omega_hyperon

Category:

Яблони и прогнозы

Сборник прогнозов по развитию космонавтики хорошо показывает уровень оптимизма, царившей в этой области в середине 60-х годов. В этом плане особенно характерно одно место из прогноза Крафта Эрике на 2001-й год:

На Марсе только что начаты работы по осуществлению долгосрочной программы внедрения в приполярных районах северного и южного полушарий планеты специально созданных для марсианских условий культур, выведенных в результате двадцатилетних биологических и сельскохозяйственных экспериментов на Земле, Луне и самом Марсе. Эти растения пригодны для употребления их в пищу человеком. Вначале эти культуры будут потребляться расширяющейся исследовательской базой на Марсе, а через 50 лет предполагается начать экспорт пищевых продуктов с Марса на Землю.

Те самые яблони, которые должны были цвести на Марсе! И это взгляд из США.

В февральском номере журнала «Новости космонавтики» за 2004-й год была опубликована статья Л. Александрова и И. Борисова, посвященная прогнозам из этой книге и их реализации, содержимое которой приведено под катом. 

Герои вчерашних дней 

1966–2001: Прогнозы и результаты

В уже далекие от нас 60-е годы 20-го столетия, в период «романтического очарования» космосом, специалисты, политики и бизнесмены пытались прогнозировать будущее аэрокосмической индустрии – какой она предстанет на рубеже XX–XXI веков и II–III тысячелетий? Взрывоподобный рост технического прогресса, когда за последние 50 лет нового создается  больше, чем за предыдущие 50 веков, представлялся тогда нее обратимым и неудержимым. Попробуем взглянуть на наше «сегодня» их глазами…

В 1970 г. в издательстве «Мир» вышел перевод книги «Космическая эра (прогнозы на 2001 год)» [Space Age In Fiscal Year 2001] (по итогам вашингтонского симпозиума 1966 г.).

Разумный человек приспосабливается к миру, а неразумный пытается приспособить мир под себя, поэтому прогресс зависит от людей неразумных.

Б.Шоу

Л.Александров, И.Борисов специально для «Новостей космонавтики»

Председатель Совета по аэронавтике и освоению космического пространства Ю.Конеччи (Eugen B. Konecci) во вступительной статье так определил рамки книги:  

«Ряд выдающихся ученых, специалистов в области науки и техники, архитекторов, представителей правительства и администрации [США] в своих докладах делают попытку осветить различные аспекты проблем космической техники, космических систем будущего и использования достижений этих отраслей науки и техники для улучшения жизни на terra firma («твердой земле», лат.). Поскольку от 2001 г. нас отделяют еще 35 лет, можно ожидать, что к тому времени будут достигнуты крупные успехи в освоении космоса, по крайней мере в следующих направлениях:

➊ Полеты автоматических зондов во все районы солнечной системы и ее ближайшие окрестности, осуществляемые КА, обладающими высокой надежностью, несущими большой полезный груз (ПГ) и располагающими средствами связи, необходимыми для выполнения научных исследований. Надежная работа таких аппаратов будет обеспечена в течение длительных промежутков времени – порядка 5–10 лет.

➋ Многократное использование КА станет обычным в пилотируемых системах…Хотя оно и не снизит стоимости перевозок в космическом пространстве до 2 $ за 1 кг веса, как иногда предсказывают, однако с уверенностью можно сказать, что эта стоимость понизится до уровня порядка 20 $ за 1 кг. Следовательно, мы будем иметь экономически выгодные системы перевозок…

➌ Будет функционировать или находиться в стадии активной разработки экономичная пилотируемая транспортная система для полетов на ближайшие планеты, хотя сейчас трудно сказать, будет ли использоваться импульсный ядерный ракетный двигатель (ЯРД), электрический двигатель с ядерным реактором или ЯРД с газофазной активной зоной. Отметим, что наиболее пессимистической оценкой срока ввода в эксплуатацию ЯРД с газофазной активной зоной сейчас считается 1990 г.

➍ В 2001 г. разработка систем для межзвездных полетов, по-видимому, еще не достигнет активной стадии. Однако 35 лет – столь большой период времени, что давно ожидаемые успехи в области термоядерного синтеза станут наконец реальностью. В этом случае может начаться интенсивная разработка термоядерных ракет, а вопрос о межзвездных полетах к тому времени станет достаточно насущным для активного изучения и обсуждения.

