60 лет спустя. Надежды и реальность освоения космоса

На календаре 12 апреля. За окном – середина весны, того времени года, которое ассоциируется с пробуждением, с появлением нового, с чем-то молодым. 60 лет назад человек поднялся на новую ступень своего существования, покинув родную планету, пусть и совсем ненадолго. Тот период вошёл в историю как гонка двух держав в деле покорения космоса. Что толкало их в эту гонку? Безусловно, вопросы обороны и экономики, желание показать силу своего уклада повлияли серьёзнейшим образом. Но нельзя обойти стороной… любопытство. Жажду нового, стремление познать мир вокруг себя.

Следующим шагом на этом пути стало изучение Луны и ближайших планет – запуск научных станций на Луну [1] и Венеру [2], высадка человека на Луну [3], путешествие Луноходов-1 и 2 [4]. Но не стоит забывать и о Марсе, о котором мечтал Королёв с того самого дня, когда на Землю со стороны посмотрел Гагарин. Мечтал, руководил предварительной проработкой проекта, но воплотить его в жизнь не удалось [5]. Мечтали и другие люди, среди которых всемирно известные фантасты – Рэй Брэдбери [6], Алексей Толстой [7] и другие. Но до сих пор ни один человек не добрался и не попытался на практике добраться до Марса. Да и на Луне люди не появлялись уже очень давно.

1 of 4

И всё же: нельзя говорить, что человечество потеряло интерес к изучению других планет. Даже после прекращения космической гонки между США и СССР продолжились работы по созданию планетоходов во многих странах мира, создавались и запускались орбитальные станции, которые значительно обогатили знания человечества. Так как на переднем рубеже космических исследований слишком рискованно находиться человеку, всё активнее применялись автоматические и роботизированные системы. Среди первых таких устройств были спутники (беспилотные космические аппараты) и автоматические станции для исследования небесных тел. С появлением Лунохода появилось семейство планетоходов, с запуском манипулятора Canadarm [8] в рамках программы Space Shuttle – семейство космических манипуляторов. Схожий с последним манипулятор Аист [9] был создан по программе Буран и готовился к запуску во второй миссии Буран, которой так и не случилось из-за распада СССР.

1 of 5

Сегодня оба направления продолжают активно развиваться. На МКС по-прежнему помогают людям Canadarm-2 [10] и двурукий робот Dextre [11]. На японском модуле Kibo работает манипулятор JEMRMS [12]. В их задачи входит стыковка с космическими кораблями, перемещение грузов и космонавтов, выполнение несложных технических операций и проведение экспериментов.

1 of 4

На Марсе работали и работают аппараты родом из Jet Propulsion Laboratory (JPL): Sojourner [13], близнецы Spirit и Opportunity [14], Curiosity [15], Perseverance [16]. Каждое новое поколение марсоходов отличалось более высокой проходимостью и набором научных приборов, что позволяло проводить всё новые виды исследований. Вышел на орбиту Марса и космический аппарат, несущий к планете первый китайский марсоход
Tianwen-1 Mars Rover [17]. На Луне после долгого периода отсутствия мобильных аппаратов высадились китайские Yutu и Yutu-2 [18].

1 of 5

Новой категорией исследовательских средств стали стационарные аппараты с манипуляторами: Phoenix [19] и Insight [20] на Марсе (NASA), ChangE-5 [21] (Китай). Такие аппараты могут собирать образцы грунта и либо проводить их исследование на месте, либо помещать их в аппараты для возвращения на Землю.

Ещё несколько тем уже много лет привлекают внимание инженеров, но по ним до сих пор не создано штатных (серийных) образцов. Среди них создание средств для уборки космического мусора, для проведения обслуживания беспилотных космических аппаратов на орбите, для сборки крупногабаритных конструкций в космосе. Последнее, например, позволит собирать телескопы, сильно превышающие по размерам телескоп Хаббл [22] и даже телескоп Джеймс Уэбб, а потому способные заглянуть гораздо дальше и глубже в космос.

1 of 2

Предварительные облики таких средств, как правило, включают манипуляторы, – один, два, иногда даже три [24-27]. Исследования в этой области ведутся во многих странах и, возможно, в ближайшее десятилетие появятся первые образцы. К данному моменту проводились только наземные и космические эксперименты.

