Павел Клушанцев: Дом на орбите

Земной шар вращается. За сутки он делает один оборот вокруг своей воображаемой оси. А орбита стоит на месте. Земля как бы вертится внутри неподвижного «колечка», с которым она никак не связана. Если орбита наклонена к экватору, то под ней плывут одна за другой разные страны мира. Как льдины в реке, когда смотришь на них с моста. А спутник, летающий по этой орбите, дом витке проходит над новыми местами.

И станция, и мы мчимся в космосе с огромной скоростью — восемь километров в секунду. Если с такой скоростью лететь на встречных курсах или даже наперерез друг другу, ничего хорошего не получится. Произойдёт не встреча, а столкновение, катастрофа. От страшного удара и наша ракета с космическим кораблём, и станция взорвутся, превратятся в огонь, дым, пар. От них не останется ни пылинки. С Земли увидят лишь быстро тающее облачко раскалённых газов.

Поэтому главное условие успешной встречи — надо лететь в одну и ту же сторону, на параллельных курсах.

Вспомните земные примеры. Если два всадника скачут параллельно, они вполне могут на полном скаку сблизиться и скакать рядом. Могут при этом и разговаривать, и даже пожать друг другу руки. Военные самолёты, когда идут в строю, очень близко подходят друг к другу, летят «крыло в крыло».

По счастью, встречных курсов в космосе почти не бывает. Как правило, космические аппараты запускаются в восточную сторону. Но вот пересекающихся курсов там сколько угодно. Потому что плоскости орбит могут быть и наклонены и повёрнуты как угодно.

А как летим мы? Нам не грозит столкновение со станцией?

Нет, не грозит. И вот почему.

Станция ходит по орбите. Внутри её орбиты вращается земной шар. Нашу ракету на старте держали наготове, ждали, когда космодром «проплывёт» под орбитой станции. Когда этот момент наступил, нас запустили в ту же сторону, в какую летит станция. Плоскости наших орбит совпали, и мы пошли параллельными курсами.

Не страшно, что сама станция оказалась при этом далеко от нас, где-то на другой стороне земного шара. Не страшно, что наши орбиты отличаются по высоте. Всё это легко поправимо. Мы перейдём на орбиту станции и сблизимся с ней. Для этого в космосе можно маневрировать. Этим мы сейчас и займёмся. Но сперва вспомним, как сейчас летит наша ракета.

При разгоне она летела носом вперёд. Потому что двигатель толкал её сзади, в хвост. И потому, что острым носом она должна была разрезать воздух, «протискиваться» сквозь него. Как самолёт.

Сейчас, на орбите, совсем другое дело. Двигатель не работает и не толкает ракету. Воздуха нет, путь свободен. Ракета теперь медленно, незаметно для нас кувыркается. Она может лететь и боком, и хвостом вперёд, как угодно. Подобно лодке без гребцов и мотора, плывущей по течению.

Но в баках ракеты осталось топливо, двигатель можно включить. И здесь всё будет зависеть от того, куда смотрит нос ракеты. Если вперёд, двигатель разгонит ракету быстрее. Если назад — притормозит. Если вбок — изменит направление полёта. Один и тот же двигатель годится на всё.

Как же повернуть ракету носом в нужную сторону?

Для этого служат двигатели ориентации. Это совсем крохотные реактивные двигатели. Стоят они в хвосте ракеты и направлены соплами в разные стороны. Их можно включать на момент и сразу выключать. Они слегка подталкивают хвост ракеты в ту или другую сторону. Она начинает медленно поворачиваться, как будто подвешена за серединку на верёвочке. Когда развернётся до нужного положения, включается на момент противоположный двигатель и встречным толчком останавливает вращение. Включая попеременно разные двигатели ориентации, можно развернуть, или ориентировать ракету носом в любую сторону. А потом удерживать её в этом положении, чтобы она самовольно не ушла.

Но где станция? Какой нужен манёвр для сближения с ней?

Мы вышли, оказывается, на орбиту более низкую, чем у станции. Нам надо подниматься.

Помните, как мы в прошлой главе стреляли из пушки? Когда увеличивали скорость снаряда — траектория его распрямлялась. Вот и нам сейчас надо распрямить немного нашу траекторию, чтобы начать удаляться от Земли, подниматься выше. Значит, надо увеличить нашу скорость, разогнать ракету побыстрее.