➎ Практическое использование достижений космической техники станет обычным делом. Многие современные работы и сомнения, касающиеся этой проблемы, отойдут в прошлое по мере того, как коммерческий мир будет использовать все больше и больше нововведений, технических достижений и открытий, сделанных в процессе осуществления космических исследований. Достижения биологии и медицины уже начинают приносить пользу. Материалы и конструкции, разрабатываемые для космоса, совершат революцию в наших обычных представлениях о домашних удобствах. Космическая электроника позволит улучшить системы связи и информации и тем самым будет способствовать развитию образования, деловых связей и совершенствованию подготовки специалистов. Исследования в области жизнеобеспечения позволят решить стоящие сейчас перед нами проблемы контроля чистоты воздуха, потребления воды, а также использования отходов.

➏ Сейчас [в 1966 г.] население США превышает 195 млн человек. К 2001 г.,  по прогнозам, оно составит 410 млн человек. Ожидается, что в нашей стране и во всем мире население увеличится более чем вдвое. К 2001 г. население мира должно превысить 7 млрд человек. Интересно отметить, что сейчас в США более 46% населения (более 91 млн человек) составляет молодежь в возрасте до 25 лет...В 2001 г. ожидается, что более 60% 410 миллионного населения США будет моложе 25 лет, т.е. не достигнет еще первой трети предсказанной на это время продолжительности жизни. Понадобится открыть много новых учебных заведений, построить новые сооружения для организованного досуга и отдыха, обеспечить занятость рабочей силы».  

Из нашего «сегодняшнего далека» теперь уже легко оценить справедливость и уровень достоверности высказанных предсказаний. Увы, из шести «железных», как, наверное, представлялось их автору, прогнозов относительно успешно оправдались лишь №1 и №5. Частично – №2 (многоразовые пилотируемые аппараты действительно созданы, но рентабельность их применения, увы, оказалась много хуже одноразовых ракетно-космических систем). Пункты №3 и №4 являются полностью провальными. А на примере цифр пункта №6 наглядно видна наша неспособность прогнозировать динамику даже относительно «простых» и «инертных» процессов.

Но может быть, другие специалисты поиному оценивали перспективу?  

Всемирно известный представитель аэрокосмической индустрии Крафт Эрике (Krafft A. Ehricke) свое видение будущего изложил так:

«Национальные [США] цели 1970–1985 гг.:  

➀ Исследование Cолнечной системы автоматическими зондами и создание научно-технической баз будущих пилотируемых полетов к Венере и Марсу. 

➁ Организация постоянной научной лаборатории на Луне.  

➂ Создание функциональных (или прикладного назначения) космических станций на низких и стационарных орбитах.  

...Основные этапы работ, которые необходимо выполнить для достижения этих целей:

➊ Создание на орбите станций, таких как малые орбитальные постоянно действующие научнооисследовательские лаборатории (МОНИЛ) и объединенный орбитальный комплекс для выполнения космических операций (ОККО), который должен обеспечивать стыковку КА на орбите, их монтаж, осмотр, заправку топливом, ремонт и старт кораблей в дальний космос, является основой программы, следующей за проектом «Аполлон»... Этот этап в программе пилотируемых космических полетов должен быть выполнен в первой половине 70-х годов.

➋ Вслед за МОНИЛ должны быть созданы большие функциональные космические станции постоянного действия, благодаря которым в интересах человека и для научных целей будут использованы околоземное пространство и ослабленная гравитация, а также возможность выполнения различных работ на орбите. Создание этих станций, именуемых большими научно-исследовательскими лабораториями, планируется на период с 1975 по 1985 гг.

➌ Основная цель программы освоения человеком Луны – создание постоянно действующей научной лаборатории в 1982–85 гг. Чтобы выполнить эту задачу к указанному сроку, необходимо в течение 70-х годов провести расширенные исследования поверхности Луны и осуществить предварительные разработки научной станции. Результаты этих исследований лунной поверхности очень важны для осуществления программы полета с посадкой на Марс, намеченного на середину 80-х годов.  

