Атом и космос – единая система

Д.И.Мант, член-корр.МАЭП, автор книги «Космос день за днём», Ермохин К.М., д.т.н., доц.,  Санкт-Петербург
 

Закончился 2007г.— год космических юбилеев (150 лет со дня рождения Константина Эдуардовича Циолковского, 120 -- со дня рождения Фридриха Артуровича Цандера, 95 --со дня рождения Вернера фон Брауна, 100 лет со дня рождения Сергея Павловича Королева,  50 лет с момента запуска первого искусственного спутника Земли). Парад юбилейных дат Космонавтики подходящий момент для подведения и некоторых итогов.


Космическая эра начиналась под салют ядерных взрывов. Только в 1957 году было проведено 45 ядерных испытаний. Из них на долю США пришлось 25 испытаний, на долю СССР –14,  Англии – 6. У нормального человека волосы могут встать дыбом от этих 45 хиросим 1957 года. Политики вдоволь показали друг другу «кузькину мать», военных осыпали звёздным дождём, а на полигонах гибли офицеры-испытатели.
Ряд  моих однокурсников- выпускников артиллерийского факультета Высшего военно-морского училища оружия 1957 года (первый выпуск) были направлены на испытания ядерного оружия на Новую Землю. Из них почти никого уже нет среди нас. Одни очень быстро погибли от радиации, другие ушли из жизни позже от различных приобретённых заболеваний. Добрая им память.

Первый пуск ФАУ-2 -- проматери всех баллистических ракет с жидкостными реактивными двигателями (ЖРД) на химическом топливе был осуществлён командой Вернера фон Брауна 3 октября 1942 года. 24 июня 1946 года  ФАУ-2 была запущена уже в США. Ещё через год 20 сентября 1947 года американцы запускают ФАУ-2 с палубы движущегося авианосца «Мидуэй».

У нас в стране первый запуск ФАУ-2 состоялся18 октября 1947 года. С этого момента начинается напряжённая работа по интенсивной модернизации, масштабированию и конструированию ракет-носителей, способных вывести на околоземную орбиту полезную нагрузку, определяемую военным ведомством. В течение следующего десятилетия были созданы в США такие носители, как «Юпитер» (1957г.), «Тор» (1957г.), «Атлас-А» (1957г.),  в СССР – Р-7 (1957г.), Р-12 (1957г.). Все сегодняшние ракетоносители являются масштабированными модификациями этого ряда.

Конструктивные решения «Юпитера» стали базой для ракеты «Сатурн», сегодняшний «Атлас» -- модификация «Атласа» 1957 года. Ракетоноситель «Союз» представляет собой глубокую модернизацию ракеты Р-7, а ракета Р-12 (через вариант Р-14 и пакет Р-7) стала предшественницей космического «Протона».

В  первое десятилетие космической эры Сергей Павлович Королёв и Вернер фон Браун смогли использовать работы по освоению военного (ближнего) космоса для исследования дальнего космоса. И хотя на 100военных спутников приходилось только 1-2 автоматических межпланетных  станции (АМС), но именно они способствовали процессу познания, именно в них вкладывалось 90% творческих сил. В период с 1959 по 1998 год к Луне было направлено 55 аппаратов (30 – СССР, 24 -- США, 1 --  Японией). С 1962 по 2005 год к Марсу было отправлен 31 космический аппарат (12—СССР, 17-- США, 1 – Японией, 1 – ЕС). Статистика запусков АМС за период с 1960 по 2007 год следующая: 29 АМС – СССР, 40 – США, 2—Япония, 1—ФРГ, 1—ЕС.

Полет первого человека - Юрия Гагарина за пределы земного тяготения 12 апреля 1961г.  ознаменовал не просто начало космической эры,  но стал кардинальным, переходным  моментом в  развитии земной цивилизации.

К 1 января 2006г. в космосе побывало 439 человек. На околоземной орбите постоянно функционирует космическая станция.

