Исследование космоса — чего достиг человек?

ДВЕНАДЦАТОГО апреля 1961 года в анналы истории вошел новый Колумб. Русский космонавт Юрий Алексеевич Гагарин совершил первый полет человека в космическом пространстве на космическом корабле «Восток-1». Его полет длился 108 минут, во время которых он пролетел по околоземной орбите 40 900 километров. Он вышел победителем из первого раунда большой космической гонки с участием бывшего Советского Союза и Соединенных Штатов Америки.

В журнале U.S.News & World Report (Ю. С. ньюс энд уорлд рипорт) сказано: «По правде сказать... Америку привел в космическое пространство императив побить русских». Президент Джон Ф. Кеннеди был побужден сократить разрыв между советскими и американскими достижениями в космическом пространстве по двум причинам. Джон Логздон, директор Центра международной политики в области науки и техники, писал в книге Blueprint for Space (Схема для космического пространства): «Соренсен [консультант по особым вопросам Кеннеди] говорит, что на точку зрения Кеннеди повлиял тот факт, [что] „Советский Союз добился огромного престижа во всем мире благодаря полету Гагарина, в то время как мы потеряли престижа в бухте Кочиносa. Это подтвердило тот факт, что престиж представляет собой не просто фактор информации и рекламы, а действительный фактор в международных делах“».

Президент Кеннеди решил, что Соединенным Штатам Америки надо любой ценой сделать что-то захватывающее, чтобы превзойти Советский Союз. Он спросил: «Есть ли у нас шанс побить Советский Союз выведением в космос космической лаборатории, полетом вокруг Луны, прилунением ракеты или полетом ракеты на Луну и обратно с человеком? Существует ли какая-либо космическая программа, которая обещает сенсационные результаты, по которым мы могли бы выиграть?» Наконец-то у американских ученых появился политический покровитель, поддерживающий их стремления. Но им пришлось еще подождать успеха.

Русские же продолжили свою серию успехов в 1963 году, когда Валентина Владимировна Терешкова стала первой женщиной, которая облетела Землю по орбите, и притом не раз, а 48 раз! НАСА (Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства) стало перед сложной задачей догнать Советский Союз в гонке за международным престижем в области космонавтики. Итак, чего они в конце концов достигли?

«Аполлон» и Луна

Ученые НАСА изучали возможность прилунения уже с 1959 года. Они попросили разрешения построить космический корабль, который назвали бы «Аполлоном». Но «президент Эйзенхауэр отказал в этом прошении». Почему у него было такое отрицательное отношение? Издержки в 34—46 миллиардов американских долларов «не принесли бы достаточно научных знаний, чтобы оправдать капиталовложения... Эйзенхауэр сказал НАСА, что он не одобрит ни одного проекта, имеющего целью прилунение» (Blueprint for Space). Все надежды ученых возлагались на нового президента Джона Ф. Кеннеди.

Он поставил перед американскими учеными цель совершить посадку человека на Луну до конца того десятилетия — и раньше русских! Уэндлл Марлей, который был инженером-электриком, работавшим над системой наведения и навигации «Аполлона», рассказал для Пробудитесь!: «Определенно, было чувство соперничества с СССР, и оно было также движущей силой многих инженеров, с которыми я работал. Мы гордились тем, что вкладываем свою долю в полет человека на Луну до России. Многие из нас даже работали сверхурочно без добавочной платы для того, чтобы не отставать от графика».

Результат всех тех усилий уже вошел в историю — в июле 1969 года Нил Армстронг и Эдвин «Баз» Олдрин стали первыми людьми, оставившими отпечатки своих ног на поверхности Луны. Этого потрясающего достижения добились дорогой ценой. Двадцать седьмого января 1967 года во время дополетных испытаний в командном отсеке от огня погибло три космонавта. Меньше трех месяцев спустя русский космонавт Владимир Комаров погиб при попытке возвращения на Землю, после того как сделал 18 витков вокруг Земли. Но столетиями такова была цена, которую мужчины и женщины платили за исследования. Они погибали в поисках знаний и славы.

Какие еще успехи были достигнуты в освоении космоса, кроме полета на Луну?

