Работа, посвящена юбилею Юрия Гагарина - размышление о месте России в истории развития космонавтики, необходимости патриотического воспитания и самоуважения. Интересный взгляд молодого человека на своих сверстников.
Вложение | Размер |
---|---|
нужны ли нам Гагарины | 71.79 КБ |
Государственное образовательное учреждение среднего специального образования «Георгиевский колледж»
Выполнил студент 1 курса Иващенко Александр
Преподаватель Мельничук Елена Ивановна
Нужны ли нам Гагарины?
В связи с данной темой, у меня лично возникают два вопроса: Нужны ли нам герои вообще? И Нужен ли нам космос в частности.
И вот почему:
Известно, что авторитеты, если таковые имеются, играют важнейшую роль в формировании личности. Одним из наиболее ярких тому примеров являются фанаты, порой в буквальном смысле сходящие с ума по своим кумирам. Многие люди берут с кого-то пример, и молодёжь, в силу небольшого жизненного опыта, зачастую ориентируется на наиболее популярных в обществе людей. На тех, кто всегда и везде "на слуху".
К сожалению, сегодня это в основном люди шоу-бизнеса. Не буду называть конкретных имён - каждый из нас, очевидно, знает достаточно примеров безнравственных и социально-безответственных фильмов, песен и телепередач. Многие, не задумываясь о правильности того или иного действия, безоговорочно принимают его: "Возможно, в этом фильме что-то неправильно, но фильм популярен, снят на высоком уровне и везде рекламируется. И людям нравится. Наверное, это нормально, и я тоже могу так поступать".
И это в то время, когда в России есть немало действительно настоящих героев, о которых практически никто не знает. В пример можно привести сотрудников МЧС, пожарных и военных, которые рискуют самым дорогим - своей жизнью, во благо общества и своей страны.
Насколько я знаю, в Советском Союзе героев знала вся страна в лицо и поимённо, знала их подвиги. Я думаю, что это положительный опыт, который можно взять на вооружение. Если государство не позаботится об авторитетах общества, то этим воспользуются (и уже пользуются) и навяжут своих коммерчески выгодных кумиров. Мне кажется, что действительно созидательные героические подвиги и поступки, отмеченные государственными наградами, стоит продвигать в общество посредством телевидения и интернета, рекламы в местах скопления людей и СМИ.
Первый пилотируемый полет был несомненным прыжком русского человека из XX века в век XXI. Прыжком по исторической значимости превзошедшим достижения имперского XIX века, столь щедрым на явление миру «великого русского гения» в литературе и искусстве. Для «машинного» нынешнего времени первенство русских полувековой давности остается примером известной жертвы ради прогресса. Возможно, что и полет Гагарина мог бы не состояться, не стань Советская Россия мощной державой способной мобилизовать огромное количество ресурсов – людских, научных, финансовых, производственных, по существу, превратив СССР в конце 50-ых и начале 60-ых в «стартовую площадку». Конечно, изнурение, с каким был достигнут этот нечеловеческий результат, безусловно сильно сказалось на научно-технических и экономических возможностях России.
Нужен ли нам Космос? - вопрос, конечно, интересный... Достижения в области освоения космоса всегда были гордостью советских людей. Первый искусственный спутник Земли, полет Юрия Гагарина, первая-женщина-космонавт, первый выход в открытый космос, орбитальные станции - космос всегда был тем, чем можно гордиться. Социологические опросы по данным института демографии, миграции и регионального развития от 12 мая 2012 года показывают, что на данный момент 81 процент населения РФ не может назвать имени ни одного из действующих космонавтов.
Конечно, всем известные прикладные аспекты Космоса прочно вошли в нашу жизнь: спутниковое телевидение, спутниковая телефония, система глобального позиционирования (GPS/GLONASS /Galileo), метеорология всякая...
Вот что говорит лётчик-космонавт СССР кандидат технических наук Е.В.Хрунов:
-Сейчас мы с полной уверенностью можем сказать, что космос в жизни Земли играет не менее важную роль, чем водная и воздушная стихии, поэтому изучение и освоение космоса очень важно для прогресса человечества, для его настоящего и будущего.Самыми разнообразными специальностями овладели сейчас искусственные спутники Земли: есть среди них астрономы и пожарные, геологи, спасатели и другие. Но это, все беспилотники, а наибольшие затраты приходятся на пилотируемые полеты. Тем более - когда ведущие космические державы (Россия, США, Китай) заявляют об амбициозных и ЧРЕЗВЫЧАЙНО дорогостоящих проектах лунных поселений и полетов на Марс. Хотя по моему мнению, это дело достаточно далекого будущего, т.к. нет таких средств передвижения и нет таких технологий. Знаете, есть проект двигателя на Солнечном ветре, то есть на тех частицах и потоках энергии, что извергает Солнце, очень классный проект, только чтобы ему разогнаться – нужно по–моему лет 20. Протонный двигатель – нет технологий. Водородный двигатель – нет технологий. Практически все проекты упираются в отсутствие технологий, нет даже особо хороших намёков на их появление. А они и не появятся, если не вкладывать деньги в науку.
Но это означает, что появятся более эффективные технологии, чем те, которые употребляются в двигателях внутреннего сгорания. А вы сами знаете, кто зарабатывает на топливе для двигателей и сколько они зарабатывают. Думаете, они дадут ход этим разработкам? Да у них такое лобби, что они скорее продавят возвращение на лошадиную тягу. Кроме того, особых интересов в освоение той же Луны на сегодняшний день – нет. Эти проекты просто не окупятся. А в капитализме любят считать деньги. Здесь нужен размах СССР, который мог позволить себе гигантские траты, и такой размах деятельности, но его больше нет.
Конечно, есть расчёт на то что, какой-то неизвестный гений придумает краеугольный камень всей космической фантастики – гипердвигатель. Но пока, по-моему, на это надежды мало. Что нам остаётся ждать, я не думаю, что день, когда кончатся ресурсы, станет для нашей планеты символом заката, нет, я более чем уверен, что мы тут же получим гигантский рывок технологий. А это реально деньги огромные, существуют проекты/направления/области настолько сложные по своей сути, что реализовать их может только государство, причем, только то государство, которое претендует на статус сверхдержавы. Разумеется, определенные аспекты доступны и частному капиталу, но только те, где реальная прибыль светит в обозримом будущем, в фундаментальные проекты капитал вкладываться не будет.
В связи с чем, на всех уровнях пытаются разобраться, как нам относиться к космическим исследованиям в 21 веке, в современной России, в стремительно меняющемся мире. Нужно ли нам в стране, где на конец прошлого года более 20 млн. человек, или 14,3% населения, это официально, признаны малоимущими, сегодня гордиться космосом или нет, должны ли мы вкладывать в эту отрасль колоссальные государственные деньги.
Живут же Эмираты своей нефтью, не разбазаривая деньги на телескопы и синхрофазотроны. Бывшие кочевники выучили английский, пересели в автомобили, возвели небоскребы. Если где-то в другом месте делают науку, почему бы всем остальным не воспользоваться ее плодами? Но если все так просто, то почему гордые арабы потеряли уверенность в завтрашнем дне, почему они с кидаются на все новейшие символы цивилизации, причем делают это не самые бедные из них, а именно те, кто отведал этой западной цивилизации? Быть может, они острее других поняли, что знание — это сила? Ведь нефть, золото и бокситы рано или поздно кончатся.
