Индустриализация космоса: ближайшие перспективы

Я убеждён, что у нашей цивилизации нет и не может быть иного пути к выживанию, кроме переноса промышленности в космос — путём разделения в пространстве созданной Богом живой биосферы и созданной Человеком разумным мёртвой индустриальной техносферы. Это убеждение не покидает меня уже сорок лет и на протяжении всего этого времени является главным мотивом всего, что я делаю. Мне многого удалось достичь со времени первой публикации на эту тему, вышедшей в 1982 году в журнале "Изобретатель и рационализатор". Ещё большее мне предстоит сделать. Знаю, что иду верной дорогой, и я никогда не был одинок на ней. Но если те, с кем я шёл и продолжаю идти, не смогут увлечь за собой решающее большинство людей на планете, то у этой планеты не будет будущего. А потому я призываю всех отнестись к тому, что описывается в этой статье с максимальным вниманием и серьёзностью. От этого зависит очень многое — будущее всей нашей земной цивилизации.

Эстакада с наземными форвакуумными трубами
и с геокосмическим Общепланетным транспортным средством инженера Анатолия Юницкого на ней
(иллюстрация к публикации в "Изобретателе и рационализаторе", № 4, 1982 год)

Текущее положение дел

Описание катастрофического состояния окружающей среды, экономики, политики и нравственности здесь будет излишним. Неправильность мироустройства и без того очевидна всем. Что ещё более характерно, мы почти не способны видеть выхода из сложившегося положения. Нам негде скрыться, некуда бежать и практически не на что надеяться. В сложившейся ситуации только космос остаётся пространством упований и тем горизонтом, где ещё есть место оптимизму, но даже и этот оптимизм отдаёт безысходностью. Освоение космического пространства предстаёт как полёт в один конец, реквием цивилизации, воспевающий её величие и обнажающий её беспомощность. Главный певец этого безысходного оптимизма Илон Маск исчерпывающе выразил основное его настроение: "Я бы хотел умереть на Марсе. Только не разбившись о поверхность планеты".

Представители научного сообщества, а также компании, работающие в космической отрасли, регулярно предлагают что-то на потребу публики. Наибольший интерес вызывают такие направления их работы, как вывод поселений на орбиту Земли, строительство баз на поверхности Луны, а также экспансия и терраформирование Марса. СМИ с энтузиазмом подхватывают эти темы, а представители отрасли не устают подкидывать им что-то свежее. Из последнего — член Британского межпланетного общества Джерри Стоун в интервью Independent заявил, что уже через 20 лет на орбите Земли появятся жилые колонии, в которых могут проживать и работать тысячи людей, занятых обслуживанием солнечных батарей. По мнению Стоуна, технологии за этот период продвинутся настолько, что человечеству даже не потребуется доставлять материалы с Земли. Существенная их часть будет добываться на Луне и ближайших астероидах.

14 марта 2017 года Роскосмос начал отбор кандидатов в отряд космонавтов, которые должны стать участниками экспедиции на Луну на новом космическом корабле "Федерация", который в настоящий момент находится в стадии разработки. Пилотируемая миссия к спутнику Земли намечена ориентировочно на 2030 год.

Не менее амбициозными выглядят планы американского бизнесмена Илона Маска, основателя Space X — компании-производителя космического оборудования, который ранее анонсировал программу колонизации Марса. В рамках данной программы Маск рассчитывает создать на красной планете автономное поселение, состоящее из миллиона жителей и находящееся на полном самообеспечении.

Подобные идеи освоения космоса не несут в себе ничего принципиально нового, а по своей сути являются реинкарнацией проектов, известных довольно давно, ещё со времён К.Э. Циолковского. Эти идеи не были реализованы в силу различных причин, главные из которых — отсутствие необходимых технологий, в первую очередь геокосмического транспорта, соответствующего поставленным целям и задачам, и общая дороговизна программ. В качестве примеров можно вспомнить орбитальные города О'Нейла, проекты Longshot, Horizon, Lunex, Mars One и другие. Сегодня тема освоения и исследования космоса обретает второе "дыхание" и становится весьма популярным трендом не только среди научного сообщества, но и среди футурологов и энтузиастов.

Однако не следует забывать и о том, что с момента окончания масштабной космической гонки между СССР и США в 1975 году никаких значимых событий в области освоения космического пространства не происходило. В основном, мировая космонавтика плыла по течению, а её деятельность ограничивалась запуском искусственных спутников и обслуживанием действующих МКС. Давайте разберемся, что же сегодня мешает человеку беспрепятственно бороздить космические просторы.

