К 2035 году нас ждет космический прорыв-Александр Железняков
В 60-х годах XX века будущее человечества виделось просто фантастическим: Луна — модный курорт, полет на которую стоит не дороже отдыха в Тунисе, Марс — зеленая планета с джунглями и собственной фауной. Однако наши современники не оправдали ожиданий мечтателей середины минувшего века. Человечество замерло в ожидании новых космических открытий и побед. Мнения.ру встретились с Александром Железняковым — академиком Российской академии космонавтики им. К. Э. Циолковского, автором почти двух десятков книг, в том числе цикла «Летопись космической эры», и лауреатом литературной премии имени Александра Беляева и поговорили с ним о том, что ожидает человечество в космосе в ближайшие десятилетия. 

Да, действительно, темпы развития космических технологий в 60-е годы и сейчас просто несопоставимы. Тогда человечество менее чем за два десятилетия проделало огромный путь. В 1957 году СССР запустил первый искусственный спутник Земли, уже в 1961 году Юрий Гагарин облетел нашу планету, а всего восемь лет спустя Нил Армстронг ступил на поверхность Луны. Это были безумные темпы, и, конечно, то, что мы видим сегодня, ни в какое сравнение с ними не идет.

В начале ХХ века Константин Циолковский предрекал, что люди выйдут в космос только через 100 лет. Однако человечество сделало это всего за 60 лет. Но в одном Циолковский был прав — каждый серьезный шаг, каким является выход в космос, требует определенного времени. Если шаг занимает 100 лет, а вы делаете его за 50, то следующие 50 лет последующее поколение будет топтаться на месте. Сейчас мы подходим к концу такого периода и в ближайшие десятилетия сможем снова наблюдать стремительный технологический рост в космической сфере.

Если человечество продолжит распределять ресурсы на космические программы, то чего оно может добиться в ближайшем обозримом будущем?

Если говорить именно о ближайшей перспективе, то в течение 12-13 лет нас не ожидает никаких принципиальных прорывов. Мы будем продолжать заниматься примерно теми же исследованиями и примерно на таком же уровне космических технологий. Чего-то нового можно ожидать только к 2035 году.

Почему именно этот год?

Определенно и однозначно на это не ответить. Причина в совокупности целого ряда факторов, как научных, так и технологических. Человечество выжало максимум из тех технологий, которые у него есть сейчас, и ему нужны новые, а они, вероятнее всего, будут готовы не ранее 2035 года. К примеру, думаю, именно в это время человек наконец-то сможет добраться до Марса. Тогда же станет возможным развернуть базу на Луне.

Что может реально интересовать человека в Солнечной системе? Какие возможности откроет этот технологический прорыв для человечества?

Возможностей много, все зависит о том, о каком объекте Солнечной системы идет речь.

Если говорить о нашей ближайшей соседке — Луне, то сразу же надо четко определиться, полетим ли мы туда, как это делали американцы в прошлом веке, чтобы «отметиться», или там необходимо организовать долговременную обитаемую базу? От этого зависят и стратегия освоения Солнечной системы, и практическое ее воплощение применительно к естественному спутнику нашей планеты. Демонстрационные полеты неинтересны, они не дадут ничего нового человечеству. Кроме удовлетворения чьих-то амбиций. А вот в научном плане Луна представляет большой интерес. Таких условий, как там, нет нигде на Земле, и это дает возможности для проведения многих исследований, как прикладных, так и фундаментальных.

Лунная база тоже была бы полезной. Во-первых, постоянное пребывание персонала было бы просто удобно для проведения некоторых экспериментов. И, во-вторых, Луну можно использовать как аванпост для дальних перелетов.

С точки зрения добычи ресурсов Луна вряд ли окажется человеку полезной в обозримом будущем. Пока можно определенно говорить лишь о наличии на ней большого количества гелия-3, изотопа, который может стать отличным топливом для ядерной энергетики. Однако добывать его там, в лунных условиях, а потом транспортировать на Землю не дешевле, а возможно, и дороже, чем производить сразу здесь. Что касается других минералов, в которых заинтересовано человечество, то, возможно, они там есть. Но для этого нужно их там найти. И решить этот вопрос можно только после того, как на Луне будет развернута база.

Идея создания базы на Луне обсуждалась еще с 60-х годов. Сначала говорили о вахтах в две недели: не очень большой срок, но на Луне довольно жесткие условия, как минимум, там очень тонкая атмосфера, которая едва ли защищает от радиации. Однако технологии и медицина развивались, и сейчас человечество может обеспечить продолжительность пребывания такой группы на Луне до двух-трех месяцев. И как раз к 2035 году мы можем надеяться на реализацию подобного проекта. Или на начало его реализации.