Трудно не согласиться со словами Владимира Поповкина, экс-главы Федерального космического агентства России: «Человечество всегда будет задаваться вопросом, как произошла жизнь на Земле, что нас ждет в будущем, наших потомков, как будет развиваться Земля? Где конец этой жизни на Земле? Или она будет бесконечно? Для этого надо осваивать другие планеты, смотреть, как там зарождалась жизнь, искать что-то общее с Землей. В конце концов, и на Земле жизнь не вечна, и когда-то человечество будет вынуждено задуматься о том, а куда покидать нашу Землю или как ее сохранить? Для этого надо смотреть, какие катаклизмы в космическом пространстве были в истории развития Вселенной. Это надо знать.»
Очевидно, что изучение планет нашей солнечной системы и Получение с помощью разведчиков космоса разнообразной информации о районах дальних и ближних, Венере, Марсе, других уголках Солнечной системы имеет огромное научное и познавательное значение.
Автоматические межпланетные станции (АМС) - беспилотные космические летательные аппараты, предназначенные для полета к другим небесным телам с целью изучения Солнечной системы - межпланетного пространства, Луны, планет, Солнца, комет и др. АМС - разведчики Вселенной. Автоматы всегда предшествуют проникновению человека в космос. Более того, автоматические межпланетные станции могут быть направлены к таким планетам, в такие области солнечной системы, где физические условия слишком сложны, чтобы туда мог проникнуть человек. АМС запускаются многоступенчатыми ракетами - носителями, которые, как правило, сначала выводят их на промежуточные околоземные орбиты, а затем сообщают им вторую космическую скорость и выводят их на межпланетные орбиты.
Исследования с помощью АМС осуществляются по различным схемам:
• пролетный (облетный) вариант - при пролете АМС на близком расстоянии от небесного тела, причем измерения проводятся на участке максимального сближения (например, американские АМС "Маринер" и "Пионер", исследовавшие Венеру);
• вариант спутника планеты;
• вариант посадки на небесное тело.
В последнее время исследования чаще всего ведутся по смешанным вариантам: АМС совершает облет небесного тела или выводится на орбиту его искусственного спутника, от нее отделяется отсек или спускаемый аппарат, который совершает посадку на планету. По такой смешанной схеме велись исследования Венеры советскими АМС "Венера".
Как правило, в состав служебных систем АМС входят системы астроориентации по звездам, электропитание обеспечивают солнечные батареи или радиоизотопные источники электроэнергии. Поскольку АМС приходится передавать полезную информацию на Земля с огромных расстояний, они имеют крупные параболические антенны, диаметр которых достигает 2 - 3 м. Они оборудованы также двигательными установками для коррекций траекторий на межпланетных участках полета, перехода на орбиту вокруг планеты и маневрирования в околопланетном пространстве. Массы АМС самые различные: от десятков до тысяч килограммов, Например, АМС "Венера - 10" имела массу 5033 кг.
АМС оснащаются разнообразной научной аппаратурой для исследования самой планеты и ее атмосферы. Состав научной аппаратуры определяется задачами. Если полет к какой- либо планете - первый, то измерения стремятся провести по возможно более широкой программе, основываясь на сведениях о планете из астрономических наблюдений. При последующих полетах ставятся более узкие, более конкретные задачи. На АМС устанавливаются телевизионные камеры для съемок планеты, магнитометры для регистрации магнитных полей, приборы для измерения заряженных частиц, датчики для регистрации микрометеоритов. Для исследования атмосферы планеты добавляются приборы для определения химического состава атмосферы, ее плотности, давления и температуры. Если планируются работы на поверхности планеты, АМС оборудуется аппаратурой для изучения химического состава и физико - механических свойств поверхности, а иногда специальными приборами для обнаружения признаков обитания биологических объектов.
Венера - вторая по расстоянию от Солнца и ближайшая к Земле планета Солнечной системы. Среднее расстояние от Солнца - 108 млн. км. Венера видна на небе либо после Захода Солнца (вечерняя звезда), либо незадолго до его восхода (утренняя звезда). Венера - самое яркое светило на небе после Солнца и Луны, и при благоприятных условиях можно даже наблюдать тень от предметов, создаваемую светом Венеры. Эта планета известна людям с глубокой древности. Уже в 1610 году Галилей произвел первые телескопические наблюдения небесных светил и наблюдал смену фаз у Венеры, т.е. изменение ее видимой формы от диска до узкого серпа.
Существование атмосферы Венеры было обнаружено в 1761 году М.В. Ломоносовым при наблюдениях прохождения ее по диску Солнца.
Вращение любой планеты и ориентирование оси вращения в пространстве обычно изучались по наблюдениям различных деталей, видимых на ее поверхности. Однако поверхность Венеры постоянно скрыта плотной атмосферой и облачным слоем, окутывающим планету, состоящим из капель серной кислоты и вращающимся гораздо быстрее, чем сама планета. Поэтому параметры вращения Венеры были определены только после возникновения в 30-х годах прошлого столетия и развития радиолокационных наблюдений. Интересно, что Венера вращается в обратную сторону по сравнению с Землей и другими планетами c наклоном оси вращения к плоскости орбиты почти 900. Из-за такого необычного сочетания направлений и периодов вращения и обращения вокруг Солнца смена дня и ночи на Венере происходит за 117 суток, поэтому день и ночь продолжаются по 58,5 суток.
В ХХ в. с помощью спектральных исследований в атмосфере Венеры найден углекислый газ, который оказался основным газом ее атмосферы (96,5 %), в состав которой входит также около 3 % азота и небольшие количества инертных газов, кислорода, окиси углерода, хлороводорода и фтороводорода. Кроме того, в ее атмосфере содержится около 0,1 % водяного пара. Углекислый пар и водяной пар создают в атмосфере Венеры парниковый эффект (причиной которого является сильное поглощение этими газами теплового излучения), приводящий к сильному разогреванию поверхности планеты. Температура ее поверхности около 5000С. Первым исследовательским аппаратом, направленным землянами к другой планете, стала советская автоматическая станция "Венера-1", стартовавшая 12 февраля 1961 года. Через три месяца она прошла на расстоянии около 100 тысяч километров от Венеры и вышла на орбиту спутника Солнца. Радиосвязь с этой станцией продолжалась до тех пор, пока расстояние до Земли не превысило 3 млн. км. и затем прекратилась из-за выхода из строя бортовой аппаратуры. Основными задачами станции "Венера-1" являлись проверка методов вывода космических объектов на межпланетную трассу, проверка сверхдальней радиосвязи и управления станцией, проведение физических исследований в космосе.
В декабре 1962 года американский зонд "Маринер-2" пролетел на расстоянии 35 тысяч километров от Венеры, имея на борту радиометр сантиметрового диапазона, магнитометр и ряд приборов для исследования заряженных частиц в космической пыли. Результаты магнитных измерений показали, что собственное магнитное поле планеты невелико (магнитный момент Венеры не превышает 5 - 10 % магнитного поля Земли). С точностью на 1,5 порядка большей, чем ранее с поверхности Земли, удалось определить отношение масс Солнца и Венеры. По данным радиометра был сделан вывод, что радиоизлучение формируется в нижней атмосфере Венеры, а не в ионосфере, как это допускалось ранее.
