ПИЛОТИРУЕМАЯ КОСМОНАВТИКА:
ИСТОРИЯ, СЕГОДНЯШНИЙ ДЕНЬ,
ПЕРСПЕКТИВЫ
Александр Максимов
к.ф.-м.н., старший научный сотрудник ИТПМ СО РАН
 |
|
С каждым годом все дальше и дальше уходит в глубь истории тот
светлый апрельский день, когда в неимоверной спешке, невзирая на
многочисленные трудности и опасности, человек впервые прорвался в
просторы неизведанного космоса. Первый гражданин Вселенной, как
дружно прозвали Юрия Алексеевича Гагарина в свое время
журналисты, проложил для нас зовущую вдаль тропинку в космическую
высь. За 41 год, которые прошли с радостного и многообещающего
весеннего дня 1961 года, в космосе побывали более 400 человек, а
длительность непрерывного полета увеличилась со 108 гагаринских
минут до рекордных 438 дней, принадлежащих В.Полякову (станция
"Мир", 1994-1995 гг.). Давно уже люди побывали на Луне,
научились длительное время жить и плодотворно трудиться в
условиях коварной невесомости, но многое из того, о чем страстно
мечтали пионеры космонавтики, в том числе талантливые советские
конструкторы С.Королев и В.Глушко, так и не стало реальностью. К
числу нереализованных идей можно отнести как проекты лунных
поселений, так и пилотируемых полетов на Марс, где давно уже
должны были, согласно словам любимой песни первых космонавтов,
"яблони цвести".
Если на начальном этапе космической эры достижения человечества
были просто фантастическими, то спустя пару десятилетий темпы
бешеной всеохватывающей гонки заметно снизились, страсти
постепенно утихомирились, и космонавтика перешла к планомерному и
более обдуманному движению вперед. Если полет Ю.Гагарина
состоялся всего через 3,5 года после запуска первого
искусственного спутника Земли ПС-1, созданного в конструкторском
бюро ОКБ-1 С.Королева, а люди высадились на поверхность Луны уже
21 июля 1969 года, т.е. спустя каких-то 8 лет после одновиткового
полета первопроходца космоса, то считавшаяся важнейшей целью
пилотируемая экспедиция на Марс постепенно стала отодвигаться все
дальше и дальше в неопределенное будущее. Поначалу всерьез
рассматривались планы полетов первых землян к красной планете до
2000 года, затем — к 2015 году, а теперь разговоры о конкретных
сроках такого полета возникают все реже и реже. Основная причина
тому — немыслимая стоимость марсианской экспедиции,
составляющая, по некоторым оценкам, от 500-600 миллиардов до
одного триллиона долларов.
В первые годы прорыва в космос кажущиеся немыслимыми
современникам темпы работ в области ракетно-космической техники
были обусловлены острым военным и политическим соперничеством
между Советским Союзом и Соединенными Штатами Америки. Ради
приоритетных космических достижений эти два государства не жалели
ни сил, ни огромных средств. Например, только высадка 12
астронавтов США на лунную поверхность по программе "Аполлон"
обошлась американцам в ценах 60-х годов более чем в 20 миллиардов
долларов.
Уже за первое десятилетие были созданы большинство космических
комплексов и практически все ракеты-носители для пилотируемых
полетов. Только американская система многоразового использования
Space Shuttle появилась несколько позже. Многие
ракетно-космические системы того периода стали настоящими
"рабочими лошадками" космонавтики и в модернизированных вариантах
используются до сих пор. Из указанных РН не получили своего
дальнейшего развития только Saturn-1B и Saturn-5, которые были
специально разработаны для выполнения программы пилотируемых
полетов на Луну. Затем мировой ракетный парк пополнился новой
китайской ракетой CZ-2F ("Великий поход 2Ф"), созданной для
запуска пилотируемых космических кораблей. Эта РН по своим
параметрам является промежуточной между "Союзом" и "Сатурном-1Б".
Она уже вывела в космос три беспилотных, названных китайцами
"Шеньчжоу" ("Волшебный корабль").
