Kuu esimene veerand. (Vaade väikese pikksilmaga)

Konstantin Eduardovits Tsiolkovski, Kaluuga gümnaasiumi õpetaja, kes esimesena töötas välja planeetidevahelisteks reisideks määratud reaktiivaparaadi (1891.a.) ning metallkestaga juhitava õhupalli (1881.a.). Sündinud 1857.a.

Nüüdseks pole õhuvald enam inimeste jaoks keelatud piirkond; lennuasjandus on oma küpsust ning õigusi juba piisavalt tõestanud. Täiesti loomulik on ka küsimus: kas meie, Maa elanikud, suudame kunagi jõuda ka kuhugi väljapoole meie planeeti? Tõsi, sedalaadi unistustest on korduvalt räägitud varemgi, kuid ajal, kus polnud võimalik liikuda isegi õhuvallas, polnud sellised mõtted midagi enamat kui taltsutamatu fantaasia. Aga nüüd, kui me oleme vabanenud meid maapinnaga siduvatest ahelatest, on just paras aeg ringi vaadata ning mõelda, mis teid pidi ja milliste vahenditega saaks väljuda atmosfääri piiridest. Lennuasjanduses on õhus liikumise lahenduseks tiivad, mis toetuvad sellele samale õhule. Aga planeetidevahelises ruumis õhku ei ole. Järelikult on igasugune aeroplaan planeetidele või isegi Kuule lendamiseks kõlbmatu. Tuleb otsida teisi võimalusi...

Surematu Jules Verne on sel teemal fantaseerinud: me teame, et tema "mürsk" lendas Kuuni kahurilasuga antud algkiiruse tõttu. Võib-olla saab mõne aastatuhande pärast selline asi võimalikuks, kuid - võib arvata, et veel enne seda õnnestub inimestel leiutada selline jõumasin, mis suudaks viia õhulaeva väljaspoole atmosfääri ning anda talle vajaliku kiiruse ka õhuta ruumis. Sellise liikuri lihtsaimaks näiteks on tavaline rakett. Selle lendamise põhimõtteks on, et lõhkeaine põlemisel tekkivate gaaside rõhu tõttu liigub raketi kest koos kütuse tagavaraga gaaside liikumisele vastassuunas. Lendamine raketi põhimõttel kannab nimetust reaktiivliikumine. Seejuures on oletus - mida võime tihti kohata rahva hulgas - et raketi lend toimub tänu tema tõukumisele õhu vastu, vigane. Nimelt on asi just selles, et raketti ümbritsev keskkond ei mängi mitte mingisugust rolli: rakett võib sama edukalt, isegi veel edukamalt, liikuda õhutühjas ruumis.

Niisiis, kui oletada, et raketi põhimõtet hakatakse kasutama mingis lennuaparaadis, mis suudab mahutada üht või mitut reisijat, siis selline aparaat võib liikuda õhuta ruumis ning lennata, kui me seda soovime, ka Kuule...

Seda huvitavat küsimust käsitles hiljuti tuntud prantsuse insener Esnault-Pelterie, monoplaani R.E.P. leiutaja ning Prantsuse Lennutööstuse Ühingu esimees. Esnault-Pelterie esitatab probleemi olemuse järgmisel moel.

Kogu teekonna Kuuni võib jagada kolme etappi. Esimene etapp on eraldumine Maast ning eemaldumine sellise kauguseni, kus aparaat võib tänu saavutatud kiirusele tunda end peaaegu vabana Maa külgetõmbest. See osa teest läbitakse järk-järgult suureneva kiirusega, kuni see on piisavalt suur, et mootor sootuks välja lülitada ning jätkata liikumist õhutühjas ruumis ainuüksi inertsi jõul.

Siis algab lennu teine faas. Liikumise jätkamiseks pole vaja teha mingit tööd, aparaat lendab peaaegu sirgjooneliselt, tema kiirus algul kahaneb Maa külgetõmbe tõttu, siis aga hakkab tänu Kuu külgetõmbele uuesti suurenema.

