Если бы такой космический корабль строился сегодня, он был бы величиной с океанский лайнер — со стартовой массой около 100 тыс. т, из которых на топливо приходятся 99,8 тыс. т, т. е. эффективная полезная нагрузка составляла бы менее 200 т.
Не правда ли, это маловероятно?
Правда, уже сегодня мы можем модуль за модулем собрать космический корабль на околопланетной орбите. А скорее всего, менее чем через два десятка лет даже монтаж станет ненужным, поскольку сверхтяжелый космический корабль можно будет подготовить к запуску на Луне. Кроме того, полным ходом идут фундаментальные исследования по ракетным двигателям. Двигатели завтрашнего дня будут прямоточными и воздушно-реактивными, с термоядерной реакцией превращения водорода в гелий или с аннигиляцией материи, а скорость их реактивной струи достигнет скорости света. Теоретически космический корабль может достичь 80 % скорости света. Если это станет реальностью, нам удастся разорвать границы Солнечной системы!
От таких перспектив кружится голова. Однако тут не помешает вспомнить, что семимильные шаги технической революции, которую пережили наши деды, в свое время вызывали не меньшее головокружение: железная дорога — электричество — телеграф — первый автомобиль — первый летательный аппарат тяжелее воздуха… Мы впервые услышали «музыку в эфире» — мы смотрим цветные телепередачи — мы пережили первые космические старты и ныне получаем новости и изображения со спутников, которые летают вокруг Земли. Наши же потомки будут участвовать в межзвездных путешествиях и заниматься космическими исследованиями.
Проследим за путешествием нашего фантастического космического корабля, целью которого является далекая звезда. Конечно, интересно было бы поразмышлять, как во время путешествия коротает время экипаж корабля. Какими бы чудовищно огромными ни были расстояния и как бы медленно ни ползло время в ожидании для тех, кто остался дома: теория относительности Эйнштейна бесспорно справедлива! Это может быть непостижимо, но на самом деле на космическом корабле, летящем со скоростью чуть меньше световой, время идет медленнее, чем на Земле.
Такой сдвиг по времени между астронавтами и землянами можно вычислить с помощью следующего уравнения, которое вытекает из преобразований Лоренца:
где t — время астронавтов; Т — время на Земле; v — скорость полета; с — скорость света.
Скорость полета космического корабля можно вычислить по основному уравнению движения ракеты, выведенному профессором Аккеретом:
