Последний космический шанс Первушин Антон
Станция имела массу 18,6 т, длину – 13,6 м. У нее был всего один стыковочный узел, а внутреннее пространство разделили на три отсека: переходной, рабочий и негерметичный агрегатный. Электроснабжение обеспечивали четыре панели солнечных батарей. На станции могли жить три космонавта; ее эксплуатационный ресурс определялся невосполнимыми запасами системы жизнеобеспечения и не превышал трех месяцев. Научное оборудование, как и на американской станции “Skylab”, в основном было представлено астрономическими приборами, включая солнечный телескоп ОСТ-1, рентгеновский телескоп РТ-2, инфракрасный телескоп ИТС-К, а также большим набором устройств для медицинских исследований. То есть важнейшие направления работ были определены прямо по плану Сергея Королёва: астрономия и медицина. Но вот выходить наружу космонавты не могли – операции на внешней поверхности станции не были предусмотрены, а скафандры на борту отсутствовали за «ненадобностью».
19 апреля 1971 года первый «Салют» отправился на орбиту на ракете «Протон». 24 апреля к нему попытался пристыковаться «Союз-10», но опять же из-за поломки процедура сорвалась, и экипаж вернулся на Землю несолоно хлебавши. 6 июня к «Салюту» прибыла следующая экспедиция посещения: «Союз-11» пристыковался успешно, и космонавты Георгий Добровольский, Владислав Волков и Виктор Пацаев перешли на борт станции. Они провели там свыше 23 суток, но сама экспедиция закончилась трагически – при спуске произошла внезапная разгерметизация, и все три космонавта погибли от удушья. Отказ от скафандров, заложенный еще при проектировании «Восхода-1», обошелся дорого. «Салют» был оставлен и затоплен по команде с Земли.
И опять корабль «Союз» нужно было перепроектировать. Чтобы обеспечить экипаж защитой на случай разгерметизации, от третьего места пришлось отказаться, а двоих оставшихся космонавтов обрядили в скафандры «Сокол-К». Многие системы корабля были модернизированы, после чего получилось фактически новое «изделие» – «Союз-Т» (7К-Т). Хотя с него сняли даже солнечные батареи, корабль все равно был тяжелее предшественника на 100 кг, общая масса составила 6800 кг. Его испытания под обозначением «Союз-12» провели сразу с экипажем – 27–29 сентября 1973 года, то есть через два с лишним года после гибели космонавтов «Союза-11».
Почему-то сегодня те, кто любит рассуждать о величии СССР, не вспоминают этот мрачный период истории, когда отечественная космонавтика не просто отставала от американской, а не могла даже поддерживать постоянное присутствие космонавтов на орбите. Возможно, это происходит потому, что советским пропагандистам удавалось ловко ретушировать проблемы: катастрофы засекречивались, неудачу называли «очередной победой», смерть называли «трагической случайностью», прежние декларации не вспоминали, как будто их и не было – в результате у обывателя складывалось впечатление, что космонавтика успешно развивается, что советская техника лучшая в мире, что трудности с блеском преодолеваются, что скоро будут взяты новые рубежи.
Многие трудности и впрямь преодолевались, а новые рубежи брались, но далеко не так гладко, как об этом рассказывали в прессе. В апреле 1973 года в космос была запущена станция «Салют-2» – челомеевский «Алмаз», предназначенный исключительно для ведения разведки и даже снабженный пушкой, с помощью которой можно было бы отстреливаться от гипотетических орбитальных «киллеров». Использовать станцию не удалось – взорвалась третья ступень ракеты, «Салют-2» получил повреждения и сгорел в атмосфере.
Следующая станция «Салют-3» («Алмаз-2») была запущена только через год – 25 июня 1974 года. Через восемь дней к ней пристыковался корабль «Союз-14» с Павлом Поповичем и Юрием Артюхиным на борту. Космонавты провели на станции 15 суток, поочередно сменяя друг друга у разведывательных фотоаппаратов, и подготовили ее к дальнейшей эксплуатации. В августе станцию должна была посетить очередная экспедиция на «Союзе-15», но из-за сбоя в системе автоматической стыковки этот полет едва не закончился катастрофой. Поскольку готовых «Союзов» в то время не было, а время эксплуатации ограничено, станцию пришлось затопить.
Станция «Салют-4» была «гражданской». Ее запустили в декабре 1974 года, и на ней вполне успешно отработали две экспедиции длительностью 29 («Союз-17») и 63 суток («Союз-18»). Перед окончанием эксплуатации к станции пристыковывался беспилотный «Союз-20» – этот 90-суточный полет был призван подтвердить на практике ресурсные возможности корабля.
«Салют-5» («Азмаз-3») был выведен в июне 1976 года. И в июле там начал работу экипаж «Союза-21». Станция оказалась негостеприимной: однажды обесточились все системы и космонавтам пришлось вручную восстанавливать ее работоспособность. Корабль «Союз-23», стартовавший в октябре, пристыковаться не смог, а при возвращении спускаемый аппарат упал в озеро Тенгиз (единственный случай приводнения за всю историю отечественной космонавтики!), и космонавты едва не задохнулись в нем, девять часов ожидая спасателей. «Усмирить» станцию удалось экипажу «Союза-24» – Виктор Горбатко и Юрий Глазков пробыли на борту 17 суток и провели уникальный эксперимент по аварийной «продувке» атмосферы «Салюта».
Однако по-настоящему советские космонавты начали обживать ближний космос, когда на 29 сентября 1977 года на орбиту была выведена станция второго поколения – «Салют-6» (ДОС-5). Она отличалась от ранних «Салютов» наличием двух стыковочных узлов и дозаправляемой двигательной установки. Кажется, что немного, но на самом деле новшества позволили резко увеличить срок эксплуатации станции и увеличить количество членов экспедиции посещения до четырех человек (при двух пристыкованных «Союзах-Т»). Кроме того, переходный отсек стыковочного узла можно было использовать как шлюзовую камеру для выходов в открытый космос, а снабжение станции топливом, оборудованием и ресурсами должен был обеспечить беспилотный корабль «Прогресс», созданный на основе «Союза».
Транспортный корабль «Прогресс»
Запуск станции приурочили к 60-летию Октябрьской социалистической революции. Однако первая же стыковка с ней «Союза-25» провалилась. Только 11 декабря 1977 года экипажу «Союза-26» удалось состыковаться со станцией и войти в нее. С этого момента начинается эпоха орбитальных станций, которая не завершилась до сих пор. «Салют-6» летал до июля 1982 года. Ему на смену пришел «Салют-7» (ДОС-5-2) – он проработал до февраля 1991 года. В новом десятилетии традиция была продолжена орбитальным комплексом «Мир» (ДОС-7), который позволял расширять станцию за счет стыковки новых модулей. 20 февраля 1986 года на орбиту был выведен базовый блок «Мира». Интересно, что перед затоплением «Салюта-7» состоялся уникальный космический рейс – космонавты Леонид Кизим и Владимир Соловьев перелетели на «Союзе Т-15» с новой станции на старую, сняли часть оборудования и вернулись обратно.
Нельзя сказать, что эксплуатация «Салюта-6» и «Салюта-7» проходила безоблачно. Случались и неудачные стыковки с отменой экспедиций, и аварийные старты, и травмы космонавтов, и поломки оборудования. Но главное – советская космонавтика развивалась, а возможности ее расширялись: устанавливались новые рекорды, совершенствовались технологии, накапливался опыт работы в открытом космосе. В какой-то момент должен был произойти качественный скачок, но… он не произошел. Середина 1980-х годов – это начало «застоя» в космонавтике, и особой нужды в строительстве пилотируемого орбитального комплекса «Мир» уже не было.
Давайте взглянем на орбитальные станции с позиций стратегии. В начале 1970-х годов круг задач, решаемых космонавтами на станциях, сводился к изучению околоземного пространства, медико-биологическим экспериментам, астрономическим наблюдениям и военной разведке. К концу десятилетия беспилотные средства могли выполнить большую часть этих задач. Тяжелые автоматические лаборатории и биоспутники двигали науку о ближнем космосе и его влиянии на живые организмы быстрее и эффективнее. Телескопам на станциях, управляемым вручную, составили серьезную конкуренцию орбитальные телескопы, управляемые с Земли. Разведывательные аппараты стали более оперативны, долговечны и обходились военным дешевле содержания «Алмазов». Существование обитаемых станций требовало обоснования, и к концу 1970-х в прессе все чаще можно было встретить словосочетания «внеземная индустрия» и «космический завод». При этом всячески выпячивалось, что такая индустрия и такие заводы прямо-таки обогатят народное хозяйство. Что же предлагалось производить? Сверхчистые кристаллы, однородные металлы, эвтектические сплавы, композитные материалы, особые лекарства и даже парфюмерию. При этом авторы, пишущие во славу орбитального строительства, уверенно обещали, что со временем могут появиться какие-то новые технологии, которые потребуют сооружения все более обширных космических поселений, а значит, понадобятся сотни подготовленных космонавтов-монтажников, космонавтов-ремонтников, космонавтов-инженеров.
Как раз на конец 1970-х годов пришелся пик дискуссии вокруг проекта гигантских космических колоний-цилиндров, предложенного американским физиком Джерардом О’Нейлом. Известный английский писатель Артур Кларк, всегда оптимистично смотревший в будущее, даже написал роман «Свидание с Рамой» (“Rendezvous with Rama”, 1973), популяризирующий концепцию О’Нейла. Несмотря на исключительную дороговизну и техническую сложность прототипа колонии-цилиндра, о ней любили рассуждать футурологи и фантасты, а картинки с видами этой колонии регулярно публиковались в журналах. Никто даже не пытался осознать, а зачем нужна такая колония, что она может дать человечеству в плане освоения космоса. Предполагалось, что главное – построить, а задачи придумаются сами собой. Ясно, что такой подход по сути утопичен и способен лишь завысить пустые ожидания. Что характерно президент Рональд Рейган одобрительно отнесся к концепции О’Нейла, и в 1985 году НАСА провело исследование, посвященное возможности строительства колонии-цилиндра в течение пятидесяти лет, однако гибель шаттла «Челленджер» поставила крест на каких-либо дискуссиях о массовом прорыве в космос.
Идеология «внеземной индустрии» выглядела эффектно, но только на первый взгляд. Произошло примерно то же самое, что и с проектами атомных ракет, о которых мы говорили в первой главе. Активно популяризировалась и продвигалась сама идея, а технологические аспекты оставались в тени. Однако именно их и надо было обсуждать. Прежде всего следовало ответить на вопрос: зачем космическому производству человек? Тонкие технологические процессы (например, выращивание тех же сверхчистых кристаллов) особо чувствительны к внешним воздействиям, а человек в стесненных условиях орбитальной станции невольно становится источником таких хаотических воздействий. Системы жизнеобеспечения, вентиляция, атмосфера – все они создают помехи для работы высокотехнологичных устройств. Окупается ли в таком случае присутствие человека? Только в одном случае – если он выступает ремонтником. И снова вопрос: должен ли ремонтник постоянно находиться на производстве или все-таки лучше посылать его туда, когда ситуация выходит из-под контроля? И если мы принимаем такую схему, то может ли быть эффективным ремонт? Проблема встала в полный рост еще во время самых первых технологических экспериментов. Так, во время знаменитого тройного полета «Союзов», о котором я упомянул выше, на «Союзе-6» космонавты Георгий Шонин и Валерий Кубасов разместили в бытовом отсеке автоматическую установку «Вулкан» для проведения сварки металлов, а сами загерметизировались в спускаемом аппарате – и были потрясены, когда, открыв лаз после завершения эксперимента, обнаружили, что установка прожгла монтажный стол и «добралась» до корпуса. Первый же опыт едва не закончился катастрофой. Специалисты прекрасно осознают опасность процедур, использующих высокие температуры и давления, посему опытные установки стараются помещать в изолированные отсеки, а процесс максимально автоматизируется. И тогда зачем там космонавт?..
Есть еще один аспект, о котором почему-то всегда забывают энтузиасты орбитального строительства. Мы уже отмечали, что основоположники ракетостроения предлагали развернуть большие орбитальные станции на высотах порядка 1000 км, однако в начале космической эры выяснилось, что орбиты выше 500 км фактически закрыты: воздействие радиационного пояса столь значительно, что космонавты погибнут от лучевой болезни, а полупроводниковые схемы быстро деградируют. А ведь на небольших высотах все еще заметно воздействие атмосферы, которая, кстати, «разбухает» под солнечными вспышками – космические аппараты тормозятся и падают. Понятно, что чем больше конструкция, тем быстрее она тормозится и тем больше ракет надо запускать, чтобы корректировать ее орбиту. И понятно, что возрастают риски: если что-то пойдет не так в космосе (например, космический корабль повредит стыковочный узел) или на Земле (например, сократят финансирование), то станция может потерять управляемость и несколько месяцев нарезать круги по орбите, пугая население до икоты угрозой своего неумолимого падения – как пугала американская “Skylab” Способна ли окупиться такая «индустрия»?
В то же время прогресс не стоит на месте. Многие процессы, для которых требуются «космические» условия, научились воспроизводить на Земле. Существуют башни невесомости и специально оборудованные самолеты, в которых при пикировании возникает динамическая невесомость. Если нужен длительный процесс, то логично строить небольшие автоматизированные платформы, благо системы дистанционного и автономного управления бурно развиваются и во многих производственных сферах уже вытеснили человека. Существование такой платформы на орбите можно поддерживать куда дольше, чем обитаемой станции, при меньших затратах и без угрозы для жизней экипажа. Примером может служить орбитальный телескоп «Хаббл» (“Hubble”) – он находится на круговой околоземной орбите высотой 570 км с апреля 1990 года и продолжает работать поныне, хотя собранная им информация превысила возможности по ее научному анализу – многие из выдающихся открытий телескопа были замечены ретроспективно. Особую пикантность истории этого орбитального телескопа придает тот факт, что он был выведен на орбиту в неисправном состоянии. Чтобы начать его эксплуатацию, американцам в декабре 1993 года пришлось отправить к нему ремонтников на новом шаттле «Индевор» (“Endeavour”). В последующие годы астронавты НАСА еще четыре раза летали к телескопу, чтобы заменить оборудование на более совершенное. Ни одно из астрономических наблюдений, проведенных экипажами орбитальных станций, не сравнится с тем, что делал и делает «Хаббл». Думается, что если когда-нибудь на орбитах и появится промышленное производства, за основу будет взят опыт телескопа «Хаббл», а не станций «Салют» или «Мир».
И еще одно. Низкие орбиты быстро засоряются космическим мусором. Обитатели орбитальных станций вынуждены считаться с этой проблемой, ведь любой достаточно крупный обломок представляет угрозу. Платформы можно поднимать выше станций, избегая этой опасности – благодаря специальной защите современная микроэлектроника способна противостоять воздействию радиационных поясов.
С позиций стратегии существование такого большого и дорогого комплекса, как «Мир», могло быть оправдано, только если бы он был прототипом межпланетного корабля, но как раз в этом качестве «Мир» рассматривался в последнюю очередь. Из-за экономических проблем главной и в сущности единственной задачей комплекса стало поддержание для России статуса космической державы. В начале 1990-х годов все шло к тому, что история отечественной пилотируемой космонавтики завершится быстро и бесславно, но встречные интересы объединили бывших конкурентов по «космической гонке» и «Мир» был спасен.
Дам небольшую справку о достижениях орбитального комплекса «Мир». Базовый блок «Мира» (17-КС) массой 21 т запустили ракетой «Протон» 20 февраля 1986 года. Блок состоял из четырех отсеков: переходной отсек, рабочий отсек, переходная камера и агрегатный отсек. Внутри «Мир» был намного просторнее предшествующих советских станций: объем только базового блока составлял 90 м3 против общего объема 86 м3 станции «Салют-7», но главное – переходной отсек обладал четырьмя стыковочными узлами, что позволяло наращивать комплекс в любом направлении. Специально под эксплуатацию «Мира» были еще раз доработаны корабль и ракета – теперь на орбиту летал корабль «Союз ТМ» (7К-СТМ), а выводила его ракета «Союз-У2».
