Космос — землянам - Георгий Береговой

Если число кораблей и станций увеличится, Земля не справится. Так что в будущем, по-видимому, окажется целесообразнее другой путь. Он предусматривает установку на борту надежных и достаточно мощных вычислительных машин, способных обрабатывать и анализировать результаты измеренных параметров, которые характеризуют работу и состояние комплекса, его систем.

Однако оба способа решения вопросов надежности и безопасности, пожалуй, не смогут исключить участие космонавтов в случае возникновения опасной ситуации, но только в этих, аварийных, случаях. Как правило же, космонавты не должны будут отвлекаться на решение этих вопросов.

Автор. Зато ремонтно-профилактические, наладочные и другие работы по обслуживанию станции, например, перенос из грузового корабля доставленного оборудования, его установка, подключение, регулировка и настройка, да просто уборка помещения, шлюзование отходов — все это ляжет на плечи людей. Здесь, по-моему, вовсе не удастся заменить человека.

Конструктор. Действительно, такие операции без экипажа можно выполнить только с помощью роботов, которые немногим будут уступать человеку. Но дело это далекое, непомерно сложное, хотя в принципе осуществимое. Так что обслуживание станции, видимо, надолго останется за человеком.

Автор. Возьмем теперь проведение исследований и экспериментов. Допускаю, что, если разбирать каждую отдельную задачу, то, видимо, можно найти способ автоматизировать процесс ее решения. В космосе работают многочисленные спутники научного назначения, включая и автоматические астрофизические обсерватории. Широко используются автоматы для фотографирования из космоса, проведения технологических, биологических экспериментов. Но возникает при этом немало осложнений, когда надо обеспечить, скажем, перезарядку кассет, технологических печей или термостатов. А как, например, автомату самому оценить, «стоит ли проводить съемку — не слишком ли много облаков»? Человек все это способен сделать быстрее и лучше. Наверное, такого рода работы тоже целесообразно оставить за человеком и в будущем.

Конструктор. Но все это приводит к тому, что, с одной стороны, космонавт сильно перегружен, с другой — снижается эффективность всего орбитального комплекса. Выход, видимо, в том, чтобы автоматизировать все, что без чрезмерных усилий можно автоматизировать. Конечно, за человеком останется большое количество экспериментов и наблюдений, например, визуальные наблюдения, которые невыгодно автоматизировать. Главные же задачи человека на орбитальном комплексе — получать новую и неожиданную информацию, перерабатывать ее и принимать незапрограммированные, но нужные в данный момент решения.

Автор. Значит, можно утверждать, что у человека есть прочный плацдарм — орбитальная многоцелевая лаборатория. Сейчас его присутствие на борту комплекса предоставляет нам максимальные возможности проводить разнообразные исследования и эксперименты, менять программу работы в ходе полета.

Конструктор. Тем не менее у пилотируемых орбитальных комплексов впереди отнюдь не «безоблачное небо». Вопрос о месте человека на орбите, о необходимой степени непосредственного его участия в космических работах далеко еще не решен окончательно. Есть сторонники активного участия человека, есть и противники. И трудно сказать, кого больше. Очевидно, что решение определенных задач в космонавтике с использованием автоматов существенно дешевле. Как разобраться в этих противоречивых соображениях?

Автор. Кроме логических доводов за участие человека в работах на орбите, о которых мы уже говорили, нельзя же сбрасывать со счетов естественное стремление расширить сферу жизни и деятельности, проникнуть в новые области. Извечное стремление к новому, любознательность, самоутверждение — все это глубоко присуще человеку — в этом его природная особенность. Трудно себе представить, что, имея принципиальную возможность построить межпланетные корабли, человечество откажется их использовать, не рискнет отправить когда-нибудь экспедиции для глубокого исследования планет солнечной системы. Но и это, может быть, не основное направление будущей деятельности человека в космосе. На горизонте не слишком отдаленного будущего — создание в космосе промышленных объектов. Имеющиеся сейчас результаты технологических экспериментов на орбите обнадеживают. Они показывают, что может оказаться вполне целесообразной организация промышленного производства уникальных материалов, кристаллов, оптического стекла, биологических препаратов. В любом случае все это трудно представить без участия человека.

