Кресло, стреляющее человеком

 

Хорошо известна фотография, на которой снят Юрий Алексеевич Гагарин в космическом корабле. Гагарин в ярко-оранжевом скафандре удобно расположился в кресле легендарного «Востока». Через несколько минут могучая ракета унесёт его в бездну космоса. Кресло в космическом корабле не просто удобная и мягкая постель, в которой космонавту нужно провести долгие часы, работать и отдыхать. Это сложный агрегат. В нём и запас кислорода, и радиостанция, и аварийный запас продуктов, и даже надувная лодка. В кресле скрыт пиропатрон, а попросту — пороховой заряд, бездействующий до поры, до времени.

Катапультное кресло пришло в космический корабль из авиации. На большой скорости у лётчика просто не хватало сил покинуть потерявший управление самолёт. Ураганный поток воздуха буквально приковывал его к сиденью. Нужна была сила, которая в минуту опасности вырвала бы лётчика из самолёта. Сначала непривычно казалось, когда под кресло стали закладывать пороховой заряд. Сидеть на взрывчатке? Но это уже было не старое, простое кресло, а катапульта, кресло, стреляющее человеком.

 

 

Что же произойдёт, если ракета взорвётся на старте? Достаточно космонавту вытянуть красную рукоятку — прочь летит крышка люка, взрывается пороховой заряд. Не прошло и половины секунды, а космонавт уже отброшен на триста метров в сторону и вверх, подальше от обречённой ракеты, от града осколков. Запас времени очень мал, земля рядом. Тут дорого каждое мгновение. Теперь всё зависит от чёткой и быстрой работы автоматики: расстёгнуты привязные ремни, отброшено кресло, и только затем раскрывается спасительный купол парашюта…

На американских космических кораблях «Меркурий» и «Аполлон» и на советских кораблях «Союз» сделано иначе. Над кораблём укреплён небольшой ракетный двигатель. Получается что-то вроде маленькой ракеты над огромной ракетой. В минуту опасности этот двигатель уносит корабль с экипажем высоко вверх. А там над кораблём раскрывается парашют. Спасательный двигатель всё время наготове и лишь высоко над землёй, став ненужным, отделяется от корабля и исчезает где-то внизу.

 

 

Системы спасения должны быть абсолютно надёжными. Их долго проверяют и на земле и в полёте. Испытывают на самые неприятные случаи: отклонение ракеты от курса, отказ её двигателей, пожары, взрывы. И только после этого ставят на космический корабль.

К счастью, космонавтам ещё не приходилось покидать гибнущую ракету. Хорошо, если в этом не будет надобности и дальше. Но можно ли поручиться, что так будет всегда?

 

 

ПРЫЖОК С «ЭФИРНОГО ОСТРОВА»

 

Пройдёт совсем немного времени, и высоко-высоко над Землёй закружатся «эфирные острова» — обитаемые космические станции. То как цветы с широко раскинутыми лепестками, то в виде причудливых сочетаний гигантских колец и шаров, повисших в космическом пространстве. Внутри разместятся лаборатории, оранжереи, удобные помещения для отдыха. Когда-то К. Э. Циолковский мечтал о таких «эфирных поселениях». И вот 16 января 1969 года два советских космических корабля, два «Союза» образовали первую в мире экспериментальную космическую станцию. Первый «эфирный остров» с четырьмя космонавтами существовал всего четыре с половиной часа. Космические станции будущего примут в свои отсеки десятки исследователей, людей самых разных специальностей и будут летать годами. Их создатели сделают всё, чтобы жить в космическом доме было удобно и безопасно.

Даже на самых первоклассных океанских лайнерах всегда наготове шлюпки и пробковые пояса. Но разве в космосе меньше опасностей? Хорошо, если есть время вызвать с Земли спасательную ракету. А если беда пришла внезапно? Встреча с большим метеоритом, например. Разрушены важнейшие центры станции, от которых зависит жизнь людей. «Эфирный остров» должен быть немедленно покинут. Иначе гибель. Значит, и в космическом океане, на орбитальных станциях, необходимо иметь свои «спасательные пояса», космические, конечно.

