И.Соболев

Отступать некуда, позади - Земля!

 

Реальная фантастика

"...Около длинной цепочки модулей, совсем рядом, волчком кувыркался транспортный корабль, запутываясь в каких-то шлангах и тросах. ... Из раскрытых створок корабля вылетали капсулы, ящики... Вот изображение тряхнуло - ощутились удары от нескольких из них. Поплыли звёзды. Это медленно начала поворачиваться вся связка. Диктор перестала комментировать.

Сан Саныч и сам понимал, что происходит нечто ужасное. Большой ящик ударил по цилиндрическому корпусу соседнего отсека, мгновенно вспыхнул ярко-голубой факел. Это выходил воздух. Разгерметизация.

...Растеряв своё содержимое, грузовой корабль замедлил вращение и отплывал от связки. Ещё несколько мгновений на фоне треска и глухих ударов были слышны истошные переговоры космонавтов, сдавленные крики и хрипение.

Картинка прекратилась. Изображение перестало поступать, но телеметрия шла. Здесь, за пультами, и там, в космосе, люди продолжали борьбу.

Сан Санычу было ясно, это - конец. Экспедиция не имела запаса прочности. Там было только самое необходимое, без чего практически нельзя было обойтись. Времени на ремонт не было, резервных кораблей - тоже.

Какая нелепая и в то же время закономерная случайность!.."

Столь красочно и, главное, реалистично описан финал готовившейся марсианской экспедиции в приключенческо-фантастическом романе Андрея Матвеева "Карнавал самоубийц". Экспедиции не просто научно-исследовательской, а призванной сохранить семена человеческой цивилизации в преддверии грозящей неотвратимой опасности - столкновения с кометой. Экспедиции, к которой человечество технически было готово уже давно, но осуществлять начало лишь тогда, когда на небосводе засияло новое светило, восходом своим предвещавшее смерть.

-"Не верю я в этот проект", - мыслит один из героев романа, наблюдая за подготовкой марсианского корабля, - "Такие грандиозные программы готовятся годами. За месяцы можно сделать только красивое шоу"...

С этим утверждением трудно поспорить. Когда я читал книгу, с того самого момента, как по сюжету на Земле было принято решение о срочной разработке и создании марсианского экспедиционного комплекса, во мне зародилось тревожное чувство. Ещё бы! Ведь вопрос стоял не о престиже отдельной страны и даже не о её безопасности, а о существовании самой цивилизации. Согласитесь, ставка куда более крупная. И играть в этой игре нужно было без права на ошибку. Известно, что одно только осознание человеком этого факта увеличивает вероятность той самой ошибки во много раз... А если принять во внимание ещё и спешку, в которой осуществлялся проект, то становится понятным, что его трагический финал оказался вполне закономерным, если не сказать - неизбежным.

Наверное, в фантастической литературе найдется немало подобных сюжетов. Но и глядя в глаза реальности у нас не остаётся ничего другого, как только признать нерадостную истину: несмотря на весьма высокие возможности, которыми обладает современная космонавтика, человечество до сих пор остаётся беззащитным перед лицом космической опасности. Беззащитным не столько в силу её масштабов, сколько в силу собственной недальновидности и ограниченности мышления, нежелания признавать и исправлять допущенные ошибки. И в этом свете ещё более зловеще звучит фраза, вынесенная в подзаголовок романа. -"Это не фантастика. Это всё уже случилось. В будущем..."

Этапы большого пути

Почему же человечество, осваивая космос вот уже пятое десятилетие, достигнув на этом пути немалых успехов и прекрасно осознавая, что звёздное пространство может не только манить сиянием далёких светил, но и грозить немалой бедой, до сих пор всерьёз не приступило к решению столь важной проблемы?

Вспомним историю. Как известно, РАЗГОВОРОВ об искусственных спутниках Земли и пилотируемых космических кораблях в середине теперь уже прошедшего столетия велось немало. Рекордсменом по их количеству выступали, естественно, США - страна с наименьшими потерями вышедшая из пламени Второй мировой войны, страна наиболее богатая и потому, вроде бы, обладавшая наибольшими возможностями для осуществления выхода в космос. Однако предложение Вернера фон Брауна вывести на орбиту искусственный спутник Земли ещё в 1953 году поддержки не получило. И в этом нет ничего удивительного. Потому что основной движущей силой рыночной экономики, основным стимулом, действующим во всех сторонах жизни капиталистического общества, является ПРИБЫЛЬ. И сила этого стимула тем значительнее, чем больше её величина и чем короче ожидаемое время её получения.

Можно ли было тогда, в пятидесятые годы, говорить о какой-либо прибыли от космонавтики ВООБЩЕ, тем более о прибыли быстрой? Вопрос риторический. Поэтому прагматичные американские конгрессмены и не спешили вкладывать невесть во что деньги налогоплательщиков. Последние ведь могут и обидеться, а обиду свою излить на очередных выборах. И лишь когда стало ясно, что работы над спутником полным ходом ведутся в СССР, и что успех этих работ будет иметь огромное политическое значение, американцы перешли, наконец-то, от слов к делу. Что было дальше - я надеюсь, большинству на нашей планете до сих пор ещё известно хорошо.

Через три с небольшим года ситуация почти повторилась. Апрель 1961-го, триумфальный старт Гагарина, невиданный резонанс во всем мире, огромный политический успех Советского Союза, крайнее, местами граничащее с истерикой, возбуждение в американских правящих кругах, программа "человек в космосе любой ценой"... Итог тоже всем хорошо известен. Человечество сделало первый шаг в космос. И, пожалуй, это был его первый крупный шаг, побуждением к которому не была погоня за прибылью.

Следующим этапом проникновения человечества в космос стала "битва за Луну". И снова одной из главных причин американского успеха в ней было осознание того, что Гагарин или Леонов имеют весьма неплохие шансы оказаться на поверхности естественного спутника Земли первыми. Впрочем, в Штатах и не скрывали того, что основная цель полётов "Аполлонов" - вернуть стране утраченный авторитет, поднять моральный дух нации и, конечно, "утереть нос Советам". То есть опять же напрашивается вывод - не будь этого ущемлённого самолюбия, самая богатая страна мира ещё долго не раскошелилась бы, чтобы отправить человека к ночному светилу. Потому что если начать считать деньги, то стоимость килограмма лунного грунта, доставленного "Аполлонами", в несколько раз превысит стоимость килограмма того же грунта, доставленного нашими, советскими, автоматическими станциями "Луна-16", "Луна-20" и "Луна-22". То же можно сказать и о фотографиях поверхности - гораздо раньше и с меньшими затратами они были получены автоматами.

