4 октября 1957 года американские ученые были приглашены на вечерний прием в советское посольство в Вашингтоне. Однако диалог о международном сотрудничестве быстро отошел на задний план, когда по залу разнеслась невероятная новость. Ее сообщил научный корреспондент газеты «Нью-Йорк тайме» Уолтер Салливан. первым узнавший о случившемся потелефону. Повесивтрубку. он подошел к доктору Ричарду Проктору из Комиссии посозданию искусственного спутника Земли и тихо произнес: «Все кончено».На другой стороне земного шара царило ликование. 4 октября в 22.28 по московскому времени казахстанская степь озарилась ярким светом: ракета Р-7 оторвалась от земли и с ревом взмыла в небо. Через пять минут последняя ступень вышла на околоземную орбиту, а еще через 19.5 секунды отделился шарик с антеннами - первый искусственный спутник планеты. Дорога в космос была открыта.
ШАГ ВПЕРЕД
Первый спутник с живым существом на борту. Первый космический аппарат на орбите вокруг Солнца. Первая автоматическая станция на естественном спутнике Земли. Первые снимки обратной стороны Луны. Все эти достижения принадлежат СССР. Р-7 постоянно улучшалась, и 12 апреля 1961 года она отправила в космос человека - советского летчика Юрия Гагарина.
«При наших бесспорных успехах мы все же идем по стопам русских. - тоскливо прокомментировали полет Гагарина американцы. - Сейчас мы не имеем такой техники, которая позволила бы опередить Советский Союз».
Заокеанский пессимизм был не очень-то оправданным: там не знали, какой ценой мы вырвали эту победу. Речь шла даже не о миллионах рублей, прогорающих в соплах советских ракет. Шансы на удачное возвращение Гагарина оценивались в 60%. словно в «русской рулетке» с двумя патронами в барабане. Первый космонавт крутился в аппарате. лишенном системы стабилизации, порой терял сознание, а при спуске испытывал кислородное голодание — в механизме подачи воздуха обледенел клапан. Для отработки запуска пилотируемого «Востока» весь жидкий кислород в стране был отправлен на Байконур, без него остались даже больницы. Американцы отстали, потому что не могли себе такое позволить.
12 сентября 1962 года президент Джон Кеннеди произнес знаменитую речь: «Сегодня наш долг -вырваться вперед в освоении Вселенной. Мы принимаем вызов, мы участвуем в гонке — и выйдем из нее победителями. Все взгляды сейчас устремлены в космос, к Луне, к окружающим нас планета м. И мы хотим, чтобы там реял флаг Соединенных Штатов.
Да. мы решили покорить Луну, причем в этом десятилетии. Цель не из легких, но тем лучше: такое испытание позволит нам выложиться по максимуму, показать, на что мы способны, реализовать всю нашу мощь. Это вызов, который мы готовы принять здесь и сейчас. И мы рассчитываем только на победу».
Слова Кеннеди не разошлись с делом. На завоевание Луны были брошены тысячи ученых во главе с легендарным конструктором Вернером фон Брауном и 170 миллиардов долларов - именно в такую сумму по нынешнему курсу обошлась Америке программа «Аполлон». Исторический полет на Луну потребовал участия 20 тысяч компаний и научных учреждений, где над великой задачей трудилось более 400 тысяч человек.
Финансовое вливание дало свои плоды: 20 июля 1969 года лунный модуль корабля «Аполлон-11» коснулся Луны. Модуль с командиром экипажа Нилом Армстронгом и пилотом Эдвином Олдрином оставался на поверхности Луны более 21 часа, а пилот командного модуля Майкл Коллинз ждал коллег на окололунной орбите. Когда Армстронг ступил на грунт небесного тела, он произнес знаменитую фразу: «Это один маленький шаг для человека. но гигантский скачок для всего человечества».
Через несколько минут к Нилу присоединился его напарник. За два с половиной часа, проведенные вне лунного модуля, астронавты поставили флаг США. собрали более 20 килограммов образцов, разместили научные приборы. Лунная гонка была выиграна Америкой.
ГОРЕЧЬ ПОРАЖЕНИЙ
Это событие тяжело отразилось на нашей космонавтике. Мы впервые проиграли в космосе, оказавшись в положении догоняющего, и это больно ударило по самолюбию не только руководства страны, но и тысяч человек, самоотверженно работавших на благо родины.