 

Одни учёные говорят, что это будет космический парашют. Знакомое уже нам катапультное кресло. У каждого обитателя станции своё. В случае беды космонавты, быстро надев скафандры, один за другим выстреливают себя в открытый космос, превращаясь в рой живых спутников Земли. Кресло — как маленький космический корабль. Перед космонавтом на стойках миниатюрная тормозная ракета. До Земли далеко, сотни километров. Чтобы попасть туда, нужно сбить скорость и сойти с орбиты. А тем временем вокруг кресла вырастает огромная чаша космического парашюта, похожая на перевёрнутый зонт. Космонавт лежит в кресле на самом дне её. Чаша из тонкой прочной ткани и не сворачивается в комок лишь потому, что спицы «зонта» надуты газом. Ворвавшись в атмосферу с космической скоростью, парашют не должен смяться под напором в несколько тонн и выдержать тысячеградусную жару. Должен затормозить падение и бережно опустить человека на земную поверхность.

А может быть, космонавты покинут погибшую станцию не на космических парашютах, а на парапланах, как думают некоторые инженеры? Параплан — это надувное треугольное крыло. Внутри крыла капсула для космонавта. На заоблачной станции парапланы будут храниться в сложенном виде. Но в любой момент небольшие пакеты могут превратиться в гибкие перепончатые крылья, чтобы унести космонавтов к далёкой и желанной Земле.

 

 

КОСМИЧЕСКИЕ ДОСПЕХИ

 

В космических лабораториях, за сотни километров от нашей планеты, люди будут работать в обычной одежде. Удивительного тут нет ничего. Уже многие советские космонавты летали в космос в лёгких куртках. Но если бы вдруг какому-нибудь рассеянному космонавту вздумалось выйти в таком виде в открытый космос, он бы погиб через несколько секунд. Незащищённый человек не может жить в космосе. В космической пустоте закипает кровь. Даже вдыхая чистый кислород, человек не спасёт себя. В пустоте кислород не переходит в кровь, и человек гибнет от кислородного голодания. Страшна не только пустота. Очень опасна радиация — смертоносное излучение космоса. Жить в космическом пространстве можно, лишь окружив себя прочными стенками кабины или надев скафандр. Многослойная оболочка скафандра защитит от пустоты, жары и холода, ослабит уколы мельчайших метеоритов.

Есть какая-то особая красота в космической одежде — ярко-оранжевой, белой или блестящей, как серебро. Но скафандр — это скорее не одежда, а небольшая кабина, сделанная по форме человеческого тела. В тонком слое вокруг космонавта поддерживаются условия, пригодные для жизни и всё же не совсем похожие на привычные земные.

Создать хороший скафандр — нелёгкая задача для инженеров и врачей. Одетый в космические доспехи космонавт, конечно же, должен свободно двигать руками, ногами, головой. А первые скафандры для лётчиков были жёсткими и неподатливыми. Человек в них превращался в неподвижную куклу, надутую воздухом. Немало сил было потрачено, пока придумали шарниры для рук и ног. Оболочка, шарниры, застёжки — всё должно быть воздухонепроницаемым, никаких самых крохотных щелей.

Плотно закупоренному в скафандре космонавту стало бы невыносимо жарко. Поэтому воздух подаётся не только в шлем, к лицу, а расходится по всем закоулкам скафандра, охлаждая тело. К слову сказать, учёные до сих пор не пришли к согласию, каким воздухом лучше дышать космонавту: обыкновенным или специально приготовленной смесью кислорода с гелием, а может быть, и чистым кислородом.

