Космические «стратеги» России не могут избавиться от арьергардного мышления
Давайте вначале о хорошем: государственная власть России наконец-то начинает понимать (по крайней мере хочется в это верить) исключительно важную роль космонавтики в развитии науки и техники. Так уж исторически сложилось, что именно космическая отрасль страны по комплексности и глубине задействования в ней самых различных научно-технических дисциплин является в России основным «домкратом», поднимающим, подобно архимедовому рычагу, весь высокотехнологический комплекс страны.
А теперь представьте себе ситуацию: вы решили написать докторскую диссертацию в области физики. Человек вы творческий, любящий науку, верящий в свои силы и уже предвкушающий открытия, которые совершите в ходе работы над докторской (и, разумеется, тот почет и уважение, которые влечет за собой получение докторской степени). Вот вы встречаетесь с вашим научным руководителем, и он вам предлагает в качестве темы диссертации определить… чему равна выталкивающая сила, действующая на тело, погруженное в жидкость.
«Но позвольте, - изумленно спрашиваете вы, - ведь это уже определил Архимед больше двух тысяч лет назад! В чем же здесь новизна проблемы и что нового я внесу в науку, работая над этой темой?» «Как что? - отвечает руководитель. - Теперь вы это сделаете с помощью компьютеров, установите, изменится ли данная сила в зависимости от освещенности воды, наличия внешнего, или внутреннего звукового фона, ветра и.т.д…»
Интересная, амбициозная, а главное новая, способная развить ваш творческий потенциал научная задача, не правда ли? Примерно таким же образом вице-премьер Дмитрий Рагозин предлагает развивать национальную космонавтику. На прошедшем 10 сентября совещании, посвященном проблемам российской космической отрасли, он выдвинул идею построить на Луне обитаемую научную станцию.
«Почему не попробовать работать в условиях малой гравитации? Эта задача большая, престижная, политическая», — подчеркнул Дмитрий Рогозин.
Развивая данную мысль, глава Роскосмоса Владимир Поповкин сказал: «Мы не хотим, чтобы просто еще раз нога человека ступила на Луну. Сегодня о ней гораздо больше известно, сегодня известно, что есть вода в приполярных областях. Сегодня об этом мы говорим и с NASA, и с Европейским космическим агентством – о том, чтобы начать ее освоение. И тут два варианта – либо сделать базу на Луне, либо сделать станцию вокруг Луны». При этом он подчеркнул, что судьба этой космической программы в первую очередь зависит от объема финансирования.
Давайте разберемся
Итак, лететь на Луну (или вокруг Луны на борту орбитальной станции). Насколько это нужно и насколько реализация данной задачи сможет придать импульс развитию высоких технологий в России?
Начнем с лунной орбитальной станции, идея строительства которой немного напоминает старый анекдот, когда одному персонажу предложили строить мост не через реку, а… вдоль реки. Известно, что одной из главных причин создания долговременных пилотируемых околоземных комплексов является наблюдение за Землей. Как сказал в интервью «Голосу Америки» один из космонавтов, летавших на МКС, экипажи на борту станции ежедневно тратят до 4 часов своего времени на эту деятельность. При этом на борту комплекса установлены устройства, которые в автоматическом режиме осуществляют круглосуточный мониторинг нашей планеты.
Окружающая среда Земли – чрезвычайно подвижная субстанция. Процессы в воздухе, на воде и поверхности порой развиваются с такой скоростью, что на каждом новом витке экипаж может наблюдать новую картину в одном и том же районе нашей планеты. Более того, околоземная станция, как отмечается на официальном сайте Роскосмоса, «обеспечивает человеческий элемент – возможность для экипажа наблюдать события на поверхности Земли и сообщать о них». Другими словами - является чем-то вроде передового наблюдательного пункта МЧС глобального масштаба.
Ничего этого станция, выведенная на окололунную орбиту, делать не сможет. Лунный ландшафт – статичный, а потому пролетая над одним и тем же районом Селены, экипаж будет наблюдать одну и ту же картину. При этом комплекс не сможет решать другую важнейшую задачу - наблюдать за Землей.