Орбитальный комплекс «Мир»
Гарантированный ресурс комплекса составлял пять лет, но по существовавшим планам его предполагали использовать восемь лет, то есть около 1994 года должно было начаться строительство станции «Мир-2», причем отдельные, самые тяжелые, блоки должна была выводить в космос ракета-носитель «Энергия». Однако вместо этого эксплуатация «Мира» продолжалась пятнадцать лет – вплоть до его управляемого затопления в марте 2001 года. Такой долгой жизни комплекс обязан не столько своему техническому совершенству (начиная с 1997 года, космонавты занимались на нем не работой, а ремонтом и выживанием), сколько тяжелой ситуации, в которой оказалась вся мировая космонавтика.
Сначала все шло относительно неплохо. В 1987 году к базовому блоку пристыковали астрофизический модуль «Квант», в 1989 году – модуль дополнительного оборудования «Квант-2», в 1990 году – научно-технологический модуль «Кристалл», который, кстати, и должен был стать первым заводом «внеземной индустрии». На нем развернули опытное оборудование по производству полупроводниковых материалов, очистки биологически активных веществ, выращивания кристаллов белков и гибридизации клеток.
Разумеется, создание и обслуживание станции стоило денег. Базовый блок обошелся казне в 4 млрд долларов по официальному обменному курсу, запуск базового блока – в 1,5 млрд. Чтобы поддерживать «Мир», каждый год необходимо было выделять не менее 400 млн долларов, однако уже в 1990 году деньги кончились: финансирование упало до 24 млн, а в 1991 году – до 6 млн долларов. В 1992 году правительство реформаторов во главе с Егором Гайдаром поставило вопрос о прекращении обслуживания «Мира» в силу отсутствия свободных средств, и орбитальный комплекс спасло только вмешательство американцев. В апреле 1992 года было создано Российское космическое агентство (Роскосмос), которое немедленно заявило о программе совместного сотрудничества с НАСА, в рамках которого были запланированы совместные полеты и, что самое важное, стыковка шаттла с «Миром».
Нужно отметить, что этот контракт был в интересах не только российских специалистов, но и американских. После гибели «Челленджера» НАСА нуждалось в амбициозном проекте, который сохранил бы существующую ракетно-космическую инфраструктуру. И администрация Джорджа Буша-старшего, заступившего на пост президента в 1989 году, пошла навстречу. Был выработан стратегический план: до конца века на орбите должна появиться международная космическая станция «Фридом» (“Freedom” с англ. «Свобода»), в первом десятилетии XXI века американцы вернутся на Луну, во втором – отправятся на Марс. Однако на инициативу Буша ополчились конгрессмены, которые сочли проект станции плохо продуманным, а запрошенный бюджет непомерным. Совместная эксплуатация «Мира» позволяла резко снизить расходы первого этапа и загрузить шаттлы работой на перспективу.
В декабре 1993 года председатель правительства Российской Федерации Виктор Черномырдин и вице-президент США Альберт Гор подписали пакет документов о российско-американском сотрудничестве в космосе. В этом пакете, который сегодня называют «соглашением Черномырдина-Гора», утверждалась программа совместной эксплуатации комплекса «Мир» и планы по созданию Международной космической станции (МКС), которая в те времена называлась «Альфой» – что характерно, львиную долю расходов на сохранение российской космонавтики брали на себя США. Сегодня многие американские специалисты, включая бывшего астронавта Чарльза Болдена, занявшего пост директора НАСА в 2009 году, высказывают мнение, что соглашение было стратегической ошибкой. И эту позицию можно понять. Если отбросить чисто политические дивиденды, то получается, что НАСА вместо того, чтобы разрабатывать новые корабли и ракеты-носители, которые должны были заменить шаттлы и расширить возможности американской астронавтики для возвращения на Луну в первом десятилетии XXI века, тратило дефицитные средства на чужой орбитальный комплекс «Мир». Впрочем, из далекого 1993 года перспективы сотрудничества виделись иначе, и советская/российская космонавтика казалась той соломинкой, за которую хватается утопающий, ведь и впрямь ее авторитет был очень высок, особенно после двух идеальных запусков «Энергии» и беспилотного полета «Бурана».
Космический корабль «Атлантис» пристыкован к орбитальному комплексу «Мир»
Так или иначе, но комплекс «Мир» был спасен. Уже в 1993 году Штаты вложили в него 73 млн, в 1994 году – 131 млн, в 1995 году – 150 млн, в 1996 году – 211 млн долларов. Благодаря этой помощи орбитальный комплекс получил толчок к дальнейшему развитию. В 1995 году к «Миру» присоединили геофизический модуль «Спектр» и новый отсек, позволяющий стыковаться американским шаттлам. В 1996 году добавился модуль «Природа», созданный для исследования околоземного пространства и ресурсов Земли. С завершением строительства комплекса его масса составила без малого 140 т.
С 1997 года финансирование опять начало снижаться – основные средства пошли на Международную космическую станцию, а Россия, испытывавшая перманентные экономические трудности, не могла поддерживать две программы орбитальных станций одновременно. Идея «отбивать» часть затрат за счет космических туристов тоже не выглядела слишком привлекательной, ведь оборудование на «Мире» начало приходить в негодность, случались пожары и даже столкновения при стыковках. Экспедиции посещения превращались в череду приключений, каждое из которых может послужить основой для захватывающего романа. Но одно дело читать роман о приключениях, другое дело – в них участвовать: нормальной работе они только мешают. При этом орбита тяжелого комплекса быстро и опасно снижалась: в начале 2001 года она составляла 290 км, к середине марта – 220 км. Коррекцию орбиты мог осуществить только транспортный корабль-заправщик «Прогресс М1», однако такая однократная операция в ценах тех лет стоила 10 млн долларов и могла поднять высоту комплекса всего лишь на 56 км, которые торможение «сожрало» бы за полтора месяца. Чтобы вернуть «Мир» на стабильную орбиту выше 400 км, требовалось в течение трех месяцев запустить как минимум четыре «Прогресса», но поскольку цикл изготовления корабля-заправщика и ракеты-носителя к нему занимает 22 месяца (почти два года!), то у России (что бы там ни говорили патриоты отечественной космонавтики) в принципе не было возможности сохранить комплекс для дальнейшей эксплуатации. А вот угроза падения несгоревших модулей на крупный город неизмеримо возросла. Участь «Мира» была предрешена, и 23 марта 2001 года он был затоплен.
В то же время вовсю разворачивалось строительство Международной космической станции, призванной объединить заделы по советскому комплексу «Мир-2», американской станции «Фридом», европейской программе «Колумбус» (“Columbus”) и японскому проекту “JEM” (“Japanese Experiment Module”). Первым модулем МКС стал российский функционально-грузовой блок «Заря» массой 20 т, выведенный на орбиту 20 ноября 1998 года. Через две недели корабль «Индевор» доставил к нему узловой модуль «Юнити» (“Unity” с англ. «Единство», Node-1) с шестью стыковочными узлами. Экипаж шаттла, в состав которого был включен и российский космонавт Сергей Крикалев, перешел на станцию и расконсервировал ее. Затем последовали новые полеты шаттлов, МКС начала расти.
Понятно, что возможности системы «Спейс Шаттл» в качестве средства обеспечения орбитальных станций намного выше, чем у российских «Союзов» даже в их новейшей модификации «Союз ТМА-М». За один рейс шаттл доставлял готовый модуль, припасы на будущее и экипаж из семи человек. Посему программа МКС развивалась гораздо быстрее, чем любая из советских программ. В июле 2000 года к станции пристыковался российский модуль «Звезда». В феврале 2001 года корабль «Атлантис» доставил американский лабораторный модуль «Дестини» (“Destiny” с англ. «Судьба»), в июле корабль «Дискавери» доставил универсальную шлюзовую камеру «Квест» (“Quest”), а в сентябре к комплекту добавился стыковочный отсек-модуль «Пирс».
В феврале 2003 года погибла «Колумбия», и полеты шаттлов к МКС прекратились на два с лишним года – вся тяжесть обеспечения МКС легла на российские «Союзы» и «Прогрессы». Несмотря на очевидные затруднения, президент Джордж Буш-младший в свои выступлении 14 января 2004 года в штаб-квартире НАСА заверил всех заинтересованных лиц, что станция будет достроена до 2010 года, поэтому полеты оставшихся шаттлов придется возобновить. В той же речи он пообещал, что к 2010 году будет разработан и испытан новый пилотируемый космический корабль, который не только обеспечит снабжение МКС, но и полеты на Луну – первую высадку президент наметил на 2014 год.
Международная космическая станция на орбите
Хотя обещания остались на словах, Международная космическая станция была достроена. В июле 2005 года шаттл «Дискавери» прилетел к МКС впервые после гибели «Колумбии». Полеты продолжались до июля 2011 года – последним шаттлом, побывавшим на орбите, стал «Атлантис» (миссия STS-135). За эти шесть лет станция заметно выросла, в состав добавились: американский соединительный модуль «Гармония» (“Harmony”, Node-2), европейский лабораторный модуль «Колумбус» (“Columbus”), канадский робот-манипулятор «Декстр» (“Special Purpose Dexterous Manipulator”), японская исследовательская лаборатория «Кибо» («Надежда»), два российских малых исследовательских модуля «Рассвет» (МИМ-1) и «Поиск» (МИМ-2), американский жилой модуль «Транквилити» (“Tranquility” с англ. «Спокойствие», Node-3), европейский модуль панорамного наблюдения «Купол» (“Cupola”) и итальянский многоцелевой модуль PMM (“Permanent Multipurpose Module”, «Леонардо»).
Общая масса МКС составляет на сегодняшний день около 420 т – она в три с лишним раза тяжелее «Мира». Представить себе, что такая махина когда-нибудь сойдет с орбиты, просто страшно. Впрочем, бросать МКС никто не собирается – наоборот, станцию предполагают активно эксплуатировать по 2024 год включительно, и уже идут разговоры о том, что работы на ней продолжатся и после этого срока.
Как водится, строительство МКС обошлось дороже, чем предполагали, а ее эксплуатация требует весьма значительных сумм – по оценкам экспертов, расходы вдвое превысят расчетный бюджет (только США потратят 100 млрд долларов). Что же американцы и весь остальной мир получат взамен? Что получит Россия, вклад которой в МКС трудно переоценить (в настоящее время наше государство тратит на эту программу почти 1,5 млрд долларов в год)? Список научных исследований, которые осуществляются на станции, до боли напоминают аналогичный список для комплекса «Мир»: астрофизика и геофизика, исследование околоземного пространства и протекания технологических процессов в условиях микрогравитации, большая программа медико-биологических экспериментов, испытания демонстраторов технологий и рекламно-обучающие мероприятия. Все это важно и интересно, но вызывает и критику. Независимые эксперты указывают на то, что многие из экспериментов с тем же успехом можно было провести на Земле; что расходы не окупаются; что экспедиции посещения из шести человек большую часть своего времени тратит на поддержание жизнеспособности, а не на исследования. В особом положении находятся и российские космонавты – погоня за рентабельностью оборачивается тем, что они выполняют массу работ, связанных с обслуживанием иностранного оборудования и иностранных научных программ. Шага вперед не получилось, МКС повторяет историю «Мира».
Существование долговременных обитаемых станций имело бы смысл только в одном случае: если бы они проектировались как прототипы будущих межпланетных кораблей. Однако достаточно бегло взглянуть на комплекс «Мир» и на МКС, чтобы понять: они вряд ли подходят для выполнения задач дальнего космического полета – перед нами связка лабораторных модулей и огромные панели солнечных батарей, обеспечивающих эти модули энергией.
Доходит до смешного. Для обоснования необходимости поддержания МКС придумываются самые экзотические проекты. Сравнительно недавно мне пришлось услышать об идее создания на станции большого «стапеля», на котором космонавты будут собирать из готовых блоков межпланетные аппараты, перед тем как отправить их к Марсу или Юпитеру. Тот, кто это предложил, очевидно, не знает, как трудно работать в неповоротливом скафандре, каких неимоверных усилий это требует и каким опасностям подвергается космонавт. Ей богу, проще и дешевле все-таки собрать аппарат на Земле.
По схожему пути пошли и китайцы. 29 сентября 2011 года на орбиту ими была выведена станция «Тяньгун-1» («Волшебный дворец-1», проект 921-2) массой 8,5 т. Планировалось, что станция проработает на орбите два года, а использовать ее будут для отработки процедуры стыковки с пилотируемыми кораблями «Шэньчжоу», а также для проведения медицинских и технологических экспериментов. Так и произошло. Первая стыковка была осуществлена в беспилотном режиме («Шэньчжоу-8»), затем состоялось два полета к станции кораблей с экипажами из трех человек («Шэньчжоу-9» и «Шеньчжоу-10»); примечательно, что в состав обоих экипажей входили женщины. В 2016 году планируется запуск новой станции – «Тяньгун-2».
Знакомо, не правда ли? Впрочем, китайцам такой опыт необходим – развитие национальной космонавтики КНР требует прохождения определенных обязательных этапов для расширения возможностей проникновения во внеземное пространство. Но вот зачем нужна МКС, не могут внятно объяснить даже в НАСА. Хотя ответ существует.
Можно, конечно, спорить, но, на мой взгляд, самым значительным достижением в истории орбитальных станций стал рекордный полет врача-исследователя Валерия Полякова, который провел на станции «Мир» более 437 суток, своим примером доказав, что человек способен без вреда для здоровья совершить столь длительный космический рейс. Долговременные орбитальные станции нужны именно для этого – изучать жизнь человека в новой среде обитания. И чем больше испытуемый космонавт там пробудет, тем лучше. Такой опыт бесценен, и его практически невозможно воспроизвести на Земле. А еще – орбитальные станции позволяют испытать системы жизнеобеспечения, которые когда-нибудь будут стоять на больших межпланетных кораблях. Есть только одна проблема: такие системы имеет смысл конструировать и испытывать, если мы точно знаем, куда собираемся отправить корабль и какие ресурсы для такого рейса потребуются. Но, к сожалению, мы этого пока не знаем…
Итак, мы установили, что развитие пилотируемой космонавтики сдерживается отсутствием надежных и достаточно мощных ракет-носителей, которые могли бы выводить на опорную околоземную орбиту готовые блоки массой порядка ста тонн. Именно их характеристики определяют пространство возможностей: что мы можем сделать в космосе хоть завтра, а что не можем сделать даже теоретически.
Однако чем больше ракета, тем она дороже, тем более разветвленная инфраструктура ей требуется и тем сложнее она в эксплуатации – любая ошибка оборачивается многомиллионными убытками и сказывается на определении дальнейших приоритетов. В 1960-е годы инженерам удалось обойти проблему грузоподъемности с помощью концепции орбитальной станции – т. е. снизить общий вес корабля за счет соединения и разъединения его модулей на разных этапах выполнения космической миссии. Позднее концепция была востребована для закреплении в ближнем космосе, и на начальном этапе это выглядит разумным. Дистанционная разведка изменила представления о реальном устройстве Солнечной системы, и требовалось понять, какие ресурсы понадобятся для расширения космической экспансии.
В то же время предпринимались попытки уменьшить расходы на космонавтику за счет создания многоразовых аэрокосмических систем, причем американская система «Спейс Шаттл» фактически задала моду: в Советском Союзе началась разработка системы «Энергия-Буран», в других странах появились проекты космопланов. Катастрофа шаттла «Челленджер» заставила усомниться в оптимальности «модной» схемы, а гибель шаттла «Колумбия» привела к пересмотру всей стратегии.
