Полвека назад перспективы внеземного путешествия человечества казались ослепительными. Люди должны были освоить Луну и Марс, отправиться к ближайшим звездам. Однако вместо этого космонавтика оказалась в «тупике». Что помешало совершить прорыв? Какие проблемы оказались непреодолимыми? И что нужно сделать для выхода из «тупика»? На все эти вопросы в доступной форме отвечает известный писатель, исследователь истории космонавтики и футуролог Антон Первушин.
Предисловие
Зачем России космос?
Один из самых популярных вопросов, который мне как человеку, причастному к космическим делам, задают в ходе интервью и публичных лекций, формулируется очень просто: что ждет мировую космонавтику в ближайшем будущем? О том же самом всегда спрашивают и космонавтов, и сотрудников ракетно-космической отрасли. Похоже, это самый важный вопрос сегодня. И будущее космонавтики тревожит не только специалистов и энтузиастов, но и далеких от этой сферы людей, которые все еще надеются, что когда-нибудь она вновь обретет значимость и предъявит обществу замечательный прорыв, который будет вписан в историю наравне с орбитальным полетом Юрия Гагарина и лунным шагом Нейла Армстронга.
Беспокойство сочувствующих понять можно. Все первое десятилетие нового века и нового тысячелетия пилотируемая космонавтика только сдавала позиции. Катастрофа космического корабля многоразового использования «Колумбия» поставила крест на всей программе «Спейс Шаттл» (“Space Shuttle”), а замены ей не видно. Космические технологии, доставшиеся России в наследство от Советского Союза, быстро устаревают, а создание новых тормозится из-за вечных экономических проблем. Ветераны стареют и уходят, а достойной смены им пока нет – в ракетно-космической отрасли начинается кадровый голод. Совместная эксплуатация Международной космической станции (МКС) сопровождается конфликтами и скандалами, которые очень любят раздувать журналисты. За сообщениями о скандалах совершенно теряется информация о том, что происходит на станции, какие исследования на ней ведутся, а главное – зачем она вообще нужна. На этом унылом фоне все громче звучат голоса «антикосмистов».
На основе всевозможных умозрительных концепций (от религиозных до псевдонаучных) они пытаются доказать, что космос не нужен, что человек создан для жизни на Земле и чуть ли не обязан разделить с ней неизбежную «гибель мира», что необходимо прежде решить накопившиеся земные проблемы, а потом уже думать о полетах к иным мирам. Создается впечатление, будто бы космонавтика и впрямь зашла в тупик, а любые разговоры о перспективах ее развития – лукавство или мошенничество.
И все же будущее у космонавтики есть. О нем можно и нужно говорить. Но прежде и впрямь стоит разобраться, зачем космонавтика человечеству, а главное – зачем она России.
Самый первый ответ прост. Стремление в космос присуще человечеству как биологическому виду. Луций Анней Сенека однажды сказал:
Глава 1
Космический «тупик»
Разговор о будущем имеет смысл начать с обобщения предшествующего опыта. Ведь будущее не возникает само по себе – оно формируется в многообразном процессе деятельности людей, которые опираются на представления, полученные из прошлого. И при анализе накопленного опыта всегда следует помнить, что эти представления, скорее всего, были ошибочны – как была ошибочна геоцентрическая картина мира. Современное научное мировоззрение рождалось в муках, зачастую процесс познания заводил в тупик, и мало кто из тех, кого мы чтим сегодня как первооткрывателей «новых горизонтов», дожил до торжества своих революционных идей.
Не является исключением и космонавтика. Ее здание было возведено на иллюзиях, заблуждениях и даже мифологии. В этом нет ничего страшного, ведь космонавтика как теория существует чуть больше ста лет, а как практическая деятельность – чуть больше полувека. Астрономия и космология избавлялись от заблуждений куда дольше – тысячелетиями. Но есть одна серьезная опасность. Некоторые иллюзии и мифы, связанные с космонавтикой, оказались живучи, и уже в XXI веке продолжают оказывать влияние на принятие стратегических решений. Вот почему в первую очередь нам необходимо разобраться с мифологией космонавтики, раз и навсегда отделив визионерство от объективной реальности.
