Перспективы пилотируемой космонавтики

Как обычно, в первый понедельник месяца выпуск радиожурнала «Наука и Техника» посвящен вопросам космоплавания. Сегодня мы поговорим о перспективах освоения вселенной человеком, о пилотируемых полетах на Луну и Марс и организации там космических баз. На первый взгляд, чистой воды фантастика и авантюра. И, тем не менее, ученые по обе стороны Атлантики, сегодня заняты решением именно этих вопросов, и в целом настроены оптимистично:

Rick Tumlinson

Я думаю, что лет этак через тридцать люди будут жить на Луне.

Andrew Chaikin

Мы говорим о научно-исследовательском начинании, исход которого нам самим не известен. Мы сами не знаем, что там найдем.

Sigmar Wittig

Величайшая наша мечта послать человека на Марс.

James Webb

Необходимо только построить корабль с системой жизнеобеспечения, способной функционировать в течение достаточно долгого времени... и я уверен, что от добровольцев отбоя не будет.

Билет на Марс в один конец. Обратная дорога для будущих астронавтов-добровольцев не предусмотрена. Неизвестно даже смогут ли они вообще когда-нибудь вернуться домой. Но во все века первопроходцев отличала склонность к авантюризму и глубокая вера в себя и в свои идеи. Наше время не исключение. Вот как видит будущее космоплавания Rick Tumlinson, президент американской некоммерческой организации Space Frontier Foundation, целью которой является основание поселений человека в открытом космосе:

Я думаю, что уже через 20-30 лет на Луне будет основана первая земная колония. У меня практически нет никаких сомнений в том, что поселения колонистов будут располагаться на южном полюсе планеты. А финансирование этих проектов будет осуществляться не только за счет государственных денег, но и частных средств. Астронавты, посланные на Луну земными правительствами, будут использовать лунную базу для проведения различных тренировок. Там они будут готовиться к высадке на Марс. А ответственные за организацию и проведение этого тренинга лица будут жить неподалеку от космической базы в комфортабельных номерах лунного отеля Hilton. В той же гостинице найдется место и для астрономов, обслуживающих огромные радиотелескопы, расположенные на другой стороне Луны и обшаривающих звездное небо в поисках сигналов внеземных цивилизаций. А этажом выше будут размещены туристы, прилетевшие на Луну, чтобы отдохнуть и развеяться.

Единственное отличие лунных отелей от земных будет заключаться в том, что большая часть построек будет расположена не на лунной поверхности, а под ней. В этом убежден David Schrunk – автор книги The Moon:

Мы не будем возводить здания на поверхности Луны из-за огромных перепадов температур, метеоритов и радиации. Вместо этого мы углубимся в почву, где температура будет постоянна и где мы можем создать микроклимат для нормального существования людей и функционирования машин. Мы создадим все условия, необходимые для выращивания там растений. Доставим на Луну представителей земной флоры и фауны, все те растения и животных, какие только пожелаем – лишь бы они не нарушали экологического баланса в колонии. Короче говоря, всех гремучих змей и тарантулов мы оставим на Земле, а с собой возьмем разных бабочек и попугаев.

David Schrunk - автор книги «Луна», долгое время работал на американское космическое агентство НАСА, и его идеи вполне практического свойства. Но вот зачем людям вообще лететь на Луну? Rick Tumlinson, президент американской некоммерческой организации Space Frontier Foundation считает, что Луну, где сила тяжести в шесть раз меньше земной, в первую очередь захотят посетить пациенты, страдающие различными заболеваниями кровеносной системы:

Не исключено, что слабая гравитация Луны поможет инвалидам, прикованным на земле к креслу-каталке, вновь встать на ноги. Состоятельных пожилых людей может привлечь на Луну перспектива продлить себе жизнь лет этак на 20 за счет снижения нагрузки на ослабшие органы.

Однако реализация этих проектов во многом зависит от решения вопросов, которые вот уже почти полвека стоят перед космонавтикой.

Сегодня мы путешествуем с той же скоростью, что и 40 лет назад. Для того чтобы улучшить этот результат в целях исследования дальнего космоса пока ничего не сделано.

