– А если всё в порядке?
– Ракету заправляют топливом и прикрепляют к ней космический аппарат.
Космический аппарат – спутник, космическая станция, планетоход или спускаемый аппарат. С его помощью выполняются задания в космосе.
Ступень ракеты – часть ракеты с топливом.
– Дядя Кузя, а зачем это нужно? Почему нельзя сделать космический аппарат, у которого есть свой реактивный двигатель и запас горючего?
– Для того чтобы космический аппарат преодолел притяжение Земли и отправился в космос, требуется очень много топлива.
– А сколько это – много?
– Нужны топливные баки раз в десять больше, чем сам космический аппарат.
– Ничего себе! Представляю: ма-а-аленький космический аппаратик и огро-о-омный бак с топливом! А когда топливо кончится, космический аппарат будет в космосе летать с огромным пустым баком.
– Зачем же таскать за собой лишнюю тяжесть? Ещё Циолковский нашёл простое решение, которым пользуются до сих пор. Учёный предложил использовать ракетные поезда!
– Ракетные поезда? А как они в космос поедут? Рельсы же не проложишь до неба!
– Идея немножечко в другом. Циолковский представлял, что ракетный поезд состоит из вагонов с топливом: как только в каком-то вагоне заканчивалось топливо, он отстреливался. Конструкторы так и сделали: разделили топливо на несколько частей и залили их в отдельные баки. На каждый из них поставили собственный двигатель.
– И получилась ракета, которая состоит из нескольких частей?
– Или, как говорят конструкторы, ступеней. Когда такая многоступенчатая ракета стартует, начинает работать двигатель первой ступени.
– И тратится топливо, которое в ней находится, да? Так, дядя Кузя?
– Правильно, Чевостик! После того как первая ступень израсходует всё топливо, она отделяется. Теперь приходит черёд второй. Ступеней у ракеты может быть и три, и четыре. Они по очереди выполняют свою работу и отделяются. А космический аппарат продолжает полёт без ненужных пустых топливных баков.
– Дядя Кузя, а что происходит с пустыми баками, то есть ступенями? Они падают вниз на Землю? А вдруг упадут прямо мне на голову?
– Не беспокойся, Чевостик, всё будет хорошо. Первые ступени падают в зону отчуждения, где нет городов или деревень, а вторые полностью сгорают в атмосфере.
– А можно сделать многоразовую ступень, чтобы запускать ракеты и каждый раз не делать новые ступени?
– Инженеры давно хотели сделать многоразовую ступень, которая смогла бы вернуться на Землю целой и невредимой. И такие уже существуют! У них даже есть двигатели и крылья! После отделения от ракеты ступень разворачивает крыло, включает двигатель и летит обратно. Садится она либо на баржу в море, либо на космодром. Благодаря такой технологии одну и ту же ракету можно запускать в космос несколько раз.
– Вот здорово! Дядя Кузя, теперь я знаю, как устроена ракета. Правда, хорошо бы на неё ещё и посмотреть.
– Для этого нам надо дойти до следующей важной части космодрома – стартового комплекса. Там, на стартовой площадке, идут последние приготовления к запуску в космос первого искусственного спутника Земли.
– Дядя Кузя, мне очень интересно: какой он?
– Первый искусственный спутник Земли – это шар серебристого цвета. Он сделан из лёгкого и прочного сплава металла алюминия. В самом широком месте спутник немного больше полуметра. Вес у него как у взрослого человека.
– А что у спутника внутри?
– Техническое оборудование: источник электрического тока, система, которая поддерживает внутри одну и ту же температуру, и два устройства, чтобы посылать радиосигналы.
– А куда он их посылает?
– На Землю. Для этого снаружи у него есть четыре металлических прута – антенны.
– Дядя Кузя, мы пришли к стартовой площадке.
– Смотри, Чевостик, перед нами высится ракета по имени «Спутник».
– Её так назвали, потому что на ней отправится в космос первый спутник?
– Верно!
– Какая же она высоченная! С десятиэтажный дом! Вокруг неё огромные железные штуковины, похожие на подъёмные краны.
– Это специальные опоры – фермы. Ракета не стоит на земле, а висит на них. Сделано это для того, чтобы не повредить во время старта её нижнюю часть.
Ферма – стальная опора для ракеты.
– Дядя Кузя, какая же ракета красивая! Серебристо-белая, стройная, мощная!
– Обрати внимание на то, как она сделана. Внизу расположены четыре ракеты – это первая ступень.
– А где вторая?
– Ракеты первой ступени установлены по бокам от ещё одной ракеты. Она раза в два выше ракет первой ступени. Это и есть вторая ступень.
– Дядя Кузя, а где же искусственный спутник, который отправится в космос?
– На самом верху ракеты.
– Но там нет никакого шара. Нос у неё острый, а не круглый.
– Дело в том, что спутник должен быть надёжно защищён. По этой причине он спрятан под защитной оболочкой – головным обтекателем.
– А что будет, если спутник не спрятать?
