Читаем Юный техник, 2014 № 01 полностью

Хотите верьте, хотите — проверьте, но когда советские ученые и инженеры в 70-е годы прошлого века отправили на Венеру первый спускаемый аппарат, то наделили его сахарным замком. Суть затеи была такова. «Если аппарат опустится на дно венерианского моря, — рассудили наши специалисты, — то сахар в жидкости вскоре растворится, освободит защелку и выпустит на поверхность поплавок с антенной, чтобы можно было держать связь с Землей»…

Никому тогда и в голову прийти не могло, что зонд «Венера-4» окунется в сухое пекло с температурой около 500 °C, при давлении, в 100 раз превышающем земное. Кроме того, атмосфера Венеры, наряду с огромным количеством углекислого газа (до 98 %), содержит примеси соляной и фтористой кислот. Все это делает весьма проблематичным сколько-нибудь долгое пребывание исследовательских аппаратов на поверхности планеты.

Но как тогда ее изучать? Да примерно так же, как мы изучаем океанское дно, считают ученые. И далее развивают эту идею следующим образом. «Неудобную» венерианскую атмосферу из врага можно превратить в союзника. На высоте примерно 50 км ее плотность и температура сравнимы с земной. Здесь, наверное, и имеет смысл разместить научную базу.

Она будет представлять собой гигантский аэростат, а еще лучше дирижабль, предложил инженер С. Житомирский. Оболочку такого летательного аппарата предполагается изготовить из тонкого гофрированного металла — чтобы она была жесткой и в то же время оказалась способной менять объем. База будет крейсировать в атмосфере по определенным траекториям, перемещаться в заданные районы планеты и зависать над избранным пунктом.

Чем заполнять оболочки венерианских летательных аппаратов, исследователи тоже продумали. Как показали расчеты, в данном случае нет смысла везти с Земли, скажем, традиционный гелий. Хотя собственный вес этого газа составит всего 9 % от массы аэростата, зато баллоны, в которых гелий придется транспортировать под давлением 300–350 атмосфер, «потянут» столько же, сколько и весь аппарат целиком. Если же мы захватим с собой аммиак в баллонах низкого давления или вообще обычную воду, то масса «тары» резко снизится. А на месте, под действием высоких венерианских температур, названные жидкости без дополнительных затрат энергии превратятся в пар, который и послужи рабочим телом для аэростата.

Понятное дело, аммиак, а тем более водяной пар, намного тяжелее гелия. Но, как уже говорилось, этот избыточный вес с лихвой окупится отсутствием на борту корабля — доставщика массивных баллонов высокого давления. А это значит, что в итоге даже «водяной» аэростат способен нести большую полезную нагрузку, чем гелиевый.

С долговременной летающей лаборатории на поверхность планеты смогут опускаться исследовательские зонды, построенные по подобию земных глубоководных батискафов. Для них, согласно идее кандидата технических наук Г. Москаленко, удобно использовать двухкомпонентное рабочее тело — лучше всего смесь тех же паров воды с парами аммиака или метилового спирта.

Зачем нужны две составляющие? Дело в том, что условия «аэростатического плавания» в атмосферах Земли и Венеры резко различны, поскольку давления, плотности и температуры атмосферных газов на каждой планете по-разному меняются с высотой. Указанная смесь как раз и выбрана с учетом специфики венерианской атмосферы. Соотношение термодинамических параметров двух составляющих позволит легко регулировать высоту подъема и режимы полета.

Водяной пар служит здесь основным рабочим телом и обеспечивает подъем аппарата до некоторой максимальной высоты (на которой «плавает» базовый дирижабль). Но по мере приближения к ней пар начнет конденсироваться, то есть попросту превращаться в воду, которая станет балластом, так что аппарат будет опять готов к спуску.

Более того, Г. Москаленко придумал и как зонду попутно запасаться электроэнергией при спусках и подъемах. Для этого достаточно выставить наружу, в набегающий поток газа крыльчатку. Вращаясь, она будет вращать электрогенератор. Запасая энергию в аккумуляторах, ее можно затем использовать, скажем, для подсветки ландшафтов Венеры прожектором или фотовспышкой. Ведь на поверхности ее, напомним, царит вечный сумрак…

Один из вариантов конструкции батискафа для Венеры (по Г. Москаленко).