Отлет межпланетной ракеты с Земли состоится где-нибудь в высокой горной местности. Должна быть подготовлена прямая, ровная дорога для разбега, идущая наклонно вверх под углом 10–20°. Ракета помещается на самодвижущемся экипаже, например на автомобиле, мчащемся с наибольшей возможной для него скоростью. Получив таким образом разбег, ракета начинает свой самостоятельный восходящий полет под действием сгорающего в ней топлива. По мере возрастания скорости, крутизна взлета постепенно уменьшается, путь ракеты становится все более пологим. Вынырнув за атмосферу, аппарат принимает горизонтальное направление и начинает кружиться около земного шара в расстоянии 1–2 тысяч километров от его поверхности, наподобие спутника.

По законам небесной механики, это должно осуществиться при секундной скорости 8 километров. Указанная скорость достигается постепенно: горение регулируют так, чтобы секундное ускорение ракеты не слишком превышало привычное нам ускорение земной тяжести (10 метров в сек.) Благодаря этим предосторожностям, искусственная тяжесть, возникающая в ракете при горении, не представляет опасности для пассажиров.

Так достигается первый и самый трудный этап межпланетного путешествия — превращение ракеты в спутника Земли. Чтобы заставить теперь ракету удалиться от Земли на расстояние Луны или еще далее, в другие зоны нашей солнечной системы, потребуется лишь, добавочным сжиганием топлива, увеличить в 1 1/2 –2 раза скорость той же ракеты.

Мы сказали раньше, что начальный разбег сообщается ракете автомобилем. Но для этой цели пригодны вообще любые транспортные средства: паровоз, пароход, аэроплан, дирижабль.

Всего удобнее, однако, по мнению Циолковского, воспользоваться для разбега другой ракетой. Эту вспомогательную ракету он называет «земной», в отличие от ракеты «космической», предназначаемой для межпланетного рейса. Космическая ракета временно помещается внутрь земной, которая, не отрываясь сама от почвы, сообщает космической ракете надлежащую скорость и в нужный момент освобождает ее для самостоятельного полета в мировое пространство.

Земная ракета под действием своего реактивного двигателя скользит без колес по обильно смазанным рельсам. Потеря энергии на трение (ослабленное смазкой) при весьма больших скоростях заметно уменьшается. Сопротивление воздуха доводится до минимальной величины приданием ракете удобообтекаемой удлиненной формы. Для ракеты, длина которой раз в 30 превышает ширину, потеря на воздушное сопротивление будет составлять, по мнению Циолковского, всего несколько процентов энергии ее движения.

Итак, открытая спереди земная ракета, с вложенной в нее ракетой космической, быстро движется по подготовленной дороге. Наступает момент, когда надо освободить космическую ракету и пустить ее в мировое пространство. Как это сделать? Надо затормозить движение земной ракеты, тогда космическая выскользнет из нее по инерции и, при одновременном пуске реактивного двигателя, начнет самостоятельно двигаться с возрастающей скоростью. Торможение же земной ракеты достигается просто тем, что конечный участок рельсового пути оставляют несмазанным: возросшее трение замедлит, а под конец и вовсе прекратит движение земной ракеты; способ этот не требует никакого расхода энергии. Еще лучший способ торможения состоит в том, что из корпуса земной ракеты выдвигаются поперечные планы: сопротивление воздуха при значительной скорости вследствие этого резко увеличивается, и ракета скоро остановится.

В качестве топлива для ракеты Циолковский считал возможным употребить бензин или нефть — вещества сравнительно недорогие, дающие газообразные продукты горения, которые вырываются из сопла с довольно значительной скоростью. Необходимый для горения (и дыхания) кислород берется в сжиженном виде [27] . Предпочтение, оказываемое жидкостям перед сильно сжатыми газами, вполне понятно. Сжатые газы необходимо было бы хранить в герметических толстостенных резервуарах, масса которых во много раз превышает массу их содержимого; запасать кислород в таком виде значило бы обременять ракету мертвым грузом. Сжиженный же газ оказывает на стенки сосуда сравнительно ничтожное давление (если хранить его, как обычно и делают, в открытом резервуаре). Низкая температура жидкого кислорода, около минус 180° Ц, может быть использована для охлаждения накаляющихся частей взрывной трубы.

Одна из ответственных частей ракеты — взрывная труба, или «сопло». В космической ракете Циолковского она должна иметь около 10 метров в длину. Горючие жидкости накачиваются в ее узкую часть мотором аэропланного типа. Температура в начале трубы доходит до 3000° Ц, но постепенно падает, по мере приближения к открытому концу.

Может показаться странным, что космическая ракета, предназначенная для движения в пустоте мирового пространства, будет снабжена рулями: горизонтальным рулем высоты, отвесным рулем направления и рулем боковой устойчивости. Но не следует упускать из виду, во-первых, того, что ракете при спуске на Землю придется планировать в атмосфере подобно аэроплану. Во-вторых, рули понадобятся и вне атмосферы, в пустоте, для управления ракетой: быстрый поток вытекающих из трубы газов, встречая руль, уклоняется в сторону, вызывая тем самым поворот ракеты. Поэтому рули помещаются непосредственно у выходного отверстия взрывной трубы.

Осуществление межпланетных путешествий могло бы значительно упроститься, если бы было реализовано одно предложение Циолковского, по смелости и оригинальности не имеющее себе равного в истории технических замыслов.

Мы имеем в виду его идею создать искусственный спутник Земли, маленькую новую луну. Проект не так фантастичен, как представляется с первого взгляда; зарубежные работники проблемы звездоплавания позже Циолковского и по-видимому вполне независимо от него пришли к той же мысли и подробно разработали проект «внеземной станции», как часто называют искусственный спутник земного шара.