"Исследователи"

'Исследователи'

Приземление на рельсах. - Второй полет Сэттля. - В стратосфере Жан и Жаннетта Пиккар. - Драма "Эксплорера". - На высоте 22066 метров

Летом 1933 года, незадолго перед полетом "СССР-1", пытался подняться в стратосферу американский высотный аэростат "Сенчури оф прогресс" ("Век прогресса"), конструктором которого был Томас Сэттль.

Постройка стратостата и его полет финансировались газетой "Чикаго дейли ныос" и компанией "Нэйшнл". В гондоле была установлена аппаратура для проведения метеорологических наблюдений и исследования космического излучения.

Старт "Века прогресса" был намечен в Чикаго в ночь на 4 августа. Оболочку стратостата объемом 15575 кубических метров на одну пятую наполняют водородом. И Сэттль занимает место в гондоле. Он решил пилотировать свой стратостат сам, в одиночку.

Однако дебют "Века прогресса" оказался неудачным. Уже через десять минут после того, как стратостат оторвался от земли, обнаружились неполадки с клапаном. Сэттль решает прекратить подъем. Стратостат приземляется в железнодорожном парке посреди стоящих на путях эшелонов...

20 ноября 1933 года Сэттль повторяет попытку. На этот раз он летит вместе с опытным воздухоплавателем Форднеем.

В 9 часов 27 минут утра шар оторвался от земли и в течение часа поднялся на высоту 14000 метров. К 13 часам дня стратостат достиг 17700 метров. Еще через два часа стратонавты поднялись на 18660 метров, значительно превысив прежнее достижение Пиккара и Козинса.

В 6 часов вечера стратостат, все время сносимый к востоку, благополучно опустился на юго-западе штата Нью-Джерси.

23 октября следующего года состоялся новый полет "Века прогресса". Его пилотирует родной брат Огюста Пиккара - Жан Пиккар, эмигрировавший в США и занявший должность руководителя кафедры авиационной техники в Миннесотском университете в Миннеаполисе. Братья-близнецы, не только внешне, но и по складу ума очень похожие друг на друга, Жан и Огюст Пиккары оба, независимо друг от друга, стали аэронавтами, пионерами стратосферных полетов. Вместе с Жаном Пиккаром на борту стратостата отправляется в экспедицию и его жена - Жанетта Пиккар, имевшая диплом аэронавта и право на самостоятельное пилотирование воздушных шаров.

Супруги-стратонавты достигли высоты 17670 метров и через восемь часов сорок две минуты после старта, выполнив намеченную программу исследований - на первом плане вновь были космические лучи, - благополучно вернулись на землю.

Но наибольшую известность в США и во всем мире получили последующие полеты американских стратостатов "Экопло-рер-1" и "Эксплорер-2".

Летом 1934 года в США была сооружена новая стратосферная обсерватория, более совершенная, чем "Век прогресса". С инициативой организации очередной высотной экспедиции выступило Национальное географическое общество, поддержанное военными. Недаром экипаж стратостата был полностью сформирован из офицеров - опытных воздушных асов, имевших большую летную практику на самолетах, дирижаблях и свободных аэростатах.

Новый стратосферный корабль "Эксплорер" - "Исследователь" имел оболочку объемом 85 ООО кубических метров - это в пять раз больше, чем объем оболочки у "Века прогресса". Достаточно сказать, что для изготовления гигантской оболочки стратостата потребовался почти целый гектар прорезиненной хлопчатобумажной ткани.

Конструкторы надеялись, что "Эксплорер" сможет подняться выше и "Века прогресса", и "СССР-1", и "Осоавиахима".

Однако в действительности все сложилось совсем иначе, чем думали организаторы и сами участники полета - стратонавты В. Кепнер, А. Стивене и О. Андерсон.

Стартовую площадку для "Эксплорера" выбрали на западе штата Южная Дакота в 20 километрах от Рэпид-Сити, в котловине, окруженной высокими скалами, защищавшими стратостат от ветра. Поднявшись в Рэпид-Сити, "Эксплорер" мог дрейфовать в радиусе 1000 километров над местностью, удобной для посадки.

В седьмом часу утра 27 июля 1934 года стратостат неторопливо покидает свою гавань.

Хотя стратостат весь купался в солнечных лучах, в течение первого часа подъем шел медленно: оболочка была столь велика, что газ не мог быстро прогреться. Поэтому, не дожидаясь когда солнечные лучи увеличат подъемную силу стратостата, Андерсон сбрасывает один за другим несколько мешков с балластом. Альтиметр дрогнул, и через короткое время скорость подъема возросла до 150 метров в минуту.