1.1. Мифология космонавтики
Если бы я был учителем физики в средней школе, то любой свой рассказ о законах Ньютона, Кеплера, о силе тяготения или инерции начинал бы с показа голливудских фильмов, которые значатся как «научно-фантастические», но к науке имеют весьма отдаленное отношение. Подростков хлебом не корми, дай что-нибудь покритиковать, а тут – широкое поле для самой язвительной критики!
Действительно, при просмотре фильмов типа «Армагеддон» (“Armageddon”, 1998), «Миссия на Марс» (“Mission to Mars”, 2000), «Земное ядро» (“The Core”, 2003) и «Интерстеллар» (“Interstellar”, 2014) возникает вопрос: а какая оценка по физике была у авторов сценария, режиссера и многочисленных консультантов, когда они еще учились в школе? Может стоит аннулировать их дипломы и отправить этих деятелей назад, за парту?
Что самое интересное, в глубоко ошибочных представлениях создателей голливудских фильмов об устройстве Вселенной проглядывается даже некая система – следовательно, они выработали общее видение на окружающий мир и пытаются навязать его потребителям массовой культуры. К примеру, если вы внимательно посмотрите такие киноленты, как «В плену у космоса» (“Black Horizon”, 2001) и «Фантастическая четверка» (“Fantastic Four”, 2005), то, наверняка, заметите, что в них космическое пространство представлено довольно своеобразно. На орбитальной станции (без объяснения причин) действует искусственная гравитация, но стоит астронавту покинуть космический дом (например, оттолкнувшись ногами от края люка), как чудесным образом он оказывается… Нет, не в невесомости и космической пустоте – у этого необычного пространства есть верх и низ, оно способно поглощать импульс движения, при разгерметизации костюма в нем можно задержать дыхание на минуту-другую. Да это же Мировой океан команды Кусто!
Причина, очевидно, в том, что океан благодаря прекрасным популяризаторским фильмам Жака-Ива Кусто и подводным экскурсиям, которые становятся все более доступными и модными, сделался частью жизненного опыта многих людей; он больше не вызывает какого-то особого удивления, неприятия или непонимания. Недостаток опыта в космической сфере замещается экстремальным опытом дайвинга и приводит к закономерному результату: на экраны проникает не космос, а мифы о космосе.
Впрочем, создатели голливудских фильмов неоригинальны. Вселенная всегда была полем для мифотворчества. Мы слишком мало знаем о ней, чтобы претендовать на всеобъемлющее понимание хотя бы тех процессов, которые происходят в Солнечной системе. Мы даже не способны ответить на жизненно важный для нас вопрос: как в долгосрочной перспективе изменится климат планеты Земля. С другой стороны, человеческое воображение устроено таким образом, что не терпит пустоты, населяя ее богами и демонами. Помните старинную карту, на которой неведомые земли были охарактеризованы просто и красноречиво: «Здесь обитают драконы» (“Hic sunt dracones”)? Именно способность к вымыслу породила мифологию, перенеся наш повседневный опыт в темные зоны пространства. Ведь кто такие в сущности боги, демоны, инопланетяне – как не мы сами, возвеличенные до размеров звезд и галактик?..
1.2. Под знаком Марса
Однажды мой десятилетний сын поспорил со своим одноклассником по сакраментальному вопросу: есть ли жизнь на Марсе? При этом, что примечательно, оба полагали, что жизнь на Марсе есть, однако каждый в своем воображении видел ее по-своему. Сын утверждал, что там обитают микробы (от папы, разумеется, нахватался). Его приятель с пеной у рта доказывал, что на самом деле марсиане – это известные чудища из фильма Джеймса Кэмерона «Чужие» (“Aliens”, 1986): когда земляне прилетели на красную планету, чудища выбрались из коконов и поселились в телах отважных космонавтов. Обосновывая столь необычное утверждение, приятель уверенно говорил: но ведь по телевизору показывали, а микробов твоих не показывали!..