 

На американских кораблях ради простоты применяется именно кислород. Но это опасно. Достаточно случайной искры, чтобы кислород вспыхнул. Однажды такое уже случилось. 27 января 1967 года на мысе Кеннеди шла очередная репетиция запуска американского космического корабля «Аполлон-1». В креслах его лежали три космонавта: Вирджил Гриссом, Эдвард Уайт и Роджер Чаффи. Внезапно по радио на командный пункт донёсся тревожный крик: «В корабле огонь». Космонавты могли, конечно, включить систему спасения и отделить корабль от ракеты. Но это ничего бы не дало: огонь-то бушевал внутри корабля. Рабочие, находившиеся на площадках пусковой башни, увидев дым и огонь, бросились к кораблю. Только через пять минут удалось открыть раскалённый люк. Но помощь пришла слишком поздно, космонавты погибли.

Скафандр скафандру рознь. Серебристый скафандр американского космонавта Джона Гленна состоял всего из двух слоёв нейлона. Гленн не собирался долго летать. Куда сложнее была «одежда» Алексея Леонова, первого человека, побывавшего в открытом космосе. Сложнее и надёжнее. Выход в открытый космос — дело очень серьёзное.

 

Для прогулки по Луне нужен особый скафандр. Унылый, безвоздушный мир Луны суров. Днём (а день на Луне длится две недели) её поверхность накаляется до 130 градусов, а двухнедельной ночью — мороз в полторы сотни градусов. Ни деревьев, ни кустика, ни травинки…

По безжизненной, изрытой метеоритами корке Луны движется человек в белоснежном скафандре. За спиной громоздкий металлический ранец с аппаратами, дающими человеку жизнь. Лунный скафандр сделан из девятнадцати слоёв ткани. Только такая многослойная искусственная кожа может спасти человека от ужасного лунного холода. Защититься от лунного зноя оказалось труднее. Поэтому на теле космонавта надет ещё «водяной костюм» — из тонких трубочек, по которым всё время течёт вода. На ногах особые ботинки, тоже многослойные, голова закрыта круглым шлемом. Лунный путешественник не будет чувствовать себя одиноким. Радио свяжет его с Землёй и с товарищами, оставшимися на космическом корабле среди лунных скал. Мы знаем, что это уже не фантазия, что люди уже ступили на поверхность Луны.

 

Для долгих походов по Луне понадобятся скафандры в виде жёсткой пластмассовой скорлупы вокруг человеческого тела или даже просторных кабин, надетых на космонавта. Скафандры-кабины уже испытываются, правда, пока на Земле.

12 апреля 1961 года Сергей Павлович Королёв провожал Юрия Гагарина в первый космический полёт. Они стояли на верхней площадке пусковой башни, у открытого люка космического корабля. Внизу расстилалась бескрайняя казахская степь. «Всё может быть, Юра, — сказал Главный конструктор. — Но помни, что бы ни случилось, все силы нашего разума немедленно будут отданы тебе».

Человек вышел в космос навстречу опасностям и неизведанному. Он знает это и встретит опасности во всеоружии. Они не застанут его врасплох.

 

 

КАК ЭТО БЫЛО

 

Космический корабль «Восток» стал уже легендой. Мощные ракеты вынесли в космос шесть таких кораблей с космонавтами на борту. Первым был Юрий Гагарин, шестой — Валентина Терешкова. Каждый космонавт мог при необходимости применить систему безопасности. Но всё шло хорошо.

Давайте проследим, что же происходило с ракетой, космическим кораблём и самим космонавтом «Востока» от момента старта до той минуты, когда космонавт ступил на родную землю.

Чтобы достигнуть первой космической скорости, восемь километров в секунду, и выйти на орбиту вокруг Земли, ракету приходится делать составной, многоступенчатой. У каждой ступени свои двигатели, свои баки с топливом. Выгорело топливо первой ступени, и она отбрасывается. Ракета становится легче. Двигатели второй ступени ещё сильнее разгоняют ракету. Потом отделяется и вторая ступень. И только последняя ступень доводит скорость ракеты до первой космической.

Почти сорок метров длина ракеты-носителя корабля «Восток». Вдоль стройного тела её — боковые двигатели и баки с топливом. Они — первая ступень ракеты.