В 1965 году к "прекраснейшей из звезд небесных", так назвал Венеру Гомер, ушла "Венера-2", которая провела так называемые полетные исследования. АМС пролетела на расстоянии 24 000 км от поверхности планеты. Надежно работали приборы для измерения космических лучей, магнитных полей, потоков заряженных частиц и микрометеоритов, радиопередатчики и вся система передачи результатов научных наблюдений. Расправленные крылья солнечных батарей питали приборы и аппаратуру электроэнергией. Основная техническая проблема, стоявшая перед конструкторами межпланетной станции, заключалась в обеспечении ее работы во время спуска в атмосфере Венеры в условиях огромных температур и давления, а также в период аэродинамического торможения.
Первые полеты АМС к Венере позволили выявить различия в подходе СССР и США к решению задач исследования Венеры с помощью космических аппаратов. Если специалисты США в качестве основной схемы на первом этапе выбрали схему пролета вблизи планеты, то конструкторы АМС в СССР поставили основной задачей посадку автоматических станций на поверхность планеты.
И вот наступил качественно новый этап: в 1965 году "Венера-3" впервые достигла поверхности планеты, а 1967 году "Венера-4" впервые осуществила плавный спуск в ее атмосфере и провела непосредственные физико-химические исследования. АМС "Венера-4" несла спускаемый аппарат, который отделился перед входом автоматической станции в атмосферу. АМС сгорела в плотных слоях атмосферы, а спускаемый аппарат на парашюте плавно опустился в плотные слои атмосферы. Первый в истории человечества сеанс межпланетной радиосвязи продолжался 93 минуты. Были измерены в зависимости от высоты плотность, давление и температура атмосферы, проведен химический анализ состава атмосферы. Спускаемый аппарат был рассчитан на давление до 20 атмосфер, и передача данных прекратилась до посадки на твердую поверхность Венеры. Было установлено, что углекислый газ является основной компонентой атмосферы (не менее 95%), получены пределы содержания ряда других компонент, однозначно установлено существование высоких давлений и температур в атмосфере планеты. На пролетном аппарате измерена водородная корона Венеры, проведены наблюдения заряженных частиц и микрометеоритов.
В 1967 г. через день после посадки "Венеры-4" мимо планеты на расстоянии 4000 км пролетел американский "Маринер-5", с помощью которого было исследовано прохождение радиосигнала через атмосферу и ионосферу (радиопросвечивание) и проведены измерения водородной короны. По данным радиопросвечивания были получены зависимости температуры и давления от высоты в пределах 90-35 км и концентрация электронов ионосфере.
Существование менее плотной, чем земная, водородной короны у Венеры было обнаружено измерениями на космических аппаратах "Венера-4" и "Маринер-5". Для верхних областей Венеры характерен ряд особенностей, определяемых фотохимией CO2 c возможным участием в комплексе реакций воды и галогенов, в условиях атомных и молекулярных взаимодействий и взаимодействия с солнечным ветром.
Основная цель запуска в 1969 году двух станций "Венера-5" и "Венера-6" - увеличение проникновения в атмосферу Венеры, повышение точности измерений химического состава, параметров атмосферы и соответствующих им высот. Корпус спускаемого аппарата был несколько упрочен, что позволило провести измерения подоблачной атмосферы на более низких высотах (до 19 км над поверхностью планеты).
Спускаемый аппарат новой конструкции был создан и вошел в состав станции "Венера-7", которая достигла окрестностей планеты в декабре 1970 года. Ее аппаратура проводила измерения не только во время спуска во всей толще атмосферы, но и в течение 53 минут на самой поверхности планеты. Условия оказались необыкновенно суровыми: давление достигало 90 атмосфер, а температура - до 5000 С; в облачном покрове, окутывающем планету, очень много углекислого газа и мало кислорода. Получены данные о характере пород поверхностного слоя Венеры.
На повестку дня встала задача разработки венерианской автоматической станции, способной проводить более широкий круг научных исследований. Такой автоматической станцией нового поколения стала АМС "Венера-8". С помощью спускаемого аппарата станции "Венера-8" в 1972 году были проведены разносторонние исследования атмосферы и поверхности Венеры. Кроме измерений атмосферного давления, плотности и температуры были измерены освещенность и вертикальная структура аэрозольной среды, в том числе и облачного слоя, определены скорости ветра на различных высотах в атмосфере по доплеровскому сдвигу частоты радиопередатчика, проведена гамма-спектроскопия поверхностных пород. Фотометрические измерения показали, что облачный слой простирается до высот около 40 км, оценена его оптическая толщина и прозрачность; освещенность на поверхности дневной стороны Венеры оказалась достаточной для съемки изображения места посадки. Впервые получен высотный профиль скорости ветра, который характеризуется возрастанием скорости от 0,5 м/сек у поверхности до 100 м/сек у верхней границы облаков. По содержанию естественных радиоактивных элементов (уран, торий, калий) поверхностные породы на Венере занимают промежуточное положение между базальтами и гранитами.
В феврале 1974 года на расстоянии 6000 км от Венеры прошел американский пролетный зонд "Маринер-10", на котором были установлены телевизионная камера, ультрафиолетовый спектрометр и инфракрасный радиометр. Полученные телевизионные изображения облачного слоя использовались для исследования динамики атмосферы. С помощью ультрафиолетового спектрометра обнаружены и измерены количества гелия в атмосфере.
Станции нового поколения "Венера-9" и "Венера-10", достигшие планеты в октябре 1975 года, стали первыми искусственными спутниками Венеры, а их спускаемые аппараты совершили мягкую посадку на освещенной стороне планеты. На станциях второго поколения информация со спускаемых аппаратов передавалась на орбитальный аппарат, а затем ретранслировалась на Землю. Это привело к значительному увеличению количества получаемой информации. Впервые были переданы панорамные телевизионные изображения с другой планеты, измерены на спускаемых аппаратах плотность, давление, температура атмосферы, количество водяного пара, проведены нефелометрические измерения частиц облаков, измерения освещенности в различных участках спектра. Для измерений характеристик грунта помимо гамма-спектрометра использовался радиационный плотномер. Искусственные спутники позволили получить телевизионные изображения облачного слоя, распределение температуры по верхней границе облаков, спектры ночного свечения планеты, провести исследования водородной короны, многократное радиопросвечивание атмосферы и ионосферы, измерение магнитных полей и околопланетной плазмы. Большое внимание привлекло обнаружение гроз и молний в слое облачности на планете. Данные оптических измерений показали, что энергетические характеристики венерианских молний в 25 раз превосходят параметры земных молний. На панорамах, составленных из телевизионных изображений, переданных со спускаемого аппарата "Венеры-9" (детали которого попали на передний план), видны выходы коренных пород; развалы камней могут быть результатом смещений в коре и служить подтверждением тектонической активности на Венере. В целом поверхность Венеры - это горячая сухая каменистая пустыня.
В 1978 году по межпланетной трассе прошли и достигли заданной цели еще два посланца - "Венера-11" и "Венера-12", основной задачей которых было детальное исследование химического состава нижней атмосферы методами масс-спектрометрии, газовой хроматографии, оптической и рентгеновской спектроскопии. Были измерены количества азота, окиси углерода, двуокиси серы, водяного пара, серы, аргона, неона и определены изотопные отношения аргона, неона, кислорода, углерода, обнаружены хлор и сера в частицах облаков, получены детальные данные по поглощению солнечного излучения на различных высотах в атмосфере, необходимые для изучения его теплового режима. Специальным приемником были зарегистрированы импульсы электромагнитного излучения, указывающие на существование электрических зарядов в атмосфере наподобие земных молний. На пролетных аппаратах были установлены ультрафиолетовые спектрометры для исследования состава верхней атмосферы.
