Космос — потеря позиций или рывок? Часть III
Цели российской и мировой космонавтики давно сформулированы — их не надо заново изобретать. И не только сформулированы, но и обоснованы, в том числе технически и математически. И сделал это все тот же наш калужский гений — К. Э. Циолковский.
О конечности размеров Земли, а значит, и всех тех минеральных ресурсов, без которых невозможна цивилизация, говорилось многими мыслителями с давних времен, и ко времени Циолковского это стало общим местом.
К концу XIX — началу XX века астрономические и геологические открытия привели к осознанию эволюции космических объектов, как звезд, так и планет, — а значит, и Солнца и Земли. Но если Солнце и Земля изменяются, то при каком-то их изменении жизнь на Земле может стать невозможной! Можно спорить, когда это произойдет, но то, что обязательно произойдет, — наука уже 100 лет назад утверждала со всей уверенностью.
Поэтому в трудах Циолковского многократно и в разной форме повторяется тезис о конечности во времени и пространстве нашей родной планеты, а, значит, и о необходимости освоения космического пространства для бесконечной жизни человека.
Но Циолковский не просто призывает, а продумывает, скрупулезно перечисляет и детально рассматривает 14 вариантов природных катастроф, от которых может погибнуть человечество, если останется на Земле. Некоторые из обсуждавшихся им вариантов сейчас можно не учитывать (например, Константин Эдуардович, ничего не зная о парниковом эффекте, опасался исчезновения из атмосферы углекислого газа, что привело бы к гибели зеленых растений), но главный вывод вполне актуален: изменение состояния Земли по абсолютно естественным, природным причинам может произойти внезапно. И человечество должно быть к этому готово. А что значит — готово? Это значит, иметь возможность покинуть свой «рушащийся» дом. Или — если наука и техника будущего окажутся на это способны — как-то нейтрализовать негативные для человека природные процессы.
А в следующих строках Циолковский превозносил свободу пространства во всех ее проявлениях, включая панегирик невесомости как освобождению от гнета тяжести! Причем он понимал, что длительная невесомость может вызвать глубокие изменения в организме человека, но считал, что это приемлемая цена за свободную жизнь в свободном пространстве.
Можно спорить о том, насколько уже сейчас влияют на состояние окружающей среды антропогенные факторы, особенно если учесть, насколько этот вопрос политизирован. Но очевидно следующее: нынешняя ситуация, когда менее 5% населения Земли потребляют существенно более 50% добываемых природных ресурсов планеты, не может быть устойчивой. И вариантов преодоления этой неустойчивости существует только два: или уничтожить тем или иным способом 90% землян, или нарастить добычу ресурсов до 1000% и более от текущего уровня. Судя по многим фактам, количество которых нарастает с 1960-х годов, силы, считающие, что они властвуют на этой планете, избрали первый путь… Но вряд ли 90% землян с этим согласны.
Увеличить в 10 раз добычу полезных ископаемых на Земле, наверное, можно. Но и ущерб, который при этом будет нанесен земной биосфере, уже никак невозможно будет компенсировать. Романтические варианты трансформации технологической цивилизации, якобы позволяющие кратно сократить расход энергии и перейти к «природоподобным» технологиям, за которые активно агитируют «зеленые» всех оттенков, следует считать идеологизированной фантастикой. Конечно, можно построить экологически чистый коттедж, но куда девать вредные отходы металлургического завода, на котором изготовлен его каркас? Можно запитать городской квартал от ветрогенераторов, но завод, производящий для них композитные лопасти, будет очень далек от «зеленых» требований. И так далее — ущерб биосфере будет все равно больше, нежели помощь ей.
Невозможно уже замалчивать очевидное: немалые успехи Западной Европы в регенерации окружающей среды и активное внедрение в так называемых развитых странах «зеленых» технологий стали возможны только и исключительно в результате их деиндустриализации и широкомасштабного перевода экологически опасных и энергоемких производств в другие, «развивающиеся» страны, в первую очередь, в Юго-Восточную Азию.
