Взгляд из Петербурга

Практика космической экспансии

Подробности

Автор: Николай ЮТАНОВ

Специально для Взгляда из Петербурга. Апрель 2013

Почти четыре года назад для «Международной жизни» – журнала Министерства иностранных дел РФ – мною была написана статья о возможностях космической экспансии земного человечества: локусы космических проектов Будущего, официальные заявления, частные и государственные проекты, структурная административная поддержка. Статья не была опубликована. За прошедшие годы герои Стругацких уже облетели с инспекцией на фотонном грузовике «Тахмасиб» малые луны с земными колониями на них к великой печали погибли в кольцах Сатурна.

В реальном мире был запущен новый марсоход и компания Элана Маска пристыковала к МКС первый частный орбитальный грузовик. Да, Россия, плотно оседлав классическую Р-7, продолжала заниматься космическим извозом в небольших объемах... Гипотеза о резком торможении прогресса с начала 70-х годов, выдвинутая Исследовательской группой «Конструирование Будущего», подтверждалась жестко.

И вдруг – Россия заявила о создании Министерства космоса. Пока непонятна разница между министерством и агентством РОСКОСМОС, не поставлены цели и перспективы, а уж тем более не определена хоть какая-то стратегия развития, но наверное стоит сдуть пыль со старой работы, где ставилась задача на старомодно звучащее Министерство околоземного пространства...

Николай ЮТАНОВ

Практика космической экспансии

Мы живем в удивительное время. Ведь именно в 2009 году мы должны отпраздновать шестидесятилетие полета первого земного космического корабля. Почти четверть века назад был запущен первый фотонный двигатель, двадцать лет назад началось пилотируемое освоение планеты Венера. Десять лет назад состоялся первый полет человека к Урану и началось плановое освоение спутниковых систем Юпитера и Сатурна. А менее пяти лет назад был распущен НАТО и стартовала Первая Звездная экспедиция. Два года назад при Организации объединенных наций был сформирован новый консультативный орган – Мировой совет, которому через двадцать лет будут переданы куда бóльшие права, чем имела ООН. До открытия сверхсветового космического двигателя человечеству нам остается чуть больше сорока лет... История Будущего, написанная братьями Стругацкими. История, которая не сложилась[1]...

Шестидесятые годы остались в нашей памяти как Золотой Век космонавтики. Век, завершившийся высадкой на Луну, созданием ракетоносителя Н-1 и началом полетов космических кораблей многоразового использования. Русского «Бурана», который закончил свои полеты, толком и не начав программу, и американских Space Shuttle «Челленджер» и «Колумбия», чьи полеты закончились чудовищными катастрофами.

«Макетно-технологический образец, обозначаемый как 1М ОК-МО.01 и предназначавшийся для дополнительных прочностных испытаний, был установлен в Москве в парке им. Горького сначала как кафе-ресторан, а затем переоборудован в аттракцион «Буран», космическое путешествие».

БТС-002 или «двойка», как его называли специалисты, внешне ничем не отличен от летавшего в космос.  На нем были установлены четыре самолетных турбореактивных двигателя и он использовался для летных испытаний в земной атмосфере. На «двойке» отрабатывалась посадка в ручном и автоматическом режимах. После закрытия программы он несколько раз демонстрировался на Международном авиационно-космическом  салоне в Жуковском. Легендарная машина трижды меняла владельцев, продавалась по подложным документам и, наконец, нашла последнее пристанище в Германии в частном Техническом музее»^[2].

«Сразу же после старта кинокамеры, снимавшие запуск, зафиксировали белый дымок, выходивший из стыка нижней и средней секций правого ускорителя. Специалисты позже, анализируя кинокадры, высказали предположение, что это выходил водяной пар. Потом появился черный дым, а на 59-й секунде вырвалась струя пламени. Вообще говоря, и у астронавтов, и у руководителей полета было время, чтобы аварийно прекратить полет. Но Скоби, выполнявший роль командира, со своего места не мог заметить возникшей опасности, а руководители полета не смогли своевременно оценить ситуацию, а возможно, и побоялись ответственного решения.

На 73-й секунде, на высоте чуть более четырнадцати километров, на глазах миллионов телезрителей «Челленджер» взорвался.

В этот момент, когда в ужасе замерла вся Америка, информатор бесстрастным голосом продолжал вести свой репортаж: «Контроль полета показывает, что все идет нормально. Очевидно, имеются некоторые неполадки. Мы не имеем связи. Мы получили сообщение ... что ракета взорвалась. Руководитель полета подтверждает это. Мы пытаемся выяснить причины случившегося»[3].

Наивно предполагать, что крупные проекты – а связанные с космической экспансией тем более – не будут сопровождаться катастрофами. Но социальное эхо катастроф подрывает авторитет проектов и создают повод упростить реальность. Складывается впечатление, что именно авария на «Аполлоне-13» заставило NASA закрыть лунную программу, а гибель шаттлов увела программу Международной космической станции к работе со старомодными, но надежными русскими «Союзами» и «Протонами». Это может стать основанием, но по сути всего лишь повод. Все равно, что ожидать крушение мировой автомобильной промышленности в следствие увеличения количества дорожно-транспортных происшествий.