Отодвинулись ажурные фермы.

— Старт!

Ракета пошла. Всё быстрее, всё выше. Яркая точка сверкает в небе. Работа первой ступени окончена. И боковые двигатели падают на землю в заранее рассчитанном безлюдном месте. Но продолжают работать двигатели второй ступени. Пройдены плотные слои атмосферы. Распался на две половины обтекатель, защищавший космический корабль. Вскоре, израсходовав свой запас топлива, отделяется и вторая ступень ракеты, а последняя, третья, выводит, наконец, корабль на орбиту. Потом отделяется и она.

 

 

1. Старт.

2. Отделились боковые блоки — первая ступень ракеты.

 

 

3. Сброшен обтекатель космического корабля.

4. Отделилась вторая ступень ракеты-носителя.

5. Отделилась третья ступень. Корабль начал полёт по орбите.

 

Космический корабль, нёсший Гагарина, сделал лишь один виток вокруг Земли. Герман Титов летал в космосе уже целые сутки. С каждым новым полётом удлинялся его срок. Но всегда наступал сложный и очень ответственный момент спуска корабля с орбиты.

Перед спуском корабль необходимо установить в строго определённом положении. Иначе он вообще может не вернуться на Землю. Только после этого включается тормозной двигатель, и корабль сходит с орбиты. Потом от корабля отделяется спускаемый аппарат, кабина с космонавтом. Подобно метеориту, врывается она в воздушное покрывало, окружающее нашу планету. «Шарик» — так ласково называли свою кабину космонавты — охватывает пламя, сила в десятки тонн давит на него. Это самые трудные мгновения. Но «шарик» выдержал, погашена скорость. Совсем немного осталось до Земли, каких-нибудь семь километров. Взрываются болты люка (открывать люк по-другому просто нет времени), и из кабины выстреливается кресло с космонавтом. Потом раскрывается небольшой тормозной парашют. Скорость ещё велика, сразу раскрыть большой парашют нельзя. А когда до Земли остаётся километра четыре, от космонавта отпадает кресло и раскрывается основной парашют. О спасении кабины тоже пора подумать. У неё свои парашюты. Автоматы раскроют их, и «шарик» медленно опустится на Землю. На случай приводнения у космонавта всегда с собой надувная лодка.

 

6. Начало возвращения на Землю. Корабль установлен в строго определённом положении — двигателем вперёд. Включён тормозной двигатель.

7. Кабина корабля отделилась от приборного отсека. «Шарик» вошёл в плотные слои атмосферы.

8. До Земли 7 километров. Отброшена крышка люка. Катапультное кресло «выстреливает» космонавта из корабля.

9. Над космонавтом раскрылся небольшой тормозной парашют.

 

 

10. До Земли 4 километра. Кресло отделяется и падает. Космонавт продолжает спуск на основном парашюте.

11. Открылся парашютный люк кабины. Выброшен вытяжной парашют.

12. Раскрыт тормозной парашют кабины.

13. На высоте двух с половиной километров раскрывается огромный основной парашют, на котором кабина корабля мягко опускается на Землю.

 

Полёт завершён. Космонавт и его космический дом снова на Земле. Сколько сложных превращений за один полёт. И всё это должно сработать точно, чётко, вовремя!

 

К. Ф. Огородников

ЗАЧЕМ НУЖНА ЛЮДЯМ ЛУНА?

 

 

ЛУНА И КАЛЕНДАРЬ

 

Сколько веков люди, глядя на небо, любовались серебристым светилом, которое каждый день совершает свой путь по небу. Какое-то время Луна видна нам совсем тонким, узеньким серпом, это — новолуние. Затем серп становится всё толще и толще. Ночью он уже ярко освещает землю своим ровным, белым светом. Зато днём молодой месяц выглядит как лёгкое облачко правильной формы. Через две недели после новолуния Луна становится круглым светлым диском, на котором человек с хорошим зрением замечает целый ряд тёмных круглых пятен — морей. Это — полнолуние. А затем вся история повторяется в обратном порядке. Постепенно из круглого диска Луна становится серпом, серп становится всё тоньше и тоньше, и наконец Луна совсем скрывается из глаз на 1 — 2 дня, утонув в ярких лучах Солнца. Это называется сменой фаз Луны. В древности Луна служила людям наглядным календарём. По Луне люди на всей Земле, от самых холодных, полярных, стран до африканских джунглей, считали дни месяцев. Полная смена фаз Луны происходит ровно за один месяц, точнее — немногим более чем за 29 1/2 суток. Месяц и был самой первой мерой времени.