После очередного неудачного испытания ракеты-носителя Н-1. которая должна была доставить советских космонавтов на Луну, программа пилотируемого полета на спутник Земли была свернута, хотя уже поглотила миллиарды рублей. Космонавтику решили использовать поближе к Земле, полностью переключившись на создание орбитальных станций. Гонка за рекордами продолжалась, но в основном по принципу «кто дольше продержится на орбите» (абсолютный чемпион - врач Валерии Поляков, чей полет на корабле «СоюзТМ-18» и станции «Мир» продолжался почти 438 суток).
В США дела шли немногим лучше. Президент Ричард Никсон не стал продлевать программу «Аполлон», решив, что все цели достигнуты и на пыльном спутнике делать больше нечего. Миссия «Аполлона-17».стартовавшего7декабря 1972 года и вернувшегося обратно 12 суток спустя, стала последним пилотируемым полетом на Луну. Дорогие крупномасштабные проекты по освоению соседних планет были отменены, и все деньги направили на создание многоразовых космических кораблей - шаттлов - для работ на околоземной орбите.
Семейство Space Shuttle знатно потрудилось на ниве освоения космоса, но все когда-нибудь заканчивается. Последний шаттл отправился в космос 8 июля 2011 года. После его возвращения американцы лишились возможности посылать людей в космос: корабль « Орион» полетит не раньше 2014 года. Все это время американцы будут пользоваться российский и кораблями «Союз», чтобы доставлять астронавтов на борт МКС.
Старый конь борозды, конечно, не испортит, но в российской космонавтике в последние годы уже очевидна стагнация. Мы топчемся на месте, и главная причина - отсутствие новых идей, способных вывести космическую отрасль на качественно новый уровень. «Союз» - надежный корабль, но устаревший. «То. на чем мы сейчас летаем, и то. что эксплуатируем в космосе, сделано во времена СССР. Если говорить о российском сегменте МКС. а не о сегментах партнеров, то все это - советские технологии». - признался космонавт Геннадий Падалка. Член-корреспондент Российской академии космонавтики Юрий Караш высказался еще более жестко: наша деятельность в космосе сводится к запускам «бесконечно устаревшей техники».
2011 год был назван Годом российской космонавтики в честь 50-летия полета Юрия Гагарина. Но об этом предпочитали вспоминать как можно реже: весь год Россию преследовали неудачи. 1 февраля не удалось вывести на расчетную орбиту разведывательный спутник «Гео-ИК-2». 2 августа то же самое произошло с телекоммуникационным спутником «Экспресс-АМ4» стоимостью 250 миллионов долларов. 24 августа в Алтайском крае рухнул грузовой корабль «Прогресс» который вез припасы дли МКС. 9 ноября не удалось запустить к Марсу межпланетную станцию «Фобос-Грунт» ценой 5 миллиардов рублей. Этот запуск был первой за 15 лет российской попыткой отправить исследовательскую станцию в дальний космос. 23 декабря не вышел на орбиту спутник связи «Меридиан-5» упавший в Сибири.
СВЯТО МЕСТО ПУСТО НЕ БЫВАЕТ
Где не справляется государство, там неизбежно появится частная инициатива. Монополия на космические полеты уже утрачена: бизнесмены не только разрабатывают дерзкие проекты, но и запускают свои летательные аппараты.
Американская компания SpaceX, разрабатывающая ракеты-носители, первой из «частников» вывела в космос искусственный спутник. 14 июля 2009 года ракета Falcon-1 доставила на орбиту принадлежащий Малайзии спутник RazakSat. Более того, компания заключила контракт с НАСА на разработку корабля для доставки грузов на МКС вместо нашего «Прогресса». Проект получил название Dragon («Дракон»).
С декабря 2010 года Dragon, отправившись в испытательный полет, с помощью ракеты Falcon-9 вышел на орбиту и удачно приводнился в океане. Первая стыковка «Дракона» с МКС ожидается уже в этом году.
Руководитель SpaceX Элон Маек заявил, что в следующем году намеревается запустить ракету Falcon Heavy, которая в семь раз мощнее российского «Союза-У » и может выводить на орбиту до 53 тонн груза. Ракета предназначена для запусков пилотируемого варианта Dragon с экипажем из семи человек или орбитального модуля DragonLab способного служить космической лабораторией. Мощи ракеты хватит и для того, чтобы отправить космический корабль к Марсу, - SpaceX работает над такой капсулой для посадки под названием Red Dragon («Красный дракон»). Полег планируется на 2018 год.