➍ Первое место среди планет, исследуемых беспилотными зондами, займут Марс и Венера… Программа их исследований важна как с научной точки зрения, так и с точки зрения получения данных об окружающем планеты пространстве, необходимых для решения технических задач и составления программы экспериментов во время первого пилотируемого полета. Для запуска таких аппаратов используется РН «Сатурн-5».

➎ На втором по важности месте стоит исследование беспилотными зондами Юпитера и Сатурна в 70-е годы…

➏ Программы пилотируемых полетов к планетам предусматривают вывод космического корабля на орбиту спутника Марса в начале 80-х годов и, в зависимости от научной целесообразности, посадку на Марс в середине 800х годов. Частью программы 70-х годов будут полеты между Землей и Луной, гелиоцентрические экспедиционные полеты, а также разработка солнечных зондов. Основными двигательными системами для пилотируемых межпланетных аппаратов будут твердофазный ЯРД «Нерва-2»; двигатели, работающие на химическом топливе «водород-кислород»; и двигатель с солнечным теплообменником, в котором водород нагревается за счет солнечной тепловой энергии (для маневров в гелиоцентрии ческом пространстве). Основная РН – «пост-Сатурн».

➐ На основе пп. 1–3 и 6 можно утверждать, что в течение 70–80-х годов будет непрерывно расти количество перевозок людей и груза по маршруту Земля–орбита. Следовательно, многократно используемые РН скорее, чем какое-либо другое космическое транспортное средство, станут экономической основой выполнения поставленных целей. Другими словами, необходима разработка многократно используемого транспортного средства (МИТС) для перевозок людей и многократно используемой РН «пост-Сатурн» с заменяемым ПГ, превышающим в 3–5 раз ПГ ракеты «Сатурн-5». Обе системы будут иметь двигатели на химическом топливе, а ЯРД будут использоваться только на стартующих с орбиты пилотируемых лунных и гелиоцентрических межорбитальных космических кораблях. Действующий вариант МИТС должен быть разработан к 1976 г., а РН «пост-Сатурн» – к 1980 г.  

В ближайшие 50 лет, когда будут созданы более совершенные и дешевые транспортные системы, можно ожидать быстрого расширения разработок сырья. С этой целью мы наряду с русскими и китайцами будем предпринимать «охоту» за астероидами и строить наши предприятия на Меркурии.  

В ближайшие 20 лет картина транспортных операций в солнечном пространстве в значительной степени прояснится.  

...В будущем для перевозки людей, транспортировки специального оборудования и даже для полетов к базам, расположенным в районе внешних планет Солнечной системы (направляясь к которым корабли пересекут «чистые» области космического пространства по траекториям вне плоскости эклиптики), будут использоваться системы с новыми термо-ЯРД, а также аппараты с новыми импульсными ЯРД. Для дальнейшего исследования атмосфер внешних планет проектируются большие зонды, способные «плавать» в рабочем состоянии в течение многих лет на больших глубинах в этих атмосферах... Таким образом, мы будем продолжать нашу деятельность по освоению Юпитера и Сатурна и еще до окончания нового десятилетия приступим к освоению Урана, Нептуна и Плутона…  

Лично я почти не сомневаюсь, что в течение ближайших 20–30 лет будет создана действующая двигательная установка, использующая антиматерию, которая будет применяться на очень больших, размером с малую планету, космических комплексах. Такой двигатель позволит не только изменять планеты астероидов и стабилизировать системы внешних спутников Юпитера, но и посылать автоматические зонды в межзвездное космическое пространство к звездам Проксима Центавра, Сириусу и, возможно, к Проциону...»  

Оценим точность прогноза К.Эрике.  

Национальная (1970–85 гг.) цель №1 – «да»; №2 – «нет»; №3 – «пожалуй» (50/50). Что касается перечисленных этапов работ, то создание орбитальных станций (этапы №1 и 2) идет с опозданием лет на 20–30; освоение людьми Луны и планет (этапы №3, 4, 5 и 6) снято с первоочередной повестки дня, пальма первенства отдана автоматам; обобщающий этап №7 о резком увеличении грузопотока Земля-орбита в свете современных воззрений представляется в корне неверным. Перспективы же на 2001 г. можно смело отодвинуть как минимум на полстолетия – помятуя о Кондратьевских циклах, системном экономическом, экологическом кризисах и прочих «бяках».

