детали
Космические дистанции
Ближним космосом считают низкие (160–2000 км над Землей) и средние (вплоть до геостационарной, 35 786 км над экватором) околоземные орбиты. Все, что выше геостационарной орбиты, — это дальний космос. Иногда к дальнему космосу не относят Луну, поскольку она находится на земной орбите — в среднем 384 400 км от Земли. Но это, во-первых, на целый порядок выше геостационарной орбиты. Во-вторых, с точки зрения космонавтики полет на Луну технически гораздо больше похож на полет к другим планетам, чем вывод спутника на орбиту. Поэтому лунные миссии тоже считаются полетами в дальний космос.
Оба наших собеседника — доктора физико-математических наук. Космооптимизм представляет ведущий научный сотрудник отдела космической динамики и математической обработки информации ИКИ РАН Натан Эйсмонт. Космоскепсис выражает профессор физтех-школы аэрокосмических технологий МФТИ Александр Родин.
Во-первых, звезды
Начнем издалека — со звезд. В том, что касается полетов человека к звездам, даже космооптимисты полностью солидарны с космоскептиками.
«О полетах за пределы Солнечной системы вообще говорить всерьез не приходится, — считает Александр Родин. — Есть несколько попыток NASA отправить туда беспилотные аппараты. Но их ценность невысока. Все, что находится за пределами Солнечной системы, доступно для изучения только с расстояния. Побывать там мы не можем и не сможем никогда».
Физики и биологи называют пару десятков причин невозможности полета к звездам. Хотя хватило бы и любой одной. Как в хрестоматийном анекдоте: «Почему не стреляли? — Во-первых, не было патронов...» Перечислим коротко несколько таких «во-первых».
Во-первых, расстояния. Проксима Центавра, самая близкая к нам звезда, находится от Земли в десятках квадриллионов километров. Свет до нее от нас идет четыре с лишним года, а человек или беспилотный аппарат будет лететь десятки тысяч лет. Сократить это время теоретически возможно, но ненамного: мешают законы физики.
Во-первых, космические лучи. Это убийственные потоки высокоэнергетических заряженных частиц: протонов, альфа-частиц и других. На Земле и в ближнем космосе от них спасает магнитное поле нашей планеты. Но в межзвездном пространстве и человек, и электронная аппаратура подвергнутся такому облучению, как будто они оказались внутри чернобыльского реактора. Если же попытаться изолировать космический корабль от космической радиации при помощи защитной оболочки, то он получится чрезвычайно тяжелым. На разгон такого корабля не хватит всей энергии, какая есть на Земле.
Во-первых, невесомость. Это состояние настолько чуждо человеческому организму, что за несколько лет в космосе он гарантированно заболеет и прекратит жизнедеятельность. Попытка же создать на борту искусственную гравитацию приведет к тому же, что и попытка защититься от космических лучей: корабль станет неподъемным.
Во-первых, питание. Взять в пилотируемый межзвездный полет достаточно еды — это опять гигантский вес. А вырастить достаточно пищи на борту не получится из-за тех же радиации и невесомости.
Планеты малой и средней дальности
В принципе аналогичные «во-первых» относятся также и к полетам ко всем планетам Солнечной системы, за исключением наших ближайших соседей — Венеры, Марса и Юпитера. О Марсе скажем ниже: он благодаря Илону Маску заслуживает отдельной главки.
К Венере же формально лететь даже ближе, чем к Марсу. Однако сделать там хоть что-нибудь невероятно трудно даже самому стойкому роботу: давление у поверхности планеты — сотни атмосфер, как на дне океана. Температура — около 460 градусов Цельсия, а атмосфера состоит из углекислого газа и облаков серной кислоты.
Советская программа «Венера» стала самым результативным проектом исследований ближайшей планеты: советские аппараты первыми вошли в атмосферу Венеры, первыми достигли ее поверхности, а станция Venera 7 в 1970 году стала первым космическим аппаратом, совершившим мягкую посадку на другой планете и передавшим данные оттуда.
«Космический аппарат в условиях Венеры мог прожить лишь час-полтора, — вспоминает Натан Эйсмонт. — Но за это время он успевал пробурить поверхность планеты, взять пробы грунта и атмосферы, отправить данные на Землю, а главное — сделать сотни фотографий и передать их по телеметрическим системам через специально запущенный для этого спутник. Это было в те годы колоссальным успехом и казалось просто чудом».
Среди других дальних планет Солнечной системы, по мнению Натана Эйсмонта, наиболее интересны Нептун и Юпитер. Но они представляют интерес не сами по себе, а своими спутниками. Именно к ним сейчас движутся два космических аппарата — европейский и американский — в надежде найти на них жизнь под ледяной коркой поверхности спутников. «Жизнь, конечно, скорее всего, микробную, — уточняет космооптимист. — Но до сих пор пока нигде и такую не нашли».
