«Даже странно, что это работает настолько безотказно, – подумал Мишка, открыв глаза. – А может, все дело в усталости?»
Он посмотрел на Юпитер, висевший на потолке. Вырезанное им кольцо, особенно с этого ракурса, даже близко не походило на ту тончайшую паутину, которая окружала настоящую планету. Да и полосы на самом Юпитере у Вероники получились чересчур яркими и контрастными.
Мишка закрыл Юпитер пальцем вытянутой руки. Перевел взгляд на Землю.
«Нет, все-таки реальные масштабы Солнечной системы на этой модели не видны, – подумал он. – Из нее понятно, какая маленькая наша Земля по сравнению с Солнцем или с Юпитером. Но совсем не очевидно, как далеко от нее до Солнца, и до Юпитера, и до других планет… Тут однозначно нужна еще одна модель».
Потом ему в голову пришла другая мысль: «Почему все-таки я не чувствовал ускорение, пока они не включили двигатель?» Мишка вздохнул. Видимо, пришло время поговорить с отцом.
Он взял с полки «Механику космического полета…» и спустился вниз. Отец сидел в кабинете. Мишка заглянул к нему:
– Не помешаю?
– Нет, проходи.
– Чем занимаешься?
– Осваиваю новые технологии. На корпоративе в этом году показывали лазерное шоу. Хочу сообразить что-нибудь похожее Марусе на день рождения. У тебя какой-то вопрос? – Отец указал на «Механику…».
– Пап, ты разбираешься в гравитационных маневрах? – решительно выдал Мишка.
– Смотря что тебя интересует.
– Сложно сказать. Я много читал и не то чтобы совсем ничего не знаю. – В подтверждение своих слов Мишка положил книгу на стол. – Я понимаю, что близкий пролет возле планеты или большого спутника меняет скорость космического корабля.
Но что конкретно там происходит – никак не возьму в толк. Не могу нарисовать в голове стройную картину. У меня все смешалось, а на выходе – ноль с минусом.
– Тогда давай начнем с самого начала, – предложил отец. – Во-первых, меняется не только скорость, но и направление. Иногда это даже важнее. – Он почесал затылок. – Давно мы с тобой не катались на ватрушке.
– А при чем здесь ватрушка? – удивился Мишка.
– Скоро поймешь. – Отец улыбнулся и вышел из-за стола.
Они заглянули на кухню: мама возилась с завтраком, Машка шуршала рядом.
– Леночка, отпустишь нас во двор на полчасика? – спросил отец.
– На полчасика? Или как обычно?
– Полчаса, и ни секундой дольше, – пообещал отец.
Мама дала Мишке банан и проворчала:
– Ладно, идите.
Они взяли в гараже ватрушку и вышли на улицу. Недалеко от их дома была отлично раскатанная горка. Летом там протекал небольшой ручей, а зимой, когда вода замерзала, высокие берега превращались в точку притяжения для местной ребятни.
Кое-как устроившись на ватрушке, Мишка с отцом покатились вниз, доехали до дна и с хохотом понеслись вверх на противоположный берег. Долетели примерно до середины, снова покатились вниз…
Когда ватрушка остановилась, отец оттащил ее в сторону, поднял с земли какую-то палку, нарисовал на снегу круг и заговорил вполне серьезно:
– Смотри: когда мы начинаем движение с горки, у нас есть некоторая начальная скорость, и она направлена вертикально вниз. – Справа от круга он нарисовал стрелку вниз. – Может быть, не совсем вертикально, но мы позволим себе это небольшое упрощение. Пока мы едем вниз, мы разгоняемся. Ты же понимаешь, почему?
– Конечно! Под действием силы тяжести.
– Верно. В итоге внизу наша скорость больше, чем была наверху. И направлена она уже не вниз, а вперед, параллельно поверхности. Дальше мы едем вверх, наша скорость начинает падать. Так вот, если бы все это происходило только под действием силы тяжести, мы вылетели бы на том берегу с той же скоростью, что и влетели на этом, только не вниз, а вверх.
Мишка внимательно смотрел на незамысловатый рисунок.

– Пример, конечно, условный, – продолжил отец, – зато наглядный. С определенными допущениями можно сказать, что практически то же самое происходит, когда космический аппарат пролетает мимо планеты. Попадая в поле ее гравитации, аппарат начинает «падать» на планету, и скорость его увеличивается. Только летит он и без того быстро, так что мимо планеты «промахивается», а отдаляясь от нее, снова замедляется. Числовое значение скорости относительно планеты после такого пролета у аппарата не меняется…
– Погоди, – перебил Мишка. – Здесь я уже не понимаю: если скорость не меняется, тогда зачем он вообще нужен, этот пролет?
– Скорость-то как раз меняется, – поправил отец. – Просто в физике это понятие шире. Во-первых, я не зря сказал, что значение скорости не меняется ОТНОСИТЕЛЬНО ПЛАНЕТЫ. Об этом мы еще поговорим. А во-вторых, ЗНАЧЕНИЕ не меняется, зато меняется НАПРАВЛЕНИЕ. Это тоже важно.
В школе вы, наверное, рассматриваете скорость как быстроту движения? – Мишка кивнул. – В физике она включает одновременно и быстроту движения, и направление. Понимаешь? Космические корабли ведь летают не по прямой, они путешествуют в пространстве.
Мишка молча переводил взгляд с отца на рисунок и обратно.