Исследование планет

НАСА вывело в космическое пространство много спутников, которые окупились и умножили знания о вселенной. Это одно из преимуществ, на которые указывают ученые, чтобы оправдать огромные расходы в связи с полетами пилотируемых космических кораблей и беспилотных космических аппаратов. В марте 1992 года было двадцатилетие одного из самых больших успехов в исследовании вселенной: запуска первой космической станции, которая вышла за пределы Солнечной системы. Автоматическая межпланетная станция «Пионер-10», запущенная в 1972 году, компенсировала начавшийся в 1958 году ряд ранних неудач ее предшественниц. Эксплуатационный ресурс станции рассчитывали на три года. Вместо этого, благодаря ядерному источнику энергии, она до сих пор посылает на Землю информацию. Николас Бут, когда писал для журнала New Scientist (Нью сайентист), сказал: «Должностные лица НАСА ожидают, что смогут следить за космическим аппаратом до конца столетия. Это можно было бы назвать самым успешным межпланетным полетом». В чем особенность «Пионера-10»?

Станции была задана программа направиться к самой большой нашей соседней планете, Юпитеру, перед тем как выйти за пределы Солнечной системы. Это означало путешествие приблизительно в 779 миллионов километров, которое длилось почти два года. Она достигла Юпитера в декабре 1973 года. На своем пути она пролетела около Марса и вошла в пояс астероидов за Марсом. Было зарегистрировано 55 столкновений с пылевыми частицами. Но космический аппарат совершил полет без повреждений. Другие приборы измерили радиацию и магнитные поля вокруг Юпитера.

Затем была запущена станция «Пионер-11», которая, миновав Юпитер, направилась дальше к Сатурну. На основании опыта с полетами аппаратов «Пионер» НАСА продолжило с космическими аппаратами «Вояджер-1» и «Вояджер-2». Согласно словам Николаса Бута, они послали на Землю «поток информации об относящейся к планете Юпитер системе, превосходящий результаты полетов станций „Пионер“». Как эти космические станции посылают свою информацию обратно на Землю?

Имеется система сопровождения, называемая «Сеть станций связи, слежения и управления в дальнем космосе», которая состоит из антенн диаметром в 64 метра, которые поочередно принимают сигналы, в то время как вращается Земля. Эти антенны расположены в Испании, Австралии и Соединенных Штатах Америки. Они являются ключом к точному приему радиосигналов космических аппаратов.

Существует ли жизнь на Марсе?

По-видимому, к исследованиям космического пространства будет и дальше побуждать тот вопрос, который уже столетиями вызывает любопытство человека: существует ли где-нибудь в огромной вселенной разумная жизнь? Долгое время астрономы и писатели строили предположения по поводу того, существует ли жизнь на красной планете Марс. Что доказали в этом отношении космические полеты?

В 1960-х и 1970-х годах автоматические станции серии «Маринер» прислали фотоснимки поверхности Марса. Затем, в 1976 году, посадочные блоки станций «Викинг-1» и «Викинг-2» совершили мягкую посадку на поверхность Марса и, что было невероятно, прислали информацию о горной породе и грунте. Как ее добыли? Были использованы автоматизированные химические и биологические лаборатории на спускаемом аппарате. Автоматическая рука подняла пробу грунта, внесла ее в аппарат, а автоматическая лаборатория сделала ее анализ. Нашлась ли какая-либо жизнь или ее признаки? Что открыли фотоснимки и анализы?

Автор научно-космических произведений Брус Муррей объясняет: «Отсутствие кустов, травы, отпечатков ног или каких-либо других признаков жизни выявило бесплодность этой в геологическом отношении пленительной местности... Несмотря на тщательные исследования проб грунта... не было обнаружено ни одной органической молекулы... Марсианский грунт гораздо стерильнее, чем любая среда на Земле... Вероятно, на Марсе не было жизни, по крайней мере, в последние миллиарды лет».

Ввиду всех показаний, полученных в результате межпланетных исследований, Муррей приходит к следующему выводу: «Мы действительно одни в нашей Солнечной системе. Земля, единственная планета с покрытой водой поверхностью, является оазисом жизни. Ни на Марсе, ни где-либо в другом месте нашей Солнечной системы у нас нет дальних микробных родственников».

Как выглядит Венера

Несмотря на то, что Венера примерно того же размера, как и Земля, она является неприступной для людей планетой. По словам астронома Карла Сейгана, она является «совершенно отвратительным местом». Ее верхняя облачная пелена содержит серную кислоту, а ее атмосфера состоит главным образом из углекислого газа. Атмосферное давление на ее поверхности в 90 раз выше, чем на Земле; это соответствует весу воды глубиной больше километра.