Основная составляющая атмосферы Венеры - углекислый газ (96% по объему), азот (4%), окись углерода, двуокись серы, кислорода практически нет, содержание водяного пара, по-видимому, колеблется от 0,1 - 0,4% под облачными слоями до 15-30% выше них. Наземными спектроскопическими исследованиями найдены также молекулы HCl.
Высокая температура атмосферы у поверхности объясняется действием парникового эффекта: согласно данным прямых измерений значительная часть солнечного излучения (3 - 4%) достигает поверхности и нагревает ее, а сильная непрозрачность для собственного инфракрасного излучения плотной углекислой атмосферы с примесью водяного пара препятствует остыванию поверхности.
Обнаружена высокая грозовая активность Венеры: интенсивность электрических разрядов, регистрировавшаяся по частоте следования низкочастотных импульсов на спускаемых аппаратах "Венера-11" и "Венера-12", оказалась во много раз выше, чем на Земле. Очевидно вблизи поверхности Венеры возникают электрические поля с напряженностью в сотни кВ/м. Высокая грозовая активность предположительно объясняется наличием действующих вулканов на поверхности Венеры.
Космические исследования показали, что собственное магнитное поле планеты невелико (магнитный момент Венеры не превышает 5 - 10 % магнитного поля Земли).
Одновременно с "Венерой-11" и "Венерой-12" проходила работа американского проекта "Пионер-Венера", который включал спутник и четыре атмосферных зонда с аппаратурой для измерения давления, плотности, температуры, оптической толщины облаков и теплового излучения в атмосфере. На одном из зондов были дополнительно установлены масс-спектрометр, газовый хроматограф, спектрометр размеров аэрозольных частиц и два фотометра. На борту спутника находились масс-спектрометры нейтронного и ионного состава, ультрафиолетовый спектрометр, инфракрасный радиометр, поляриметр, магнитометр, анализаторы плазмы и электрических полей, радар для исследования рельефа. 4 декабря 1978 года на околопланетную орбиту выведен американский космический аппарат "Пионер-Венера-1", а 9 декабря на Венере в четырех точках планеты совершили посадку один большой и три малых зонда (большой и один малый на дневную сторону, 2 других малых - на ночную поверхность), доставленные космическим аппаратом "Пионер-Венера-2" (сам космический аппарат сгорел в атмосфере Венеры). Во время этих экспериментов были проведены исследования структуры, химического состава, оптических свойств и теплового режима атмосферы, свойств облаков. Проведены также измерения нейтрального и ионного состава верхней атмосферы; плазменные и магнитные измерения; методом радиовысотометрии исследован рельеф значительной части планеты.
Один из самых сложных за всю историю исследований Венеры комплексный эксперимент был осуществлен с помощью АМС "Венера-13" и "Венера-14" (1982 год). На спускаемых аппаратах была установлена усовершенствованная аппаратура химического анализа атмосферы (масс-спектрометры, газовые хроматографы, оптические и рентгеновские спектрометры) для исследования частиц облачного слоя. На этих станциях впервые были получены цветные панорамы поверхности планеты. Спускаемые аппараты провели бурение грунта (при температуре 4700 С!). Раскаленный грунт, добытый буровой установкой, транспортировался по сложной системе трубопроводов внутрь прочного корпуса спускаемого аппарата, где был проведен его химический анализ. Анализ позволил определить содержание в грунте окислов магния, алюминия, кремния, железа, калия, кальция, титана и магния. Впервые измерены электропроводность и механическая прочность грунта, а также выполнен простейший сейсмический эксперимент. Программа атмосферных измерений позволила провести измерение содержания инертных газов - аргона, неона, криптона, ксенона - и большинства их изотопов, что очень важно для понимания процесса формирования атмосферы Венеры. Ведь большинство изотопов являются реликтовыми, т. е. их содержание не изменялось со времени формирования атмосферы. Кроме того, был выполнен комплекс измерений содержания серосодержащих и других малых компонентов атмосферы. Эти измерения подтвердили, что сера является основным элементом, определяющим состав венерианских облаков.
Главной целью космического эксперимента на искусственных спутниках Венеры автоматических межпланетных станциях "Венера-15" и "Венера-16" (1983 год) являлось радиолокационное картографирование поверхности северного полушария с помощью радиолокаторов бокового обзора. Впервые получены радиолокационные изображения северной приполярной области Венеры. На изображениях различаются кратеры, гряды, возвышенности, крупные разломы, горные хребты и детали рельефа размером 1-2 км. На спутниках были также установлены приборы для зондирования поверхности и атмосферы планеты в радиодиапазоне и инфракрасный Фурье-спектрометр, созданный учеными ГДР и СССР для исследования химического состава, строения, теплового режима и динамики атмосферы на высотах 55-100 км.
В декабре 1984 г. с интервалом в 6 суток в Советском Союзе были запущены идентичные АМС "Вега-1" и "Вега-2". Каждая из этих станций состояла из пролетного и спускаемого аппаратов. Целью запуска явилось исследование Венеры с помощью спускаемых аппаратов и изучение кометы Галлея пролетными аппаратами с расстояния около 10 000 км. Спускаемый аппарат состоял из аэростатного зонда и посадочного аппарата. За двое суток до входа в атмосферу Венеры от пролетного аппарата отделился спускаемый аппарат, который при входе в атмосферу планеты разделился на аэростатный зонд и посадочный аппарат. 11 и 15 июля 1985 года впервые в атмосфере Венеры наполнились гелием оболочки аэростатов диаметром 3,4 м (200 лет назад, в 1783 году, подобный эксперимент был выполнен на Земле братьями Жозефом и Жакком Монгольфье). Аэростатные зонды, рассчитанные на работу в течение двух земных суток, несли комплекс метеоприборов (датчик давления, два датчика температуры, анемометр для измерения вертикального компонента скорости ветра), нефелометр для измерения плотности аэрозоля и индикатор наличия световых вспышек. По сигналам, передаваемым аэростатами на пролетные аппараты и далее на Землю, с помощью 17 наземных радиотелескопов, расположенных на территории СССР, Европы, Северной и Южной Америки, Австралии, Африки, определялись координаты и скорость движения аэростатов. На каждом посадочном аппарате имелся комплекс из девяти приборов для исследования характеристик атмосферы и поверхности Венеры. Осуществление программы АМС "Вега 1, 2" позволило впервые выполнить уникальный эксперимент по прямому измерению скорости ветра в верхней части венерианского облачного покрова. Хотя наши знания об атмосфере Венеры и крупномасштабных характеристиках ее поверхности, полученные в результате исследований с помощью АМС, очень обширны, мы знаем очень мало о горах и долинах, кратерах и потоках лавы - о деталях геологии Венеры. Мы хотели бы знать, как форма венерианской поверхности менялась под воздействием вулканической и тектонической деятельности недр планеты, под влиянием водной и ветровой эрозии. Активны ли до сих пор все эти процессы? Наконец, большой вклад в изучение Венеры внес американский КА Magellan, который работал на орбите ее спутника с 10 августа 1990 г. по 12 октября 1994 г. и выполнил глобальное радиолокационное картографирование с высоким разрешением.