Но вот "Аполлоны", успешно и не очень, вернулись на родную Землю. Америка воспрянула - цель достигнута. Казалось бы, самое время развивать успех, идти дальше. Но... Программа освоения Солнечной системы, предложенная инженерами и учёными NASA, правительством отвергается. Ведь реванш перед Советами взят в полной мере, ущемлённое самолюбие отомщено, а "марсианские яблони" смогут заинтересовать обывателя лишь в том случае, если их плоды уже завтра будут поданы к столу, желательно по цене меньшей, чем у их земных собратьев. Кроме того, новые старты в космос становились всё более и более привычными и уже не вызывали такого резонанса в мире, как десять - пятнадцать лет назад.

Первоначальный, романтический этап космонавтики начал клониться к закату, который окончательно наступил вместе с новым торжеством капитализма. Космическая отрасль, ранее движимая, в основном, политическими, военными и научными мотивами, теперь целиком и полностью попала под влияние законов свободного рынка. Кто богаче - тот и заказывает музыку. Именно поэтому спектр выводимых объектов в последние годы существенно сместился в область малых аппаратов, в основном спутников связи и мониторинга поверхности Земли, которые за короткое время приносят вполне осязаемые результаты. Именно поэтому конструкторские коллективы озабочены сейчас в первую очередь тем, как и чем эти самые спутники выводить на орбиту с минимальными затратами. Именно поэтому пилотируемые программы уже несколько лет находятся в состоянии стагнации, топчутся на месте, не принося человечеству ничего ПРИНЦИПИАЛЬНО нового.

И, в основном, по этой же самой причине, планы космических ведомств ведущих государств до сих пор не предусматривают сколько-нибудь масштабных ПРАКТИЧЕСКИХ работ по созданию техники, предназначенной для защиты планеты от кометно-астероидного удара. Кто заинтересован в создании тех же спутников связи и кто будет его оплачивать, известно - компании, занимающиеся соответствующим бизнесом. В обеспечении космической безопасности человечества заинтересованы, вроде бы, все. Но вот кто конкретно будет эти работы, прибыли не приносящие, финансировать?

Обыватель же, интеллектом особо не блещущий, зато обременённый кучей вполне земных проблем (не важно, каких - сроком ли выплаты долгов по зарплате за позапрошлый год или подбором цвета пятого автомобиля), всё чаще заявляет, что вообще нечего средства на космос тратить, коль скоро на Земле порядка нет. Правительства не могут этот голос просто игнорировать - ведь, согласно заведённому порядку, обыватель периодически становится избирателем. Кроме того, у властей и своих поводов для головной боли предостаточно - международная конкуренция, терроризм, экология, СПИД, хакеры, антиглобалисты... Человечество погрязло в проблемах, им же самим и созданных.

А между тем, возможно, в эту самую минуту где-то в глубинах космоса неизвестная ещё земным исследователям комета уже несётся к нашему общему домашнему очагу. И уж ей-то объективно на все наши тяжбы глубоко наплевать.

Спасут ли нас "марсианские яблони"?

Ситуация, прямо скажем, оптимизма не внушающая. Но не будем уподобляться фаталистам, беспомощно сетующим на внешние обстоятельства. И попробуем представить, каким может быть путь к защите человечества от космической опасности?

В первую очередь приходящее на ум решение, уже неоднократно описанное как учёными, так и фантастами - создание баз на других планетах. Идея вроде бы ясна - в случае гибели Земли базы сохранятся и будут служить центрами возрождения цивилизации. Наиболее часто в качестве такого запасного плацдарма упоминается Марс.

Сильная сторона подобного подхода состоит в том, что, несмотря на все описанные выше сложности, идея марсианской экспедиции всё ещё будоражит умы, её проекты до сих пор прорабатываются и в США, и у нас. В настоящий момент нет никаких принципиально непреодолимых технических препятствий для осуществления такого проекта. За годы полётов советских орбитальных станций и искусственных спутников были отработаны все основные аспекты марсианской экспедиции - функционирование замкнутой системы жизнеобеспечения, использование электрореактивных двигателей, автоматическое сближение и стыковка модулей, энергообеспечение комплекса, длительное пребывание человека в невесомости, работа в открытом космосе. И сегодня, как российские, так и американские специалисты - сторонники осуществления марсианского проекта как один из аргументов в его пользу выдвигают довод о необходимости наличия инопланетного форпоста цивилизации на случай каких-либо неприятностей, грозящих Земле. Кроме того, бесспорно, что полёт на Марс будет иметь огромное самостоятельное значение и для науки, и для техники, и просто для самоутверждения человечества.

Но здесь как раз впору вспомнить и о слабых сторонах такого подхода.

Прежде всего - сроки. Бывший Генеральный директор NASA Дэн Голдин предполагал, что первых людей удастся отправить на Марс уже в ближайшие десять лет. Российские специалисты чуть более осторожны в своих прогнозах и называют срок между 2015 и 2020 годами. Вроде бы не так уж и много. Но вот передо мной лежат данные прогнозов, выполненных в США около четверти века назад. Согласно им, к 2000 году человечество должно было начать осуществление ТРАНСПОРТНЫХ полётов к Луне, Венере и Марсу, пилотируемых - к Меркурию, Юпитеру и Сатурну! Комментировать тут нечего. Впрочем, осуществление к указанному сроку полётов автоматических зондов в транссатурновое и трансплутоновое пространство было предсказано верно, равно как и то, что "полёты к звёздам маловероятны". Так что реальные сроки могут очень сильно отличаться от прогнозируемых в силу вполне земных причин, по большей части опять-таки носящих далеко не технический характер.