"Повсюду вокруг нас были расположены приборы, и их тихое пощелкивание, все усиливавшееся по мере подъема стратостата, звучало для нас как музыка", - вспоминал Стивене.

На полках гондолы находилось три специальных электроскопа для исследования космических лучей. Один из них был защищен "оберткой" из десятисантиметрового, а другой - весом свыше четверти тонны! - из пятнадцатисантиметрового слоя свинцовой дроби. На поверхности Земли магнитные реле счетчиков космических лучей щелкали один-два раза в минуту. На большой высоте, по словам стратонавтов, звуки реле напоминали уже шум целого машинописного бюро или стаи гусей, клюющих зерно из металлического противня...

Предметом особой гордости был разработанный Франклиновским институтом счетчик Гейгера, позволявший с большой точностью измерять интенсивность космического излучения по вертикали, горизонтали, а также под двумя промежуточными углами по отношению к прибору.

"Мы с удовольствием можем заявить, что ни один из установленных в гондоле научных аппаратов не подвел нас во время полета. Все "инструменты действовали точно и слаженно", - такой отзыв дали стратонавты о работе научного оборудования.

Прямо над головами висело пять 30-сантиметровых стеклянных сосудов для отбора проб воздуха. Стратонавты надеялись заполнить их на разных высотах: ученые все еще спорили, изменяется ли химический состав воздуха в стратосфере.

Вскоре стратостат поднялся на высоту 12200 метров, и стратонавты делают остановку. Уравновешенный стратостат с помощью особого пропеллера, установленного на выносной штанге, медленно вращался вокруг своей оси - так, что его приборы последовательно были направлены во все стороны света.

На этой высоте стратостат дрейфовал в течение целого часа. То же самое предполагалось сделать на высоте 18300 и 22875 метров, включив счетчики Гейгера и электроскопы.

В час дня "Эксплорер" достиг 18300 метров. Кепнер приготовился снова уравновесить стратостат, управляя клапанами. Стратостат уже начал стопорить свой ход. И вдруг стратонавты почувствовали резкий удар. Взглянув в верхний иллюминатор, они увидели, к своему удивлению, зияющую брешь в низу оболочки "Эксплорера".

Стратостат 'Эксплорер-1' терпит катастрофу в стратосфере

После разрыва оболочки "Эксплорер" в течение двадцати минут еще продолжал медленно подниматься. Сквозь иллюминатор виднелось небо сочного темного цвета, похожее на черный бархат. Оно выглядело таким темным, как при затмении солнца.

Все еще надеясь на благополучную посадку, стратонавты заполняют пробами воздуха все оставшиеся свободными сосуды. Было слышно, как при откупоривании баллонов раздается шипение... Затем сделали еще одну серию аэрофотоснимков.

Между тем стратостат начал опускаться. Время от времени напряженный слух улавливал легкий свистящий звук - это означало появление нового разрыва в оболочке или увеличение прежнего.

Уже полтора часа дрейфует израненный шар. Скорость снижения его неуклонно нарастала, но в самой гондоле полный порядок. Авария с оболочкой не мешала работе приборов "Эксплорера", стремительно идущего навстречу земле...

Медлить опасно. На высоте 6000 метров Кепнер и Андерсон открывают люки: стоит переступить порог, и парашюты плавно опустят их на землю.

Сколько же появилось новых дыр и щелей! По смятой оболочке прокатываются волны, и каждый раз появляются все новые бреши. Внезапно рушится почти вся нижняя часть оболочки. Верхняя ее часть стала похожа на купол парашюта.

"Каждый из нас был готов к прыжку. Но мы оттягивали миг прощания. На высоте 1830 метров мы решили, что теперь самое время покинуть наш корабль. Последняя прочитанная мной запись альтиметра обозначала высоту 1525 метров над уровнем моря. Так как та часть Небраски, над которой мы пролетали в этот момент, находится на высоте 610 метров над уровнем моря, то мы фактически были на расстоянии трех четвертей километра от земли", - рассказывает Андерсон.

Когда, освободившись от парашютов, стратонавты подошли к остаткам оболочки, покрывшей упавшую гондолу, и отдернули ее, то увидели, что их высотная рубка раздавлена, как яичная скорлупа. А оборудование, которым они так гордились, превратилось в кучу обломков...