1 of 4

Проведённые и проводимые миссии, конечно, только вершина научно-технических работ. Во многих странах в сравнительно фоновом режиме проводятся исследования в ВУЗах и научных центрах, направленные на создание перспективных материалов, технических решений, алгоритмов. Рассказ о них занял бы огромный объём материала, но важно понимать, что без таких исследований были бы невозможны реальные миссии. К основным причинам, почему NASA, а также и другие космические агентства, продолжили вести исследовательские космические программы, можно отнести стремление к общему развитию технологий, которые потом можно заимствовать в других сферах, и поддержание имиджа технологического лидерства, привлекающее внимание талантливых людей из других стран. Последнее одновременно решает кадровый вопрос для продолжения собственных программ и лишает те самые другие страны людей, способных инициировать и воплощать собственные научно-технические идеи.

Получается так, что господствующий экономический уклад в ведущих развитых странах вынужденно и частично сохраняет прогрессивную роль в космической отрасли, но даже здесь есть нюанс. В том же NASA работы на протяжении девяностых и нулевых велись крайне медленно, с постоянным переносом и отменой программ, особенно при смене администраций в Белом Доме. Но со стартом работ над лунной и марсианской программами в Китае, в США без переносов выполнили программу Марс-2020, запустив марсоход Perseverance с минимальной задержкой относительно плана, вызванной пандемией. Активно ведутся работы по программе Артемида – новой высадке человека на Луне, включая высадку первой женщины [28]. Официально программа международная и с высокой долей коммерческой составляющей, но очевидно, что главенствует здесь воля властей США, и даже смена администрации с этой точки зрения прошла незаметно.

1 of 2

Существуют и футуристичные проекты, такие как Moon Village, инициированный Европейским космическим агентством [29]. Особенность таких проектов – расчёт на добровольное участие и посильный вклад большого количества участников. Однако в отсутствие централизованного плана и определённого финансирования, за несколько лет сложно заметить хоть какой-то прогресс, кроме ежегодных кратких презентаций.

Однако расчёт на международную кооперацию нельзя назвать абсолютно утопическим. Космическая отрасль – одна из немногих, где даже во время Холодной войны сохранялось определённое сотрудничество, обмен собранными научными данными. Остаётся она такой и сегодня, примерами чего являются МКС [30], проект ExoMars [31], программа Артемида, проект лунной орбитальной станции Gateway [32], множество других совместных работ космических агентств Европы, Канады, Японии, Индии, России.

1 of 3

Ежегодно либо раз в два года проводятся тематические конференции, такие как International Aeronautical Congress (IAC), AEROSPACE Conference, ASTRA,
i-SAIRAS. На мероприятиях традиционно наблюдается высокая взаимная доброжелательность, усиливаемая не менее традиционным фактором недостаточного финансирования для реализации проектов, ведущихся участниками конференций. В целом, можно сказать, что изучение других планет и путешествия к ним остаются одним из объединяющих факторов для всего человечества.

Эта заметка началась с праздника, который подарил миру Советский Союз. Что можно сказать о сегодняшней России? Чтобы воплощать собственную космическую программу, необходима крепкая производственная база. Речь идёт о производстве высокотехнологичных материалов, электронных компонентов, полуфабрикатов (таких как подшипники и микросхемы), а непосредственное создание космической техники невозможно без развитого станкостроения и стендовой базы. Все эти отрасли отличаются высокой долей НИОКР, а значит, низкой нормой прибыли. Непосредственное проведение космических миссий за пределы земной орбиты – и вовсе убыточное мероприятие. Очевидно, что в условиях выбора области ведения бизнеса или области вложений, редкий инвестор решит поддержать космическую отрасль. Производственная слабость дополняется и кадровой, так как для учёного или инженера существует возможность реализации своих творческих желаний в других странах. С другой стороны, полупериферийное положение и наследие СССР позволяют продолжать вести космическую деятельность, пусть и с крайне скромными результатами.

Напоследок, хочется поделиться торжественной речью, произнесённой американским школьников, чья идея названия марсохода была выбрана для миссии Марс-2020. И пожелать всем единомышленникам не забывать названия всей линейки марсоходов. Нам никогда нельзя терять Spirit, мы должны использовать каждую Opportunity, сохранять Curiosity и проявлять Perseverance!