Конструктор. Есть еще одно направление, в котором человеку принадлежит едва ли не главная роль. Я имею в виду строительство на орбите солнечных электростанций для снабжения Земли энергией. Эта проблема привлекает все большее внимание специалистов разных стран. Учитывая ограниченность топливных ресурсов на планете, все более обостряющуюся проблему загрязнения атмосферы теплоэнергостанциями, опасности, связанные с загрязнениями природной среды, имеет смысл исследовать возможность получения электроэнергии с помощью солнечных орбитальных электростанций мощностью в несколько миллионов киловатт.

В состав такой электростанции, находящейся на стационарной орбите, должны входить устройства сбора солнечной энергии и ее преобразования в электрическую, устройства преобразования электроэнергии в излучение микроволнового диапазона и передатчики энергии на Землю (по радиоканалу) с помощью остронаправленной антенны, средства ориентации сборников энергии на Солнце и передающей антенны на заданный пункт на поверхности Земли, где энергия радиоизлучения будет приниматься и преобразовываться в электроэнергию.

Оценки показывают, что масса такой электростанции составит величину порядка 100 тысяч тонн, а диаметр передающей антенны — около одного километра! Уже из этих данных ясно, что на пути создания электростанции стоят грандиозные трудности. При этом существенное значение имеют стоимость доставки грузов на орбиту, стоимость монтажа станции на орбите и стоимость полуфабрикатов.

Если условно принять примерно равное распределение расходов, отнесенных к этим трем основным статьям, то, чтобы подобное производство энергии было рентабельным, стоимость доставки одной такой станции на орбиту должна составлять около пятидесяти рублей за килограмм. Надо сказать, что современные средства доставки на орбиту и стоимость оборудования (например, стоимость килограмма солнечных батарей) обходятся во много раз дороже. Например, планируемая стоимость доставки оборудования с помощью американской многоразовой транспортной системы составляет примерно 350–500 долларов за килограмм. Таким образом, чтобы решить эту задачу, нужно по крайней мере на порядок (в десять раз) снизить стоимость доставки и при этом обеспечить возможность создания гигантского потока грузов на орбиту. Ведь если говорить о солнечных орбитальных электростанциях, то их создание будет иметь смысл только в том случае, если они смогут внести существенный вклад в земную энергетику.

В настоящее время мощность всех наземных электростанций составляет около одного миллиарда киловатт. Учитывая, что создание орбитальных электростанций возможно не ранее 2000 года, и принимая суммарную мощность таких станций также порядка одного миллиарда киловатт, только доставка оборудования и элементов электростанций на монтажную орбиту для дальнейшей сборки потребует 500 тысяч полетов таких кораблей, как разрабатываемые сейчас в США транспортные корабли «Спейс шаттл». Если предположить, что такая программа займет 25–50 лет, то придется осуществлять 10–20 тысяч запусков в год.

По всей видимости, для реализации программы солнечных орбитальных электростанций потребуется создание других транспортных систем, способных доставлять на орбиту в одном полете 200–400 тонн при стоимости доставки грузов на орбиту в 10–20 раз дешевле, чем с помощью «Спейс шаттл». Даже при наличии космического флота из 50–100 таких перспективных транспортных кораблей введение в строй одной-двух орбитальных электростанций в год вызовет необходимость осуществить около 20 запусков каждого из этих кораблей в год.

Помимо доставки оборудования и элементов конструкций электростанций на монтажную орбиту, необходимо производить их сборку, транспортировку собранных станций или их частей на стационарную орбиту. Конечно, для того чтобы вести все эти работы, придется создавать на монтажной орбите автоматизированные заводы, которые из полуфабрикатов, привезенных с Земли, например, лент для сварки труб будущих ферм, будут производить фермы, панели батарей, элементы радиоантенн и т. п.