А как же Марс? Сейчас туда посылают автоматически аппараты и говорят о полете человека на Красную планету. Что полезного человек может найти на Марсе?

Да, несомненно, Марс — одна из важнейших целей для человечества при освоении Солнечной системы. Сегодня эту планету активно изучают и готовятся к высадке на нее, но экспедиция случится также не ранее 2035 года. Хотя и говорят о 2030-м годе, но мне в это не верится.

Сейчас на Марсе развернут интереснейший проект, частью которого является марсоход Curiosity. Марс может быть для человека гораздо интереснее с точки зрения ресурсов, хотя точно пока неизвестно, какими именно ресурсами богата Красная планета. К тому же пока нам очень далеко до разработок ресурсов на Марсе, как и до создания там постоянной базы. К этому человечество подойдет, в лучшем случае, во второй половине XXI века.

Однако Марс — самая перспективная планета из Солнечной системы. Земля не вечна, а мы интенсивно расходуем ее ресурсы, загрязняем ее, к тому же население планеты увеличивается с каждым годом. В конце концов примерно через пять миллиардов лет (если считать, что человечество будет существовать к этому моменту) Солнце начнет увеличиваться и сделает условия на Земле невыносимыми для человека. Поэтому Марс будет очень важен для человечества в будущем — оно сможет туда перебраться, частично или полностью. Но, повторюсь, это все очень далекое будущее.

Планета похожа на Землю, имеет атмосферу, да и среда там не настолько агрессивна, как, например, на Венере. Так или иначе, ничего более подходящего поблизости от Земли  нет.

Когда, по-вашему, колонизация Марса может стать реальной?

Это перспектива гораздо более далекая, нежели постройка базы на Луне. Сейчас первоочередная задача хотя бы кого-нибудь высадить на Марс, а потом вернуть обратно. Колонизация Марса станет реальностью, но не ближайшее время.

Вы упомянули Венеру, может ли она быть полезна человеку?

Только как объект исследований! Все-таки условия там не для нас: очень высокая температура, огромное, до 100 атмосфер, давление у поверхности, атмосфера насыщена углекислым газом и наполнена облаками серной кислоты. Венера пока изучена плохо, хоть и находится от Земли относительно недалеко. Но о том, чтобы добывать там какие-то ресурсы или хотя бы просто высадить туда человека, пока говорить рано, пока таких технологий еще не существует.

Сейчас активно исследуется пояс астероидов, что находится между Марсом и Юпитером. В СМИ регулярно появляется информация о том, что Китай собирается транспортировать один из астероидов к Земле и добывать на нем ресурсы.

Конечно, это все пока нереально, но сама идея вполне здравая. Эти объекты действительно могут быть очень полезными с точки зрения разработки ресурсов, однако технически осуществить эту операцию весьма проблематично. Даже небольшие астероиды имеют массу в десятки миллионов тонн, на данный момент просто не существует двигателя, который сможет сдвинуть этот объект.  

Заинтересуют ли человечество Юпитер, Сатурн и другие более далекие планеты? В чем трудность исследования этих объектов?

Юпитер и Сатурн представляют собой опять-таки интерес в первую очередь исследовательский. Это газовые гиганты, и их внутренняя структура недостаточно изучена. Даже если бы эти планеты обладали твердой поверхностью, человек не смог бы выжить на них из-за чудовищной гравитации. Но у этих планет есть спутники, которые можно исследовать и на которые теоретически можно высадить экспедицию. К примеру, Европа, один из спутников Юпитера, по размерам напоминающий Луну, уже обратила на себя внимание ученых. Исследования, проведенные с помощью зонда Galileo, фактически подтвердили наличие там воды, в том числе в жидком состоянии. У некоторых подобных объектов есть и своя атмосфера, хотя, конечно, не настолько плотная и объемная, как у Земли.   

В перспективе некоторые из них можно даже колонизировать, однако это случится очень нескоро.

Основная проблема исследования Юпитера, Нептуна, Сатурна и Плутона-Харона в том, что эти планеты находятся от Земли очень далеко. Сколько у аппарата «Вояджер» ушло на то, чтобы пересечь Солнечную систему? Его запустили в 1977 году, и только в 2012 году он достиг границы Солнечной системы. Пока человеку не под силу пересечь такие расстояния. Современные двигатели потребуют слишком много топлива, чтобы пролететь такое расстояние, и все равно не смогут развить достаточно высокую скорость. К тому же человеку просто невозможно будет столько времени находиться в замкнутом пространстве. Здесь речь идет о десятках лет.

Существуют ли технологии, способные это изменить, хотя бы в разработке? Новые двигатели?