Современная пилотируемая космонавтика сосредоточилась вокруг Международной космической станции. Несмотря на продемонстрированный положительный опыт эксплуатации национальной китайской станции «Тяньгун-1», сегодня представляется очевидным, что масштабные перспективные задачи, которые ставились перед орбитальными станциями, не решаются на МКС и вряд ли будут решены на «Тяньгун-1» (с учетом того, что китайцы фактически воспроизводят устаревший советский опыт). В XXI веке нет смысла использовать обитаемые орбитальные станции как разведывательные или ударные комплексы, как заатмосферные обсерватории или как космические заводы – все эти функции предпочтительнее доверить автоматизированным платформам. Обитаемая орбитальная станция может и должна решать только одну большую задачу – служить научно-исследовательской лабораторией, нацеленной на изучение взаимодействия живых организмов с космической средой. Чем больше будет собрано данных об этом взаимодействии, тем проще будет конструировать замкнутую биосферу межпланетного корабля. Любые другие функции выглядят надуманными.
Впрочем, не приходится сомневаться, что расширение окна возможностей будущей космической экспансии лежит через создание массивных орбитальных станций, но только как прототипов межпланетных кораблей. Очевидно и другое: конфигурацию будущих орбитальных станций имеет смысл обсуждать, если мы хотя бы приблизительно знаем, какие цели перед нами стоят, ведь вариантов достаточно много и далеко не все они оптимальны с точки зрения расширения пространства возможностей. В следующих главах мы проанализируем существующие планы космических агентств по развитию пилотируемой космонавтики и попробуем разобраться, что они могут дать внеземной экспансии человечества.
Глава 3
Лунные поселения
Неосоветских патриотов очень веселит, когда обнаруживается, что НАСА опять потеряло какие-то исторические документы, связанные с лунной программой: то видеозапись выхода Нейла Армстронга на лунную поверхность, то образцы реголита, то детальные снимки лунной поверхности. Они видят в этом еще одно «доказательство» отсталости американцев, их природной «тупости» или очередную попытку скрыть «фальсификации». Тем, кто привык веселиться, советую попробовать заказать материалы по советской лунной программе – хотя бы копии, а не подлинники. Вы удивитесь, господа, но не сохранилось даже рабочих компоновочных схем ракеты-носителя Н-1, а ведь с ней возились больше десяти лет и четыре раза пытались запустить. Попробуйте также поискать материалы из архива «Луноходов» и не разводите руками, узнав, что их больше не существует. Съездите в поселок Школьное под Симферополем и полюбуйтесь на руины, оставшиеся от Центра космической связи НИП-10, а ведь именно оттуда управляли «Луноходами». Сходите посмотреть на макет «Бурана» на ВДНХ. И после этого подумайте, почему космическое наследие не всегда получается сохранить…
Как мы помним, в середине 1970-х годов из-за экономического кризиса и изменения стратегии НАСА американцы отодвинули Луну на задний план. Следующим этапом должна была стать обитаемая база на ее поверхности, но ресурсов под такую программу не осталось. То же самое произошло и в СССР: проигрыш в «лунной гонке» заставил более критически взглянуть на потенциал советской космонавтики и отказаться от части «шапкозакидательских» проектов. Интерес к Луне на всех уровнях заметно снизился. Казалось, что она в достаточной мере изучена и искать там что-то новое не имеет смысла. В глазах общества Луна из «места будущего» превратилась в предмет исторических исследований. Соответственно, и ценность полученных с большим трудом научных материалов упала – как упал, например, интерес к Марианской впадине, после того как там побывал Жак Пикар на батискафе «Триест». Вот если бы Пикар нашел на глубине город атлантов, а американские астронавты встретили селенитов – тогда, наверное, общество потребовало бы новых погружений и новых полетов. А если нет, то и нет…
Однако сама Луна от всех этих пертурбаций никуда не делась. Она по-прежнему, как и миллиарды лет назад, остается ближайшим к нам небесным телом, а посему неизбежно будет привлекать пытливые умы и будить воображение. Земляне еще не раз слетают на Луну, а наша цивилизация когда-нибудь включит ее в сферу своего влияния. Ниже мы обсудим существующие проекты освоения Луны, но сначала ответим на вопрос, почему именно сегодня возникла такая странная необходимость – «вернуться» на Луну.
3.1. Потолок цивилизации
Строить футурологические концепции – хотя и очень увлекательное, но в большинстве случаев совершенно бесплодное занятие. Слишком часто футурологи ошибаются. Хрестоматийной стала история о французском футурологе XIX века Альбере Робиде, который предсказал, что с развитием гужевого транспорта в ХХ веке улицы европейских столиц будут завалены конским навозом. Прогресс всякий раз обманывает таких «прорицателей», предлагая качественное решение количественных проблем – в конкретном случае на смену лошадям пришли автомобили и электротранспорт. Но иногда удается сделать удивительно точный прогноз.
В качестве примера удачной прогностической модели можно вспомнить теорию «больших циклов экономической конъюнктуры», разработанную российским экономистом Николаем Кондратьевым в 1920-х годах. Анализируя большой массив исторических данных, накопленных за полтора предшествующих века, ученый обнаружил, что любая экономика, основанная на товарно-денежных отношениях, развивается с циклом в 4050 лет. Завершение цикла сопровождается мощнейшим экономическим кризисом, который сотрясает основы государственности всех вовлеченных в рыночную экономику держав. Благодаря этой эмпирической теории Николай Кондратьев сумел довольно точно предсказать Великую депрессию 1929–1933 годов и мировой кризис 1973–1975 годов. Предсказал он и наши нынешние проблемы. В настоящее время мы стремительно входим в очередной «кондратьевский» кризис, пик которого приходится на 2015–2016 годы, что становится очевидным даже далеким от экономических учений людям: внешние и внутренние долги развитых государств достигли таких астрономических величин, что дефолты и сопутствующие потрясения неизбежны. То есть прогностическая модель Кондратьева работает.
Впрочем, паниковать не надо, цивилизация пережила предыдущие кризисы, переживет и текущий. Нас в этой связи интересует другое. Кондратьев разделил большие циклы на две фазы – «повышательную» и «понижательную», каждая из которых имеет свои особенности. В частности, «повышательная» фаза начинается сразу после кризиса и характеризуется глубоким изменением всей жизни капиталистического общества. Одной из причин изменений становятся научно-технические нововведения.
В «повышательной» фазе первого цикла, выявленного Кондратьевым, это были развитие текстильной промышленности и производство чугуна, изменившие сословный уклад общества. В «повышательной» фазе второго цикла началось строительство сети железных дорог, которые позволили освоить новые территории и преобразовать сельское хозяйство. В «повышательной» фазе третьего цикла произошло широкое внедрение электричества, радио и телефона. В середине 1920-х годов Николай Кондратьев сделал предположение, что вскоре грянет «нефтяная» революция – именно она станет движущей силой цивилизации в четвертой «повышательной» фазе. Предсказание блестяще подтвердилось: еще в предвоенное время автомобили, двигатели внутреннего сгорания и нефтепереработка уверенно захватили все сферы жизни; нефть стала «кровью» цивилизации, обеспечивая не только транспортные, но энергетические нужды. Самое важное – нефть сделала возможными космические полеты.
Обратите особое внимание на следующий важный факт. Теория космических полетов зародилась в конце XIX века, и уже в 1903 году Константин Циолковский показал, что углеводороды могут быть использованы в качестве топлива для космических ракет, но только возникновение развитой «нефтяной» цивилизации на «повышательной» фазе четвертого «кондратьевского» цикла привело к тому, что от теории ракетчики перешли к практике. К концу цикла, т. е. к началу 1970-х годов, ее возможности в этой сфере оказались исчерпаны – американская лунная программа «Сатурн-Аполлон» проходила на пределе технических возможностей: выше своей головы «нефтяная» цивилизация прыгнуть в принципе не могла. Если смотреть с инженерной точки зрения, то главным препятствием на пути вперед стало несовершенство систем автоматического управления, отсутствие надежной связи и устройств оперативной обработки информации. Космонавтика усложнилась настолько, что громоздкие ламповые компьютеры, которые ко всему прочему еще и часто перегорали, в принципе не удовлетворяли возросшим требованиям. Но тогда же возникли и предпосылки для качественного решения количественных проблем: в 1964 году появился первый серийный миникомпьютер PDP-8; в 1967 году корпорация IBM выпустила первую дискету; в 1968 году родилась компания “Intel”; в 1969 году заработала первая компьютерная сеть ARPANET; в 1971 году создан первый микропроцессор Intel 4004 на полупроводниковом кристалле. Все это были единичные и очень дорогие образчики, представлявшие интерес только для ученых и узких технических специалистов. А потом грянул «кондратьевский» кризис, мировая экономика рухнула, доллар обесценился, утратив золотое «содержание», и тут же началась новая научно-техническая революция, которая через много лет получит название «информационной».
В XXI веке мы вовсю пользуемся плодами этой революции: «мобильники», GPS-приемники, домашние, планшетные и карманные компьютеры, ноутбуки, нетбуки, электронные платежные карточки, вездесущий интернет, цифровое телевидение на тончайших жидкокристаллических экранах, накопители информации на миниатюрных «флешках» – список можно продолжать и продолжать. На повестке дня – «облачные» серверы, бесплатная высокоскоростная связь, квантовые компьютеры и домашние роботы. Кое-кто из числа доморощенных футурологов переживает, что человечество использует информационные технологии с малой эффективностью. Дескать, стандартный «айфон» по вычислительной мощности давно обошел лунную программу «Сатурн-Аполлон», а обыватели не придумали для него ничего умнее бессмысленных игр типа «Тетриса». На самом деле то, что могла дать информационная революция космонавтике, она ей уже дала.
Из всех достижений последнего времени я выделил бы одно, но весьма значимое. Летом 2003 года на Марс отправились американские планетоходы «Спирит» (“Spirit” с англ. «Дух») и «Оппортьюнити» (“Opportunity” с англ. «Возможность»). Планировалось, что в лучшем они проработают на поверхности красной планеты девяносто дней, однако «Спирит» проработал шесть лет, а «Оппортьюнити» продолжает функционировать до сих пор! Планетоходы передали с Марса терабайты информации, десятки тысяч прекрасных снимков, которые с небольшой задержкой выкладывались в интернет, что позволило привлечь к их изучению сотни сторонних специалистов и миллионы простых пользователей. Научное исследование Солнечной системы в одночасье стало доступным даже для тех, кто никогда не собирался в космос. Разве это не революция?..
Однако давайте взглянем на межпланетные аппараты с высоты стратегии космического развития нашей цивилизации, отставив их научную ценность в стороне. Мы увидим, что по сути они нужны только для решения двух главных задач: разведка местности и отработка технологий связи и управления на больших дистанциях. Решение первой задачи необходимо для того, чтобы четко понимать, куда и зачем человеку лететь в первую очередь, какие трудности ему предстоит преодолеть. Решение второй – для того, чтобы снабдить пилотируемый корабль всеми необходимыми в таком рейсе системами, надежность которых будет гарантирована предшествующей эксплуатацией аналогов. И лучшим местом, где такие системы могут пройти полноценную обкатку в условиях, приближенных к «боевым», по-прежнему остается Луна.
3.2. Гелий и вода
Наши представления о Луне менялись столь же часто, как и наши представления о Вселенной в целом. Только одно не подвергалось сомнению: Луна – естественный спутник Земли, дарованный нам природой.
В эпоху геоцентрической системы мира Луна представлялась идеальным шаром, обиталищем духов и высших существ. После открытий Николая Коперника и Галилео Галилея ее стали считать уменьшенным подобием Земли и «населять» человекоподобными селенитами. В 1753 году иезуит Руджер Бошкович доказал, что у Луны нет атмосферы, а значит, темные пятна, названные морями, не имеют никакого отношения к водным ресурсам. Однако надежда найти на ней жизнь оставалась. Еще Исаак Ньютон разработал методику определения массы Луны по величине земных приливов, затем она несколько раз уточнялась. Оказалось, что масса Луны в 81 раз меньше массы Земли. Зная угловые размеры Луны, легко вычислить ее среднюю плотность – 3,33 г/см3 (против 5,52 г/см3 у Земли). Это очень низкое значение, и оно породило множество гипотез о физическом строении нашего естественного спутника. Одна из них гласит, что Луна является полой, а внутри у нее достаточно пространства для поддержания экзотической биосферы. Гипотеза пользовалась популярностью – достаточно вспомнить роман Герберта Уэллса «Первые люди на Луне» (“The First Men in the Moon”, 1901) и повесть Николая Носова «Незнайка на Луне» (1965), – но выглядела слишком уж фантастической, посему в ходу были и другие. Селенитов собирались найти на невидимой обратной стороне Луны, на дне глубоких разломов и пещер. Кроме того, энтузиасты космических полетов верили и старались заразить своей верой других, утверждая, что на Луне находятся целые поля самородного золота, изумрудов и даже расщепляющихся элементов. Если бы и впрямь все это, включая какие-то элементарные формы жизни, удалось найти на Луне, то ее освоение обрело бы коммерческий смысл.
Хотя до сих пор мы не можем точно сказать, почему средняя плотность Луны ниже ожидаемой (возможно, у нее просто отсутствует металлическое ядро) и как вообще сформировалось ближайшее небесное тело, многие из старых гипотез опровергнуты результатами исследований, проведенными с помощью советских аппаратов серии «Луна». И, разумеется, важнейшим в этой связи остается опыт, полученный астронавтами программы «Сатурн-Аполлон».
Изучение образцов грунта, доставленного на Землю американскими астронавтами, позволило говорить о том, что в принципе Луну можно использовать в интересах индустрии. Разумеется, транспортировать оттуда железо, титан или алюминий, которые содержатся в поверхностных минералах, вряд ли имеет смысл – такого добра и на Земле предостаточно.
Лунный пейзаж
А вот некоторые космогенные изотопы, накапливаемые лунным реголитом, достаточно редки. Речь прежде всего идет о так называемом гелии-3 (3Не), который присутствует в солнечном «ветре» – до Земли он не долетает, поскольку «экранируется» магнитным полем, а на Луне его связывает ильменит FeTiO3, обильные запасы которого обнаружены в Море Спокойствия и в Море Кризисов. Изотоп гелий-3 считается идеальным топливом для термоядерных реакций. Современные разработки в области термоядерной энергетики опираются на реакцию синтеза стабильных изотопов водорода – дейтерия (D, 2Н) и трития (Т, 3Н), – однако она имеет серьезный недостаток – высокую радиоактивность, сопоставимую по биологической опасности с излучением урановых реакторов (происходит это за счет радиоактивности трития и выделения нейтронов в ходе реакции). Синтез с участием дейтерия и гелия-3, хотя и требует более высоких температур «зажигания», лишен этого недостатка. Кроме того, продуктом реакции становится поток заряженных протонов, энергию которых можно отбирать непосредственно, что способно повысить кпд всей установки до невероятно высокой величины – 80–85 %!