Первый спортивно-романтический этап космической эры (1957-1970гг.) закончился в России в 1966г. со смертью С.П. Королева, выходом в открытый космос первого человека  А. Леонова  (1965г.) и мягкой посадкой на Луну советской АМС «Луна-9» (1966г).  В  США  осуществлением проекта века Вернера фон Брауна - высадкой на Луну Н.Армстронга (21 июля 1969г.).   

Затем начался переход к современному рутинно-коммерческому этапу, за время которого ничего принципиально нового создано не было. В 2006г. на околоземной орбите находилось около 1800 разведывательных, метеорологических, навигационных, ретрансляционных, спутников связи и других (из них активно функционирующих 800 и около 1000 спутников, выработавших свой ресурс). Первые модификации спутников, орбитальных станций и пилотируемых кораблей были созданы в конце 1960-х годов. Большинство этих объектов запускалось ракетами-носителями, созданными в то же время (российскими «Союзом» и «Протоном», американскими --  «Атласом», «Дельтой» и другими).  В современном мире изучению дальнего космоса и планет Солнечной системы уделяется значительно меньше внимания, чем в первые десятилетия космической эры. В 2006г. в дальнем космосе работало всего 4-5 АМС и два марсохода.

История космонавтики только начинается и очень важно выявить закономерности, которые позволят определить дальнейшее развитие космической деятельности человека. История не только учит, но и наказывает тех, кто игнорирует опыт прошлого. 

Несмотря на подходящий повод в связи с юбилейными датами серьезных публикаций с глубоким анализом наследия юбиляров и влияния результатов их деятельности на развитие технического прогресса и цивилизации не появилось. В данной статье авторы делают попытку изложить свой взгляд на современное положение в космонавтике и ее возможные перспективы.

В первое десятилетие ХХI века первоначальная концепция развития космонавтики претерпела серьёзные изменения. Уходит поколение, создалавшее и реализовавшее её. Основное внимание на том этапе было уделено развитию средств выведения (ракет) объектов в космос, освоению околоземного пространства и первым пилотируемым полетам.

Было много ошибок и просчетов, но результаты  оказались впечатляющими.  Но со смертью С.П.Королёва в 1966 году в истории российской космонавтики начинается кризис, который продолжается до сих пор.  Сегодняшнее состояние космонавтики в России обусловлено отнюдь не снижением финансирования (весьма распространенный и активно  культивируемый миф). Денег в стране в начале 1990-х годов было достаточно (и не только на космонавтику). Существуют глубинные причины для развала российской космонавтики.

«В 1930-е годы у нас была создана военная система руководства промышленностью. Вскоре она стала жить сама по себе. Военно-промышленный комплекс – это голодный лев, которого год от года кормить становилось все труднее и труднее,  постепенно начал поедать собственных творцов,так как материальные ресурсы страны были ограничены. …последние годы жизни С.П. Королев уже понимал, что тот космический лев, которого он создал и в которого вдохнул жизнь, начинает плотоядно на него посматривать, сглатывая слюну.  Но Королев умер и военно-промышленный лев начал пожирать его соратников и учеников». (Г. Катысь. «Наука и жизнь» № 1, 2007г).

6 марта 1966г., через полтора месяца после смерти С.П. Королева, министр общего машиностроения СССР С.А. Афанасьев издал приказ, определявший новые юридически самостоятельные организации ракетно-космического комплекса  в составе  Минобщемаша.  Но для  обвинявших в «диктате» С.П.Королева «Юрьева дня» не наступило.

В 1991г. началась  перестройка  (непонятно чего). 25 февраля 1992г.  создается  Российское космическое Агентство (РКА).  Большинство организаций, созданных в 1965г., остаются внеего рамок, без финансирования и каких-либо перспектив на развитие. Сотни тысяч высококвалифицированных специалистов «переквалифицируются» в челночники.