Но и это не выход, а лишь его видимость — ветры, океанские течения и миграции животных не знают о государственных границах, и такая «географическая» мера может лишь несколько отдалить катастрофу, а не предотвратить ее.
Еще без малого 40 лет назад, в рамках исследований пресловутого Римского клуба, были получены интересные зависимости. Оказалось, что при сохранении темпов научно-технического и экономического развития, характерных для 1970-х годов (по правде говоря, на сегодняшний взгляд не самых высоких темпов), неизбежно наступит ситуация, когда затраты на восстановление окружающей среды превысят суммарный валовой национальный продукт всех государств Земли.
Тогда эта дата ложилась примерно на 2020–2025 годы. Однако затем последовали разрушение и деиндустриализация Советского Союза, что существенно замедлило этот процесс. Но теперь вместо Советского Союза все более опережающими темпами растут Китай и Индия, так что говорить об остановке тенденции явно преждевременно.
Так что по факту никакой альтернативы (кроме разве что летальной) использованию космических ресурсов в земном хозяйстве нет. О каких ресурсах речь?
Прежде всего, о минеральных. Уже ближайшая к нам Луна может предоставить огромные количества железа, алюминия, титана, магния — и главное, кремния и кислорода. И конечно, никакие отходы на Луне никогда не будут мешать ее биосфере, ибо если таковая там и появится, то только искусственно созданная человеком, — и уж конечно так, чтобы с производствами не пересекаться.
За соединениями азота, серы и углерода придется лететь дальше — на Венеру, спутники планет-гигантов — и это потребует гораздо большего расхода энергии. Однако эту энергию в значительной степени даст тоже космос (в частности, Солнце). А там, где углерод, азот, сера (ну и вода) и Солнце — там может быть и жизнь. То есть опять же вспоминаются предлагавшиеся Циолковским гигантские оранжереи, в которых в идеальных контролируемых условиях может выращиваться любое требуемое количество пищи!
И еще один момент, о котором писал Циолковский и многие другие, и о котором после начала космической эры всё реже вспоминали. Бесконечное (правда, враждебное) пространство и бесконечные ресурсы (которые, правда, надо еще добыть) дают бесконечные возможности для ЛЮБОГО творчества человека. Включая социальное. Появляется возможность для самых широких социальных экспериментов, причем они тут же проверяются самым строгим и абсолютно беспристрастным судьей — враждебными природными условиями. Конечно, для этого космическая (да и другая) техника должна выйти на новый уровень, космические поселения людей должны стать если не абсолютно, то в очень значительной степени независимыми от снабжения с Земли — и уже сейчас видно несколько вариантов того, как этого можно добиться на уже существующей научно-технической базе.
Так, в середине 1970-х были осуществлены уникальные работы Красноярского института биофизики. Созданная там более полувека назад экспериментальная установка «Биос-3» до сих пор остается самой совершенной из рукотворных замкнутых экосистем. Сибирские ученые решили вопросы автономного снабжения человека кислородом, водой, растительной пищей, частично — белком (было отработано выращивание карпов). Можно было делать следующий шаг — преобразовывать экспериментальные лабораторные системы в практические конструкции, отвечающие требованиям космического полета, но этот шаг сделан не был…
Коснемся и вопроса о дороговизне освоения космоса. Во-первых, если правильно и полностью считать экологию земных производств, может оказаться, что космическое производство не принципиально дороже, а может быть, и дешевле.
Вот пример. У нас много говорят о «загрязнении первозданной алтайской природы обломками ступеней ракет, запускаемых с Байконура». На Алтае регулярно проводятся научные конференции, на которых ругают космонавтику, требуют компенсаций за загрязнения. Но почему-то никто не вспоминает о множестве маленьких рудников и металлургических заводов на том же самом Горном Алтае, производящих редкоземельные цветные металлы. По номенклатуре своей продукции они абсолютно незаменимы, их остановка станет экономической катастрофой для региона, а то и для страны — но они сбрасывают в алтайские реки отходы в таких масштабах и такой ядовитости, что их вполне можно сопоставить с известнейшими эпицентрами экологических катастроф…
Во-вторых, в том же исследовании Римского клуба было показано (и, в общем, это очевидно), что большая продолжительность реализации соответствующей программы позволяет иметь вполне приемлемую величину регулярных ежегодных затрат. Но кто будет проводить многолетнюю программу, рассчитанную на отдачу в отдаленном будущем, если политическая система подчинена электоральным циклам, а бизнес готов вложить деньги, если отдача будет максимум через пять-десять лет?
