Есть корабль, готов путешествовать
Что мешает людям начать регулярные полеты к другим планетам? Полюбоваться кольцами Сатурна вблизи, посмотреть гигантские полярные сияния на полюсах Юпитера, построить песчаный замок на склоне марсианского Олимпа? Нет, ну в самом деле, человечество удивительно напоминает подростка хикикомори, сиднем сидящего в своей комнате и не обращающего внимания на прекрасный и удивительный мир вокруг. С момента начала космонавтики прошло уже более шестидесяти лет. А где следующий шаг?
Увы, порадовать пока особо нечем. Вряд ли в ближайшие десять лет мы увидим пилотируемый полет к любой из планет Солнечной системы. Единственное, на что можно надеяться, — высадка на Луне, да и она, скорее всего, по ряду причин состоится не ранее 2028 года. Чтобы не быть голословным, предлагаю вам пять основных причин, по которым человечество все еще не собирает чемоданы для космических полетов на Европу или Ганимед. На деле причин больше, и они комплексные, но пока начнем с основ.
Деньги
Современный космос — это очень-очень дорого. По крайней мере, по сравнению с другими видами земной деятельности. Вывод килограмма полезного веса на орбиту по-прежнему завис на отметке выше 2000 долларов за килограмм, и без резкого изменения на рынке он вряд ли рванет вниз. Лет пять-шесть назад казалось, что с началом использования частично многоразовых ракет Falcon 9 от компании SpaceX ситуация резко изменится. Увы, это так и осталось пустыми надеждами.
Невидимая рука рынка быстро все решила, и в итоге Falcon 9 зависла где-то на уровне 2700 долларов за килограмм груза, выведенного на низкую околоземную орбиту. Теперь очередная надежда — на начало полетов Starship, который может действительно что-то серьезно изменить в отрасли. Других вариантов нет – вывод полезной нагрузки на орбиту остается более чем дорогим.
Смотрите: небольшой орбитальный корабль «Союз МС-22» весит около 7200 килограммов. Вывод по нынешним ценам — это уже 20 млн долларов. Ну как с такими ценами строить орбитальную верфь или космическую фабрику? Как собрать «Росинант» из Expanse, с его массой в несколько сотен тонн? Да даже 128-тонный «Серенити» из Firefly потребует невообразимых по современным меркам денег. Миллиарды долларов — только для создания таких кораблей. А что насчет НИОКР – научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ?
Когда начинаешь считать, сколько в реальном мире стоил бы хоть сколько-то удобный для полетов к другим планетам корабль, слезы сами льются из глаз. Создание подобных проектов в реальном мире под силу только крупным объединениям из стран с совместными бюджетами. К примеру, стоимость экспедиции «Аполлон» — шесть полетов на Луну в шестидесятых-семидесятых годах прошлого века — в моменте достигала 4,5 процентов от бюджета США или 1 процент от ВВП страны. Звучит не очень страшно, но примерно схожую сумму американцы в то же время тратили на все военные расходы.
Очень часто при подсчете стоимости полета к Марсу, например, у Илона Маска, считают только стоимость ракеты, забывая о создании корабля, системы жизнеобеспечения, расходах на проведение всех операций, работу центра управления полетами, обеспечение связи. А все это очень большие деньги. К примеру, стоимость разработки и создания скафандра для выхода в открытый космос составляет сотни миллионов долларов. Сам скафандр, представляющий собой миниатюрный космический корабль с несколькими контурами систем охлаждения, системой жизнеобеспечения, большим количеством электроники, тоже стоит несколько десятков миллионов долларов. И как сделать все эти высокотехнологичные вещи сильно дешевле, человечество пока не очень понимает. Можно, конечно, попробовать радикально снизить затраты, но тогда возникает вопрос, не получим ли мы на выходе печально известную частную подлодку Titan, управляемую джойстиком Logitech.
В общем, как ни крути, а деньги по-прежнему — одна из главных преград на пути к освоению дальнего космоса.
