Космос: что будет дальше?

За последние годы блеск российской космонавтики несколько померк, и теперь уже вполне открыто признается, что ситуация в "Роскосмосе" не так чтобы очень хороша, а даже критическая. Упавшие ракеты, нереализованные проекты, долги и скандалы - все это, конечно, признаки кризиса в отрасли. 
 
Однако, я вовсе не считаю эти проблемы, по большей части административного характера, главными в российской, и даже мировой космонавтике (не будем все же забывать, что "Роскосмос" - важная часть мировой космонавтики, без которого большие ракеты не летают). По двум основным причинам. Во-первых, административные проблемы - явление изживаемое, и достаточно талантливого и оборотистого администратора с широкими полномочиями, чтобы поправить дело. Во-вторых, текущие проблемы на мой взгляд являются выражением более общего, так сказать, смыслового и философского кризиса в космонавтике. Возникает вопрос, который стоит, как столб: а что будет дальше?
 
Дальнейшие мои рассуждения, возможно, кому-то покажутся весьма резкими. Но я эту форму выбрал вполне сознательно, для пущей наглядности и понятности. 
 
Крушение ожиданий
 
Космонавтика в целом дошла до уровня, который можно афористично определить как "космическое общежитие", "извоз" и "запуск автомобильчика". "Космическое общежитие" - это конечно орбитальная станция МКС. Столь ироничное название связано с тем, что научное и технологическое будущее орбитальных станций в существующем формате более чем туманное. Уже сложилось мнение, что основные исследования на орбитальных станциях типа "Мир" и МКС уже сделаны, и дальнейшее ее использование, вместе с нахождением космонавтов на орбите, уже не имеет особой целесообразности. К 2024 году планируется прекращение эксплуатации МКС и сведение ее с орбиты. 
 
"Извоз" - это запуск разнообразных коммерческих спутников. Это самая прибыльная часть космонавтики, но в ней самой космонавтике отведена самая пассивная роль - заброска определенной полезной нагрузки на определенную орбиту. Спутники сами по себе много дали для земного хозяйства, а также создали технические предпосылки для настоящего бума в астрономии. Только это околоземный космос, а более дальнее космическое пространство от этого не стало ближе.
 
Наконец, "запуск автомобильчика". Это запуски беспилотных зондов, главным образом на Марс. Американский зонд Curiosity - самый крупный из когда-либо запущенных на другие планеты зондов, он весит 899 кг (340 кг на Марсе) и оснащен рядом приборов. Зонд дал много ценной информации. Но все же, будучи размером с малолитражку, этот зонд имеет очень ограниченные исследовательские возможности. Марс занимает приоритетное место в американской космической программе по исследованию других планет, что определяется стремлением найти воду и признаки внеземной жизни. Зонд много поработал, но пока что эту задачу не решил. 
 
В сущности, пока еще развитие мировой космонавтики толкается вперед задачей обнаружения внеземной жизни, то есть решения вопроса, очень волновавшего ученых в 1970-х годах. В этом деле были сделаны существенные шаги, такие как обнаружение экзопланет у других звезд (это несомненный крупный успех астрономии, перешедшей в 1990-х годах к использованию орбитальных телескопов), обнаружение наличия воды на Луне, Марсе и на астероидах. Перспективы обнаружения внеземных форм жизни стало куда более реальным, чем смотрелось полвека назад. Но все же, пробивается скепсис. Ну хорошо, будут найдены признаки жизни на Марсе, в прошлом или сейчас. Очевидно ведь, что жизнь эта будет крайне примитивной и очень далекой от разумных форм. 
 
Здесь нужно отметить, что большой энтузиазм в космонавтике в прошлые десятилетия стоял на ожиданиях по крайней мере двух крупных достижений. Во-первых, освоения дальних пилотируемых полетов, хотя бы в пределах Солнечной системы. Мы прекрасно помним, как научная фантастика 1960-х и 1970-х годов рисовала картины, что полеты на Луну, Марс или куда подальше будут столь же обыденными и привычными, как нынешние полеты на околоземную орбиту. Во-вторых, открытия или разумной внеземной жизни, подающей нам сигналы, или, по меньшей мере, внеземной жизни, прошедшей некоторую эволюцию от самых примитивных бактерий. 
 
Надо честно признать, что сейчас эти мечты и ожидания практически рухнули. Ничего этого мы сейчас не имеем, и надежды на них с каждым годом тают. Отсюда скепсис, критика в адрес космических программ, и стремление завернуть все дело в сторону "извоза" или "космического туризма". Только такой подход будет означать фактический крах космонавтики, не оправдавшей столь больших ожиданий. 
 