В каких еще отношениях Венера отличается от Земли? Карл Сейган говорит в своей книге Cosmos (Космос), что Венера вращается «в противоположном от всех других планет нашей Солнечной системы направлении. Следовательно, Солнце на ней восходит на западе, а заходит на востоке, причем от одного восхода Солнца к другому проходит 118 земных дней». Температура ее поверхности — около 480 градусов Цельсия, или, согласно словам Сейгана, «выше, чем в самой горячей домашней печи». С 1962 года Венеру исследовал целый ряд автоматических межпланетных станций (АМС) серии «Маринер» и «Пионер-Венера», а также многочисленные советские АМС серии «Венера».

Но лучшие результаты для картографирования Венеры получены с помощью радиолокационной съемки АМС, которой управляет Лаборатория ракетных двигателей НАСА. Она была запущена с орбитальной ступени «Атлантис» 4 мая 1989 года. Прошло 15 месяцев, пока этот удивительный аппарат, «Магеллан», не долетел до Венеры, где он теперь каждые 3 часа 15 минут совершает виток вокруг планеты, делает радиолокационные изображения и пересылает их на Землю. Стюарт Дж. Голдмен пишет в журнале Sky & Telescope (Небо и телескоп): «Было бы большим преуменьшением назвать результаты полета космического аппарата „Магеллан“ феноменальными... Во время своих первых 8 месяцев пребывания на орбите этот автоматический топограф картографировал 84 процента всей поверхности планеты с такой разрешающей способностью, что можно было бы увидеть футбольный стадион... Станция „Магеллан“ пересылает жаждущим ученым небывалое количество данных. К началу 1992 года космический аппарат переслал 2,8 триллиона битов информации. Это в три раза больше данных спутниковых наблюдений, чем было получено от всех предыдущих межпланетных космических кораблей, вместе взятых».

В этом случае комбинация пилотируемого МТКК с роботом принесла невероятные результаты. Какая от этого польза? Больше знаний о нашей Солнечной системе. И все это обошлось сравнительно дешево, потому что «Магеллан» был до некоторой степени сконструирован из многих запасных частей, оставшихся от станций «Вояджер», «Галилео» и «Маринер».

НАСА и разведывательные спутники

Поиски научных знаний были не единственным побуждением для исследования космического пространства. Другой движущей силой было стремление к военному преимуществу над любыми возможными врагами. В течение ряда лет и Соединенные Штаты Америки, и бывший Советский Союз использовали космические программы для расширения своих разведывательных возможностей. Брус Муррей пишет в своей книге Journey Into Space (Путешествие в космос): «Уже с самого начала орбита Земли стала ареной разведки и других военных действий — областью чрезвычайно важного стратегического соперничества между Соединенными Штатами и Советским Союзом».

Джозеф Дж. Тренто сообщает в своей книге Prescription for Disaster (Рецепт катастрофы), что «в 1971 году ЦРУ и военно-воздушные силы начали изобретать разведывательные спутники серии „Кихоул“ [замочная скважина] или „KH“. Девятнадцатого декабря 1976 года запустили первый спутник „Кихоул“». Эти спутники-фоторазведчики могли оставаться на орбите два года и передавать свою информацию на Землю цифровыми сигналами. Насколько они были эффективными? Тренто продолжает: «Их разрешение было таким превосходным, что можно было ясно прочитать цифры номерных знаков стоящих на стоянках автомобилей. Кроме того, спутники были использованы, чтобы фотографировать советские космические аппараты, находившиеся на орбите, и стратегические бомбардировщики во время полета».

Сложные многоразовые корабли

В последние годы мир с восторгом наблюдал запуск пилотируемых орбитальных ступеней в космическое пространство. Задумывался ли ты когда-нибудь над сложностью всей операции? Что могло бы быть не в порядке и привести к катастрофе? Инженеры бились над такими проблемами, как например, как охлаждать двигатели корабля в момент старта, чтобы они не расплавились от собственной теплоты. «В течение первых лет исследования двигатели, один за другим, расплавлялись и взрывались», — пишет Тренто. Далее, для того чтобы целый аппарат, перевернувшись, не рухнул, необходимо абсолютно синхронное зажигание двух твердотопливных ракетных ускорителей. Эти факторы конечно увеличили расходы.