Неэффективность ракетного пути

Во-первых, отсутствие необходимых двигателей, способных придать нужную скорость для космического аппарата. Самым быстрым беспилотным космическим кораблём, из всех запущенных до сегодняшнего дня, остаётся зонд Гелиос-2, достигший скорости 252.792 км/ч. Зонд стартовал 15 января 1976 года для изучения солнечных процессов. Свою миссию он завершил в начале 1980-х годов, но до сих пор остаётся на эллиптической орбите вокруг Солнца. Двигаясь с такой достаточно высокой скоростью, нам понадобилось бы, по крайней мере, 19.000 лет, чтобы достичь ближайшего соседа Земли по звёздам. Поэтому, экспедиции на таких скоростях даже до границ Солнечной системы абсолютно бесперспективны. Единственное, что может ожидать экипаж корабля, — это смерть от старости.

Во-вторых, космические системы навигации находятся на крайне низком уровне развития. Основной сетью, используемой для обеспечения связи абсолютного большинства космических аппаратов, является Deep Space Network. Она способна эффективно работать лишь на сравнительно небольшом удалении от Земли и не может быть использована для полётов на большие расстояния — хотя радиоволны и движутся со скоростью света, передача сигналов в глубокий космос по-прежнему занимает часы. Конечно, ориентируясь по звёздам можно определить и корректировать маршрут полёта, но они слишком далеки, чтобы сказать, в какой именно точке вы находитесь.

В-третьих, что особенно важно, у ракетоносителей, без которых не взлетишь с Земли, чрезвычайно низкая эффективность и они экологически чрезвычайно опасны. Например, если учесть все полётные и предполётные затраты и потери энергии (в том числе — на получение и охлаждение топлива, создание одноразовых конструкций, оборудования и материалов и т.д.), то КПД ракеты — менее одного процента, что на порядок хуже, чем у архаичного паровоза. Кроме того, уже давно подсчитано, что всего 80 запусков в год тяжёлых ракет типа "Спейс Шаттл" способны полностью уничтожить озоновый слой планеты. Звучит как парадокс, но предельно допустимая производительность всего мирового ракетно-космического комплекса в настоящее время — менее тысячи тонн грузов в год, что находится на уровне производительности одной земной телеги с парой крепких лошадей. При баснословно высокой стоимости перевозок — доставка каждой тонны груза на орбиту обходится примерно в 10 миллионов долларов.

Единственным способом, при котором космические путешествия могут быть реализованы в обозримом будущем — это создание корабля-колонии, который может находиться в пути десятки, сотни и даже тысячи лет. Такой корабль должен строиться в космосе из космического же сырья. За время путешествия первые обитатели экспедиции состарятся и умрут, а путешествие будут продолжать их потомки. Но даже при такой логике организации космических полётов, существуют трудноразрешимые технологические проблемы, в авангарде которых — создание искусственной гравитации на борту корабля, отсутствие систем замкнутого жизнеобеспечения и защиты от космической радиации и метеоритов. Даже если эти проблемы будут решены в ближайшее время, на пути космических колонизаторов стоит еще одна, не менее важная: обеспечить запуск космического корабля такого масштаба с поверхности Земли невозможно, поэтому единственным вариантом остаётся его сборка на околоземной орбите. А у человечества до сих пор не существует иного способа доставки полезного груза в космос, кроме ракетного. Даже Space X — проект, делающий заметные успехи на пути удешевления космических перевозок, — представляет собой модернизированные межконтинентальные баллистические ракеты, выводившие астронавтов в космос еще в 1960-е годы.

Другими словами, мечты о космических путешествиях останутся лишь мечтами до тех пор, пока человечество не решит фундаментальную проблему космонавтики, а конкретно — не найдёт новый способ освоения околоземного пространства. В противном случае, использование реактивных двигателей в космической отрасли чревато экологической катастрофой и необратимыми изменениями в биосфере и, в частности, в озоновом слое планеты. В такой ситуации лететь к далёким планетам будет попросту некому.

Кроме того, планы по космической экспансии несут в себе ещё и нравственную угрозу, которую американский писатель-фантаст Ким Стэнли Робинсон охарактеризовал так: "Люди думают, что, если мы испоганили Землю, мы всегда можем отправиться к Марсу или к звёздам. Это губительно".

Общепланетное транспортное средство

Как ни странно, решение основных проблем современной космонавтики существует уже давно: ещё в 70-е годы мною был предложен проект неракетной геокосмической транспортной системы — Общепланетное транспортное средство (ОТС), способное в кратчайшие сроки и с высочайшей безопасностью, эффективностью и экологичностью выводить огромное количество полезного груза, в том числе пассажиров, на околоземную орбиту.