Судьба многоразового корабля «Буран», не имевшего ни  одной аварии, решилась совсем прозаическим путем...

«5 октября 1989 г. состоялся Научно-технический совет Минобщемаша и АН СССР по перспективной орбитальной станции «Мир-2». Совет признал необходимым прекратить работы по темам 14Ф70 «Заря» (пилотируемый многоразовый корабль)...»^[4]

Такая же судьба постигла и русский орбитальный самолет «Спираль», прошедший четыре опытных запуска на орбиту, и аппарат на  ионной тяге «Янтарь», достигший скорости истечения 120 км/сек, да и легендарный американский стратосферник X-15 в разных модификациях поднимавшийся на суборбитальные высоты около ста раз. Все проекты сложены в архив, и развитие конструкторских решений остановлено уже почти полвека назад.

Через остановку космической экспансии мы наблюдаем значительно более фундаментальный процесс. Космонавтика, как одна из вершин мировых технологий, становится базовым знаком завершения индустриальной фазы развития человечества.

Рис. 1. Кризис индустриальной фазы развития[5]

«Резко затормозился прогресс энергетики и транспорта. Человек не посетил Марс, Венеру, Меркурий, спутники Юпитера и пояс астероидов, в орбитальных доках не сооружаются прямоточные фотонные звездолеты. До сих пор основу авиационных парков мира составляют самолеты, либо непосредственно разработанные в 1960-е, либо обладающие практически теми же характеристиками. Кое-где даже пришлось отступать. Так, не удержали лунный плацдарм. Вновь приходится делать противооспенные прививки. Не летает ТУ-144, да и «Конкордов» осталось всего 11 экземпляров и, если не сегодня, то завтра последний пассажирский сверхзвуковик окажется на приколе» [6].

На Рис. 1 видно, что кривая развития вышла в состояние насыщения во времена  ликвидации лунной программы, указывая, что мир перешел в эпоху проедания «того, что уже сделано». Мы пользуемся старыми энергетическими станциями и аварийными распределительными сетями, которые и породили блэкауты (США–1965, Ночь страха в Нью-Йорке в 1975-м, США и Великобритания–2003, Москва–2005, Европа и Токио–2006 и т.д.), террористические атаки неназваного происхождения (падение ВТЦ в 2001, «Норд–Ост»–2002, Беслан–2004, террористическая война на Кавказе в 2009 и многие другие). Рухнула финансово-кредитная система, созданная по итогам Великой Депрессии 20-х годов, трещат по швам Бреттон-Вудские соглашения. Государства судорожно национализируют убыточные корпорации. Земля подверглась глобализации и оказалась чрезвычайно невелика...

Мир привык развиваться в ключе экспансии: захватывать и осваивать новые территории, но их уже недостаточно. Не формируются новые классические рынки, их просто не осталось.           Нет больше богатейших древних цивилизаций Южной Америки, чье золото можно пустить на создание Нового Мира. Остались только подозрительные, «неправильные» государства Плодородного Полумесяца, которые можно демонтировать во славу рыночной экономики – Ирак, Иран... Кто следующий? Их надолго не хватит. Рыночный Левиафан должен расти, инъекция ему нужна все больше, и все чаще.

В начале шестидесятых была поставлена задача о выходе мира в третье измерение. В космос. Наступила пора конвертировать в бизнес миф великого Джованни Скиапарелли[7] о марсианских каналах. Хотелось привезти с Марса новые знания и несметные сокровища.

«Летели долго. И вот, в конце канала начал подниматься из воды  ровный край стены, уходящей концами за горизонт.  Стена  вырастала.  Теперь  были видны огромные глыбы кладки, поросшей кустами и  деревьями  между  щелями. Они подлетали к гигантскому цирку. Он был полон воды. Над поверхностью, во многих местах, поднимались пенными шапками фонтаны...

– Ро, – сказал марсианин, важно подняв палец.

Лось вытащил из кармана записную книжку, отыскал в ней, наспех, вчера набросанный, чертеж линий и точек на  диске  Марса.  Рисунок  он  протянул соседу и указал вниз, на цирк. Марсианин всмотрелся,  сморщившись,  понял, радостно закивал и ногтем мизинца отчеркнул одну из точек на чертеже.

Перегнувшись через борт, Лось увидел расходящиеся от цирка две прямые и одну изогнутую линии наполненных водою каналов. Так  вот  она  –  тайна: круглые пятна на диске Марса были цирками  –  водными  хранилищами,  линии треугольников и полукружий – каналами. Но какие существа  могли  построить эти циклопические стены?..»[8]

Формально выход в космос сулил новые неизведанные территории, полезные ископаемые, если повезет – новые, совсем иные культуры или на худой конец их руины. Фантастическая литература 50–60-х годов четко строит мифологему космической экспансии: космический лифт, суборбитальные пассажирские перевозки, системы орбитальных заводов, сбор энергии Солнца и ее передача по лучу на Землю, лунные города, добыча уникальных полезных ископаемых, радиоактивные рудники Венеры и терраформирование Марса, сырьевой клондайк пояса астероидов, с сопутствующими жестким образом жизни, пиратством и военными эскадрильями Земли, покорение спутников больших планет и, конечно, Плутон, который совсем не жаль отдать под грандиозный космодром, с которого человечество прыгнет к звездам. Цель была ясна и понятна. Ближний Космос должен был стать новым Новым Светом.