Автор: Игорь Шардыко

Список источников

1. Роскосмос рассекретил документы по работе советской межпланетной станции "Луна-16". https://www.aex.ru/news/2020/9/24/217128/
2. Автоматическая межпланетная станция «Венера-7».
   https://www.laspace.ru/projects/planets/venera-7/
3. July 20, 1969: One Giant Leap For Mankind.
   https://www.nasa.gov/mission_pages/apollo/apollo11.html
4. Автоматическая станция «Луна-17».
   https://www.laspace.ru/projects/planets/luna-17/
5. Бугров В. Е. Марсианский проект С. П. Королева.
6. Брэдбери Р. Марсианские хроники.
   https://knijky.ru/books/marsianskie-hroniki
7. А. Н. Толстой. Аэлита. https://ilibrary.ru/text/4316/index.html
8. About Canadarm. https://www.asc-csa.gc.ca/eng/canadarm/about.asp
9. Средства обеспечения работ с полезным грузом: система бортовых манипуляторов "Аист". https://www.buran.ru/htm/bighand.htm
10. About Canadarm2. https://www.asc-csa.gc.ca/eng/iss/canadarm2/about.asp
11. Special Purpose Dextrous Manipulator.
    https://www.nasa.gov/mission_pages/station/structure/elements/special-purpose-dextrous-manipulator/
12. Japanese Experiment Module Remote Manipulator System.
    https://iss.jaxa.jp/en/kibo/about/kibo/rms/
13. Astronomy Picture of the Day. https://apod.nasa.gov/apod/ap991030.html
14. Opportunity's Mission Is Complete. https://mars.nasa.gov/mer/
15. Mars Curiosity Rover. https://mars.nasa.gov/msl/home/
16. MARS 2020 Mission Perseverance Rover. Mission. Overview.
    https://mars.nasa.gov/mars2020/mission/overview/
17. China publishes Chang’e 4 data one year after first landing on far side of the moon.
    https://spaceflightnow.com/2020/01/06/china-publishes-change-4-data-one-year-after-first-landing-on-far-side-of-the-moon/
18. Here's What You Need to Know About China's Mars Rover.
    https://spectrum.ieee.org/tech-talk/aerospace/space-flight/what-you-need-to-know-about-china-mars-rover-tianwen-1
19. Mars Phoenix. https://mars.nasa.gov/mars-exploration/missions/phoenix/
20. InSight (Discovery Mission).
    https://mars.nasa.gov/mars-exploration/missions/insight/
21. CHINA’S CHANG’E-5 RETURNS FIRST LUNAR ROCK SAMPLES SINCE 1976.
    https://www.rocketstem.org/2021/01/15/chinas-change-5-returns-first-lunar-rock-samples-since-1976/
22. About The Hubble Space Telescope.
    https://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/about
23. JAMES WEBB SPACE TELESCOPE. GODDARD SPACE FLIGHT CENTER.
    https://www.jwst.nasa.gov
24. CAESAR (Compliant Assistance and Exploration SpAce Robot).
    https://www.dlr.de/rm/en/desktopdefault.aspx/tabid-13282/#gallery/
25. New initiative to promote satellite servicing and in-space assembly technologies.
    https://spacenews.com/new-initiative-to-promote-satellite-servicing-and-in-space-assembly-technologies/
26. In-Space Servicing and Assembly (iSSA).
    https://exoplanets.nasa.gov/exep/technology/in-space-assembly/
27. In-Space Robotic Assembly of Large Telescopes. https://cdn.website-editor.net/28b320fbfa454bb18b9b6d09344d1745/files/uploaded/ASTRA_PULSAR_paper_2019_v2.pdf
28. NASA’s Lunar Exploration Program Overview. September 2020.
    https://www.nasa.gov/sites/default/files/atoms/files/artemis_plan-20200921.pdf
29. Moon Village Implementation. https://moonvillageassociation.org/about/moon-village-implementation/
30. What Is the International Space Station?
    https://www.nasa.gov/audience/forstudents/5-8/features/nasa-knows/what-is-the-iss-58.html
31. THE EXOMARS ROVER PROTOTYPE.
    https://exploration.esa.int/web/mars/-/47778-the-exomars-rover-prototype
32. NASA, Government of Japan Formalize Gateway Partnership for Artemis Program.
    https://www.nasa.gov/press-release/nasa-government-of-japan-formalize-gateway-partnership-for-artemis-program