Котятина моя)
Ну, и я дорвалась до слоумо))) Чеш - мисс изящество, блин)
Астроном, кандидат физико-математических наук Сурдин Владимир Георгиевич о полётах в пределах Солнечной системы, о роли человека в космосе и будущем космонавтики.
Стенограмма: @Bioluh
Интервьюер: Владимир Георгиевич, здравствуйте.
Сурдин Владимир Георгиевич: Добрый вечер.
Интервьюер: Говорить мы будем про полёты по просторам Солнечной системы и про человека в космосе. И наш первый вопрос: Владимир Георгиевич, как изменились космические аппараты за минувшие полвека?
Владимир Георгиевич: Аппаратами мы называем обычно беспилотные: спутники, зонды, которые летают к планетам. И они, конечно, очень сильно изменились. То, на чём летают люди, называется космический корабль, и они изменились незначительно. Конечно, электроника эволюционирует, но в принципе тяжёлого человека с большим запасом еды, топлива, воды запускают примерно одними и теми же ракетами, на одном и том же месте, на тех же космодромах. А вот маленькие аппараты изменились принципиально, тоже благодаря электронике. Раньше они были тяжёлые, неповоротливые, недолго живущие, приходилось каждый раз запускать новые, когда ломались старые. Сегодня они очень долго живут, имеют очень маленький размер. И мы даже говорим про наноспутники. Нано! Вот так в кулаке можно его держать.
Ниже: Наноспутник — ESTCube-1
И они делают вполне приличную работу. Так что спутники стали разнообразными. Зонды, которые к планетам летают, тоже стали очень разными. Например, последние аппараты, долетевшие до Марса, именно последние, имели размер с портфель: три нанокуба. Как большой термос. И они вполне выполнили свою задачу. В этом смысле эволюция происходит, наверное, такая же быстрая как в любых гаджетах, которые нас окружают.
Интервьюер: А почему не изменяются корабли, которые предназначены для людей?
Владимир Георгиевич: Потому что не изменяется сам человек. Он каким был в скафандре сто килограмм весом, пол кубического метра объёмом; он хочет дышать, хочет пить, есть и так далее. Естественно всё это приходится сохранять: все системы жизнеобеспечения, чтобы поддержать человека, все системы связи. Они, конечно, компактными становятся, приспосабливаются под человека, а человек не меняется, поэтому и не меняется ни масса кораблей, ни дальность их полета. Пятьдесят лет назад летали к Луне и сейчас примерно на таких же полетят к Луне. Потому что туда надо транспортировать таких же людей. Если бы человек миниатюризировался, стал бы маленьким, плотненьким, не ел, не пил, то, конечно, и космический корабль бы изменился. Пока человек как он есть остаётся, то и техника примерно те же масштабы имеет. Конечно, она стала более надёжной, менее дорогой, это понятно, но, в общем, человек диктует масштабы той космической техники, которая для него создаётся.
GIF
Интервьюер: Вы неоднократно говорили, что пилотируемая космонавтика уходит в прошлое. Расскажите, пожалуйста, об основных доводах заменить человека роботами в космосе.
Владимир Георгиевич: Наверное, я не совсем это говорил. Пилотируемая космонавтика осталась в прошлом, она почти не набрала новых функций. Как летали вокруг Земли на высоте 400 км, так год от года, десятилетия за десятилетием и летают.
