В СТРАТОСФЕРУ НА ВОЗДУШНОМ ШАРЕ
Как бы хорошо ни выполнила свою задачу ракета, все же человек лучше проведет наблюдения! И вот нашелся ученый, который решился на смелый полет в недоступные до сих пор слои атмосферы. Это брюссельский профессор Пикар, швейцарец по происхождению, имя которого, благодаря его полету, получило мировую известность.
Несмотря на тщательно обдуманный план этой воздушной экспедиции, первые попытки полета в 1930 г. окончились неудачей. Но вот, 27 мая 1931 г. Пикар с ассистентом-физиком Кипфером вновь поднялись из Аугсбурга (в Германии) на специальном аэростате емкостью в 14000 куб. м. У земли он был раздут лишь на 1/6 своего объема; поднимаясь, он постепенно должен был все более приближаться к шарообразной форме, и на высоте 15 км диаметр его должен был дойти до 30 м! Сами путешественники сидели в алюминиевом шаре, который был закрыт герметически, и таким образом им обеспечивался запас воздуха нормального состава и давления, необходимый для человека. Эта кабина была окрашена в черный цвет, чтоб ее поверхность поглощала солнечные лучи и благодаря этому нагревалась.
Шар поднялся необычайно быстро и уже через 20 минут достиг высоты почти 16 км — подъем совершался с громадной скоростью, около 9 м/с. От столь быстрого подъема и начального толчка произошла авария с некоторыми приборами и было повреждено приспособление для маневрирования. Из-за этого смелые воздухоплаватели были вынуждены оставаться на высоте 16 км в течение 16 часов, что в виду ограниченного запаса воздуха в кабине грозило им удушьем. К тому же "отопление" солнечными лучами оказалось столь сильным, что, несмотря на низкую температуру (около —55°) окружающего воздуха, в кабине получилась температура до +40°. В конце концов воздухоплавателям удалось благополучно спуститься уже поздно вечером, в горах, на поверхности ледника близ деревушки Гургль (Тироль).
Сенсация, произведенная этим полетом, была грандиозна. В маленькую тирольскую деревушку наехало столько корресподентов и прочей публики, что оказалось невозможным их прокормить и пришлось посылать за продовольствием в Инсбрук! Пикар, однако, хотя и достиг высоты, на которой до того еще не бывал ни один человек, остался недоволен результатами полета, так как ряд задуманных им наблюдений не удался из-за порчи приборов и невозможности регулировать высоту шара; он тут же решил повторить свое смелое предприятие.
Рис. 9.Стратостат Пикара.
ЛУЧИ ИЗ НЕВЕДОМЫХ ПРОСТРАНСТВ
Основной задачей Пикара было изучение "космических лучей". Дело в том, что воздух обладает известной радиоактивностью, источником которой служат, казалось бы, радиоактивные вещества почвы. Однако подъемы на аэростатах на сравнительно небольшие высоты обнаружили, что радиоактивность воздуха не уменьшается, а увеличивается по мере поднятия над Землей. Это означает, что есть и иные источники радиоактивности, помимо земных; может быть, они находятся на Солнце, может быть где-то еще дальше, на звездах, в глубинах мирового пространства. Усилия ученых различных стран направлены к выяснению происхождения этих "космических лучей", проникающих через толщу атмосферы на земную поверхность.
С высотой влияние атмосферного поглощения становится все меньше: на высоте 16 км над наблюдателем остается всего только 1/10 всей массы атмосферы, а подъем в еще более высокие слои дал бы возможность изучать космические лучи в еще более "чистом" виде. Понятно поэтому стремление ученых достичь возможно большей высоты.
Рис. 10. Гондола стратостата Пикара
ВТОРОЙ ПОЛЕТ НА ШАРЕ В СТРАТОСФЕРУ
Пикар вторично поднялся на том же шаре в стратосферу 18 августа 1932 г. с Цюрихского аэродрома; спутником его на этот раз был д-р Козине. Пикар принял ряд предосторожностей, чтоб подъем произошел не так быстро, и регулирование высоты шара было обеспечено. На этот раз ему удалось подняться на 500 м выше; эта высота—16500 м — была достигнута примерно через 7 часов после вылета шара. Вечером того же дня шар благополучно спустился в Италии. Интересно заметить, что, наученный предыдущим опытом чрезмерного "отопления" кабины, Пикар теперь окрасил ее в белый цвет. Теперь она не поглощала, а отражала солнечные лучи, и температура в ней упала до —15°, так что на этот раз воздухоплаватели мерзли. Пикар резонно замечает по этому поводу, что следовало выкрасить кабину в серый цвет.
ВПЕЧАТЛЕНИЯ ПРИ ПОЛЕТЕ В СТРАТОСФЕРУ
Вот несколько выдержек из дневника Пикара во время полета и из его статьи, перевод которой был напечатан в "Известиях" осенью 1932 г.
"5 часов 45 м. Давление 257 мм. Через две минуты шар, почти принявший сферическую форму, достигает 8500 м — высоты Эвереста. Внутри кабины образуется легкий белый налет… Вследствие наружного холода кабина быстро покрылась внутри слоем великолепного инея.
