Люди несведущие обычно полагают, что под «топливом» имеется в виду «горючее» или «керосин» – по очевидной аналогии с содержимым баков, которое жгут автомобили или самолеты. Аналогия не то чтобы плохая, но неполная. Помимо самого горючего, большинству ракетных двигателей для сжигания горючего требуется богатое кислородом химическое соединение (в идеале – попросту чистый кислород). Автомобили и самолеты для этой цели довольствуются окружающим воздухом. Окислитель хранится в ракетах в отдельных от горючего баках до самого момента использования. Вместе горючее и окислитель именуются топливом, а их совокупные масса и объем имеют решающее значение при проектировании космических аппаратов – в отличие от тех же автомобилей, где объем бензобака по сравнению с общим размером незначителен.
В таких случаях как раз и удобно пользоваться соотношением масс, то есть отношением веса аппарата (включая топливо) в начале путешествия и в его конце, когда баки пусты. Если известны параметры двигателя и
Когда в формулу Циолковского подставили данные, соответствующие миссии на «Имир», оказалось, что соотношение масс равняется семи. Это означало, что на каждый килограмм груза – включая Маркуса, Дину, остальной экипаж, разнообразных роботов и тому подобное, – которому предстояло достичь стыковочного узла «Имира», в момент отправки с «Иззи» требовалось шесть килограммов топлива. Достичь этого было не так уж сложно, учитывая, что аппарату не требовалось особой прочности, так как он не был предназначен для входа в атмосферу.
Весь полезный груз аппарата находился внутри корпуса единственной капли, снабженной помимо переднего также и «боковым входом» – шлюзом, где мог поместиться человек в скафандре. Поскольку вес капли нужно было прибавить к весу четырех человек, пищи и прочих необходимых вещей, из нее убрали все оборудование, оставив лишь то, что требовалось четырем членам экипажа, чтобы прожить несколько дней. Легкость самого корпуса поражала воображение: масса новых капель, выполненных из многослойного композитного материала, составляла около восьмидесяти килограммов. Когда убрали все нужное для долговременного комфортного обитания, но добавили «боковой вход», маневровые двигатели и разумный запас топлива для них, масса «Нового Кэйрда» увеличилась примерно в десять раз. Люди весили около трехсот килограммов, а ракетный двигатель для основного путешествия – около двух тонн. Итого грубая оценка полезной нагрузки – того, что следовало доставить к стыковочному узлу «Имира» – составляла около трех с половиной тонн. Соотношение масс, равное семи, означало, что начальный вес топлива должен равняться примерно двадцати одной тонне жидкого водорода и кислорода.