После «Магеллана» Венеру исследовали лишь с пролетной траектории - это были американские КА Galileo (1990), Cassini (1998 и 1999) и Messenger (2006 и 2007).
С июня 2006 г., когда станция Venus Express приступила к выполнению основной научной программы наблюдений, Венера находится под ее пристальным «взглядом». За полтора года в распоряжение научной группы Venus Express поступил большой объем информации, и часть его была тщательно проанализирована и представлена общественности. Главным вопросом, которым задавались ученые на протяжении всей истории исследования Венеры, был следующий: почему планета, так похожая на Землю по размерам и массе, столь разительно отличается по условиям на поверхности? На Венере, как и на Земле, имеются обширные равнины, рифтовые разломы и горные районы, причем самые высокие горы Максвелла поднимаются примерно на 11500 м - немного выше земных Гималаев (почти 9000 м). При этом атмосферное давление у поверхности Венеры в 90 раз выше, чем на Земле, а средняя температура достигает +462°С (735 К), в то время как на Земле она составляет +15°С (288 К). А вся вода в атмосфере Венеры, если бы удалось ее сконденсировать, имела бы толщину всего 3 см.
Таинственная планета, всегда скрытая желто-сернистыми облаками от нашего взора с поверхности Земли, приоткрыла покров над своими тайнами благодаря исследованиям с помощью космических аппаратов. Очевидно, что загадочная Венера не приспособлена для жизни земных обитателей. Такое достаточно подробное знание условий "жизни" на планете, самой близкой к нам в космосе и наиболее таинственной, дали результаты исследований Венеры с помощью космических аппаратов. Венера ближе к Солнцу и, следовательно, моложе нашей планеты. Процессы, проходящие в ее недрах, когда - то проходили и на нашей Земле. Венера - это прошлое нашей родной планеты. Познав прошлое, люди смогут предсказать будущее.
Особый интерес вызывает «Стратегия обживания космического пространства» С.И. Барцева, В.В.Межевикина, В.А.Охонина.
Авторы подчеркивают, что любое обсуждение перспектив исследования космического пространства предполагает отчетливую стратегию освоения космоса. К сожалению, — отчасти по причинам исторического характера — не выработалась традиция открыто обсуждать долговременные цели космических исследований, а также критерии выбора того или иного космического проекта и средств его осуществления. Вопрос об оптимальной стратегии становится особенно важным в настоящее время, когда возросла роль общественного мнения в принятии решений о финансовой поддержке космических проектов. Этот выбор не ограничивается простейшими дилеммами типа «только роботы или только люди» или рамками отдельной экспедиции, скажем, к Марсу. В конечном счете, решающую роль играет значимость космических исследований для человечества, в том числе возможность приложения их результатов к насущным земным проблемам. При обсуждении стратегий освоения космоса необходимо учитывать и вероятную реакцию общества на различные варианты этих стратегий.
Несомненно, общественный интерес к космическим исследованиям в последнее время снизился. Причиной этого отчасти является смещение интересов в сторону экологических проблем, в особенности к нарастающему глобальному экологическому кризису. Но важную роль играет здесь и отсутствие существенно новых и значимых для широкой публики научных результатов, как это подчеркнул в своей последней книге известный физик Р. Фейнман (Feynman, 1989).
Коммерческие перспективы дальних космических полетов более чем проблематичны, между тем как высокая стоимость каждого полета увеличивает бремя бюджетных расходов без видимой цели. Большинство населения Земли, кроме ученых, не ощущает ценности цифр и графиков, получаемых в результате космических миссий; люди не испытывают при этом нового сенсорного опыта, который мог бы создать у них ощущение прямого участия в космических исследованиях. Даже у самих разработчиков космических систем заметно уменьшение энтузиазма, поскольку создаваемые ими средства — космические аппараты — как будто превращаются в самоцель.
Чтобы дать новый импульс развитию космических исследований, стратегия освоения космоса должна принять во внимание ряд требований, которые мы приводим дальше. Каждое из них кажется достаточно очевидным, но важно их перечислить и рассмотреть в совокупности.
1. Космические экспедиции должны быть, прежде всего, направлены на поиск нового, неизвестного и неожиданного. В противном случае в космических полетах нет нужды: то, что в принципе можно изучить с меньшими затратами на Земле, незачем искать в космосе. Важно отметить, что столкновение с новым может быть сделано значимым событием для широкой публики, если возможно полная информация об этом новом делается доступной для многих.
2. Очень важно иметь перспективу снижения стоимости дальних полетов. Для этого космические корабли должны использоваться многократно, без существенных затрат на их восстановление.
3. При планировании космических миссий необходимо обеспечить высокий уровень безопасности экипажа (а также населения в случае аварий). Досрочное прекращение полета должно быть маловероятным.
4. Результаты полетов должны быть интересны и увлекательны не только для ученых, но и для широкой публики, которая должна воспринимать их не как пошлые сенсации, а как добротную информацию, расширяющую мировоззрение человека и придающую новый смысл его существованию.
5. Космические достижения могут способствовать защите Земли от угрожающих космических явлений, в частности, от столкновения с астероидами.
6. Если поиск неземной жизни, составляющий важный мотив марсианской экспедиции, имеет шансы на успех, то необходимо обеспечить защиту Земли от инфекции, поскольку нельзя предвидеть воздействие других форм жизни на земную. Самый надежный способ защиты — это отказ, во всяком случае, на первых этапах исследования, от высадки людей и от использования возвращаемых аппаратов.
7. Очень важно, чтобы развитие космической техники, в частности, техники оптимального жизнеобеспечения, способствовало решению земных проблем, в особенности проблем биосферного кризиса.
8. Стратегия исследования космоса должна, в принципе, обеспечивать исследование всей Солнечной системы, а не только полутора планет, доступных для высадки человека (Марс и темная сторона Меркурия). Отметим, что кроме Марса есть и другие космические объекты, где могут быть интересные вещи: например, все большее внимание привлекают спутники Юпитера, сравнимые по размерам с Землей.
9. Еще одно немаловажное обстоятельство состоит в том, что всем специалистам по космическим исследованиям надо дать интересную работу, значимую для всех людей, — освоение или, лучше сказать, обживание космоса. Сюда относятся специалисты по пилотируемым и беспилотным кораблям, по физико-химическим и биологическим системам жизнеобеспечения и т.д.
Может показаться, что приведенные требования противоречат друг другу: в частности, необходимость эффективно реагировать на новые явления предполагает непосредственное участие человека (пункт 1), что противоречит требованиям безопасности экипажа (пункт 3) и населения Земли (пункт 6). Пункт 4 вообще представляется малодостижимым при любых нынешних сценариях изучения космоса. Во всяком случае, эти сценарии следует рассмотреть подробнее.
Известный подход с использованием автоматов имеет два варианта — автоматы с искусственным интеллектом и автоматы, управляемые с Земли. Если говорить о полностью автономных роботах с искусственным интеллектом, то в обозримом будущем от них можно ожидать не слишком много: они смогут лишь выполнять жестко заданную программу исследований и будут неэффективны при встрече с «неизвестным», что может быть главной целью экспедиции. У современного робота можно лишь запрограммировать реакции на известные ситуации, но в таком случае вряд ли есть смысл вообще его посылать. Например, можно запрограммировать робота на поиск ближайших аналогов нашей формы жизни, но не на поиск резко отличающихся форм жизни. Можно с уверенностью утверждать, что роботы, обладающие интуицией и способные к не запрограммированным эффективным действиям, появятся очень не скоро. Кроме того, объем воспринимаемой роботами информации ограничен и не включает сенсорной информации, адресованной человеческому восприятию, а это не стимулирует общественного интереса к космическим исследованиям и тем самым их общественной поддержки (пункты 1 и 4). Наконец, уже сейчас надо задумываться над экономической стороной освоения космоса — хотя бы в поисках доводов в пользу продолжения космических исследований.