Практически сразу же после блестящей высадки первых астронавтов
на Луну, пилотируемая космонавтика начала сталкиваться с
определенными идейными затруднениями. Советская космонавтика
вышла из неминуемого тупика только благодаря своевременной
разработке орбитальных космических станций типа "Салют", а затем
и знаменитого "Мира", которые послужили испытательным полигоном
для отработки методик длительного пребывания людей в невесомости
и поддержания сложных комплексов в постоянном работоспособном
состоянии. На многомодульной научной станции "Мир", проработавшей
в космосе более 15 лет, в общей сложности побывали 104 человека
из 12 стран, включая 44-х астронавтов США. При благоприятных
обстоятельствах "Мир" мог бы продержаться на околоземной орбите
еще не один год, но общий кризис и отсутствие денег в казне
вынудили российское правительство принять горькое решение о
преднамеренном его спуске и затоплении в Тихом океане.
После досрочного завершения лунной программы "Аполлон", когда на
горизонте начали вырисовываться огни будущих "звездных войн",
американцы спешно взялись за разработку ракетно-космической
системы многоразового использования Space Shuttle. По
первоначальным планам, только за 1980-1991 годы с ее помощью
планировалось осуществить 725 полетов. Новые пилотируемые
корабли, похожие на пассажирский самолет средних размеров и
рассчитанные на вывод в космос до 29,5 тонн полезного груза,
должны были стартовать как с секретными спутниками министерства
обороны США, так и с научным оборудованием Национального
управления по аэронавтике и космонавтике (NASA). Американский
челнок Shuttle впервые отправился в космос ровно через 20 лет
после полета Ю.Гагарина. Амбициозные планы использования
"челноков" резко изменились после катастрофы транспортного
космического корабля (ТКК) "Челленджер", случившейся 28 января
1986 года, когда в безоблачном небе Флориды спустя 73 секунды
после старта неожиданно вспыхнул огромный огненный клубок, унесший
жизни семи астронавтов и
уничтоживший дорогостоящую воздушно-космическую систему.
После этой трагедии в целях повышения безопасности будущих
полетов пришлось отказаться от использования в составе Space
Shuttle криогенного ракетного буксира "Кентавр" (Centaur),
необходимого для запусков тяжелых межпланетных автоматических
станций. Позже министерство обороны США полностью отреклось от
услуг "челноков" для запуска своих спутников. В итоге, уже после
возобновления полетов, резко сократилось общее количество
ежегодных запусков Space Shuttle. Роль "челноков" снизилась еще
больше с развалом Советского Союза, после чего потеряли свою
актуальность многие разработки по тематике "звездных войн" СОИ
(Стратегической оборонной инициативы) и исчезла необходимость в
доставке больших масс грузов на околоземные орбиты.
В последние несколько лет ТКК Space Shuttle использовались, в
основном, для сборки и обслуживания международной космической
станции "Альфа" и совершали не более 6-7 полетов в год. За время
своей 20-летней эксплуатации имевшиеся пять ТКК (один из которых
был потерян в январе 1986 года) успели совершить всего 109
полетов. Их положение усложнилось еще больше в прошлом году,
когда Счетная палата конгресса США выявила большие перерасходы
при сооружении МКС "Альфа", достигающие 5 миллиардов долларов.
Даже без этой суммы общие расходы на сооружение и эксплуатацию
МКС в течение 10-15 лет составили бы около 100 миллиардов
долларов. Такие затраты тягостны даже для США, несмотря на
подключение к программе МКС многих зарубежных партнеров, включая
Россию.
В целях экономии средств американцы тут же решили отказаться от
создания своих жилого и двигательного модулей, а также
спасательного КК Х-38 при одновременном сокращении числа
ежегодных полетов ТКК Space Shuttle к МКС до четырех. Как заявил
нынешний руководитель NASA Син О'Кифи, такое положение
сохранится, по крайней мере, в течение ближайших двух лет, пока
окончательно не прояснится вопрос о дальнейшим сооружении МКС.
Принятые изменения не позволяют увеличить численность постоянного
экипажа МКС с нынешних трех до семи человек и резко сокращают
объемы намеченных научных экспериментов на борту станции. Также
станут невозможными полеты европейских и японских астронавтов в
составе постоянных экипажей МКС. К тому же, длительность
пребывания экипажей МКС в космосе увеличится с оптимальных с
медицинской точки зрения 4-4,5 месяцев до полугода и более. С
этим уже столкнулись находящиеся с 5 декабря 2001 года на орбите
Юрий Онуфриенко, Даниэль Барш и Карл Уэлз, составляющие четвертый
экипаж МКС. Кроме всего прочего, как заметил перед своей
отставкой предыдущий администратор NASA Даниэль Голдин,
сокращение числа запусков Space Shuttle ниже определенного уровня
со временем неминуемо приведет к снижению уровня безопасности
полетов самих ТКК.