 

 

Только значительно позднее потребовалась ещё другая единица времени, более удобная для расчётов длинных промежутков времени. Ведь 100 месяцев — это всего 8 с лишним лет! Поэтому люди придумали ещё одну единицу времени — год, равный 12 месяцам. Сперва это был лунный год, состоявший ровно из 12 лунных месяцев. В лунном годе, как нетрудно сосчитать, умножив 29,53 суток на 12, всего 354 дня, то есть он на 11 1/4 дня короче нашего обычного года. Наш год был введён позднее у народов, основным занятием которых было земледелие. Для них большое значение имел счёт времени по солнцу. Тот промежуток времени, когда снова возвращаются времена года: весна, лето и т. д. В странах же, находящихся недалеко от экватора: в Турции, Иране и других, где настоящей зимы со снегом не бывает и где смена времён года не играет такой роли, как у нас, — до сих пор пользуются лунным, а не солнечным годом.

 

 

ЛУНА — СЕСТРА ЗЕМЛИ

 

Прошли века, поэты и художники продолжали воспевать красоты освещённого Луной пейзажа. Для большинства людей Луна осталась недосягаемым небесным светилом, спутником Земли, который кружится вместе с ней вокруг Солнца, оставаясь при этом на расстоянии между 365 и 407 тысячами километров от Земли.

Начиная с XVII и XVIII веков Луна снова привлекла к себе внимание людей. В 1609 году великий итальянский учёный Галилей изобрёл первый телескоп, который он сразу же использовал для наблюдения небесных светил. И одним из первых светил была, разумеется, Луна. К величайшему своему изумлению, Галилей обнаружил в маленький телескоп, что Луна, которую в те времена считали недосягаемым небесным телом, чрезвычайно похожа на Землю. На Луне, так же как и на Земле, имеются горы, и по длине их теней Галилей смог измерить их высоту. Она оказалась в пределах девяти километров, то есть примерно такой же, как и на Земле. Большие тёмные пятна на лунной поверхности Галилей назвал «морями». Правда, сравнительно скоро было выяснено, что лунные «моря» — это просто гладкие равнины более тёмного цвета, чем горы.

Луна, в отличие от Земли, не имеет ни атмосферы, ни воды в свободном состоянии, то есть в виде морей, озёр и рек.

Тем не менее в строении поверхности Луны и Земли имеется очень много общего, и потому остаётся верным главный вывод Галилея о том, что Луна такое же материальное тело, как и Земля.

В своё время это открытие произвело настоящую революцию в умах философов и мыслителей. До тех пор считалось, что Луна, как и все небесные тела, состоит из особого, воображаемого вещества — эфира, к которому не применимы те законы природы, которые господствуют на Земле. Галилей первый утверждал, что не существует никакой принципиальной разницы в строении Земли и других небесных светил.

Теперь эта истина кажется всем нам совершенно очевидной, но в то время для её победы над старыми предрассудками потребовалась длительная, самоотверженная борьба, стоившая многих жертв. Одной из этих жертв стал сам Галилей, который дважды был судим «святейшей» инквизицией и последние десять лет своей жизни провёл в заточении.

 

 

ЛУНА И МОРСКИЕ ПРИЛИВЫ

 

Другим обстоятельством, которое заставило людей заниматься Луной, были морские приливы и отливы.