Я считаю, что это и есть та почва, на которой растет нынешний кризис "Роскомоса". У этого дела не просматривается далеко идущих перспектив. А что будет дальше? Этот вопрос явно стоит и перед руководством организации, и перед ее научными и техническими сотрудниками. Судя по текущим событиям, ясного ответа у них нет. Что, в общем, не удивительно. 
 
Луна ухмыляется и дразнит
 
Почему не получилось? Думаю, что ответ прост и лежит на поверхности - наши "керосинки", то есть ракеты-носители, слишком слабы для того, чтобы запустить в космос крупный и тяжелый корабль. Ракету с выводом на низкую околоземную орбиту полезной нагрузки около 100 тонн пока что создать не удалось. У СССР было две неудачных попытки: ракета Н-1 для лунного корабля Л3 - четыре неудачных запуска, и "Энергия" (до 105 тонн) - два удачных тестовых запуска, потом программа была закрыта. Модификацией "Энергии" должен был стать проект "Вулкан" с возможностью вывода на НОО 200 тонн. 
 
Теперь самая крупная ракета - американская Space Launch System, с выводом на НОО от 95 до 130 тонн. Запуски ее запланированы на 2019-2020 годы. Посмотрим, что получится из этого. Такая "керосинка" стоит около 10 млрд. долларов за штуку и пока еще не летала. Если первый пуск будет неудачным, то у этой программы будут очень серьезные трудности. 
 
Над сверхтяжелыми ракетами-носителями постоянно витает атмосфера неудач и скепсиса. Несмотря на ряд попыток, построить ракету, которая смогла бы поднять 100 тонн или около того на НОО, такой работоспособной ракеты не появилось. Между тем, чтобы совершить полет к Луне, требуется весьма тяжелый комплекс. Советский проект корабля Л3 включал в себя лунно-орбитальный корабль ЛОК весом 9,8 тонн, лунно-посадочный корабль ЛК весом 5,5 тонн, а весь комплекс с разгонными блоками весил 95 тонн. При этом, это был корабль с экипажем из двух космонавтов, из которых только один смог бы совершить посадку на Луне и потом взлететь с нее. Миссия, с основной задачей оставить следы на лунной пыли, в таком виде была весьма рискованной. В случае чего космонавту на Луне никто и ничем не смог бы помочь. 
 
Это - минимум-миниморум, почти ничего не дающий ни для масштабных исследований Луны, ни тем более для ее колонизации и промышленного освоения. И все равно он требовал ракеты, которой так пока и не удалось построить. 
 
Я думаю, что наши "керосинки" достигли некоего технического оптимума, и вряд ли смогут поднять более 30-50 тонн полезной нагрузки при допустимых затратах. Часто летавший "Протон-М" поднимал 23 тонны и служил основной ракетой для обслуживания МКС и запуска тяжелых аппаратов. "Ангара-А5", если пойдет в регулярную эксплуатацию после завершения испытаний и достройки пусковых комплексов, будет иметь сопоставимые возможности от 25 до 38 тонн полезной нагрузки. 
 
Совершенно очевидно, что с такой ракетой к Луне не полетишь, даже с миссией потоптать лунную пыль. И это опрокидывающий удар по отрасли. Научные и технические сотрудники некогда шли в космонавтику, ободряемые надеждой, что в близком будущем (то есть при их непосредственном участии) будут созданы новые, мощные ракеты, или даже первые космические корабли, способные стартовать сразу с Земли к звездам. Космос распахнется перед ними. Так писали фантасты. А на деле у них, после прожитой жизни и всех трудов остались те же самые "керосинки", принципиально ничем не отличимые от королевской "семерки". Летают подальше, поднимают побольше, ну и что?
 
Это поражение. Тяжелое, оглушающее поражение, которое специалисты прикрывают профессиональным снобизмом и разговорами о проектах, реалистичность которых изначально стоит под сомнением. Прежде чем кидаться обвинениями в их адрес, нужно сначала понять и прочувствовать вместе с ними это поражение. А в окна их кабинетов погожими вечерами заглядывает Луна, ухмыляется и дразнит: "Я - близко, но попробуй долети!". 
 
