Международная дискуссия о горючем материале космической ракеты, в настоящие дни, привела к окончательному принятию за таковой материал нефти и ее продуктов.
Сооружением нефтяных (до сих пор неизвестных технике) ракет, первоначально – малого пиротехнического типа, и займется, в одну из ближайших очередей, указанная нами секция ракетных исследований при ИИПС. В дальнейшем размер и заряд пороховых и нефтяных ракет сможет повышаться с расчетом на осуществление «страто-ракет», т. е. ракетных торпед, достигающих высот стратосферы (слоя атмосферы между 15 и 100 км и выше от земной поверхности), где, попав в сильно разреженное пространство, ракета должна будет перекрывать весьма значительные расстояния. Независимо ни от каких «межпланетных» соображений, опыты в этой стадии представят крупнейший хозяйственно-практический интерес. Нагруженные несколькими килограммами, напр. почты, страто-ракеты внесут важные сдвиги в технику связи.
Переходя к задачам более далекого будущего, к задачам собственно заатмосферного летания, сообщение Я. И. Перельмана указывает на исключительно-важный этап исследований, – а именно, на идею создания «искусственной луны», как промежуточной базы для межпланетных полетов.(…)
Никогда не теряя из вида достижения заветной цели, заатмосферных полетов, но отлично учитывая, что ближайшим этапом работ должна явиться реализация не заатмосферного, а внутриатмосферного реактивного летания, ленинградская научно-исследовательская группа вправе рассчитывать на внимание как со стороны научно-технических учреждений, так и на интерес общественности…"
Фактически с этого момента начала работу ЛенГИРД – Ленинградская группа изучения реактивного движения.
2.3. РАКЕТЫ И ДВИГАТЕЛИ ФРИДРИХА ЦАНДЕРА
Мы установили, что в 1920-е годы произошла настоящая революция в деле освоения космического пространства: время энтузиастов-изобретателей уходило в прошлое, им на смену явились энтузиасты с хорошим образованием, способные не только мечтать, но и долго всерьез работать над поставленной проблемой. Одним из наиболее ярких представителей новой когорты был Фридрих Цандер.
Фридрих Артурович Цандер родился 23 августа (по новому стилю) 1887 года в семье рижского врача и дочери саксонского камергера.
Его отец Артур Константинович был высокообразованным человеком, принадлежавшим к передовой российской интеллигенции. Круг его интересов поражал широтой: дипломированный доктор медицины увлекался музыкой, астрономией, географией, воздухоплаванием. Кроме того, Цандер-старший состоял в Рижском обществе естествоиспытателей, изучавшем природу Прибалтики; на собственные средства он даже покупал редких животных и птиц, передавая их в фонд Домского музея. Своих детей Артур Константинович с детства приобщал к исследовательской работе, к системному мышлению. Он, например, конструировал воздушные змеи и запускал их в присутствии детей, рассказывая последним о попытках создания летательных аппаратов тяжелее воздуха, об опытах Лилиенталя.
Влияние отца на формирование интересов Фридриха было огромным. Позже, уже будучи известным ученым, Фридрих Артурович вспоминал, что под влиянием рассказов отца у него и зародилась идея осуществить перелет на другие планеты.
«Эта мысль, – писал он, – меня больше не оставляла. Уже рано я стал разыскивать созвездия на картах и их очертания запоминать.»
У отца была хорошая библиотека, и Фридрих много читал, предпочитая научную фантастику и книги о путешествиях. Все вместе это привело его в космонавтику.
Можно утверждать, что романы Жюля Верна «С Земли на Луну прямым путем за 97 часов 20 минут» и «Вокруг Луны» были главными книгами в жизни Фридриха Цандера. В отроческие годы он читал и перечитывал их множество раз. С книгой «С Земли на Луну» он не расставался никогда, до последних дней своей жизни. Составляя 15 августа 1925 года «Список романов и повестей о перелетах на другие планеты и на Луну», Фридрих Артурович поставил дилогию Жюля Верна первой в этом списке.
Одновременно Фридрих был горячим поклонником идеи организации полета на Марс и вступления в контакт с высокоразвитой марсианской цивилизацией. Он безоговорочно принял теорию Персиваля Лоуэлла, называл свою девушку Марсианкой и долгие годы хранил детскую зарисовку под названием «Жизнь на Марсе.»..
Благодаря чтению успеваемость Фридриха возросла, и шесть классов училища он окончил всего с одной удовлетворительной отметкой (по французскому языку). Хорошие результаты позволяли ему надеяться на поступление в дополнительный класс, после окончания которого он без экзаменов мог стать студентом либо Рижского политехнического института, либо Лесного института в Петербурге.
В 1904 году, успешно сдав вступительные экзамены, он получил право учиться в этом классе, где у учеников было куда больше свободы, чем на основном отделении. Им, например, разрешалось давать частные уроки, и Фридрих, воспользовавшись этим правом, записался репетитором. На заработанные деньги он покупал различные материалы, химические реактивы и приспособления для физических опытов. Он стал заниматься изобретательством, проводя простенькие исследования, расчеты, опыты.