Однако еще не все было потеряно. Записи, сделанные во время полета, автоматически фотографировались. Поэтому, несмотря на то, что гондола разбилась, оставалась надежда на кассеты с негативами. Действительно, некоторые из них удалось спасти.

Записи электроскопа фиксировались на трех кассетах. Две катушки, к сожалению, оказались целиком испорченными. Зато оставшаяся имела прекрасную, чистую запись.

Еще до аварии Кепнер и Андерсон сбросили на парашюте спектрограф, предназначенный для изучения определенной части спектра солнечного света по мере подъема и спуска стратостата. Спуск и посадка его прошли идеально. Спектрограф продолжал действовать и после того, как оказался на земле. Два других спектрографа, оставленные в гондоле, были сильно помяты, но часть фотопленки в кассетах сохранилась. Уцелевшие записи, рассказывающие о переменах в спектре, впоследствии были прочитаны и изучены.

Ничуть не пострадали и находившиеся внутри гондолы два запечатанных барографа, удостоверяющих высоту, которой достиг стратостат. Оба они были упакованы в контейнеры из бальсового дерева с плотной изоляцией из резиновой губки. Записи барографов - 51 миллиметр ртутного столба - с учетом поправок на температуру означали, что стратостат поднялся на высоту 18487 метров.

В целости и сохранности опустилась на парашюте вместе со спектрографом батарея маленьких кварцевых пробирок с десятью видами спор. Несмотря на суровые условия в стратосфере - жестокий холод, разреженный воздух и жгучие солнечные лучи, споры по возвращении на землю продолжали развиваться как обычно.

Ранним утром 11 ноября 1935 года взлетную площадку у Рэпид-Сити покидает новый стратостат - "Эксплорер-2". Внизу, под гондолой, остался кратер впадины, как вдруг Андерсон встревоженно крикнул:

- Протекает оболочка!

Стратостат быстро опускался на головы тысяч зрителей. Андерсон нажимает на педаль электрического выключателя и поворачивает рычаг сбрасывателя - менее чем за три секунды сброшено 340 килограммов балласта. Гондола находится уже на высоте примерно пятнадцати метров над верхушками деревьев. Справа и слева в ужасе разбегается густая многотысячная толпа зрителей, провожающих "Эксплорер". Казалось, еще мгновение, и гигантское сооружение всей массой обрушится на плечи... Но, наделав переполоху, стратостат остановился и снова начал подниматься в воздух.

Предположение Андерсона оказалось ошибочным. Оболочка была в полном порядке. Причина же внезапного снижения состояла в том, что, едва поднявшись над стратолагерем, аэростат попал в сильное нисходящее течение воздуха.

Это было не единственное происшествие. В ночь накануне полета при наполнении стратостата газом лопнула оболочка. Образовалась прореха пятиметровой длины. Чинить ее пришлось при семнадцатиградусном морозе; с обеих сторон разрыва, снаружи и изнутри, наложили пластыри шириной 125 миллиметров. Несмотря на аварию, полет решили не откладывать.

Итак, сбрасыватели превосходно оправились со своей задачей. А как действуют клапаны? Андерсон проверяет их - подъем замедляется.

В отличие от "Эксшюрера-1", оболочка нового стратостата, имевшая объем 150000 кубических метров (!), заполнялась уже не водородом, а гелием. Гелий использовался и как добавка в дыхательной смеси.

На сей раз в комфортабельной гондоле "Эксплорера-2" находились только двое стратонавтов - Андерсон и Стивене.

Рассвет в стратолагере. 'Эксплорер-2' перед стартом

Однослойная прорезиненная ткань легко пропускала солнечный свет, так что внутри оболочки было совершенно светло. Интенсивность солнечных лучей была невероятно высока. Временами казалось, что оболочка и такелаж сами начинают излучать сияние.

В 10 часов 30 минут, через три с половиной часа после старта, стратостат достиг зоны равновесия. Высота 19600 метров. Оболочка стратостата, еще несколько часов тому назад лежавшая на земле бесформенным комом, превратилась сейчас в почти идеальный шар диаметром 58,5 метра.

Чтобы подняться еще выше, Андерсон опорожняет несколько мешков со свинцовым балластом, сверяя по секундомеру скорость подъема.

В 11 часов 40 минут "Эксплорер" достиг высоты 22066 метров - это на несколько десятков метров выше, чем поднялся "Осоавиахим ".

Можно было подняться еще на 500-600 метров, - ведь в запасе есть 400 килограммов балласта. Но стратонавты преодолели искушение.