Для чего там летает человек? В основном для того чтобы изучить его самого, чтобы понять как он там себя чувствует, что он может, чего не может, чем ограничены возможности самого человека. Но это уже давно изучено. Да, первые полёты на неделю кончались тем, что космонавты прибывали на Землю в разбитом состоянии: они страдали от неподвижности, от зажатости в маленьком корабле, от невесомости. Сегодня научились продлевать активную жизнь космонавта на орбите до года. Научились. Нашли способы гимнастики, питания. Но всё это не бесплатно. Например, эта гимнастика отнимает время от научных экспериментов, и человек уже, как оператор, как управляющий приборами, какими-то опытами на орбите, становится малополезным на орбите. Он в основном заботится о своём здоровье. Он поддерживает системы жизнеобеспечения, постоянно ремонтирует на космической станции туалеты, питьевую воду, заменяет баллоны, фильтры для дыхания, фильтры для поглощения углекислоты. То есть, обеспечивает себя. Но ведь не для этого мы его туда запускали. Нам человек на орбите в первое десятилетие космонавтики нужен был как оператор способный навести фотоаппарат на нужное место Земли, сфотографировать, перемотать пленку. Он обеспечивал работу механизмов на орбите, которые без него не работали бы. Сегодня они работают прекрасно без человека. Сегодня все задачи космонавтики выполняет автоматика. Это что касается вокруг Земли.
Теперь о далёких полётах. 1969 год, полёт на Луну. Могли мы тогда сделать то с помощью роботов, что сделали люди: собрать сотни килограммов лунного грунта, поставить на Луне и правильно сориентировать нужные приборы (сейсмометры привозили, отражатели лазерного света) и так далее? Нет, без человека тогда это было невозможно. В эту же эпоху мы запускали своих самых передовых роботов — советские луноходы. Что они сделали? Да почти ничего. Вот тогда ясно было, что роль человека нельзя заменить каким-то механизмом. Да, чуть позже американских полётов мы привезли с Луны несколько [порций] по 100–150 грамм лунного грунта. На это наши роботы были способны. Но это, конечно, капля по сравнению с тем, что доставили космонавты из сотен мест на Луне, из разных точек Лунной поверхности, тысячи образцов грунта. Они до сих пор исследуются, и до сих пор каждый месяц можно найти статью с открытиями, сделанными при изучении лунного грунта. Космонавты выполнили свою роль, на которую роботы тогда были неспособны.
Сегодня другая история. На Луне работают роботы, сегодня китайские, они уже два раза садились на поверхность Луны. Да, они ещё не совершенны, но они гораздо дешевле, чем организация полёта человека, и какую-то свою роль они выполняют. На планетах — Венера, Марс и дальше — работают только роботы, и сегодня мы не можем послать туда человека. Можно сказать, что последние сорок или почти пятьдесят лет пилотируемая космонавтика топчется на месте. Но зачем вкладывать деньги в то, что не развивается. Надо либо отправлять человека дальше, либо оставить его на Земле и на эти ресурсы, на эти деньги отправлять сотни и сотни интересных для науки роботов.
Не только учёные заботятся о полёте человека, есть ещё, конечно, какой-то общественный резонанс, есть какая-то национальная гордость: «Наш человек на орбите». У соседей нет космонавтов, а у нас есть. Да, это стимулировало космонавтику в первые годы её развития. Сегодня попробуйте вспомнить, у какой страны не было космонавта. Почти все экономически развитые страны, и не очень развитые уже, своих космонавтов имеют. Мы уже не помним их имена, мы уже не знаем, кто сегодня на орбите, представители какой национальности именно сегодня работают на МКС. Это стало рутиной. Может быть, следующий рывок опять будет за человеком. Например, научную станцию на Луне, наверное, вновь придётся делать пилотируемой. Человек более динамичен, более интеллектуален, чем робот, он, может быть, как профессионал там нужнее будет. Но когда это станет интересным для науки, мы это сделаем, но сегодня, да ещё и вчера и завтра, человек пока никакой важной функции в космосе не исполняет. А роботы делают крайне полезные вещи. Что говорить, у каждого из нас GPS или ГЛОНАСС навигатор, мы пользуемся интернетом, который через спутники проходит к нам. Я не буду перечислять, все понимают, что космонавтика не пилотируемая, автоматическая, сегодня часть нашей жизни. А какую часть нашей жизни люди на орбите поддерживают, что они реально для нас делают, что они продвигают? Они как морские свинки (в хорошем смысле, как лабораторное животное, которое надо было изучить в космосе) свою функцию выполнили.