В конце XVII века великий английский учёный Исаак Ньютон открыл закон всемирного притяжения, или, как его теперь стали называть, закон гравитации. Согласно этому закону любые две частицы материи притягивают друг друга с силой, пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними. Тот же Ньютон нашёл, что тело, имеющее форму шара, притягивает окружающие материальные частицы совершенно так же, как если бы вся его масса была сосредоточена в его центре. Эта теорема значительно облегчает расчёты притяжения между небесными телами, так как и Земля, и Солнце, и Луна, и все планеты с их спутниками по своей форме лишь незначительно отличаются от шаров.

Теперь несколько слов о морских приливах. Морские приливы состоят в том, что под действием, главным образом, притяжения Луны, уровень воды в океанах испытывает периодические колебания. Период этих колебаний немного более суток и составляет приблизительно 24 часа 50 минут. За этот период уровень воды в море два раза немного повышается и два раза понижается. Вообще говоря, явление приливов довольно сложное, так как на нём, помимо Луны, сказывается множество самых разнообразных фактов, и в первую очередь — притяжение Солнца. В открытом океане приливный подъём воды измеряется всего несколькими десятками сантиметров и потому совершенно незаметен. Но Земля вращается вокруг своей оси, а приливный горб стремится всё время «смотреть» в сторону Луны, которая вращается вокруг Земли в 27,3 раза медленнее, чем сама Земля. Поэтому приливный горб всё время отстаёт от земного вращения, то есть перемещается по поверхности морей и океанов в направлении с востока на запад. Приливная вода, встречая континенты суши, как бы нахлёстывается на них, и тогда в отдельных местах, особенно в длинных, узких бухтах, на восточных берегах, уровень воды испытывает колебание в 10 — 15 и даже более метров, то есть на высоту, превышающую пятиэтажный дом!

Морские приливы играют большую роль в океанском мореходстве. Прилив продолжается 1/4 часть периода, то есть 6 часов 12 1/2 минуты. За это время большие океанские пароходы могут входить в порты и должны успеть разгрузиться. Поэтому для вычисления времени и высоты приливов и отливов для каждого порта разработаны подробные и очень точные математические таблицы. И в этих таблицах главное «действующее лицо» — Луна.

У нас, в европейской части СССР, морские приливы не имеют особенно большого значения, так как они достигают наибольшей силы на побережье, омываемом морем с востока. Поэтому особенно сильные приливы (до 11 метров) бывают в некоторых бухтах Тихого океана на Дальнем Востоке. В европейской части Советского Союза приливы до 8 метров бывают у Кольского полуострова и на мурманском берегу.

В настоящее время идёт разработка проблемы использования приливного подъёма воды для строительства электростанций. Одна из них, на Кольском полуострове, уже строится и в ближайшее время вступит в строй. Это будет очень интересное сооружение, где электроэнергия будет вырабатываться Луной!

 

 

МЕТОД ЛУННЫХ РАССТОЯНИЙ

 

В начале XVIII века самой важной научно-технической проблемой стала проблема точного положения корабля в открытом море, вдали от берегов. В это время чрезвычайно развилась торговля с заморскими странами и колониями. Приходилось плавать по всем морям и океанам, а способов точного определения местоположения кораблей ещё не было. Из двух географических координат — широты и долготы — умели более или менее хорошо определять только широту, измеряя высоту Солнца над горизонтом. Долготу же определять не умели. Не стоит здесь перечислять все «кустарные» методы, которыми пытались решать эту задачу (тут и магнитный компас, и так называемый лаг, то есть просто вертушка, которая измеряет скорость корабля относительно воды, и т. д.).

Одним из наиболее употребительных приёмов обходиться без долготы был следующий: допустим, корабль должен был проплыть от английского большого морского порта Глазго до американского Нью-Йорка, то есть переплыть через Атлантический океан. Широта Глазго 56°, а Нью-Йорка 41°. Корабль, держась подальше от берегов Европы, шёл прямо на юг до тех пор, пока не добирался до широты в 41°. После этого он поворачивал на восток и шёл, всё время держась одной и той же параллели, пока не добирался до берегов Америки. Но, во-первых, при этом приходилось давать большой крюк, так как расстояние между параллелями широты 56° и 41° составляет без малого 1700 километров. А во-вторых, двигаясь по параллели на восток, капитан корабля до последнего момента не знал, какое расстояние он не дошёл до берега. У берегов же много подводных камней, о которые часто разбивались корабли.

