12 сентября 2014

Историк космонавтики Антон Первушин — о том, что Россия может сделать за пределами Земли

Член Федерации космонавтики, научный журналист и писатель Антон Первушин рассказывает о последнем космическом шансе России: куда нам лететь, почему мы грезим о Марсе и есть ли возможность снова быть впереди планеты всей.
Фото: Надежда Максимова


Стратегия космических держав


Все развитые в ракетно-космической отрасли державы довольно быстро сообразили, что стратегию космической экспансии надо менять. Марс и Луна: на Луну уже высадились, а Марс оказался слишком тяжелой целью. В конечном итоге стратегию стали пересматривать. Современная стратегия НАСА выглядит следующим образом: возвращение на Луну, то есть отработка технологий нового поколения с использованием Луны как полигона, отправка аппаратов между Луной и Землей, между Землей и Солнцем (там вроде обнаружили какие-то тела, которые могут серьезно обогатить нашу науку), изучение сближающихся астероидов (астероидная опасность, опять же, изучение ресурсов этих тел), Фобос и Деймос — спутники Марса, которые представляют колоссальный интерес и позволят приблизиться к изучению Марса, и, конечно, экспедиция на Марс. Заметьте: вроде бы стратегия изменилась, но главной целью по-прежнему остается экспедиция на Марс. Серьезных держав, которые имеют развитую космонавтику, всего три: США, Россия и Китай. Китай еще пока не продемонстрировал, на что он реально способен и сейчас идет практически по тому пути, по которому шел Советский Cоюз. Америка сегодня пока строит планы, поскольку шатлы у них только отправились в космос. Остается единственная держава, в которой есть действующая пилотируемая космонавтика современного уровня, — это Россия. Поэтому интересно, какие у нас планы. Сегодня пока не полетели новые американские корабли, а полетят они после 2017 года, мы определяем стратегию.

Экзопланеты как главная цель российской стратегии


Какова сегодняшняя стратегия Роскосмоса, которую можно прочитать в материалах агентства или в новостях? Изучение Луны, изучение сближающихся астероидов, экспедиция на Марс. То же самое, что было у американцев. Мы, в принципе, даже не понимаем, зачем нам лететь на Марс, потому что с его изучением марсоходы справляются очень резво. Колонию на Марсе создавать пока что не имеет смысла, потому что это суровая среда, а у нас еще и Земля не освоена. Марс начала прошлого века был такой величественной целью, как древняя цивилизация, с которой возможен контакт, от которой можно что-то узнать или что-то ей дать. Это было значимо и могло изменить человечество. Что меняет современный Марс? Да ничего, но он может обогатить науку, наши представления о происхождении Солнечной системы.
Колонию на Марсе создавать пока что не имеет смысла, потому что это суровая среда, а у нас еще и Земля не освоена
Ученые на Западе не дремлют и прекрасно понимают, что нужна гиперцель для космонавтики, поэтому сейчас активно обсуждается идея изучения экзопланет. Когда я учился в школе, преобладала теория Отто Шмидта, которая доказывала, что планеты Солнечной системы уникальны, поскольку тогда они не могли обнаружить планеты других звезд. По его теории, Солнце когда-то залетело в особую область, набрало определенную массу — и планеты сформировались, а у других звезд планет нет. В 90-е годы появилась методика, которая позволяет открывать экзопланеты, даже небольшие, и оформилась таблица потенциально обитаемых планет у звезд вне Солнечной системы. Это, прежде всего, ближайшие звезды Солнечной группы, то есть у ближайших звезд, у которых схожие с нашей характеристики, жизнь может развиться. Интересна система тройной звезды альфы Центавра и звезды Проксима. Раньше считалось, что у этих звезд не может быть планет, потому что они смели бы их гравитационным воздействием. Но недавно у альфы Центавра была открыта планета: она находится вне пояса жизни, там очень жарко, но она есть — и это говорит о том, что схожие с Землей планеты могут существовать. У не менее известной в литературе и фантастике звезды Табит обнаружены две экзопланеты в поясе жизни. Они помассивнее по сравнению с Землей, одна теплее, другая холоднее, но ничто не мешает им быть гиперцелью для космической экспансии.