Kolmas faas saabub Kuu lähedal, kui selle külgetõmme kasvab sedavõrd, et aparaati ähvardab alla kukkumine. Siin tuleb jällegi kasutada mootorit - seekord selleks, et kahandada kiirust ning kaotada see täielikult momendiks, kui aparaat jõuab Kuu pinnale.

Teekond Maalt Kuule Esnault-Peltri projekti kohaselt. Esimene faas - 5780 km. Teine faas - 371000 km. Kolmas faas - 250 km.

Esnault-Pelterie on põhjalikult mõelnud ka inimese reisimise võimalikkusest. Ta ei näe selleks mingeid tõsisemaid takistusi. On täiesti mõeldav korraldada teekond nii, et inimesel oleks kaasas piisavalt õhku, et ta oleks kaitstud madala temperatuuri ning selle järskude muutuste eest ning et ta suudaks taluda neid ebatavalisi kiirusi, millest oli eespool juttu. Täpselt niisamuti ei teki raskusi juhtimisega; kui kallutada raketti, mis on meie lennumasina jõuallikaks, vajalikus suunas, siis muutub ka lennusuund; sama tulemuse annavad lennumasina külge kinnitatud väiksemad raketid.

Ja nüüd numbrid, milleni jõudis Esnault-Pelterie:

Oletatakse, et aparaadi kaal on umbes 60 puuda (1 puud =16kg), millest 20 tuleb selle aine arvele, mida kasutatakse energiaallikana. Kui aparaat on võimeline tekitama tõmbejõudu, mis ületab tema enda kaalu ühe kümnendiku võrra, vabaneb ta 5780 km kõrgusel maapinnast raskusjõu ahelatest ning on võimeline jätkama teekonda juba ilma mootori abita, ainuüksi inertsi jõul. Juhtub see 24 minutit pärast maapinnalt lahkumist, aparaadi kiirus on sel hetkel kaheksa ja pool versta sekundis (250 versta minutis, 1verst=1,067km). Reisi teine periood Maa ja Kuu külgetõmbepiirkondade vahel kestab 48 tundi. Selle ajaga läheneb aparaat Kuule 250 versta kauguseni ja sealt alates on vajalik pidurdav jõud, mis takistaks kiirenevat kukkumist Kuu suunas. See etapp kestab ainult kolm ja kolmveerand minutit. Kokkuvõttes on selle veidi üle kahe ööpäeva kestva reisi ajal mootoril vaja töötada vaid ligikaudu 28 minutit.

Kust aga võtta energiaallikas, mis oleks suuteline tegema sedavõrd suurt tööd? Ka sellele küsimusele vastab Esnault-Pelterie arvudega. Kõnesoleval juhul vajatakse jõumasinat, mille võimsus on rohkem kui 400000 hobujõudu. Kasu pole siin ühestki seni tuntud lõhkeainest; isegi paukgaas (vesiniku ja hapniku segu) annaks vaid 1/133 vajalikust energiast. Ja kõigele vaatamata on olemas energiaallikas, mille kasutamine võib teatud tingimustes selle probleemi täitsa rahuldavalt lahendada. Selleks allikaks on võlumetall raadium, mis varjab endas tohutuid energiavarusid. Meie lennumasina korral võimaldaks raadium valmistada energiat, mis on 5670 korda vajalikust suurem. Tarvis on vaid piisavas koguses raadiumi ning oskust kasutada temas peituvat energiat - ja sellisel juhul ei valmista Kuule jõudmine suuremaid probleeme kui näiteks lend aeroplaanil Peterburist Moskvasse.

Esnault-Pelterie läheb veel kaugemale. Kui meie aparaat - 60 puudane rakett - varustada 20 puuda raadiumiga, omab see piisavalt energiat, et viia aparaat kiirust ühtlaselt suurendades Veenusele või koguni Marsile ning tuua seejärel tagasi Maale.

Niisiis, on täiesti võimalik jõuda mitte üksnes Kuule, vaid ka lähimatele planeetidele. Tuleb vaid leida meetod raadiumi energia kasutamiseks ning õppida tootma selleks vajalikul hulgal raadiumi. Aga selle taha - loodame - asi pidama ei jää.