Больше, чем на год, по объективным причинам, человека в космосе оставить нельзя даже на околоземной орбите. Доза радиации, которую он получает, не запредельная, но уже вполне опасная для его жизни. Дальше никто рисковать не будет. Полёты в открытый космос, то есть, за пределы земного магнитного поля, атмосферы, ещё большую нагрузку на здоровье человека окажут. Надо либо найти способ избежать этого, либо перестать эксплуатировать людей в космосе, и, сэкономив эти деньги, начать стремительно развиваться с помощью роботов. В конце концов, надо сопоставлять полёты в космос с другими аналогичными прорывами. Были прорывы, например, в глубины океана. Да, люди добрались до Марианской впадины, в 60-м году туда опустился батискаф. Отметили — люди были в самой глубокой точке мирового океана. И всё. И на шестьдесят лет почти, ну, на пятьдесят, закончились ныряния человека в Марианскую впадину. А что, там роботы не были? Были. Они дешевле, они надёжнее, никто не рискует своим здоровьем, они работают там и изучают её.
Полёт на Марс. 15 лет почти работал маленький марсоход Оппортьюнити. 15 лет! За это время человек не только умер бы от радиации, он бы уже разложился там, потому что доза колоссальная. А Оппортьюнити бегал и бегал, пока не надоело. Сейчас там уже 6 лет бегает другой. Это дёшево, это полезно. Когда человек первый раз попадёт на Марс, это будет лишь в том случае, когда станет выгодно. Выгодно для экономики, для науки, для следующего продвижения. А пока роботы идут вперёд, и хорошо.
Ниже: Марсоход Оппортьюнити (Opportunity)
Интервьюер: Если уж мы заговорили о человеке на Марсе, мы бы хотели узнать, насколько вам в принципе реализуемой и экологичной кажется идея терраформирования Марса и дальнейшего заселения.
Терраформирование — изменение климатических условий планеты, спутника или же иного космического тела для приведения атмосферы, температуры и экологических условий в состояние, пригодное для обитания земных животных и растений.
Владимир Георгиевич: Это даже не фантастика, это фэнтези пока. Её можно обсчитать, конечно, если поставлена задача "переделать планету для жизни человека". Можно посмотреть, а можем ли мы переделать Марс для того, чтобы люди жили там. Конечно, как на Земле они не будут жить, такого комфорта не будет, но хоть какой-то минимальный набор жизненных потребностей там удовлетворить. То есть, пить воду, дышать без скафандра… Терраформирование предполагает атмосферу как у Земли, озёра, реки, какую-то нормальную окружающую среду. На Марсе её пока мы не видим, из чего можно было бы создать. Атмосфера — это азот, кислород, вода. Ну, вода на Марсе есть, пока замерзшая, но если приложить большие усилия... даже трудно понять какие. Мы считали: весь наш ядерный арсенал российский, американский, северокорейский, в общем, все атомные бомбы собрать на Земле и бросить их на марсианские полярные шапки — всё равно ничего хорошего не получится. Растопим пару кубических километров льда, реки от этого не потекут. Нужен какой-то более мощный источник энергии. Астероиды можно бросать на Марс. Правда, это не очень экологично, но, в конце концов, надо же переделать планету. Воду мы там создадим. А вот атмосферу не из чего создавать. Мы дышим кислородом и азотом. Нам надо, чтобы давление вокруг нас было достаточно большое. При низком давлении у человека закипает кровь, выделяется азот. Из чего, где взять газы для наполнения марсианской атмосферы? На Марсе маленькая сила тяжести — в 2,5 раза меньше, чем на Земле — поэтому атмосфера должна быть очень объёмистой, очень массивной, чтобы создать такое же давление, которое комфортно нам в жизни на Земле. Не из чего, нет этого ресурса, пока мы его не нашли на Марсе. Поэтому терраформирование Марса это такая фантастика неподтверждённая наукой.
