Реклама
Загружайте unimec.

Предложения

по концепции беспилотной межпланетной

космической деятельности

 

1. Констатация текущей ситуации

 

1.1. Сворачивание самостоятельных проектов. В советское время были достигнуты значительные успехи в области исследования космоса автоматическими межпланетными станциями (АМС): запущены 24 аппарата на Луну, 18 аппаратов на «Венеру» (16 АМС «Венера» и две АМС «Вега»), 9 аппаратов на Марс (7 АМС «Марс» и 2 АМС «Фобос»). Однако после развала СССР пальма первенства в освоении дальнего космоса перешла к западным странам (марсоходы, марсианские орбитальные аппараты, аппараты для исследования Юпитера, Сатурна, высадка на астероид Эрос, запущенные аппараты Mars Reconnaissance Orbiter к Марсу, Messenger к Венере и Меркурию, New Horizons к Плутону).

В свою очередь, в РФ программы по исследованию дальнего космоса были практически свернуты. Этому способствовали как хроническое недофинансирование отрасли, так и особая политика, проводимая руководителем космической отрасли в РФ Ю.Н.Коптевым на отказ от самостоятельной политики в космосе и на космические исследования только в форме «международного сотрудничества». Однако внешние заказы позволяют поддерживать существование предприятий отрасли, но не позволяют реализовывать амбициозные проекты.

Попытки реализации самостоятельных космических проектов заканчивались либо авариями (можно отметить катастрофу АМС «Марс-96» в 16 ноября 1996 года и КА «Солнечный парус» 21 июня 2005 года), либо постоянным переносом их реализации. Знаковым в этом отношении стал 2005 год. На этот год НПО имавочкина (основное предприятие, занимающееся автоматическими межпланетными станциями), намечало три крупных запуска:

Первым должен был быть упоминавшийся «Солнечный парус». Его запуск кончился катастрофой, причем в один день с еще одной аварией.

Вторым проектом должен был стать запуск АМС «Фобос-грунт», целью которого были исследования Марса и доставка на Землю грунта с Фобоса. В проектной документации (см., например, материалы на сайте ГЕОХИ им.

 Вернадского или на сайте Института прикладной механики) говорится, что запуск «Фобос-грунта» намечен на 2005 год. 2005 год прошел, но никаких намеков не то что на запуск этой АМС, но и просто на факт ведения каких-то работ по данному проекту не было. Теперь запуск АМС «Фобос-грунт» перенесен на 2009 год, однако нет никаких гарантий, что он не будет перенесен еще раз (если верить газете "В мире науки (российское издание журнала Scientific American) за ноябрь 2006 года, то допускается возможность переноса запуска "Фобос-грунта" и на 2011 год).[1]

.

И, наконец, третьим проектом, реализация которого планировалась на 2005 год, был т.н. «марсоход Комаева». Руслан Владимирович Комаев – конструктор НПО имени Лавочкина, под чьим непосредственным руководством было запущено около 120 космических аппаратов. Один из проектов, которому он посвящает всё свободное время – это проект марсохода. В 2002 году газета «Северная Осетия» (Комаев родом из этого региона) рассказывала об этом так:

«в 1997 году, когда НПО им. Лавочкина переживало очень непростые и в финансовом, и в организационном отношении времена, он, вынужденный написать заявление об уходе с занимаемой должности, начал вместе с несколькими такими же увлеченными сподвижниками – буквально "на коленках", на голом энтузиазме, подпитывавшемся исключительно собственными сбережениями да еще пожертвованиями кое-кого из знакомых – собирать по своим же конструкторским разработкам уникальный космический аппарат – марсоход, аналогов которому на сегодняшний день в мире нет».

В интервью данной газете (напомним, дело было в 2002 году) Р.В.Комаев заявил следующее:

«Есть такое понятие: "астрономическое окно". То есть отправлять космические аппараты на Марс можно только через промежуток в два года, и тут важно все вовремя подготовить к строго определенным срокам. К следующему, 2003 году, мы это сделать уже не успеем. Но в 2005-м обязательно, в любом случае, надо "марсианский" проект запустить».

2005 год прошел, однако о запуске марсохода ничего не говорят ни в НПО имени Лавочкина, ни в органах власти всех уровней.

