"Святогор". Таинственная планета
- «Святогор», говорит ЦУП, - голос Василия Ивановича прервал развернувшуюся дискуссию, - даю добро на начало новой миссии! От всех представителей городка космонавтов и производителей оборудования и ракет, желаю вам успешного выполнения задач полета и возвращения на Землю! Как там, Осмогор, основной тост у летчиков звучит, чтобы количество взлетов равнялось количеству посадок, так ведь? Вот и мы желаем вам того же! По поводу уведомительного порядка работы это разумно. Тем более, что кроме тебя, Осмогор, никто не обладает таким опытом реального управления кораблем, а поэтому мы согласны с твоим предложением. Ждем хороших новостей от вас! В добрый путь!
- Экипаж, занять места, приготовиться к старту, - Юрий переключил управление двигателями на Сергея, - Светозар, ввести координаты точки входа в пояс астероидов на уровне Нептуна. Финист, перевести двигатели в режим десяти процентов мощности и довести до ста процентов. После достижения максимальной скорости перевести мощность двигателей на пятьдесят процентов. Экипажу ознакомиться с графиком дежурства в командном отсеке и приступить к выполнению своих обязанностей, согласно расписанию экипажа!
Первым дежурил Юрий, а поэтому он и остался в своем кресле, а остальные члены экипажа отправились по своим рабочим местам. Единственное Катя, не могла не воспользоваться своим положением жены командира, а поэтому поцеловала его в голову и прошептала, что он у нее единственный в мире капитан корабля.
Дальше все пошло своим чередом, как это и было до начала новой экспедиции. Экипаж работал по распорядку дня, дежурство в командном отсеке, тренировки, работа на свои посту, приемы пищи и вечернее общение, а также просмотр фильмов. Ну а корабль, в это время, отмерял по несколько миллионов километров в день, чтобы достигнуть поставленной точки орбиты в назначенное время.
Юрия радовало, что все системы работают исправно, хотя изначально был некоторый страх перед новыми стыковочными модулями, да и энергомодуль с модулем двигательной установки тоже надо было проверить на работоспособность. Тем более, что в модуле двигательной установки были новые элементы, связанные с добавлением функции торможения и поворота за счет основного двигателя корабля. Но это все будет проверено уже в поясе астероидов, где придётся регулировать скорость, чтобы успеть точно поставить зонды-ретрансляторы. В старом модуле стояли дополнительные тормозные и поворотные двигатели, что несколько повышало вероятность отказа в их работе, как дополнительной системы корабля, но они всегда работали исправно.
Скоро корабль должен был подойти к поясу астероидов. Поэтому нужно было принимать решение о порядке работы внутри него и, прежде всего, как туда попасть, причем без угрозы столкнуться с одним из них. Поэтому Юрий собрал мужской совет экипажа, чтобы обсудить работу на каждом этапе установки ретрансляторов, где основным докладчиком был назначен Василий.
- Я сделал математическую раскладку алгоритма работы в поясе астероидов, - Вася вывел информацию на основной монитор, - получается, что протяженность маршрута, внутри пояса, будет составлять около 2 миллиардов 700 миллионов километров. То есть, для того чтобы установить шесть ретрансляторов, их надо ставить через 450 миллионов километров, или где-то поблизости.
- И каким это образом мы успеем пройти такой маршрут за три или четыре месяца, как говорил ЦУП? - Ваня недоуменно смотрел на Васю.
- Согласен, тут как-то с логикой не сходится, - Сергей недоверчиво смотрел на таблицу, - мы физически будем идти около полугода, а ты говорил, что можно даже сократить на один месяц от расчетов ЦУПа.
- Весь вопрос в алгоритме движения, сейчас я расскажу, - Вася открыл график, который он составил на основе своих данных, - кстати, мы сейчас, на подходе к поясу можем попробовать такой темп движения. Я предлагаю зайти внутрь пояса, чтобы сразу поставить зонд-ретранслятор и потом продолжить движение. Основная сложность в том, что средняя скорость астероидов в районе 60 000 километров в час, а для нас это практически остановка. Но, чтобы поставить зонд нужно выровнять нашу скорость, чтобы была возможность ввести координаты и без ошибки направить зонд к месту установки.