С предельной высоты, с которой человеческий глаз когда-либо смотрел на землю, стратонавты наблюдали территорию в радиусе 280 километров. За этой границей земля и небо сливались в белесом тумане, закрывающем горизонт. Фотоплевка, чувствительная к инфракрасным лучам, отчетливо зафиксировала верхнюю границу насыщенного пылью воздуха тропосферы.

"Земля под нами была ясно видна через нижний иллюминатор, а через боковые иллюминаторы открывался вид на сотни километров во всех направлениях. Обширное пространство коричневой, по-видимому, плоской местности тянулось без конца и края. Дороги и шоссе были неразличимы, не видны и дома, и только кое-где можно было заметить железные дороги. По крошечным прямоугольным участкам земли мы узнавали большие фермы.

'Эксплорер-2' в полете

Можно было различить реки и озера, когда блики солнца отражались на поверхности воды. Не было заметно никаких признаков жизни на земле. Для нас это был чужой и безжизненный мир. Солнце было единственным предметом, приковывающим наше внимание. Временно мы были оторваны от матери Земли..." - напишет потом Стивене.

Стратостат дрейфовал со скоростью около 65 километров в час в направлении с юго-запада на северо-восток. И хотя "Эксплорер" перемещался со скоростью автомобиля, стратонавтов не оставляло ощущение глубочайшего покоя. В полной тишине несся гигантский шар, увлекаемый стратосферной рекой...

Дрейф "Эксплорера" "на потолке" продолжался полтора часа. Пришло время подумать о спуске. И стратостат, умело управляемый Стивенсом, пошел к земле.

Еще в самом начале спуска Стивене, повернув рычаг, сбросил вниз спороуловитель, и тот с добычей благополучно опустился на парашюте.

На высоте 12000 метров стратонавты снова включают забортный пропеллер, и пока "Эксплорер" неторопливо вращается вокруг своей оси, аэрофотокамера делает еще одну серию цветных снимков.

На высоте 4875 метров Стивене разгерметизировал гондолу. Через люк со свистом вырывается воздух, и давление в гондоле уравнивается с забортным, больно кольнув барабанные перепонки.

Полет продолжался восемь часов тринадцать минут, в 3 часа 14 минут "Эксплорер-2" совершает плавную посадку на землю.

При подготовке "Эксплорера-2" американские исследователи, как и прежде, основное внимание уделили аппаратуре для изучения космических лучей. Счетчики были устроены так, что позволяли регистрировать интенсивность лучей, поступающих по разным направлениям и под разным углом к горизонту.

Во время полета получены данные о "вспышках энергии", возникающих в результате разрушения атомов металла при его бомбардировке космическими лучами на высоте 22000 метров. На эмульсии фотопластинки впервые зафиксирован след космического луча типа альфа-луча радия, обладающего гигантским зарядом в 100 миллионов электрон-вольт.

Впервые зафиксирован солнечный спектр на высоте до 22066 метров. Получены фотоснимки, на которых отчетливо прослеживалась граница тропосферы. Эти же снимки показывают выпуклость поверхности Земли.

Установлена электропроводимость воздуха на высоте между 9000 и 22066 метров над уровнем моря.

Взяты пробы воздуха на высоте свыше 21300 метров. Установлено, что содержание азота и кислорода там практически такое же, как и у поверхности земли.

Получены первые сведения о спорах, находящихся в воздухе на высоте 10975 метров над уровнем моря.

Сделаны первые цветные фотографии неба и измерена его яркость на высоте 22 066 метров. Измерена яркость солнечных лучей на той же высоте.

С предельной высоты впервые сделаны вертикальные снимки земли. Впервые посланы сигналы наземным радиостанциям с высоты 22066 метров над уровнем моря.

Интересными оказались и наблюдения за температурой. Данные температуры, измеренной с помощью электрического термометра, зафиксированные на фотопленке, по отзыву Бюро стандартов США, явились ценнейшим вкладом в метеорологию.

Вот главное, что, по словам Стивенса, удалось сделать во время полета "Эксплорера-2".

Много лет спустя, уже после запусков первых искусственных спутников Земли, американцы снова вспомнят о ветеране стратосферы. 8 ноября 1956 года "Эксплорер-2" побил свой же рекорд, поднявшись на высоту 23164 метра - более чем на километр выше, чем в 1935 году. Это, по-видимому, и есть предел или почти предел, на который были способны стратостаты тридцатых годов.

Впоследствии имя "Эксплорер" было присвоено серии американских исследовательских спутников Земли, продолживших дело первых стратосферных разведчиков.