12 сентября 1904 года Фридрих Цандер завел особую тетрадь. День ото дня он делал в ней записи, касающиеся его научной работы. В них можно найти и описания его экспериментов по преломлению света, и химические реакции, и результаты метеорологических наблюдений, и расчеты электротехнического характера, и проекты специальных приборов.
Отец всячески поощрял увлечения сына. Вскоре у Фридриха появились собственные химический стол и шкаф. Самостоятельная изобретательская работа, казалось, отодвинула на второй план его мечту о межпланетных перелетах. Но на самом деле он не забыл про нее – просто Фридрих не знал, с какой стороны подступиться к ее осуществлению, что конкретно делать для ее достижения.
Незадолго до зимних каникул произошло событие, запомнившееся Цандеру на многие годы. Учитель прочитал классу отрывок из статьи Циолковского «Исследование мировых пространств реактивными приборами», изданной в 1903 году.
«…В качестве исследователя атмосферы, – читал учитель, – предлагаю прибор, то есть род ракеты, но ракеты грандиозной и особенным образом устроенной. Мысль не новая, но вычисления, относящиеся к ней, дают столь замечательные результаты, что умолчать о них было бы большим грехом.»
Так Цандер узнал о том, как добраться до других миров. Жидкостная ракета – вот самый прямой путь к звездам.
Начало самостоятельных научных изысканий Фридриха Цандера в этой области относится к 1907-1908 годам, когда он впервые стал задумываться над такими вопросами, связанными с устройством космических кораблей, как «условия, определяющие форму корабля, место для горючего, переработка солнечного тепла, выбор движущей силы» и так далее.
18 сентября 1908 года Фридрих Цандер завел себе новую тетрадь «Космические (эфирные) корабли, которые обеспечат сообщение между звездами. Движение в мировом пространстве.» Это свидетельствует о серьезности его намерений заниматься проблемой межпланетных перелетов. С этого дня он более или менее регулярно делал записи по космической тематике. Первоначально они были посвящены достаточно простым вопросам: Цандер только «пробовал перо», входил в курс проблем космонавтики, осваивал методы решений ее задач. Он выполнил, например, расчет величины работы по подъему тела определенной массы на некоторую высоту над поверхностью Земли с учетом изменения с высотой ускорения свободного падения; оценил запас кислорода на борту космического аппарата, необходимый для обеспечения жизнедеятельности одного человека.
Постепенно появлялись собственные оригинальные проекты.
В 1909 году Фридрих Цандер впервые высказал мысль о желательности использования твердого строительного материала ракеты в качестве горючего – принцип «самосжигаемой ракеты.»
В мае 1910 года Цандеру пришла в голову мысль о том, чтобы бросить с Луны трос в точку, где его второй конец будет уравновешиваться притяжением Земли (коллинеарную точку либрации L1 ), – таким образом получалось принципиально новое транспортное средство. Фридрих тотчас сделал математические выкладки, провел расчет троса и убедился, что идея эта навсегда останется фантастикой – никогда не будет создан материал достаточной прочности. Тем не менее в июле 1960 года идею переоткрыл ленинградский инженер Юрий Арцутанов, предложивший тросовую систему связи между Землей и искусственным объектом (станцией) на геостационарной орбите. С тех пор эта идея известна как концепция «космического лифта», а с появлением алмазных нанотрубок компания «LiftPort Group» объявила о том, что такой лифт будет построен в течение ближайших пятнадцати лет.
В июне 1910 года Цандер проанализировал возможность использования магнитного поля Земли для движения космических кораблей. В своих записках он отметил, что на проводник, по которому с востока на запад проходит электрический ток, в магнитном поле Земли действует сила, перпендикулярная магнитным силовым линиям. Эта сила может быть разложена на две составляющие: горизонтальную и вертикальную. Если при этом горизонтальную составляющую каким-то образом скомпенсировать, то под действием вертикальной составляющей проводник (то есть космический аппарат) будет подниматься вверх.
Однако расчеты привели его к неутешительным результатам: слишком мало отношение величины вертикальной силы к мощности, затрачиваемой на прохождение электрического тока по проводнику. Цандеру становится ясно, что с помощью этого эффекта поднять в космос летательный аппарат не удастся.
В 1911 году в петербургском «Вестнике воздухоплавания» начала печататься вторая часть работы Циолковского «Исследование мировых пространств реактивными приборами.» Печаталась она долго: в четырех номерах в 1911 году и в шести – в 1912 году. Цандер внимательно ознакомился с этой работой и нашел, что ряд вопросов, рассматриваемых Циолковским, ему уже известен. Например, в статье содержались результаты расчетов работы, затрачиваемой при подъеме тела на некоторую высоту, которыми он, Фридрих Цандер, занимался в 1908 году. Циолковский предлагал выращивать на борту космического аппарата продукты питания, но и этот вопрос был знаком Цандеру, также считавшему целесообразным организовать в космосе «садик» для членов экипажа.