Предполагается, что первая марсианская экспедиция продлится около трёх лет. Цели перед ней, скорее всего, будут поставлены сугубо научного и технического характера, если не учитывать опять же момента самоутверждения: мы там были! То есть строительство какой-либо планетной базы пока не предусматривается. Между тем говорить об инопланетном форпосте можно только при наличии даже не просто базы, во многом остающейся зависимой от Земли, а КОЛОНИИ. Колонии полностью автономной, самообеспечивающейся за счёт местных сырьевых и энергетических ресурсов. Представляете, сколько кораблей и экспедиций нужно будет на первом этапе отправить с Земли уже даже только для того, чтобы завезти всё необходимое для строительства первой очереди сооружений? И сколько для этого потребуется времени? Три года на один полёт, плюс время на околоземный карантин для экипажа (все-таки с другой планеты вернулись), плюс срок на обработку результатов предыдущей экспедиции, анализ и исправление неизбежных ошибок. Опять-таки, в отличие от опыта длительных космических полётов, опыта создания и эксплуатации планетных баз у человечества нет! Арктика и Антарктика не в счёт - полярные станции обеспечиваются с материка, и там, по крайней мере, хоть на улицу без скафандра выходить можно. То есть нас ждут новые проблемы, поиски, а может быть, даже аварии и потери...

Таким образом, срок создания полностью автономной планетной базы-колонии, способной стать новым очагом земной цивилизации, отодвигается в лучшем случае к середине столетия, в худшем - к концу, а то и далее. Конечно, частично автономные пионерные поселения на планете могут быть созданы и ранее. Но в случае катастрофы с Землёй их экипаж ждёт неминуемая гибель, ещё более долгая и мучительная, чем остальное человечество.

Кроме того, даже успешное решение всех технических проблем, возникающих при создании колонии, ещё не означает того, что она сможет существовать неограниченно долго, став колыбелью новой цивилизации. Ведь люди там будут жить в чуждых им условиях, отличающихся от земных. Может ли кто-нибудь гарантировать, что колонисты не встретятся на чужой планете с неизвестной доселе заразой в виде вирусов, грибков или чего-нибудь похожего? Знает ли кто-нибудь, какие органические и функциональные изменения в организме человека (я уж не говорю о генах и психике) вызовут характерные для нового места обитания условия? И, наконец, вопрос социальный, в настоящее время мало и неохотно поднимаемый, но оттого не теряющий свою остроту. Какая должна быть минимальная численность населения колонии, при которой она, находясь в отрыве от Земли (тем более - в случае гибели последней), будет РАЗВИВАТЬСЯ, а не ДЕГРАДИРОВАТЬ? И только ли число колонистов определяет путь поселения на такой развилке? Впрочем, об этом - чуть ниже.

К сожалению, судьба марсианского проекта в настоящее время зависит ещё и от того, кто и как начнёт его осуществлять. Наибольший опыт длительных космических полётов и эксплуатации обитаемых кораблей был наработан в СССР - РФ, но наибольшими технологическими и финансовыми возможностями на данный момент (2001 год) обладают США. Очевидно, что максимальные шансы на успех имел бы международный проект. Но реально в любой подобной кооперации в условиях всё того же пресловутого рынка тон будет задавать тот, кто контролирует большую часть вложенных в программу средств. В нашей ситуации эта кандидатура безальтернативна. Представьте, что будет, если в конечном итоге Америка получит фактически монопольные возможности управлять марсианскими экспедициями и распоряжаться их результатами? А в свете возможной космической опасности для земной цивилизации лучшего козыря в руки сторонников теории выживания "золотого миллиарда" придумать будет, пожалуй, невозможно. Равно, как лучшего повода для некоторых стран, которые в вышеупомянутый миллиард явно не войдут, в отчаянии спровоцировать армагедон рукотворный. Тем более что ЭТУ технологию, в отличие от путей собственной защиты и совершенствования, человечество за последние десятилетия отработало детально.

Лететь на Марс, конечно, надо. И не только лететь - строить базы, вести научные исследования, создавать промышленность и энергетику, обживать... Но всё это - дело будущего. А пока приходится признать: в силу удалённости планеты, невозможности жизни человека в её естественных условиях, технической сложности организации пилотируемых экспедиций и строительства обитаемых планетных баз, возможных биологических, психологических, социальных проблем, ряда других факторов, создания автономной самообеспечивающейся и саморазвивающейся колонии на Марсе в ближайшее время ожидать не приходится. Следовательно, и реальная возможность спасения части человечества на другой планете в критической ситуации наступит ещё не скоро. Опасность же может подступить в любой момент, и человечество должно быть готовым её встретить. Поэтому искать нужно такие пути защиты, которые могут быть реализованы как можно быстрее.

Ничто не вечно... на Луне

А что, если спасательную колонию начинать строить не на далёком Марсе, а на нашей ближайшей соседке - Луне? Ведь срок полёта к ней исчисляется сутками, а не годами, и лунный корабль уже в силу только этого обстоятельства конструктивно будет гораздо проще и дешевле марсианского. Помимо неизбежных (а далее Марса - пока и единственно возможных) ядерных источников энергии на Луне можно использовать уже прижившиеся в космосе солнечные. Близость Земли позволит более оперативно и гибко управлять на первых порах строительством и жизнью поселения, оказать помощь или осуществить эвакуацию в случае аварии. Кроме того, такое поселение не обязано быть неограниченно автономным. Если считать, что после астероидного или кометного удара на Земле наступят последствия, аналогичные "ядерной зиме", описанной в своё время академиком Никитой Моисеевым, то через 100-200 лет планета снова сможет стать относительно пригодной для жизни. Обеспечить такой срок автономности, создав на Луне запасы всего того необходимого для жизни человека, что на данном этапе не может быть получено в местных условиях, вполне реально уже сейчас.

К сожалению, и в этом случае не всё так просто, как кажется на первый взгляд. Помимо того, что никуда не деваются указанные выше биологические и социальные проблемы, при более детальном рассмотрении вопроса становится ясным: близость к Земле, существенно облегчающая техническую реализацию проекта, выливается и в его основной недостаток, сводящий возможности лунной базы как убежища практически на "нет".

Во-первых, лишённая атмосферы Луна гораздо чаще подвергается метеоритной бомбардировке, чем Земля. И даже относительно небольшие тела, которые не причинили бы сильного вреда земным объектам, для баз, находящихся на лунной поверхности, могут оказаться роковыми. Безусловно, модульно-отсечный принцип построения и многократное резервирование систем существенно увеличит живучесть колонии, но это верно лишь для "мирного" времени, когда поверхность бомбардируют редкие единичные метеориты. Крупное же космическое тело, угрожающее самому существованию земной цивилизации, - комета или астероид, - при подлёте к Земле может начать разрушаться под действием гравитационных сил планеты. Образовавшийся при этом рой мелких осколков накроет и Землю, и Луну подобно гигантскому пучку шрапнели или картечи. И уцелеть под ним в неприкрытой атмосферой лунной пустыне будет весьма проблематично.