В третьих, затраты в значительной степени зависят от принимаемых конструктивно-технологических решений. Например, если поставить задачу переноса с Земли на Луну (а не в «развивающиеся» страны) всего металлургического производства нашей планеты, то на Луне нужно развернуть технологическое оборудование массой порядка трех — пяти сотен миллионов тонн.
Конечно, предлагать его доставку с Земли глупо. Но если производить его на месте, из лунных материалов, то для запуска такого производства по расчетам конца 1980-х годов потребуется доставить с Земли всего около одной тысячи тонн. Если же учесть современные разработки в области аддитивных технологий, то первоначальную массу можно снизить еще на порядок или больше.
Конечно, промышленное оборудование, позволяющее изготовить из лунных минеральных ресурсов все необходимое, еще нужно создать, для чего надо провести серьезную научно-исследовательскую и опытно-конструкторскую работу. Но хотя бы обдумывать эту проблематику — и то некому! Насколько мне известно, этой темой в нашей стране серьезно занимался только ОДИН человек — скончавшийся в 2015 году ветеран ракетно-космической техники Юрий Михайлович Еськов. В 2005 году он на свои средства выпустил монографию «Экологически чистая мировая электроэнергетика и космонавтика в XXI веке», в которой рассмотрел возможность постройки непосредственно на Луне из лунных материалов солнечной электростанции для снабжения энергией Земли.
Вот, кстати, и выход на обоснование стратегии развития сегодняшней космонавтики. Если будет стоять фундаментальная задача доставки на Луну 1000 тонн оборудования, а существующие и разрабатываемые средства позволяют за один раз доставить всего 10 тонн, причем летая не чаще двух раз в год, то понятно, куда они должны развиваться!
В советское время был популярен такой образный пример: для того, чтобы в космосе успешно отработали и благополучно вернулись на Землю 1–3 человека, на Земле должны в рамках четкой организации работать десятки тысяч (а если брать всю кооперацию — то сотни тысяч, миллионы) людей. Этот пример наглядно характеризует эффективность, а точнее — неэффективность работы отрасли. Пока число космонавтов на орбите небольшое (абсолютный рекорд — 14 человек) — это терпимо. Но если ставить задачу освоения космического пространства, заселения хотя бы ближайшего космоса, а тем более — социального творчества в космосе, это совершенно неприемлемо. А значит, соотношение числа людей, летающих в космос, и людей, обеспечивающих их полет на Земле, должно радикально измениться. Что опять требует масштабных конструкторско-технологических и организационно-экономических решений и действий. Но в отрасли в такой постановке эта тема тоже не обсуждалась никогда.
Отвлечемся на «феномен Маска», мимо которого сегодня трудно пройти. Мы говорим не о самом человеке по имени Илон Маск, который, по-видимому, не более чем харизматичная «медийная мордашка», а именно о феномене Маска.
Не будем углубляться в домыслы, в чем коренятся технические достижения его фирмы SpaceX. Был ли действительно значимый переход уволенных (сокращенных!) сотрудников NASA — а это возможно (вспомним аналогичный пример превращения в середине 1950-х годов Днепропетровского автозавода в мощнейший ракетно-космический «Южмаш» после перехода в него команды М. К. Янгеля).
Или на самом деле американский опыт создания ракетно-космической техники гораздо серьезнее, чем у нас, и американские учебники для космических инженеров на три головы выше наших — это, с учетом кадрово-демографической ситуации в нашей отрасли, очень и очень плохо…
Но как бы то ни было, некий «Маск» внимательно изучил историю советской космонавтики и почерпнул из нее то, от чего в нашей отрасли уже больше 30 лет отбиваются руками и ногами. Речь идет о серийности.
