ВЕЛИКИЙ ВЫХОД ИЗ СФЕРЫ ПРИТЯЖЕНИЯ

Мы иногда думаем, что «космос» — это то же самое, что и высота. Если подняться очень высоко, вы окажетесь в космосе. Однако на практике самое главное для ракеты — выйти на орбит}⁷, и это зависит от скорости, а не от высоты. Некоторые из экспериментальных ракет ФАУ-2, запущенные с ракетного полигона Уайт Сэндз, достигали кромки космоса — поднимались достаточно высоко, чтобы сфотографировать кривизну Земли — но они падали назад на Землю. Давайте перестанем вспоминать фантастику, в реальности вы не начнете парить в космосе, как только достигнете «космической высоты». Даже если космический корабль набрал необходимую скорость, он все еще падает, как это было с ракетой ФАУ-2, но достигнув орбитальной скорости, он движется вперед так быстро, что «падает» по кривой к Земле и продолжает свое падение но замкнутой траектории. Вот почему астронавты, находясь на орбите, испытывают чувство свободного падения, похожее на чувство, которое вы испытываете, когда совершаете прыжок с высоты: они буквально все время падают. Вот почему ракету сразу после взлета начинают отклонять в сторону: она должна выйти на свою орбитальную траекторию.

Поэтому механика выхода на орбиту прежде всего должна обеспечить достижение очень высокой скорости, а не очень большой высоты. Космос, по международного соглашению, начинается на высоте всего лишь 100 км. Гагарин облетел Землю на высоте 300 км, близкой к обычной высоте полетов космических «Шаттлов», а космический корабль «Аполлон» пользовался на своем пути к Луне «парковочной орбитой» на высоте всего 185 км. Орбитальная скорость большинства таких полетов составляет 28 160 км/ч.

Выше орбитальной скорости скорость, необходимая для преодоления гравитационного поля Земли. И для крошечного спутника, и для огромного пилотируемого корабля она одинакова — около 40 225 км/ч. На временной орбите космический корабль «Аполлон» использовал двигатели третьей ступени, чтобы перейти от орбитальной, первой космической скорости, к скорости ухода от Земли, второй космической — чтобы преодолеть притяжение Земли и начать свое путешествие к Луне.

Скорость пули, выпущенной из самой мощной винтовки — 4344 км/ч. Этот факт поможет нам оценить силу, необходимую для ускорения всего космического корабля до 28 160 км/ч. В таком случае необходима вся возможная помощь. Даже выбор места для стартовой площадки значительно влияет на то, сколько энергии потребуется ракете, чтобы выйти на орбиту, потому что ракета может «занять» скорость у самого вращения Земли. Земля вращается на восток со скоростью, которая изменяется в зависимости от высоты. В нескольких метрах от Северного полюса скорость вращения крайне мала, но на экваторе поверхность планеты движется со скоростью, равной приблизительно 1670 км/ч. Двигатели ракеты только вьшг-