 

 

От неумения определять долготу на море особенно страдали тогдашние морские державы: Испания, Португалия и в первую очередь «владычица морей» Англия с её далёкими заморскими колониями. Кончилось дело тем, что в 1707 году у самых берегов Англии, у архипелага островов Силлии, у юго-западной оконечности острова Великобритания, исключительно из-за незнания долготы потерпел крушение английский флот. Погиб командующий флотом адмирал и более двух тысяч моряков. Проблема долгот стала проблемой номер один.

Нет ничего удивительного в том, что Английский парламент, который никогда не отличался особой щедростью в отношении науки, в 1713 году назначил премию в 20 000 фунтов стерлингов тому, кто изобретёт способ определения долгот, обеспечивающий точность в 30', что соответствует примерно 40 — 55 километрам расстояния (в зависимости от широты). 20 000 фунтов по тогдашним временам были сказочым богатством. Ведь тогда один фунт стерлингов стоил почти 10 золотых рублей. А фунт мяса тогда стоил 1 — 2 копейки!

 

 

У нас, конечно, нет возможности подробно останавливаться на всех проектах решения проблемы долгот, под знаком которой прошло почти целое XVIII столетие. Но одно из решений, которое оказалось наиболее практичным, то есть дешёвым и легко осуществимым, оказалось опять-таки связанным с нашей старой знакомой, Луною. Мы имеем в виду так называемый метод лунных расстояний.

По идее этот метод совсем прост и был, в основном, известен учёным уже давно, по крайней мере за 250 лет до этого. Имеются сведения, что он был известен ещё древним арабским астрономам в XI—XII веках. Однако до поры до времени он не употреблялся на практике из-за отсутствия достаточно точных инструментов.

Необходимо напомнить, что разность долгот каких-нибудь точек на земной поверхности равняется разности во времени по местным часам. С этим каждый из вас знакомится, когда смотрит на карту часовых поясов на территории СССР. Каждый пояс имеет ширину в 15° или 1 час по долготе. Иначе говоря, расстояние между двумя точками в 15° по долготе соответствует разности во времени по местным часам ровно в 1 час. Вот почему на географических картах чаще всего долготу выражают не в градусах, а прямо в часах и минутах, помня, что 1 час равен 15 градусам, 1 минута времени равна 15 угловым минутам и т. д.

У нас расчёт времени по часовым поясам был введён Советским правительством декретом от 8 февраля 1919 года, подписанным Владимиром Ильичём Лениным. Согласно этому декрету время в пределах каждого пояса для удобства считается одинаковым и меняется скачком в 1 час при переходе границы между поясами.

Раньше же, до революции, в каждом городке было своё собственное время, а на железнодорожных станциях всегда висело двое часов: одни часы показывали столичное, петербургское время, а другие — местное.

Вот когда было легко узнавать географическую долготу какой-нибудь железнодорожной станции! Стоило только из местного времени вычесть петербургское. Если разность получалась положительной, то это означало, что данная станция лежит к востоку от Петербурга на столько-то часов и минут долготы. А если — отрицательная, то к западу.

Из нашего рассказа ясно, что для определения долготы какого-нибудь места нужно сравнить между собой время по местным часам с временем, которое показывают какие-нибудь «столичные» часы.

Местное время астрономы и моряки умеют определять с незапамятных времён. Его, например, можно тоже определить по высоте Солнца над горизонтом.

Но как узнать время, которое показывают московские часы в этот же самый момент? Сейчас это тоже не проблема. Достаточно принять радиосигналы московского времени. Но в XVIII веке радио ещё не было. И вот вместо часов, идущих по столичному времени, избрали Луну!

