Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky (1857-1935) is an outstanding researcher, self-taught scientist and inventor from the Ryazan province.The founder of theoretical and modern astronautics.Justified the use of rockets for space flights, came to the conclusion about the need to use "rocket trains" - prototypes of multistage rockets.
"By a rocket train, I mean a combination of several identical rocket devices, moving first to the road, then in the air, then in a void outside the atmosphere, and finally somewhere between planets or suns."
But only part of this train is carried away into the sky, the rest, not having sufficient speed, return to earth.
A lone rocket needs a large supply of fuel to reach space speed. To achieve the first cosmic speed, i.e. 8 kilograms per second, the weight of the fuel must be at least 4 times the weight of the rocket with all its other contents. This makes it difficult to design reactive devices. The train, on the other hand, makes it possible either to reach high cosmic speeds, or to be limited to a relatively small supply of explosion components.
We will first solve the problem in its simplest form. We assume that the design of all missiles is exactly the same. Fuel reserves and detonation force as well.
The explosion starts from the front rocket. The shorter the carriages, the more their number can be with the same safety factor, which means that the final speed of the last rear carriage will be higher. A space car needs at least 3 meters in diameter and 30 meters in length. Hence the conclusion: the last space car should be made more extensive. (Page 9)
The device of a space rocket is very complicated and will become more complicated. Purpose: "To show the benefits of a train, in terms of final speed, compared to a single jet device."
The rocket can hold 105 tons of water. The entire rocket shell will weigh 4½ tons. The same internal content, only 9 tons. Of this weight, there are quite a few tons on people. We put the stock of explosives on 1 meter of the compartment, 0.9 tons, and on the whole rocket 27 tons, that is, three times more than the weight of the rocket with all its contents. But even such a large supply of fuel is not burdensome for the rocket. The safety factor will be 10. (p. 10)
“Each rocket must have rudders: direction, height and counter-rotation. They must act not only in the air, but also in emptiness. "
The rudders are at the back of each rocket (2 pairs). Behind them are explosive tubes (at least 4). Explosion occurs in jolts, like single blank shots. Each pair of rudders is in the same plane (parallel to the long axis of the rocket), but their deviation from it may not be the same. Then the rocket will start to rotate. Small quartz windows give a few sunspots inside the rocket for steering. Other large windows are closed from the outside. Then, in a rarefied atmosphere or in emptiness, they are opened. The nose is occupied by people. This is followed by the engine room and aft.
A train of five missiles glides along a road several hundred versts long, rising 4-8 versts from ocean level.When the front rocket nearly burns its fuel, it unhooks from the four rear rocket.They continue to move by inertia, while the front moves away from the rear ones due to the continued explosion.Its controller directs it to the side, and it gradually descends to the ground, without interfering with the movement of the remaining four missiles linked.
When the path is cleared, the second missile (now the front one) begins its explosion.The same thing happens to her as to the first.
So are all other missiles except the last one.It not only goes beyond the atmosphere, but also acquires a cosmic speed."As a result, it either whirls around the Earth, like its satellite, or flies away further - to the planets and even other suns." (Page 11)
For a lone rocket, we have the formula:
Cкр1) - the final speed of the rocket;(Ско) - rejection rate;(Mo1) is the total mass of the reject or fuel to the mass of the rocket with all its contents;(Le) -natural logarithm.
This formula can also be applied to a complex rocket, i.e.to the train from jet devices.
It is necessary to replace the mass of the rocket (Мр1) in the formula with the mass of the train (Мп) according to the formula:
(Чр) -number of missilesFor the first train, consisting of the largest number (Чр1) missiles, we get:
For the second train, in which there is one less missile, we find:
(page 12)
From the general formula, it is clear that the surplus speed of trains is the greater, the less missiles are left."Yet the increase in cosmic speed would be limitless, if not for the limited strength of the material from which the rockets are made."