Исследования с помощью автономных роботов будут малоэффективны по отношению к затратам, поскольку для работы в новой среде такие роботы должны будут обладать мощными системами искусственного интеллекта: работа на поверхности планеты — совсем иное дело, чем ее исследование из космоса. Такие автономные интеллектуальные роботы будут тяжелы, малонадежны и, во всяком случае, лишены гибкости и интуиции человека.
Другой вид роботов — это роботы, управляемые с Земли. Такие роботы будут ограничены в своих функциях: в самом деле, для эффективного управления в режиме реального времени, то есть без предварительного знания, что может произойти, задержка команды должна быть не более 1/24 секунды; между тем скорость распространения сигналов не превосходит скорости света и в случае Марса находится в пределах от 8 до 40 минут, в зависимости от расположения обеих планет. В таком случае управление с Земли заведомо предполагает, что не будет никаких «стремительно возникающих» неожиданностей, между тем как подобные неожиданности возможны не только при исследовании планет, но уже при посадке на них. Например, во время первой посадки человека на Луну при ближайшем рассмотрении оказалось, что намеченное место посадки не подходит, и экспедицию спасла лишь быстрота реакции Армстронга, мгновенно перешедшего в горизонтальный полет и сумевшего посадить лунный модуль на заново выбранное место до исчерпания топлива. Если бы такая ситуация возникла при посадке на удаленную планету или ее спутник беспилотного корабля, то операторы на Земле могли бы лишь наблюдать на экранах крушение, происшедшее десятки минут назад.
Другой пример менее драматичен: предположим, что подвижный робот перемещается по поверхности планеты, и оператор замечает — с задержкой в несколько минут — нечто интересное на краю поля видимости телекамеры. Он дает роботу команду вернуться, но даже если робот может автоматически вернуться по пройденному пути, то потребуется еще несколько циклов обмена сигналами уже для того, чтобы поместить заинтересовавший оператора объект в центр поля видимости телекамеры. Таким образом, чтобы просто рассмотреть интересный объект на Марсе с помощью робота, управляемого с Земли, потребуется в среднем более часа. Конечно, такая информационная система крайне малоэффективна и, по существу, пригодна лишь для изучения неподвижных объектов.
Существующие в настоящее время проекты освоения дальнего космоса с участием человека основываются на сценарии «рекордных прыжков» — весьма кратковременных и дорогостоящих предприятий. Когда 20 лет назад вернулся на Землю последний «Аполлон», рекорд (прыжок на Луну) был установлен, и программа свернута. Сейчас рассматривается новый рекордный прыжок — полет к Марсу. Как и полагается рекордному прыжку, он будет единственным в своем роде и весьма опасным для экипажа, причем вполне возможно, что и в этом случае программа может быть свернута в самом начале серьезного исследования. Если на Марсе не окажется жизни, сенсационная сторона предприятия исчезнет. А что будет, если миссия будет прекращена из-за какой-нибудь неполадки? Огромные усилия будут потрачены впустую, а вероятность подготовки повторной экспедиции кажется весьма низкой. Более того, если в случае Марса повторится история со свертыванием программы, то вряд ли удастся уговорить правительства еще раз финансировать такой проект.
Все-таки эффективная стратегия освоения космоса должна быть, прежде всего, направлена на освоение самого безвоздушного пространства, создающее тем самым основу для исследования сначала ближних, а потом и всех остальных планет Солнечной системы. Такая стратегия находится в русле идей К. Э. Циолковского, который писал: «Мы можем достигнуть завоевания Солнечной системы очень доступной тактикой. Решим вначале легчайшую задачу: устроить эфирное поселение поблизости от Земли в качестве ее спутника… Поселившись тут, получим надежную и безопасную зону, освоившись хорошо с жизнью в эфире (в материальной пустоте), мы уже более легким путем будем удаляться от Земли и Солнца, вообще разгуливать, как нам понравится». Мы выделили курсивом места, где, судя по всему, Циолковский имел в виду именно приоритетное обеспечение длительного и автономного существования и перемещения человека в свободном космическом пространстве. Это возможно лишь при помощи биологических систем жизнеобеспечения длительного использования и кораблей с большим запасом свободного хода.
Средством осуществления новой стратегии постепенного «освоения и обживания» космоса, удовлетворяющим приведенным выше требованиям и свободным от недостатков существующих сценариев, может быть описываемая дальше комбинация хорошо экранированной системы жизнеобеспечения (СЖО) длительного использования с электрическими двигателями малой тяги и роботами-манипуляторами, работающими в режиме «перенесенной реальности». Проект такой космической конструкции под названием «Space Rover», или «Космический странник» (КС), был предложен авторами «Стратегии обживания космического пространства», упомянутыми мной ранее. Режим «перенесенной реальности» снимает противоречие между необходимостью присутствия человека в месте контакта с новым и требованиями его безопасности. Именно человек участвует в контакте, пользуясь подвижным дистанционно управляемым роботом-манипулятором, работающим в реальном масштабе времени, то есть немедленно передающим полученную информацию и исполняющим команды. Поскольку скорость передачи сигналов не превосходит скорости света, для этого требуется присутствие человека на расстоянии не более 12 тысяч км от зоны контакта. Например, человек на орбите Марса сможет осуществлять эффективное управление манипулятором, действующим на поверхности планеты.
Режим «перенесенной реальности», служащий для безопасного исследования планет может быть обеспечен с помощью роботов-манипуляторов, снабженных телепередающей системой высокого разрешения, звуковым и тактильным каналами, передающими все, что видят, слышат и ощущают органы робота. Интенсивный поток информации можно обеспечить только на малых расстояниях: как уже было сказано, этого нельзя добиться при управлении с Земли из-за неизбежной задержки сигналов. Управление роботом-манипулятором будет осуществляться без временной задержки с помощью системы, подобной уже применяемым в Интернете системам «виртуальной реальности. Робот может долго работать на поверхности планеты без систем жизнеобеспечения и не требует топлива для возвращения — он остается на этой планете. В случае надобности образцы почвы могут быть доставлены на космический странник (КС) с помощью малых ракет.
Метод исследования планет с использованием роботов-манипуляторов предпочтителен (если забыть о рекордах) в том отношении, что у космонавта в скафандре весьма понижена сенсорная чувствительность. Более того, все воспринятое роботом будет записываться не только для дальнейшего изучения, но также для пропаганды и популяризации космических исследований посредством «перенесенной реальности», в сочетании с уже распространенными системами «виртуальной реальности». Использование «перенесенной реальности» позволяет записать непосредственные сенсорные ощущения на другой планете, а затем сделать их доступными любому человеку. Этим вовлечет большие массы людей в сам процесс познания космического пространства на уровне собственных сенсорных переживаний — что было бы невозможно с помощью сухих формул и численных данных. Такие переживания можно выразить словами: «Одно дело, что там кто-то был и что-то видел, другое дело — если это вижу и чувствую я сам».