Таким образом, по итогам 2005 года можно констатировать, что активность России в создании АМС находится в глубочайшем кризисе. На форуме журнала «Новости космонавтики» можно прочитать очень образные комментарии к имеющейся ситуации.

1.2. Дискриминационный характер международного сотрудничества

Еще одной проблемой, вытекающей из первой, является явно дискриминационный характер международного сотрудничества. Правильным примером международного сотрудничества можно считать тот вариант, который практиковался во времена СЭВ – например, проект «Интеркосмос» или Объединенный институт ядерных исследований в Дубне. Из стран, объединенных в эти проекты, один лишь Советский Союз был самодостаточен и мог бы совершать ядерные и космические исследования самостоятельно. Тем не менее СССР принимал в свои проекты и другие страны СЭВ. Это сотрудничество было взаимовыгодным: страны СЭВ имели возможность с помощью СССР реализовать свои достижения, чего они не смогли сделать самостоятельно. К примеру, Чехословакия или ГДР могли самостоятельно изготовить какой-нибудь электронный прибор для космических исследований, но не могли самостоятельно запустить его в космос. А с помощью СССР они могли это сделать. Или, например, чехословацкий ученый И.Звара получил всемирную известность благодаря своим исследованиям по химии трансактиноидных элементов в Дубне, чего он не мог бы сделать, если бы работал только в рамках своей страны. С другой стороны, и СССР благодаря такому сотрудничеству использовал в своих целях научный, промышленный и кадровый потенциал соцстран, который был бы загублен, если бы эти соцстраны действовали в своих национально-ограниченных рамках. Аналогично совершалось международное сотрудничество и в капиталистическом мире. Например, США, запуская свои космические аппараты, ставили на них приборы, разработанные в европейских капстранах или в Японии.

Важно отметить, что способность страны к самостоятельным научно-техническим разработкам зависит от размеров этой страны и научно-технического потенциала. Есть крупные страны с развитым потенциалом – Россия, США, в перспективе Китай – которые могут это сделать. Есть страны, которые не могут это сделать самостоятельно, а вынуждены либо кооперироваться на равноправной основе (как в случае Евросоюза), либо примыкать к крупной стране (как было во времена СЭВ).

Ситуация с «международным сотрудничеством» принципиально изменилась после развала СССР. Промышленный потенциал России упал на порядки ниже. Сегодня единственным самодостаточным государством считают себя США, которые самостоятельно проводят политику в космической области – решают, когда и какие космические аппараты запускать, когда строить свою собственную лунную базу и лететь на Марс, какие страны брать в эти полеты, а какие не брать. Евросоюз и Китай намереваются в перспективе стать такими же самостоятельными центрами силы. Но это в перспективе. Россия же (в первую очередь в силу специфики правящего режима) категорически отказывается от роли самостоятельного субъекта научно-технического развития, и любой перспективный проект – от пилотируемого полета на Марс до строительства дешевого ускорителя – считает необходимым делать в рамках «международного сотрудничества», которое сводится к следующему: создадим совместный проект, в который мы вложим наш научный потенциал (причем в значительной степени не свой собственный, а созданный предыдущими поколениями), а они за это вложат свои деньги.

Наиболее ярким примером стала ситуация с затоплением российской станцией «Мир», причем только через 4 года после затопления «Мира» широкая общественность узнала, что Международная космическая станция (МКС) на самом деле вовсе не международная, а юридически принадлежит США.ще одной проблемой, вытекающей из первой, является явно дискриминационный хараксмонавтики, предложенный РКК !"внимания к госуда В тех международных проектах, в которых участвовала Россия (участие России в разработке разбившегося марсианского аппарата «Бигль-2», запуск с Байконура аппаратов Mars Express и Venus Express, двигатели производства НПО «Энергомаш» на ракетах, выводивших аппараты Mars Reconnaissance Orbiter и New Horizons), формально Россия не имеет абсолютно никакого права голоса.