Да, конечно. Двигатели, работающие на химических реакциях, на данном этапе себя исчерпали. Наиболее реальной альтернативой представляются ядерные двигатели. Их разрабатывают с середины XX века, но сейчас человечество близко к реализации такого проекта.

Ядерные двигатели обеспечивают значительно большую скорость, чем химические, и при этом их топливо гораздо компактнее.

Как работают такие двигатели?

Существуют два типа ядерных двигателей: реактивный и импульсный. Работа импульсного двигателя обеспечивается периодическими ядерными взрывами малой мощности.

Неужели такое возможно? Существуют ли материалы, которые способны выдержать такие нагрузки?

В теории — да. У нас был проект такого двигателя, известный как «взрыволет Сахарова». В США 60-е годы прошлого века разрабатывался космический межзвездный корабль, который должен был использовать такой двигатель. Этот проект носил название «Дедал», однако он не был доведен до конца. А сейчас разрабатывается ядерный двигатель другого типа — реактивный, с постоянной тягой.

Как же он устроен?

По механизму работы он больше похож на паровой двигатель. Представьте себе ядерную установку, как на АЭС. Ядерное топливо нагревает воду, она превращается в пар, который двигает машину. Примерно так работает ядерный двигатель постоянной тяги, хотя, естественно, рабочим телом выступать будет не вода. Скорее всего, это будет водород. Если хотите, это можно назвать «космическим паровым двигателем».

И когда мы сможем увидеть первый работающий ядерный двигатель?

Довольно скоро. Ближе всего к реализации российский проект, первый рабочий прототип собираются запустить в 2015 году.

NASA и европейское космическое агентство тоже строят свои ядерные двигатели?

Нет. В NASA разрабатывали свой проект, однако сейчас они решили не тратить на это свои силы, а присоединиться к российскому проекту. ЕКА тоже помогает, но исключительно исследовательскими мощностями. NASA вносит более ощутимый вклад. Еще, насколько известно, похожий проект есть у Китая, но в какой степени готовности он находится, неизвестно, поскольку космическая  программа этой страны засекречена и другие государства получают о ней немного информации.

Каким будет этот ядерный буксир?

Совершенно точно это будет беспилотный аппарат. Долгое время находиться в нем человек не сможет — слишком сильное радиоактивное излучение. Этот аппарат сможет стыковаться с обитаемым модулем и транспортировать его. Те, кто будут находиться в модуле, будут защищены от излучения, но внутри самого ядерного модуля долго находиться опасно.

Этот аппарат соберут на Земле и выведут на орбиту, больше он на поверхность нашей планеты не вернется. После этого, если мы захотим транспортировать что-нибудь, скажем, на Марс, нужно будет сперва поднять груз с Земли, потом пристыковать его к ядерному буксиру и отправить в путешествие.

Если прототип продемонстрирует те возможности, которые от него ждут, то буксиры запустят в серийное производство, что значительно расширит возможности человека в космосе. Например, это облегчит полет на Марс. Во-первых, сам полет будет не таким длительным за счет высоких скоростей. Во-вторых, ядерный двигатель позволит построить более просторный жилой модуль. Все-таки сидеть целый год в тесной «консервной банке» тяжело всем.

Не может ли ядерный двигатель помочь нам покинуть пределы Солнечной системы?

Наверное, может, но это случится явно не в этом столетии. Это слишком серьезный шаг. К тому же даже с ядерным двигателем лететь до ближайшей звезды долго. К примеру, корабль проекта «Дедал» должен был лететь 50 лет.

Это не значит, что не надо думать об этом. В космических исследованиях всегда нужно думать далеко вперед, смотреть не только в завтрашний день, но и еще дальше. Исследования и разработки в этой области занимают годы, спешка в них недопустима, и мыслить на перспективу необходимо.

Сейчас космос активно коммерциализируется. К чему это приведет? И какие сферы этой отрасли могут также попасть в поле зрения частных компаний?

Коммерция приходит в космос, как в любую другую отрасль, и схема та же, что и везде. Сначала ученые, которых финансирует государство, разрабатывают тот или иной проект. Дальше государство же его реализует, проводит испытания и так далее. И после того, как технология перестает быть секретной и становится отработанной, частные компании начинают к ней приобщаться. Первыми в их руки попали телекоммуникационные спутники и спутники дистанционного зондирования Земли. Ведь изначально это были военные аппараты, которые обеспечивали связь и снабжали СССР и США разведданными. Но сейчас они повсеместно используются различными компаниями.

Сейчас дошло до транспортировки грузов на орбиту в рамках пилотируемых программ. С развитием технологий частным компаниям будут доступны все новые и новые области космонавтики.