Техника - молодёжи 2005-08, страница 27

КАК МОЖНО РАДИКАЛЬНО УДЕШЕВИТЬ ОСВОЕНИЕ КОСМОСА?

В «ТМ» №7, 2004 г. опубликована статья Владимира Бугрова о ракетах, созданных С.П. Королевым. В «ТМ» № 1 и 3, 2004 г. приведены последние ракеты-носители СССР и США. Основным показателем у нас и американцев была выводимая на орбиту масса (высота около 100 м, стартовая масса почти 3 тыс. т — это практический потолок для традиционной космической техники). Сегодня мы думаем, что именно равнение по этому показателю и привело к большой стоимости исследований космоса.

Надо сказать, что в прошлом и лунные программы СССР и США могли бы быть значительно дешевле. Ставилась задача вывести на околоземную орбиту лунный корабль целиком. Но он мог собираться на орбите и заправляться топливом на околоземной орбите, так как делалось при создании и станции «Мир», и МКС, для этого не надо мощных ракет большой грузоподъемности. Механические нагрузки при выводе на орбиту ракеты с пустыми баками меньше, чем при полных баках, что позволяет сделать ее легче. К таким радикальным решениям космические фирмы и особенно руководство космических держав в то время еще не были готовы. Тогда шла «лунная гонка», а это не способствовало нестандартным решениям. Поэтому критические замечания Сергея Хохлова «роют подвал, забыв о цели», в значительной степени правильны.

В статье Владимира Бугрова несколько раз говорится о не совсем правильных решениях вышестоящих организаций. В СССР именно высшее руководство действовало по принципу «разделяй и властвуй» и раздувало конфликты между главными конструкторами Поневоле позавидуешь американцам — программа полета на Луну «Аполлона» удалась, т.к. было организовано деловое сотрудничество различных фирм, но и там ситуация была далека от идеала. Если бы статья была бы написана американцем и посвящена фирмам США, думаю, тоже были бы примеры того, как капризы владельца мешали фирме.

Обсудим чисто технический аспект -что надо делать, чтобы в ближайшем будущем сделать космические исследования дешевле. Для этого надо уменьшать выводимую на орбиту массу. Нужно максимально использовать уже находящиеся в космосе аппараты, которые надо снимать с эксплуатации. Речь идет в первую очередь об использовании их материалов. Поэтому неизбежным следующим шагом является создание автоматического «завода» в космосе, который изготавливает космическую технику и утилизирует технику, отработавшую ресурс. Завод работает в своеобразных условиях, не похожих на земные условия:

1. невесомость, поэтому изготавливаемые конструкции больших размеров не испытывают механических нагрузок,

и их можно сделать легкими, не возникает сложностей при их транспортировке;

2. вакуум ничего не окисляется и не загрязняется;

3. изобилие солнечной энергии, которая может концентрироваться сравнительно небольшими зеркалами. На орбите Земли поток солнечной энергии — 1,3 кВт/м². Сфокусированное солнечное излучение может быть использовано для резки, плавки и сварки металла.

Идеальной была бы такая система, при которой изготавливаются на Земле и доставляются на орбиту только радиоэлектронные модули. На орбите они автоматически проверяются и из них собираются бортовые системы. Именно так собираются компьютеры. Эта технология — реальность ближайшего будущего или фантастика? Именно этот вопрос и предложен нами к обсуждению. Такая система очень заманчива экономически, так как резко уменьшается транспорт с Земли на орбиту Она заманчива и с точки зрения экологии — уменьшается воздействие ракет на озоновый слой, втом числе не только в аварийном, но и в штатном режиме.

Следующий шаг — увеличение скорости реактивной струи, что позволит уменьшить массу топлива (рабочего тела). Эта возможность реализуется при переходе к электрическим ракетным двигателям.

И наконец, еще один шаг — внеземной космодром. Проблема создания внеземного космодрома обсуждалась многократно, причем рассматривался лунный вариант — космодром на поверхности Луны. Именно этот вариант заложен в космическую программу США.

Мы сторонники другого варианта — космодрома на орбите. Мы не хотим навязывать такой вариант, просто считаем, что его тоже надо рассматривать. Покажем, что вариант космодрома на орбите при наличии электрических двигателей малой тяги значительно дешевле, чем космодром на Луне. Скорость убегания для Луны 2,37 км/с, поэтому взлет и посадка для космодрома потребует двигателей большой тяги - химических или ядерных. Сила тяжести на поверхности Луны составляет 16% от Земной, для космодрома на орбите надо говорить о перегрузках, создаваемых двигателем: <(0,1% - 0,001%д) где g - земная сила тяжести. Поэтому при современном состоянии техники и в ближайшем будущем космический аппарат при космодроме на орбите будет значительно легче и обойдется дешевле, чем при размещении космодрома на Луне.

Вторая задача Лунного космодрома — транспортировка гелия-3 с Луны на Землю для реализации чистой реакции термоядерного синтеза на сегодня тоже не актуальна: сегодня термоядерный синтез в смеси дейтерий—тритий еще не реализован. Чистые реакции требуют более высокой рабочей температуры горения

реакции термоядерного синтеза, и есть проблемы использования выделившейся энергии. Поэтому сформулированная президентом Дж.Бушем лунная программа, на наш взгляд, не имеет экономических оснований. Равным образом, не имеет экономических оснований и престижная Марсианская программа.

ПОДВОДЯ ИТОГИ. У нас чиновники любят говорить о недостаточном финансировании, и, прежде всего, о своей малой зарплате. При этом они мыслят в долларах США, а это принципиально неверно. В 1959 - 1989 гг. по программам Дальнего Космоса в СССР был произведен запуск 30 автоматических межпланетных станций, в США - 23. Количество запусков примерно одинаково, поэтому затраты труда на эти запуски в России и США отличаются несильно. Однако каждый запуск США используется комплексно и поэтому более эффективно, и нам надо понять, почему. Дело не только в финансировании. Зарплата старшего инженера в России была 200 руб. в месяц, а в США $ 6000 - 8000. Если сравнивать так, то 1 руб. = $ 30 — 40, что значительно выше официального на тот момент курса, тогда финансирование было более чем достаточно! И зарплата руководителей была в СССР выше, чем в США. Перед падением рубля в 1998 г. было соотношение $%1 = 5 руб., так что можно сравнивать. Просто легче и выгоднее для себя говорить о плохом финансировании. Поэтому необходимо прежде организационные меры — надо организовать подготовку программ так, чтобы возросло их качество. И придумывать ничего не нужно — надо анализировать зарубежный опыт. Я бы не сказал, что там все идеально, при анализе выяснится, что и как можно сделать лучше. Проекты программ должны публиковаться и обсуждаться, сегодня этого нет. Всех интересует только один вопрос — кто получит финансирование? Вопрос «что надо делать?» стоит на втором плане. Поэтому и стараются не допускать широкого обсуждения. Аосновной вопрос — что получит страна в результате реализации проекта — обсуждается значительно реже.

( ТМ 2005'8

25