Можно ограничиться таким подходом: давайте сделаем локальную среду. Подземные города небольшого объёма, рассчитанные на миллион человек. Марс не особенно большая планета, там не будет миллиардного населения. Это возможно. Можно с Земли привезти часть атмосферы, можно на Марсе из воды, расщепив её на водород и кислород, создать немножко газа для дыхания. Наверное, вот такой подход, такое локальное формирование искусственной среды для обитания человека, я думаю, когда-нибудь замахнётся на это наша цивилизация. Но на переделку всей планеты ни энергии, ни ресурсов, ни запасов полезных веществ мы пока на Марсе не видим. Так что рано об этом говорить.
Интервьюер: Какая планета или спутник сейчас представляет наибольший интерес для исследователей?
Владимир Георгиевич: В Солнечной системе немало таких планет. Марс, конечно, прежде всего, это планета, на которую надо почти все ресурсы бросить. Не все, но почти все. Потому что там очень много уже открытого, но не до конца исследованного. Есть спутники планет-гигантов. Вообще-то говоря, про Луну тоже нельзя забывать, это спутник, который у нас в руках: до него всего три дня полёта, а то и быстрее. Это спутник, который уже надо осваивать. Мы уже очень многое знаем про Луну, мы не ожидаем каких-то сногсшибательных открытий, её просто нужно осваивать и изучать.
А есть спутники, которые ещё почти не исследованы, но крайне привлекательны. Это Европа (спутник Юпитера) и Энцелад и Титан — два спутника Сатурна. Энцелад и Титан совершенно разные.
Ниже: Энцелад
Энцелад маленький, 500 км, но под его ледяной корой есть жидкий океан, мы его видели, мы его щупали. Из трещин ледяной коры бьют гейзеры, пар и вода оттуда вырываются, и мы уже знаем, что это вода, что она солёная, что там, на дне этого океана, какие-то, скорее всего, термальные источники, тёплые выходы из-под коры. А это питание для микроорганизмов. Тот, кто живёт подо льдом, не видит Солнце, ему надо чем-то другим питаться и откуда-то брать энергию. У нас в глубине океана это чёрные курильщики — горячие выбросы богатой минералами воды. Если такие же есть на Европе, спутнике Юпитера, и на Энцеладе, спутнике Сатурна, то там условия для жизни будут не хуже, чем у нас в глубине океана.
Ниже: Титан
Ну, а Титан — это вообще потрясающая вещь. Это огромный спутник. Даже неудобно называть его спутником, это почти настоящая планета, она вдвое меньше Земли. Но там атмосфера почти Земная, из азота состоит. Чем мы дышим? Азотом и чуть-чуть кислорода. Вот в этой комнате 80% азота и 20% кислорода, для нас это родная атмосфера. На Титане точно такая же, только кислорода нет. Ну, кислород можно с собой привезти. Но главное – для нас она не ядовита. Скажем, если я на Марсе вдохну, это будет чистый углекислый газ, для меня это яд, или в облаках Венеры буду летать на каком-то аэростате и вдохну — это углекислый газ, для меня яд. Я должен быть изолирован от атмосферы этих планет. А на Титане ничего страшного, ну, азот — вдохнул-выдохнул. Кислород в бачке подмышкой. Но прохладно там. Прохладно — это хорошо, всегда можно согреться. Вот когда слишком жарко, не знаешь, что делать. На Венере плюс 470 по Цельсию, и не охладишься, сгоришь моментально. А на Титане минус 180. Да, оделся потеплее, подогрев в каком-нибудь виде, изнутри или снаружи, и ты можешь по ней гулять, по этой маленькой планете. И не только гулять, ты можешь летать, надев крылья на руки. Серьёзно. Плотная атмосфера и при этом низкая сила тяжести — в семь раз меньше, чем на Земле. Надел крылья и полетел. Лёгкий скафандр, давление атмосферы почти такое же, как на Земле, не нужен этот [тяжёлый] скафандр, который тебя от вакуума спасает. Нужен просто тёплый костюмчик, крылья, бачок с кислородом — и полетел. Фантастика! А по части самого Титана, конечно, условия для жизни там не очень подходящие: там в виде жидких озёр и океанов запасы сжиженного газа — озёра из метана, этана, пропана, бутана и прочих наших любимых газов, которые в конфорке на плитке у нас горят, там это всё плещется. Не знаю, можно ли жить в такой среде. Но под грунтом Титана жизнь возможна: там много замерзшей воды, там тепло на большой глубине, и когда-нибудь мы копнём и посмотрим, что там развивается. А как место для колонизации... Вот говорят, терраформирование — Титан уже террасформирован! Он уже почти готовая Земля. Только согреться надо. Согреемся, дело нехитрое, любой компьютер будет у нас обогревать маленький кабинет, потому что там кулеры работают в компьютере.
