Здравствуйте, уважаемые читатели!
Сегодня мы вспомним одну из забытых страниц космонавтики, а именно, проекты, которые в 50-х годах прошлого столетия пытались реализовать в США, а потом и в СССР.
Как мы помним, первый в мире советский спутник, запущенный на орбиту 4 октября 1957 года, вызвал в мире неоднозначную реакцию, особенно в тех странах, которые были нашими противниками в "холодной войне". Особенно остро переживали в США по этому поводу ещё и потому, что их аналогичный проект под названием "Авангард", на реализацию которого были потрачено в общей сложности 110 миллионов долларов США провалился.
В американской прессе вышла статья под названием "Что знает Иван и чего не знает Джон", а президент США Дж. Кеннеди признал, что космическую гонку Америка проиграла еще на школьной скамье. Надо было представить всему миру нечто такое, что затмило бы успех советской космонавтики. До полета на Луну было ещё далеко, полёт человека в космос ещё тоже был только в перспективе, поэтому у американских военных и учёных возникла идея о ядерном взрыве на поверхности Луны.
Дело в том, что в 50 - 60-е годы XX века США И СССР занимались усовершенствованием ядерного оружия, а также проводили его испытания в различных средах и космос не являлся исключением вплоть до 1963 года пока не был заключён договор, запрещающий любые испытания ядерного оружия в космическом пространстве.
Каким-то образом, несмотря на то что в США проект был строго засекречен, о нём узнали в СССР. Кроме того, в самой Америке время подготовке к реализации проекта в прессе начали распространяться слухи о том, что СССР планировал взорвать термоядерную бомбу на Луне и взрыв планируется приурочить к очередной годовщине Октябрьской революции, которая как нельзя кстати должна была совпасть с лунным затмением 7 ноября 1957 года. Так или иначе в 1958 году обе крупнейшие державы решили реализовать это проект.
В США этот проект получил название "Проект А119", а в СССР "Проект Е-3". Руководство ВВС США считало, что взрыв должен быть виден с Земли. Бытовало мнение, в связи с тем, что на Луне ускорение свободного падения меньше приблизительно в 6 раз чем на Земле, пылевое облако, образованное взрывом, поднялось бы на значительную большую высоту, чем на Земле, и попав под лучи Солнца, благодаря их рассеянию его можно было бы наблюдать с Земли. Так красиво всё выглядело только в теории: и в США и в СССР понимали, что этот проект доставит им немало проблем. Причём проблемы были не только технического характера.
В США над работой в этом проекте были задействованы крупные ученые-астрофизики, такие как Джерард Койпер и его ученик Карл Саган, отвечавший за математическое моделирование расширения пылевого облака в пространстве вокруг Луны. Это было важно для ответа на главный вопрос, который интересовал авторов проекта: будет ли виден взрыв с Земли? Для осуществления проекта учёные предложили использовать термоядерную бомбу, но в то время в США ещё не было ракет-носителей, которые могли бы выводить на околоземную орбиту и доставлять к Луне достаточный по массе груз.
Мы попробуем сейчас решить ту же задачу, которую должен был решать и Я. Б. Зельдович и К. Саган. Причсём сделаем это весьма просто. Расчёт будет не строгим, а оценочным, тем не менее, те результаты, которые получаться у нас, были когда-то наверное, получены и учеными, работавшими над этим проектом.
Как нам известно из школьного курса физики, на Луне ускорение свободного падения приблизительно в 6 раз меньше, чем на Земле. Соответственно, высота пылевого облака, поднявшегося бы в случае взрыва ядерной бомбы на Луне, была бы в 6 раз выше чем на Земле. А какова вообще может быть высота такого облака? Мы для наших расчётов возьмём высоту "ядерного гриба", образовавшегося после взрыва так называемой "Царь-бомбы" (АН602), самой мощной термоядерной бомбы сила взрыва которой составила 58,6 мегатонны в тротиловом эквиваленте. Взрыв, кстати, состоялся уже после отмены проектов и в США и в СССР.
В качестве небольшого отступления приведу результаты испытаний "Царь-бомбы", хотя этот вопрос достоин отдельной статьи:
По ядерных классификации взрывов это был низкий воздушный ядерный взрывом сверхбольшой мощности.
- вспышку было заметно на расстоянии более 1000 км, её можно было наблюдать в Норвегии, Гренландии и на Аляске;
- высота пылевого облака после взрыва поднялся на высоту 67 километров;
- сейсмическая волна в земной коре, порождённая ударной волной взрыва, три раза обогнула земной шар;
- в поселке Диксон, расположенном в 780 километрах от эпицентра взрыва выбило оконные стекла в домах;
в течение часа после взрыва наблюдались серьезные помехи в работе радиосвязи даже не приличных расстояниях от полигона.
Но вернемся к нашей задаче: виден ли будет такой взрыв с Земли? Если высота ядерного гриба на Земле после взрыва "Царь-бомбы" составила приблизительно 70 км (я специально беру завышенные числа), то на Луне высота его достигла бы приблизительно 400 километров. Насколько этого достаточно, чтобы увидеть взрыв с Земли?
Расстояние между Землей и Луной составляет примерно 400 000 км. Изобразим ситуацию на рисунке
А теперь вспомним такое понятие как разрешающая способность оптического прибора (в данном случае человеческого глаза):
Разрешающая способность глаза - это величина, характеризующая его способность давать раздельное изображение двух близких друг к другу точек объекта. Наименьшее линейное (или угловое) расстояние между двумя точками, при котором их изображения воспринимаются раздельно, называется линейным (или угловым) пределом разрешения.
Угловой предел разрешения - наименьший угол зрения, при котором человеческий глаз еще различает две точки предмета раздельно.
Поскольку угол φ очень мал, это видно из рисунка, то синус и тангенс этого угла равны самому углу, выраженному в радианах. Известно, что предельным углом при котором глаз человека с хорошим зрением различает две точки составляет не более 1 угловой минуты. В нашем случае получается чуть больше 3 угловых минут, но я специально взял данные несколько завышенные. Следовательно, в случае реального взрыва никто бы ничего не увидел невооруженным глазом. Кроме того, для наблюдения такого взрыва он должен происходить на терминаторе
нет, не на этом терминаторе, а на границе раздела света и тени (ее тоже называют терминатором), то есть на самом краю лунного диска
По всей видимости, к этим же результатам пришли и Я. Б. Зельдович и К. Саган.
В США проект был отменён ВВС в январе 1959 года. Поскольку официальные причины озвучены не были, можно сделать предположение, что, с одной стороны, авторы проекта и руководители США боялись негативной реакции общественности и, а с другой, "Проект А119" мог в случае неудачного запуска представлять опасность для населения. Важным аргументом, который привел также к отмене проекта, были возможные последствия радиоактивного заражения больших территорий на Луне, которые в будущем могли бы быть использованы при исследовании и колонизации Луны. Если допустить что, ядерный взрыв на Луне всё же был реализован американскими учёными, то полёт на Луну, вероятнее всего, не состоялся.
Были и другие опасности, например, ядерный заряд мог бы оказаться на околоземной орбите, или ракета могла упасть на территории другого государства, что повлекло бы за собой очень серьезные проблемы, а этого никому не было нужно.
Тем не менее, весьма серьезные ученые в СССР и в США обсуждали эти проекты в конце 50-х годов прошлого столетия. Вот такая история, уважаемые читатели.
Спасибо за внимание!