NASA Фото с марсохода Perseverance сделано 5 марта 2021
Сегодня все уже понимают, что с изучением планет Солнечной системы прекрасно справляются дешевые и неприхотливые роботы и автоматические станции. Так зачем нам самим стремиться в космос?
Ответ прост: люди в космосе нужны не для исследования, а для освоения Солнечной системы. Это вопрос выбора глобальной, на многие столетия, стратегии развития человечества: или мы навсегда остаемся жить на уютной Земле, рассылая по Солнечной системе роботов и временные экспедиции, или нам удастся распространить свой ареал обитания на всю планетную систему.
Для начала небольшие группы исследователей должны поселиться на других телах Солнечной системы на несколько месяцев (или лет), чтобы решить главные вопросы, на которые роботы ответить не могут:
- Сможет ли человек жить в космосе?
- Могут ли космические поселения людей существовать при разумных расходах (минимальной помощи от Земли)?
- Можно ли сделать космическую экспансию экономически выгодной для земной цивилизации?
Эти три вопроса — ключевые для создания лунных и марсианских городов и перспектив великого космического переселения, о котором мечтают фантасты. При этом разумно будет рассчитывать не на фантастические прорывы вроде нуль-транспортировки и искусственной гравитации, а на современный уровень технологий и на обозримую перспективу их развития.
Сможет ли человек выжить в космосе
Первый вопрос — самый важный. Если на него будет получен отрицательный ответ, то на идее космической экспансии можно будет поставить крест: человек будет ограничиваться только временным пребыванием в космосе. Теоретически можно защитить человека от радиации, вакуума, низкой температуры, но если он высадился на другую планету, его невозможно защитить от местной гравитации. Человеку комфортна земная сила тяжести, а в полной невесомости космической станции ему трудно прожить даже год: несмотря на тренажеры и таблетки, мышцы слабеют и кости разрушаются. Сейчас неизвестно, как будет чувствовать себя человек при длительной жизни в условиях лунной гравитации (16,5% от земного притяжения) или марсианской силы тяжести (38% от земной).
Если комфортной для нас окажется только гравитация Марса, то шанс на развитие получат лишь марсианские поселения, а остальные тела Солнечной системы станут местом лишь временного пребывания. Но если человек сможет организовать жизнеспособную колонию при лунной гравитации, то это распахнет перспективы не только для городов на Луне, но и для баз на спутниках, которые имеют близкую силу тяжести: на юпитерианских Ио, Европе, Ганимеде и Каллисто, а также на сатурнианском Титане. Последний, невзирая на значительную удаленность, привлекателен тем, что это единственное тело Солнечной системы (кроме Земли), где человек может ходить без герметичного скафандра, потому что на Титане есть азотная атмосфера, а давление на поверхности лишь в полтора раза больше, чем на Земле. Там очень холодно и нужна кислородная маска, но на Титане человек не будет обречен на ходьбу в надутом пузыре сложной формы и смерть при случайном проколе этого скафандра-пузыря. Вероятнее всего, длительное пребывание человека на других планетах и спутниках потребует развития низкогравитационной медицины, специализированной фармакологии и космических тренажеров. Вопрос о долговременных базах на астероидах, где много ценных металлов, золота и платины, упирается в то, насколько долго человек может выдерживать гравитацию всего в 1–2% от земной (3% на крупнейшем астероиде Церере).
Разумные расходы
Второй вопрос многогранный, распадающийся на проблему создания дешевых многоразовых ракет-носителей, на технологии постройки космических баз с помощью роботов, а также на развитие технологий космического производства энергии, кислорода, воды, топлива и продуктов. Здесь центральная проблема — дешевые многоразовые ракеты. Сейчас Россия возит космонавтов других стран на орбитальную станцию по восемьдесят миллионов долларов за место. Это примерно две тонны золота за 100 килограмм груза. Понятно, что при таких ценах на космическую транспортировку нет смысла развивать, например, добычу платины на астероидах. До последних лет ситуация выглядела почти безнадежной, пока не появилась частная космонавтика. Государственная космонавтика XXI века характеризуется бюрократией, перестраховкой, неразворотливостью и коррупцией — и, как суммарное следствие, неэффективностью. Частная космонавтика — это прорыв и надежда. Среди космических инвесторов лидирует Илон Маск, компания которого быстро разработала эффективные многоразовые ракеты, заняв значительную долю мирового рынка запусков. SpaceX не только ориентируется на государственные заказы, но и запускает на своих ракетах спутники для глобального Интернета. Маск вывел на орбиту уже 1200 спутников (последние 60 из них взлетели 4 марта на носителе, который использовался уже в восьмой раз) и скоро станет крупным провайдером Интернета во всем мире, получив для своей космической программы неиссякаемый источник доходов. Маск обещает запускать огромные ракеты к Марсу и уже вовсю их испытывает. Да, еще не все получается, но он изготавливает и тестирует эти ракеты со скоростью штуки в месяц на собственном космодроме.
Конечно, роль государства для частной космонавтики исключительно важна: оно должно дать частнику заказ и заплатить за результат. Если правительство целенаправленно и с умом вкладывает серьезные деньги в космонавтику, то результат получается впечатляющий, как показывает пример Китая, а также Япония и Индии.
Ведущий аналитик компании «Science Systems and Applications» Николай Горькавый
Экономическая выгода
Из ответа на третий вопрос будет следовать два варианта развития космических поселений — медленный, с небольшим населением или быстрый, который позволит значительной части землян расселиться в космосе. За счет чего может быть достигнута экономическая выгодность космических поселений? Сейчас сказать трудно, потому что развитие земной цивилизации блестяще опровергает все предсказания футурологов. В эпоху великих географических открытий стимулом для колумбов и магелланов были золото и пряности. Вряд ли полезные ископаемые станут двигателем для великого космического переселения, потому что любую добычу легче вести с помощью роботов. Возможно, что космический туризм окажется тем фактором, который подтолкнет освоение Солнечной системы. Или перенаселенность, которая сделает привлекательной идею приобретения собственной долины на Марсе. Если окажется, что слабая гравитация продлевает жизнь человека на 20–30 лет, то за перспективу космической экспансии можно будет поручиться: на Луне и Марсе быстро возникнут не только санатории, но и миллионные города, о чем мечтали Стругацкие и фантасты-романтики 60-х. В моем новом научно-фантастическом романе «Курьер-619» герои собираются строить города на Марсе и на Южном лунном полюсе, на гребне кратера Шеклтона — в оптимальном по многим параметрам месте для будущей столицы Луны. Надеюсь, что это предсказание сбудется.
С разрешения автора, редакция «За науку» опубликовала отрывок из романа «Курьер-619».