Другие часгные фнрмы на Марс пока не замахиваются и работают над кораблями для космического туризма. Дальше всех продвинулась компания Virgin Galactic с кораблем SpaceShipTwo. Это уникальный аппарат, который поднимается в воздух на борту самолета-носителя WhiteKnightTwo отделяется от него, включает двигатели и на короткое время выходит по дуге в космос. Никто не сомневается, что аппарат оправдает ожидания: почти 500 человек уже купили билеты за 200 тысяч долларов чтобы полюбоваться на Землю из космоса и в течение 6-10 минут ощутить невесомость.
SpaceX также интересуется концепцией «воздушного старта» - это позволяет удешевить запуск. Элон Маек и Берт Рутан из Virgin Galactic договорились о совместном проекте: BSpaceX создают ракету для выведения груза на орбиту, а Рутан построит более мощный самолет-носитель с размахом крыльев 117 метров и весом 544 тонны. Двигатели для самолета-титана уже созданы.
На пятки Virgin Galactic наступает компания Blue Origin с космическим кораблем New Shepard. который находится в стадии испытаний. Его запуск, произведенный 24 августа 2011 года с собственного космодрома компании в штате Техас, окончился неудачей: на высоте 14 тысяч метров корабль вышел из-под контроля и разбился (на борту, разумеется, никого не было).
Другие компании работают над тем. чтобы построить в космосе свою орбитальную станцию и возить туда туристов. Bigelow Aerospace создала концепцию «надувного модуля»: при выведении на орбиту он находится в сложенном состоянии, а в космосе раздувается. 12 июля 2006 года модуль Genesis I массой всего 1.4 тонны был доставлен на орбиту российской ракетой-носителем «Днепр».
Второй, почти аналогичный модуль был запущен через год и также успешно «раскрылся» на орбите. Руководитель компании Роберт Бигелоу планирует построить полноценный орбитальный комплекс, способный принимать людей, в 2015 году.
Однако у Бигелоу есть серьезный конкурент -Excalibur Almaz Ltd. Эта международная компания намеревается создать орбитальную станцию уже в 2013 году, используя усовершенствованные модули советской космической системы «Алмаз». Два «Алмаза» уже находятся в штаб-квартире компании на острове Мэн в Ирландском море. Если все планы удастся осуществить, туристы смогут жить на борту частной станции целую неделю.
ЦЕНА ВОПРОСА
Космонавтика повторяет путь, пройденный компьютерной техникой: когда-то ее могли себе позволить только военные и фирмы, располагающие огромными деньгами, а потом умные компактные аппараты вошли чуть ли не в каждый дом. 17 мая 2004 года группа американских ракетчиков любителей во главе с Ки Майкельсоном доказала, что космос ближе, чем кажется. Они создали ракету. которая пересекла условную границу космоса - 100 километров. Группа с гордым названием Civilian Space exploration Team («Гражданская команда космических исследований») собирала ракету «на коленке» в гараже в свободное от работы время, потратив на нее 130 тысяч долларов меньше, чем стоит хороший спортивный автомобиль.
США взяли курс на сворачивание роли государства в освоении космоса - скоро даже военные спутники будут запускаться частными фирмами. Конгресс урезал финансирование II АСА на 2012 год. хотя деньги на самую масштабную затею - создание космического телескопа имени Джеймса Уэбба за 8 миллиардов долларов - все же были выделены. Там, где нужны непосильные для частных компаний капиталовложения, без государства пока что не обойтись, особенно если речь идет о не приносящих дохода проектах. Но кто знает - может, в будущем и такие проекты станут негосударственными.
По едкому выражению Элона Маска, любое вещество, попадающее на орбиту, автоматически превращается в золото. И это не преувеличение: верхняя граница расценок на орбитальные грузоперевозки колеблется на уровне 20 тысяч долларов за килограмм, а варианты дешевле 7 тысяч отсутствуют вовсе.
Причина дороговизны проста: помимо самой услуги клиент вынужден оплачивать ракету-носитель вместе с закачанным в ее баки недешевым топливом. Это как если бы при оплате авиабилета пассажиры должны были покупать еще и самолет! Но выбирать не приходится - все существующие ныне средства доставки являются одноразовыми. При этом масса груза, который способны взять на борт орбитальные транспортные модули, невелика и не превышает 2% от стартовой массы ракеты. Так, например, беспилотный грузовик ATV. созданный инженерами Европейского космического агентства, может забросить на МКС не более 7,6 тонны полезного груза. Но для этого ему требуется ракета Ariane-5 со снаряженной массой 777тонн. Возможности российского «Прогресса» в тандеме с 320-тонной ракетой «Союз-У » и того меньше - всего 2.67 тонны.