Шеф НАСА Sean O’Keefe затрагивает основную проблему, стоящую перед современной космонавтикой. Способ передвижения в пространстве за сорокалетнюю историю существования космоплавания практически не изменился. А для того, чтобы достичь Марса в разумное время, необходимы значительно более быстроходные корабли, чем имеющиеся сегодня. Кроме того, было бы неплохо, если бы астронавты проспали весь полет до Красной планеты, а по прибытии на нее их разбудил бортовой компьютер. Изучением того, какое влияние оказывает на человеческий организм долгий сон в состоянии невесомости, занимается Martina Heer из отделения космической физиологии немецкого центра аэрокосмических исследований в Кельне.

Цель нашего эксперимента выяснить, как изменяется тело человека в условиях невесомости, как реагирует человеческий организм на скудное питание астронавтов и что при этом происходит с костной тканью.

Если анализы покажут, что в крови пациента образовались вещества, возникающие при деградации костной ткани, то это будет свидетельствовать о том, что тело астронавта, проснувшегося от долгого искусственного сна по прибытии корабля к месту назначения, будет лучше приспособлено к существованию в условиях невесомости, нежели к гравитации родной планеты. А это значит, что возвращение на Землю будет связано с дополнительными трудностями. И, тем не менее, европейцы сдаваться не намерены.

У европейского космического агентства ЕСА имеется программа носящее название «Аврора» и нацеленная на изучение Марса. И мы надеемся, что когда-нибудь в отдаленном будущем мы все-таки сможем отправить человека на Красную планету.

- говорит Sigmar Wittig из европейского космического агентства ЕСА.

Сегодня европейцы, равно как и американцы, ломают головы над тем, как доставить астронавтов на Марс. При этом выдвигаются самые необычные предложения. Погружение команды корабля в глубокий сон – это только один из вариантов преодоления человеком гигантских расстояний. Другая проблема связана с тем, как доставить астронавтов на марсианскую поверхность целыми и невредимыми. И тут возникает вопрос: можно ли использовать для высадки человека технологию, зарекомендовавшую себя во время проведения автоматической посадки на Марс американских разведывательных зондов Spirit и Opportunity.

Говорит Collin Pillinger - научный руководитель британской команды конструкторов, работающей над созданием космического зонда «Бигль-2» Beagle2

Я, конечно, понимаю, что зрелище скачущего мяча завораживает. И, тем не менее, нам бы хотелось уменьшить число этих неконтролируемых отскоков хотя бы до 15-20 раз. Данные, полученные при посадке американских зондов

Spirit и Opportunity на Марс, показали, что на самом деле число отскоков составило не 15, как это было запланировано, а около 50-ти. И если мы хотим исключить элемент случайности при посадке, то нам необходимо уменьшить число прыжков посадочного модуля на воздушной подушке. Поэтому мы рассматриваем возможность применения так называемых dead beat airbags, воздушных подушек, которые гасят энергию удара с первого раза и затем остаются лежать на поверхности планеты, а не прыгают вверх-вниз. Исход такого столкновения намного проще предсказать, нежели поведение посадочного модуля, болтающегося внутри скачущего надувного шара.

Этим летом аэрокосмическая фирма Lockheed Martin уже провела первые испытания новой посадочной техники. Доказано, что с ее помощью можно высадить человека на Марс. Но, прежде чем посылать человека к Красной Планете, необходимо провести необходимые исследования. Andrew Chaikin в прошлом сотрудник американского космического агентства НАСА, а ныне известный публицист, автор книги «Человек на Луне» и признанный эксперт в области космоплавания так оценивает сегодняшнюю ситуацию:

Человеческий разум и руки – вещи для процесса познания незаменимые. И, тем не менее, человек полетит на Марс не завтра и не послезавтра. Сначала туда будут направлены зонды-разведчики. И лишь после того, как все возможности автоматических миссий будут исчерпаны, за дело возьмется человек. И вот тогда ситуация изменится радикально, ведь в конце концов, ничто не сможет заменить звук человеческого голоса, доносящегося к нам из мест, куда еще не ступала нога человека.