Время
Да, да, да всех безумно достали загрузочные экраны Starfield на каждом шагу. От выхода из ангара до перелета через всю карту. А вот космонавты и инженеры были бы счастливы получить такие, пусть даже в сто раз более долгие и скучные процессы «загрузки» в реальном мире. Все дело в том, что дальний, да и не очень дальний космос при нынешнем уровне развития технологий — это очень и очень дорого.
Сроки полета растут очень и очень быстро. Полет до Луны и обратно — неделя, до Марса — 6-9 месяцев в одну сторону. Дальше расстояния увеличиваются еще стремительней. До Юпитера миссия «Джуно» с двумя гравитационными маневрами для увеличения скорости добиралась уже более пяти лет, с 2011 по 2016 год.
Да, можно быстрее, но тогда на орбиту выйти не получится. Но можно хотя бы пролететь мимо? Вот, к примеру, автоматическая станция «Новые Горизонты», отправленная на изучение Плутона в 2006 году, за счет гравитационного маневра стала космическим аппаратом, получившим наибольшую скорость при запуске. До орбиты Марса New Horizons добралась за 4 месяца, через год с лишним пролетела мимо Юпитера. А дальше — восемь лет полета с такой скоростью, чтобы добраться до орбиты Плутона.
И как с такими сроками прикажете летать? Восемь лет, и это пролетная миссия. Чтобы выйти на орбиту Плутона с нужной скоростью, время полета можно смело увеличивать в 1,5-2 раза. А обратно? Тут никаких космонавтов не хватит больше, чем на одну миссию.
Кроме того, надо учесть, что подобные миссии, как правило, стартуют в четко высчитанное «окно запуска», которое появляется достаточно редко, когда планеты находятся в удобном для полета положении друг относительно друга. Для Марса такое окно — раз в два года, буквально на несколько недель. Если стартовать вне окна, то и топлива придется потратить больше, и сроки гораздо дольше.
И что говорить о полетах к другим звездным системам, если пока лучшее, чем может похвастаться человечество, это «Вояджер-1», находящийся в пути уже более 46 лет. И за это время он лишь преодолел границу гелиосферы и не добрался даже до облака Оорта. Единственный пока возможный для людей вариант — некий корабль поколений, способный двигаться к цели сотни и тысячи лет. Впрочем, и тут есть серьезная проблема.
Здоровье
Космос показал, что человек — удивительно хрупкое и малоприспособленное к жизни вне планеты существо. Уже первые более-менее длительные полеты показали, что состояние невесомости действует на наш организм губительно. Мышцы стремительно деградируют, и современным космонавтам требуется как минимум два часа занятий спортом ежедневно, чтобы вернуться с орбиты не полной развалиной. И даже стандартный полугодовой полет требует восстановления под присмотром врачей в течение нескольких недель.
Теперь мы прикладываем полученный опыт хотя бы к полету на Марс. Девять месяцев мы летим к красной планете, наступает самый важный момент – высадка и работа в тяжелых скафандрах, а космонавты далеко не в самой лучшей форме. Им бы на восстановление под присмотром врачей, а не работать в тяжелейших условиях.
Как обойти это ограничение человеческого организма? Пока непонятно. Требуется больше опыта, наблюдений, подбора специальной фармы, разработки специальных роботизированных корсетов и экзоскелетов. И чем более дальний полет предполагается совершить, тем сложнее ситуация со здоровьем. После пяти лет полета на Европу, один из наиболее интересных спутников Юпитера, высаживаться на него будут полные развалины. Кстати, именно деградация мышц в невесомости станет серьезным препятствием, даже если будет изобретена искусственная гибернация – погружение космонавтов в сон. На атрофию мышц, потерю костной массы и изменения в иммунной системе состояние сна никак не повлияет. И что с этим делать — пока непонятно.
И ведь деградация мышц — лишь небольшая часть космического воздействия на организм. Следующее, о чем всегда вспоминают, — радиация. Чтобы не перебрать радиационный фон, у современных космонавтов есть несколько вариантов. Либо до 1000-1500 суток на орбитальной станции под защитой магнитного поля и атмосферы Земли (ее верхняя граница начинается на высоте около 1000 километров), либо увеличить время полета, но большую часть времени прятаться за «стеной» из влажных салфеток.