Как видно, создаваемая с таким трудом МКС "Альфа", первый блок
которой был выведен на орбиту с помощью нашей РН "Протон" 20
ноября 1998 года, никак не может избавиться от многочисленных
проблем. В июле прошлого года завершилась первая фаза ее сборки,
она является обитаемой и по своим размерам превзошла станцию
"Мир". Сейчас общая масса МКС достигла почти 150 тонн, ее длина
составляет более 50 метров, а размах солнечных батарей — 73,2
метра. В безлунные вечерние и утренние часы станция "Альфа"
представляет собой самый яркий объект на южной стороне неба. В
ходе полета ТКК STS-110 "Атлантис", старт которого задержался на
несколько дней из-за утечек топлива, на МКС будет смонтирована
центральная секция ферменной конструкции длиной 13,5 метров,
шириной 4,4 метра и массой 12118 кг. Со временем эта ферма
удлинится до 110 метров и станет пристанищем для солнечных
батарей, радиаторов охлаждения и дополнительных модулей, включая
японский научный модуль "Кибо" ("Надежда") и европейский
"Колумб". Она же послужит в качестве первой космической железной
дороги для перемещения крана-манипулятора Canadarm-2 c тяжелыми
грузами.
Вероятно, трудности с сооружением МКС объясняются не только
проблемой перерасхода денег, но и тем, что в настоящее время
практически никто не испытывает особой нужды в таком сложном и
дорогостоящем космическом сооружении. Решение о создании
грандиозной космической станции "Freedom" ("Свобода") было
принято президентом США Рональдом Рейганом в январе 1984 года,
когда все еще продолжалось острое соперничество между СССР и США.
Данная станция предназначалась как для отработки технологий СОИ,
так и для подготовки пилотируемых полетов к Марсу. Со временем
обе эти цели потеряли свою актуальность, а расчетная стоимость
создания самой станции устремлялась все выше и выше. Большинство
медико-биологических задач, которые призвана была решать
орбитальная станция Freedom, с гораздо меньшими затратами
благополучно были разрешены с помощью станции "Мир". Даже сами
американцы в ходе девяти полетов на "Мир" в 1995-1998 годах с
минимальными для себя затратами успешно приобрели наш
дорогостоящий опыт длительных работ в невесомости.
Судьба будущей станции в течение длительного времени висела на
волоске. В июне 1993 года палата представителей конгресса США
проголосовала за продолжение работ по сооружению космической
станции с соотношением голосов всего 216 против 215. Ради
спасения станции американцы вынуждены были согласиться на широкую
международную кооперацию и срочно подключили к сооружению МКС,
получившей новое название "Альфа", Россию. Только после этого
начались реальные работы по созданию "Альфы", основу которой
составили блоки, первоначально предназначавшиеся для будущей
советской станции "Мир-2".
После нескольких модернизаций, которые уже осуществлены и будут
проведены в будущем, ТКК Space Shuttle будут эксплуатироваться до
2020 года. Кроме полетов к МКС, "челноки" раз в 2-3 года будут
стартовать для обслуживания космического телескопа HST и
проведения автономных научных исследований на околоземной орбите.
Однако эти редкие полеты не смогут оказать существенного влияния
на общее положение дел в пилотируемой космонавтике. В связи с
этим, одним из способов экономии финансовых средств считается
постепенная передача существующего флота ТКК Space Shuttle
стоимостью в 8 миллиардов долларов в руки частных фирм. При этом
полагается, что NASA сосредоточит свои основные усилия на
разработках кораблей следующего поколения. Беда только в том, что
эксплуатация системы Space Shuttle обходится слишком дорого и
вряд ли кто так легко соблазнится взвалить на себя груз
ответственности за всю программу пилотируемых полетов США. К тому
же, многие специалисты опасаются, что ради экономии средств
частные фирмы могут резко снизить безопасность полетов ТКК.