Строительство же масштабных поселений ПОД поверхностью Луны и в её недрах по технической сложности и затратам, скорее всего, будет сравнимо с марсианским проектом.

Лунные базы, как убежища, по своим возможностям не будут превосходить укрытия подземные, построенные на глубине нескольких сот метров под поверхностью Земли. Они тоже могут существовать длительный срок автономно, для их организации не нужно вообще никуда лететь, опыт строительства накоплен огромный. Более живучие сооружения вообще трудно придумать - такие "вкрапления" смогут уцелеть даже в обломках земной коры, плавающих в океане магмы, если удар будет столь силён, что просто расколет тонкую скорлупу поверхности нашей планеты. В случае же, если при столкновении выделится такое огромное количество энергии, что Земля просто будет уничтожена как космическое тело, Луна также прекратит своё существование. И разговор о спасательных базах применительно к ней просто теряет смысл.

Один в поле не воин!

Всё же при огромном различии во внешнем облике и путях технической реализации все варианты "баз спасения" - планетарные, орбитальные, подземные и ЛЮБЫЕ другие, - обладают одним общим свойством. Все они дают возможность выживания лишь избранным сотням, в лучшем случае - тысячам. Остальные миллиарды людей при этом обрекаются на гибель.

Сегодня, когда в умах многих религиозный подход к явлениям окружающей действительности возобладал над научным, часто при обсуждении данного вопроса приходится слышать упоминания о "Ноевом ковчеге". Который, сохранив "каждой твари по паре", однажды, якобы, спас человечество. Но замечу: даже если кто-то и считает, что место в марсианском или другом убежище он себе уже забронировал и убеждён в собственном спасении, даже если это действительно так и случится, то всё равно я не стал бы завидовать его участи.

Мы привыкли воспринимать окружающий нас мир, как некую данность. При этом забываем, что данность сия создана человечеством за его многовековую историю, тяжелейшим трудом и неимоверными жертвами многих и многих поколений. А более-менее сносные условия для жизни (пусть до сих пор безмерно далёкие от желаемых) цивилизация получила лишь в последние 100-150 лет, благодаря техническим достижениям. Сегодня, нажав выключатель настольной лампы, повернув вентиль газовой плиты, открыв водопроводный кран или включив телевизор, мы не задумываемся о том, что за доставленным нам комфортом стоит работа целых отраслей промышленности, работа многих миллионов занятых в них людей. И ещё - долгий путь проб и ошибок, поисков и открытий, неудач и побед.

Даже в средние века с их примитивным натуральным хозяйством деревни и города, лишившиеся в результате войны или эпидемии большей части своего населения, зачастую прекращали своё существование - оставшимся людям было не под силу себя прокормить. Оканчивались крахом и многочисленные идеалистические попытки построить "коммунизм" в отдельно взятом, обособленном от внешнего мира поселении или на острове. Лишившись повседневных благ, достигнутых цивилизацией, их обитатели были вынуждены почти всё время тратить на добычу средств к существованию. Поскольку использоваться в условиях обособления могли лишь примитивные орудия труда, то времени и возможностей для творчества, мысли, саморазвития у поселенцев просто не оставалось. И колония постепенно приходила в упадок.

Захватить с собой на Марс, Луну, или даже просто сохранить в подземном убежище ВЕСЬ запас знаний и достижений человечества - задача, решение которой весьма проблематично даже при длительной постепенной организации поселения. В условиях поспешного бегства не стоит тратить время даже на то, чтобы думать об этом. Кроме того, сохранить - полдела, нужно ещё суметь сохранённым воспользоваться и передать знания новым поколениям. Вот для этого и понадобятся люди, те самые, которые при подобном подходе к "спасению" оказываются обречёнными на гибель.

Поэтому марсианская или лунная колония после гибели Земли, скорее всего, будет существовать до первой серьёзной аварии, чем бы она ни была вызвана - износом ли оборудования, ошибкой ли оператора или внешней причиной, которой экипажу будет нечего противопоставить. И какими бы мужественными, сильными и интеллектуальными ни были колонисты, выжившие на Земле, весьма велика вероятность того, что на опустошённой планете их потомкам очень скоро придётся вспомнить о сохе и мотыге, а то и о каменном топоре. Вот тогда то и развернётся настоящая борьба за выживание человечества, ибо рядом с сохой НЕИЗБЕЖНО появится бердыш, а рядом с каменным топором - дубина. И никакая "конституция колонии" не спасёт - жизнь сама приведет уровень общественных отношений в соответствие с уровнем производительных сил.

А оборудованные по последнему слову современной техники укрытия в конечном итоге лишь послужат очередной загадкой для тех землян, которые будут затачивать свои копья на руинах нынешних мегаполисов. Или для звездолётчиков - посланцев иной цивилизации, сумевшей пережить "эру разделённого мира" (И.А. Ефремов) и создать у себя единое творческое общество, достойное разумных существ.

Так стоит ли вкладывать силы, средства и, главное - надежду в предприятие со столь трагическим итогом?

Щит и меч цивилизации

Единственно возможный путь сохранения земной цивилизации в случае космических (и не только) катаклизмов базируется на осознании одной простой истины: порознь, тем более - в одиночку, не выживают! Если исходить из этого, становится ясно - грамотное техническое решение вопроса должно предусматривать не БЕГСТВО от опасности, а её УСТРАНЕНИЕ! Не пытаться "спасти" небольшое количество "лучших" представителей, всё равно обречённых на погибель, а искать способ отвести от всей планеты занесённый над ней кометно - астероидный меч, - вот задача, которую человечеству нужно начинать решать уже сейчас!

Предупреждён - значит, вооружён! Поэтому первой задачей будет как можно раньше заметить угрожающее Земле космическое тело, определить его характеристики и параметры орбиты, оценить степень опасности, которую оно представляет для планеты. Это может быть прямое столкновение, проход через область гравитационного взаимодействия с разрушением и образованием метеоритного потока, прочие опасности. Следует учитывать и возможность столкновения с другими небесными телами, как в упомянутом романе Андрея Матвеева, которое может существенно повлиять на параметры орбиты и, как следствие, на конечный итог "встречи".

