Дорога к звездам. Кризис современной космонавтики
Я верю, друзья, караваны ракет
Помчат нас вперед от звезды до звезды.
На пыльных тропинках далеких планет
Останутся наши следы.
А вот астронавты NASA рискуют навсегда застрять на Земле. В связи с финансовыми затруднениями, тяжелое положение сложилась вокруг «флагманской программы» американского космического агентства. Ситуацию усложняет отсутствие у NASA и какой-либо внятной стратегии исследования Космоса: после прекращения полетов «Шаттлов», специалисты так и не пришли к единому решению по теме пилотируемых полетов в космос. Кто будет доставлять американских астронавтов на орбиту в ближайшем будущем? Перспективная программа «Орион», коммерческие проекты, такие, как грузовой космический корабль «Дрэгон» или пожилые «Союзы-ТМА» Роскосмоса? А может быть, стоит вообще отказаться от пилотируемых запусков – объективно, на сегодняшнем этапе технического развития, нет никакой необходимости для нахождения человека в космосе, со всеми задачами прекрасно справляются автоматы.
За 55 лет своего существования NASA умудрилось потратить на космические исследования 800 млрд. долларов, значительная часть которых ушла на так называемую «флагманскую программу» (flagship). Программа-флагман – повод для гордости для всего Человечества. В разные годы под её эгидой проводились миссии «Вояджер» (внешние области Солнечной системы), «Галилео» (работа на орбите Юпитера), «Кассини» (исследование системы Сатурна) – флагманские миссии сложны и исключительно дороги, потому такие запуски проводятся не чаще одного раза в десятилетие. В последние годы «флагманом» был тяжелый марсоход MSL (Mars Science Laboratory, он же – «Кьюриосити»). 6 августа 2012 года «реактивный кран» мягко опустил MSL на поверхность Красной планеты, а специалисты NASA задумались, чем же им заняться дальше?
Так, так… на следующий год нам выделяют 17 миллиардов… Можно пробурить ледяной панцирь Европы, чтобы узнать, есть ли под 100-километровым слоем льда на поверхности спутника Юпитера теплый океан с внеземными формами жизни. Или запустить еще один тяжелый марсоход? А, может быть, к концу этого десятилетия отправить миссию к далекому Урану?
"Вспышка Иридиума". Красивейшее астрономическое явление, вызванное отражением солнечного света от зеркальных панелей спутников связи. В ночном небе вспыхивает ярчайшая звезда и плавно гаснет спустя 10 секунд. Положение каждого из 66 аппаратов системы "Иридиум" известно с высокой точность, что позволяет прогнозировать и наблюдать "вспышки"на всей территории Земли
Прогноз на ближайшие дни: http://www.heavens-above.com/IridiumFlares.aspx?lat=0&lng=0&loc=Unspecified&alt=0&tz=UCT
Прогноз на ближайшие дни: http://www.heavens-above.com/IridiumFlares.aspx?lat=0&lng=0&loc=Unspecified&alt=0&tz=UCT
Исследовательский азарт ученых и специалистов NASA быстро остудил комитет по ассигнованиям Палаты представителей Конгресса. Руководству американского космического ведомства тактично напомнили, что они ««не способны обеспечить соблюдение графиков в пределах выделенного бюджета»». Больше всего вопросов вызвал проект орбитальной обсерватории им. Джеймса Уэбба – космический супер-телескоп с составным зеркалом диаметром 6,5 метров, удаленный от Земли на расстояние в пять раз дальше Луны (в открытом космосе ему не страшны искажения, возникающие от воздействия атмосферы и теплового излучения нашей планеты). В конце 90-х годов планировалось, что телескоп заработает уже в 2011 году, а его стоимость составит 1,6 млрд. долларов. Согласно современным оценкам, «Джеймс Уэбб» будет запущен не ранее 2018 года, а стоимость его жизненного цикла возросла до 8,7 млрд. долларов!
Средств нет, закрыть нельзя – именно таким афоризмом можно описать события, связанные с проектом «Уэбб». В ходе жарких дебатов конгрессмены все-таки согласились выделить требуемую сумму, но заставили руководство NASA отказаться от «флагманских» прогулок по «тропинкам далеких планет» – сперва следует достроить и запустить орбитальную обсерваторию. В итоге «Джеймс Уэбб», фактически не являясь межпланетной миссией, стал «флагманским проектом» NASA на ближайшие годы.