Чиновники от космонавтики быстро находят выход – добровольный отказ от собственного пути освоения космоса, рассчитывая на поддержку заокеанских друзей. Как показывает 15-летний опыт совместных работ в космосе с США, ожидаемого эффекта не получилось. Широко используя космические «ноу-хау» Советского Союза, США и их западные партнёры мало что дали России взамен. Отказ от собственного пути привел к резкому падению общественного  интереса  и к космосу, и к науке вообще.  Дело дошло до того, что в 2006 году возникли трудности  при проведении 16-го набора в  отряд космонавтов.

Бизнес заинтересован только в прибыли, а в современной России с ее диким капитализмом, еще и в сверхприбыли и немедленно. «Деньги любят приносить прибыль», а так как  полеты на Марс прибыли в обозримой перспективе не сулят, то ни частные лица, ни государство финансировать эти  полеты не будут. Эта прагматичная и не очень дальновидная точка зрения была озвучена при рассмотрении  вопроса финансирования космических исследований на 2006 и последующие годы.  При этом совершенно не учитывается тот факт, что исследования, связанные с Космосом, являются квинтэссенцией научно-технического прогресса, основой той самой инновационной экономики, без которой, по заявлению нашего руководства, у России будущего нет.  Каждый бизнесмен-прагматик, имеющий сотовый телефон, и не задумывается, что пользуется продуктом  исследований в области космической связи. Военным же дальний космос не нужен вообще.

Развитие космической отрасли, стимулированное военно-промышленными кругами, в своё время стало мощнейшим локомотивом прогресса как в сфере новейших технологий в области связи, географии, прикладной геологии и др., так и в области фундаментальных исследований по  физике, математике, биологии, астрономии и т.д. А это, в свою очередь, создало основу для прогресса во всех отраслях мирной жизни и роста благосостояния народов. Не следует забывать и  экономический аспект. Космическая отрасль является по сути регулятором экономики ведущих стран мира. Казалось бы, она отбирает средства, которые можно было бы направить на гуманитарные проекты, но это не так. Излишние финансы, не подкрепленные производственной базой, не могут быть направлены на потребление, потому что являются фикцией. Эти не обеспеченные товарами денежные знаки давят на финансовую систему, приводя к росту инфляции, экономическим кризисам и хаосу. Поэтому очень важно иметь мощный емкий механизм регулирования финансовых потоков, каковым и является космическая отрасль.

Возникновение ракетно-космической отрасли вместе с созданием термоядерного оружия коренным образом изменило матрицу мышления человеческой цивилизации. Именно оно  в значительной степени способствовало наступлению эпохи расширенного воспроизводства. С.началом ракетно-космического и атомного проектов  в середине ХХ века человечество стало производить намного больше, чем могло использовать, в том числе, и вооружения.  Возникла парадоксальная ситуация: с одной стороны, человечество создает все больше и больше валового продукта,  с другой - растет количество оружия, способного уничтожитьвсю планету.

Стратегия ядерного сдерживания, возникшая за годы конкурентного противостояния двух политических систем, базирующаяся на достижениях ракетостроения, до сих пор остаётся основой мировой политики, главным барьером, спасший Человечество от кошмара третьей мировой войны. Но к концу XX столетия взлёт космических исследований сменился спадом.

Снижение интенсивности космической деятельности  не только в России и США, но и во всем мире объясняется двумя основными причинами: голубая мечта Человечества – освоение Вселенной начала воплощаться в реальность благодаря появлению на свет монстра – ядерного оружия. Развитие ракетостроения обязано своим рождением потребности гарантированной доставки атомных зарядов в любую точку Земли за минимальное время.

С окончанием эпохи холодной войны прекратилась гонка вооружений, служившая главным стимулом развития ракетостроения, а с ней – и космонавтики. Вторая причина—отставание в темпах обработки и осознания огромного эмпирического материала, накопленного к началу ХХI века. Даже мощи современных вычислительных комплексов и систем недостаточно, чтобы целенаправленно с пользой для Человечества переработать полученную информацию. Не ясна и стратегическая концепция направленности поиска в этом информационном потоке, его предмет, а значит, и средства   достижения результатов. Дошло до того, что в СМИ в августае 2006г появилось сообщение о потере важнейшей информации -- подлинников видеозаписей первых шагов Человека на Луне. Все эти факторы не позволяют выработать концепцию для следующего этапа развития космонавтики.