Другие специалисты также высказали более чем оптимистические оценки состояния аэрокосмической индустрии к началу XXI века. К сожалению, «лобовая экстраполяция» первоначальных успехов и тенденций как минимум в половине случаев себя не оправдала. Нас, конечно, может утешить красивая фраза И.Гете о том, что «смелые мысли выполняют роль передовых пешек в игре – они гибнут, но обеспечивают победу». Однако столь масштабная «гибель» не только удручает, но и настораживает. Почему признанное перспективное направление вдруг оказывается инженерным тупиком?

Отсутствие технико-экономических альтернатив ракетам-носителям на химическом топливе сделало нерентабельной разработку двигателей «открытого космоса», в частности ЯРД. Старт с поверхности Земли на орбиту так и остался «узким местом» космонавтики. При этом отсутствие мощных «внешних стимулов», например военно-политического соревнования государств, не только провоцирует стагнацию «космической экспансии» человечества (вот уж, воистину – не знаешь, где найдешь, где потеряешь), но и вообще ставит под сомнение возможность разработки крупномасштабных проектов систем Земля-орбита, пилотируемых межпланетных экспедиций, лунных баз и т. п.  

Так что же мы прогнозируем на следующие 35 лет эволюции космической индустрии?

Первое и самое главное. «Ключ» от космических побед и успехов лежит в плоскости мировой «технологической моды»: будет активный интерес, финансирование – будет и движение вперед.

Второе: интенсивный поиск путей коммерциализации космоса. Если удастся запустить данный процесс на солидной и долговременной основе – прогресс в космонавтике ускорится.

Третье: вряд ли кто из государств «космического клуба» возобновит на широкомасштабной основе исследования и разработку принципиально новой космической техники (не путать с «римейками» и «новоделами»!). А посему наши славные «старые кони», как представляется, еще долго будут «ходить под седлом», модернизируясь в сторону универсальности выполняемых задач и снижения издержек за счет международной кооперации.

Четвертое: космонавтика более чем когда-либо нуждается в прагматичной концепции своего развития в среднесрочной перспективе, которая должна перекинуть мост от нынешних «мелких шагов» во всех направлениях к стройной программе типа грандиозной «космической феерии» К.Э.Циолковского.

Пятое: следует быть готовыми к появлению нетрадиционных направлений космической деятельности и аэрокосмической техники. Тот, кто сумеет найти это «жемчужное зерно», обеспечит себе прочное место на рынке высоких технологий.  

Наконец, последнее: не пора ли снова собрать ведущих специалистов для прогноза на следующие одно, два, три десятилетия?

Эволюция космических полетов к 2001 г. (основные программы) с точки зрения американских экспертов 1966 г.
Эволюция космических полетов к 2001 г. (основные программы) с точки зрения американских экспертов 1966 г.