Можно несколько раз слетать на Луну – медики уверены, что организм нормально перенесет несколько командировок на Луну общей длительностью до полутора лет. С Марсом похожая ситуация. Полет туда-обратно занимает полтора года, и врачи обещают, что однократное путешествие не станет серьезной проблемой для подготовленного организма. Второе – уже станет, слишком высока вероятность вернуться с лучевой болезнью. Про полеты куда-то дальше, в течение нескольких лет, – тоже пока ничего хорошего. Либо ждать прорыва в разработке средств защиты, либо изменений человеческого организма, чтобы стать более толерантными к воздействию радиации. Особенно это касается легких.
И ведь это еще не все – до сих пор исследователи обнаруживают новые негативные эффекты длительного пребывания в космическом пространстве. Буквально несколько лет назад вышла статья, в которой ученые выяснили, что полеты в космос особым образом «растягивают» сетчатку и оптические нервы глаз, что может быть причиной ухудшения зрения у некоторых космонавтов и приводить к полной слепоте при длительной жизни в космосе. Отличная перспектива – прилетаешь ты к Сатурну, а в глазах — непроглядная тьма.
Технологии
Тут гораздо меньше мало решаемых проблем. Технологии исследования космоса, постоянно меняются и развиваются. Правда, гораздо медленнее, чем хотелось бы этого нам, но тут уже ничего не поделаешь. На разработку новых ракет и кораблей уходят годы, а то и десятилетия.
На отработку новых технологий на орбите Земли — и того больше. Казалось бы, сколько лет назад появилась идея создания на орбите Земли модуля с искусственной гравитацией. Однако воз и ныне там. Пока ближайшим вариантом может стать совсем небольшой модуль в составе перспективной российской станции РОС. Хотя казалось бы, ничего сложного, просто поддержание вращения, а сколько перспектив открывается.
И все равно технологические причины преодолеть гораздо проще, чем системные, связанные с биологией человека или политическим устройством государств на Земле. Более того, уже нынешний уровень развития технологий позволяет создать корабль-станцию (как в книге и фильме «Марсианин») для более комфортного полета к другим планетам. Так что просто побольше финансирования, и инженеры что-нибудь обязательно придумают.
Главный космический вопрос
Что еще хуже, все эти препятствия меркнут перед главным вопросом, который неизменно появляется, когда начинается разговор о планомерной и серьезной колонизации Солнечной системы. А зачем?
Нет, понятно, что никто не отменял страсть человечества к открытию новых земель и жажду познания. Эти чувства вели людей к неизведанному тысячи лет назад и продолжают это делать сейчас. Вопрос «А зачем?» скорее относится к возможности создания серьезных космических бизнес-проектов, с реальной возможностью инвестиций и хорошо просчитанной точкой возврата вложенных средств.
Увы, сейчас таких четко высчитанных бизнес-проектов практически нет. Большая часть из них оперирует логикой «давайте ввяжемся в драку, а там вдруг станет понятно зачем и ради чего мы это делаем». Все современные проекты добычи полезных ископаемых в космосе тоже недостаточно просчитаны, либо имеют тщательно скрываемые изъяны, которые не позволяют серьезным инвесторам вкладывать серьезные деньги в будущий бизнес.
В компьютерных играх вроде Starfield о таком особо не задумываются. Космические компании что-то делают, добывают какие-то минералы в смехотворных количествах, жгут гекталитры топлива, и бизнес у них всегда чудесным образом окупается.
В жизни ответ на этот вопрос непременно будет найден, люди отыщут способ серьезно зарабатывать на космосе (нет, не возить туристов раз в полгода), и человечество однажды приступит к глобальной экспансии, начнет эпоху серьезных межпланетных полетов, привлечет к покорению космоса и частные компании, и государственные структуры, изменит человеческий организм, приспособив его к внеземным условиям. Вот только когда наступит этот момент, пока не очень понятно.
Пока же приходится довольствоваться тем, что есть, и на досуге играть в компьютерные игры, где подобные проблемы либо уже решены, либо просто не существуют.