В советское время спутники-разведчики имели небольшую продолжительность полета, определяемую запасом фотопленки и необходимостью оперативно доставлять ее по назначению. Соответственно, чтобы регулярно получать информацию об интересующих разведку участках земной поверхности требовались частые запуски, а значит и большие объемы производства как ракет-носителей, так и спутников.
Именно большая серийность — единственный реальный способ повышения надежности производимой техники при неуклонном снижении стоимости единичного изделия! Эта экономическая аксиома одинаково работает и для микросхем, и для ракет-носителей. И в раннеперестроечные годы низкие цены на наши носители на мировом рынке определялись не «нищенской зарплатой», как уверяли активисты-перестройщики, а тем, что наши заводы изготавливали ракет-носителей больше, чем весь остальной мир, вместе взятый.
Вот этим-то, четверть века спустя, и воспользовался Маск. Его расценки на запуски ниже не из-за повторного использования ступеней (экономичность этого решения под большим вопросом), а потому, что запусков у него много!
У нас же еще с начала 1980-х годов возобладала теория, согласно которой для сокращения затрат нужно увеличивать продолжительность существования спутников, сокращая число пусков. Подвох здесь вот в чем: увеличение продолжительности существования резко увеличивает затраты на создание, а главное — на испытания космического аппарата. И это увеличение с легкостью «съест» экономию, которая, может быть, получится от сокращения количества производимых спутников и ракет.
Обратим внимание: мы начали с глобальных идей Циолковского, которые возможно реализовать только единым общепланетарным человечеством, свободным от экономических проблем и принципа «человек человеку — волк», а пришли к тому, что для нынешнего мирового капитализма (включая и российский) космонавтика — вещь экономически нецелесообразная. Иначе невозможно объяснить ни отсутствие интереса к космонавтике у власть предержащих, ни то, что космонавтика выживает лишь за счет самоокупаемости (надо сказать, весьма неэффективной).
Почему так произошло? Потому что за последние 25–30 лет полностью сменилась эпоха. Позднесоветский строй еще сохранял нацеленность на будущее, пусть инерционную и в чем-то уже только декларируемую. И западный капитализм ради соревнования с социализмом в эпоху холодной войны тоже был вынужден сохранять нацеленность на будущее, характерную для капитализма раннего, капитализма территориальной экспансии — ведь тут что неосвоенные европейцами континенты, что неосвоенные человеком планеты.
Но капитализму современному, мутакапитализму, это совсем не нужно — внешнего стимула в виде Советского Союза больше нет, стало быть, и космонавтика не нужна! Впрочем, просто так ее свернуть как-то не поднимается рука… Слишком много было вложено в пропаганду! Поэтому всё делается тоньше.
Еще в 2004 году Дж. Буш-младший провозгласил новую стратегию развития американской космонавтики — мол, хватит болтаться на низкой околоземной орбите, даешь большой космос, даешь Луну и Марс! Для чего предполагалось создать новый «пилотируемый исследовательский корабль», позволяющий летать и у Земли, и к Луне, и подальше. Прекрасно! К тому времени появилось множество проектов пилотируемых космических кораблей для полетов к Луне, Марсу, астероидам, в системы планет-гигантов, были даже несколько глубоко инженерно-проработанных проектов звездолетов. Было показано, что нужна и другая — не на химическом топливе — энергетика, и солидная радиационная защита, и большие обитаемые объемы. Когда-то все это казалось фантастикой, но ведь сейчас есть и технологии стыковки и космической сборки, и опыт создания сверхтяжелых носителей, и задел по ядерным двигателям, и опыт длительных полетов!