А как только изобретут двигатели Майкельсона, или деритринитацию, или нуть-Т, то и Дальний Космос охватит неодолимая волна человеческой экспансии. Сто, двести, тысяча лет и уже видны рубежи других галактик... Дух захватывает, и понимаешь, что без космонавтики (астронавтики, тайконавтики) у земного человечества нет будущего.

Все хорошо, но есть технологические тонкости. Вернее – именно их и не хватает.

Еще в конце 50-х годов Аркадий и Борис Стругацкие в романе «Страна багровых туч» отфиксировали, что индустриальное освоение Солнечной системы невозможно без использования быстрых космических аппаратов. Включение даже ближайших планет (Венеры и Марса) в контур земных интересов стало возможным только после создания космолетов на фотонной тяге класса «Хиус»[9]. В противном случае любое далекое космическое путешествие теряет свое промышленное значение. Даже созданные государственной и инженерной волей поселения на ближайших планетах оказываются в тисках транспортной теоремы и тем самым состоят из чистого политического капитала стран или агломераций, которые их создали: «Мы достигли Марса! Мы самая значимая политическая сила на планете Земля!». А при малейших сбоях земной экономики эти поселения будут оставлены и забыты, превратятся в миф героического прошлого.

Так что нет ничего удивительного в том, что человечество остановило «лунную гонку», не выпустило на орбиту «Спираль» и «Буран», а сейчас ставит на вечный прикол «шаттлы». Не удалось создать двигатель, адекватный парусу эпохи империй Нового Света. Жидкостно-реактивные двигатели позволяют надежно выводить грузы на орбиту, твердотопливные двигатели позволили реализовать программу Space Shuttle, ионный двигатель, способный давать скорость истечений более 200 км/сек, в качестве маршевого (естественно не для подъема с Земли) использовался единожды – на зонде Deep Space 1 в 1998 году. А легендарный астронавт, участник первой лунной высадки, Базз Олдрин утверждает, что линейка твердотопливных движков была просто тупиковой, и США надо обратить внимание на старую добрую химическую тягу[10].

Мы оказались в положении  Герона Александрийского, придумавшего в I веке н.э. первую паровую машину – эопил. Цель была ясна, дряхлеющую Римскую империю такая техника могла вывести к барьеру индустриального мира, но до создания технологий, требуемых для ее воплощения: выплавка и обработка стали, сопромат и клапан Уатта, пришлось ждать более полутора тысяч лет, из которых почти пять сотен лет для европейской цивилизации стали Темными Веками...

Сколько тысяч лет потребуется на осознание новых – технологических! – целей космонавтики?

Конечно же все в этом мире определяется развитием социальной среды и формируемой ею политикой, в которую исторически включаются государственная воля, целевая проектная рамка страны и амбиция личности. В процессе решения непреложных политических задач могут быть получены быстрые и эффективные решения. История советского атомно-космического проекта тому подтверждение.

ПРИЗЕМЕЛЬЕ

Космическую деятельность человечества разумно разделить на два уровня, которые мы условно назовем «Приземелье» и «Открытый космос». Характерная практическая граница приземелья определяется зоной действия пилотируемых космических аппаратов и хорошо задается параметрами орбиты Международной космической станции – 330–360 км над поверхностью Земли. Параметры орбиты русской станции «Мир» не превосходили 355 км, а пилотируемого Яном Ливэйем китайского космического корабля «Шэньчжоу-5» – 336 км.

Верхней границей приземелья в конце 60-х годов прошлого века следует считать практически 385 тыс. км от Земли: 384 440 км среднего расстояния до Луны плюс апоселений орбиты КК «Аполлон». То есть  в эпоху «лунной гонки» было заявлено освоение космического пространства на расстояниях в тысячу раз больших. Этот сектор может получить статус промышленного освоения к 2025–2040 гг. нашего столетия, если будет реализован запуск программ лунных поселений.

«До 2040 г. мы планируем создать пилотируемую станцию на окололунной орбите, лунный экспедиционный комплекс и посещаемую лунную обитаемую базу. Первая пилотируемая экспедиция с посадкой на Луне может состояться в 2025 г. Развертывание обитаемой базы на поверхности Луны предполагается провести в период с 2027 по 2032 г.»[11]

Снизу приземелье подпирается неофициальным рекордом американского стратосферника X-15, который в 1963 году пилотируемый Д. Уокером поднялся на высоту 107960 м.

Именно представленный диапазон высот от 100 до 400 км и является сейчас зоной промышленного освоения космоса для человечества. Существующие версии космических двигателей и конструкций КК позволяют обеспечивать достаточно сносную транспортную связность такого сектора космического пространства. В том числе аварийную техническую и медицинскую помощь и даже элементы частного предпринимательства: заказные научно-исследовательские разработки, доставка грузов, системы связи, космический туризм и даже солнечная энергетика.

«Разработанная компанией SpaceX ракета-носитель Falcon 1 утром 14 июля вывела в космос малайзийский спутник Razaksat. <…> Новый спутник предназначен для наблюдений за поверхностью Земли. С орбиты, угол наклона которой составляет 9 градусов, аппарат сможет делать черно-белые снимки поверхности с разрешением около 2,5 метров. Планируется, что новый аппарат будет использоваться как гражданскими, так и военными специалистами в Малайзии.

