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?