Что для этого требуется? Ничего принципиально невозможного. Сеть телескопов и локационных станций, вначале, по соображениям простоты технической реализации и обслуживания, размещаемая на поверхности Земли и околоземной орбите, а в дальнейшем, при необходимости, и на периферии Солнечной системы. И, конечно, необходим мощный вычислительный центр для обработки получаемой информации.

Следует отметить, что определённые работы подобного характера велись и ведутся. Несмотря на огромные экономические трудности, продолжает нести вахту Крымская астрофизическая обсерватория, специалистами которой обнаружено восемь процентов известных на сегодняшний день малых планет. Паломарской обсерваторией США осуществляются специализированные программы PACS и PCAS поиска астероидов, при этом последняя имеет целью именно обнаружение тел, способных сталкиваться с другими планетами. Астрономам мира известно свыше тысячи астероидов, периодически сближающихся с Землёй. Установлено, что около 160 космических тел, имеющих размеры порядка 1 километра, в своём движении по траектории пересекают орбиту Земли, а 125 из них уже называют "потенциально опасными". Поскольку каждый год открывается одна-две сотни неизвестных ранее малых планет, есть все основания полагать, что этот "чёрный список" будет расти - по современным оценкам, общее число астероидов, пересекающих орбиту Земли, может достигать полутора тысяч. Кстати, достаточно крупный астероид прошёл мимо нашей планеты 16 декабря 2001 года на расстоянии всего 1,8 миллиона километров.

Поиском астероидов, определением параметров их орбит и составлением соответствующей базы данных занимаются около 120 земных обсерваторий. Ряд учёных не без оснований полагает, что даже этого числа недостаточно, и нужно строить новые центры наблюдения за космическим пространством. Так, в Январе 2000 года специальная группа по исследованию внеземных космических объектов, созданная при правительстве Великобритании, опубликовала доклад по программе поиска небесных тел, представляющих потенциальную угрозу для Земли. Было рекомендовано построить новый мощный телескоп, который позволил бы круглосуточно наблюдать за кометами и астероидами. В Италии, на острове Сардиния, предполагается к 2004 году ввести в строй астероидный локатор. Всё это, конечно, очень хорошо, но явно недостаточно.

Девяносто процентов астероидов находятся на орбите, пролегающей между орбитами Марса и Юпитера. Не такая уж и недоступная даль, тем не менее, далеко не все они нам известны. А ведь даже наблюдаемые астероиды, не сулящие пока ничего плохого, могут стать смертельно опасными, если их орбита изменится под влиянием тяготения планет, взаимное расположение которых постоянно меняется.

Что уж говорить о кометах, которых, как считается, ЗА ПРЕДЕЛАМИ СОЛНЕЧНОЙ ПЛАНЕТНОЙ СИСТЕМЫ(!) существует около миллиарда, и размеры ядра которых могут достигать 20-50 километров? Последние две, посетившие нас, - Хиякутаки и Хейла-Боппа - были открыты соответственно за 2 месяца и за 1,2 года до момента их наибольшего сближения с Землёй. И нам всем просто повезло, что их орбиты оказались благополучными...

Для того, чтобы как можно раньше и на как можно большем расстоянии обнаруживать такого рода "гостей", потребуются мощные оптические телескопы. Эффективность радиосистем обратно пропорциональна четвёртой степени расстояния до объекта, поэтому узконаправленные радиотелескопы и локаторы целесообразно применять не столько для поиска, сколько для изучения уже обнаруженных объектов, а также контроля траектории их движения.

Однако возможности таких систем в земных условиях далеко не беспредельны. Разрешающая способность оптических телескопов существенно ограничивается атмосферой планеты. Их эффективность сильно падает в периоды полнолуния, а в пасмурную погоду они становятся просто бесполезными. Кроме того, обнаружение малых тел, приближающихся со стороны Солнца, с использованием наземных оптических средств невозможно в принципе.

Диаметр антенны радиолокатора, обеспечивающей приемлемую дальность наблюдения, при современной элементной базе будет составлять десятки километров. А поскольку траекторные измерения предполагают постоянное наблюдение за угрожающим объектом, то одной антенной явно не обойтись - Земля, как известно, вращается. Наконец, не нужно быть крупным специалистом в области радиоэлектроники, чтобы понять - излучение такого локатора сделает невозможной работу любых радиоэлектронных приборов поблизости (до нескольких десятков километров), а также будет означать гибель любого живого существа, подвергшегося его воздействию.

Большая часть малых планет была открыта фотографическим способом по оставленному ими следу на фоне звёзд. Если же объект уже находится на траектории столкновения и движется практически вдоль луча зрения земного наблюдателя, то обнаружение таких тел в силу близости к нулю их видимой угловой скорости становится проблематичным - во всяком случае, ни телескоп программы Spacewatch, ни Крымская астрофизическая обсерватория подобные объекты наблюдать не могут. И даже если случайно удастся "засечь" такой астероид или метеороид, то параметры его орбиты наземными средствами могут быть определены только с очень большими погрешностями.

Вывод отсюда вытекает простой и очевидный - для решения задач ГСКЗ, помимо существующих и строящихся земных обсерваторий, необходимо создание средств наблюдения космического базирования.

Так, например, проект системы мониторинга опасных объектов в околоземном пространстве, разработанный в НПО им. С.А. Лавочкина, предусматривает наличие космического сегмента, который включает в себя несколько аппаратов, оснащённых телескопами. Для них предполагается преимущественное использование высокоэллиптических и геостационарных орбит. Тем самым достигается более высокая точность определения расстояния до космического тела по сравнению с наземными и низкоорбитальными средствами наблюдения, а также существенно снижаются помехи, обусловленные "космическим мусором". Кроме создания специальных космических аппаратов, в проекте рассмотрена возможность размещения телескопов для наблюдения за угрожающими Земле объектами в качестве попутной нагрузки на спутниках, предназначенных для выполнения других задач. В обоих случаях космический сегмент в своей работе тесно взаимосвязан с наземными обсерваториями и радиолокаторами.

Космический сегмент другого проекта, разработанного в ЦНИИМАШ, в отличие от предыдущего, состоит из двух подсистем. Первая включает в себя два аппарата обнаружения, размещаемые на орбите Земли на расстоянии примерно 0.1 а.е. впереди и позади планеты. Такое расположение телескопов позволит осуществлять контроль движения астероидов по любым подлётным траекториям, в том числе, приближающихся со стороны Солнца. В задачу этих аппаратов, помимо обнаружения космических тел, входит также их селекция (исключение из рассмотрения мелких и пролетающих мимо) и выдача целеуказания по угрожающим Земле объектам на телескоп сопровождения.