Toimetuselt. Idee reisida ilmaruumis reaktiivmasina abil pole uus: juba 1891. aastal töötas selle probleemi põhjalikult läbi vene teadlane K.E.Tsiolkovski, kes 1912. aastal pühendas sellele küsimusele põhjaliku uurimuse "Maailmaruumi uurimine reaktiivseadmetega". Omal ajal me tutvustasime lugejaid selle meie kaasmaalase julge projektiga, millega ta tublisti ennetas oma Lääne mõttekaaslasi (vaata artiklit "Raketil maailmaruumi", "Loodus ja inimesed" nr. 36, 1912). Ja ennäe, ei möödunud aastatki, kui Läänes hakatakse tegelema selle probleemi rakendusliku küljega.

Planetidevahelise dirizaabli "Rakett" joonis K.E.Tsiolkvski järgi. Tekstid joonisel: Vedel, vabalt aurustuv hapnik väga madala temperatuuri juures Vedel süsivesinik Inimesed. Aparatuur hingamiseks ja muu.

"Loodus ja Inimene" toimetuse tellimusel joonistas K.E.Tsiolkovski meie ajakirja jaoks enda projekteeritud reaktiivaparaadi "Rakett" skeemi koos järgnevate selgitustega:

Toru A ning kamber B valmistatakse vastupidavast ning raskestisulavast metallist ning kaetakse veelgi raskemini sulava materjaliga nagu volfram või süsinik. C ja D on pumbad,mis pumpavad vedelat hapnikku ning süsivesinikke plahvatuskambrisse B. "Raketil" on ka teine raskestisulav kest. Nende kahe kesta vahel on vahemik (FFF), millesse tungib aurustuv vedel hapnik väga külma gaasi kujul. See hoiab ära kesta kuumenemise hõõrdumisel vastu õhku kiire lennu käigus. Vedel hapnik ning süsivesinikud on eraldatud vaheseinaga (mida joonisel pole näha). I on toru, mis viib külma hapniku kestade vahelisse ruumi avade K kaudu. Toru A ava juures asuvad (pole samuti joonisel kujutatud) "Raketi" tüürid, mis koosnevad kahest teineteisega risti olevast tasandist; tänu neile tüüridele muudavad väljavoolavad gaasid oma liikumissuunda ning pööravad sel teel "Raketti".

Neile, kes tahaksid üksikasjalikumalt tutvuda K.E.Tsiolkovski huvitavate töödega, soovitame tema artikli "Maailmaruumi uurimine reaktiivseadmetega" lühivarianti, mis on ära trükitud "Teaduslikus Ringvaates" (mai 1903) ning pikemalt ajakirjas "Lennunduse Teataja" (1911 - 1912 a.).

Tõlkija kommentaar.

Vene nädalalehes "Priroda i ljudi" (Loodus ja inimesed) 1914.a. 4. numbris ilmunud artiklis kirjeldatud Kuu-lend on hea näide ammuste ettekujutuste ning tänapäevase tegelikkuse vahekorrast. Mis siis on muutunud?

Esiteks: raketikütuseks pakutud raadium viitab küll tuuma-energiale, kuid kvantmehaanika-eelsetes arusaamades. Nagu nüüd teame, tehti Kuu-lend teoks just nimelt võrdluseks toodud "paukgaasi" abil (nii "Apollo" kui kanderakett Saturn 5 kasutasid kütusena vedelat vesinikku ja hapnikku)

Teiseks: nagu jooniselt näha, toimus lend "piki sirget", taevamehaanikal rajanevaid kosmilisi trajektoore ignoreerides. Praegused planeetidevahelised lennud käivad teatavasti piki Kepleri seaduste abil arvutatud orbiitide kaari, "otselend" on neist oluliselt kallim ja energiamahukam.

Nii liitraketi idee kui korrektsed trajektoorid pärinevad Tsiolkovskilt, aga juba hilisemast perioodist. Lennuteede rehkendamisel osales 30-tel aastatel ka Tartu Ülikooli noor õppejõud Gleb Bichele.

Aga seda, et lennuks vajalikku energiat saab "varastada" planeetidelt, ei osanud tol ajal keegi ette näha...

Inimene lendas kosmosesse 12. aprillil 1961. aastal.
Head kosmonautikapäeva!

Jaak Jaaniste.