В последнее время руководство Роскосмоса пришло к пониманию ненормальности такой ситуации и к необходимости делать соответствующие выводы, примером чему является заявление руководителя Роскосмоса А.Н.Перминова на пресс-конференции 26 декабря 2006 года: «Внимательно рассмотрев доктрину Буша, мы пришли к выводу, что по национальным программам освоения космоса, в том числе и по Луне, США будут работать самостоятельно. Сейчас доктрина принята и начинается ее реализация. Поэтому говорить о совместном освоении Луны вместе с США пока, как я понимаю, не приходится».

1.3. «Геоцентризм». Даже существующие межпланетные проекты заточены под слишком приземленные цели. Например, относительно проекта «Фобос-грунт» на сайте Института прикладной математики имелдыша говорится: «о главной цели полетов ко всем телам Солнечной системы - эти полеты нужны для пополнения наших эмпирических (в первую очередь космохимических) знаний для решения одной из фундаментальных проблем естествознания - проблемы происхождения и эволюции Солнечной системы. Решение этой проблемы крайне необходимо для дальнейшего успешного развития наук о Земле. Именно ее нерешенность сильно затрудняет построение надежной геохимической модели Земли и, соответственно, надежных моделей глобальных геологических (в том числе тектонических) процессов. Надежная геохимическая модель Земли, кроме того, очень нужна для разработки эффективной стратегии поисков и освоения новых ресурсов жизнеобеспечения человечества». Подобный геоцентризм – заточенность полетов исключительно под исследование земных ресурсов - представляется нам слишком ограниченным хотя бы потому, что уже существуют программы освоения лунных ресурсов, которые в эту концепцию не вписываются.

1.4. Возможности выхода из кризиса

Изменения к лучшему стали намечаться после состоявшегося в 2004 году изменения руководства Роскосмоса в 2004 году: к 2006 году значительно увеличился бюджет Роскосмоса, возобновился ряд амбициозных проектов, принята Федеральная космическая программа, руководство Роскосмоса во главе с А.Н.Перминовым проводит курс на увеличение влияния и самостоятельной роли России в космосе. Это свидетельствует о том, что у космической отрасли РФ есть достаточный потенциал для восстановления и дальнейшего развития межпланетных исследований. Задача в том, как этот потенциал использовать.

 

2.      Сценарии развития

 

Федеральная космическая программа РФ утверждена решением правительства РФ от 22 октября 2005 года. Исходя из этой программы, предусматривается запуск АМС «Фобос-грунт» к 2009 году, запуск АМС «Луна-глоб» в 2012 году и запуск АМС «Венера-Д» в 2016 году.

Руководитель Роскосмоса А.Н.Перминов в интервью газете «Московский комсомолец» за 1 августа 2006 года говорит: «Я на защите федеральной космической программы на правительстве сказал: “Дайте хотя бы это”. На что министр Греф ответил: “Да, ваша программа не амбициозная”. И нам под эту реалистическую программу денег дали.». То есть текст, записанный в Федеральной космической программе, можно расценивать как «инерционный вариант», специально без амбициозных проектов, чтобы под это дело получить хоть какое то финансирование. То есть это программа действий при нынешнем уровне финансирования.

Второй вариант, который можно назвать перспективным, исходит из значительного увеличения финансирования космонавтики как за счет роста внимания государства к космонавтике, так и за счет использования внебюджетных средств. Примером такого сценария применительно к пилотируемой космонавтике, является проект Концепции пилотируемой космонавтики, предложенный РКК «Энергия» (предусматривающий создание российского шаттла «Клипер», самостоятельного российского сегмента МКС, создание лунной базы по освоению гелия-3, и, наконец, марсианская экспедиция).

Третий вариант, который условно назовем «прорывным», предполагает реализацию второго атомно-космического проекта за счет использования средств «стабилизационного фонда». В настоящий момент не будем детально его рассматривать, поскольку он предполагает создание определенных политических условий, являющихся предметом другого разговора. Наша задача – предложить промежуточный («перспективный») вариант, который бы коррелировал с проектом Концепции пилотируемой космонавтики, которую предлагал Н.Н.Севастьянов в бытность свою руководителем РКК «Энергия».