Ученые давно знают, какой мощный потенциал содержится в гелии-3 и, соответственно, в лунном грунте. Анализ показал, что из реголита можно выделить до 106 т гелия-3, что обеспечило бы потребности земной энергетики на целое тысячелетие! По более современным прикидкам, запасы гелия-3 на Луне на три порядка больше – 109 т (то есть речь идет уже о миллионе лет). Однако этот ценный изотоп нужно каким-то образом добывать. Сегодня существует несколько проектов лунных комбайнов разной степени проработанности, и главная проблема тут в том, что для добычи всего лишь 1 кг гелия-3 необходимо переработать 100 тыс. т реголита. Его нужно извлечь, по возможности измельчить, нагреть до температуры 800 °C, выделить газы, разделить их, а «выхолощенный» грунт вернуть на место. Весь этот процесс требует привлечения крупногабаритных конструкций и значительной энергии. Энергию можно взять у Солнца, но в таком случае потребуются поля солнечных батарей. Первое, что приходит в голову – построить все на месте из тех материалов, которые содержит реголит: из кремния можно сделать ячейки солнечных батарей, из титана – несущие конструкции, из алюминия и железа – оболочки и механизмы. Но опять же чтобы сделать все это, надо развернуть на Луне широкомасштабное производство, состоящее из множества звеньев: извлечение сырья, переработка, плавка, прокат, сварка, механическая сборка, лабораторные и полевые испытания. Будут ли такие системы надежными? Как подступиться к их конструированию? Окупятся ли расходы?
Критики проектов добычи гелия-3 указывают на самую главную проблему – развитие лунной индустрии имело бы смысл, будь у нас хотя бы один работающий термоядерный реактор. Но строительство первого прототипа ITER (Международный экспериментальный термоядерный реактор) под французским городом Кадараш затягивается из-за проблем с финансированием; к тому же он будет использовать в качестве топлива дейтерий-тритий, а не дейтерий-гелий-3. Как будет выглядеть ректор на гелии-3? Какие ресурсы придется привлечь для его строительства? Стоит ли вкладывать деньги в проект, технические черты которого пока не определены? Не станет ли гелий-3 очередной утопией?
Лунный грунт из Моря Изобилия, доставленный межпланетным аппаратом «Луна-16»
Так или иначе, но для начала необходимо провести углубленную разведку имеющихся на Луне ресурсов, раз и навсегда избавившись от оценочных суждений. И короткими высадками в духе программы «Сатурн-Аполлон» тут не отделаешься – основу для будущей индустрии может создать только полноценная обитаемая база. Причем работать на ней должны не профессиональные космонавты, а геологи, селенологи, химики, инженеры-технологи. В этой связи вспоминается хрестоматийный пример. Из двенадцати землян, побывавших на Луне, только один не был летчиком-испытателем – 37-летний геолог Харрисон Шмитт, который обучал астронавтам основам своей науки. Однако когда Шмитт сам оказался на Луне в составе экспедиции «Аполлон-17», он сумел собрать намного больше сведений о составе и строении реголита, чем члены всех предшествующих экспедиций. В XXI веке участие ученых в космических полетах должно стать нормой, а не уникальным событием – каждый должен заниматься своим делом.
В принципе идея строительства обитаемой научно-исследовательской базы на Луне так или иначе рассматривается всеми существующими космическими агентствами и клубами со времен полета первых тяжелых ракет. Ученые и конструкторы приходят к ней, потому что это самая очевидная цель для расширения экспансии: когда человек обоснуется на соседнем небесном теле, можно будет без преувеличения говорить о том, что наша цивилизация стала поистине космической. Лакомым куском выглядят и принципиально новые технологии, которые неизбежно появятся при освоении Луны.
Где разместить такую базу? Логичным кажется использовать одно из исследованных мест, то есть районы прилунений кораблей «Аполлон». Но где в таком случае взять воду для обеспечения нужд людей и механизмов? В доставленных астронавтами образцах грунта хватает оксидов (т. е. можно химическим путем добывать кислород), но ничтожно мало водорода – соответственно, близко к нулю содержание Н2О и ОН. С тех пор Луна считалась абсолютно безводной, что представляет особую проблему для лунной базы, ведь если доставлять воду с Земли, она будет поистине золотой. К счастью, в конце XX века представления о Луне опять начали меняться: в высушенном мертвом море обнаружили лед.
Американский межпланетный аппарат «Lunar Prospector»
Тут нам понадобится немного теории. Как известно, Луна вместе с Землей находится в «поясе жизни» – т. е. на таком удалении от Солнца, когда интенсивность солнечного тепла достаточно высока, чтобы водный лед начал плавиться и таять. Однако Н2О делает водой не только температура, но и давление. Чем ниже давление окружающей среды, тем ниже температура, при которой вода закипает, превращаясь в пар. Мы привыкли, что лед тает при 0 °C, а вода закипает при +100 °C, а вот в горах Тибета, на высоте 4 км, она закипает при +87 °C, что сказалось на национальной кухне тибетцев: они готовят пищу из рисовой муки, поскольку максимально возможной температуры не хватает для проварки зерен. В вакууме под нагревом солнечных лучей лед практически сразу превращается в пар, минуя жидкую стадию. Получается, на Луне не может быть залежей льда в открытом состоянии. К счастью, у полюсов есть зоны, на которые никогда не падал солнечный свет (так называемые «холодные ловушки»). Если туда хотя бы раз за несколько последних миллионов лет обрушилась комета, то вполне может статься, что сохранились и обломки ее ледяного ядра. Гипотеза о полярном льде стала популярна и требовала проверки.
В октябре 1989 года корабль «Атлантис» доставил на орбиту аппарат «Галилео», (“Galileo”), созданный НАСА для подробного изучения Юпитера и системы его спутников. В декабре 1992 года «Галилео» проходил мимо Луны по разгонной траектории, и с помощью установленного на нем спектрометра ученые попытались найти признаки льда на лунном северном полюсе. Однако их постигло разочарование.
В январе 1994 года стартовал космический аппарат «Клементина» (“Clementine”). Программа его полета предусматривала изучение Луны и астероида Географ (1620 Geographos). С целью поиска водного льда в марте и апреле аппарат облучал полюса Луны радиоволнами и над южным полюсом получил слабый «отклик».
Чтобы закрыть вопрос раз и навсегда, в январе 1998 года НАСА запустило межпланетный аппарат «Лунар Проспектор» (“Lunar Prospector” с англ. «Лунный изыскатель»), на борту которого среди других приборов находился нейтронный спектрометр, способный дистанционно определить наличие в лунном грунте водорода, а значит и воды. На этот раз энтузиасты могли ликовать: водный лед был найден и на северном полюсе, и на южном. На основании полученных данных ученые установили, что лед находится там в виде разрозненных гранул, погруженных в грунт не более чем на два метра.
Однако вновь возникли возражения: критики указывали, что открытие водорода вовсе не означает, что на полюсах есть чистый лед, до которого надо докопаться. Грунт Луны мог абсорбировать воду, химически связав атомы кислорода и водорода в своих минералах. НАСА потребовался еще один уникальный эксперимент, реализовать который удалось только через десять лет.
Американский межпланетный аппарат «Lunar Reconnaissance Orbiter»
18 июня 2009 года в космос отправились сразу два аппарата: “Lunar Reconnaissance Orbiter” (LRO, Лунный орбитальный зонд) и “Lunar Crater Observation and Sensing Satellite” (LCROSS, Космический аппарат для наблюдения и зондирования лунных кратеров). Задача первого аппарата, созданного с использованием технологий разведывательных спутников нового поколения, заключалась в составлении наиболее подробной карты Луны из всех когда-либо существовавших. LRO успешно справился с этой задачей – разрешение его великолепных камер таково, что дает возможность различить метровые объекты. Это, в частности, позволило заснять в деталях места высадок экспедиций «Аполлона» и даже отыскать советские «Луноходы» и посадочные платформы станций «Луна». Кроме того, на LRO стоит нейтронный детектор LEND (Lunar Exploration Neutron Detector), сконструированный российским Институтом космических исследований (ИКИ РАН) и предназначенный для картографирования распределения водорода в верхнем слое реголита.
Чтобы данные детектора не могли быть превратно истолкованы скептиками, второй аппарат LCROSS должен был наблюдать падение на Луну разгонного блока «Центавр» (“Centaur”) массой 2 т. Планировалось, что удар на скорости 2,5 км/с выбьет 350 т лунного грунта на высоту порядка 10 км. Наблюдать за этим столбом пыли, определяя его состав спектрометрами, должен был не только LCROSS, но и множество других астрономических систем в космосе и на Земле. В качестве цели для нанесения удара ученые выбрали южный полярный кратер Кабеус (Cabeus). 9 октября 2009 года с интервалом в четыре минуты LCROSS и «Центавр» врезались в Луну. Результат превзошел все ожидания. Хотя выброшенное в космос облако реголитной пыли оказалось куда меньше, чем надеялись ученые, в нем удалось выявить 100 кг водяных паров.
Американский межпланетный аппарат «Lunar Crater Observation and Sensing Satellite» наносит удар по Луне
Однако самое удивительное открытие принесло сравнение результатов наблюдений с помощью российского детектора LEND на LRO, и американского прибора М3 (Moon Mineralogy Mapper), установленного на борту индийского межпланетного аппарата «Чандраян-1» («Лунный корабль 1»). Оказалось, что водный лед распределен по всей поверхности Луны с ростом концентрации к полюсам. Среднее значение концентрации – 0,1 %. То есть теоретически воду можно добывать из грунта в любом месте. Впрочем, с практической точки зрения это довольно трудная задача – для того чтобы получить два литра питьевой воды, необходимых космонавту ежедневно, надо перелопатить две тонны реголита.
Получается, от полюсов нам все равно не уйти, ведь там есть реальный шанс найти полноценное замерзшее «озеро». Аномалию, указывающую на существование «озера» площадью 135 км2, выявил еще аппарат «Клементина». Находится она внутри «холодной ловушки» кратера Шеклтон (Shackleton), расположенного прямо в точке южного полюса. Важно и другое обстоятельство – края кратера почти все время освещены солнечным светом, т. е. энергии для фотоэлектрических преобразователей хватит в избытке. Опять же температура на склонах этого кратера более благоприятна для поселения, чем в экваториальных зонах, поскольку нет чудовищных перепадов от +100 °C лунным днем до -150 °C лунной ночью. И еще одно: в 120 км от Шеклтона находится пятикилометровый пик горы Малаперт (Malapert Mountain), вершина которой всегда видна с Земли – там можно разместить автоматическую радиостанцию, бесперебойно связывающую лунную базу с наземными центрами.
Таким образом, место под первую обитаемую базу определено. Остается сущая «мелочь» – добраться туда, мягко прилуниться, развернуть жилые модули и солнечные батареи. Давайте посмотрим, насколько готовы земляне к завоеванию Луны.
3.3. Российская Луна
В начале февраля 2012 года средства массовой информации в очередной раз принялись активно обсуждать фантастические перспективы российской космонавтики. Пошла волна соответствующих заголовков: «Россия хочет отправить человека на Луну», «Россияне погуляют по Луне в 2020 году», «Роскосмос приглашает на Луну», «Роскосмос ищет добровольцев для полета на Луну». Что же случилось? Оказывается, Владимир Поповкин, на тот момент глава Федерального космического агентства России (Роскосмоса), заявил в интервью радиостанции «Эхо Москвы», что Центр подготовки космонавтов имени Юрия Гагарина (ЦПК в Звёздном) начинает новый отбор в отряд космонавтов, и что новички, скорее всего, будут «готовиться на Луну». Когда речь зашла о сроках, Поповкин осторожно предположил: «Сегодня наука созрела для того, чтобы использовать Луну. Я думаю, что к 2020 году человек будет на Луне». Как видите, обобщение о россиянах, которые скоро прогуляются по Луне, остается на совести журналистов: россиянин – конечно, человек, но далеко не всякий человек – россиянин. Впрочем, нас больше интересует другое: верно ли утверждение главы Роскосмоса о том, что новый набор космонавтов будет готовиться к полетам на Луну? Есть ли для этого необходимые предпосылки?
В предыдущей главе мы установили, что для обеспечения лунной экспедиции необходимы как минимум три компоненты космической инфраструктуры: ракета-носитель с грузоподъемностью 100 т, космодром с соответствующим стартовым комплексом и пилотируемый космический корабль, имеющий необходимый для двухнедельного полета ресурс и прошедший полный цикл летно-конструкторских испытаний. Разумеется, не обойтись и без других милых «мелочей» типа развитой сети научно-измерительных пунктов, которые обеспечивают связь и управление на всех этапах полета; без подробных карт лунной поверхности и научно-информационного обеспечения; без международной кооперации и мощной производственной базы. Но прежде всего надо разобраться с ракетой, космодромом и кораблем.
Лунная программа Сергея Королёва (ОКБ-1 и ЦКБЭМ) предусматривала создание сверхтяжелой ракеты Н-1 с грузоподъемностью от 75 до 90 т, двух стартовых площадок под нее на космодроме Байконур и пилотируемого корабля Л-3. Лунная программа Валентина Глушко (НПО «Энергия») включала создание ракеты «Вулкан» с грузоподъемностью 170 т и лунного экспедиционного комплекса ЛЭК. Россия располагает куда меньшим потенциалом, чем Советский Союз. Единственный национальный космодром, способный обеспечивать пилотируемые запуски, расположен в северном Плесецке, что неудобно для полетов на Луну. Байконур арендован до 2050 года, однако условия аренды таковы, что в случае возникновения каких-либо проблем казахстанское правительство может остановить запуски и любые работы на нем. С ракетами тоже напряженно. Хотя отрасль располагает целой линейкой носителей, сконструированных и прошедших испытания еще при СССР, самым мощным из них остается «Протон-М» с грузоподъемностью до 23 т, причем его использование ограничено из-за высокотоксичных компонентов топлива. Поэтому российские лунные планы не идут ни в какое сравнение с советскими.
Десять лет они вообще не обсуждались – наша страна с трудом тянула «Мир» и МКС, тут не до мечтаний о Луне. Затем президентом Ракетно-космической корпорации «Энергия» (наследницы одноименного НПО) стал молодой амбициозный менеджер Николай Севастьянов, который в порядке производственной инициативы предложил свою собственный проект освоения Луны, ставший частью «Концепции программы развития пилотируемой космонавтики России на период 20062030 гг.». Главной особенность этой концепции было активное использование существующего задела. В первую очередь предлагалось модернизировать ракету «Союз» до модификации «Союз-2-3», подняв грузоподъемность до 14 т. С помощью этой ракеты планировалось выводить в космос пилотируемый крылатый корабль «Клипер» и межорбитальный буксир «Паром». Эти многоразовые системы обеспечили бы строительство и эксплуатацию МКС до 2015 года. Параллельно модернизировали бы и основной корабль «Союз», чтобы можно было летать на нем не только на орбиту, но и на Луну.
Дальше – самое интересное. Севастьянов предполагал начать освоение Луны российскими средствами уже в 2012 году. Выглядело бы это так. На орбиту выводится корабль «Союз», после чего стартует ракета «Протон» с разгонным блоком «ДМ». В космосе корабль и блок стыкуются, после чего вся связка совершает облет Луны, и экипаж в спускаемом аппарате возвращается на Землю со второй космической скоростью – т. е. перед нами старая схема «бумеранг», предложенная еще Сергеем Королёвым. Следующий полет требовал запуска четырех ракет: кроме «Союза» на орбиту выводились бы два блока «ДМ» и разгонный блок «Фрегат». Весь этот комплекс должен был выйти на круговую орбиту вокруг Луны. Третья экспедиция требовала запуска семи ракет! На этот раз планировалось сначала отправить связку из разгонных блоков и лунного спускаемого модуля, а следом – корабль «Союз». На окололунной орбите они должны были состыковаться, после чего лунный модуль в беспилотном режиме садился бы на поверхность и взлетал с нее – таким образом отрабатывалась процедура высадки на Луну по образу и подобию экспедиции «Аполлон-10». И только в ходе четвертого рейса, опять же требующего семи запусков ракет, должна была состояться кратковременная высадка двух российских космонавтов на Луну. Завершить этот этап Севастьянов собирался в 2015 году, после чего началось бы строительство развитой инфраструктуры на трассе Земля – Луна с последующим созданием обитаемой базы на Луне.