Правда есть, по меньшей мере, три цели, которые можно будет достичь посредством создания окололунной станции. Первая – это разработка и испытание системы защиты экипажа от радиации «дальнего космоса». Но НАСА сейчас пробует решить эту задачу меньшими средствами и силами, запустив в августе этого года в так называемые радиационные пояса ван Аллена два спутника RBSP. Они будут изучать «застревающие» в этих поясах наиболее «вредоносные» для людей высокоэнергетические частицы, помогая в создании защиты от них.
Вторая цель – отработка действий по уходу тяжелого комплекса с окололунной орбиты, перелета до другого небесного тела и выход на орбиту вокруг этого тела. Данная задача действительно важная и без задействования в ней реального комплекса решить ее будет трудно.
И, наконец, третья цель – наблюдение с борта станции за «дальним космосом». Правда, как и в случае с созданием противорадиационной защиты ее можно будет решить проще и дешевле, запустив космический телескоп типа «Хаббл», например, в точку Лагранжа L2 на линии Солнце-Земля.
Таким образом, более, или менее весомым поводом для строительства окололунной станции является вторая цель. Однако, достаточно ли она велика, чтобы оправдать те колоссальные средства, которые придется потратить на ее достижение, и не разумнее ли будет ее достичь с использованием уже построенного для «дальнего космоса» пилотируемого комплекса – это вопрос, на который еще нужно ответить.
Лунная база
Чтобы понять, насколько актуальна и «инновационна» задача строительства на Селене обитаемой научной базы, давайте еще раз взглянем на «сухой остаток» программы «Аполлон». В декабре этого года исполнится ровно 40 лет с того дня, как поверхность Луны покинул последний человек – Юджин Сернан, командир «Аполлона-17», побывавший на ней в рамках данной программы.
Лучший всего этот «сухой остаток» был собран в книге ««Аполлон» в цифрах: статистические сведения». Автор – Ричард Орлофф. (Richard W. Orloff, Apollo by the Numbers: A Statistical Reference). Упомянем лишь несколько самых значительных достижений «Аполлона», наиболее понятных широкому кругу читателей. Итак, шесть кораблей доставили на Луну 12 человек (вообще кораблей должно было быть 7, а человек, соответственно, 14, но астронавты «Аполлона-13» из-за взрыва на борту командного модуля были вынуждены вернуться на Землю без высадки на Селену).
Шесть благополучно достигших Луны экипажей провели на ее поверхности в общей сложности более 12-ти суток, включая время нахождения в лунном модуле. (Экипаж заключительного – «Аполлона-17» – провел на Селене более 3-х суток – чем, пусть и кратковременная, но не лунная база?). Суммарное же время «походов» астронавтов по Луне за пределами лунного модуля, включая их поездки на «луномобилях», приданных экипажам «Аполлонов – 15, -16 и -17», превысило 3 дня и 8 часов. За это время экипажи прошли и проехали по Селене больше 95 километров. Максимальное удаление астронавтов от места посадки достигло 7,5 км («Аполлон-17»).
Общая масса образцов лунных пород, привезенных на родную планету всеми экипажами «Аполлонов», составила 381,7 (!) килограмма. Эту цифру особенно важно помнить с учетом того, что ученые считают за большую удачу получить несколько граммов инопланетного вещества для исследования.
Возвращаясь к закону Архимеда
Конечно, параллель между «углубленным» изучением на уровне докторской диссертации отрытого более 2000 лет назад одного из основных законов гидростатики и строительством базы на Луне страдает определенным упрощением. Но общее между этими двумя явлениями все-таки есть. Те время и силы, которое придется потратить на «докторское» изучение вышеупомянутого закона не более оправданны в настоящее время, чем на строительство лунной обитаемой базы. Почему? Потому, что Луну даже близко не удастся изучить так, как Землю в рамках тех средств, которые смогут быть отпущены на данную базу. А это значит, что деятельность людей на Луне будет во многом сведена к повторению «аполлоновской»: походили по поверхности, пособирали пробы, что-то изучили на Селене, а что-то доставили на Землю для исследования.
