Шрифт:
Закладка:
«Спутник» запустили с советского космодрома Байконур в Казахстане. Он облетел Землю всего за девяноста шесть минут двенадцать секунд со скоростью двадцать девять тысяч километров в час. Аппарат был скромных размеров, пятьдесят восемь сантиметров в диаметре, и в высшей точке своего полета над Землей поднимался на высоту девятьсот сорок километров. Тем не менее благодаря полированной поверхности, предназначенной для отражения солнечных лучей, его хорошо было видно с земли. Инженеры Спутника хотели, чтобы мир мог следить за движением крошечного металлического шара – этой огромной пропагандистской победой в глобальном соперничестве двух сверхдержав. В течение второго дня работы спутник пролетел тринадцать раз над Берлином, семь раз над Нью-Йорком и шесть раз над Вашингтоном – американцам пришлось с горечью признать, что заклятый враг достиг космоса раньше их.
В понедельник утром, после выходных, когда все СМИ только и говорили, что о «Спутнике», физики Уильям Гиер и Джордж Вейффенбах обедали в столовой Лаборатории прикладной физики (Applied Physics Laboratory – APL) в Балтиморе, США. Им казалось странным, что никто не озаботился радиосигналами, отправляемыми со спутника. Они нашли в лаборатории приемник и кусок провода, который приспособили в качестве антенны. Ближе к вечеру, услышав сигналы со спутника – бип-бип-бип, – начали записывать их, не думая ни о чем, кроме того, что это надо сохранить для потомков.
Со временем они обнаружили кое-что интересное. Сигналы, которые физики впервые услышали, когда спутник появился на горизонте, менялись по мере его приближения и отдаления, примерно так, как меняется колокольный звон, когда проезжаешь ночью на поезде мимо колокольни. По этим звуковым изменениям они могли предсказывать траекторию движения спутника и вычислять, где он находится в любой момент времени.
Однажды Гиера и Вейффенбаха вызвал в кабинет босс и, попросив закрыть поплотнее дверь, спросил: нельзя ли их наблюдения развернуть в обратную сторону, то есть с помощью спутника вычислить собственное местоположение на Земле?
GPSСегодня мы постоянно становимся частью карты в виде маленькой движущейся точки. Нужно ли нам проехать на машине кратчайшим путем к аквапарку или же отыскать булочную в незнакомом городе, мы можем прибегнув к навигатору, планшету или мобильному телефону и узнать, где мы находимся и куда нам направляться. География оцифрована. Над нами парят спутники, непрерывно посылая сигналы о своем местоположении. Чтобы установить наше местоположение, приемники в наших устройствах получают информацию с четырех из них: один спутник определяет широту, другой – долготу, третий – высоту, а четвертый выполняет расчеты, позволяющие GPS точно сообщать нам о том, где мы находимся.
Карты, которыми мы пользуемся, часто тоже составлены по снимкам, сделанным спутниками. При помощи спутников мы создаем метеорологические карты, карты качества воздуха, ледовой обстановки, опустынивания, урбанизации и обезлесения. Преимущество спутников еще и в том, что они вращаются вокруг Земли по фиксированным орбитам, следовательно, снова и снова фотографируют одни и те же районы, поэтому нам легко наблюдать за изменениями даже в пустынных и изолированных районах. Спутнику нужно всего шестнадцать дней, чтобы сфотографировать весь мир. «Человек должен подняться над Землей – в атмосферу и за ее пределы, – ибо только так он полностью поймет мир, в котором живет», – говорил Сократ. И когда вы читаете эту книгу, над вами вращается не менее тысячи ста спутников. Они прощупывают мир настолько основательно (с высоты восьмисот километров могут сфотографировать двух собак, играющих в саду в какой-нибудь Жиздре), что сегодня мы можем обновлять карты быстрее, чем когда-либо в истории.
Исаак Ньютон первым представил искусственный спутник на орбите Земли. В книге Математические начала натуральной философии (Philosophiæ naturalis principia mathematica), вышедшей в 1687 году, он описывает эксперимент с пушкой, стреляющей свинцовым ядром с вершины высокой горы. «Увеличивая скорость, можно по желанию увеличить и дальность полета, и уменьшить кривизну линии, по которой ядро движется, так что можно бы заставить его упасть в расстоянии и десяти градусов, и тридцати, и девяноста, можно бы заставить его окружить всю Землю или даже уйти в небесные пространства и продолжать удаляться до бесконечности»[122].
В 1865 году французский писатель Жюль Верн написал книгу С Земли на Луну, основанную на идее Ньютона. Его герои путешествуют вокруг Луны на снаряде, выпущенном из пушки. В 1903 году русский ученый и основоположник космонавтики Константин Эдуардович Циолковский забавы ради пробовал рассчитать, какой длины должна была быть пушка Верна и какому давлению подверглись бы люди внутри снаряда. Вывод его не удивляет: пушка абсолютно не годится для отправки людей в космос. Вместо нее Циолковский разработал принцип многоступенчатой ракеты, у которой топливные баки отсоединяются по мере их опорожнения. На последней стадии оставалось еще достаточно топлива, для того чтобы вывести на орбиту небольшой снаряд. Именно благодаря этому принципу пятьдесят четыре года спустя появился первый спутник в рамках космической гонки между двумя сверхдержавами.
ФАУ-2Гонка между США и Советским Союзом началась ближе к концу Второй мировой войны как гонка за овладение немецкими ракетными технологиями. На заключительном этапе войны нацисты применили новое оружие против войск союзников: ракеты «Фау-2».
Первые ракеты были запущены с оккупированной территории Нидерландов сентябрьским утром 1944 года. Люди на английской стороне Ла-Манша видели три полосы дыма, исчезающие в стратосфере. Ракеты пролетели восемьдесят километров над землей со сверхзвуковой скоростью и всего через пять минут упали в Париже и Лондоне, убив трех человек. «Фау-2» стала первой в мире космической ракетой.
Главный архитектор «Фау-2», Вернер фон Браун, был одним из нескольких энтузиастов любителей-ракетчиков, которые в 1920-х годах подвизались на заброшенном складе под Берлином, месте, известном как Стартовая ракетная площадка (Raketenflugplatz). Через некоторое время группа достигла таких успехов, что ею заинтресовался рейхсвер, а в 1932 году – за год до прихода к власти в Германии нацистов – любителей-ракетчиков включили в программу развития армии. Фон Брауна назначили техническим директором. В 1942 году им удалось запустить ракету настолько высоко, что она покинула атмосферу Земли и приземлилась, пролетев двести километров. «Мы вторглись в космос с нашей ракетой и впервые – отметьте это – использовали космос как мост между двумя точками на Земле», – писал воодушевленный немецкий генерал в своих мемуарах[123].
Ракеты «Фау-2» не имели большого военного значения. От рабского труда при изготовлении этих ракет погибло больше людей – двадцать тысяч узников нацистских концлагерей, – чем от ракетных ударов. Однако США и Советский Союз понимали, что это оружие будущего, поэтому и те и другие сформировали собственные специальные группы с целью заполучить немецких инженеров-ракетчиков и чертежи.
В феврале 1945 года фон Браун услышал артиллерийскую канонаду – Красная армия совсем близко подошла к ракетной лаборатории. Вместе с несколькими сотнями сослуживцев он