Еще одна, по оценке Натана Эйсмонта, очень важная межпланетная миссия — полет американского аппарата к астероиду Психея, расположенному внутри пояса астероидов между орбитами Марса и Юпитера. Идею полетов к астероидам поддерживает даже Александр Родин, несмотря на свой космоскепсис: «На астероидах точно есть много чего интересного из полезных ископаемых, поскольку астероиды — это осколки внутренних областей протопланет. Редкие металлы, например. Их даже в принципе можно там добывать. Производство в космосе — это вполне реальная цель в обозримом будущем. Но такой космический ГОК должен быть полностью безлюдным. Человек там не нужен — он будет только мешать. Человеку нечего делать в космосе».
Возвращение на Луну
Куда более значимым успехом было бы найти редкоземельные металлы на гораздо более близком объекте дальнего космоса — на естественном спутнике Земли.
«По некоторым косвенным признакам редкоземельные металлы на Луне будут найдены, — утверждает Натан Эйсмонт. — И некоторые предприниматели уже инвестируют в это».
Причина подобного интереса, по мнению космооптимиста, в том, что сейчас по разным причинам Китай стал почти монополистом по производству и особенно переработке редкоземов. Эти металлы настолько необходимы в электронной промышленности, что их скоро будут покупать по любой цене, которую Китай запросит. Он и сейчас ее завышает, но пока что добывать и перерабатывать редкие металлы на Земле все же выгоднее, чем на Луне. Однако будет ли так всегда — кто знает.
Но главное, что людям хочется найти на Луне, — это воду. Прежде всего залежи льда у полюсов. Это сейчас цель номер один почти всех лунных программ.
«На лунных полюсах в кратерах вода, точнее, лед наверняка есть, — убежден Натан Эйсмонт. — Ведь туда не попадает солнечный свет, и потому вода там не испаряется, как в остальных местах Луны. И когда ее там найдут — мир станет другим. Если мы сумеем доставить туда атомный реактор — а мы, несомненно, сумеем, то у нас на Луне будет и вода, и энергия. Воду перегоняем в водород и кислород — получается топливо для космических ракет. И тогда естественный спутник Земли сможет стать промежуточной станцией для дозаправки на пути к Марсу».
К лунным миссиям сейчас готовятся десятки стран мира. Они собираются осваивать Луну в кооперации друг с другом и самостоятельно. Две из этих стран — США и Китай — объявили о подготовке в ближайшие годы пилотируемых полетов на естественный спутник Земли
Таким образом, спустя более полувека после первой высадки человечество возвращается на Луну — дальний космос на минималках — и готово потратить на это возвращение сотни миллиардов долларов.
Марсианский хроник
Главный земной символ дальнего космоса — это, конечно, Илон Маск с его программой колонизации Марса в государственно- частном партнерстве с NASA.
Напомним, на сегодняшний день марсианский план Илона Маска таков. Доработать многоразовую сверхтяжелую ракету-носитель Starship компании SpaceX до такого состояния, когда она сможет совершать регулярные рейсы с дозаправкой на земной орбите от спутников-танкеров. Затем с ее помощью отправить на Марс пять беспилотных аппаратов с грузами. После их удачных полетов снарядить первую пилотируемую экспедицию на Марс. Но главная цель Маска, объявленная на сайте SpaceX, — построить на Марсе полностью автономный город (self-sufficient city on Mars). Маск собирается доставить на Марс более миллиона человек и миллионы тонн грузов. Все это нужно для того, чтобы «сделать человечество многопланетным видом» (make life multiplanetary). В результате снизятся риски исчезновения человеческой цивилизации из-за глобальных катастроф и откроется путь к дальнейшему расселению людей по другим планетам.
«Долгое время считалось, что космическое излучение является непреодолимым препятствием для полета на Марс, — рассказывает Натан Эйсмонт. — Теперь так не считают. Если марсианская миссия продлится до трех лет, то для человека это будет опасно, но не фатально». Технологический же нынешний уровень, по мнению Натана Эйсмонта, в принципе позволяет реализовать план Маска — по крайней мере в части пилотируемого полета на соседнюю планету. Понадобится только много денег и удачи, а с этим у Илона все в порядке.
Но у плана Маска хватает и критиков из числа космоскептиков. Александр Родин: «Самое хорошее место для проживания человека на Марсе гораздо хуже, чем самое плохое — на Земле. За пределами Земли человек существовать не может и не должен. На нашей планете остается огромное количество неосвоенных мест: глубины океана, джунгли, Антарктида, тропические леса. Там хватит места для гораздо большего количества людей, чем есть на Земле сейчас. Поэтому я уверен, что даже ядерную войну человеческая цивилизация переживет: есть куда переселиться и на Земле. А когда Маск говорит, что Starship предназначен для колонизации Марса, он откровенно врет. Потому что Starship — это сугубо земная суборбитальная военно-транспортная система, ничего более. Байками про Марс он просто делает ей рекламу».
Тем не менее космос остается главной человеческой мечтой. Юрий Гагарин пробыл в самом ближайшем космосе меньше двух минут, но сколько невероятного счастья он принес всему человечеству! Второй раз такое счастье может привалить землянам, если человек совершит следующий прорыв сходного масштаба — побывает на других планетах.