"When counting trains from the end, the surplus speed does not depend on the total number of missiles in the train, but only on their reverse order."(page 13)
Let us first imagine the horizontal movement of all trains. The last rocket will have the highest acceleration per second (speed increase in 1 second). In practice, it is convenient for the force of the explosion to be constant. After all, the acceleration of a lone rocket will be weaker at first. Then, as the fuel burns, the acceleration will be greater. So, with our triple stock at the beginning, the acceleration will be 4 times greater than at the end, when all the explosive material has gone out.
When exploding normal to the direction of gravity, it is unprofitable to use high acceleration. "Firstly, special safety means will be needed to save the passenger from increased severity, secondly, the rocket itself must be made stronger, and therefore more massive, and thirdly, explosive tubes and other machines must also be stronger and more massive."
Let's take the greatest train acceleration at 10 meters. The Earth imparts the same acceleration in 1 second to freely falling objects, the acceleration will be constant all the time and equal to 10 meters per second. The mass of trains of two or more missiles changes little, and therefore the explosive force there can be assumed constant. The acceleration of the second train (from the end) will be half as much as its mass is twice as large.
"The tension of a horizontal train or its relative weight does not depend on the number of missiles." Even if there are 1000 missiles, then its tension will be 1000 times more on the one hand, thanks to its mass, and on the other, thanks to low acceleration, 1000 times less. "Obviously, a train of as many missiles as you want will have the same tension as one consisting of a single missile."
The slope of the track towards the horizon also increases the tension on the train in proportion to its length. With all this in mind, we calculate the times, speeds, flights and ascents of trains. (Page 16)
“It is very convenient to assume that the explosive section in each missile is structured and operates in the same way. Then the detonation time, with the full use of the same fuel supply, will also be the same in all missiles. " (P. 17)
A fivefold train gives a speed sufficient to move away from the Earth and even from its orbit. Almost the first space speed is acquired by the penultimate train, consisting of two rockets. "From this, one can see the possibility of making entire loaded trains into satellites of the Earth, if the total number of train components, that is, rockets, is large enough."
The uniformity of action requires a large number of blast tubes. The tracks traveled by trains do not exceed the size of the globe. So only the first train, rolling over the Earth with 288 kilos., Rises to a height of 5-6 kilos. The second train should soon leave the solid road and fly in the air. The last rocket, without finishing the explosion, flies out of the atmosphere. With a slope of half that, two trains can spend their time of explosion on a solid track. We assumed 50% energy use from explosives. And then the last train gets a speed much higher than the first space one (8 kilos). Rocket flights will be shorter. (p. 18)
For a lone rocket, the tilt is greatest and increases the voltage by only 0.1. The tilt of, for example, a five-fold rocket is 5 times less, so that despite the large mass, the voltage will also increase by 0.1 in total.
"This shows that the rockets could have been made less massive, if not for the gas overpressure, which is inevitable in the void."
The force and speed of detonation of the same mass of explosive material are proportional to the mass of the train. So, the first train, let's say of 5 missiles, is pulled by a force five times greater than one rocket, and therefore both trains have the same acceleration. Likewise, all private trains of the same convoy. It turns out that despite the difference in the number of missiles of different trains, we seem to have one body moving with a constant acceleration of a second. (p. 19)
Front ground trains can have a large mass of fuel, since the number of people on them can be less and their equipment is simpler, because they return immediately to Earth.
Still, the most practical and feasible trains are from similarly arranged rockets, with a constant fuel reserve and a constant explosion force. They can also consist of a huge number of members (individual missiles), which increases the final speed, or allows you to be content with a small supply of fuel and each individual missile (or weak use of it). In a word, even with the imperfection of jet devices, one can then obtain cosmic velocities. (P. 24)
Let us turn to the relative force of gravity generated in the train while it is moving. The centrifugal force pushes the train to the road at first imperceptibly, then stronger, but the maximum does not reach 0.1 of the Earth's gravity. We will neglect this power. The second, normal to it, the force depends on the accelerated movement of the train. Its greatest value is equal to the earth's acceleration (10 m). This value can no longer be neglected. Adding to the gravity of the Earth, both forces give an acceleration of approximately 14 m, which is 1.4 times the Earth's acceleration. “A person weighing 75 kilograms will weigh no more than 105 kilograms on a train. Such an increase in severity, within a few minutes, is easy to endure even in a standing position, not to mention young healthy people and a more restful position."