И вот это место должно стать для астронавтов их новым домом, считает Rupert Gerzer из института космической медицины при немецком центре аэрокосмических исследований в Кельне:

Капсула космического корабля должна стать для астронавтов родным домом. В ней они проведут несколько лет в полете на Марс, и затем вернутся в нее, завершив там необходимые исследования. При этом по возвращении с поверхности Красной планеты обратно на корабль психологическая ситуация резко усложнится, поскольку миссия будет уже выполнена, а космонавтам тем не менее придется провести некоторое время в замкнутом пространстве. Нам известно, что у каждого космонавта со временем проявляются свои маленькие странности. Поэтому мы обеспокоены, что в этот период между членами команды могут возникнуть трения, они могут впасть в депрессию, или наоборот стать агрессивными.

Может тогда астронавтам лучше остаться жить и работать на Красной планете? Ведь целью президента США Буша было доставить человека на Марс, о том же чтобы вернуть его назад не было и речи. Сегодня в Соединенных Штатах Америки во всеуслышание обсуждаются варианты так называемых безвозвратных пилотируемых полетов на Красную планету. Билет на Марс в один конец - такова суть концепции, реализовать которую можно тремя способами. Первый выглядит следующим образом: добровольцы, готовые пожертвовать жизнью ради прогресса, летят на Марс, зная, что они там окончат свои дни. Для такой миссии годятся лишь космонавты-одиночки без семей. Говорит Rupert Gerzer из института космической медицины при Немецком центре аэрокосмических исследований в Кельне:

Понимаете, если у астронавта дома есть проблемы, то он ничего не сможет поделать с этим, улетев в Космос. Ситуация только ухудшится, пока он будет находиться в пути. Мы опасаемся, что в условиях замкнутого пространства космического корабля, это может привести к нежелательным последствиям. И вот поэтому необычайно важно из всех кандидатов выбрать лишь людей, обладающих стабильной психикой и способных в зависимости от ситуации играть роль, как начальника, так и подчиненного. Мы можем достаточно много сделать на психологическом фронте и эта работа должна начинаться уже при отборе кадров.

Второй вариант пилотируемой миссии на Марс, хотя и предусматривает возвращение команды на Землю, однако организовать его придется самим космонавтам. Своими силами на основе природных ресурсов чужой планеты членам марсианской миссии придется готовить корабль для обратного полета домой.

Этот вариант связан со многочисленными рисками. Многие вопросы пока еще не решены. Начнем с того, что нам все еще неизвестно, каким образом осуществить старт космического корабля на Марсе, где для этого нет никаких условий.

- говорит Rupert Gerzer из института космической медицины при Немецком центре аэрокосмических исследований в Кельне

Скепсис слышен и в словах американского астронома Джеймса Уебба (James Webb):

Вы только подумайте, сколько ресурсов использовано при постройке космического корабля. По всей Америке многие тысячи людей участвуют в создании одной единственной ракеты на твердом топливе, необходимой для запуска космического шаттла. Проблема не ограничивается только лишь добычей необходимых полезных ископаемых. Я сильно сомневаюсь, что даже хорошо обученная команда будет в состоянии в течение сколько-нибудь разумного срока, построить корабль, который бы доставил бы их целыми и невредимыми обратно на Землю.

Остается третий вариант: астронавты отправляются на Марс в надежде на то, что последующие миссии позаботятся об их возвращении домой. Например, пришлют им необходимые для постройки космического корабля части с помощью грузовых транспортных ракет. Ну а если человечество отважится отправить своих представителей с базы на Марсе к далеким звездам, то к конечной цели путешествия доберутся лишь правнуки членов первоначального экипажа:

Дело в том, что расстояние между звездами столь велико, что даже при скорости близкой к скорости света, дорога займет время, намного превышающее срок, отведенный природой человеку. И, тем не менее, я убежден , что найдется достаточное количество добровольцев, готовых пойти на риск.

На таком корабле люди, если они не будут погружены в глубокий искусственный сон, будут вести самую что ни на есть нормальную жизнь: есть, пить, спать и размножаться. Поэтому, по мнению американского астронома Джеймса Уебба (James Webb),

Такие корабли должны быть довольно вместительными, на них должна быть создана система автономного жизнеобеспечения. Топливо же всегда можно будет добыть из межзвездного водорода. И все там будет работать как в научно-фантастическом сериале «Энтерпрайз», за исключением, пожалуй, передвижения по кораблю с помощью телепортации.