Место нынешней концепции среди существующих космических программ выделим в виде таблицы:

 

Уровень финансирования

Беспилотная космонавтика

Пилотируемая космонавтика

Инерционный

Действующая Федеральная космическая программа РФ

Перспективный

Концепция беспилотной космонавтики

Концепция пилотируемой космонавтики РФ от РКК «Энергия» (времен руководства Н.Н.Севастьянова)

Прорыв

Программа второго атомно-космического проекта

 

Другими словами, предлагаемая концепция предполагает ускоренную реализацию уже существующих проектов; при этом она является тем этапом «Программы второго атомно-космического проекта», который можно реализовывать исходя из нынешней ситуации.

В одной из публикаций отмечалось: «Проблема в том, что есть Федеральная российская космическая программа, которая рассчитана только до 2015 года. Более дальней перспективы нет. Во время одной из недавних встреч с руководством Роскосмоса в декабре прошлого года президент России сказал, что этого мало – нужны планы до 2030, 2040-го годов, страна должна иметь свою космическую перспективу». Данный документ как раз призван восполнить этот пробел.

 

3.      Ориентация на лунную программу

 

Предлагаемая нами концепция беспилотной космонавтики должна коррелировать с проектом Концепции пилотируемой космонавтики от РКК «Энергия». Данная концепция делает основную ставку на освоение Луны с целью промышленного использования гелия-3. Поэтому предлагается в реализации космической программы делать основную ставку на исследования Луны.

Конечной целью лунной программы является разведка возможностей для построения там крупной лунной базы и добычи гелия-3. До пилотируемой высадки на Луну - все эти проекты носят лишь экспериментальный характер. После осуществления лунной программы станут известны конкретные детали, которые потребуются для строительства баз, и тогда программу строительства баз можно будет развертывать в промышленном масштабе.

В частности, необходимо получить следующие данные о Луне:

1) о грунте:

- подтвердить наличие там гелия-3 и иных инертных газов

- определить реальное содержание в лунном грунте конструкционных материалов типа титана, алюминия, магния - больше или меньше этих металлов в лунном грунте, чем на Земле

- определить содержание там урана и редкоземельных элементов: относительно того, больше или меньше там этих элементов, чем на Земле, информация имеется крайне противоречивая.

2) есть ли вода на Луне:

- равномерно распределенная в реголите

- под поверхностью лунного грунта - везде или на отдельных участках

- в отдельных кратерах на полюсе

3) существуют ли "подлунные пустоты", способные повлиять на строительство базы под кратерами.

Еще одна цель лунной программы - окончательно поставить тоску в вопросе - так летали американцы в 1969-72 годах на Луну или нет? Этот вопрос интересует нас не только и не с только из любопытства или из патриотических соображений, сколько исходя из того, что знание правдивой информации поможет нам определить разумный формат международного сотрудничества[2]. Существует много свидетельств в пользу как одной, так и другой версии, окончательный вердикт даст только эксперимент. При этом, собирая наши данные о Луне для подготовки полета, мы должны разделить, откуда она получена - от советских АМС, от американских АМС или от экипажей "Аполлонов". С последней информацией нужно обращаться более осторожно.

Одним из первоочередных направлений должна стать реанимация проекта «Луна-глоб» и проекта «космического телескопа», который может сочетать в себе функции исследования Луны, Марса и физических экспериментов.

Ряд последних заявлений представителей Роскосмоса (в частности, заявления о планах российской непилотируемой лунной программы) дают основания полагать, что в Роскосмосе имеется понимание приоритетности лунной программы.

 

4.      Проект «Космического телескопа»

 

В качестве первого этапа программы, предшествующего прочим, следует реализовать проект т.н. «Советского космического телескопа». Описание проекта и его место среди имеющихся космических программ см. http://mgo-rksmb.narod.ru/Education/edu9phys-marsohod.html, а подборку материалов на эту тему - http://element114.narod.ru/Projects/mkf4-2.html.

Перед данным проектом стоят следующие задачи:

- подготовка к будущим исследованиям Луны и Марса с целью внесения возможных корректив в дальнейшие проекты;

- испытание электрореактивного двигателя и источника энергии для него с целью удешевления последующих космических проектов;

- решение вопроса о достоверности экспедиции «Аполлон» на Луну с целью определения формата дальнейшего международного сотрудничества

- физические эксперименты, необходимые для планирования дальнейших межпланетных экспедиций. В частности, в ходе намечаемого проекта «Радиоастрон» предполагаются ряд исследований, основанных на теории относительности. Поэтому перед запуском «Радиоастрона» необходимо проведение экспериментальной проверки теории относительности, что предусмотрено в проекте космического телескопа.