Означает ли это, что ученым на Луне больше нечего делать? Нет, конечно! Луну необходимо изучать, но пока только с помощью луноходов класса «Кьюриосити». Это – оправданно, как с научной, так и экономической точки зрения. Отправлять же туда людей – это, как уже было отмечено – вольно, или невольно повторять «Аполлон». Задача творчески неинтересная для талантливых специалистов и порочная с политической точки зрения, ибо покажет всему миру, что все, на что способна Россия – это в основном воспроизвести американские технологии и научные методы более, чем полувековой давности.
Правда, из уст руководства Роскосмоса нередко приходится слышать, что российская экспедиция на Луну не будет повторением «Аполлона», но, как известно, «сколько не повторяй «халва» во рту слаще не станет». Государство никогда не выделит ни средств, ни научно-производственных ресурсов на создание крупнокалиберной артиллерии, если все, что хотят и могут его артиллерийские силы – стрелять по воробьям.
Три совета «отцам» российской космонавтики
Совет первый (если продолжать настаивать на идее окололунной станции) – установить деловые отношения с британской компанией Excalibur Almaz. Когда-то она закупила у России две неиспользованных станции типа «Алмаз»/«Салют» и четыре трехместных корабля типа ТКС («Транспортный корабль снабжения»), несколько экземпляров, которого, были испытаны в беспилотном режиме. В июне этого года глава Excalibur Almaz Арт Дула заявил, что в течение 24-30 месяцев его компания сможет завершить все основные работы по превращению этой техники в «туравтобусы» для полетов к Луне и обратно. В качестве носителей для выведения в космос «Салютов» и ТКС могут использоваться «Союз ФГ» и американский «Фалькон-9».
Стоимость полета по трассе Земля-Луна-Земля плюс «покрутиться» вокруг Селены составит для одного туриста не более 150 млн долларов. Таким образом, взяв в аренду у этой компании модернизированную бывшую советскую технику, Роскосмос с одной стороны сэкономит немало средств на разработке новых космических систем для решения в принципе тех же задач, а с другой – всегда сможет с «гордостью» заявить, что российские космонавты полетят к Луне на «отечественной» технике. На эти два «плюса» приходится, правда, один существенный «минус»: не применять же термин «амбициозность» к задаче, с которой уже готова справиться частная туристическая компания.
Совет второй – определить, наконец, из чего «сделана» Луна (для этого опять же не обязательно строить там базу, или отправлять туда людей). В настоящее время господствующей гипотезой, объясняющей появление у Земли Луны, является гипотеза «гигантского столкновения». Согласно этой версии, в «юную» Землю с еще не до конца оформившейся корой врезалось небесное тело размером не меньше Марса. В результате этого столкновения на околоземную орбиту оказалось буквально выброшено значительное количество вещества земной мантии и коры, из которых и сформировалась Луна. Другими словами, чтоб не получилась так: космонавты полетят на Луну исследовать там… Землю.
Совет третий – открыть научный труд под названием «Пилотируемая экспедиция на Марс», опубликованный в 2006 году Российской академией космонавтики им. Циолковского. В подготовке этой монографии приняли участие ведущие ученые, инженеры и конструкторы России, включая директора Центра имени Келдыша (космические энергетические установки), академика Анатолия Коротеева, директора Института космических исследований, академика Льва Зеленого, директора Института медико-биологических проблем, академика Анатолия Григорьева, одного из ведущих проектантов РКК «Энергия», профессора Леонида Горшкова и.т.д…
Что думают конструкторы и ученые
В книге этой на странице 244, в разделе «Выводы» написано:
1. «Лунная база представляет интерес только как системный компонент, интегрированный в энергетическую, материалопроизводящую, транспортную систему Земли. Должны быть обоснованы оптимальные этапы интеграции». Если перевести эту фразу на общепонятный язык, то получится: строить базу имеет смысл лишь в том случае, если она станет приносящей прибыль частью земной экономики.
