обладай они орбитальной станцией с оружием массового поражения Третий Рейх смог был побелить в войне и захватить весь мир в течении 5 лет…

Что касается Г.Оберта, то его судьба позже оказалась напрямую связана с ракетами А4 (V-2) и вплоть до весны 1945 года он работал над её совершенствованием. Однако нам более интересен другой момент его биографии.

В 1929 году знаменитый немецкий режиссер Фриц Ланг (создатель не менее известного фильма “Metropolis”, во многом предсказавшего современную реальность) задумал начать съёмки фантастической киноленты “Женщина на Луне” (Frau im Mond). В качестве консультанта пригласили Оберта, но Ланг решил дать ученому возможность построить летающую модель ракеты, что стало бы отличной рекламой фильма.

Получив в общей сложности 10.000 марок Оберт действительно создал прототип ракеты длиной 2 метра, которая смогла подняться на высоту 40 километров. По другим данным длина ракеты составила всего 1,8 метра, а высота полёта – 64 км. Впрочем, успех как фильма, так и ракеты, был очевиден и спустя некоторое время Оберт стал получать письма от лиц, предлагавших свою кандидатуру для полёта на Луну.