Это не шутка, это серьёзно, Титан очень привлекателен. Плохо, что до него далеко лететь. Сатурн не близко. Но, если куда человека и посылать (не роботов, а человека), то я в первую очередь советовал бы на Титан. Это замечательная маленькая планета. И она нам очень пригодится как запасная планета, когда на Земле станет невыносимо. Либо невыносимо жарко, либо ещё по каким-то причинам невыносимо. Титан вполне оправдает себя. Кстати, площадь его поверхности примерно такая же, как площадь наших земных континентов. У нас на Земле что: три четверти океан и четверть суши, а на Титане она почти вся суша, вот, пожалуйста, миллиард человек или два, или три миллиарда плечом к плечу согреются и будут жить.
Интервьюер: Вы ещё упомянули Луну, что она очень значительна, какие здесь направления исследований сейчас?
Владимир Георгиевич: Когда-то на Луну были расчёты у военных. Когда в начале шестидесятых только начались полёты на Луну, военные интересовались поверхностью Луны как некой площадкой для размещения ракет, шпионских, разведывательных аппаратов, телескопов и так далее. Но быстро поняли, что Луна не годится, в военном смысле она себя не оправдала: слишком далеко, слишком открыта она для потенциального противника и так далее. Сегодня у военных, по-моему, никаких планов на Луну нет. И, мне кажется, именно поэтому исследования Луны сильно притормозились. Всё-таки на космонавтику основной поток финансов идёт, конечно, по заказам военных, это все прекрасно знают, что большая часть спутников, самых дорогих спутников, прежде всего оборонные задачи решают. На Луну теперь смотрят только учёные, как на новое небесное тело. Это прямо музей прошлого Солнечной системы. То, что на Земле очень быстро стирается из памяти нашей планеты. О чём помнит Земля? О последних сотнях миллионов лет, всё остальное ветер, вода, эрозия почвы, движение океанского дна всё стирают. А Луна помнит о нескольких миллиардах лет прошлого. То, что мы видим сегодня на Луне, вот эта картинка лунной географии сложилась примерно 3,5–4 миллиарда лет назад. Это музей прошлого даже на поверхности. А внутри ещё интересней будет. Потому что там нет такой геологической активности, которая на Земле всё перемалывает, там многое сохранилось в первозданном виде. И для учёных это, конечно, замечательный музей прошлого.