Компания SpaceX (Space Exploration Technology) является одной из крупнейших в мире компаний, занимающихся разработкой собственных средств доставки грузов на орбиту. Так, ракета Falcon 1, которая использовалась для запуска малайзийского спутника, является самой легкой из линейки носителей, находящихся в настоящее время в разработке. Первые успешные испытания этой ракеты состоялись в августе 2008 года. До этого попытки запустить ракету предпринимались трижды, однако каждый раз неудачно.

В декабре 2008 года компания выиграла 3,5-миллиардный тендер на снабжение грузами МКС после завершения программы шаттлов. Согласно существующим планам, последний полет челноков намечен на 2010 год. После этого для доставки астронавтов на космическую станцию будут использоваться российские "Союзы", строительство которых американская сторона уже оплатила. При этом NASA отказалось покупать российские "Прогрессы" для снабжения станции. Осуществлять доставку грузов на орбиту для США будут частные компании SpaceX и OSC»[12].

«На днях компания сэра Ричарда Бренсона Virgin Galactic представила в Нью-Йорке окончательный вариант летательного аппарата для космотуров, испытания которого запланированы уже на этот год. За основу Брэнсон взял американский корабль SpaceShipOne, который вошел в историю как первый посланец в космические дали от частного сектора. Брэнсон подписал соглашение с построившей этот замечательный кораблик американской компанией Mojave Aerospace Ventures на создание первых пяти пассажирских космических судов. Они станут, по сути, прототипами SpaceShipOne, но только размером побольше. Брэнсоновская летательная установка с романтическим именем "Белый рыцарь-2" будет работать по следующему принципу: с космодрома в пустыне американского штата Нью-Мексико при помощи самолета поднимется в воздух ракета. В ней будут находиться два пилота и шесть пассажиров»[13].

«В настоящее время спутниковая составляющая ведомственной технологической связи ОАО «Газпром» включает космический сегмент, в который входит группировка из трех спутников связи и вещания серии «Ямал» («Ямал-100», «Ямал-201», «Ямал-202») с центром управления полетами, а также развитый наземный телекоммуникационный сегмент.

Действующие спутники «Ямал» находятся в двух позициях на круговой геостационарной орбите: 49° и 90° в. д. Орбитальная позиция 90° в. д. является базовой для системы «Ямал». В указанной орбитальной позиции функционируют два спутника: «Ямал-100» и «Ямал-201». Преимущество данной позиции заключается в том, что спутник на ней, находясь над самым центром Восточного полушария, позволяет обслуживать до 95% территории Российской Федерации, на которой проживает свыше 98% ее населения. Спутник «Ямал-202» на орбитальной позиции 49° в. д. имеет такую диаграмму направленности антенн, которая позволяет ему обслуживать территорию Европы, Ближнего Востока, Северной Африки, Южной и Юго-Восточной Азии с населением свыше 3 млрд человек»[14].

«Шестнадцать японских корпораций во главе с Mitsubishi Heavy Industries намерены к 2040 г построить на околоземной орбите солнечную электростанцию мощностью в один гигаватт. В настоящий момент уже ведется работа по созданию способа передачи такого объема энергии с орбиты на Землю <…> Электростанция будет представлять собой искусственный спутник Земли, оснащенный солнечными батареями общей площадью 4 кв км. Выработанное электричество будут доставлять на поверхность планеты бесконтактным способом при помощи электромагнитных волн диапазона СВЧ. Преимуществом орбитальной электростанции станет то, что она, в отличие от земных солнечных батарей, не зависит от капризов погоды. При этом мощности электрогенератора в один гигаватт хватит для того, чтобы снабжать электроэнергией 294 тыс. жилых домов. По предварительным оценкам, строительство такой орбитальной электростанции обойдется в 2 трлн иен (свыше 21,5 млрд долл)»[15].

ОТКРЫТЫЙ КОСМОС

Эпоха конца XIX – начала XX века породила удивительную мифологию высокоразвитой цивилизации Марса. Сочетание открытия марсианских «каналов» Джованни Скиапарелли и выхода романа «Война миров» великого Герберта Уэллса определили принципиально новую онтологическую рамку развития земного человечества: у Земли появился миф о соревновательном характере освоения Солнечной системы. Марс бросил вызов.

В ответ с 12 января по 10 февраля 1898 года New York Journal в пяти выпусках публикует роман Гаррета П. Сирвисса «Эдисоновское завоевание Марса» ("Edison's Conquest of Mars"). Сам Томас Альва Эдисон, давший согласие стать главным героем повествования, позже отметил, что его сделали слишком умным...

«...в романе знаменитый американский изобретатель вставал на защиту земной цивилизации. Первая волна марсианского вторжения была погублена болезнетворными микробами, но надеяться, что следующее вторжение окончится так же удачно, могли только самоуспокоенные европейцы. Эдисон исследовал остатки боевых механизмов марсиан, обнаружил там антигравитационные устройства и на их основе создал двигатели для космических кораблей, а попутно – боевые деизинтеграторы материи. Этого было достаточно, чтобы Земля нанесла по Марсу удар возмездия. Более ста космических кораблей, построенных объединенными усилиями всех цивилизованных наций, атаковали Красную Планету. Полярные ледники на Марсе были растоплены, в ужасном наводнении погибло большинство марсиан. Оставшиеся в живых признали свое поражение, после чего Марс стал первой космической колонией Земли»[16].