When a train breaks off solid ground and rushes through the air, the phenomenon becomes more complicated. (p. 26)
In the atmosphere, it will be the same if the resultant of the explosive forces is directed along the longitudinal, slightly inclined axis of the rocket. Then she, falling, will experience air resistance equal to her weight. The air will press on her, as will the hard road. However, the rocket, flying in an inclined position, nose up, will not fall to the ground, since it will rise faster than it will descend.
"The descent from the earth's gravity will be at the beginning slow and accelerated, then it will reach such a speed at which the air pressure is equal to the weight of the rocket." Here the sheer speed of the fall becomes constant and not very significant in comparison with the continuously increasing speed of the rocket rise. (Page 27)
Let's characterize our trains of different systems. There can be four cases.
1. Rockets are structured almost the same. The stock of explosives is the same for everyone, but the detonation is the stronger, the greater the mass of the train. Due to this, the acceleration for all private trains is the same, but the detonation time is back to the mass of the train.
2. The stock of explosives and the force of the explosion is the greater, the greater the mass of the private train. As a result, the second acceleration and detonation time are the same for all trains. (Page 28)
3. The stock of explosives is proportional to the mass of a private train, but the force of the explosion is constant. In this case, the detonation time in each train is longer, the greater its mass. Acceleration is the same back to the mass of a private train. We have not analyzed this case.
4. All missiles are completely identical in terms of fuel supply and explosive machine. The greater the mass of a private train, the less acceleration. Blasting time for all trains is the same
System 1) is inconvenient in that it requires strong or fast detonation of the first missiles, and, consequently, the complication and weighting of the explosive mechanism.
System 2), like the previous 1), requires an increase in the mass and volume of the rocket, the more the more members there are in the train leading it.
System 3) is more practical, because for long trains the acceleration will be weak, as in system 4), and therefore many missiles can be used for a train. But since the amount of fuel is proportional to the mass of a private train, the front rockets must be larger to accommodate a large mass of fuel. This is their disadvantage. Another benefit is that the surplus speeds do not decrease with the number of rockets, as in system 2). Therefore, the final surplus speeds are the same for all private trains, which is a great advantage. (Page 29)
“One and the same train, on the same track, can send millions of devices on a heavenly journey. Only a continuous consumption of fuel is required from cheap oil products and endogenous oxygen compounds. " (p. 30)
Addition on the temperature of the space rocket.
Even among scientists there are conflicting and unclear ideas about the temperature of bodies in the ether, for example, about the temperature of a rocket.If we assume that around some body, in the ether of heavenly space, there are no other bodies, for example, suns, planets, comets and small bodies, then such a body will only lose heat, not receiving it in return from other bodies.It is very likely that the temperature of such a body will reach absolute zero.The movement of molecules will stop, but this does not mean that the movement of their parts, and even more so protons and electrons, will stop.
It is very likely that the temperature of bodies in heavenly space is close to 273 ° C. "This is the temperature away from the suns, when they appear as stars, for heating from them can then be neglected." The planets still have their own warmth, they are still struggling with their cooling, they still have a large supply of heat and its sources.
Therefore, the space rocket, far from the Sun, between the barely twinkling stars, is apparently in a critical position. Its temperature should soon reach 273 ° C. But, firstly, it can have a source of heat in itself, and secondly, it can be so protected by a number of shells from heat loss that these losses will be easily rewarded artificially even for thousands of years. (Page 31)
If there was no heat consumption from radiation, then our rocket would then be heated to the temperature of the Sun. All surfaces of bodies lose heat, but some more, others less. Moreover, this loss increases rapidly (to the fourth degree) with an increase in absolute body temperature.
Even if our projectile had retired to the limits of the solar system, where Saturn revolves with its rings, where Uranus and Neptune rush, - and there the space rocket could receive heat from the Sun sufficient for life (p. 33)
On the contrary, there is the possibility of obtaining a low temperature, despite the hottest rays of the Sun.
