Космос не наверху
Большинство людей интуитивно представляют себе полёт в космос совсем неправильно, так, как будто задача состоит в том, чтобы взлететь куда-то очень высоко. Это не так, и подобное интуитивное заблуждение мешает понимать почти всё, что с космосом связано. Например, чем полёты на МКС, на Луну и на Марс отличаются друг от друга, и что из этого во сколько раз сложнее и дороже. Например, почему противоракетная оборона от межконтинентальных баллистических ракет настолько безумно сложна, хотя сами они являются технологией середины прошлого века. И тем более это касается полуфантастических вещей вроде космических лифтов и орбитальных поселений.
Даже люди, окончившие мех-мат, часто в теории знают, как оно на самом деле, но интуицией на этот счёт не обладают, потому что никто не научил их простому мнемоническому правилу: космос это не высоко, космос это быстро.
Например, международная космическая станция летает примерно на высоте 400 километров над поверхностью. А радиус Земли почти в 20 раз больше. Если представить себе Землю как баскетбольный мяч, то МКС от него на расстоянии меньше сантиметра. Гравитация там for all intents and purposes такая же, как и "внизу". Невесомость на станции не потому, что станция высоко, а потому что она находится в свободном падении. Невесомость, которую можно чувствовать до раскрытия парашюта, это не какое-то похожее ощущение, она в точности та же самая.
Но станция не только "падает вниз", она ещё и "летит вбок" со скоростью несколько километров в секунду. Поэтому "падение" её всё время только заворачивает, и мимо поверхности она "промахивается". Это и есть орбита.
Чтобы полететь в космос, не нужно улетать далеко, достаточно оказаться за пределами атмосферы, а это пустяки, километров сто, от Яндекса до детдома в Редькино и то дальше. Но ещё нужно не упасть сразу же обратно, а вот это уже требует очень, очень быстро двигаться "вбок". Это "очень-очень" как раз и называется "первой космической скоростью", чуть меньше 8 километров в секунду. Как мы с вами уже знаем, 3 километра в секунду это энергия тротилового эквивалента, а, значит, первая космическая их потребует (7.9/3)^2 ~= 7. То есть чтобы вывести в космос, например, 100 кг, нужно каким-то образом управляемо потратить больше энергии, чем выделилось бы при взрыве 700 кг взрывчатки (на самом деле в разы больше из-за того, что топливо, которое мы тратим на разгон, само нужно разгонять до тех пор, пока мы его ещё не потратили). Вот поэтому "из пушки на Луну" не получится, вот поэтому летать в космос так опасно, вот поэтому от ракет отстреливают лишние ступени, вот поэтому они так эпичны, вот поэтому rocket science это синоним сложного.
И вот именно поэтому ваша детская идея построить очень высокую башню "до космоса" была неверна, а вовсе не потому, что её построить дорого. Космический лифт это нечто иное. Но об этом в следующих сериях.
#космос
Андрей Плахов