Проект тут же вызвал нарекания экспертов. Не надо быть семи пядей во лбу, чтобы увидеть недостатки. Двадцать запусков ракет-носителей «Союз» и «Протон», а в результате – одна скромная высадка, не имеющая ни научной, ни технической, ни коммерческой ценности. Кроме того, очень высоки риски. Допустим, один из семи запусков завершился аварией – что делать с запущенными блоками и модулями?..
Концепцию Николая Севастьянова воспринял в штыки Анатолий Перминов, возглавлявший в то время Роскосмос. Ее даже публично называли «приступом лунатизма». Севастьянов пытался заручиться поддержкой правительства, но получил отказ, в итоге летом 2007 года был отправлен в отставку.
Универсальный ракетный модуль УРМ
Видимо, столь громкое фиаско предшественника произвело впечатление на петербургского конструктора Виталия Лопоту, который пришел на смену Севастьянову. Долгое время специалисты РКК «Энергия» в принципе не обсуждали лунные проекты, боясь прослыть «прожектерами». Главной стратегической целью российской пилотируемой космонавтики была объявлена высадка на Марс, что неоднократно подтверждали и высшие лица государства. Впрочем, выглядело это странновато – как лететь на Марс, не опробовав перспективную технику на Луне? В конце концов разум возобладал над эмоциями, и в 2011 году РКК «Энергия» выпустила фундаментальный труд «Луна – шаг к технологиям освоения Солнечной системы», в котором было изложено общее видение российской лунной программы новейшего времени. Очевидно, именно эту концепцию и поддержал Владимир Поповкин, когда говорил о необходимости подготовки лунных космонавтов. Всех заинтересованных лиц отправляю на поиски этого мощного труда, благо он есть в интернете, а здесь коротко опишу основные этапы.
Лунная программа, подготовленная РКК «Энергия», рассчитана на тридцать лет и разбита на четыре этапа.
Первый подготовительный этап предусматривает изучение Луны с помощью автоматических средств и пилотируемых экспедиций. Программу развертывания стационарных и мобильных роботов на лунной поверхности Луны представило Научно-производственное объединение имени Семена Лавочкина (НПО имени С. А. Лавочкина), которое занимается созданием межпланетных аппаратов. В качестве носителя будет использована ракета «Союз-2» грузоподъемностью 8–9 т, под которую возведены стартовые комплексы на Байконуре, в Плесецке и на экваториальном космодроме Куру (Французская Гвиана). Программа включает следующие проекты: «Луна-Глоб», «Луна-Ресурс», «Луна-Грунт», «Лунный полигон». Если присмотреться к этим проектам повнимательнее, то мы с удивлением обнаружим, что они фактически воспроизводят советскую программу изучения Луны, которая была реализована тем же НПО имени С. А. Лавочкина еще в те времена, когда оно называлось Конструкторским бюро имени С. А. Лавочкина и когда его возглавлял талантливый конструктор Георгий Бабакин (т. е. с 1965 по 1971 годы).
Судите сами. Станция «Луна-Глоб-1» представляет собой два аппарата в одном. Первый аппарат остается на окололунной орбите и занимается картографированием поверхности, особое внимание уделяя химическому составу реголита и наличию в нем водного льда. Второй мягко прилуняется в одной из полярных «холодных ловушек» и изучает окрестности, передавая информацию на Землю. Аналог – лунные аппараты, начиная с «Луны-3» (7 октября 1959 года), уже картографировали поверхность естественного спутника. А первую мягкую посадку на Луну совершил аппарат «Луна-9» (3 февраля 1966 года), трое суток передававший оттуда телепанорамы.
Станция «Луна-Глоб-2» схожа по компоновке с первой, однако вместо стационарного аппарата на поверхность отправится полноценный «луноход», который сможет исследовать приполярные зоны более подробно, выбирая место для будущей базы. Этот проект успел претерпеть серьезные изменения. Сначала «потерялся» картографический аппарат, а затем и «луноход» попал под сокращение – посадочную платформу приобрели для своего планетохода индийцы; они же и собираются запустить весь комплект на своей ракете GSLV-2 – теперь проект называется «Луна-Ресурс» и по сути является повторением знаменитой программы советских «Луноходов» (1970–1971 и 1973 годы).
Проект «Луна-Грунт», как следует из названия, подразумевает взятие проб лунного грунта и доставку его на Землю для изучения в лаборатории. Разумеется, и такой опыт важен с точки зрения науки и планирования будущей базы, но и он не является чем-то принципиально новым – то же самое давным-давно проделали станции, созданные под руководством Георгия Бабакина: «Луна-16» (сентябрь 1970 года), «Луна-20» (февраль 1972 года), «Луна-24» (август 1976 года).
В том, что НПО имени С. А. Лавочкина собирается воспроизвести советский опыт нет ничего зазорного; просто нужно помнить, что «гонка» за приоритетами в этой области закончилась, и заниматься новыми проектами надо тщательно, без спешки – с прицелом на максимально достижимый результат. А он может оказаться весьма впечатляющим, особенно если изыскания, проведенные посредством станций «Луна-Глоб» и «Луна-Грунт», докажут существование ледяных «озер» в «холодных ловушках».
Самым новаторским среди вышеперечисленных проектов является «Лунный полигон» (другое название – «Автоматическая лунная база»). Он предусматривает доставку на обследованную ранее площадку специализированных научных модулей: ультрафиолетового телескопа «Спектр-УФ», инфракрасного телескопа «НИКА-И», радиотелескопа «Спектр-Р», рентгеновского телескопа «Спектр-РГ», оптического телескопа «HST». Впервые в истории на Луне будет развернута полноценная обсерватория.
Пилотируемая программа первого этапа подразумевает начало глубоких изменений в существующей наземной инфраструктуре обеспечения космических полетов. Грузоподъемности ракет «Союз» и «Протон» явно не хватает для реализации полноценных экспедиций. Поэтому Государственный космический научно-производственный центр имени Михаила Хруничева (ГКНПЦ имени М. В. Хруничева) с 1995 года ведет разработку семейства ракет-носителей «Ангара» на кислородно-керосиновых двигателях. Преимущество этих ракет в том, что они собираются из универсальных ракетных модулей (УРМ) под конкретную грузоподъемность и поставленную задачу. К примеру, «Ангара 1.1» (всего один УРМ) сможет выводить на орбиту 2 т, а «Ангара-А5» (пять УРМ) – 24,5 т. Самой мощной из проектируемых является ракета «Ангара-А7» (семь УРМ): она будет способна вывести 35 т на околоземную орбиту. Причем эти значения приводятся для широты северных площадок Плесецка (63° с.ш.), а на южных широтах они будут больше за счет вращения Земли. Интересно, что мощный двигатель РД-191, который устанавливается в универсальный ракетный модуль, создан на основе четырехкамерных двигателей, применявшихся на ракете «Энергия», а ныне используется в составе ракеты «Зенит», которая очень неплохо зарекомендовала себя на рынке космических услуг.
Для коммерческих беспилотных запусков «Ангары» создается специальный стартовый комплекс «Байтерек» на Байконуре, а запуски пилотируемых экспедиций будут перенесены на новый космодром Восточный, возведение которого ведется в Амурской области, рядом с поселком Углегорск. Там же будут построены новые комплексы для ракеты «Союз-2». Первые запуски с нового космодрома планируется начать в декабре 2015 года или в начале 2016 года, а с 2018 года туда планируется перевести всю пилотируемую космонавтику России.
Тяжелая ракета-носитель «Ангара-А5» готовится к запуску
Грузоподъемность ракет «Ангара» уже позволяет задуматься о серьезном освоении Луны. Для разгона до второй космической скорости можно использовать блоки «Фрегат» (НПО имени С. А. Лавочкина) или «Бриз-М» (ГКНПЦ имени М. В. Хруничева). Для транспортировки крупногабаритных грузов между околоземной и окололунной орбитами предлагается создать многоразовый буксир «Геркулес» (17Ф11) с ядерной энергетической установкой. Его эксплуатация, по мнению разработчиков из РКК «Энергия», позволит сократить количество необходимых для развертывания лунной базы запусков в три, а то и в шесть раз!
Первые экспедиции к Луне с ее облетом можно совершать и на корабле «Союз», модифицированном до версии «Союз ТМА-М», который называют «цифровым», потому что бортовое оборудование в нем наконец-то переведено на современную элементную базу. Однако для более серьезных рейсов нужен корабль следующего поколения. Его конструируют опять же в РКК «Энергия», начиная с апреля 2009 года. В официальных документах он называется неудобоваримо: ППТС (Перспективная пилотируемая транспортная система) или ПТК НП (Пилотируемый транспортный корабль нового поколения), но в прессе и среди конструкторов за ним давно закрепилось красивое имя «Русь». Визуально он выглядит короче «Союза», но гораздо шире его, что позволяет разместить шесть космонавтов. Масса корабля – 12 т при полетах на околоземной орбите и 16,5 т при полетах к Луне (причем туда могут отправится только четыре космонавта вместо шести). «Русь» будет многоразовой, один корабль планируется использовать до десяти раз, а гарантируемая длительность автономного полета с экипажем должна быть не меньше тридцати дней.
Изначально в РКК «Энергия» собирались создать под «Русь» новую ракету «Русь-М», но проект был заморожен, поскольку ему так и не удалось вырваться за стадию эскизного проектирования, в то время как универсальный ракетный модуль «Ангары» дважды прошел испытания в составе южнокорейской ракеты «Naro-1» (KSLV-1, Korea Space Launch Vehicle #1). Сегодня выбор в пользу «Ангары» окончательно закреплен, ведь две ее модификации были успешно запущены с космодрома Плесецк: «Ангара 1.2» стартовала 9 июля 2014 года, «Ангара А5» – 23 декабря 2014 года.
Остается еще определить, как будет выглядеть посадочный модуль лунного корабля. РКК «Энергия» и ГКНПЦ имени М. В. Хруничева предлагают разные варианты такого модуля, но сходятся они на том, что вначале имеет смысл ограничиться кратковременными (до шести дней) высадками экипажей из трех космонавтов. Причем лунный модуль и корабль с экипажем будут доставляться к Луне по отдельности (не как в «Аполлоне») и стыковаться уже на окололунной орбите. Тяжелая ракета-носитель «Ангара-А5» в таком случае позволяет обойтись двумя запусками.
Второй этап освоения Луны начнется с возведения обитаемой лунной базы «минимальной конфигурации», которая будет включать: три герметичных модуля (командно-жилой, складской и научно-исследовательский), ядерную энергоустановку и три планетохода. Тут тоже есть варианты. Можно оборудовать модули на окололунной орбите в составе станции, а потом спустить их на Луну, а можно отправлять их прямо с Земли, доставляя к Луне межорбитальным буксиром. Масса всей базы с оборудованием составит 60 т, причем один модуль должен весить не более 10 т (прототип – модуль «Квант» орбитальной станции «Мир»). Постоянно на базе будут находиться три космонавта, длительность экспедиции – полгода, общий срок эксплуатации – пятнадцать лет. То есть программа первого и второго этапов займет двадцать лет.
После того как человек обустроится на Луне, проведет там ресурсные изыскания и наладит первичное производство, можно будет приступить к третьему этапу, о котором разработчики РКК «Энергия» пока имеют весьма смутное представление. Но уже ясно, что он будет связан с созданием лунной индустрии, когда из реголита начнут добывать все необходимое для расширения базы: кислород, металлы, кремний. Переход на самообеспечение позволит снизить грузопоток с Земли и построить полноценный космопорт, откуда когда-нибудь экипажи будут стартовать к другим планетам.
Четвертый этап начнется в то время, когда на лунной базе будут постоянно находиться несколько десятков человек. Разработчики полагают, что произойдет это не ранее, чем через тридцать лет после начала интенсивного освоения Луны. Рядом с первой базой вырастет город, рассчитанный на сотни жителей и снабжаемый всем необходимым за счет местных ресурсов. Поскольку это огромное сооружение будет находиться под слоем грунта, то потребуются горнопроходческие машины. Для обеспечения колонистов свежим мясом и овощами будут возведены фермы и оранжереи. Для облегчения транспортировки грузов с Луны планируется развернуть электромагнитные катапульты – первая космическая скорость там намного меньше земной (1,68 км/с), а потому местная космонавтика может обойтись без баллистических ракет на жидком топливе. В XXII веке мощная межпланетная инфраструктура позволит использовать Луну в качестве источника неисчерпаемой энергии – как за счет гелия-3, так и за счет солнечной энергии, передаваемой по беспроводной технологии. Кроме того, разработчики программы надеются, что когда-нибудь человечество перенесет на Луну все вредное для экологии производство, превратив Землю в планету-сад – но это, как вы понимаете, уже чистый утопизм.
За четыре года, если считать с 2011-го, вышеописанные планы претерпели некоторые изменения, но зато вроде бы обрели привязку к конкретным датам и свою строчку в государственном бюджете. Сегодня они выглядят так. В 2019 году в космос отправится посадочный аппарат «Луна-25» (ранее носивший название «Луна-Глоб»). Основной целью миссии станет отработка технологий мягкой посадки и проверка правильности принятых инженерных решений. Научная программа в таком случае играет второстепенную роль. Тем не менее на борту аппарата все-таки установят 20 кг научного оборудования для исследования лунной поверхности на протяжении года: нейтронный детектор, температурный датчик, приборы для анализа образцов грунта и лунной пыли, два спектрометра. Грунт будет отбирать специальный манипулятор. В качестве места посадки для этой миссии назван кратер Богуславский (Boguslawsky) в южной приполярной области Луны.
В 2021 году наступит очередь орбитального аппарата «Луна- 26» («Луна-Глоб орбитальная», «Луна-Глоб-2», «Луна-Ресурс-1»). Он выйдет на полярную орбиту высотой от 100 до 150 км и проведет там два года. Затем, если работоспособность «Луны-26» сохранится, орбиту поднимут до 500 км. На аппарате будет установлено довольно много научного оборудования, которое позволит картографировать Луну, причем особое внимание будет уделяться залежам льда на полюсах.
Кроме того, «Луна-26» будет изучать окололунное пространство и обеспечивать связь с «Луной-27» («Луна-Ресурс-1 посадочный»), которая стартует в 2022 или в 2023 годах. Этот новый тяжелый аппарат представляет собой научную станцию с буровой установкой. Планируется, что он сможет отобрать образец водного льда из-под слоя грунта и провести его полный анализ, чтобы определить природу и форму распространения. Кроме того, станция изучит поверхностный лед, который к ней доставит небольшой луноход. Место посадки выберут по результатам работы «Луны-26». Аппарат будет продублирован: если сорвется миссия, в космос отправится аналогичная станция.
После 2025 года (более конкретная дата не определена) поблизости от южного полюса сядет «Луна-28» («Луна-Ресурс-2», «Луна-Грунт») – большой сложный аппарат, снабженный грунтозаборным устройством и возвратной ракетой. Главная техническая трудность заключается в том, что надо доставить не только грунт, но и водный лед, причем в неизменном виде, не допустив его размораживания. Пока что не определена даже схема полета для «Луны-28» – специалисты рассматривают два варианта: прямой полет в духе советских станций или со стыковкой возвратной ракеты на орбите в духе американских экспедиций.
Еще менее проработанным остается проект «Луны-29» – большого лунохода с криогенным буром, который опять же должен отправиться на южный полюс и подобрать там место для посадки пилотируемого корабля. Его нет в Федеральной космической программе, поэтому о намеченных сроках реализации проекта говорить не приходится. Греет только призрачная надежда, что «Луна-29» начнет выполнять свою миссию до конца 2020-х годов.
По мнению разработчиков, каждый такой аппарат обойдется бюджету в 10 млрд рублей. Цена не кажется чрезмерной, однако перед нами лишь первый этап, а вот дальше речь идет о более значительных масштабах и затратах.