“This provides the means for our rocket instrument to travel in the vicinity of the Sun. Not only where Mercury whirls and roasts in the heat of the sun, but even closer. "
Sources:
Space Rocket Trains.Konstantin Tsiolkovsky.Photocopy of the second-hand book edition of 1929.
Retrieved from https://www.tsiolkovsky.org/ru/kosmicheskaya-filosofiya/kosmicheskie-raketnye-poezda-fotokopiya-bukinisticheskogo-izdaniya/
_________________________________________________________________________
«Космические ракетные поезда». Константин Циолковский 1929 год (конспект)
Константин Эдуардович Циолковский (1857-1935) – выдающийся исследователь, ученый-самоучка и изобретатель родом из Рязанской губернии. Основоположник теоретической и современной космонавтики. Обосновал использование ракет для полётов в космос, пришёл к выводу о необходимости использования «ракетных поездов» – прототипов многоступенчатых ракет.
«Под ракетным поездом я подразумеваю соединение нескольких одинаковых реактивных приборов, двигающихся сначала до дороге, потом в воздухе, потом в пустоте вне атмосферы, наконец, где-нибудь между планетами или солнцами.»
Но только часть этого поезда уносится в небо, остальные, не имея достаточной скорости, возвращаются на землю.
Одинокой ракете, чтобы достигнуть космической скорости, надо делать большой запас горючего. Для достижения первой космической скорости, т.-е. 8 кило в секунду, вес горючего должен быть по крайней мере в 4 раза больше веса ракеты со всем ее остальным содержимым. Это затрудняет устройство реактивных приборов. Поезд же дает возможность или достигать больших космических скоростей, или ограничиться сравнительно небольшим запасом составных частей взрывания.
Мы будем сначала решать задачу в самом простейшем виде. Предполагаем устройство всех ракет совершенно одинаковым. Запасы горючего и сила взрывания также.
Взрыв начинается с передней ракеты. Чем короче вагоны, тем больше может быть их число при том же запасе прочности, значит, окончательная скорость последнего заднего вагона будет больше. Для космического вагона надо не менее 3 метров в диаметре и 30 метров в длину. Отсюда вывод: последний космический вагон надо делать обширнее. (Стр.9)
Устройство космической ракеты очень сложно и будет усложняться. Цель: «показать выгоды поезда, в отношении окончательной скорости, в сравнении с одиноким реактивным прибором.»
Ракета может вместить 105 тонн воды. Вся оболочка ракеты будет весить 4½ тонны. Столько же внутреннее содержание, всего 9 тонн. Из этого веса на людей довольно тонны. Запас взрывчатых веществ положим на 1 метр отсека, 0,9 тонны, а на всю ракету 27 тонн, т.-е. в три раза больше, чем весит ракета со всем содержимым. Но даже такой большой запас горючего не обременителен для ракеты. Запас прочности будет 10. (стр.10)
«Каждая ракета должна иметь рули: направления, высоты и противодействия вращению. Они должны действовать не только в воздухе, но и в пустоте.»
Рули находятся в задней части каждой ракеты ( 2 пары). За ними - взрывные трубы (не менее 4). Взрывание происходит толчками, как отдельные холостые выстрелы. Каждая пара рулей находится в одной плоскости (параллельной длинной оси ракеты), но отклонение их от нее может быть неодинаково. Тогда ракета начнет вращаться. Маленькие кварцевые окна дают несколько солнечных пятен внутри ракеты, нужных при управлении. Другие большие окна закрыты снаружи. Потом, в разреженной атмосфере или в пустоте, их открывают. Носовая часть занята людьми. Далее следует машинное отделение и кормовая часть.
Поезд из пяти ракет скользит по дороге в несколько сот верст длиною, поднимаясь на 4–8 верст от уровня океана. Когда передняя ракета почти сожжет свое горючее, она отцепляется от четырех задних. Они продолжают двигаться по инерции, передняя же уходит от задних вследствие продолжающегося взрывания. Управляющий ею направляет ее в сторону, и она понемногу спускается на землю, не мешая движению оставшихся сцепленными четырех ракет.