- Какая максимальная скорость «Святогора» допустима для этого? - Юрий понял замысел Василия, - На каком расстоянии до астероида ты планируешь, ввод данных места посадки, и что берешь за точку отсчета?
- За точку отсчета я беру положение нашего корабля относительно Солнца и Нептуна, как неподвижных точек системы координат, - Вася показал их на графике, - ввод начну за миллион километров, а запуск зонда максимум за 600 от места посадки. Дальше зонд пролететь не сможет, не хватит топлива в двигателе.
- Ну, ладно, с запуском зондов понятно, а какой алгоритм движения ты предлагаешь для «Святогора»? – Алексей недоуменно скривил лицо, - И что мы должны попробовать на подходе к поясу астероидов?
- Я сделал примерный расчет, который надо проверить на практике, поэтому и говорю о такой необходимости до вхождения в пояс астероидов, - Василий вывел на монитор другую таблицу расчетов, - вот, смотрите. Из 450 миллионов километров мы можем идти на полной скорости около 400, а в оставшиеся 50 сбросить скорость и периодически притормаживать. В этом случае, на этом расстоянии, мы сможем погасить скорость до допустимой, для точного введения данных в систему управления зонда. И, конечно, своевременно его запустить, а также проконтролировать посадку, вместе с проверкой на работоспособность. Если зонд окажется нерабочим или с ним не удастся установить связь, тогда либо надо будет возвращаться, либо делать это на втором круге, а это расход времени.
- Все зонды рабочие, - почти хором сказали Алексей и Ваня, - мы их давно проверили.
- Пока они в модулях, наверное, рабочие, а вот как будет после посадки, мы не знаем, - Юрий решил поддержать Василия, ему понравилась методика его расчетов, - мы, что не сталкивались с неработающей аппаратурой, которая была предварительно проверена? Согласен с тобой, Светозар, давай проверим скорость торможения на конкретной дистанции до пояса, тем более что входить в него нам нужно на малой скорости, чтобы выставить первый ретранслятор.
- Ребята, а по-моему, Светозар прав, - Катя и Саша присоединились к дискуссии, - вы настолько громко и горячо разговаривали, что мы не смогли не присоединиться. А как мы будем определять свое местоположение и скорость, ведь нам нужны конкретные величины, а не приблизительные, как считают расстояния с Земли?
- Я заменил исходные данные в системе управления, введя данные расстояний до Солнца и Нептуна, - Вася вывел еще одну схему на экран, - Солнце, в данной системе координат, неподвижно. Нептун, из-за его 164 земных года, когда он делает один оборот вокруг Солнца, тоже можно считать неподвижным. При этом необходимо ввести погрешность на скорость его движения по орбите. Таким образом, «Святогор» - это третья точка, положение или скорость перемещения которой, легко вычисляются по положению относительно первых двух точек.
- Толковое предложение, надо будет только сообщить об этом в ЦУП, - чтобы они потом не удивлялись нашим данным о скорости или местоположении, - Сергей удовлетворительно хмыкнул, - командир, до пояса еще около 60 миллионов километров, а поэтому можем спокойно попробовать методику Светозара.
- Согласен, но я бы хотел услышать какой график движения предполагается, чтобы уложиться в расчетное время? - Юрий посмотрел на Василия.
- Получается так, что исходя из мощности нового модуля двигательной установки, мы можем проходить в день до 50 миллионов километров, - Василий открыл график движения по всему поясу, - идем восемь дней, а потом выключаем двигатель на движение и начинаем тормозить, снижая скорость до требуемой.
- И нас начинает сносить вправо под влиянием гравитации Солнца, - усмехнулся Сергей.
- Ты прав, - Василий немного задумался, - я не учел этого. Можно сместить орбиту от центра пояса к его внешнему краю и тогда смещение будет, но оно не окажет принципиального значения на общую траекторию, расчеты я подготовлю. Вернемся опять к графику, итого восемь дней займет активный участок траектории, потом два – три для торможения, установки зонда и установления связи с ним. Итого 10-11 дней на каждый ретранслятор и около 60 дней на все. Всего, с учетом движения к поясу, три месяца, вместо четырех, которые предполагает ЦУП.