Это - более, чем дальняя перспектива с учетом того, что на Луне не обнаружены никакие ископаемые, добыча которых была бы оправданна даже с учетом тысячекратного удешевления расходов, связанных с извлечением данных ископаемых из Селены и их последующей доставкой на Землю. А что такое тысячекратное удешевление перевозки хорошо видно на примере авиации. Это – сделать так, чтобы билет по трассе Москва-Вашингтон-Москва стоил не 1000, а… 1 доллар.
2. «В случае реализации пилотируемой экспедиции на Марс с использованием лунной базы, срок реализации первой пилотируемой экспедиции на Марс сдвигается к 2040-2050 годам». (Без Луны авторы монографии рассчитывали осуществить первый пилотируемый полет к Красной планете в районе 2020-2025 г.). Вывод тем более парадоксальный, если учесть, что лунная база традиционно рассматривалась «стратегами» российской космонавтики, как «тренировочный полигон» для подготовки полета на Марс.
На самом деле никакого парадокса тут нет. «Российские инженеры и конструкторы доказали, – сказал в интервью «Голосу Америки» профессор Леонид Горшков, – что «марсианские» технологии можно использовать на Луне, а вот «лунные» на Марсе – нет». Это значит, что лететь на Марс с «остановкой» на Луне более затратно с временной и экономической точек зрения, чем при непосредственной подготовке марсианской экспедиции. С точкой зрения Горшкова согласен и один из руководителей Американского планетного общества Лу Фридман. По его мнению, «нет более дорогого способа достичь Марса, чем через Луну».
Поскольку «марсианские» технологии использовать на Луне, как уже отмечалось, можно, то вариант «на Луну через Марс» является более выгодным и оптимальным, чем – «на Марс через Луну».
О воде
Главный аргумент в руках тех, кто доказывают необходимость сооружения на Луне обитаемой базы - это доказанное наличие там льда в приполярных областях. Складывается впечатление, что именно незнание о присутствии на Луне воды в замороженном состоянии было главным препятствием на пути строительства «академгородка» на естественном спутнике Земли.
Но так ли это?
«Необходимость наличия на планете больших запасов воды для сооружения на ней обитаемой базы сильно преувеличена, – пояснил Горшков. – Наличие воды не является принципиальным облегчением возможности долговременного проживания на планете. Дело в том, что для человека не нужно больших запасов воды и кислорода для питания и дыхания. Уже давно и вода, и кислород может использоваться организмом человека многократно (реакция Сабатье). Вода еще на «Салютах» использовалась многократно. Кислород используется повторно частично на станциях «Мир», и МКС (электролизеры). Наземные установки с реакцией Сабатье для полного круговорота воды и кислорода давно отработаны».
«Тем не менее, сравнительно небольшие запасы воды и кислорода необходимы для компенсации потерь этих жизненно важных элементов, а также нештатных ситуаций, – признал Горшков. – Но это небольшой "довесок" к необходимому грузопотоку Земля – планета (расходуемые элементы систем, запасные блоки приборов, израсходовавших свой ресурс и т.д.). Данный грузопоток будет необходим для обеспечения постоянного проживания (если такое вдруг понадобится, пока для этого оснований не видно) до тех пор, пока на планете не будет построена космическая и всякая другая промышленность».
«Но подобную ситуацию в расчет принимать не следует, – подчеркнул Горшков, – так как для построения промышленности на Луне потребуется несколько веков. Так, что наличие больших запасов воды в течение очень и очень большого времени никакого отношения к пригодности небесного тела для проживания не имеет».
И последнее - глава Роскосмоса Владимир Поповкин подчеркнул, что судьба лунной программы (станция на Луне, или вокруг Луны) в первую очередь зависит от объема финансирования.
Финансы, конечно, играют исключительно важную роль в исследовании и освоении космоса, но зависимость здесь, скорее, обратная. Миллион рублей за «Ладу Калину» – это дорого, а та же сумма за последнюю модель «Роллс-ройса» – нет. Предложите государству космический «Роллс-ройс» (еще никем никогда не совершенный, а потому политически исключительно весомый пилотируемый полет к Марсу, который обойдется не дороже строительства лунной базы) и государство это с большей охотой даст вам нужную сумму, чем на космическую «Ладу Калину» (базу на Луне).