Когда путь очищен, начинает свое взрывание вторая ракета (теперь передняя). С ней происходит то же, что и с первой.
Также и все другие ракеты, кроме последней. Она не только выходит за пределы атмосферы, но и приобретает космическую скорость. «Вследствие этого она или кружится около Земли, как ее спутник, или улетает далее – к планетам н даже иным солнцам.» (Стр. 11)
Для одинокой ракеты мы имеем формулу:
(Скр1)- окончательная скорости ракеты; (Ско)- скорость отброса; (Мо1)- полная массы отброса или горючее к массе ракеты со всем содержимым; (Le) -натуральный логарифм.
Эту формулу можно применить и к сложной ракете, т.-е. к поезду из реактивных приборов.
Нужно заменить в формуле массу ракеты (Мр1) массою поезда (Мп) по формуле:
(Чр)-число ракет
Для первого поезда, состоящего из наибольшего числа (Чр1) ракет, получим:
Для второго поезда, в котором одной ракетой меньше, найдем:
(стр12)
Из общей формулы видно, что прибавочные скорости поездов тем больше, чем меньше осталось ракет. «Все же возрастание космической скорости было бы беспредельным, если бы не ограниченная крепость материала, из которого сделаны ракеты.»
«При счете поездов с конца прибавочная скорость не зависит от полного числа ракет в поезде, а только от обратного их порядка.» ( стр 13)
Представим себе сначала горизонтальное движение всех поездов. У последней ракеты будет наибольшее секундное ускорение (прибавка скорости в 1 секунду). На практике удобно, чтобы сила взрывания была постоянной. Ведь ускорение одинокой ракеты сначала будет слабее. Потом, по мере сгорания горючего, ускорение будет больше. Так, при нашем тройном запасе в начале ускорение будет в 4 раза больше, чем в конце, когда весь взрывной материал вышел.
При взрывании нормальном к направлению тяжести пользоваться большим ускорением невыгодно. «Во-первых, понадобятся особые предохранительные средства для спасения пассажира от усиленной тяжести, во-вторых, самая ракета должна делаться прочнее, а стало быть, и массивнее, в-третьих, взрывные трубы и другие машины должны быть тоже крепче и массивнее.»
Примем наибольшее ускорение поезда в 10 метров. Такое-же ускорение в 1 секунду Земля сообщает свободно падающим предметам, ускорение все время будет постоянным и равным 10 метр, в сек. Масса поездов из двух и более ракет мало изменяется и потому там силу взрывания можем принять постоянной. Ускорение второго поезда (с конца) будет вдвое меньше так как масса его вдвое больше.
«Напряжение горизонтального поезда или его относительный вес не зависит от числа ракет.» Если даже будет 1000 ракет, то натяжение его будет с одной стороны, благодаря массе, в 1000 раз больше, с другой, благодаря малому ускорению, в 1000 раз меньше. «Очевидно, поезд из сколько угодного числа ракет будет иметь такое же натяжение, как и состоящий из одной ракеты.»
Наклон пути к горизонту также увеличивает натяжение поезда пропорционально его длине. Имея все это в виду, вычислим времена, скорости, рейсы и подъемы поездов. (Стр. 16)
«Очень удобно допустить, что взрывной отдел в каждой ракете устроен и действует одинаково. Тогда время взрывания, при полном израсходовании одного и того же запаса горючего, также будет одинаково во всех ракетах.» (Стр. 17)
Пятикратный поезд дает скорость, достаточную для удаления от Земли и даже от ее орбиты. Почти первую космическую скорость приобретает предпоследний поезд, состоящий из двух ракет. «Отсюда видна возможность делать спутниками Земли целые нагруженные поезда, если полное число составных частей поезда, т. е. ракет, достаточно велико.»