Если Америка решила марсианскую проблему классическими колонизаторскими методами, то молодая революционная Россия обеспечила мифологему экспорта своей революции на Марс – через «Красную звезду»[17] А. Богданова к «Аэлите» А. Толстого. Недаром руководитель 1-ой бригады ГИРДа[18] Ф. Цандер начинал каждое утро с фразы: «Вперед, к Марсу!»

После Второй Мировой войны тема марсианских экспедиций оживает к середине 50-х годов. Иногда в формате фанатичной убежденности при чем на самом высоком уровне. Тогда же выходит знаменитая книга члена-корреспондента АН СССР Г. Тихова «Астробиология»[19].

«На Пленуме Комиссии по физике планет Академии наук СССР, случившемся в 1955 году, были сформулированы пять основных доказательств существования растительности на Марсе:

1. сезонные изменения окраски марсианских морей;

2. изменение их цвета с увеличением высоты Солнца над данной областью Марса;

3. вариабельность очертаний некоторых марсианских морей;

4. сходство отражательной способности марсианских морей и земных растений;

5. устойчивость морей Марса по отношению к происходящим пылевым бурям.

А в конце следующего 1956 года в Москве состоялось по инициативе Академии наук  СССР совместное совещание ведущих советских астрономов и биологов по вопросу о возможности жизни на планетах. Подавляющим большинством участники совещания  высказались за наличие на Марсе жизни, и заявили о необходимости дальнейшего развития исследований жизни за пределами Земли.

<...> Впрочем, не обошлось и без курьезов. Строго по Энгельсу, Тихов поставил перед советской наукой задачу за время Великого противостояния 1956 года обнаружить следы разумной жизни на Марсе. Для этого он предлагал астрономическим учреждениям СССР  искать на поверхности красной планеты пятна синевато-фиолетового оттенка, которые бы быстро изменяли свою окраску. Это с диалектической неизбежностью доказывало, что на данной территории ведутся сельхоз работы, марсианская битва за урожай. (Может быть, даже на трехногих сенокосилках). Сезонные изменения окраски — медленные. Быстрая же перемена цвета свидетельствует об очевидном: жизнь на Марсе разумна!

Неудивительно, что уже в 1956 году такие доказательства были обнаружены: на Марсе были  отмечены необычные яркие движущиеся пятна. К сожалению, они оказались всего лишь плотными облаками»[20].

В 1957-м на орбиту запускается первый спутник и выходит роман И, Ефремова «Туманность Андромеды», разворачивающий перспективу звездного будущего человечества.

И в королёвском ОКБ-1 в 1959 году (в год выхода романа А. и Б. Стругацких «Страна багровых туч» и за два года до первого пилотируемого полета в космос) начинается проработка реальных космических кораблей. Существовало несколько вариантов реализации экспедиции:

1. Первый эскизный проект предусматривал создание на околоземной орбите из отдельных блоков гигантского межпланетного космического корабля. Его вес оценивался в 1600 тонн. Для этого предполагалось осуществить не менее двадцати пусков сверхтяжелых ракет-носителей Экспедиция была рассчитана на четыре года, при этом около двух лет планировалось посвятить непосредственному изучению планеты на поверхности и с орбиты. Возвращаемый на Землю корабль должен был иметь массу 15 тонн. Прежде чем осуществить экспедицию, должен был состояться испытательный полет пробного корабля меньших размеров, во время которого предполагалось облететь Марс и исследовать его с пролетной траектории. Старт был запланирован на 8 июня 1971 года.

2. Проект МАВР (Руководитель Г. Максимов). Проект экспедиции, получивший название «Тяжелый межпланетный корабль» (ТМК), строился на использовании сверхтяжелого носителя, разработкой которого в ОКБ-1 занималась другая группа разработчиков. Он предусматривал, что на околоземную орбиту выводились трехместный межпланетный корабль и ракетный блок, который обеспечивал разгон корабля в направлении Марса. По баллистической траектории совершался полет к красной планете, ее облет и возвращение на Землю. Корабль разрабатывался в трехместном варианте, массой 75 тонн. Предполагалось наличие кабины экипажа, системы защиты от солнечной радиации и отсека с растениями, которые должны были обеспечить производство кислорода и продовольствия для экипажа. Полет был рассчитан на три года. Позже, когда в ОКБ-1 приступили к реальному планированию экспедиции, разработки группы Максимова легли в основу проекта «МАВР», предусматривавшего полет к Марсу с промежуточным облетом Венеры.