Проблема — в фотонном звездолете


Но это не обсуждается всерьез в ракетно-космической отрасли, потому что считается, что нет технической возможности долететь до звезд. Это не так. В XX веке опирались на концепцию фотонных звездолетов: что только с их помощью можно долететь до ближайших звезд. Но стало ясно, что эта технология не реализуема при нашем уровне, поскольку фотонный звездолет действует по такому принципу: вещество взаимодействует с антивеществом, нивелируется и возникает поток жесткого излучения, фотоны, которые врезаются в отражатель, — отражаются, и звездолет летит вперед. Теоретически он может развить скорость близкую к скорости света, поскольку фактически он летит на свете. Но антивещество чрезвычайно дорого, а мы не научились и в ближайшее время наверняка не научимся делать его в промышленных масштабах: миллиграммы стоят миллиарды долларов, а требуются тонны антивещества. Нет материалов для отражающей поверхности, кроме того, при большой скорости любая космическая песчинка становится как атомная граната, и она просто разнесет этот звездолет, поэтому нужна массивная защита.
Научное сообщество определилось: оно считает, что ставить Марс целью развития космонавтики и экспансии человечества — это мелко
Тем не менее есть технология, которая разрабатывалась еще в конце 50-х годов и позволяла достичь околосветовую скорость — нужно хотя бы 10 %, чтобы добраться до ближайших звезд. Технология простая: за корму корабля выбрасывается атомная бомба в специальной оболочке, бомба взрывается, оболочка, спроектированная определенным образом, испаряется, ее основная масса уходит как аккумулятивный заряд через щит, который этот удар передает с помощью амортизации кораблю. На моделях доказали ее практическую осуществимость в 60-х годах, правда, на обычной взрывчатке. Но из-за договора «О запрещении испытаний в космосе, в воде и в атмосфере» разработки прекратились, в России этим занимался академик Сахаров. Однако в 70-е годы британское межполетное общество поставило перед собой цель рассчитать, возможен ли такой звездолет. У них был проект «Дедал»: многоступенчатый зонд, который работает на этой взрыволетной технологии, разгоняется до 10 % световой. В качестве цели они выбрали звезду Барнарда, потому что считалось, что это единственная звезда, у которой есть планеты (правда, современные исследования показали, что планет у нее нет и это была приборная ошибка). Интересно, что зонд работал не на атомных бомбах, а использовал гелий-3 в качестве топлива: капсула с ним взрывалась, и это уже был термоядерный взрыв. Проект разрабатывался десять лет, но был закрыт из-за того, что к практической стороне вопроса никто не перешел. Сейчас этот старый проект снова возродили, возникло международное научное сообщество «Столетний корабль». Его цель — за сто лет разработать и создать первый звездолет. В рамках проекта разрабатывается зонд «Икар» — развитие проекта «Дедал».
В 70-е годы британское межполетное общество поставило перед собой цель рассчитать, возможен ли такой звездолет. У них был проект «Дедал»: многоступенчатый зонд, который работает на этой взрыволетной технологии, разгоняется до 10 % световой
Научное сообщество определилось: оно считает, что ставить Марс целью развития космонавтики и экспансии человечества — это мелко. Нужно ставить более значительные цели и под них проектировать системы, думать о будущем, составлять графики, таблицы, думать о распределении средств и привлечении разных государств. Да, для достижения ближайшей звезды аппарату понадобятся десятки лет, но это не принципиально, так как для серьезного проекта продолжительность не должна иметь значение.

Россия и четвертая космическая скорость


А что Россия? Будучи единственной страной, в которой есть пилотируемая космонавтика, она пытается повторить то, что хотят американцы. Странная ситуация: мы могли бы задавать стратегию, политику и моду в этой области, но все равно следуем за нашими ближайшими геополитическими конкурентами. Понятно, что у нас мало денег, мало людей и других ресурсов, поэтому, может, стоит начать с чего-то небольшого. И тут я хотел бы напомнить «эффект спутника». Чем он вошел в историю: вы помните со школы, что Королев, чтобы обогнать американцев, был вынужден в 57-м году отказаться от проекта большого тяжелого научного спутника и запустить маленький шарик с антеннками, и сделать это очень быстро, что продемонстрировало бы возможность запуска искусственного объекта на орбиту и развитие первой космической скорости. Нужно было показать это всему миру и захватить очень важный приоритет — первую космическую скорость. Советский Союз это сделал с помощью спутника.
«Эффект спутника», казалось бы, самый простой аппарат, сделанный за месяц на коленке, смог фактически взорвать ситуацию в космонавтике
Второй приоритет — выход на межпланетные трассы — был достигнут с помощью советской автоматической станции «Луна-1» [В 1959 году при полете «Луны-1» были получены сведения о радиационном поясе Земли и космическом пространстве]. Третью космическую скорость, скорость убегания из Солнечной системы, взяли американцы своими аппаратами «Пионер» и «Воин». Четвертая космическая скорость, скорость выхода за галактику, брать смысла нет, потому что пока мы не готовы к открытию межгалактической навигации. «Эффект спутника», казалось бы, самый простой аппарат, сделанный за месяц на коленке, смог фактически взорвать ситуацию в космонавтике, стимулировать ее развитие. Америка сразу ввязалась в космическую гонку, стала срочно разрабатывать полет первого человека в космос, но забрали его, первый полет, мы. Тогда американцам пришлось лететь на Луну, чтобы доказать свое превосходство. Сейчас же мы находимся в некотором кризисном тупике, потому что непонятно, что следующее.
Мне бы очень хотелось, чтобы политики и руководство ракетно-космической отрасли задумались о том, что у нас есть все возможности, чтобы задавать новые цели
Почему бы не сделать простой аппарат, который с помощью известных технологий можно было бы разогнать хотя бы до 1 % световой скорости? Когда несколько лет назад я эту идею высказал, мне сразу набросали интересные варианты про четвертую космическую скорость: можно показать, что это возможно, установить новую планку осуществления космической экспансии. Один из концептов — «Гроза». Разгон такого аппарата возможен с помощью микроволнового излучения. Это можно сделать достаточно быстро, и мне бы очень хотелось, чтобы политики и руководство ракетно-космической отрасли задумались о том, что у нас есть все возможности, чтобы задавать новые цели. Если об этом говорить и это обсуждать, то Россия сможет сдвинуться.
Если вы нашли опечатку, пожалуйста, сообщите нам. Выделите текст с ошибкой и нажмите Ctrl + Enter.

Спасибо!

Теперь редакторы в курсе.