Вторая подсистема по выданному целеуказанию осуществляет наведение узконаправленного телескопа с большим фокусным расстоянием на опасные объекты, их сопровождение, определение параметров движения, а также времени и района возможного столкновения с планетой.

Проект, предложенный НПО "Астрофизика", предполагает построение оптико-электронного комплекса, способного обнаруживать космические тела размером от 20 метров, летящие со скоростью до 70 км/с относительно Земли. Комплекс включает в себя сеть из 10-12 наземных станций, расположенных в районе экватора и оснащённых крупногабаритными телескопами - диаметром около 2 метров. Для наблюдения в направлениях, близких к направлению на Солнце, также предусматривается его дополнение космическими телескопами.

Но обнаружить угрожающий Земле объект и с необходимой точностью определить его траекторию - ещё полдела. Необходимо уметь и защищаться от удара или, хотя бы, сводить к минимуму его последствия.

В настоящее время рассматриваются три основные принципа отражения кометно-астероидной опасности. Это отклонение угрожающего объекта с орбиты встречи с Землёй, экранирование Земли от столкновения с угрожающим объектом, и, наконец, его уничтожение.

Самым простым способом отклонения небольших тел является ударное воздействие на них с помощью специального космического аппарата. Если объект диаметром 100 метров движется по орбите с перигелием в 0,9 а.е. и апогеем 4,0 а.е., лежащей в плоскости орбиты Земли, то аппарат-ударник массой 100 тонн при столкновении сообщит ему дополнительную скорость 0,25 м/с. Чтобы развести траектории объекта и Земли на миллион километров, удар необходимо нанести за 9,5 лет (3 витка) до предполагаемого момента столкновения. Для более же крупных объектов применять этот способ вряд ли целесообразно ввиду неприемлемо большой массы космического аппарата.

Не слишком крупный астероид (размером в несколько десятков метров) можно свести с траектории и с помощью специального буксировщика, вариант конструкции которого был предложен в "ТМ" № 4/2001 г. Кстати, предназначался он для сугубо мирных целей - транспортировки небольших астероидов с целью дальнейшего их использования в качестве источников сырья для космической индустрии, которую, рано или поздно, человечеству придётся создавать. Поэтому, возможно, стоит сразу рассматривать его, как транспортную систему двойного назначения.

Если рассматривается не непосредственно угрожающий Земле астероид, а лишь потенциально опасный, периодически проходящий поблизости, то время, необходимое для проведения коррекции орбиты, не слишком критично. В связи с этим на буксировщике целесообразно использовать электроракетные двигатели с ядерной энергетической установкой, характеризующиеся большим удельным импульсом при малом расходе рабочего тела. Однако наибольшей проблемой при этом будет организация хранения на борту аппарата приемлемого количества этого самого рабочего тела - по скромным прикидкам, речь будет идти о 500-600 тоннах.

Иначе будет обстоять дело при необходимости защиты от астероида, обнаруженного уже на траектории встречи, например, за несколько десятков суток. Аппараты с двигателями малой тяги просто не успеют за столь короткий промежуток времени сообщить ему сколько-нибудь существенный импульс. Кроме того, они полностью бессильны против обладающих атмосферой комет - ЭРД работают только в вакууме...

Реально ли для борьбы с такими объектами создать мощный буксировщик с ядерно-термическим ракетным двигателем? Предположим, что угрожающий объект обнаружен на расстоянии 135 миллионов километров, то есть за тридцать суток до встречи с Землёй. Пусть для предотвращения прямого столкновения необходимо отклонить его траекторию на 7000 километров в сторону. Тогда при наиболее благоприятном взаимном расположении орбит потребуется придать ему импульс около 30 м/с. Простой расчёт по формуле Циолковского показывает, что при скорости истечения газов из сопла 10 км/c (прогнозируемой для твёрдофазного ЯТРД) и массе астероида 2 миллиона тонн (диаметр?) для этого потребуется 6000 тонн рабочего тела - водорода. Вывод такой массы криогенного компонента в космос и, тем более, организация его хранения практически неосуществимы.

При заданной массе астероида потребную массу рабочего тела можно снизить только увеличением скорости истечения. Среди двигателей большой тяги такую возможность даёт жидкофазный или газофазный ЯТРД. В первом случае скорость истечения может достигать 20 км/с, что для вышеприведённых исходных данных соответствует 3000 тоннам рабочего тела. Во втором случае соответствующие величины будут достигать 30 - 70 км/с и 2000 - 860 тонн. Последняя цифра уже более обнадёживающая. Тогда можно и существенно упростить проблему хранения рабочего тела на орбите, если в качестве него использовать не водород, а воду. Правда, скорость истечения при этом снизится примерно в 2,2 раза, то есть речь пойдёт как минимум о двух тысячах тоннах воды. Гипотетический сферический бак для её хранения будет иметь диаметр 16 метров. Вроде бы, не так и много.

Но при существующих средствах доставки вывод в космос двух тысяч тонн полезной нагрузки означает двадцать стартов ракеты-носителя типа "Энергия". Кроме того, газофазные ЯТРД находятся лишь в стадии теоретической разработки, и об их практическом использовании говорить пока преждевременно, равно как и о создании сверхмощных буксировщиков.

Гораздо более жизнеспособна на данный момент идея "аппарата-диверсанта", доставляющего на астероид ядерный заряд, взрывом которого можно либо добиться направленного выброса массы и изменения траектории. При прежних исходных данных необходимо отбросить 2,8 процентов общей массы астероида со скоростью около 1000 м/с. Наиболее перспективным использование ядерных взрывов для отклонения траектории представляется для объектов диаметром свыше километра. При этом заряд не обязательно доставлять непосредственно на поверхность астероида - мощный взрыв даже рядом с таким небесным телом приведёт к сильному локальному нагреву его поверхности, испарению, дроблению и выбросу приповерхностного вещества, в результате которого объект получит приращение скорости в направлении противоположной стороны.