3. Проект «Аэлита» (Руководитель К. Феоктистов). Группа разрабатывала аппарат, который предусматривал, первоначально, сборку на околоземной орбите многомодульного корабля. В него должны были войти пять секций: кабина космического корабля; аппарат для полета в марсианской атмосфере; два модуля для высадки на поверхность планеты (один основной, а второй запасной на случай, если первый при посадке получит повреждения); ядерный реактор в защитном кожухе. После выхода на орбиту вокруг Марса предполагалось исследовать атмосферу планеты с помощью атмосферного аппарата, а на поверхность планеты доставить два посадочных модуля с тремя членами экипажа. Трое других должны были дожидаться их возвращения на орбите. После завершения исследований корабль с космонавтами стартовал к Земле. Уже в самом начале работы проектанты поняли, что их предложения не укладываются в жесткие массогабаритные рамки проектируемых носителей. Группа Феоктистова модифицировала проект, который в новом варианте соединил в себе и все основные параметры первоначальной идеи, и реальные возможности ракеты-носителя. В новом варианте корабль на земной орбите должен был иметь массу около 75 тонн.[21].

Следует отметить, что все разработки, последовавшие за идеями С. Королева, можно рассматривать как упрощающие. Ставился вопрос не о системном освоении космического пространства, а о факте посещения Красной Планеты – классическая политическая задача.

«Лунная гонка», ее резкая остановка и неудачные запуски автоматических марсианских станций[22] позволили реально вернуться к вопросу о марсианской экспедиции уже только в 90-е годы (20 лет спустя успешных миссий Viking–1–2). Именно тогда пошла американская информационная волна, задающая необходимость освоения Марса[23]: через романы К. Робинсона[24] к развеселому фильму Т. Бёртона «Марс атакует!» и унылому программному полотну Б. Де Пальмы «Миссия на Марс». Марс снова ожил. Сейчас на орбите вокруг нашего соседа работают две американские автоматические межпланетные станции Mars Odyssey (2001) и Mars Reconnaissance Orbiter (2005) и АМС Европейского космического агентства Mars Express, запущенный русским ракетоносителем «Союз-ФГ». Отработал посадочный модуль NASA Phoenix Mars Lander (2007). И работают два американских марсохода Spirit и Opportunity (оба – 2003). И на более обстоятельном уровне был поднят вопрос о жизни на Марсе.

«Ученые обнаружили на Марсе большое количество газа, который может свидетельствовать о наличии жизни на планете, – метана. <…> "Живые организмы производят более 90% метана в атмосфере Земли, оставшаяся его часть носит геохимическое происхождение. На Марсе метан может быть и того, и другого происхождения", - говорится в официальном заявлении NASA»[25].

«В ходе запланированного Европейским космическим агентством (ЕКА) космического эксперимента "Экзо-Марс" ученые планируют произвести бурение Красной планеты, чтобы найти следы жизни на глубине, сообщил "Интерфаксу" заместитель директора Института космических исследований (ИКИ) РАН Олег Кораблев»[26].

И как следствие картина политических ситуаций, модифицирующих расклад в экономике космоса.

«Помимо лунной программы, промышленники недовольны отсутствием у НАСА твердых планов относительно полетов на другие планеты Солнечной системы. 'Я не слышу. . . твердых заявлений насчет полетов на Марс', - отмечает Брюстер Шоу (Brewster Shaw), руководитель проектов, связанных с пилотируемыми полетами, в компании Boeing»[27].

«Пилотируемая экспедиция на Марс должна проводиться совместно с США и Россией с привлечением космических агентств других стран, заявил во вторник на международной авиационно-космической конференции в Москве директор пилотируемых программ НАСА в РФ Марк Боумэн. Экипаж, пилотирующий этот корабль, будут представлять граждане многих государств. Естественно, руководить этим полетом должны НАСА и Роскосмос»[28].

Совершенно понятно, что Война Миров не состоялась. Внимание человечества естественно переключилось на более прагматическую проблему.

«Индийский спутник «Чандраян-1», запущенный в космос три месяца назад, обнаружил на Луне залежи магния, алюминия и кремния. Аппарат, работающий на 100-километровой круговой окололунной орбите, получил эти данные с помощью находящегося на его борту рентгеновского спектрометра»[29].

«"Исследование космоса может не только самоокупаться, но и приносить чистый доход", – утверждает профессор Аризонского университета (США) Джон Льюис. Как считают Льюис и его сторонники, космос может стать буквально золотой жилой. Астероиды, Луна, планеты Солнечной системы содержат огромные запасы ценных материалов. Здесь мы можем найти водород и кислород для ракетного горючего, железо, цинк, медь, драгоценные металлы, наконец, воду, необходимую для жизни человека. <...> Льюис делит материалы, которые можно добывать в космосе, на две группы: вещества, редкие и ценные на Земле, и такие, которых на Земле много, но для нужд космических поселений дешевле добывать их в космосе, чем доставлять на орбиту.

В первую группу попадают золото и металлы платиновой группы, куда входят платина, палладий, иридий, осмий, родий и рутений. Спрос на эти редкие элементы очень велик. Они широко используются в электронике, в каталитических фильтрах автомобильных выхлопных газов, в топливных элементах.

Находящийся не так далеко от Земли астероид Амон, известный астрономам также под номером NEO 33554, имеет в поперечнике всего два километра, но целиком состоит из металлов. По сегодняшним ценам железа и никеля (причем не в виде руд, а в чистом самородном состоянии) там на восемь триллионов долларов, кобальта – на шесть триллионов, металлов платиновой группы – тоже примерно на шесть триллионов»[30].