Для энергетики Земли Луна может пригодиться, если мы перейдём к использованию термоядерной энергии. Пока только первые шаги сейчас делаются. Первый термоядерный реактор сейчас сооружают, который, может быть, начнёт оправдывать себя, то есть, давать электроэнергии больше, чем потребляет на саму термоядерную реакцию. Во Франции делается такой экспериментальный термоядерный реактор. Если он заработает, если окажется, что термоядерная энергетика может конкурировать с атомными электростанциями, с нефтяными, с газовыми, то Луна станет привлекательна как источник топлива. Там в тонком слое лунного грунта (буквально несколько сантиметров толщиной) довольно много редкого изотопа гелия — гелий-3. Мы обычно на земле шарики надуваем и прочее гелием-4, это более тяжёлый изотоп. Его у нас тут не так чтобы много, но можем добыть, но он никому не нужен, кроме как аэростаты им надувать. А гелий-3 — крайне калорийное топливо для термоядерных электростанций. На Земле его нет, а вот на Луне он есть. Если окажется, что земные электростанции в нём нуждаются, то всё, Луна станет привлекательной для добычи гелия-3. Пока трудно сказать, произойдёт это или нет. А для учёных она, безусловно, привлекательна, и надо там приспосабливаться.
Ниже: ITER — Международный экспериментальный термоядерный реактор
На Луне нет пока достаточного количества воды, и вообще нет атмосферы. Так что научная станция на Луне обойдётся в разы, я думаю, в сотни раз дороже, чем наземная станция. Но это было бы интересно. Небольшую научную станцию, я думаю, такие страны как мы, Китай, Америка, объединённая Европа могли бы там поддерживать, и это будет намного полезнее для развития пилотируемой космонавтики, чем сидеть на МКС, даже в психологическом плане. Космонавты на МКС хорошо знают: случись что, они прыгают в свой космический аппарат, какой-нибудь Союз, или там следующие скоро полетят, американские, и через полчаса они на Земле. Задержка связи никакая, помощь с Земли за сутки может к ним прийти и так далее. На Луне этого не будет. Задержка радиосвязи небольшая, поговорить с Луной можно будет, полторы секунды туда, полторы обратно. Но помочь «лунатикам» мы быстро не сможем, вернуть их на Землю мы быстро не сможем. Это значит, что надо будет привыкать к такой межпланетной жизни — улетели, и вы сами по себе, ваша жизнь в ваших руках. Это будет хороший следующий шаг.
Американцы сейчас задумали окололунную базу, на орбите вокруг Луны. Да, это дешевле, чем посадки, но мне кажется, это не очень продуктивный шаг. Он какой-то промежуточный, которого можно было бы избежать и сразу на поверхности Луны создать полноценную базу. Скорее всего, в районе полюсов, Северного или Южного. Вероятно, Южного. Там есть залежи льда, мы уже точно знаем, просто видели их, разведали, там есть залежи водяного льда, а это значит, что с Земли не надо будет возить воду. А вода — это ведь не только попить или сварить суп, вода, расщеплённая на водород и кислород, это ещё и топливо. Водород и кислород — прекрасное ракетное топливо. Энергия для этого солнечная, на Луне её хоть отбавляй. Так что, найдём воду, это будет и для людей жизнеобеспечение, и для ракет заправка.
Луна мне кажется перспективной во всех отношениях. Хотя она, вроде, уже не привлекательна: «Были уже на Луне». Да кто был? Одним шагом только, одной ногой наступили и вернулись. А, собственно, не поняли, можно ли жить и работать там. Я читал все отчёты о полётах Аполлонов туда: за трое суток работы в скафандре тренированный, молодой, сильный космонавт (у американцев это астронавты) до конца выкладывается и полностью теряет работоспособность, практически. Три дня работы в скафандре на Луне изматывают человека до предела. Это значит, что мы не научились. Так же точно как первые полёты на космических кораблях за несколько суток изматывали человека, а сегодня они год там работают и вроде неплохо себя чувствуют, на Луне надо учиться работать. Создавать скафандры удобные для работы, или какой-то микроклимат и внутри станции, чтобы без скафандра работать, и к этому дело идёт. Так что я "за" Луну. Я "за" полёты человека на Луну, вот это интересно.
===================
Источники:
Развернуть13
–