На международной научной конференции, проходившей в Евпатории в сентябре 2000 года, предлагался и ещё один весьма любопытный подход к решению проблемы. Суть его состоит в том, чтобы...перекрасить потенциально опасный астероид зеркальной пылью, тогда Солнце само сдвинет его с орбиты своими лучами. Понятно, что перекрашивать нужно не уже мчащуюся к Земле глыбу, а ещё идущую по своей естественной, безопасной, но "неприятной" орбите. К сожалению, расчёты показывают, что для отклонения на требуемое расстояние таким способом даже объекта диаметром всего в 10 метров потребуется около 20 тысяч лет. А вот с помощью "солнечного паруса" площадью 400 тысяч квадратных метров, установленного на объекте диаметром 5 метров, можно увести последний с неблагоприятной траектории за 2,1 года. Так что такой метод может вполне быть применим для превентивной расчистки космического пространства от малых тел, представляющих угрозу Земле.

Другой подход к проблеме защиты Земли от опасных космических объектов предполагает экранирование планеты от столкновения. С помощью мощного буксировщика с ЯТРД, кинетического удара или ядерного взрыва на пути угрожающего объекта ставится помеха - астероид меньших размеров. Тогда траектория первого тела изменится вследствие полученного при столкновении импульса. Этот метод, получивший название "космического бильярда", оправдывает себя для противодействия угрожающим объектам размером в несколько сотен метров. Конечно, такую операцию должны предварять подробнейшие баллистические вычисления, причём необходимо иметь возможность их проведения в кратчайшие сроки.

Третий подход подразумевает уничтожение опасных космических объектов или, по крайней мере, их размельчение на фрагменты, последствия столкновения с которыми будут менее катастрофичными. Создание подобной системы, конечно, будет сопряжено с большими трудностями. Ведь перехватить нужно не самолёт, не спутник и даже не боеголовку, а гораздо более прочный и массивный объект, скорость которого относительно Земли может достигать 72 километров в секунду! Не исключён и вариант, что работать придётся против нескольких тел - обломков объекта, расколотого ранее в результате применения одного из описанных выше методов.

Кроме того, необходимо соблюсти два условия: осколки разрушенного тела сами по себе должны быть существенно менее опасны для Земли, чем исходное тело, и должен быть обеспечен их разлёт, исключающий последующее групповое воздействие на Землю.

Исходя из второго требования, перехват по штатной схеме функционирования должен осуществляться на максимально возможном удалении от планеты, что существенно усложняет задачу наведения. Первое же требование обуславливает рост мощности применяемых зарядов и накладывает ограничения на максимальные размеры космического тела, к которому метод разрушения может быть применён. Расчёты показывают, что поверхностным ядерным взрывом мощностью 1 Мт возможно уничтожить астероид диаметром в 500 м, применение заглубленного взрыва той же мощности увеличивает диаметр астероида до одного километра. Если задаться требованием, что масса перехватчика по соображениям удобства поддержания в оперативной готовности не должна превышать 20 тонн, то мощность взрывного устройства будет ограничена величиной 100 Мт, а максимальный диаметр перехватываемого объекта будет находиться в пределах 3 - 5 километров.

Рассматривался и вариант использования для разрушения угрожающего объекта энергией кинетического удара, но в этом случае при той же массе перехватчика и скорости соударения 30 км/с удаётся разрушить лишь тело диаметром до 50 метров.

Теоретически возможны и другие способы разрушения космических тел, но их реализуемость пока представляется весьма сомнительной. О лазерах в ближайшее время вряд ли можно будет говорить всерьёз - их реальная мощность на настоящий момент не столь велика, как того хотелось бы создателям "Столкновения с бездной". Даже базируясь за пределами атмосферы, современный излучатель вряд ли будет способен поразить цель крупнее спутника. То же самое относится к плазменным генераторам, СВЧ - излучателям и прочей экзотике. Метод распыления на траектории угрожающего объекта облака жидких или твёрдых частиц не обладает необходимой для системы перехвата оперативностью. И если не предположить, что человечество в ближайшее время овладеет гравитацией или чем-нибудь ещё, то единственным реальным поражающим воздействием, которое может быть применено в подобном ударном комплексе, пока остаётся энергия ядерного взрыва.

И вот здесь снова начинаются проблемы отнюдь не технического характера. Ведь ракеты - перехватчики, базирующиеся на Земле, смогут поразить лишь сравнительно небольшие тела на сравнительно малом удалении. То есть создание ударного комплекса будет неизбежно означать ВЫВОД В КОСМОС ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ, которое на настоящий момент запрещено международными соглашениями. Да и сама система, которая в состоянии осуществить свод астероида с опасной орбиты, теоретически может быть использована и для противоположной по своей сути цели, а именно преднамеренного обрушения его на территорию "потенциального противника". Кроме того, существующее международное право не допускает никаких действий космического аппарата, которые могут "причинить ущерб" третьим странам. То есть падение обломков разрушенного астероида на чью-либо территорию, даже в случае предотвращения глобальной катастрофы, будет рассматриваться как повод для предъявления претензий к стране, запустившей перехватчик. Наконец, может возникнуть соблазн утаивания информации об астероидах с целью монополизации возможности распоряжаться их ресурсами. Разрешить эти и другие проблемы будет очень трудно. Поэтому реализация глобальной системы космической защиты будет ещё и своеобразным показателем "взрослости" человеческой цивилизации,

Но вернёмся снова к инженерным вопросам. Поскольку, как было показано выше, единого универсального метода предупреждения столкновения Земли с космическими объектами, применимого в широком диапазоне их физических свойств, размеров, подлётных траекторий и дальностей перехвата, не существует, напрашивается закономерный вывод: глобальная система космической защиты должна быть ЭШЕЛОНИРОВАННОЙ.

Именно по такой схеме построен один из наиболее проработанных на сегодняшний день проектов, предложенный НПО им. С.А. Лавочкина. В нём основными структурными подразделениями системы защиты Земли являются наземно-космическая служба обнаружения, космическая служба перехвата и наземный комплекс управления. Сама система имеет два эшелона - дальнего перехвата и ближнего, или оперативного, перехвата. Эшелон дальнего перехвата предназначен для противодействия крупным ранее обнаруженным объектам (размерами свыше 1 километра), столкновение которых с Землёй может быть предсказано за месяцы и годы. Поскольку перехват таких тел должен осуществляться на значительном расстоянии, а схема перелёта к объекту в большинстве случаев сходна со схемой перелёта к другим планетам, то аппарат - перехватчик целесообразно создавать на базе уже созданных межпланетных космических станций, с использованием отработанных на них технических решений.