При этом конечно, использование роботов-манипуляторов вовсе не является препятствием для непосредственного появления человека в зоне контакта с неизвестным. Напротив, они могут подготовить также появление. Поскольку роботы-манипуляторы не нуждаются в системах жизнеобеспечения и системах возвращения на корабль, а вес их при оснащении современными приборами может быть мал, то можно доставить большое число их в разные места планеты. Это позволит провести изучение поверхности непосредственно на грунте, выбрав наиболее интересные и безопасные места для высадки человека.
Космический странник может играть роль многоцелевого орудия для исследования и освоения космического пространства.
Он позволит осуществлять «гибкие» полеты, без необходимости жестко соблюдать назначенные сроки и траектории на каждой стадии экспедиции. Если потребуется, экипаж сможет оставаться около особенно интересного космического объекта больше времени, чем планировалось, сможет корректировать траекторию во время полета, если возникнут какие-нибудь непредвиденные обстоятельства и т.д.
Электрические двигатели КС — это ионные реактивные двигатели, выбрасывающие струю ионов рабочего вещества, разогнанных до высокой скорости электрическим полем. Энергия, нужная для создания этого поля, будет доставляться солнечными батареями. Высокая скорость истечения ионов позволяет существенно увеличить отношение полезной тяги к массе рабочего вещества, по сравнению с химическими и даже ядерными ракетами. Это значит, что малая масса взятого на ракету рабочего вещества будет достаточна для длительного полета. Электрические двигатели не могут развить очень большие кратковременные нагрузки, необходимые дня старта и посадки на планету. Поэтому они будут стартовать и садиться на внеземную космическую базу, что не требует больших ускорений. Космический странник будет совершать полет с постоянно работающими маршевыми электрическими двигателями, корректируя траекторию в течение всего полета. Применение таких двигателей позволит снизить требования к точности расчетов и, что еще важнее, исключит влияние на траекторию нестабильной работы двигателей при первоначальном разгоне корабля. Как известно, эта нестабильность составляет трудную проблему в случае ракет, движущихся наподобие артиллерийского снаряда — по баллистическим траекториям.
Кроме исследования Марса комбинация «электрическая ракета + биологические системы жизнеобеспечения + человек + роботы-манипуляторы» сделает возможным исследование тех планет, которые иными способами не поддаются изучению. При этом расширение области поиска не потребует особых дополнительных затрат. Человек не сможет опуститься на Венеру, с ее температурой в сотни градусов и давлением в десятки атмосфер, но он сможет побывать там в режиме «перенесенной реальности» с помощью робота-манипулятора. Точно так же станет возможно исследование спутников планет-гигантов, откуда могли прийти метеориты, якобы несущие следы жизни, что является теперь одной из движущих сил в пользу марсианского проекта. И, наконец, сами планеты-гиганты представляют собой чрезвычайно интересные объекты для исследования, а возможно, и для поиска жизни.
Между тем из-за высокой гравитации исследование их атмосферы с помощью пилотируемого космического самолета крайне опасно для человека, а при глубоком полете возвращение такого самолета из атмосферы просто невозможно. Только робот-самолет, управляемый человеком с орбитального корабля, может своевременно реагировать на атмосферные возмущения и другие неожиданные явления, увеличивая тем самым время своего существования в «бешеной» атмосфере и сбора уникальной информации.
Выполняя оценку современных возможностей создания электрического космического корабля и системы жизнеобеспечения. Ученые заметили, что имеющиеся результаты по проектированию и тестированию электрических (ионных) двигателей все же дают основания для оптимизма.
Было рассчитано девять вариантов Космического Странника с солнечными батареями как единственным источником энергии. Разумеется, при этом учитывалось ослабление солнечного излучения с удалением от Солнца.
Вариант 1 рассчитан для полета на Марс с полезной массой 100 т и временем полета к Марсу и обратно 2 года. Варианты 2 и 3 рассчитаны для полезной нагрузки 70 т, со временем полета к Марсу и обратно 2 года, соответственно, 1 год. Варианты 4 и 5 рассчитаны для полезной нагрузки 30 т («космическая яхта») и времени полета к Марсу и обратно, соответственно, 1 год и 0,5 года. (Насколько нам известно, в обсуждаемых американских проектах планируемое время полета к Марсу в оба конца составляет 2 года.).
Варианты 6 и 7 рассчитаны для доставки полезной массы в 100т, соответственно, 70 т от Земли к поясу астероидов и обратно, за время 4 года, соответственно, 3 года. Оказывается, даже для таких дальних полетов параметры корабля могут быть выбраны вполне реалистично.
Варианты 8 и 9 рассчитаны для беспилотного транспортного корабля, который позволяет реализовать сценарий освоения дальнего космоса, несколько отличный от сценария КС. По этому сценарию сначала к Марсу отправляется беспилотный транспортный корабль, который доставит на орбиту Марса необходимое оборудование, космический катер дня посадки людей и набор роботов-манипуляторов для сканирования поверхности Марса. Кроме того, этот транспортный корабль может также представлять собой космическую станцию с биологической системой жизнеобеспечения на высших растениях и центрифугой для устранения негативных последствий длительного пребывания в невесомости. Предполагается, что во время полета к Марсу система жизнеобеспечения не приводится в действие и энергия солнечных батарей используется только в двигателях.
После выхода на орбиту эти солнечные батареи используются для энергообеспечения биологической системы жизнеобеспечения, которая может автоматически включиться и выйти на рабочий режим как раз ко времени появления космонавтов, доставляемых «космической яхтою» с полезной массой 30 т, с планируемым временем полета туда и обратно 0,5 года.
Такая орбитальная станция может служить базой для длительного исследования Марса и для исследования дальнего космоса (в первую очередь — пояса астероидов) с помощью «космических яхт», которые будут заправляться рабочим веществом на этой базе. Для полетов к Юпитеру и дальше с этой же орбитальной станции могут стартовать электрические корабли с ядерным реактором. При необходимости эта орбитальная станция может быть возвращена к Земле и затем выведена на новую орбиту — вокруг Луны или Венеры.
Есть стратегия, дополнительная к приведенным выше: это разработка и использование настоящих космических самолетов (мы имеем в виду не космические планеры типа «Шатл», а самолеты типа SKYLON фирмы Reaction Engines LTD).
Возвращаясь к приведенным выше требованиям, отметим, что стратегия Космического Странника полностью им удовлетворяет. Напомним эти требования.
1. КС — стратегия позволяет исследовать все тела Солнечной системы с применением интуиции и быстрой реакции человека, причем режим «перенесенной реальности» позволяет проникнуть в недоступные для человека места и собрать максимальное количество информации.
2. КС — корабль многократного использования. Возможно, понадобится всего один такой корабль для исследования всей области от Меркурия до пояса астероидов.
3. Электрические двигатели малой тяги весьма надежны, поскольку в них не используются экстремальные режимы — нет ни высоких температур, ни высоких давлений. То же относится к солнечным батареям, причем использование батарей является, по сравнению с ядерными реакторами, экологически чистым процессом, и сборка корабля на орбите не представляет опасности даже в случае грузовой ракеты. Кроме того, присутствие человека на корабле позволяет существенно продлить ресурсы электрических моторов, поскольку можно будет заменять некоторые компоненты двигателя, подвергающиеся ионной эрозии. Это соображение — дополнительный аргумент против использования чисто автоматических кораблей, где приходится закладывать в конструкцию корабля большие резервные ресурсы.
