Ровно 90 лет назад, 27 мая 1931 года, неподалёку от немецкого города Аугсбург в воздух поднялся летательный аппарат, которому суждено было войти в историю. Это был первый в мире стратостат — по сути, тот же воздушный шар, но с усовершенствованной герметичной гондолой, предназначенный для полётов в высокие слои атмосферы.
Революционный прорыв совершили два гражданина Швейцарии — Огюст Пиккар и Пауль Кипфер. Им удалось подняться на высоту 15 785 метров и — если здраво оценивать обстоятельства того полёта — чудом остаться живыми.
В чём научный интерес?
Человек всегда стремился в небо, но до начала ХХ века технические средства не позволяли ему подняться высоко. Стратосфера — слой атмосферы, расположенный на высотах от 11 до 50 километров — воздушным шарам с открытой корзиной недоступна: воздух там сильно разряжен и почти не содержит водяного пара. Человек не в состоянии дышать таким воздухом (высота Эвереста менее 9 километров, и то далеко не каждый способен осилить подъём на него), а из-за пониженного давления может закипеть кровь. Плюс там очень низкие температуры. Так что без герметичного летательного аппарата такие высоты не покорить.
Примечательно, что за полвека до швейцарца Пиккара стратостат был спроектирован нашим великим соотечественником Дмитрием Ивановичем Менделеевым. Более того, знаменитый химик сам поднимался на воздушном шаре — в 1878 году в Париже и в 1887 году в России. Во второй полёт он отправился, чтобы наблюдать с высоты солнечное затмение.
У Огюста Пиккара тоже был научный интерес. Он планировал использовать стратостат для исследования космических лучей — прилетающих из глубин Вселенной элементарных частиц и ядер атомов. По этой причине строительство аппарата спонсировалось бельгийским Национальным фондом научных исследований (Fonds National de la Recherche Scientifique — FNRS), в честь него же машину и назвали.
27 мая 1931 года на заре стратостат FNRS-1 поднялся в воздух на окраине немецкого города Аугсбург.
Внутри — плюс 40°C, снаружи — минус 50°C
Экипаж состоял из двух человек — Огюста Пиккара и Пауля Кипфера. В небо их унёс огромный воздушный шар диаметром 30 метров, накачанный водородом. От экстремальных условий стратосферы воздухоплаватели были укрыты в сферической гондоле — кабине диаметром чуть более 2 метров, сделанной из алюминия. В ней была предусмотрена незатейливая система терморегуляции. С одной стороны гондолу покрасили в чёрный цвет, с другой — в белый. Если повернуть её к Солнцу тёмным боком, кабина начнёт нагреваться; если светлым — остывать.
Однако при наборе высоты выяснилось, что устройство поворота не работает. Таким образом, система терморегуляции оказалась неисправна. Теперь температура внутри гондолы зависела от воли случая — от того, как будет дуть ветер и какой стороной разворачивать её к Солнцу. На пике полёта стратостат повернулся к светилу тёмной стороной, и воздух в кабине прогрелся аж до 40°C, в то время как снаружи был жуткий холод — минус 50°C.
И это была лишь одна из неприятностей. Вторая состояла в том, что вскоре после старта в кабине обнаружилась утечка воздуха. Хорошо, что стратонавты предусмотрительно захватили с собой паклю и вазелин — с их помощью они быстро заделали щель и восстановили герметичность гондолы. В довершение бед у них разбился аппарат со сжатым воздухом и сломался ртутный барометр, из которого вытекла ртуть. А затем стратостат и вовсе потерял управление: клапанная верёвка запуталась за одну из строп воздушного шара, из-за чего не получалось открыть клапан, чтобы выпустить газ и начать снижаться.
Несмотря на все эти сложности, поставившие под сомнение выживаемость экипажа, миссия состоялась и задачу выполнила. Стратостат FNRS-1 достиг высоты 15 785 метров, а Огюст Пиккар во время полёта умудрился собрать те научные данные, ради которых всё и затевалось — сведения о верхних слоях атмосферы и космических лучах. К вечеру оболочка шара и гондола остыли, и аппарат благополучно приземлился в тирольских Альпах.
Продолжительность полёта составила 17 часов 28 минут. В полдень следующего дня к стратонавтам прибыл лыжный патруль, который помог им добраться до ближайшего населённого пункта. Гондолу оставили в горах, откуда забрали её только через год.
Из стратосферы — под воду
Впоследствии Огюст Пиккар применил идею конструкции стратостата для проектирования и постройки батискафа — автономного глубоководного аппарата. В нём также использовались герметичная гондола и баллон, игравший роль поплавка. Только наполнен он был не водородом, а бензином, плотность которого меньше плотности воды, что обеспечивало стальной гондоле плавучесть. Над созданием батискафа швейцарец начал работать в 1937 году, после войны совершил несколько непилотируемых погружений, а в 1954-м, после доработок, аппарат опустился в морские глубины уже с экипажем на борту. Кульминацией исследований Огюста Пиккара стало погружение в Марианскую впадину на батискафе «Триест» в 1960 году.
Что касается полёта стратостата FNRS-1, то он произвёл в научном мире сенсацию и вызвал огромный интерес к воздухоплаванию. Особенно пристально за миссией следили в Советском Союзе, где в те годы проекты покорения воздушного пространства поддерживались на государственном уровне. В 1933 году в небо поднялся пилотируемый стратостат «СССР-1». Он добрался до высоты 19 километров и установил новый мировой рекорд.