7 ч. 11 м. Давление 93 мм. Температура на полу кабины —5°, на высоте головы человека +1°. Кабина сверкает, как хрустальный грот; свисают тонкие ледяные иглы, сталактиты…
10 ч. 36 м. Давление 73 мм. Небо имеет цвет не синий, а средний между темно-лиловым и аспидно-серым.
12 ч. 13 м. Высота около 16500 м. Клапан открыт, чтоб возможно скорее спуститься в Италии. Спуск начался".
"Мы научились отмечать на карте необитаемое небесное пространство, которое раньше или позже должно стать "стратосферными путями" сообщения и транспорта, как старинные мореплаватели учились отмечать на морских картах неоткрытые моря… Мой последний полет доказал, что полеты в стратосферу могут производиться без всякой опасности. Управление аэростатом не оставляло желать лучшего. Мы убедились, что посеребренная гондола так же мало желательна, как и черная. В последней мы страдали год назад от жары. На этот раз мы должны были выносить мороз в —15°, тогда как термометр с наружной стороны гондолы стоял между —50° и—60°".
ЧТО ЖЕ ТАКОЕ КОСМИЧЕСКИЕ ЛУЧИ?
Об этом втором своем полете Пикар пишет:
«Хотя наша работа над произведенными мною и Козинсом наблюдениями еще не закончена, мы уже обладаем достаточными знаниями, чтоб открыто признать, что до сих пор ничего еще нельзя считать установленным и космические лучи продолжают ревниво охранять свою тайну. Понадобится еще произвести многочисленные экспедиции на воздушном шаре, в частности, по крайней мере один успешный подъем в полярной области, где могут быть произведены наблюдения над действием; магнитных волн… Каковы бы ни были наши будущие открытия, можно с уверенностью сказать, что в скором (будущем мы сделаем крупный шаг вперед.
Объяснение природы космических лучей будет, быть может, иметь значение и для практического технического прогресса, что в первую очередь должно заинтересовать читателя. Я думаю бодрствуя, а не во сне, — о дешевой энергии будущих дней, о раздроблении бесконечной энергии атомов и молекул, находящихся повсюду вокруг нас. Хотя осуществление этих возможностей и может стать делом будущих поколений, они уже не являются мечтой, но занимают место среди реально осуществимых задач физики".
ШТУРМ СТРАТОСФЕРЫ
Исследование стратосферы представляет громадный практический интерес и помимо космических лучей. Ввиду отсутствия вертикальных течений, в виду ничтожной плотности воздуха, высокие слои атмосферы представляют заманчивый путь для воздушного транспорта; интересуется ими и артиллерия, так как сопротивление летящему снаряду сводится там к минимуму.
Овладение стратосферой — важная и вполне реальная очередная задача. И новый громадный — почти в 4 1/2 километра! — шаг вперед сделан здесь советскими работниками.
СОВЕТСКИЕ СТРАТОСТАТЫ
30 сентября 1933 года — исторический день не только для советского воздухоплавания, для советской науки, но и для мировой науки. В этот день стратостат "СССР" под командой Г. А. Прокофьева, с конструктором инженером Годуновыми пилотом Бирнбаумом поднялся на высоту 19 километров, более чем на 2 километра, побив рекорд Пикара.
Стратостат "СССР" был значительно больше, чем у Пикара: в то время как у стратостата Пикара максимальный объем был около 14000 куб. м, объем "СССР" был 25000 куб. м. Кабина, как и у Пикара, была шарообразная и имела голубую окраску. Как стратостат, так и кабина были построены целиком на советских заводах и из советских материалов.
В отличие от полета Пикара, который был в значительной мере частным предприятием, полет нашего стратостата происходил при самом широком участии общественности и научных работников Ленинграда и Москвы. Нашими метеорологическими учреждениями во главе с Главной геофизической обсерваторией была проведена громадная работа по постройке специальных приборов для исследования атмосферы на высоте, по исследованию условий погоды с целью выбора наиболее благоприятного времени полета, по организации наблюдений стратостата с земли: последнее было важно для сравнения высоты, полученной приборами на стратостате, с высотой, полученной геометрическим путем. Для определения высоты полета была создана специальная комиссия. Приборы для определения высоты были при подъеме запломбированы особыми металлическими пломбами.
Рис. 11. Наполнение|оболочки стратостата "СССР" перед полетом 30 сентября 1933 г.
Старт стратостата состоялся в 8 ч. 41 м… 30 сентября при великолепной тихой и ясной погоде. Приводим некоторые детали этого исторического полета, заимствованные из газет.
"29 сентября началось ярким солнечным утром. Стих ветер. Погода позволяла начать предварительные работы но подготовке стратостата "СССР" к полету. Днем был отдан приказ. На Центральный московский аэродром им. Фрунзе была доставлена огромная оболочка стратостата и все необходимое для старта.
В 2 часа ночи огромные газгольдеры, с водородом, каждый вместимостью по 125 куб. м, доставляются на аэродром и устанавливаются на стартовой площадке.