4. Записи, полученные в режиме «перенесенной реальности», могут быть использованы в аппаратуре «виртуальной реальности», дающей ощущение участия каждому желающему. Кроме того, связь через Интернет позволяет каждому желающему быть в курсе самой свежей информации об экспедиции и, возможно, даже участвовать в обсуждении режима ее работы. Заинтересованность широких кругов общественности в такой информации может частично окупить некоммерческие исследовательские полеты.
5. КС может, в принципе, защитить Землю от астероидных атак доставив средства разрушения астероида или отклонения его траектории.
6. Режим «перенесенной реальности» позволит изучать внеземную жизнь (если она существует) дистанционным наблюдением, без опасности инфицирования Земли.
7. Развитие систем жизнеобеспечения длительного пользования на основе замкнутых экологических систем может быть полезно для понимания механизмов устойчивого функционирования земной атмосферы.
8. В смешанной стратегии найдется работа для всех специалистов — дня специалистов по физико-химическим и биологическим системам жизнеобеспечения, по телеметрии, телеуправлению и автоматике, космическим самолетам и т.д.
Таким образом, несомненно, можно сформулировать многоплановую программу, ориентированную на рассмотрение различных аспектов освоения человеком «среднего космоса» — межпланетного пространства от орбиты Меркурия до границы пояса астероидов. В рамках этой комплексной программы можно выделить следующие подпрограммы:
— Разработка транспортных средств и энергосистем. В основе этой подпрограммы могут лежать ракеты на электрических ионных двигателях и солнечная энергетика, поскольку разработанные до сих пор ядерные источники электроэнергии либо маломощны, либо проигрывают солнечным батареям в зоне от орбиты Меркурия до пояса астероидов, из-за большого веса систем охлаждения реакторов.
— Разработка систем жизнеобеспечения человека для автономного пребывания в космосе до четырех — шести лет. Для этой подпрограммы ключевые моменты — создание искусственной гравитации, защита от галактической компоненты космического излучения, использование высших растений в системах жизнеобеспечения.
— Научная программа исследований — прежде всего фундаментальных поисковых, — для которых благоприятно освоение зоны среднего космоса. Если средний космос будет освоен, то в распоряжении науки окажутся большие масштабы расстояний, до нескольких десятков световых минут, и можно будет проводить многоплановые синхронные наблюдения с такой базой, то есть одновременные наблюдения одних и тех же объектов с далеко отстоящих пунктов. Такие наблюдения могут заполнить множество пробелов в нашей системе исследования Вселенной — в самом деле, ведь мы даже не имеем возможности одновременно наблюдать Солнце с разных сторон. Такие наблюдения могут уточнить, подтвердить или опровергнуть некоторые элементы нашей нынешней картины мира.
— Многоплановая программа исследования и освоения планет и астероидов зоны среднего космоса, с присутствием человека, обеспечит подробную и высококачественную информацию о небесных телах этой зоны, подготовку и страховку высадки человека на некоторые крупные небесные тела среднего космоса, а в будущем возможность активного воздействия на астероиды и использования их материала.
Без сомнения интересны взгляды директора Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн имени Пушкова (ИЗМИРАН) Владимира Кузнецова, который уверен, что пилотируемая космонавтика не должна быть свернута.
"Участие человека в освоении космоса (пилотируемые программы), как и сама возможность в любой момент послать человека в космос, являются необходимыми составляющими космической доктрины. Достижения и технологии пилотируемой космонавтики за прошедшие пятьдесят лет не должны быть утеряны, они должны совершенствоваться и развиваться, а для этого необходимо, чтобы пилотируемые полеты планировались и осуществлялись", - считает ученый.
По его мнению, человек в космосе будет незаменим, если дело дойдет до освоения Луны, до разворачивания там исследовательских баз, промежуточных перелетных баз.
Сергей Язев вспоминает точку зрения Циолковского, который еще в начале 20 века полагал, что человечеству настало время покинуть колыбель - Землю.
"Мы должны осваивать новую среду обитания, чувствовать там себя уверенно, поскольку дальнейшее развитие человечества непосредственно связано с этими технологиями. Поэтому постоянное присутствие человека в космосе - сначала на орбитальных станциях, потом на постоянных базах на Луне и Марсе, думается, необходимы, и отдача (на первый взгляд, неочевидная) от этих работ будет громадной", - говорит Язев.
По его мнению, политики не всегда адекватно оценивают такие сферы, как космос. "Ссылки на отсутствие средств мне кажутся неубедительными: даже косвенные плюсы такой программы могут превысить, с моей точки зрения, отдачу от вложений в Олимпиаду-2014 и чемпионата мира по футболу в 2018 году", - говорит он. Он напоминает, что для пилотируемых полетов создаются новые высокотехнологичные производства, рабочие места, новые возможности в области технологий, ядерной энергетики, новых материалов, новых систем жизнеобеспечения, связи, прорывов в области экологии.
"Все это могло бы вывести Россию на передовые позиции в мире, не говоря уже о новых уникальных технологических возможностях страны, а также гордости за страну. Репортажи с Луны и Марса могли бы стать более интересными, чем репортажи с Олимпиады, а значит, экономически оправданными", - считает астроном.
Миллионы лет назад наши предшественники, бредя по саванне, изредка находили камни. У них был выбор. Можно было сразу бросить камень в пробегавшую мимо антилопу, после этого с некоторой вероятностью плотно позавтракать и с большой вероятностью — потерять камень навсегда. Но можно было подумать, потратить время и силы на то, чтобы привязать камень к палке и впредь пользоваться им как орудием. Мы знаем, кто из них исчез, а кто стал нашим предком.
В отечестве все еще модно "бросать камни": трудной и нехлебной карьере ученого большинство предпочитают быстрый диплом управленца ресурсами — нефтяными, денежными, товарными. Сейчас модно накапливать деньги, а не знания. Но вспомним: смена поколений происходит за двадцать лет, это и есть характерное время потери знаний.
Собственно, фундаментальность решаемых проблем плюс задействование промышленности самого широкого спектра и определяют данные области, как "сверхдержавообразующие". Меня могут спросить: а зачем нам вообще этот статус "сверхдержавы"? Отвечаю: это такой способ выживания и для нас, и для всего человечества. Скатиться с вершины гораздо проще, чем туда (вновь) добраться. Потому что придется восстанавливать всю порушенную при скатывании инфраструктуру, начиная с интеллектуальной - а это уже минимум поколение. Обратили внимание, как только нужно что-то сделать сложное, особенно в открытом космосе, кто летит? Правильно, русский экипаж, кто запускал туристов, правильно русские. Где проходят подготовку большинство пилотов МКС, думаете в НАСА, конечно, в Звёздном Городке!
Люди успешно осваивают нашу планету-сушу, Мировой океан. И пошли дальше - упорно и целеустремлённо начали обживаться в близком, пока ещё пограничном с Землёй космосе, чтобы в будущем сделать доступной Вселенную. Конечно, эта мечта осуществится нескоро, пройдут многие-многие годы. Но самое главное в том, что человек мечтает, дерзает, творит и мысль его вторгается в новые пределы. Ничто не может остановить человека на пути знаний и прогресса.
Красочные картины Джастина Геффри
Самарские ученые разработали наноспутник, который поможет в освоении Арктики
Владимир Высоцкий. "Песня о друге" из кинофильма "Вертикаль"
Как нарисовать лимон акварелью
Прекрасная химия