В таком итоге детского спора нет ничего удивительного и даже нет ничего смешного. В этом возрасте подростки еще не очень понимают разницу между вымыслом и действительностью. Для них сказочные персонажи и существа из фантастических фильмов столь же реальны, как папа с мамой. Пройдет всего пара лет, и они начнут свободно понимать разницу – в этом им помогут накопленный опыт и средняя школа. Но, к сожалению, понимать начнут далеко не все.
В молодости я тоже увлекался фантастикой и горячо верил, что где-то существует Великое Кольцо, объединяющее сотни разумных рас, а наступление коммунистической утопии неизбежно. И многие мои юные друзья по клубам любителей фантастики в это верили. Сегодня, перечитывая старые книги, я удивляюсь, каким наивным был. Даже наиболее тщательно прописанные миры Ивана Ефремова, Аркадия и Бориса Стругацких, Станислава Лема, Сергея Павлова кажутся наивными конструкциями, построенными из заведомо вымышленных образов в заведомо вымышленных обстоятельствах. Это не отменяет других достоинств прозы названных авторов – настоящая литература, что и говорить! Но воспринимать всерьез гипотетические построения о грядущей утопии или о жизни на Марсе могут сегодня только очень инфантильные люди. И ведь такие, что характерно, есть – их много, они пытаются оказывать влияние на умы.
К сожалению, так было всегда, – процентное соотношение людей, предпочитающих пленительную утопию суровой реальности, вряд ли меняется с течением времени. Однако в XXI веке благодаря мощным масс-медиа и расцвету информационных сетей, стимулирующих «образованщину», поверхностные иллюзорные концепции имеют куда больше шансов обрести поклонников, чем веком раньше. В утопию начинают верить те, от кого напрямую зависит принятие стратегических решений.
Лучший пример – тема Марса. Не раз и не два нам говорили с телеэкранов и напоминали в газетах, что только красная планета может быть целью космической экспансии. Американский президент Джордж Буш-младший, провозглашая 14 января 2004 года «новые горизонты» американской космической программы, объявил экспедицию на Марс главным приоритетом и пообещал, что американец ступит на рыжий грунт этой планеты чуть ли не в 2018 году. Поддержал идею пилотируемого полета на Марс и российский президент Дмитрий Медведев, назвав его «интересной и фундаментальной задачей». Бывший глава Федерального космического агентства (Роскосмоса) Анатолий Перминов даже осмелился назвать предполагаемую дату такого полета – «на рубеже 40-х годов». Чем же так привлекает высших политических деятелей далекий мир? Почему Марс, а не, скажем, Венера? Дело в том, что за Марсом стоит вековая традиция, основанная на ряде маргинальных гипотез, и отказаться от этой традиции, преодолев устаревшие стереотипы, не способны даже политики новейшего времени. Давайте посмотрим, как формировалась и закреплялась эта традиция, и, надеюсь, вы убедитесь, что нельзя недооценивать влияние утопических иллюзий, навязываемых обществу фантастами.
1.3. Мечты и иллюзии
Изучая раннюю историю космонавтики, обязательно натыкаешься на удивительный факт – космонавтика и ракетостроение развивались отдельно друг от друга, мало где пересекаясь.
Объяснение простое. Ракеты применялись в военном деле задолго до того, как Константин Циолковский вывел свою знаменитую формулу и доказал, что только с помощью ракет на жидком топливе можно достичь космических высот и скоростей. А где военные, там – режим секретности, цензура и регламентация всего и вся. Космонавтика же первую половину ХХ века оставалась уделом энтузиастов и «безумных» изобретателей, а они интересовали военных лишь изредка, оставаясь вне реальной конструкторской работы. Но при этом, что очень важно, энтузиасты имели возможность открыто публиковать результаты своих изысканий, которые всегда опережали время и находились за пределами технических возможностей современности.
Рекламный плакат фильма «Женщина на Луне» (1929)
1.4. Атомная утопия
Как обычно пишутся популярные книги о космонавтике, рассчитанные на любознательных профанов? Примерно так.
