Но еще ближе к Земле будут совершать свои полеты «спутники нижнего пояса». Эти летательные аппараты будут снабжены крыльями. На высотах, доступных таким спутникам, крыло становится союзником скорости, тогда как у «настоящих» спутников одна только скорость поддерживает постоянную высоту полета. Крылья «спутников нижнего пояса» способны уже создавать некоторую подъемную силу, отчего скорость «спутника нижнего пояса», летящего на постоянной высоте, может быть меньше. Вместо 25–28 тысяч километров в час, характерных для «настоящих» спутников, «спутники нижнего пояса» могут летать со скоростью от 5 до 15 тысяч километров в час.
Кроме того, по сравнению с обычными, «спутники нижнего пояса» будут обладать и еще одним преимуществом. Они совсем не обязательно должны летать в плоскости большого круга, то есть в одной из плоскостей, проходящих через центр земного шара. Это необходимо только для «настоящих» спутников и сателлоидов, так как только при этом центробежная сила равна и противоположно направлена силе земного тяготения. «Спутники нижнего пояса» могут избрать любую траекторию полета, как и обычный самолет. Но для них нужно предусмотреть соответствующие органы управления, которых лишены «настоящие» спутники. В общем «спутники нижнего пояса» правильнее было бы назвать, вероятно, космическими самолетами. Правда, космическими самолетами принято называть самолеты другого типа — способные взлетать с земли, как обычные самолеты, выходить в космос и совершать в нем длительный управляемый полет. Но и таких самолетов, впрочем, тоже мало напоминающих обычные, пока еще нет.
…Выше всех «спутников нижнего пояса» поднимутся, вероятно, аппараты, которые можно было бы назвать солнцелетами. Им понадобится наименее мощный двигатель — сопротивление воздуха на большой высоте незначительное. Вот почему на них удастся установить солнечные двигатели.
Солнце — вечный источник бесплатной энергии, но мощность солнечных двигателей может быть лишь очень небольшой. Кроме того, Солнце светит только днем, и орбиту солнцелета придется выбирать так,' чтобы для него Солнце никогда не заходило. Для этого нужно, чтобы солнцелет никогда не оказывался в конусе тени, отбрасываемой Землей. Таких путей-орбит для солнцелета существует множество. Их называют обычно «орбитами Полярного круга». Они очень близки к меридианам, а если и отклоняются от них, то обязательно проходят через точку, лежащую в пределах Полярного круга. Но если на Земле за Полярным кругом день длится полгода, а остальные полгода — ночь, то для солнцелета будет существовать всегда день. Секрет этого — в угле наклона орбиты солнцелета к эклиптике, то есть к плоскости, в которой Земля движется вокруг Солнца. Плоскость орбиты солнцелета будет перпендикулярна к эклиптике или наклонена к ней лишь под небольшим углом. Правда, возможны и солнцелеты, способные забираться на некоторое время в земную тень. В этом случае их выручат электрические аккумуляторы, или же потом, после выхода из тени, солнечному двигателю придется восстанавливать потерянную высоту.
«Спутники нижнего пояса».
Внешне солнцелет будет представлять собой, вероятно, нечто среднее между самолетом и ракетой. Цилиндрический фюзеляж — большого диаметра, полый внутри и открытый спереди и сзади. Примерно посредине — огромное крестообразное крыло. Внутренность фюзеляжа — воздушно-реактивный электрический двигатель. Через него протекает наружный воздух, который сжимается скоростным напором, затем нагревается и, наконец, вытекает наружу с большой скоростью, создавая тягу. Но только, в отличие от обычных прямоточных двигателей, где происходят те же процессы, воздух здесь подогревается не в результате сгорания топлива (на таких высотах это невозможно). В двигателе неугасимо пылает электрическая дуга — она-то и накаляет протекающий воздух. Могут быть использованы и специальные электрические ускорители, тогда из двигателя будет вытекать наружу струя электрически заряженных частиц — ионов. Такие реактивные двигатели называют, как мы уже говорили, ионными.
Но откуда же берется на солнцелете электрический ток?
Вот для этого-то и служит солнечный двигатель. Вся поверхность обшивки самолета, обращенная к Солнцу, покрыта пластинками полупроводниковых фотоэлементов или термоэлементов. Вертикальное крыло солнцелета предназначается для увеличения поверхности этих элементов.
На аппарате средней величины поверхность солнечных элементов достигнет 100–150 квадратных метров. Как известно, один квадратный метр поверхности, на которую вне атмосферы отвесно падают солнечные лучи, получает примерно 1,8 лошадиной силы солнечной энергии. Совершенные термо- и фотоэлементы, которые будут использованы на солнцелетах, могут иметь коэффициент полезного действия 25–30 %, почти вдвое превышающий современные значения этого коэффициента. Нетрудно подсчитать, что мощность двигателя солнцелета получается равной примерно 50 лошадиным силам. И такой ничтожной мощности, равной мощности автомобиля «Победа», может оказаться достаточно, чтобы солнцелет развил скорость в 4–5 тысяч километров в час. Вот что значит разреженный воздух!