Сегодня можно говорить о пяти направлениях развития космонавтики: ракеты-носители, межпланетные автоматические станции,спутниковые системы, пилотируемые корабли, орбитальные станциии, наземная инфраструктура. Уменьшение количества запусков космических аппаратов в настояще время является следствием закона убывающей отдачи. Сокращение числа запусков в ближнем космосе спутниковых систем и пилотируемых кораблей обусловлено процессами микроминиатюризации и повышения эффективности бортовых энергосистем, что позволило повысить эффективность и длительность эксплуатации задействованных космических аппаратов.

Одновременно происходила и оптимизация средств выведения космических аппаратов – ракет-носителей на химическом топливе. Для исследования дальнего космоса просто нет новых технологий, что явилось следствием банального экстраполяционного мышления. АМС, которыекоторые запускались в дальний космос на предыдущем этапе, были созданына основе масштабированной модернизированной технологии аппаратов для ближнего космоса. Но в дальнем космосе(Солнечной системе и межзвёздном пространстве) совсем другие условия и требуются иные системы. Этим обясняетсятот факт, что из всех запущенных АМС (около 80) только треть относительно успешно выполнила поставленные задачи.

Говоря о новых технологиях, в первую очередь, имеется ввиду создание надёжных ядерных ракетных двигателей и всех сопутствующих им систем жизнеобеспечения и безопасности.Робкие попытки исследования возможности использования ядерной энергии в космосе были предприняты ещё в 1960-х гг. Первая АМС с ядерной энергетической установкой «SNAP-10A» была запущена  США в апреле 1965 года. В том же году  СССР произвёл запуск «Стрелы-1» с ЯЭУ.В 1972-1977 гг. США запускают 4 АМС («Пионер-10, 11» и «Вояджер-1, 2)с выходом за пределы Солнечной системы. Опробывав В 1970 году АСМ «УС-А» ( «Космос-367»), в 1975-1988 гг. Советский Союз запускает серию таких аппаратов (32 единицы). В 1987-1988 гг. стартуют КА «Плазма» с ЯЭУ «Тополь» на борту. Последний космический аппарат «УС-АМ» («Космос-1932») был запущен в СССР в 1988 году, в США к Плутону в январе 2006 года ушла АМС «New Horisons».

Первые аварии космических аппаратов с ЯЭУ («Транзит-5В» в 1964 г., «Космос-954» в 1978 г., «Космос-1402» в 1983 г. и др.), потери атомных бомб, аварии и гибель атомных субмарин крайне насторожили человечество и обострили внимание на контроле отработки ядерных систем. По-видимому в ближайшем будущем отработка ядерных ракетных двигателей будет производитьсяза пределами околоземного пространства. И не исключено, что таким испытательным полигоном станет Луна.

К своему пятидесятилетию космонавтикаподошла в полном соответствии с эволюционными законами развития:
--в околоземном пространстве (ближнем космосе) происходит процесс познания физических законов и отработка технологий создания космических аппаратов с использованием в качестве средств выведения ракет на химическом топливе,
--в дальнем космосе ведутся поисковые исследованияи работы по созданиюядерных ракетных двигателей и космических систем жизнеобеспечения на ЯЭУ,
--за пределами Солнечной системы человеку, вероятно, понадобятсяновые, ещё не известные источники энергии для освоения межзвёздного пространства.

Будучи частицей Космоса, человек рано или поздно свои  возможности и накопленные знания направит на его освоение.  И это единственный разумный путь - все силы интеллектуального и научного потенциала планеты направить на изучение, освоение Космоса и защиту от внешней космической опасности.