В первой главе дается краткое описание устройства Солнечной системы в рамках тех сведений, которыми располагал автор на момент написания. Далее обычно следует рассказ о предыстории идеи космического полета с неизбежным упоминанием космического монгольфьера Эдгара По, лунной пушки Жюля Верна, антигравитационного кейворита Герберта Уэллса и, конечно же, ракетных связок Сирано де Бержерака. Затем идет история открытия Константина Циолковского, который в конце XIX века нашел техническое средство выхода в космос – ракеты на жидком топливе. А в четвертой главе вводится понятие космической скорости – т. е. скорости, до которой нужно разогнать груз, чтобы он улетел за пределы Земли (первая космическая скорость – 7,9 км/с), вышел в межпланетное пространство (вторая космическая скорость – 11,2 км/с), покинул Солнечную систему (третья космическая скорость – от 16,6 км/с до 72,8 км/с в зависимости от направления относительно Земли). Иногда к этому перечню добавляют скорость покидания Галактики (четвертая космическая скорость – около 550 км/с, если стартовать из района Солнца), однако точная величина ее неизвестна, поскольку зависит от множества факторов, которые мы еще не научились учитывать. При этом возникает эффект, который вряд ли замечают сами популяризаторы: читатель начинает думать, что достижения перечисленных скоростей достаточно для космического путешествия. А современный читатель еще и смутно помнит, что на орбиту без особых проблем летают больше пятидесяти лет, на Луну когда-то высаживались американцы, по Марсу бегают планетоходы, а какие-то аппараты улетели за пределы Солнечной системы. То есть в голове складывается четкая картинка: у нас уже есть в наличии транспортные средства, позволяющие «взять» первые три космические скорости, а в четвертой пока и нужды особенной нет. Возникает вопрос: почему же до сих пор наши космонавты «топчутся» на низкой околоземной орбите? Наверное, глупая случайность, а может быть, враги всего советского постарались!
Специалистам правильный ответ был очевиден еще при жизни Константина Циолковского. Очевиден он был и самому основоположнику, хотя он с оптимизмом верил, что потомки найдут решение всех проблем. Для запуска искусственного спутника Земли и впрямь достаточно первой космической скорости – потом этот спутник, отработав заложенный инженерами ресурс, сойдет с орбиты за счет естественного торможения в высших слоях атмосферы и сгорит. Первые космические корабли «Восток» и «Восход» были по сути теми же спутниками (их так и называли «космический корабль-спутник»), то есть их разгоняли до первой космической, а потом сводили с орбиты выдачей тормозящей струи газов в направлении против движения корабля. Но уже следующее поколение кораблей готовилось для полетов к Луне, а значит, они должны были свободно маневрировать на орбите, меняя ее высоту, разгоняться и тормозить, уравнивать свою скорость с орбитальной станцией. И в такой ситуации достижения одной известной скорости (хоть первой, хоть третьей) явно недостаточно, поэтому специалисты оперируют понятием «характеристической» скорости, которая складывается из всех приращений и убавлений скорости космического аппарата в процессе выполнения миссии, и в большинстве случаев эта скорость достигает пугающих величин.
В качестве примера рассмотрим случай полета космического корабля на Луну. При взлете с Земли потребуется развить скорость 11,5 км/с. Для посадки на Луну скорость корабля надо снизить на 2,5 км/с. Для взлета с Луны надо придать кораблю скорость 2,5 км/с. Для возвращения надо погасить скорость на 11,5 км/с. На компенсацию аэродинамических и гравитационных потерь добавим еще 3 км/с, столько же – на маневрирование, необходимый резерв и возможные ошибки пилотирования. В итоге получается, что для лунной экспедиции характеристическая скорость составит 34 км/с. Эту скорость можно снизить до 24–25 км/с, если возвращать корабль не целиком, а только спускаемую капсулу, использующую парашют, но все равно она очень велика. Для полетов к Марсу характеристическая скорость еще выше, даже в идеальном случае будет больше 30 км/с; для Венеры – 35 км/с.