Все это разогревается и темой термоядерного топлива (гелий-3), для которого в возможном термоядерном реакторе потребуется куда меньший температурный порог, чем для классической дейтериево-тритиевой реакции. Залежи волшебного вещества на Луне оцениваются от 0,5 до 10 млн тонн, что по текущей стоимости производства изотопа «гелий-3» на Земле[31] эта картина представляет рынок в объемах немыслимых квадриллионов долларов.

«Промышленное освоение Луны может стать новой перспективной задачей российской космонавтики, считает глава ракетно-космической корпорации "Энергия" Николай Севастьянов. <...> "Мы говорим сейчас о термоядерной энергетике будущего и новом экологическом типе топлива, которое нельзя добыть на Земле. Речь идет о промышленном освоении Луны для добычи гелия-3"»[32].

Следует отметить, что технологическое содержание задачи при этом не изменилось. Задача доформирования технологического пакета, позволяющего человечеству осваивать открытый космос осталась. Изменилась только мотивация: она обрела индустриально-экономический характер.

Луна (близко и топливо для человечества на ближайшую тысячу лет) и пояс астероидов (все в легком доступе – Солнце с Юпитером очень давно развалили легендарную планету Фаэтон на пояс атероидов) оказываются сейчас значительно более привлекательными в коммерческом смысле. Ожидания нового Нового Света, преисполненного золота, богатейших руд и безмерных ресурсов для энергетике будущего, снова оживают на планете Земля.

Не будем оценивать реальных объемов чрезвычайно фьючерсных  рынков топлива для термоядерной энергетики (которой пока нет вовсе) и космической добычи полезных ископаемых, но рассмотрим достаточность технологической платформы этих прекрасных начинаний.

Есть очевидный смысл по иному рассмотреть структуру управления космическими исследованиями и в первую очередь отказаться от представления о приземелье, как об объекте деятельности Роскосмоса, NASA, ECA и других структур такого класса. В современной ситуации приземелье является обычным аналогом насыпной территории где-нибудь в районе Амстердама, а если быть совсем уж точным – аналогом нейтральных вод планеты Земля. Ясно, что требуется повысить его транспортную связность и создать систему регулярной доставки грузов и пассажиров на орбиту, что является естественной функцией министерств транспорта. Часть профильных предприятий космической промышленности следует переподчинить этим ведомствам, как элементы их инфраструктуры. Аналогично часть предприятий этих министерств (например, погибающие предприятия автопрома и хиреющего авиапрома, равно как и конверсионные оборонные предприятия) разумно переориентировать на работы, связанные с ближним космосом, в первую очередь, использовав опыт министерств по созданию развитых транспортных инфраструктур и опыт автомобильных гигантов по созданию  модулей перевозки грузов и пассажиров. Ясно же – что было вполне приемлемым для первопроходцев космоса, совсем непригодно для регулярного сообщения.

Аналогично свои сектора деятельности должны получить министерства связи, энергетики и особенно – природопользования, которые должны расчистить космический мусор, обеспечить экологию околоземного пространства в целом и создать хартию по его использованию.

Особую функцию обретают министерства иностранных дел, которые просто обязаны разработать и согласовать новые нормы международного права по развитию и безопасности приземелья. Ведь перефразируя Клаузевица, можно сказать: «Если нет политики, она непременно продолжится другими средствами».

Возможно создание связующей административной структуры – Министерства околоземного пространства. Некоторого развивающего аналога советского Минсредмаша.

Наличие административной ответственности и формирование правового пространства приземелья облегчит доступ в космос частным компаниям, которые уже сейчас занимаются доставкой грузов на орбиту, разработкой челноков, орбитальной энергетикой и страхованием космических запусков. И это не предел. Индустриально-экономический вектор освоения ближнего космоса очевиден, а значит этот рубеж стал объектом деятельности традиционной социально-экономической сферы.

«СОАО РСЦ осуществляет космическое страхование с 1994 г. Центр принимал активное участие в крупнейших космических проектах, среди которых страхование запуска первого элемента МКС – функционального грузового блока "Заря", страхование рисков ответственности при запусках на орбиту нескольких десятков КА и пилотируемых кораблей.

РСЦ также осуществляет страхование международных коммерческих проектов по выведению российскими РН на орбиту аппаратов в интересах иностранных заказчиков. Под страховой защитой Центра проведены запуски КА "Мост", "Мимоза", "Азиасат-3S", "Телстар-6", "Нимик-1", "Нимик-2", LMI-1, "Экостар-8", "ДирекТВ-5", "ДирекТВ-8", "Сириус-1/2/3", "ПанАмСат", ICO, "Иридиум", КД-2, "Астра-1К", W3A, "Интелсат-10", "Амазонас", "Сич-1М", АМС-9, AMC-15, AMC-12 и др.

С 2004 г. РСЦ является генеральным страховщиком рисков, связанных с деятельностью Космических войск»[33].

Такие задачи не по силам специализированным агентствам, ориентированным на создание уникальных объектов, Если не провести предложенную реструктуризацию, то мы получаем неизбежный шанс превращения государственных исследовательских структур в ведомства бытового характера.