Запуск данного телескопа планируется осуществить совместно с «марсоходом Комаева» (по мере степени его готовности). После запуска марсианский блок с марсоходом направляется к Марсу, а блок телескопа остается на орбите.

В реализации данного проекта следует учесть разность советской и американской традиций межпланетной космонавтики. Советский подход: за короткое время работы станция должна получить максимум информации (период работы советских АМС на планете, до которой они долетели, составлял обычно несколько дней). Например, СССР собрал много информации о Венере благодаря большому количеству недолго работающих станций, США же запустили лишь две дублирующие друг друга станции «Пионер-Венера», которые болтались по орбите целый год (правда, в чем заключалась научная ценность собранной ими информации по сравнению с тем, что уже было собрано нашими «Венерами» - об этом умалчивается). Аналогичный подход предлагается и в данном случае. Американский орбитальный телескоп «Хаббл» - очень дорогостоящий инструмент, однако значительную часть затрат на него составляет именно защитное оборудование, позволяющее ему работать многие годы. У нас не будет большого количества времени на экстренное конструирование своего аналога «Хаббла», поэтому предлагается вместе с марсоходом запустить космический телескоп дешевой простой конструкции, который будет недолговечен, но при этом за короткое время (может, даже за считанные минуты) должен будет решить ряд стоящих перед ним задач.

Приложение – техническая сторона проекта

 

5. Заключение

 

Таким образом, предлагаемый проект концепции выдвигает следующие основные положения:

1) ориентация на Луну как на основную задачу в межпланетной космонавтике

2) реализация проекта «космического телескопа» как первоочередного этапа являющегося подготовительным по отношению к иным программам

3) сохранение всех существующих на настоящий день проектов (и не просто сохранение, а гарантия их реализации в установленные сроки) должна сочетаться с параллельной разработкой более перспективных проектов с решением соответствующих финансовых и кадровых вопросов.

 



[1] Вообще, чем на более далекие даты обещают тот или иной проект, тем больше гарантий, что выполнен он не будет. Вот, например, на какие даты обещали пилотируемые марсианские экспедиции (цитируется по книге А.Первушина «Завоевание Марса», М., 2006):

- с 1963 по 1969 год НАСА финансировало проект НЕРВА (NERVA), направленный на создание ядерного ракетного двигателя для полета к Луне и планетам Солнечной системы. Сборка подобной ядерной ракеты должна была производиться на околоземной орбите с использованием ракет-носителей "Сатурн-5". Сам полет к Марсу, по этому проекту, должен был состояться уже в 1985 году

- другой проект космического корабля на базе ядерных ступеней NERVA представлял собой трехступенчатую ракету. Старт - 12 ноября 1981 года...

- согласно выкладкам Боно, если бы корабль Deimos удалось запустить к Марсу 9 мая 1986, то уже 25 ноября 1986 он вышел бы на околомарсианскую орбиту, а 16 августа 1988 экипаэ вернулся бы на землю

- из советской программы того же периода: пилотируемый полет на Марс - в 1995 году

[2] Вот пример, где используется такая аргументация (цитируется по тому же источнику, речь идет о планах международной марсианской экспедиции):

«Например, США имеют большой опыт по посадке и взлету экипажа с Луны, посадке АМС на Марс, а у нас этого опыта совсем нет. Поэтому целесообразно именно США взять на себя головную роль по разработке посадочного аппарата... Со своей стороны, РФ как правопреемница СССР, имеет опыт создания и эксплуатации орбитальных станций. Поэтому Россия может взять на себя головную роль по разработке межпланетного орбитального корабля...

Руководство РКК "Энергия" убеждено, что если финансирование проекта начать прямо сейчас, тов полне реально уже к 2012 году вывести к Марсу беспилотный вариант корабля, а в 2015 году отправить пилотируемую экспедицию...

Затраты - 10 млрд долларов за 10 лет, или 1 млрд в год»

Hosted by uCoz