– Хорошо, давай так. – Отец сделал полшага в сторону и нарисовал на снегу прямоугольный треугольник. Возле прямого угла написал букву «Д».
– Допустим, это наш дом. – Мишка не понял, при чем здесь их дом, но послушно кивнул. Отец написал еще одну букву, на этот раз возле вершины острого угла сверху. Это была буква «Ш». – Тебе нужно попасть в школу. Ты выходишь из дома и со всех ног бежишь сюда. – Он нарисовал длинную стрелку в направлении третьего, никак не обозначенного угла.
– Но так я не попаду в школу. – Мишка округлил глаза.
– Правильно. И все потому, что значение скорости – только одна из характеристик движения. Другая его характеристика – направление. Понимаешь?
– Кажется, да, – промычал Мишка.
– Тогда предлагаю перейти к системе отсчета.
До сих пор мы рассматривали связку двух объектов – планеты и корабля. Корабль пролетал мимо планеты, а планета условно не двигалась. На самом деле так не бывает. Планета тоже перемещается в пространстве.
– Конечно. Она ведь летит вокруг Солнца.
– Да. Но пока мы позволим себе еще одно упрощение. Для начала за точку отсчета возьмем не Солнце, а некую условную точку на пути у планеты. Планета движется к этой точке, и наш корабль движется вместе с ней.

Мишка сдвинул брови. Отец понял, что нужен еще один пример:
– Это как Луна. Она вращается вокруг Земли и вместе с Землей вращается вокруг Солнца.
– Но ведь наш корабль не вращается вокруг планеты, а пролетает мимо нее.
– Да, только пока он находится под действием ее гравитации, он летит вместе с ней. Планета как бы тянет его за собой. Представь: ты едешь по дороге на роликах, а я проезжаю мимо на велосипеде. Ты хватаешься за багажник и какое-то время едешь вместе со мной. Ты, конечно же, разгоняешься, и, когда отпускаешь меня, у тебя остается часть моей скорости. С планетой примерно то же самое: во время пролета космический аппарат забирает часть ее скорости себе.
Мишка долго смотрел на рисунок, прежде чем объявить:
– Вот оно что… – Потом решил уточнить: – А значение скорости относительно планеты у аппарата все равно не меняется?
Отец кивнул.
– А раз значение скорости не меняется, – пробормотал Мишка, – значит, нет ускорения, поэтому и перегрузки нет.
Отец внимательно посмотрел на него:
– Вижу, ты и впрямь глубоко погрузился в тему. Даже про перегрузку вспомнил. Только вывод у тебя получился неправильный.
– Почему?
– Ты снова забыл про направление скорости. Оно-то меняется. Так что нельзя сказать, что ускорения нет. А вот перегрузки действительно нет.
– Тогда в чем подвох-то?
– Перегрузки нет, потому что нет влияния никаких сил, кроме гравитации. Космический корабль свободно движется в гравитационном поле. И люди, которые в нем находятся, тоже. Все они летят в свободном падении: у них там не перегрузки, а невесомость получается, понимаешь?
– Кажется, понимаю, – не слишком уверенно протянул Мишка.
– Вот и отлично. – Отец взял ватрушку, потащил в сторону дома. – В жизни, конечно, все выглядит немного иначе, – продолжил он. – Планеты не падают на Солнце, космические корабли, пролетая мимо них, не разворачиваются на сто восемьдесят градусов. Но в целом эффекты от гравитационного маневра примерно те же. Мы немного меняем направление полета, немного увеличиваем скорость. И все это при минимальных затратах топлива.
После завтрака отец вернулся к работе, мама с Машкой отправились лепить снеговика. Мишка поднялся к себе. Взял с полки «Бортовой журнал „Альфа Ориона“». Описал пролет мимо Юпитера, зарисовал отцовскую схему гравитационного маневра, кратко описал суть разговора. Потом стал листать «Бортовой журнал». Дошел до страницы с расчетами, которые он делал для своей модели Солнечной системы.
«Если не получается собрать модель в том масштабе, в котором я вылепил планеты, может, размерами планет вообще пренебречь? – подумал Мишка. – Показать только их орбиты? Ну и само Солнце, например».
Он покопался в интернете, нашел в одном из магазинов светодиоды диаметром всего три миллиметра.
– Неплохо. – Мишка потянулся за калькулятором.
При таком масштабе диаметр орбиты Нептуна получался около двадцати метров – вдвое меньше, чем ширина их участка от забора до забора. Мишка углубился в вычисления.
Когда он вдруг вспомнил про «Альфа Ориона»…
…На посту управления было светло, но космонавты по-прежнему оставались на местах.