По мнению эксперта НАСА Стэна Старра. классическая ракетная техника, «выросшая» из старых военных проектов полувековой давности, в которых цена вопроса была второстепенным фактором, безнадежно устарела не только морально, но и технологически.
Даже самые продвинутые ее образцы, включая проходящую финальную стадию тестов Falcon Heavy иуже летающую низкоорбитальную твердотопливную Vega с композитным корпусом, не способны переломить ситуацию на рынке орбитальных перевозок.
Расценки SpaceX, как ожидается, будут находиться в диапазоне 8-14.5 тысяч долларов за килограмм в зависимости от высоты орбиты и страховой стоимости груза. Всего на тысячу дешевле обходится место в грузовом модуле Vega. Для разовых вылазок в ближний космос и сохранения МКС «на плаву» это терпимо. Но для реализации планов по освоению Солнечной системы цены нужно снижать на порядок.
Стен Старр и его коллеги считают, что максимально допустимая себестоимость вывода на орбиту килограмма груза не должна превышать 700 долларов, так как для обеспечения дальних миссий инженерам придется сформировать на геостационарной орбите базу «подскока» - комплекс терминалов с тысячами тонн горючего, инструментов. снаряжения, воды, продовольствия и лекарств.
ДОРОГА ВО ВСЕЛЕННУЮ
Рано или поздно мы полетим к Марсу и к другим, более дальним планетам - телескоп имени Уэбба предназначен в том числе и для поисков похожих на Землю планет у других звезд.
С нынешними технологиями нечего даже мечтать об освоении планет вне Солнечной системы: ракеты летают слишком медленно, поглощают много топлива и экономически нерентабельны. Но ученые разрабатывают проекты кораблей, которым предстоит покорить просторы Вселенной. По сравнению с ними обычные ракеты выглядят как воздушные шары против реактивных самолетов.
В 1978 году британские инженеры опубликовали проект беспилотного корабля «Дедал» (Daedalus) массой 450 тонн. Эту махину должны были собирать на орбите Юпитера, используя в качестве топлива для ядерного двигателя добываемые из атмосферы гигантской планеты дейтерий и гелий-3. Сопло диаметром 100 метров, извергающее плазму и радиоактивные вещества, предполагалось защитить от разрушения мощным магнитным нолем. Через 50 лет после старта «Дедал» должен был достичь звезды Барнарда в созвездии Змееносца - одного из ближайших светил, у которого еще тогда заподозрили наличие планет.
Возможно, проблему сверхдальнего пилотируемого полета смогут решить двигатели на антивеществе, которые уже вышли из области фантастики. Всего 0.1 грамма антивещества может выделить больше энергии, чем самая мощная ракета-носитель. Несколько атомов антивещества уже удалось создать в лабораториях - правда, пока это все. на что способна современная наука. Главная проблема - фантастическая стоимость работ. Ученые подсчитали, что создание одного грамма антивещества обойдется в 10 триллионов долларов! Но наука не стоит на месте, и если производство антиматерии удастся упростить, корабли на аннигиляционной тяге станут реальностью.
Пока цена антиматерии кусается, университет Пенсильвании совместно с НАСА разработал два проекта гибридных двигателей, в которых она используется как добавка, многократно увеличивая энергию ядерной реакции. Один из предложенных проектов позволит в шесть раз сократить время полета от Земли до Марса, используя всего 140 нанограммов антивещества в придачу к нескольким тоннам обычного ядерного топлива.
Американский физик Марк Миллис заглядывает в еще более отдаленное будущее. В течение многих лет он возглавлял проект НАСА «Физика прорыва в реактивном движении», собиравший и анализировавший достижения науки, способные помочь человечеству достичь звезд за вполне реальные сроки. Помимо «червоточин» и «проколов пространства», которые давно обсуждаются физиками и фантастами, он придумал еще несколько потенциально возможных принципов движения в космосе - в том числе «двигатель уклона», изменяющий пространство и его фундаментальные свойства около корабля. Пока все это не более чем остроумная идея, но кто знает, как быстро се удастся воплотить в жизнь?
Попытка ограничиться узкими земными рамками может обойтись человечеству очень дорого, намного дороже удовлетворения сиюминутных выгод. «Земля может оказаться не приспособленной для вечного проживания людей, — заметил американский историк космонавтики Брайан Харви. - Нам нужно не забывать о важной разнице между нами и динозаврами: у них не было космической программы. Они не выжили, а у нас это еще может получиться»