СССР начал разработку своей воздушно-космической системы
"Энергия-Буран", почти аналогичной Space Shuttle, с некоторым
отставанием от США. После 10 с лишним лет интенсивных работ под
общим руководством В.Глушко была создана новая ракета-носитель
тяжелого класса "Энергия" — 15 мая 1987 года она совершила свой
первый испытательный полет. Спустя еще полтора года, 15 ноября
1988 года, в первый и в последний раз отправился на орбиту
воздушно-космический самолет "Буран". Хотя оба эти полета
завершились вполне успешно, острая нехватка финансовых средств, а
затем и развал Советского Союза не позволили довести
"Энергию-Буран" хотя бы до этапа пилотируемых полетов. Так и не
совершив ни одного полета с космонавтами на борту, "Бураны"
оказались прикованными к земле, а позже превратились в
"аттракционы" и постепенно пришли в полную негодность.
Многомиллиардные средства в очередной раз оказались истраченными
зря — фактически предназначенная для "звездных войн" новая
ракетно-космическая система так и не смогла отыскать для себя
полезную работу на мирной стезе. В 1993 году программа
"Энергия-Буран" была закрыта окончательно, хотя в ангарах
Байконура все еще находились несколько ракет и подготовленный к
полету "Буран-2".
После исчезновения СССР с карты мира для всей отечественной
космонавтики наступили тяжелейшие времена. Созданный с таким
трудом дорогостоящий космический комплекс страны распался на
отдельные суверенные кусочки. Даже первая космическая гавань
планеты — космодром Байконур — оказалась вне территории России.
Общее количество ежегодных запусков постепенно сократилось от 100
до 25. Относительно благополучным для России оказался 2000-й год,
когда "Протоны" вывели в космос 8 коммерческих спутников связи
для зарубежных заказчиков, что позволило заработать значительную
сумму в твердой валюте. Всего за тот год состоялось 37 запусков,
35 из них были успешными.
Несомненно, что заметное влияние на развитие мировой космонавтики
в XXI веке окажут амбициозные планы китайцев, которые совсем
близки к запуску первых своих космонавтов. Третий испытательный
полет беспилотного китайского КК, стартовавшего 25 марта, успешно
завершился 1 апреля мягкой посадкой спускаемого аппарата на
территории Внутренней Монголии.
В настоящее время пилотируемая космонавтика России почти
полностью ориентирована на обслуживание МКС "Альфа". На текущий
год запланированы 4 запуска транспортных "Прогрессов" (первый из
них отправился в космос 21 марта) и 2 запуска кораблей-спасателей
"Союз", предназначенных для экстренной эвакуации постоянных
экипажей МКС в случаях возникновения аварийной ситуации. Из-за
бедственного положения космической отрасли наши конструкторы и
производственники вынуждены выкручиваться, кто как может. Одним
из способов временного выживания стали запуски
туристов-миллионеров, первым из которых оказался американец
Деннис Тито. В конце апреля на борту КК "Союз" свободное третье
кресло займет следующий космический турист — южноафриканский
миллионер Марк Шаттлворс, а в ноябре — либо бывшая заместитель
руководителя NASA Лори Гарвер, либо солист американской
поп-группы Лэнс Басс. Считается, что каждый такой турист ради
недельного пребывания в космосе выкладывает в общей сложности
около 20 миллионов долларов.
Как говорят, не бывает худа без добра. Некоторую пользу
российской космонавтике может оказать отказ NASA от разработки
своего семиместного корабля-спасателя Х-38. По первоначальным
соглашениям "Союзы" могут использоваться в составе МКС только до
2005 года, пока численность основных экипажей "Альфы" не превысит
трех человек. Если будет принято решение об увеличении их
численности, выходом из создавшегося положения может стать
одновременное использование сразу двух спасателей "Союз",
постоянно дежурящих на орбите. При этом количество запусков
пилотируемых "Союзов" сразу же удваивается и достигнет четырех в
год. К сожалению, даже в этом случае без достаточного
финансирования отечественная космонавтика не сможет не только
развиваться, но и существовать длительное время. Выход
из кризиса возможен только на пути срочного принятия реального
перспективного плана развития отечественной космонавтики и
строгого выполнения всех его положений.
стр.
|