В самом деле, Луна лучше всего подходит для этой цели. Орбита Луны вокруг Земли известна достаточно точно. Поэтому можно на каждый год вычислять её эфемериду, то есть таблицу, в которой по времени часов Гринвичской обсерватории (она в те времена считалась астрономической столицей) через определённые небольшие промежутки времени указывалось положение Луны среди звёзд. Это были первые астрономические ежегодники, которые продолжают издаваться и сейчас как в Англии, так и в других странах и, в частности, в Советском Союзе, в Институте теоретической астрономии в Ленинграде. Поэтому Луна как бы служила наглядными часами, которые шли по гринвичскому времени.

Капитану корабля нужно было только определить путём наблюдения местное время, а затем измерить положение, которое занимала Луна среди звёзд в этот момент. Тогда по ежегоднику он сразу же мог узнать, какое было время по гринвичским часам. А отсюда простым вычитанием он узнавал свою долготу, к востоку или к западу от Гринвича. На практике наблюдения сводились к тому, что определялось расстояние от Луны до одной, двух или трёх ярких звёзд. Отсюда и пошло название метода лунных расстояний.

Конечно, все эти вещи на практике требуют навыка и уменья обращаться с приборами. Поэтому их выполнял обычно не сам капитан, а его специальный помощник.

 

 

Луна перемещается среди звёзд во много раз быстрее других светил, например, в 13,4 раза быстрее, чем Солнце. Но рядом с Солнцем звёзд не видно, а рядом с Луной их видно совершенно ясно, и это позволяет легко определить положение Луны среди звёзд. Планеты же двигаются, во-первых, медленно, а во-вторых, очень сложно: описывают петли, по временам вовсе останавливаются и т. д.

Метод лунных расстояний широко использовался вплоть до введения массового распространения радиосигналов времени, то есть до 20-х годов нашего столетия.

Мы были бы несправедливы к Луне и к методу лунных расстояний, если бы не сказали хотя бы несколько слов о судьбе сказочной премии английского парламента, о которой мы говорили выше. Эта премия не была выдана какому-либо одному учёному или изобретателю. Но самый факт её назначения вызвал огромную волну блестящих исследований. И она была выдана по частям. Первым получил 3000 фунтов петербургский академик, гениальный математик Леонард Эйлер, за разработку новой, более совершенной теории движения Луны. А вскоре после него 5000 фунтов получила вдова безвременно умершего замечательного немецкого астронома Тобиаса Майера за таблицу движения Луны (эфемериды), составленную на основании новой теории Эйлера и введения некоторых эмпирических[2] поправок. Наконец, 10 000 фунтов получил известный английский часовщик Гаррисон за изобретение морского хронометра. Парламент отказался выдать Гаррисону полную премию. Несмотря на то, что изготовленный им хронометр обеспечил «перевозку» гринвичского времени с требуемой точностью, парламент объявил, что это уникальный экземпляр, который Гаррисон не в состоянии ни повторить (Гаррисон был уже слишком стар, так как затратил свыше сорока лет на изготовление первых, менее совершенных моделей), ни дать описание процесса изготовления таких же хронометров другим мастерам. Добавим от себя, что первые хронометры были чрезвычайно дорогими. Далеко не всякий капитан мог позволить себе такую роскошь.

 

 

Напрасно Гаррисон апеллировал к печати, напрасно даже сам английский король принял его сторону. Парламент остался непреклонным, и Гаррисон так и умер, унеся в могилу свою обиду.

Вместе с тем проблема теории движения Луны привлекла к себе внимание великих гениев математики.

Кроме уже упомянутого Эйлера, здесь необходимо упомянуть имена Клеро, Даламбера, Лагранжа и Лапласа, чтобы дать хотя бы неполное представление о размахе этих работ. На их основе были разработаны не только главные направления в небесной механике, но и созданы целые новые разделы математики, которые продолжают разрабатываться и до настоящего времени.