Собрать корабль открытого космоса по частям
 
Итак, чтобы космонавтика обрела второе дыхание, надо предложить какой-то другой план по методичному проникновению в космическое пространство. 
Чтобы можно было отправить достаточно многочисленную экспедицию (несколько космонавтов), оснащенную крупногабаритным научным и промышленным оборудованием, за пределы околоземного космоса, например, на Луну, требуется большой и тяжелый космический корабль. Вес его должен быть несколько сотен, возможно даже пару тысяч тонн. 
 
Но в нашем распоряжении сейчас только маломощные по сравнению с этой задачей "керосинки" и разного рода "жестяные банки" (все наши корабли и орбитальные станции, не говоря уже о спутниках, вполне можно назвать именно так), забрасываемые на орбиту - инвентарь весьма скудный. Более того, в обозримом будущем ничего лучше этого у нас не появится (мелкие усовершенствования не в счет, речь идет о принципиальных новшествах). 
 
Сидеть и ждать, пока это появится носитель, способный вытащить с Земли на Луну груз в несколько сотен тонн - это не выход. Следовательно, надо использовать то, что есть. И вот тут можно предложить такое решение: если технически нельзя поднять на орбиту столь тяжелый корабль одной ракетой, то это вполне можно сделать по частям. Двигательные установки, баки для топлива и окислителя, силовые фермы, энергетические, грузовые, обитаемые модули - все это можно разделить на части, каждая из которых не будет превышать грузоподъемности наиболее работоспособных ракет - "Протон-М" или его аналогов. 
 
Далее, нужна орбитальная станция, которая будет представлять собой комбинацию обитаемой станции, вроде существующей МКС, стапеля для сборки тяжелого корабля открытого космоса, а также танкера для хранения топлива и окислителя. Серия запусков доставляет на станцию части и модули крупного корабля, которые затем собираются на стапеле вместе. Вместе с этим грузовые корабли доставляют необходимый запас топлива и окислителя, а также запасы систем жизнеобеспечения. Затем на орбиту доставляется полезная нагрузка корабля, перегружаемая в соответствующие модули, и на завершающем этапе прибывает экипаж новой экспедиции. Полностью готовый и снаряженный корабль отстыковывается от стапеля и отправляется в свой полет. 
 
Для такой постройки крупного корабля открытого космоса потребуются десятки, возможно и сотни запусков ракет-носителей типа "Протон-М" или "Ангара". Но, по крайней мере, задача обеспечения полетов за пределы околоземного космоса становится технически разрешимой даже при использовании имеющихся у нас "керосинок". На решение этой задачи потребуется довольно много денег (стоимость МКС, построенной именно таким образом, по частям, достигла уже 157 млрд. долларов - не так, чтобы очень много по сравнению, к примеру, с военными расходами), и несколько лет плотной работы. Это все так, и никто не обещал, что будет легко. Однако, космонавтика получает реальную, а не рекламную, перспективу добраться, скажем, до Луны и сделать на ней нечто большее, чем просто воткнуть флаг и потоптать лунную пыль. 
 
В дальнейшем состав космической группировки может быть, к примеру, такой. Околоземная орбитальная станция, со стапелем и танкером, лунная орбитальная станция с жилым модулем, танкером и своего рода "причалом", а также причалом, и корабль-челнок, который выполняет полеты от околоземной к окололунной станции с грузами и экипажами, и обратно. Если нужно подсесть на Луну, то в такой системе достаточно доставить с помощью корабля-челнока посадочный модуль с экипажем, а не тащить с Земли весь лунный корабль со всем запасом топлива. 
 
Луна сразу получает важное перспективное место в такой системе. Если мы научимся производить из лунного сырья части кораблей, топливо и окислитель, то возникнет возможность обеспечивать эту космическую систему строительства и снаряжения кораблей, а также необходимых вспомогательных полетов, основным набором компонентов без доставки их с Земли. В таком случае на долю "керосинок" останется лишь доставка запасов жизнеобеспечения, приборов и сложного оборудования, а также космонавтов. Потому первая же масштабная лунная экспедиция должна включать в себя работы по разведке, пробной добыче и переработке лунного сырья. 
 
Я не стану углубляться в детали, только скажу лишь, что на мой взгляд, у космонавтики нет больше других возможностей отстоять свое существование, кроме как осваивать орбитальный стапель и сборку кораблей по частям на орбитальной станции. Вот это и ответ на вопрос: что будет дальше?
 

Материал недели
Главные темы
Рейтинги
АПН в соцсетях
  • Вконтакте
  • Facebook
  • Twitter