Перечисленные космические аппараты могут быть доставлены к Луне с помощью ракеты-носителя «Союз-2.1б» в комплекте с разгонным блоком «Фрегат» или в более тяжелом варианте – ракетой «Ангара-А5». Но для пилотируемых полетов, как мы помним, понадобится создать новую ракету и новый космический корабль.
Согласно пунктам последней версии Федеральной космической программы, летные испытания нового корабля ПТК НП, получившего неофициальное название «Русь», начнутся на околоземной орбите в 2021 году. Он дважды стартует в беспилотном варианте, а еще через три года состоится его первый рейс с космонавтами на борту к МКС. Поначалу запускать корабль будут с помощью ракеты «Ангара-А5». Для полета корабля вокруг Луны, запланированного на 2025 год, потребуется два запуска ракеты: одна выведет в космос корабль, другая – разгонный блок «ДМ-3».
Следующий этап начнется в 2026 году. К тому моменту должна быть построена и впервые испытана новая ракета-носитель, аванпроект которой обсуждается. Изначально планировали делать с нуля новую сверхтяжелую ракету, однако из-за экономического кризиса и сокращения государственного финансирования решили остановиться на модернизации «Ангары-А5» путем установки кислородно-водородной третьей ступени (вариант «Ангара-А5В»); такая ракета позволит выводить 35 т на опорную околоземную орбиту и 12,5 т – в межпланетное пространство. В период с 2027 по 2030 годы с ее помощью к Луне отправятся межорбитальный буксир, модуль орбитальной станции, многоразовый корабль «Корвет» и танкер с топливом для его заправки.
В дальнейшем специалисты собираются заняться расширением орбитальной станции на окололунной орбите с включением в нее новых модулей (энергетического, узлового, жилого и складского), как это делается на МКС. Тогда же, ориентировочно в 2030 году, состоится и первая пробная высадка российских космонавтов на поверхность Луны. Затем высадки станут постоянными: по одной в год, а если появится еще более мощная ракета (РН СТК – как ее обозначают в документах), по два-три раза в год. Со временем начнется и строительство «полигона» в южной полярной области Луны, который будет состоять из множества научных и промышленных платформ, а также небольшой базы, рассчитанной на кратковременные посещения (до двух недель) экипажами космонавтов.
Заявленные планы выглядят эффектно, однако для их реализации предстоит сделать очень многое. Сегодня Россия готовится подступиться лишь к самому первому, подготовительному, этапу программы, который Советский Союз реализовал полвека назад! Стоит ли в таком случае готовить космонавтов к лунным рейсам? Может, все-таки сначала имеет смысл попробовать послать на Луну хотя бы вымпел с российским гербом – в качестве «разминки»? А то может оказаться, что наша ракетно-космическая отрасль не способна и на такую операцию, ставшую к XXI веку рутиной.
Так или иначе, но триумфальные заголовки в духе «Россияне погуляют по Луне в 2020 году» стоит придержать, чтобы не опозориться. В лучшем случае в обозначенные сроки там прогуляется российский «луноход». Но не факт, что его будут делать именно российские конструкторы.
3.4. Американская Луна
Впрочем, если вы думаете, что проблема только в российском бахвальстве, то ошибаетесь. Схожие трудности испытывает и американская лунная программа.
Напомню, что возвращение на Луну в качестве стратегической цели определил еще Джордж Буш-старший, выдвинув в 1989 году «Инициативу в области исследования космического пространства». Конгресс не поддержал идею президента, поскольку на реализацию всех проектов, входивших в «Инициативу», требовалось 500 млрд долларов. В результате НАСА занялось развитием российской станции «Мир» с перспективой строительства Международной космической станции.
Гибель корабля «Колумбия» заставила вновь пересмотреть стратегию. На этот раз космическую экспансию взялся возглавить Джордж Буш-младший, провозгласив «новые горизонты» американской космической программы.
Программу Буша-младшего можно разделить на три основных этапа.
Этап первый. В 2010 году НАСА должно было начать испытания нового пилотируемого космического корабля, который придет на смену шаттлам. Не позднее 2014 года на этом корабле экипаж астронавтов слетал бы на Луну, которая рассматривается как промежуточная база на пути к другим небесным телам.
Этап второй. С 2015 года должны были начаться регулярные пилотируемые полеты на Луну. В 2020 году американцы развернули бы там постоянно действующую научно-исследовательскую станцию.
Этап третий. Первые полеты на Марс и к другим планетам Солнечной системы. Здесь конкретные сроки Буш-младший не называл, поскольку никто из экспертов не мог ему сказать, как оно сложится через двадцать лет. Возможно, произойдут какие-то серьезные «перемены на геополитической арене» (они таки произошли) или будут сделаны новые «фундаментальные открытия» (с этим пока есть трудности, если не считать обнаружение бозона Хиггса) – предугадать подобное нельзя (и правильно), а потому нельзя определить точную дату старта марсианской экспедиции (что логично).
В качестве финансовой подпитки своих амбициозных планов администрация Буша-младшего попросила Конгресс увеличить финансирование НАСА на 1 млрд долларов в год. При этом было указано, что дальнейший рост бюджета будет целиком зависеть от результатов деятельности агентства.
Перспективные американские ракеты-носители «Ares V» и «Ares I»
Вслед за выступлением Буша руководство НАСА объявило о проведении реорганизации своей структуры, чтобы «максимально эффективно реализовать новую космическую программу». Вся тяжесть подготовки проектов по освоению Луны, Марса и других планет Солнечной системы была возложена на специально созданный Отдел исследовательских систем, во главе которого встал отставной контр-адмирал Крейг Стейдл. На пресс-конференции он заявил, что в процессе осмысления программы будет руководствоваться не только текстом выступления президента, но и бюджетом, выделяемым на нее.
Вскоре определились и технические черты программы, получившей название «Созвездие» (“Constellation”). Разумеется, НАСА рассчитывало максимально использовать существующий задел. Основными космическими носителями на «переходный» период стали ракеты «Атлас-5» (“Atlas V”) грузоподъемностью от 9,8 до 29,4 т и «Дельта-4» (“Delta IV”) грузоподъемностью от 8,6 до 25,8 т в зависимости от модификаций.
Наверняка вы уже обратили внимание, что эти ракеты вполне пригодны для запуска небольших орбитальных кораблей типа «Союза» или «Руси», однако явно не вытягивают межпланетные комплексы, способные осуществить мечты Буша-младшего. Посему конструкторы НАСА на основе стартовых ускорителей системы «Спейс Шаттл» и двигателей старой доброй ракеты «Сатурн-5» разработали два новых носителя: тяжелый «Арес-1» (“Ares I”, Crew Launch Vehicle, CLV) грузоподъемностью 25 т и сверхтяжелый «Арес-5» (“Ares V”, Cargo Launch Vehicle, CaLV) грузоподъемностью от 125 до 150 т на опорной орбите.
К Луне предполагалось отправить исследовательский корабль «Орион» (“Orion”, Crew Exploration Vehicle, CEV). При этом в отличие от «Аполлона» была принята двухпусковая схема. Сначала должен был стартовать сверхтяжелый «Арес-5» с лунным посадочным модулем «Альтаир» (“Altair”, Lunar Surface Access Module, LSAM) и разгонным блоком EDS (Earth Departure Stage), обеспечивающим достижение второй космической скорости.
Если бы старт прошел успешно, в течение месяца планировалось запустить «Арес-1», который доставил бы на орбиту собственно корабль с экипажем из четырех человек. Сам «Орион» в лунном варианте состоял из двух модулей: командного (масса – 9,2 т) и служебного (масса – 13,4 т). После стыковки частей корабля разгонный блок выводил бы «Орион» к Луне. Выход на окололунную орбиту, маневры на ней и прилунение обеспечивала двигательная установка «Альтаира». Важно отметить, что в отличие от экспедиций на корабле «Аполлон», технические параметры которого позволяли посадить его лишь в экваториальных районах Луны, «Орион» давал возможность прилунения на любом интересном участке. Работа астронавтов на поверхности продолжалась бы не больше недели. Затем подъемная ступень лунного модуля «Альтаир» возвращала экипаж на окололунную орбиту, после чего тот стыковался бы с кораблем «Орион». Двигатели служебного модуля направляли бы корабль к Земле, причем перед входом в атмосферу служебный модуль отделялся бы и падал в океан, а штатная схема посадки экипажа предусматривала приземление на сушу в западной части США с помощью парашютной системы и надувных амортизаторов, расположенных под одноразовым теплозащитным щитом.
Интересная деталь: согласно свидетельству конструкторов, при проектировании «архитектуры» корабля и ракет-носителей исходными были требования к средствам для марсианской экспедиции, а на основе «промежуточных» результатов был составлен сценарий экспедиции лунной. По этой причине основные двигатели корабля «Орион» и подъемной ступени лунного модуля должны работать на жидком метане. В ракетостроении это топливо пока считается экзотическим, но выбор его продиктован тем, что существуют проекты по синтезу метана из компонентов атмосферы Марса.
По срокам общий план реализации «Созвездия» выглядел так. Первый пробный пуск тяжелого носителя «Арес-1» должен был состояться в 2012 году. За ним следовали еще два запуска, которые обеспечивали двухнедельные беспилотные орбитальные полеты кораблей «Орион-1» (сентябрь 2013 года) и «Орион-2» (июнь 2014 года), причем второй корабль выполнил бы сближение с Международной космической станцией. Осенью 2014 года на пятой ракете «Арес-1» к МКС стартовал бы «Орион-3» с экипажем из двух астронавтов, причем предполагалось повторно использовать командный модуль корабля «Орион-1». В период до сентября 2016 года к станции собирались направить еще два пилотируемых и четыре грузовых корабля «Орион». Пилотируемые корабли обеспечивали смену американской части экипажа МКС, которые должны были находиться там по полгода. Первый пуск сверхтяжелого носителя «Арес-5» был намечен на 2018 год – он доставил бы на орбиту разгонный блок и корабль «Орион» без экипажа. Во второй раз планировали использовать уже обе ракеты: «Арес-1» и «Арес-5» – в ходе этого полета отрабатывалась бы стыковка корабля «Орион» с лунным модулем «Альтаир» на околоземной орбите. Третий пуск – «зачетный»: в нем выполнялась бы посадка беспилотного модуля на поверхность Луны. Первая пилотируемая экспедиция, получившая обозначение 1-А, должна была состояться в декабре 2019 года и включала пребывание на лунной поверхности экипажа из четырех человек в течение четырех суток. В дальнейшем продолжительность полетов собирались постоянно увеличивать.
НАСА предполагало, что когда-нибудь экипажи смогут работать на Луне до полугода, после чего будут сменяться, как сейчас на МКС. Понятно, что столь продолжительные экспедиции должны быть поддержаны ресурсами. Потому на валу кратера Шеклтон, поблизости от полярных «холодных ловушек», должна быть развернута постоянная база. Была даже опубликована и версия (так называемый «вариант 5-A») плана строительства. В нее включили один беспилотный и девять пилотируемых полетов, которые придется выполнить на протяжении пяти лет. План был составлен в «относительных» датах, но если соединить его с планом летных испытаний корабля «Орион», то можно заключить, что «нулевой» год строительства базы соответствовал 2019 году. Первым в районе будущей базы должен был сесть лунный модуль «Альтаир» в беспилотном варианте, несущий на себе один несъемный комплект энергоустановки с солнечными батареями и один негерметичный планетоход с длительным сроком эксплуатации. Последующие посадки собирались осуществлять в непосредственной близости. Первый экипаж доставил бы герметичный модуль базы – цилиндрическую «бочку», которая стала бы домом для следующих экипажей. Очень важным становился третий полет в июне 2020 года, в ходе которого база обретала две съемные энергоустановки, второй планетоход и колесный кран для перемещения и монтажа жилых модулей. Кран предполагалось использовать в четвертом полете, когда на Луну прибудет второй герметичный модуль. Обе «бочки» собирались снять со своих посадочных ступеней и состыковать между собой. База с замкнутым циклом жизнеобеспечения, созданная по «варианту 5-А», позволяла работать на Луне сменам из четырех астронавтов продолжительностью 180 суток. На более позднем этапе (2027 год) планировалось ввести в состав базы герметичный планетоход (или мобильное посадочное устройство) для исследования удаленных районов.
Стоимость программы до первой посадки на Луну была оценена в 104 млрд долларов за тринадцать лет. Если сравнить эту сумму со стоимостью первых восьми лет программы «Сатурн-Аполлон», переведенной в современные цены, то «Созвездие» получалось в два раза дешевле. Требовалось в среднем 8 млрд долларов в год, что составляет половину бюджета НАСА и близко к суммарным расходам на программы «Спейс Шаттл» и МКС. И, наверное, в другое время Соединенные Штаты вполне потянули бы такие расходы, но в начале 2007 года начался мировой экономический кризис, а внешний и внутренний долги США достигли столь фантастических величин, что это привело к пересмотру всей финансовой политики и заставило американское правительство лихорадочно изыскивать возможности сокращения бюджетных расходов.
Президенту Бараку Обаме, заступившему на свой пост в январе 2009 года, пришлось практически с ходу принять на себя роль кризис-менеджера, и, разумеется, он обратил внимание на запросы НАСА. По его поручению комиссия независимых экспертов во главе с бывшим директором компании «Локхид-Мартин» Норманом Огастином проанализировала программу «Созвездие» и пришла к выводу, что без увеличения финансирования космические планы Буша-младшего не могут быть реализованы в указанные сроки. То есть для реализации этих планов надо прежде всего дать НАСА еще 3 млрд долларов в год, подняв бюджет агентства с 18 до 21 млрд, сдвинуть контрольные сроки аж на пять лет, уделять больше внимания сотрудничеству с другими странами и коммерческими организациями, но главное – четко определиться с главной целью программы: Луна или Марс. Причем комиссия вполне определенно указала в своем докладе, что в освоении Луны нет ничего принципиально нового по сравнению с полетами «Аполлона» 1970-х годов, а о пилотируемой экспедиции на Марс в ближайшие десятилетия не приходится даже мечтать. Получалось, что НАСА собирается двадцать лет воспроизводить достижения полувековой давности без ясной перспективы дальнейшего развития.
В то же время состоялся первый испытательный запуск ракеты «Арес-1-Х» в упрощенной модификации, призванной проверить принципиальную возможность использования твердотопливных ускорителей системы «Спейс Шаттл» в качестве отдельного носителя. Старт 28 октября 2009 года и шестиминутный суборбитальный полет прошли успешно, однако после разделения ступеней не раскрылись спасательные парашюты, и первая ступень врезалась в воду, получив повреждения. Для достижения такого более чем скромного результата было потрачена немаленькая сумма в 400 млн долларов. Возможно, именно это обстоятельство подвигло американского президента на то, чтобы закрыть всю программу «Созвездие».
Ракета «Ares I–X» на стартовом столе
Представив в начале февраля 2010 года проект бюджета НАСА, Барак Обама указал, что на программу «Созвездие» потрачено 9 млрд долларов, однако она не дала ничего нового в плане технологий и перспектив. Посему ее предлагается свернуть в пользу поддержания МКС, эксплуатация которой будет продлена до 2020 года, и создания космических аппаратов нового поколения: орбитальных заправщиков, ремонтных роботов, надувных модулей и перспективных двигательных установок.
Впрочем, у программы «Созвездие» нашлись ярые защитники в Конгрессе, и администрации Обамы, которого тут же окрестили «могильщиком астронавтики», пришлось выдержать настоящий бой с оппонентами.