- А ты успеешь за такое короткое время ввести данные в систему управления зонда и отправить его, - Саша с недоверием посмотрела на Васю, - мы на такой скорости проскочим мимо места посадки и, в случае неудачи, все равно придется возвращаться.
- Согласен, идеально было бы снизить скорость до скорости астероида, то есть 50 тысяч километров в час, - Вася посмотрел на Сашу, - тогда, находясь рядом, можно будет все сделать корректно. Но надо пробовать, поэтому предлагаю начать со скорости в 100 тысяч, а, если не получится, тогда будем понижать. Просто не хотелось бы терять лишнее время на дополнительный разгон.
- Светозар составь сообщение в ЦУП и приложи все свои таблицы и схемы расчетов движения, а также торможения внутри пояса, - Юрий решил завершить дискуссию, - думаю, что через пару часов мы получим ответ и, в случае согласия, сможем попробовать торможение до скорости в 100 тысяч километров в час.
- Осмогор, но данные не будут корректны для движения внутри пояса, - Катя отрицательно покачала головой, - Солнце, с его гравитацией, находится сзади и будет притормаживать нас, хотя в поясе оно будет справа и будет сносить нас внутрь его.
- Лада, я согласен с тобой, но нам надо попробовать, в принципе, эффективность торможения с новым двигателем, - Юрий посмотрел на нее, - а местоположение Солнца мы учтем в наших расчетах, у нас лучший в Галактике штурман.
Василий, после его слов, слегка покраснел, но это не помешало ему составить сообщение в ЦУП с приложением всех графиков и таблиц с расчетами. Оставалось только подождать реакцию с Земли и можно будет попробовать торможение, насколько оно эффективно. Но, для себя, Юрий решил, что, если в течение двух часов ответ не придет, он проведет такую проверку сам, на основании согласия, которое получил от Василия Ивановича.
Но ответ пришел даже быстрее, чем он ожидал. ЦУП дал добро на проверку эффективности торможения, но все таблицы расчетов были переданы в соответствующие службы, которые после анализа, выдадут заключение по ним. Юрия это устраивало, а поэтому, чтобы не отвлекать экипаж, он решил отработать это вместе с Сергеем и Василием.
Зафиксировав скорость 2,1 миллиона километров в час, они выключили основные двигатели. Оставалось только наблюдать за падением скорости, но оказалось, что все намного сложнее. После выключения двигателей корабль начало уводить с проложенной траектории движения. Включенный Василием гравитометр показал, что на него оказывают влияние планеты, которые находятся далеко за пределами пояса астероидов.
То есть первоначальное предположение, что на корабль будет оказывать сила гравитации только Солнца, которое находилось сзади, оказалось ошибочным. Пришлось снова включать двигатель, и только на десяти процентах мощности орбита стабилизировалась. Надо пересчитывать расчеты, учитывая влияние других планет, а также крупных астероидов, рядом с которыми придется идти, чтобы соблюсти заложенную траекторию движения.
К следующему утру Вася подготовил уточненные расчеты, которые сочетали три этапа: выключение двигателя, торможение и включение на малую мощности для стабилизации орбиты. Проведенная тренировка показала, что такой график сочетает стабильность орбиты с замедлением скорости движения. Теперь можно было отрабатывать все в комплексе. Поэтому снова набрав крейсерскую скорость, начали отрабатывать введенный алгоритм для торможения до условий установки зондов-ретрансляторов.
Замедление до скорости в сто тысяч километров в час заняло полтора дня, что, в принципе, соответствовало расчетным данным. До пояса оставалось меньше десяти миллионов километров, а поэтому не было смысла рисковать с набором скорости, которую опять придется сбрасывать для выхода на орбиту внутри него. Полдня, в этой ситуации, не сильно меняли график движения, и в перерасходе топлива не было необходимости. А поэтому решили идти на малой скорости, тем более что так было удобнее выбрать точку поворота, чтобы подойти к первому астероиду для установки ретранслятора.