Равномерность действия требует большого числа взрывных труб. Пути, пройденные поездами, не превышают размеров земного шара. Так только первый поезд, прокатясь по Земле 288 килом., поднимается на высоту 5–6 кило. Второй поезд уже скоро должен оставить твердую дорогу и лететь в воздухе. Последняя ракета, не кончив еще взрывания, улетает уже за пределы атмосферы. При наклоне вдвое меньшем уже два поезда могут время своего взрывания проводить на твердом пути. Мы предположили 50% использования энергии взрывных веществ. И тогда последний поезд получает скорость на много превосходящую первую космическую (8 кило). Ракетные рейсы, при этом будут короче. (стр.18)
Для одинокой ракеты, наклон наибольший и увеличивает напряжение только на 0,1. Наклон, напр., пятикратной ракеты в 5 раз меньше, так что несмотря на большую массу, напряжение будет увеличено в сумме тоже на 0,1.
«Отсюда видно, что ракеты могли бы делаться менее массивными, если бы не газовое сверхдавление, неизбежное в пустоте.»
Сила и скорость взрывания одной и той же массы взрывного материала пропорциональны массе поезда. Так, первый поезд, положим из 5 ракет, тянется силою в пять раз большею, чем одна ракета и потому оба поезда имеют одно и то же ускорение. Также и все частные поезда одного и того же обоза. Выходит, что несмотря на различие в числе ракет разных поездов у нас как бы движется одно тело с неизменным секундным ускорением. (стр. 19)
Передние земные поезда могут иметь большую массу горючего, так как число людей на них может быть меньше и оборудование их проще, т.к. они возвращаются сейчас же на Землю.
Все же наиболее практичны и осуществимы поезда - из одинаково устроенных ракет, с неизменным запасом горючего и постоянною силою взрыва. Они же могут состоять и из громадного числа членов (отдельных ракет), что увеличивает окончательную скорость, или позволяет довольствоваться небольшим запасом горючего и каждой отдельной ракете (или слабым его использованием). Одним словом, и при несовершенстве реактивных приборов, можно тогда получить космические скорости.(стр. 24)
Обратимся к относительной силе тяжести, образующейся в поезде во время его движения. Центробежная сила прижимает поезд к дороге сначала незаметно, потом сильнее, но максимум не доходит до 0,1 тяжести Земли. Этой силой мы пренебрежем. Вторая, нормальная к ней, сила зависит от ускоренного движения поезда.
Наибольшая величина его равна земному ускорению (10 м.). Этой величиной уже пренебречь нельзя. Слагаясь с притяжением Земли, обе силы дают ускорение, приблизительно, равное 14 м., что в 1,4 раза больше земного ускорения. «Человек весом в 75 килограмм, будет весить в поезде не более 105 кило. Такое увеличение тяжести, в течение немногих минут, легко вынести даже в стоячем положении, не говоря уже про молодых здоровяков и более покойное положение.»
Когда поезд срывается с твердого грунта и мчится в воздухе, то явление усложняется. (стр.26)
В атмосфере будет тоже самое, если равнодействующая взрывающих сил будет направлена вдоль продольной малонаклонной оси ракеты. Тогда она, падая, будет испытывать сопротивление воздуха, равное ее весу. Воздух будет давить на нее, как и твердая дорога. Однако ракета, летя в наклонном положении, носом кверху, не упадет на землю, так как будет подниматься быстрее, чем опускаться.
«Опускание от земной тяжести будет в начале медленное и ускоренное, потом же достигнет такой скорости, при которой давление воздуха сравняется с весом ракеты.» Тут отвесная скорость падения сделается постоянной и не очень значительной в сравнении с непрерывно возрастающей скоростью поднятия ракеты. (Стр.27)
Охарактеризуем наши поезда разных систем. Могут быть четыре случая.
1. Ракеты устроены почти одинаково. Запас взрывчатых веществ у всех один и тот же, но взрывание тем сильнее, чем масса поезда больше. Благодаря этому, ускорение для всех частных поездов одно и то же, но время взрывания обратно массе поезда.