В итоге президент пошел на уступки, и был найден компромиссный вариант. Финансирование НАСА не только не снизилось, но и было увеличено – до 100 млрд долларов на пять лет. Уцелел проект корабля «Орион», который теперь должен стать «многоцелевым». На первом этапе упрощенный вариант корабля «Орион-CRV» (“Orion Crew Return Vehicle”) будет использоваться как спасательная «шлюпка» Международной космической станции. Затем в составе МКС он пройдет «доводку» и со временем усилиями конструкторов превратится в большой корабль «Орион-MPCV» (“Orion Multi-Purpose Crew Vehicle”), который должен начать полеты после 2020 года, вернув лидерство США в космосе. Поскольку проект ракеты «Арес-1» закрыт, то выведение нового корабля будет осуществляться ракетой «Дельта-4», а в будущем – перспективной сверхтяжелой ракетой-носителем SLS (Space Launch System, проект «DIRECT») грузоподъемностью от 70 до 130 т, которая будет создана вместо отвергнутой ракеты «Арес-5».
Первый испытательный полет корабля «Орион» (Exploration Flight Test 1, EFT-1) действительно состоялся, хотя и со значительным сдвигом сроков – 5 декабря 2014 года ракета-носитель вывела на высокоэллиптическую орбиту «тестовую» версию, состоявшую из рабочего модуля экипажа (Crew Module) и макетного служебного отсека (Service Module). При этом кроме испытаний основных систем корабля, специалисты замеряли уровень радиации в отсеках (благо корабль в полете пересекал внутренний радиационный пояс), чтобы в дальнейшем выработать рекомендации по защите экипажей в ходе длительных межпланетных перелетов. После второго витка модуль экипажа вошел в атмосферу на скорости 8,89 км/с (80 % от скорости возвращения с лунной траектории), после чего успешно приводнился.
По итогам полета чиновники НАСА заявили, что успех первого полета позволит создать полноценный вариант корабля, запуск которого запланирован на 2018 год, причем выводить его в космос будет сверхтяжелая ракета SLS: если все пройдет штатно, то «Орион-MPCV» сразу доберется до Луны и выйдет на селеноцентрическую орбиту. На 2021 год запланирован первый пилотируемый полет нового корабля.
В принципе, по замыслу советников Барака Обамы и специалистов НАСА, большой пилотируемый «Орион-MPCV» должен стать полноценным межпланетным кораблем, способным выполнять самый широкий круг задач вплоть до полета к Марсу и астероидам. Однако высадка на Луну внезапно оказалась вне американской космической программы. И это выглядит странным с учетом того, что многие технологические новшества можно отработать только там. Тут администрация Обамы нашла изящное решение – более «приземленные» задачи возьмут на себя негосударственные коммерческие компании. И, что характерно, бизнесмены буквально рвутся принять участие в космической «гонке» XXI века.
3.5. Частная Луна
Научно-техническая революция в сфере информационных технологий сделала реальностью еще одну давнюю мечту основоположников космонавтики – подарила шанс на появление независимых от государства организаций, занимающихся пилотируемой космонавтикой. Понятно, что «частников» привлекали и раньше: американские фирмы боролись за госзаказ в рамках программ «Сатурн-Аполлон» и «Спейс Шаттл», – но общую политику и конфигурацию систем всегда определяло только руководство НАСА. У «частников» просто не хватало ресурсов и людей, чтобы вывести свои многочисленные проекты за стадию обсуждения красивых идей. Информационная научно-техническая революция позволила прежде всего обрести дешевые вычислительные ресурсы большой мощности и избавиться от массы подготовительной работы – несколько грамотных инженеров ныне могут заменить конструкторское бюро и опытный завод. «Частники» обретают независимость на всех уровнях и готовы создавать космические корабли, носители к ним и даже строить свои космодромы.
Туристический ракетоплан «SpaceShipOne» в первом полете
Примером для энтузиастов стала программа космического туризма, которую планомерно развивал талантливый авиаинженер Бёрт Рутан и миллиардер Пол Аллен, известный как один из основателей «Microsoft». Продвижением идеи космического туризма они занялись в апреле 1996 года, основав для этой цели небольшую компанию “Tier One”. С коллективом из тридцати специалистов они построили ракетоплан “SpaceShipOne” (SS1, «Космический Корабль-1»), который стартует с самолета-носителя “WhiteKnight” («Белый Рыцарь»), прыгает на высоту порядка 100 км и, планируя, возвращается на аэродром. В 2004 году состоялось три пилотируемых суборбитальных полета, которые позволили команде Рутана взять Ansari X Prize – приз в 10 млн долларов, полагавшийся той негосударственной компании, которая сумеет организовать космические полеты.
Успех команды Рутана способствовал тому, что к энтузиастам присоединился еще один миллиардер – Ричард Брэнсон, основавший компанию “Virgin Galactic”, которая, используя задел по первому туристическому ракетоплану, конструирует второй “SpaceShipTwo” (SS2, «Космический Корабль-2»). Этот летательный аппарат должен нести в себе восемь человек (двух пилотов и шесть туристов) и прыгать до высоты в 140 км, что позволило бы находящимся в нем людям наслаждаться невесомостью и видами из космоса на Землю целых шесть минут. С учетом стоимости билета на такой полет в 250 тысяч долларов возможности выглядят более чем скромно, однако желающих предостаточно – заявки приняты от семисот человек, среди которых есть настоящие знаменитости: Стивен Хокинг, Том Хэнкс, Брэд Питт, Анджелина Джоли, Джастин Бибер, Леонардо ди Каприо, Эштон Катчер и Кэти Пери.
Туристический ракетоплан «SpaceShipTwo» на подвеске самолета-носителя «White Knight Two»
К сожалению, все эти увлекательные планы отложены сегодня в долгий ящик. 31 октября 2014 года, в ходе четвертого полета с включенным ракетным двигателем (пятьдесят пятого в общем плане испытаний), разбился “SpaceShipTwo”. При этом один из пилотов Майкл Олсбери погиб, а его напарник получил ранения. Предварительный анализ показал, что, возможно, непосредственной причиной катастрофы стала ошибка другого пилота Питера Сиболду, развернувшего хвостовое оперение ракетоплана на режиме полета, который этого не предусматривал. Однако нужно учитывать, что сам полет готовился в сложной ситуации. Ричард Брэнсон неоднократно переносил дату начала коммерческой эксплуатации “SpaceShipTwo”: к примеру, в июне 2008 года он обещал запустить ракетоплан с туристами через полтора года, а в сентябре 2014 года говорил уже о марте 2015 года. При этом было принято трудное решение заменить гибридное ракетное топливо на твердое. Хуже того, даже наземные испытания не обошлись без жертв – 26 июля 2007 года при взрыве стенда погибли три инженера. Постоянные отсрочки, спорные технические решения и проблемы с обеспечением безопасности вызвали растущее недовольство инвесторов. Очевидно, компания “Virgin Galactic” оказалась в обстановке цейтнота и не могла позволить себе длительные и продуманные испытания при переходе на новое топливо. Спешка же при реализации сложных технических проектов почти неизбежно приводит к сбоям и жертвам.
С похожими проблемами столкнулась недавно и частная компания “Orbital” (OSC, “Orbital Sciences Corporation”), основанная в далеком 1982 году для производства небольших ракет-носителей и коммерческих спутников. Она стала известна тем, что предложила свою транспортную космическую систему, состоящую из ракеты-носителя «Антарес» (“Antares”, другое название – “Taurus II”) грузоподъемностью 7 т и грузового корабля «Сигнус» (“Cygnus”, с англ. «Лебедь») массой 3,5 т, который может соперничать с российским «Прогрессом». Поначалу дела “Orbital” шли неплохо, пока 28 октября 2014 года (то есть за три дня до падения “SpaceShipTwo”) во время пятого запуска, ракета «Антарес» взорвалась на старте; при этом погиб груз, который она должна была доставить на Международную космическую станцию. Позднее специалисты заявили, что катастрофа произошла из-за отказа турбонасосного агрегата двигателя НК-33, установленного на носителе. Двигатели были изготовлены в 1970-е годы для советской сверхтяжелой ракеты Н-1. Стремясь к удешевлению производства, компания закупила тридцать семь двигателей со склада по цене 1 млн долларов за штуку. Затем они были доработаны в конструкторском бюро «Южное», базирующемся в Днепропетровске (Украина), и под новым обозначением AJ26-62 поступили в США. Выбор руководства “Orbital” неоднократно критиковали, поэтому после аварии было заявлено, что компания отказывается от дальнейшей эксплуатации НК-33, поскольку они имеют «фундаментальные проблемы с надежностью», в пользу новейшего российского двигателя РД-191, созданного для ракеты «Ангара».
Грузовой космический корабль «Cygnus» на орбите
Получается, что уже на самом первом этапе частная космонавтика испытала влияние «родимых пятен» капитализма. С одной стороны, действует требование повышения прибыльности, в том числе за счет снижения себестоимости; с другой стороны, особые условия производству диктует необходимость обеспечения высочайшей надежности, ведь инвесторы славятся своей пугливостью, особенно когда в мире разгорается очередной экономический кризис. Хотя эксперты уверены, что ничего страшного пока не случилось и оттока капиталов из сектора не предвидится, промежуточный итог неутешителен: после двадцати лет усилий «частники» не сумели создать реальную альтернативу государственным космическим агентствам, при этом успешно переняв недостатки последних.
В этой связи куда более оптимальным выглядит путь, выбранный американским миллиардером Илоном Маском, сделавшим состояние на разработке электронных платежных систем. В июне 2002 года он основал компанию «Спейс-Икс» (“Space-X”, “Space Exploration Technologies Corporation”). Ее главной целью миллиардер поставил создание многоразовых ракет-носителей «Сокол» (“Falcon”) и космических кораблей «Дракон» (“Dragon”), которые могли бы составить конкуренцию транспортным системам НАСА. Причем изначально система «Сокол-Дракон» предназначалась исключительно для туристических полетов на орбиту. Однако ситуация в мире резко изменилась, и техника, создаваемая «Спейс-Икс», вдруг оказалась востребована НАСА для доставки грузов на МКС. Более того, сегодня ее всерьез рассматривают в качестве пилотируемого средства, которое будет возить американских астронавтов к орбитальной станции. И основания для этого есть. Первый «Дракон» совершил успешный испытательный полет 8 декабря 2010 года, т. е. задолго до полета корабля «Орион»; причем отклонение места приводнения возвращаемого модуля от расчетной точки составило всего 800 м. И такого блестящего результата удалось добиться за семь лет компанией, персонал которой составляет всего-то 1200 человек!
Обращает на себя внимание и тот факт, что «Дракон», оставаясь легким космическим кораблем второго поколения типа «Союз», сконструирован по принципиально иной схеме – на Землю возвращается не спускаемый аппарат, а весь корабль целиком (т. е. он может быть использован многократно). И разработчики обещают, что когда-нибудь для приземления будут применяться не парашюты, как сегодня, а специальные тормозные двигатели. Соответственно, и садиться он сможет с высокой точностью, маневрируя в атмосфере. Больше того, компания «Спейс-Икс» анонсировала новую ракету для «Дракона», каждая из двух ступеней которой будет в автоматическом режиме возвращаться на космодром и совершать мягкую посадку. Фактически перед нами воплощение одного из старых проектов Константина Циолковского, который полагал, что все части ракетно-космической системы должны быть возвращаемыми и многоразовыми. Кстати, проект Циолковского описан в романе Александра Беляева «Прыжок в ничто» (1933). И выглядит символичным, что и «Дракон», и ракету из романа знаменитого советского фантаста финансируют западные капиталисты.
Таким образом, у корабля «Дракон», созданного негосударственной организацией, есть вполне реальный шанс стать основным транспортным средством в ближнем космосе, придя на смену системе «Спейс Шаттл». Благо, конструкторы предлагают сразу несколько вариантов его запуска: одноразовая ракета-носитель, многоразовая ракета-носитель, самолет-носитель.
Разумеется, и у Илона Маска возникают проблемы. 28 июня 2015 года впервые потерпела катастрофу его ракета «Сокол-9», которая должна была доставить на орбиту транспортный корабль «Дракон» с грузом для МКС. Старт прошел штатно, однако на третьей минуте полета произошло внезапное разрушение второй ступени с последующим взрывом всего носителя. Хотя неожиданная авария (ракетно-космические системы компании «Спейс-Икс» доказали свою надежность и недавно прошли сертификацию) и нанесла ощутимый удар по репутации «частной» космонавтики, Маск заверил, что полеты его ракет возобновятся еще до конца 2015 года. Его оптимизм разделяет и руководство НАСА. На одной из пресс-конференций директор агентства Чарльз Болден заявил: «“Спейс-Икс” показал удивительные способности в своих первых шести миссиях по грузовому снабжению станции, и мы знаем, что они могут повторить этот успех. <…> Авария – это напоминание, что космический полет является невероятно сложной задачей, но мы извлекаем опыт из каждого успеха и из каждой неудачи. Сегодняшняя попытка запуска не удержит нас от нашей амбициозной программы пилотируемых космических полетов».
Космический корабль «Dragon» на орбите
Президент Барак Обама знал о чем говорил, когда призвал НАСА активнее привлекать к работе независимые компании. Ведь у них есть одно неоспоримое достоинство – они сами вкладывают деньги в свои разработки, привлекая сторонних инвесторов, а потому с бюджетных позиций выглядят привлекательнее агентств. Впрочем, без государственного финансирования в таких делах все равно пока не обойтись, поэтому была утверждена программа развития коммерческих космических кораблей CCDev (Commercial Crew Development). В ее рамках деньги из НАСА получили и система «Сокол-Дракон», и система «Антарес-Сигнус».
Спросите, при чем тут Луна? Все очень просто – отдав на откуп «частникам» околоземное пространство и снабжение МКС, американское космическое агентство может заняться более серьезными и глобальными проектами, т. е. конструированием космических систем нового поколения, нацеленных на межпланетные полеты. К примеру, часть средств в рамках программы CCDev получит компания «Бигелоу Аэроспейс» (“Bigelow Aerospace”), которую основал в 1999 году гостиничный магнат Роберт Бигелоу, рискнувший расширить свой бизнес во внеземелье. Прототипы его надувных космических гостиниц «Генезис-1» (“Genesis I”) и «Генезис-2» (“Genesis II”) уже побывали на орбите в 2006 и 2007 годах соответственно. Для гостиниц необходимо наличие космического «такси», которое доставит постояльцев, поэтому Бигелоу заказал его инженерам корпорации «Боинг», и те предложили проект многоразового низкоорбитального корабля CST-100 (“Crew Space Transportation 100”), рассчитанного на семь астронавтов. Примечательно, что корабль можно будет запускать с помощью ракеты конкурентов «Сокол-9». Однако и космическая гостиница Бигелоу, и корабль CST-100 заинтересовали НАСА не только в качестве околоземных систем, но и как возможные элементы будущей лунной инфраструктуры: развитие технологии надувных конструкций отдельным пунктом прописаны в новой стратегии Барака Обамы (конкретнее – в программе «Демонстрация технологий»).
Надеются включиться в освоение Луны и другие «частники». Еще в октябре 2010 года НАСА «живыми» деньгами поддержало шесть команд инженеров-энтузиастов, участвовавших в конкурсе Google Lunar X-Prize по созданию планетохода, который будет изучать Луну и искать там место под будущий ракетодром.
В Советском Союзе привлечение частных инвестиций в ракетно-космическую отрасль было попросту невозможно, и сложившийся стереотип «государственного управления» долго не удавалось преодолеть. Тем не менее успехи «частников» за рубежом вдохновили отечественных энтузиастов, и в 2011–2012 годах на рынок вышли две компании: «СПУТНИКС» (ООО Спутниковые инновационные космические системы) «Даурия Аэроспейс» (“Dauria Aerospace”). Обе они решили попробовать себя в принципиально новой для России сфере бизнеса – производстве недорогих небольших спутников «под ключ», которые могли бы выполнять задачи наблюдения за земной поверхностью, обеспечивать связь и осуществлять разнообразные научные исследования.