Космическая угроза не так маловероятна, чтобы относиться к ней легкомысленно. В геологической истории Земли столкновения с крупными космическими телами - не редкость. Достаточно вспомнить причину исчезновения динозавров. А падение Тунгусского метеорита в начале ХХ века? Человечеству повезло, что это произошло в почти необитаемом районе восточной Сибири. Но ведь местом падения могли оказаться Лондон, Париж, Москва или Нью-Йорк. По сравнению с такой катастрофой террористическая атака 11 сентября кажется комариным укусом, а ужасы Хиросимы и Нагасаки – легким насморком. А что если Конец Света не поэтическая гипербола  Нострадамуса, а точный астрономический расчет на основе неизвестной нам пока информации и/или теории? Будет непростительно, если мы поймем это слишком поздно, когда исправить что-либо станет уже  невозможно.

Создание международных Планетарных Сил Космического Реагирования для защиты от космической угрозы – насущная задача, стоящая перед цивилизованным Человечеством.

Современный мир - сложнейший, взаимосвязанный и взаимозависимый механизм. Разрушение любого его звена может иметь катастрофические последствия. Удар, соизмеримый с цунами на побережье Южной Азии, в Европе имел бы  для всего человечества гораздо более серьезные последствия ввиду ее существенно более высокой интеграции в мировое сообщество.

Космическая опасность, в первую очередь, угрожает передовым технологическим странам. В случае падения крупного астероида на их территории кроме бесчисленных жертв и разрушений, произойдет подрыв  экономической, политической и социальной системы, которые могут повлечь за собой  исчезновение целых цивилизаций. Но именно развитые страны и обладают научно-техническим и экономическим потенциалом для создания планетарного космического щита. Более того,усилия в этом направлении создадут взамен гонки вооружений благоприятные условия для научно-технического прогресса, роста производства и экономики стран – участниц проекта в противовес нынешней стагнации. Возродится, уже на международном уровне, система регулирования мировой финансовой системы на базе международного ракетно-космического комплекса, диверсифицируются и усилятся научные,  экономические и политические связи  между государствами, а значит, укрепится взаимное доверие и международная безопасность

Подобный проект под протекторатом ООН мог бы гораздо более эффективно способствовать глобализации мировой экономики и стабилизации мирового порядка, чем навязываемая ныне глобализация по-американски.

Вряд ли найдутся страны, абсолютно равнодушные к такому проекту. Вопрос безопасности касается всех и каждого. Общее дело сможет объединить Человечество перед внешней космической угрозой и покончить с локальными войнами на Земле. Вопрос освоения Космоса является не только научно-техническим, но и геополитическим   вопросом выживания Человечества.

назад

Материалы из архива

6.2007 Сегодня годовщина Балаковской аварии 1985 года

Игорь Карпов, депутат городской думы, город Курчатов Курской области Как следовало из коротких сообщений Минэнерго на «одной из АЭС» во время горячих промывок 1 блока АЭС были объединены 1 контур РУ, имевший рабочие параметры, и система низкого давления. На последней сработал ПК и пар был сброшен в помещение РУ. В ходе аварии на «боевом посту» было заживо сварено сначала 11 человек, затем, после повторного открытия граничной арматуры, еще 3 работника.

10.2009 Чернобыль. Вывод, которого до сих пор нет

С.К.Шандринов Во всех материалах по расследованию причин чернобыльской трагедии, с которыми мне удалось познакомиться (таковых очень мало), и в комментариях, которые продолжаются до сих пор (этих  прочитано уже достаточно много), я не встретил попыток ответить внятно на один вопрос. Зачем вообще операторы затеяли какие-то исследования выбега, или чего-то там ещё, вместо того, чтобы штатно останавливать блок, как того требуют технологический регламент и эксплуатационные инструкции?

8.2007 Ядерная энергетика в космосе

Юрий Зайцев, действительный академический советник Академии инженерных наук В системах энергоснабжения космических аппаратов сегодня преобладает солнечная энергетика. Вместе с тем, несмотря на то, что КПД солнечных элементов за последнее время значительно вырос, они фактически достигли пределов своего технического развития и могут оставаться главным источником электроэнергии только на околоземных орбитах и то лишь при определенных ограничениях ее потребления бортовой спутниковой аппаратурой.