Для плавного входа в пояс был выбран район одной из «щелей Кирквуда», где астероидов нет. Недалеко от нее находится Церера, самый крупный из них, с диаметром 950 километров. Поэтому задача посадить на него ретранслятор казалась самой простой, промахнуться было практически невозможно. Основным параметром, для установки зонда на астероид, был его диаметр и масса. Главное, чтобы процесс посадки на него ретранслятора не смог изменить траекторию или как-то еще повлиять на его движение или местоположение в поясе.
Остальные астероиды, Весту, Палладу и Гигею еще предстояло обнаружить по приблизительным координатам, но их размеры заслуживали внимание и, по идее, идентификация их была задачей не сложной. Еще два объекта предстояло найти, но предварительные данные о том, что в поясе находится больше двухсот астероидов, с диаметром больше 100 километров, вселяла оптимизм. Из двухсот выбрать два не составляло труда, но главное, чтобы они находились примерно в тех точках пояса, которые разделяет шестьдесят градусов по окружности.
Эту задачу еще предстояло решить. Поэтому Юрий, просмотрев еще раз график дежурства, принял решение изменить его в ночное время. Он решил освободить Васю от дежурства ночью, с тем условием, что он практически весь день будет на своем рабочем месте заниматься контролем и корректировкой орбиты корабля.
Глава 4. Внутри пояса астероидов
Сегодня корабль входил в пояс астероидов и, хотя пространство впереди было свободным, Юрий напомнил экипажу о возможности тревог из-за появления препятствий по ходу движения корабля, а также порядке действий каждого. Кроме этого, он довел изменения в графике дежурства в командном отсеке в ночное время. Смысл их был в том, чтобы высвободить Василя для дневной работы на месте навигатора, хотя это тоже не исключало, в случае необходимости, работать ему и ночью.
- Что-то я совсем не вижу астероидов, - Алексей переключал камеры кругового обзора, с одной на другую, - так мы уже внутри пояса или еще только подходим?
- А ты хотел, чтобы мы летели среди них, как если бы плыли в море, которое кишит медузами? - Рассмеялся Вася, - Боюсь, что наш носовой обтекатель не выдержит столкновение с крупными образцами. Поэтому пусть они будут подальше.
- Для этого я тебя и высвободил от ночных смен, чтобы ты был больше на своем рабочем месте, и мы смогли избежать аварийных ситуаций, - Юрий решил прекратить эту словесную перепалку, - ты ввел координаты орбиты Цереры, чтобы нам выйти на нее?
- Конечно, командир, - Вася даже обиделся, - мы идем четко по выстроенной орбите. Завтра можем начинать торможение, чтобы выйти на расчетную скорость для установки на нем ретрансляторов.
- Насчет завтра, это мы еще посмотрим, - Юрий посмотрел на монитор сканера пространства впереди корабля, - а пока сделай коррекцию, чтобы нам не дергать экипаж ненужными тревогами.
Для выхода на орбиту Цереры ушло не полдня, как планировал Вася, а на день больше. Пришлось уворачиваться от мелких осколков астероидов, хотя по описанию щели Кирквуда, которую они выбрали для захода на его орбиту, здесь не должно было ничего быть. Пришлось ускорять движение и маневрировать, чтобы зайти в безопасный коридор.
- Командир, мы на орбите Цереры, - Василий увеличил изображение курсовой камеры, - вон та точка впереди и есть наш астероид, причем самый крупный во всем поясе.
- Финист, начинаем сближение, - Юрий отдал команду Сергею, который дежурил в командном отсеке, - соблюдать разработанный график движения. Нам нужно понизить скорость для установки ретрансляторов.
- Осмогор, задачу понял, но думаю, что у нас возникнут проблемы, - Сергей показал на монитор, - следом за Церерой тянется шлейф из мелких камней. Скорее всего, это осколки астероидов, после столкновения с ним, и которые держатся за счет его гравитации.
- Я думаю, что нам надо отойти немного в сторону, - Василий заглянул в свои расчеты, - но тогда возникнут проблемы с выбором точки посадки зонда.