Телескоп "Джеймс Уэбб", преемник знаменитого "Хаббла"
Тем не менее, у NASA сохранились две более дешевые, но не менее интересные программы по исследованию Солнечной системы – «Дискавери» и «Новые рубежи». Каждые несколько лет NASA объявляет конкурс на новую межпланетную миссию, в котором участвуют ведущие университеты и научные центры США. Исходя из требований конкурса (обычно заранее оговаривается лимит стоимости и дата запуска), участники представляют свои проекты межпланетных миссий и объясняют специалистам NASA необходимость исследования выбранного небесного тела. Победитель получает право построить и запустить в космос собственный аппарат и удовлетворить свое любопытство.
Например, в декабре 2009 года разыгрывался запуск межпланетной миссии по программе «Новые рубежи», ориентировочно назначенный на 2015-2020 гг. В финале бились три интереснейших проекта: миссия MoonRise по доставке на Землю вещества из бассейна Южного полюса - Эйткена на обратной стороне Луны (предложение от Университета Вашингтона, Сент-Луис), миссия OSIRIS-Rex по доставке на Землю вещества с поверхности астероида (101955) 1999 RQ36 (Университет Аризоны, Тусон) и миссия SAGE по исследованию поверхности Венеры (Университет Колорадо, Боулдер). Победу присудили миссии OSIRIS-Rex, которая отправится к астероиду в 2016 году.
Кроме «Новых рубежей», есть еще более простая и «дешевая» программа «Дискавери» стоимостью не более 500 млн. долларов (для сравнения «флагманский» марсоход MSL обошелся американскому бюджету в 2,5 млрд. долл.).
Большинство исследовательских миссий NASA выполняется именно в рамках «Дискавери». Например, летом прошлого года разыгрывались запуски на 2016 год. Всего поступило 28 заявок, среди которых были предложения о десантировании спускаемого модуля на Титан (крупнейший спутник Сатурна) и запуск космического аппарата для исследования эволюции комет. Увы, победа досталась довольно «банальной» и, на первый взгляд, менее интересной миссии InSight – «всего лишь» очередной аппарат для исследования Марса. Американцы ежегодно отправляют аппараты в этом направлении, похоже, они имеют большие планы на Красную планету.
Межпланетная космическая станция "Юнона" для исследования Юпитера. Предстартовая подготовка.
Всего по состоянию на февраль 2013 года в открытом космосе и в окрестностях других планет Солнечной системы находятся плеяда из 10 активных миссий NASA:
- MESSENGER изучает окрестности Меркурия. Несмотря на кажущуюся близость этой планеты, станции потребовалось шесть лет бесконечных гравитационных маневров, чтобы набрать скорость 48 км/с и наконец, догнать маленький неуловимый Меркурий (для сравнения: орбитальная скорость Земли 29 км/с).
- поверхность Марса усердно ковыряют ковшами марсоходы «Оппортьюнити» и «Кьюриосити» (MSL). Первый буквально пару дней назад справил юбилей – 9 земных лет на поверхности Красной планеты. За это время «Оппортьюнити» прополз по усеянной кратерами пустыне 36 километров.
- связь с марсоходами помогают поддержать космические аппараты «Одиссей» (11 лет на орбите Марса) и «Марсианский орбитальный разведчик» (7 лет на передовой), а также исследовательская станция «Марс-Экспресс» Европейского космического агентства.
- в 2009 году в окрестностях Марса прошла автоматическая межпланетная станция «Рассвет», направляющаяся в сторону Пояса астероидов. В 2011 состоялось её рандеву с карликовой планетой Веста. Сейчас аппарат медленно догоняет свою следующую цель – карликовую планету Цереру, встреча с которой намечена на 2015 год.
- где-то в черном провале между Марсом и Юпитером шириной в миллиард километров мчится межпланетная станция «Юнона». Запланированная дата выхода на орбиту Юпитера – 2016 год.
- уже 15 лет бороздит просторы космоса межпланетная станция Кассини (с июля 2004 года вертится на орбите Сатурна, миссия продлена до 2017 года).