Эшелон ближнего перехвата предназначен для борьбы с угрожающими планете объектами в околоземном пространстве. Согласно проекту, на Земле на боевом дежурстве постоянно должны находиться ракеты-носители с навигационными аппаратами, предназначенными для высокоточного определения параметров орбиты и физических характеристик космического тела, и аппаратами-перехватчиками. Аппарат-навигатор стартует с некоторым опережением относительно перехватчика и, проходя вблизи цели, передаёт полученные данные на наземный комплекс управления, где на их основе уточняется схема перехвата, а затем передаются соответствующие команды на борт перехватчика. В качестве носителя предлагается использовать российскую конверсионную ракету "Рокот", созданную на базе МБР СС-18.

В другом проекте, предложенном Челябинским научным центром, для действий в эшелоне дальнего перехвата используются космические аппараты, несущие на борту ядерные заряды мощностью 10 - 20 Мт и выводимые в космос ракетой-носителем "Энергия". Комплекс, обеспечивающий ближний перехват , предназначен для уничтожения объектов размером 50 - 150 метров методом кинетического удара. Поскольку в этом варианте масса ударников и проникателей составляет 10 - 20 тонн, их вывод на орбиту может быть осуществлён ракетами-носителями типа "Протон" или "Ангара-5".

Конечно, при более глубоком анализе может выявиться целесообразность включения в предложенную схему новых элементов. Например, сверхдальних перехватчиков, предназначенных для разрушения небесного тела термоядерным ударом на периферии Солнечной системы. Они могут оказаться нелишними, например, если орбита угрожающего объекта будет сильно наклонена к плоскости эклиптики, и постановка помехи на её пути окажется весьма трудной задачей. В этом случае упомянутые дальние перехватчики должны будут нести мощнейший термоядерный заряд, базируясь при этом на разных опорных орбитах для обеспечения гарантированного перехвата. По всей видимости, они также будут оснащены ЯТРД - не на "солнечном парусе" же на перехват кометы лететь! Хотим мы того или нет, но при реализации столь масштабного космического проекта человечество пока не может обойтись без использования атомной энергии. Конечно, после многочисленных аварий на электростанциях, после нескольких десятилетий ядерного противостояния (между прочим, до сих пор не окончившегося) осознать это будет очень и очень трудно. Но другого пути не дано.

Напоследок замечу, что остаётся открытым вопрос - что делать, если угрожающим объектом окажется, например, долгопериодическая комета с диаметром ядра 50 километров (то есть массой 65000000000000 тонн), с сильно наклонённой орбитой, да к тому же движущаяся в направлении, обратном движению планет? Как говорится, все тридцать три удовольствия в одном флаконе. Конечно, вероятность встречи Земли с таким чудовищем ничтожно мала, гораздо меньше вероятности столкновения с любым астероидом, но это НЕ ИСКЛЮЧЕНО, следовательно, ВОЗМОЖНО...

Эпилог

Как было уже показано, осуществление проекта глобальной системы космической защиты может быть начато уже сегодня - по крайней мере, никаких непреодолимых технических препятствий пока не видно. В отличие от любых "ковчегов" и убежищ, этот проект по самой своей сути не может не быть международным, поскольку предполагает защиту не "избранных", а всей планеты, всего человечества. Его реализация не только существенно снизила бы вероятность "конца света", идею которого столь старательно муссируют различные религиозные мракобесы, но и позволила бы земной цивилизации сделать новый крупный шаг по пути освоения космического пространства, расширения своих знаний о природе, созидательного самоутверждения, в конечном итоге - улучшения качества жизни и совершенствования общества. Создав и развернув ГСКЗ, человечество существенно увеличило бы свой научно-технический задел в самых разных областях космонавтики.

Не исключено, что такие же, как и я, сторонники проникновения человека в космос упрекнут меня в том, что такой проект надолго затормозит пилотируемые программы. Действительно, все орбитальные элементы данной системы предполагают дистанционное и автоматическое управление. И вполне может случиться так, что работы по её развёртыванию потребуют такого затрата средств и сил, что от постоянного присутствия землян на объектах типа МКС придётся временно отказаться. Но, во-первых, никто не говорит о полном сворачивании пилотируемых полётов. Например, крупногабаритные буксировщики наверняка будут собираться на орбите с участием человека. А во-вторых, научно-технический задел, полученный при реализации ГСКЗ, позволит в дальнейшем осуществить самые грандиозные программы, в том числе и пилотируемые.

Многие специалисты, из числа тех, кто и сегодня не сомневается в необходимости и неизбежности проникновения человека в космическое пространство, всё же мучаются над вопросом: куда идти? По какому пути может сейчас развиваться космонавтика, какие цели и задачи должны перед ней стоять? Как не только сохранить наработанный немалый потенциал в преддверии грядущих кризисов, но и увеличивать его? Для того, чтобы не метаться из стороны в сторону, чтобы не растрачивать впустую средства, в настоящий момент необходимо выработать детальную научно проработанную концепцию освоения космоса. Концепцию, которая будет не только удовлетворять потребности сегодняшнего дня, но также способствовать развитию человечества и решению стоящих перед ним проблем, в том числе носящих глобальный характер. И, думается, что создание ГСКЗ должно занимать в ней одно из наиболее приоритетных мест.

Велика Вселенная, а отступать некуда. Позади - Земля!

 

Использованные материалы:

1. А.Б. Матвеев. "Карнавал самоубийц, или одиссея командора Визбора".

2. "Комсомольская правда", 26.09 2000 г.

3. В.П. Бурдаков, Ю.И. Данилов "Внешние ресурсы и космонавтика", 1977

4. "Физика космоса" (маленькая энциклопедия), 1986

5. Инженерный справочник по космической технике, 1977

6. В.И. Левантовский. "Механика космического полёта в элементарном изложении", 1970

7. Угроза с неба: рок или случайность? Под. ред. А.А.Боярчука. М.: Космоинформ. 1999, - 220с.

 

Журнальный вариант статьи опубликован в журнале "Техника - молодёжи" № 1 за 2002 год

Доклад по теме статьи был представлен на XXVI академических чтениях по космонавтике, посвящённых памяти С.П. Королёва и других выдающихся отечественных учёных - пионеров освоения космического пространства, проходивших 30 января - 1 февраля 2002 года в г. Москве.