- Осмогор, предлагаю настолько снизить скорость движения, - Сергей задумчиво смотрел на монитор, - чтобы синхронизировать нашу скорость со скоростью астероида. Тогда, идя параллельными курсами, у нас будет свободное пространство от разных осколков, и время для выбора точки посадки.
- А заодно для контроля посадки и установления связи с зондом, - подвел итог Юрий, - разумно, но, сколько мы потеряем на этом времени, Светозар?
- Уже считаю, командир, - Василий ввел данные в компьютер, - примерно два часа.
- Итого, на шесть ретрансляторов, мы потратим дополнительно двенадцать часов, - Юрий успокоился, - в принципе, не так уж и много, если мы экономим на установке всех зондов-ретрансляторов почти месяц.
- Когда мы правильно отладим систему разгона и торможения, - Сергей был более оптимистично настроен, - мы спокойно компенсируем эти двенадцать часов, а может, даже получим еще больший резерв времени.
- Согласен, к тому же, потерять один из зондов нам будет гораздо хуже, для решения всей задачи, чем потерять двенадцать часов, - Юрий принял решение, - я подготовлю сообщение в ЦУП, а ты, Светозар, прикрепи к нему таблицы расчетов времени.
В общем ситуация в погоне за Церерой напоминала поговорку, что волки гонят оленя, если стаей волков считать экипаж «Святогора». Тут важно было найти такой маршрут, чтобы безопасно подойти на дистанцию 400 – 500 километров, откуда можно гарантировано запустить ретранслятор, посадить его на астероиде, проверить качество и устойчивость связи с ним.
В конце концов, после долгих расчетов и выбора вариантов работы, остановились на том, чтобы выбрать следующий алгоритм движения. Сблизиться на удалении около 1000 километров, синхронизировать скорости движения корабля и астероида, и потом сократить расстояние до 100 километров для запуска зондов. По всем расчетам на это потребуются дополнительно около трех часов, но гарантирует успешное выполнение задания. В дальнейшем «Святогор» получит возможность иметь связь с Землей даже от дальних планет Солнечной системы. Сколько бы, по времени, не продолжалась гонка, но, как и любая гонка на преследование, она должна закончиться.
- Командир, через три часа выходим на параллельный курс с Церерой, - голос Вани, который дежурил в командном отсеке, оторвал Юрия от обычного для каждого утра обхода корабля.
- Какое расстояние, между нами, и разница в скорости? – Юрий сразу прибыл на свое место и открыл свой монитор.
- Удаление от астероида около двух тысяч километров, разница в скорости 5 000 километров в час, расстояние между нашими орбитами около 1000 километров, - Ваня доложил обстановку, которую отслеживал на месте навигатора - включаю дополнительное торможение, наша скорость немного больше расчетной.
Аппаратура отработала штатно и через три часа «Святогор», и Церера замерли напротив друг друга. Реально они продолжали двигаться по орбите в поясе астероидов, но скорости обоих объектов были в зоне контроля системы управления. И она не давал кораблю, который мог лететь намного быстрее, обогнать своего соперника по гонке.
- Начинаем сближение до расстояния ста километров, - Василий ввел данные в систему управления.
- Ты уже выбрал место для посадки ретранслятора? - Юрий рассматривал поверхность астероида на увеличенном изображении в своем планшете, - Какой-то он весь в кружочках, наверно на него часто падали другие астероиды и оставили след.
- Я выбирал место для посадки с учетом скорости его вращения вокруг оси и нашего положения относительно него, - Василий вывел изображение на центральный монитор, - больше всего подходит равнина рядом с кратером Оккатор.
- Ну и название, откуда оно такое? - Сергей прибыл в командный отсек, ему предстояло принять дежурство.
- Оккатор это древнеримское божество боронования, - улыбнулся Вася, - в свое время Международный астрономический союз принял решение, чтобы одобрить две темы для наименования деталей его поверхности. Ими стали имена Богов или Богинь земледелия и растительности для кратеров и названия земледельческих праздников для прочих деталей.
- Чтобы узнать это, надо было тащиться в такую даль, - буркнул Сергей, хотя глаза его улыбались, - ладно это не меняет нашей задачи, пусть называются, как называются.