- 7 долгих лет мчится в ледяной пустоте межпланетный зонд «Новые горизонты». В 2011 году он оставил за кормой орбиту Урана и сейчас находится «всего» на расстоянии 10 астрономических единиц (≈150 млн. км, как среднее расстояние от Земли до Солнца) от своей цели – планеты Плутон, прибытие запланирован на 2015 год. 9 лет полета и всего 2 дня на близкое знакомство с далеким холодным миром. Какая несправедливость! «Новые горизонты» промчится мимо Плутона на скорости 15 км/с и навсегда покинет Солнечную систему. Дальше только звезды.
- звездолет «Вояджер-2». Тридцать пять лет полета, за спиной – путь в 15 миллиардов километров. Сейчас аппарат находится в 100 раз дальше от Солнца, чем Земля – радиосигналам «Вояджера», идущим со скоростью 300 000 км/с требуется 17 часов, чтобы достигнуть антенн дальней космической связи в штате Калифорния. 30 августа 2007 года аппарат внезапно почувствовал, что вокруг него стих «солнечный ветер» (поток заряженных частиц от Солнца), зато резко возросла интенсивность галактического излучения. «Вояджер-2» достиг границ Солнечной системы.
Через 40 000 лет звездолет пойдет на расстоянии 1,7 световых лет от звезды Росс248, а через 296 000 лет достигнет окрестностей Сириуса. Цифры в сотни тысяч лет не пугают «Вояджер-2», ведь время для него навсегда остановилось. Через миллион лет корпус звездолета будет искорежен космическими частицами, но он по прежнему продолжит свой одинокий путь по Галактике. Всего, по предположениям ученых, «Воялжер-2» просуществует в космосе порядка 1 миллиарда лет и, вероятно, останется к тому моменту единственным памятником Человеческой цивилизации.
О тех, кто были в космосе первыми
Несмотря на несопостовимый масштаб проблем, ситуация в Роскосмосе в точности повторяет системный кризис NASA. И дело даже не в потери надежности при запуске космических аппаратов, проблема лежит гораздо глубже – никто не знает, зачем нам вообще летать в Космос. Космические технологии для России как старый чемодан без ручки: и тащить тяжело, и выбросить жалко.
Объяснения в стиле «это нужно для укрепления престижа страны» не выдерживают критики: есть более насущные проблемы здесь, на Земле, решение которых гораздо важнее для поднятия престижа России, чем пресловутые полеты в космос.
Коммерческие запуски и космический туризм? Тоже мимо. Годовая потребность коммерческих запусков – не более двух десятков в год.
Стоимость ракеты-носителя и обслуживание стартовой площадки окупается с большим трудом.
Международная космическая станция? Я вас умоляю! Эти ребята за 10 лет смогли изобрести лишь новые памперсы. На сегодняшний день накоплен достаточный объем знаний по космической биомедицине, на низкой околоземной орбите проведены все возможные и невозможные опыты, мы узнали все, что хотели узнать. Больше человеку на околоземной орбите делать нечего. Нужно смело идти вперед, но для этого нет ни внятных целей, ни средств, ни необходимых технологий.
Мы (в смысле - человеческая цивилизация начала XXI в.) летаем в Космос на тех же реактивных двигателях, на которых летал Гагарин, никаких других перспективных космических двигателей до сих пор не создано. Модные сейчас ионные двигатели (на самом деле они применялись еще в 60-е годы в системах ориентации советских спутников) имеют ничтожную тягу (меньше 1 ньютона!) и, несмотря на некоторый выигрыш при полетах к далеким планетам, кардинально улучшить ситуацию не способны. До сих пор полезная нагрузка 1% от стартовой массы ракетно-космической системы считается великолепным результатом! – потому какие либо разговоры о промышленном освоении Космоса, как и о базах по добыче руды на Луне, не имеют смысла.
Военные спутники-шпионы, спутники систем глобального позиционирования, научно-практические аппараты для исследования Земли, изучения климата и геологии нашей планеты, коммерческие телекоммуникационные спутники-ретрансляторы… вот, пожалуй, и все, для чего нам нужна Космонавтика. И еще, конечно, исследование далеких миров. Зачем? Наверное, в этом и есть предназначение Человечества.
Небольшая фотогалерея:
Приборная панель космического корабля "Восток-1", 1961 г.
Панорама кратера Индевор. Снята марсоходом Оппортьюнити во время пятой зимовки на поверхности Красной планеты.
Предстартовая подготовка марсохода "Оппортьюнити"
Посадочный парашют марсохода "Кьюриосити"
Исследователи Марса
Информация