19 июня 2014 года с космодрома Ясный (Оренбургская область) стартовала ракета-носитель «Днепр». В качестве основной нагрузки выводился испанский спутник «Деймос-2» (“Deimos-2”), а вместе с ним в космос отправились тридцать два малых космических аппарата из разных стран, в том числе три «частных»: «ТаблетСат Аврора» компании «СПУТНИКС» и пара «Персей-М» компании «Даурия Аэроспейс». Названные спутники продолжают функционировать по сей день, отметив первую годовщину на орбите.
Хотя начинание выглядит перспективным (и под него уже получается привлекать значительные инвестиции), есть проблема: российские космические «частники» зависимы от существующей государственной инфраструктуры, которая в свою очередь плотно завязана на военных. Разумеется, проблема решаема, благо рынок пусковых услуг открыт сегодня для всех, но необходимость сотрудничества с «монстрами» ракетно-космической отрасли накладывает известные ограничения на инициативы «частников». Совершенно иной подход демонстрирует молодая компания «ЛИН Индастриал», созданная в 2014 году по инициативе московского инженера-конструктора Александра Ильина. Коллектив компании разрабатывает семейство сверхлегких и легких ракет-носителей, которые можно будет использовать именно для выведения небольших коммерческих спутников без привлечения государственной инфраструктуры. Сейчас активно проектируются ракеты «Таймыр» (грузоподъемность от 10 до 180 кг), «Анива» (грузоподъемность 90 кг), «Алдан» (грузоподъемность до 100 кг) и двухступенчатый «Адлер» (грузоподъемность от 700 до 1000 кг). В перспективе – аэрокосмическая система «Вьюга», предусматривающая запуск небольшого беспилотного космоплана с самолета-носителя Ил-76.
Много шума наделал амбициозный проект «Луна Семь», который активно пропагандируют специалисты «ЛИН Индастриал». Он основывается на концепции использования существующих технологий с их минимальной модернизацией. Разработчики убеждены: наша страна располагает необходимым потенциалом для того, чтобы начать освоение Луны прямо сейчас. Прежде всего они предлагают взять в качестве основного носителя программы ракету «Ангара-А5», поставив на нее более мощные двигатели, что предусмотрено конструкцией. Для выхода на орбиту Луны и посадки на поверхность можно использовать универсальную ступень, созданную на основе разгонного блока «Фрегат». Вместе с ракетой и дополнительным кислородно-водородным блоком «КВТК» он доставит на Луну различные элементы базы: луноход, электростанцию, двухместный лунный корабль и заправщики к нему. Пилотируемый корабль для полета к Луне будет изготовлен из стандартных модулей корабля «Союз», хорошо отработанного за десятилетия эксплуатации. Корабль сядет на поверхность Луны без топлива на обратный путь – компоненты топлива должны предварительно доставить два заправщика.
Местом для развертывания базы «Луны Семь» проектанты выбрали гору Малаперт, находящуюся поблизости от южного полюса. Там имеется достаточно ровное плато с прямой видимостью Земли, что обеспечит надежную связь. Более того, Малаперт находится в зоне «вечного света»: продолжительность лунной ночи не превышает шести суток. Неподалеку есть затененные кратеры, в которых могут находиться «линзы» водного льда. Расчет ресурсов базы дает оптимистический результат: два человека смогут находиться там целый год, а при увеличении ресурсов за счет отправки дополнительных модулей численность постоянного экипажа будет доведена до четырех человек. Для поддержания базы понадобится тринадцать пусков ракет типа модернизированной «Ангары-А5» ежегодно.
Проектанты оценили и общую стоимость своей затеи: вся программа, включая развертывание базы на поверхности Луны, потребует 550 млрд рублей. Для сравнения: авторы существующей государственной лунной программы затребовали из бюджета 12,5 трлн рублей, в том числе 2 трлн до 2025 года и еще 4,5 трлн – до 2035 года. Интересно, что одна из инициатив «ЛИН Индастриал», предложенная в рамках проекта «Луна Семь», уже нашла поддержку в отрасли: ракету «Ангара-А5» официально решено модернизировать до варианта «Ангара-А5В», причем началось конструирование новых двигателей РД-191М для нее.
Хотя проект «Луна Семь» выглядит предпочтительнее и дешевле государственной лунной программы, он не лишен недостатков. Самый очевидный из них – высокие риски при реализации. Конечно, государственная программа кажется громоздкой, но зато она обеспечивает более высокий уровень надежности на всех этапах, и начало нового прямо увязывается с успешностью предыдущего. К примеру, если с космонавтами что-нибудь случится на поверхности Луны, они смогут оперативно вернуться на окололунную орбитальную станцию, которая к тому времени будет обжита и готова к принятию гостей.
Вызывает большие сомнения и реальность размещения в небольших легких модулях всего необходимого для развертывания базы. Фактически речь идет о предельных возможностях техники и о сознательном отказе от многократного дублирования, что резко повышает вероятность сбоев. Самым же «тонким» местом проекта «Луна Семь» остается пилотируемый корабль – вряд ли получится использовать при его создании имеющийся задел по «Союзам» и «Фрегатам». Разумнее проектировать корабль с нуля, расширяя возможности космонавтики, как то и делается в случае с «Русью».
Конечно, если поставить задачу как можно быстрее добраться до Луны, невзирая на риски и возможность серьезной катастрофы, то проект «Луна Семь» имело бы смысл поддержать, однако такая задача как раз и не ставится: серьезных конкурентов, которые стремились бы «захватить» лунные ресурсы раньше России, пока не видно.
Итак, мы установили, что с 1970-х годов законы физики не изменились и для достижения Луны все еще нужны носители, способные вывести 100 т полезной нагрузки на опорную околоземную орбиту. Если таковых носителей нет, то приходится придумывать сложные многопусковые схемы со стыковками и перестыковками, которые за счет своей сложности повышают риски пилотируемой экспедиции.
В Советском Союзе была предпринята попытка создать такой носитель – сверхтяжелую ракету «Вулкан», которая затем превратилась в «Энергию». Россия не обладает ресурсами и возможностями СССР, поэтому пока не готова осваивать Луну. Ситуация изменится лишь в том случае, если будут построен космодром Восточный, созданы и отработаны варианты ракеты «Ангара» и транспортный корабль нового поколения «Русь». Так или иначе, но перед высадкой на Луну и созданием на ее поверхности обитаемой базы необходимо провести подробную разведку и развернуть автоматизированные средства обеспечения грядущих экспедиций. Благодаря плодам «информационной» революции сделать это сегодня проще и дешевле, чем сорок лет назад, однако пока серьезных подвижек даже в этом направлении не видно. Посему говорить о серьезности намерений руководства российской ракетно-космической отрасли относительно Луны не приходится.
В Соединенных Штатах Америки также неоднократно обсуждались перспективные программы освоения космического пространства, включающие в себя Луну. Однако все они были отвергнуты по причине высокой стоимости при отсутствии внятной цели. Никто толком так и не смог объяснить, зачем американцам постоянная обитаемая база там. Ее научная ценность неоспорима, но исследования можно проводить и дистанционно, наведываясь время от времени для ремонта оборудования и проведения полевых экспериментов. Добыча космогенных изотопов – дело отдаленного будущего, и пока нет твердой уверенности, что гелий-3 понадобится термоядерной энергетике в объемах, способных окупить мощную межпланетную инфраструктуру, которую придется развернуть для его сбора, хранения и транспортировки.
Если же смотреть стратегически, то Луна была и остается единственным в своем роде полигоном для испытаний перспективной космической техники, рассчитанной на межпланетные полеты. Собственно, планетоходы «Спирит» и «Оппортьюни-ти», которые бегают по Марсу, радуя нас удивительными внеземными пейзажами, приходятся внучатыми племянниками советским «Луноходам». На Луне отрабатывалась технология свода с орбиты и мягкой посадки на небесное тело – она была востребована и на Марсе. Луна послужила идеальным объектом для апробации космического телевидения, которое ныне используется повсеместно, в том числе при исследовании отдаленных планет. Луна стала первым небесным телом, на которое ступила нога человека, и этот задел, без сомнения, тоже будет востребован. Получается, что при расширении космической экспансии человечеству от Луны не уйти. Только использовать ее следует разумно, не стремясь к воспроизведению достижений прошлого, а закладывая основу для достижений будущего.
Запомним: Луна – это полигон. Пока только полигон.
Впрочем, не следует забывать еще одно немаловажное обстоятельство. Луна вполне доступна на современном уровне развития техники. То есть высадиться на нее в ближайшие годы мы не можем, но облететь, сделать станцию на окололунной орбите или отправить на поверхность планетоход вполне реально – достаточно профинансировать один из многочисленных проектов. Доступность Луны позволяет привлекать к ее освоению не только государственные агентства и корпорации, но и частные компании, группы энтузиастов, небольшие научные коллективы. Доступность Луны будоражит и возбуждает. Можно сказать, что Луна – это еще и полигон формирования космического мировоззрения, позитивного и прагматичного космизма. Если что и способно вернуть внеземным полетам романтический ореол и престижность, так это реальная возможность слетать когда-нибудь на Луну членом научной экспедиции или туристом.
Но вряд ли стоит рассматривать Луну в качестве главной цели космической экспансии. Она слишком мала и скучна для подобной роли. Это как взобраться на пригорок рядом с домом и считать себя альпинистом, когда где-то есть Гималаи. В настоящее время главной целью экспансии руководители космических агентств называют Марс. Давайте поближе взглянем на этот «Эверест» космонавтики: годится ли он на роль цели?
Глава 4
Марсианский форпост
О красной планете сложено множество небылиц. И одна из самых распространенных и сюжетообразующих, восходящая генезисом еще к «каналам» Джованни Скиапарелли, гласит, что Марс «защищен» от вторжения землян некими высшими силами (в более скромном варианте – древней марсианской цивилизацией). Небылица зиждется, как легко догадаться, на плохом знании истории космонавтики, связанном с многолетним сокрытием информации о проблемах и катастрофах. Достаточно взглянуть на обновленные списки запусков межпланетных станций, чтобы убедиться: лунные и венерианские аппараты взрывались, пропадали и разбивались ничуть не реже марсианских. Такова плата за участие в «космической гонке» и за низкий технический уровень.
После «информационной» революции надежность космической техники неизмеримо возросла. Еще раз напомню пример американских планетоходов «Спирит» и «Оппортьюнити», которые проработали на Марсе множество лет вместо запланированных трех месяцев. С первого захода покорился землянам Титан – самый крупный спутник Сатурна: 14 января 2005 года европейский аппарат «Гюйгенс» (“Huygens”) совершил на нем мягкую посадку и два с половиной часа передавал снимки окружающего пространства, данные о грунте и атмосфере. Без преувеличения можно утверждать, что если бы подобная миссия состоялась на тридцать лет раньше, т. е. до появления компактных цифровых систем управления и передачи данных, то понадобилось бы как минимум три-четыре запуска для достижения успеха. Отмечу также, что «Гюйгенс» добирался к своей цели на борту межпланетной станции «Кассини» (“Cassini”) больше семи лет, и последняя продолжает работу до сих пор, изучая систему спутников Сатурна и его великолепные кольца. Настоящая фантастика!
Разница очевидна любому непредвзятому человеку. И мифические инопланетяне, охраняющие свои владения, тут ни при чем – просто техника должна была выйти на принципиально новый уровень… Впрочем, красная планета все равно остается «крепким орешком». Многие из ранних аппаратов советской серии «Марс», долетев до цели, разбились при посадке из-за коварных свойств местной атмосферы. Астрономы ошибочно считали, что она плотнее, чем оказалась на самом деле – в результате парашюты не смогли обеспечить должное торможение. Сегодня для мягкой посадки применяются хитроумные средства: например, надувные подушки-амортизаторы, впервые опробованные на советской «Луне-9», или экзотический «небесный кран», с помощью которого совершил посадку американский марсоход «Кьюриосити» (“Curiosity”, с англ. «Любопытство»). Благодаря новым подходам и технологиям в XXI веке удалось составить подробнейшие карты Марса, изучить его поверхность, но главное – обнаружить следы воды, мощные залежи льда и свежие овраги. Все это может свидетельствовать о том, что некогда красная планета была куда более гостеприимным миром, нежели теперь. Кроме того, имеются косвенные свидетельства, что в те благословенные времена на Марсе существовала жизнь, и какие-то формы этой жизни сохранились по сей день.
4.1. В поисках Аэлиты
В первой главе мы уже говорили о том, что образ Марса в глазах землян неоднократно менялся. Древний населенный мир с сетью гигантских «каналов» в одночасье перестал существовать, когда американский аппарат «Маринер-4» передал в июле 1965 года снимки изрытой кратерами марсианской поверхности, очень похожей на лунную. Три десятилетия после этого о Марсе писали сдержанно и неохотно, за умолчанием пытаясь скрыть сильнейшее разочарование. Все поменялось в 1990-е годы, когда в сторону красной планеты полетели космические аппараты «информационного» поколения.
Расскажу вкратце историю одного из величайших научных открытий современности. Следите внимательно!
В начале 1990-х годов считалось доказанным, что если на Марсе и была когда-то вода, то она давным-давно испарилась, рассеявшись в атмосфере и космосе. А знаменитые полярные шапки Марса состоят вовсе не из водного льда, как астрономы предполагали ранее, а из замерзшего углекислого газа. Формациям, напоминающим русла рек, быстро нашли объяснение через теорию лавообразования. Соответственно, где нет воды, там не может быть какой-либо жизни. Вопрос, казалось, закрыт навсегда.
Первые сомнения в верности этого представления появились после того, как на околомарсианскую орбиту в сентябре 1997 года вышел американский «Марс Глобал Сервейор» (“Mars Global Surveyor”, MGS с англ. «Марсианский глобальный топограф»). Этот сравнительно дешевый аппарат был снабжен неплохой телекамерой, способной «увидеть» с орбиты отдельные объекты метрового размера. За годы работы в космосе (данные с «Марс Глобал Сервейор» перестали поступать только в ноябре 2006 года) он совершил настоящую революцию в науке о Марсе – ареологии. И прежде всего доказал, что красная планета вовсе не является статичным миром, мертвое спокойствие которого нарушают лишь пылевые бури – нет, Марс живет, его поверхность непрерывно меняется, и немалую роль в этих изменениях играет вода.
В первую очередь «Марс Глобал Сервейор» заметил, что год от года значительно сокращается южная полярная шапка красной планеты. Ученые предположили, что, скорее всего, это испаряется слой снега, состоящий из замерзшего углекислого газа. Но если газ уходит в атмосферу, он будет создавать парниковый эффект, задерживая у поверхности поступающее от Солнца тепло. Следовательно, мы можем говорить о том, что на Марсе наступает период глобального потепления.
Американский межпланетный аппарат «Mars Global Surveyor»
Другим важнейшим открытием «Марс Глобал Сервейор» стало обнаружение оврагов на склонах холмов, гребнях кратеров и песчаных дюнах. Единственное возможное объяснение – овраги возникли под действием жидкой воды, которая либо просачивалась из подземных резервуаров, либо возникала при таянии засыпанного грунтом льда. Свежие очертания некоторых оврагов указывают на их сравнительно недавнее происхождение. Но насколько недавнее? Сделав повторные снимки более ста известных районов с оврагами, сотрудники научной группы «Марс Глобал Сервейор» нашли дюну в безымянном кратере в районе Геллеспонт (Hellespontus) к западу от равниной впадины южного полушария Эллады (Hellas Planitia), на которой еще три года назад никаких оврагов не было, а тут их появилось сразу два! Таким образом было доказано, что вода меняет лик Марса – и не тысячи лет назад, а прямо сейчас.