- Если хочешь, можем назвать место посадки зонда-ретранслятора именем Финист, - рассмеялся Юрий, - это наше право, как первых, кто работает с ним напрямую.
- А мне это зачем? - Сергей смеялся вместе со всеми, - Я же не подхожу под положение Международного астрономического союза и не являюсь древнегреческим Богом, пусть остается, как есть.
- Ладно, так и решим, - Юрий переключился на выполнение задачи, - место посадки утверждаю, составь сообщение в ЦУП и прикрепи предлагаемое место посадки. Сколько времени нужно для сближения с астероидом?
- Мы уже, практически, на месте, - Василий показал на данные панели управления, - могу осуществлять ввод данных в зонд и запускать его.
- Ввести данные в аппарат и произвести запуск, - Юрий зафиксировал время выхода зонда из модуля, - время старта 11.11.
- Выход зонда из модуля прошел штатно, телеметрия работает, - доложил Иван, который, как это и положено по штатному расписанию, занял свое место в отсеке.
- Какой-то астероид слишком круглый и какой-то бархатистый, - Сергей задумчиво разглядывал его изображение на мониторе, - никаких углов или осколков чего-то.
- Как говорят данные, которые официально опубликованы, это следствие длительного существования и большой гравитации внутреннего ядра, - Вася, как казалось, изучил почти все на маршруте корабля.
- Посадка прошла успешно, зонд производит бурение для взятия проб и анкерное крепление на поверхности, - доложил Ваня.
- Связь с зондом установлена, сигнал устойчивый, - Алексей тоже уже был на своем посту.
Хорошо, когда команда слаженно работает, когда нет проблем и не надо никого заставлять что-то делать, размышлял Юрий, следя за работой экипажа. Он практически не отдавал команду на занятие постов, не требовал ни от кого отчета о состоянии зонда, а все самостоятельно действовали и своевременно докладывали.
- Запустить проверку работоспособности ретранслятора, проверить коэффициент усиления сигнала, - Юрий вмешался в работу экипажа, ведь надо было докладывать в ЦУП результат установки и работоспособности ретранслятора.
- Коэффициент усиления сигнала равен десяти, - Алексей вывел на основной монитор график движения контрольного сигнала, - этот можно допускать к работе.
- Добро, Пересвет составить сообщение в ЦУП с приложением всех проверочных материалов. Светозар ввести координаты следующего места установки ретранслятора в систему управления. Финист, после введения данных перевести двигательную установку на максимальную мощность, - Юрий отдавал команды, понимая, что первый блин явно не получился комом, а поэтом есть вероятность, что все и дальше будет идти хорошо и экипажу удастся наверстать время, которое они потеряли на дополнительном торможении.
Теперь можно было расслабиться и заняться текущими делами, «Святогор» сам доставит их к точке установки следующего зонда, а экипаж сможет, вернуться к обычному распорядку дня.
- Какой следующий у нас астероид для установки ретранслятора? - Юрий вопросительно посмотрел на Василия, - Когда должны быть около него?
- Следующий - Веста, - Василий вывел данные на монитор, - вот она совсем не круглая, а наоборот неправильной формы. Обобщенных данных нет, а вот быть планируем около нее через десять дней. Я откорректировал наш график движения, чтобы выйти, как и с Церерой, на параллельную орбиту. Есть вариант, что мы сможем сэкономить сутки.
- Хорошо, будем посмотреть, - Юрий удовлетворенно кивнул, - всем действовать по распорядку дня, Финист принимает дежурство в командном отсеке.
Через сутки пришло сообщение из ЦУПа, в котором Василий Иванович поздравлял экипаж с успешной установкой ретранслятора на Церере и прокомментировал первичные данные, полученные от зонда. Поверхность астероида состоит из реголита, а вот под ним большая мантия, состоящая из водяного льда. Исходя из размеров астероида, или как его еще называют, карликовой планетой, запасов воды там больше, чем всех запасов пресной воды на Земле. То есть, при необходимости там можно будет поставить модуль преобразования льда в кислород и водород, чтобы использовать при дальних перелетах. Такой модуль уже разработан для Марса и, в ближайшее время, будет доставлен туда «Святогором-2», чтобы работать в районе северного полюса.