– Когда ракета с огромной скоростью мчится сквозь атмосферу, она с такой силой трётся о воздух, что корпус её разогревается до очень высокой температуры. Ему это не страшно: он сделан из специального жаропрочного материала. А вот спутник запросто сгорит.
– Тогда хорошо, что его так надёжно спрятали. Дядя Кузя, а спутник скоро запустят в космос? С ним всё будет хорошо?
– Пройдут считаные часы, и это станет ясно. Но нам незачем ждать так долго. Нам, как всегда, поможет времяскок. Настраиваю: космодром Тюра-Там. Поздний вечер 4 октября 1957 года.
– Мы в просторном помещении.
– Это измерительный комплекс. Так называется ещё одна важная часть космодрома. Здесь множество приборов. На них поступает информация о том, как проходит подготовка к полёту, выводится отчёт о проверке ракеты и космического аппарата. Сейчас уже всё проверено, а ракета заправлена топливом.
– И готова лететь в космос!
– Объявляется минутная готовность, оператор устанавливает ключ в положение «На старт». С этого момента всё происходит автоматически. Включается зажигание. Начинают работать двигатели ракеты. Опоры, которые её поддерживают, расходятся. На пульте управления загорается надпись «Старт». Это означает, что произошёл запуск ракеты.
Циклограмма – точное расписание команд перед запуском ракеты в космос.
– Теперь всё в порядке, можно отдыхать!
– Что ты, Чевостик! Основная работа только начинается. Все с волнением следят за экранами и приборами.
– Какие у них серьёзные лица! Хорошо, что мы путешествуем с времяскоком. Нас не видно, и мы никому не мешаем.
– Да уж, мешать этим людям никак нельзя. Они ждут одного очень важного сигнала. И вот… наконец!
– Ой, что это?
– Сигнал, который посылает из космоса спутник. Значит, он благополучно вышел на орбиту.
Орбита – путь, по которому движется планета вокруг звезды или спутник вокруг планеты.
– Как все радуются! Я тоже очень рад! Спутник работает! Он в космосе! Всё получилось!
– Да, 4 октября 1957 года в 22 часа 28 минут по московскому времени этот простой радиосигнал сообщил, что началась новая эра – космическая! И всё благодаря этим людям.
– Дядя Кузя, но не может быть, чтобы все так старались только ради спутника, который просто летал по кругу и посылал сигналы?
– Ты прав. У него было много серьёзных задач. Запуск спутника стал первым шагом в неизвестный и неизведанный космос. Учёным нужно было убедиться, что их расчёты верны.
– А что происходило дальше со спутником?
– Он отлично выполнил все задачи и проработал на орбите ровно три месяца.
– А потом?
– Приблизился к Земле, вошёл в плотные слои атмосферы и сгорел.
– Как жалко! Дядя Кузя, надо что-нибудь придумать, чтобы космический аппарат мог вернуться на Землю целым и невредимым.
– Верно. Иначе невозможно будет выполнить следующую, очень важную, задачу.
– Какую?
– Отправить в космос человека!
– Человек полетит на следующей ракете?
– Какой ты быстрый! Прежде учёные должны были убедиться, что в космосе безопасно находиться живым существам.
– И кого же туда послали на разведку?
– В России учёные отправляли собак, а в Америке – обезьян. А ещё мышей, мух, пауков, ящериц и даже рыб. Первым животным, выведенным на орбиту Земли, была собака Лайка.
– Я знаю, что Белка и Стрелка летали в космос.
– Да, это был настоящий космический экипаж. Собаки семнадцать раз облетели вокруг Земли и целыми и невредимыми вернулись на Землю.
– Молодцы Белка, Стрелка и все остальные! Доказали, что живым существам можно летать в космос!
– Теперь настала пора решающего события.
– Дядя Кузя, ты говоришь про первый полёт в космос человека? Тогда нам срочно надо на космодром, чтобы ничего не пропустить!
– Ты прав. Где наш времяскок? Набираю на нём: 12 апреля 1961 года. Раннее утро. Космодром Байконур.
Задание
Ура, ты стал настоящим инженером космических аппаратов! Сейчас существует столько разных спутников, пора бы запустить и свой. Сначала подумай, что он станет делать. Будет это космическая обсерватория, которая фотографирует планеты и звёзды, или это спутник, следящий за погодой. А возможно, ты придумаешь что-то совершенно новое и неожиданное. Сделай модель своего спутника из пластилина и других подручных материалов.
Поехали! Первый человек в космосе
– Мы снова рядом со стартовой площадкой. На ней ракета. Она раза в два выше той, на которой запустили первый спутник.
– Перед нами ракета «Восток». Она трёхступенчатая. Первая ступень, как и у «Спутника», состоит из четырёх ракет. Они окружают ракету – вторую ступень. А над ней – третья, сверху которой расположен космический корабль «Восток», защищённый прочным корпусом. На нём в космический полёт отправится первый космонавт Юрий Алексеевич Гагарин.