Однако появившиеся через полгода после речи Буша-мл. проектные изображения «пилотируемого исследовательского корабля» вызвали чувство глубокого недоумения, а после выбора окончательного варианта комплекса, включавшего корабль «Орион», лунный посадочно-взлетный корабль «Альтаир», ракеты-носители тяжелого («Арес-1») и сверхтяжелого («Арес-5») классов плюс два варианта больших луноходов, — это чувство только усилилось. Такой комплекс выглядел как прямое развитие «Аполлона» — а ведь с тех пор прошло 40 лет. Но этого мало — как и «Аполлон», новая система могла обеспечить только уникальные, разовые полеты, не более ДВУХ В ГОД. Этого и для широкомасштабного исследования недостаточно, а уж об освоении и говорить смешно.
Логично, что 1 февраля 2010 г. следующий президент США Б. Обама программу закрыл, как не содержащую технической новизны по сравнению с «Аполлоном»!
В 2015-м возник план экспедиции на Марс: сам корабль для перелета человека к Марсу задумывался предельно «обжатым», а все необходимое для работы у Марса и на Марсе должно было доставляться отдельно, беспилотными грузовыми рейсами с использованием коммерческих носителей. Понятно, что иначе, чем авантюрой, это план назвать нельзя.
Наконец, сегодня остановились на международной посещаемой окололунной базе с последующей высадкой на Луну и строительством лунной базы. При этом ракета-носитель SLS (развитие «Арес-5») для этой программы разрабатывается с 2011 года, и все еще никуда не летала…
В итоге возникает ощущение спектакля. Кажется, что технические решения сознательно выбирались такими, чтобы их невозможно было реализовать, либо так громко провалить, чтобы никогда в дальнейшем вопрос об их возобновлении не поднимался. Но вот в апреле 2007 года появляется очень любопытный и важный документ. Он был подписан представителями 13 государственных (включая Россию) и Европейского космических агентств. Документ называется The Global Exploration Strategy: The Framework for Coordination («Глобальная стратегия исследования: рамка для координации»).
Так вот, в «Глобальной стратегии исследований» заявлено, что главной целью пилотируемой космонавтики является расширение ареала обитания человечества: «наша цель — не много коротких посещений, а скорее — длительное, и, в конечном счете, — самообеспечивающееся, поддерживаемое автоматическими системами, человеческое присутствие вне Земли». После К. Э. Циолковского так вопрос поставлен впервые!
«Глобальная стратегия исследований» — практически идеальная на данный момент стратегия развития пилотируемой космонавтики. Она задает цели на всю обозримую перспективу, причем цели не «взяты с потолка», а опираются на результаты биологических и социальных наук. Она предлагает и механизм межгосударственного взаимодействия для достижения этих целей, не требующий глубоких, фундаментальных изменений уже реализуемых программ.
Однако Российское космическое агентство, несмотря на ритуальные заклинания о необходимости международного сотрудничества, в своих основополагающих документах цели названной стратегии не отразило. То есть совсем, абсолютно и никак!
По Циолковскому, выход в космос есть задача общечеловеческая, практически, задача спасения всего вида. Но так сложилось, что пока лишь Россия и Америка находятся на самом передовом рубеже космонавтики и лишь им сегодня решать, будут ли они спасать человечество?
Пока, судя по всему, сегодняшней потребительской и абсолютно безыдейной России — России менеджеров, попсовых певцов и чиновников с заграничными паспортами — не до космоса.
Впрочем, как и Америке.
Это прежней Америке потомков золотоискателей и ковбоев, строителей железных дорог и миссисипских плотогонов космос был нужен. Причем настолько, что потеря своей жизни на пути туда была вполне приемлема для достаточно широких слоев населения всех социальных страт. Но этой Америки больше нет, она уничтожена. А сегодняшней разжиревшей Америке — Америке финансовых спекулянтов и голливудских лиц неопределенного пола — космос нужен?
И дело даже не в том, что для серьезного масштабного выхода в космос этим странам надо вложить огромный промышленный, финансовый и интеллектуальный потенциал — возможно, что эти ресурсы и были бы найдены.
А вот нашлись бы в России и Америке когда-то присущие им порыв и страсть к исследованию, познанию, развитию, символом чего и является космос, — большой вопрос.