1 – Gemini; 2 – орбитальная обитаемая лаборатория с ограниченным временем пребывания на орбите; 3 – орбитальные исследовательские лаборатории с ограниченным временем пребывания на орбите (приложения программы Apollo); 4 – малые орбитальные постоянно действующие исследовательские лаборатории; 5 – орбитальный действующий комплекс с химическими двигателями; 6 – орбитальный действующий комплекс с ядерными двигателями; 7 – большая орбитальная исследовательская лаборатория; 8 – глобальный орбитальный центр наблюдения за космическим пространством (на низкой орбите); 9 – глобальный орбитальный центр связи (на низкой орбите); 10 – глобальный орбитальный центр информации, наблюдения и связи (геостационарная орбита); 11 – орбитальный изолятор; 12 – орбитальный производственный комплекс; 13 – искусственный спутник Луны (Lunar Orbiter); 14 – лунный посадочный зонд (Surveyor); 15 – высадка человека на Луне; 16 – лунная орбитальная разведывательная станция; 17 – расширенная экспедиция с высадкой на лунную поверхность; 18 – временная лунная база; 19 – постоянно действующая стационарная лунная научная станция; 20 – передвижная лунная научная станция; 21– большая лунная база (использующая местные ресурсы); 22 – межпланетный космический порт; 23 – АМС Mariner (к Венере); 24 – АМС Mariner (к Марсу); 25 – АМС Mariner (к Меркурию); 26 – АМС Voyager (к Марсу); 27 – АМС Voyager (к Венере); 28 – АМС Voyager (к Меркурию); 29 – перспективный планетный зонд (ППЗ) (пролет мимо Юпитера); 30 – ППЗ (пролет мимо Юпитера и Сатурна); 31 – ППЗ (пролет мимо Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна); 32 – ППЗ (пролет мимо Сатурна); 33 – пролет мимо спутника Юпитера Каллисто; 34 – пролет мимо Урана; 35 – полет к комете Дарре; 36 – полет к комете Копфа; 37 – полет к комете Джакобини – Циннер II; 38 – полет с захватом планетой Юпитер; 39 – пролет через комету Галлея; 40 – полет к галилеевым спутникам Юпитера (с захватом); 41 – полет автоматического зонда с захватом планетой Юпитер и входом в ее атмосферу; 42 – полет с захватом планетой Сатурн; 43 – полет с захватом планетой Сатурн и входом в ее атмосферу; 44 – полет зонда в трансплутоновое пространство с пролетом мимо Юпитера и Урана; 45 – зонды к Нептуну, Плутону и межзвездные зонды; 46 – Pioneer; 47 – усовершенствованный вариант Pioneer; 48 – солнечный зонд; 49 – гелиоцентрический экспедиционный полет в пределах земной орбиты (двигательная установка на химическом топливе, солнечный теплообменник); 50 – гелиоцентрический экспедиционный полет за пределами земной орбиты (уход с земной орбиты осуществляется с помощью ступени с ЯРД); 51 – полет с захватом планетой Марс и возвращение с пролетом мимо Венеры (уход из гравитационного поля Земли с использованием ступени с ЯРД); 52 – марсианская орбитальная разведывательная станция, высадка на поверхность и исследование спутников Марса (часть I); 53 – полет с Земли за экипажем разведывательной станции (часть II); 54– посадка на Венеру; 55 – полет с пролетом через комету Энке; 56 – создание автоматической научной станции на астероиде Икар; 57 – создание научно-исследовательской станции на спутнике Юпитера Каллисто; 58 – посадка на спутник Сатурна Титан; 59 – обслуживание станции на Каллисто и вход в атмосферу Юпитера; 60 – создание научно-исследовательской станции на Титане; 61 – обслуживание станции на Титане; 62 – создание на Меркурии станции для исследования Солнца; 63 – полеты для исследования поверхности Меркурия; 64 – создание научно-исследовательской станции и станции снабжения на спутнике Марса Фобос; 65 – последующие челночные полеты; 66 – создание орбитальной научно-исследовательской станции на Венере; 67 – последующие челночные полеты; 68 – создание шахт по добыче металлической руды и перерабатывающих предприятий на Меркурии.

Эволюция ракет-носителей с точки зрения американских экспертов 1966 г.
Эволюция ракет-носителей с точки зрения американских экспертов 1966 г.

1 –  РН Saturn 5; 2 – усовершенствованная РН Saturn 5 (масса ПГ – 160 т) с усовершенствованной ступенью S-IV или со ступенью с ЯРД NERVA-2; 3 – РН Post-Saturn многократного использования на химическом топливе (масса ПГ от 320 до 640 т); 4 – воздушно-космический корабль многократного использования с МГД-преобразователем (старт с Земли и полет по трассе Земля-Луна); 5 – система Titan 2 – Gemini; 6 – система Saturn 1B – Apollo; 7 – планирующая верхняя ступень многократного использования; 8 – орбитальный транспорт многократного использования с двигателями на химическом топливе; 9 – усовершенствованный орбитальный транспорт многократного использования (на первой ступени комбинированный ВРД со сверхзвуковым сгоранием); 10 – орбитальный транспорт многократного использования; двигательные системы с МГД-преобразователями (на первой ступени комбинированный ВРД со сверхзвуковым сгоранием)

Даже 15 лет спустя этот материал не потерял своей ценности, хоть и журнал, в котором он был помещен, прекратил свое существование в старом виде.

Error

Anonymous comments are disabled in this journal

default userpic

Your reply will be screened

Your IP address will be recorded