Первый успешный запуск был произведен 12 апреля 1981 года. В то время как экипаж, состоящий из Джона Янга и Роберта Криппэна, с пристегнутыми ремнями сидел на своих местах, каждый из трех двигателей космического корабля развил тягу в 170 тонн. Согласно Тренто, некоторым ученым хотелось знать: «Будет ли это победой или мечта полетит кувырком во флоридские болота? Если бы твердотопливные ракетные ускорители не зажглись одновременно в течение одной секунды, то на стартовой площадке 39 А вспыхнул бы сильный пожар... На нулевом отсчете твердотопливные ускорители зажглись. Горизонт наполнился белым паром и анкерные болты вырвались. Члены экипажа услышали грохот. Они почувствовали колебание корабля и освобождение энергии». Это был успех. «Первый раз в истории США американцы сели на борт неиспытанной ракетной системы и полетели на ней... Самое сложное транспортное средство, которое когда-либо было построено, заработало». Родилось новое поколение Колумбов. Но не без опасностей и не без жертв. Катастрофа «Челленджера» в 1986 году, в которой погибло семь космонавтов, доказательство этому.

Цветные фотографии, сделанные во время этого первого полета, показали, что на нижней стороне орбитальной ступени не хватает теплостойких плиток, которые крайне необходимы при входе в слои атмосферы, где температура достигает приблизительно 1 100 градусов Цельсия. Ученым надо было повнимательнее рассмотреть повреждение, чтобы правильно оценить его. Ни одна фотокамера, установленная на Земле, не была достаточно мощной, чтобы дать ясную картину поврежденной нижней стороны «Колумбии». Как разрешили проблему? На орбите над кораблем находился разведывательный спутник «KH-11». Решили перевернуть орбитальную ступень вверх дном, если смотреть с Земли, так чтобы ее днище смотрело на спутник. Полученные на Земле результаты уверили сотрудников НАСА, что не хватает только небольших участков плиток. Полет мог продолжаться.

Программа «Спейс шаттл» — для войны или для мира?

История НАСА является историей постоянных столкновений между теми, кто видел в этой организации средство мирного исследования космического пространства, и теми, кто видел в ней возможность достичь превосходства над Советским Союзом в «холодной войне». В 1982 году член Палаты представителей Хэролд К. Холленбек подвел итог этого столкновения интересов, когда обратился к Комитету по науке и технике палаты: «Беда в том, что американский народ не осознает, что штатской космической организации придается политический и военный характер... На Луну нас посадила группа штатских... Я лично не хочу роскошной космической программы, которая является частью программы «звездных войн» Пентагона... Я могу только надеяться, что следующее поколение американцев не будет вспоминать нас, находящихся здесь, как лидеров, которые молча наблюдали, как Америка превращает благородные стремления в межзвездный военный аппарат».

Следующим замечанием он резюмировал беду, к которой идет человек: «Мы вышли в космическое пространство как в новую сферу и теперь мы тащим на небо ненависть и горечь земли, как будто человек имеет право воевать в любом месте». Большой бизнес и политические и милитаристские круги пытались взять руководство НАСА в свои руки. С его будущим были связаны миллиарды долларов и тысячи рабочих мест (и голосов).

Теперь логичный вопрос: какие блага принесло исследование космического пространства человечеству, и что будет в будущем?

[Сноска]

[Иллюстрации, страницы 8, 9]

1. Луноход «Ровер» космического корабля «Аполлон».

2. Космонавт Эдвин Э. Олдрин младший перед лунной кабиной (20 июля 1969 года).

3. Корпус вертикальной сборки космических кораблей, — возможно, самое большое отдельное сооружение в мире.

4. «Спейс шаттл» на транспортере на пути к стартовой площадке.

5. Запуск спутника.

6. Многоразовый космический корабль «Челленджер» с автоматической рукой.

7. Валентина Терешкова — первая женщина в космосе.

8. Юрий А. Гагарин — первый человек в космосе.

9. Руки робота собирают пробы на Марсе.

[Сведения об источнике]

Фотографии 1—6: NASA photo; 7, 8: ТАСС⁄Совфото; 9: Photo NASA/JPL