2. Запас взрывчатых веществ и сила взрывания тем больше, чем больше масса частного поезда. Вследствие этого секундное ускорение и время взрывания для всех поездов одинаковы. (Стр.28)
3. Запас взрывчатых веществ пропорционален массе частного поезда, но сила взрывания постоянна. В этом случае время взрывания в каждом поезде тем больше, чем масса его больше. Ускорение же обратно массе частного поезда. Этот случай нами не разобран.
4. Все ракеты совершенно тождественны по запасу горючего и взрывной машине. Чем больше масса частного поезда, тем меньше ускорение. Время взрывания для всех поездов одинаково
Система 1) неудобна тем, что требует у первых ракет сильного или быстрого взрывания, а следовательно, усложнения и утяжеления взрывного механизма.
Система 2), как и предыдущая 1) требует увеличения массы н об'ема ракеты тем большего, чем больше членов в ведущем ею поезде.
Система 3) практичнее, потому что для длинных поездов ускорение будет слабое, как в системе 4) и потому можно употребить для поезда множество ракет. Но так как количество горючего пропорционально массе частного поезда, то передние ракеты должны быть больше, чтобы вместить большую массу горючего. В этом их недостаток. Еще выгода в том, что прибавочные скорости не уменьшаются с увеличением числа ракет, как в системе 2). Поэтому окончательные прибавочные скорости у всех частных поездов одинаковы, что представляет большое преимущество. (Стр.29)
«Один и тот же поезд, на одном и том же пути, может отправить миллионы приборов в небесное путешествие. Требуется только непрерывный расход на горючее из дешовых продуктов нефти и эндогенных соединений кислорода.» (стр.30)
Прибавление о температуре космической ракеты.
Даже среди ученых существуют противоречивые и неясные представления о температуре тел в эфире, напр., о температуре ракеты.
Если допустить, что кругом какого-нибудь тела, в эфире небесного пространства, нет никаких других тел, напр., солнц, планет, комет и малых тел, то такое тело будет только терять теплоту, не получая ее взамен от других тел. Весьма вероятно, что температура такого тела дойдет до абсолютного нуля. Движение молекул остановится, но это не значит, что движение их частей, и тем более протонов, и электронов прекратится.
Весьма вероятно, что температуре тел в небесном пространстве близка к 273° холода. «Такова температура в удалении от солнц, когда они кажутся звездочками, ибо нагреванием от них тогда можно пренебречь.» Планеты еще обладают собственной теплотой, они еще борятся с их охлаждением, у них еще большой запас тепла и его источников.
Поэтому космическая ракета, вдали от Солнца, между едва мерцающими звездами, повидимому, находится в критическом положении. Ее температура скоро должна дойти до 273° холода. Но, во первых, она может иметь в себе источник тепла, во вторых, — может быть настолько защищена рядом оболочек от потери тепла, что эти потери будут легко вознаграждаться искусственно даже в течение тысяч лет. (Стр.31)
Если бы не было расхода тепла от лучеиспускания, то наша ракета тогда нагрелась бы до температуры Солнца. Всякие поверхности тел теряют теплоту, но одни больше, другие – меньше. Притом эта потеря быстро возрастает (в четвертой степени) с увеличением абсолютной температуры тела.
Если бы даже наш снаряд удалился к пределам солнечной системы, там, где вращается с своими кольцами Сатурн, где мчатся Уран и Нептун, – и там космическая ракета могла бы получить от Солнца теплоту, достаточную для жизни (стр. 33)
Наоборот, есть возможность получения низкой температуры, несмотря на самые горячие лучи Солнца.
«Это дает средство путешествовать нашему ракетному прибору по близости Солнца. He только там, где кружится и жарится в солнечном жару Меркурий, но и еще ближе.»
Sources:
«Космические ракетные поезда». Константин Циолковский. Фотокопия букинистического издания 1929 года.
Retrieved from https://www.tsiolkovsky.org/ru/kosmicheskaya-filosofiya/kosmicheskie-raketnye-poezda-fotokopiya-bukinisticheskogo-izdaniya/
Opmerkingen