Из всего вышеизложенного становится ясно, что деятельность международных космических агентств должна быть перенаправлена исключительно на работу с открытым космосом, равно как конструкторских бюро и предприятий, находящихся в их подчинении. В контексте политической или исследовательской задачи их цели должны быть переопределены. Всенепременно и жестко должна измениться методология конструкторских разработок: категорически перестать конструировать космические корабли для задач позавчерашнего дня.

Базовой задачей космических агенств, освобожденных от функционала «космических извозчиков» должна стать разработка и сборка технологических пакетов «Межпланетные перелеты» и «Исследования планет Солнечной системы АМС и пилотируемыми кораблями». Первый должен отвечать за техническое полетное обеспечение и безопасность биологических и технических объектов в космическом пространстве, второй – за технологии взлета–посадки в атмосферах и гравитационном поле планет и спутников различного типа, безопасности деятельности техники на поверхностях планет и спутников, а также за создание субпланетарных экосистем пребывания человека во враждебных средах.

Если рассмотреть ТП «Межпланетные перелеты», совершенно понятно, что основными технологическими субпакетами, определяющими его развитие и функциональность, оказываются ТП «Движение в космическом пространстве с субсветовыми скоростями», ТП «Космическая навигация» и ТП «Орбитальный космодром».

Самое главное, что практически по всем направлениям генерального наступления существуют реальные локусы ближайшего будущего, созданные ведущими космическими державами. В первую очередь Россией.

«Российские ученые из Института космических исследований (ИКИ) РАН создают принципиально новую систему космической навигации, которая в качестве ориентиров использует рентгеновские пульсары. Эта система лишена «привязки» к наземным станциям, она может быть использована в межпланетных путешествиях, в частности, к Марсу, сообщил РИА «Новости» представитель ИКИ РАН Юрий Зайцев.

Он отметил, что большинство систем навигации используют привязку к наземным пунктам управления. При этом точность определения координат падает по мере удаления от Земли. Системы, использующие информацию от GPS и ГЛОНАСС, могут работать лишь на высотах ниже орбит навигационных спутников.

«Навигационная система, анализируя генерируемые пульсарами «сигналы точного времени», способна обеспечить стационарную пространственную привязку космических аппаратов на орбитах любых типов — от околоземных до межпланетных.»[34].

«В среднесрочной перспективе, в 2016—2025 годах предполагается продолжить эксплуатацию МКС — до 2020 г.

Затем, после 2020 г. будет создана высокоширотная пилотируемая космическая платформа нового поколения. На третьем, долгосрочном, этапе в 2026—2040 годах эта платформа будет решать задачи по обеспечению полетов к Луне и Марсу. Также в этот период предполагается создание системы астероидной безопасности.

До 2040 г. мы планируем создать пилотируемую станцию на окололунной орбите, лунный экспедиционный комплекс и посещаемую лунную обитаемую базу. Первая пилотируемая экспедиция с посадкой на Луне может состояться в 2025 г. Развертывание обитаемой базы на поверхности Луны предполагается провести в период с 2027 по 2032 г. Пилотируемый полет на Марс можно будет осуществить после 2035 г.»[35].

«В 1998 г. в ГНЦ РФ-ФЭИ профессором В.Я. Пупко с соавторами была предложена концепция фотонной ракеты на основе ядерного реактора и была показана эффективность использования такой системы для полета к планете Плутон. В основу рассматриваемой концепции космической движительной системы положена идея преобразования тепловой энергии ядерного реактора в энергию направленного потока электромагнитного излучения. Предполагается, что такое преобразование может быть осуществлено с помощью секций излучателя, выполненных в виде параболических зеркал»[36].

Рис. 2. Схема фотонной ракеты с несколькими излучающими зеркалами: 1 – приборный отсек; 2 – топливные баки; 3 – реакторная установка; 4 – радиационная защита; 5 – система тепловых труб; 6 – система параболических зеркал ³⁶.

— Здесь рубка, — сказал Краюхин. — А там, — он указал на стену напротив входа, — за титановым кожухом находится сердце «Хиуса» — фотореактор. Специальное устройство создает поток плазмы, поток голых тритонов, ядер сверхтяжелого водорода, который крошечными порциями, по нескольку тысяч порций в секунду, выбрасывается вниз. Мощное электромагнитное поле, образуемое пятью соленоидами над реакторными кольцами, резко тормозит комочек плазмы, в результате чего в нем начинается термоядерная реакция. Точка торможения находится в фокусе параболического зеркала — нижней поверхности корпуса «Хиуса». Плотный поток фотонов, нейтронов, ядер гелия и непрореагировавших тритонов бьет в зеркало и создает огромную тягу... Конечно, — добавил Краюхин, помолчав, — не будь слоя «абсолютного отражателя», корпус корабля мгновенно, так сказать, прогорел бы насквозь. Первый «Хиус» сгорел потому, что где-то был нарушен этот защитный слой.

— Это неизвестно, — сухо бросил Ермаков.

Он ходил по рубке, заглядывал в приборы и что-то заносил в записную книжку.

Краюхин пожевал губами, помолчал.

— Фотонная ракета — новое дело, — сказал он. — Огромное дело. Будущее человечества...[37]

Николай Ютанов

Исследовательская  группа «Конструирование Будущего»

2009