Ядром российской долгосрочной программы освоения дальнего космоса (ДПОДК) являются лунные проекты. Предполагается, в частности, что в следующем десятилетии изучение Луны в основном будет вестись автоматическими космическими аппаратами и станциями. Высадка российских космонавтов на поверхность Луны согласно планам Роскосмоса может состояться в 2029-2030 годах.
Насколько реальны эти планы, что ждет отечественную космонавтику в ближайшие десятилетия, куда следует направить силы отрасли для того, чтобы Россия сохранила вес и конкурентоспособность на мировой космической арене корреспондент "Интерфакса-АВН" попросил рассказать научного консультанта Ракетно-космической корпорации "Энергия" Вахтанга Вачнадзе.
- Вахтанг Дмитриевич, прежде чем двигаться вперед, иногда необходимо обратиться к историческому опыту. Принято считать, что в лунной гонке Советский союз проиграл США по всем статьям. Так ли это на самом деле?
- Это не совсем так – наши зонды облетели Луну первыми, до американцев, а вот пилотируемый полет нам совершить не удалось, хотя мы все сделали для подготовки к нему. У нас было два прекрасных зачетных пуска, мы освоили возврат со второй космической скоростью: выполнив два нырка в атмосферу, скорость удалось снизить с 11,2 до 8 км/с. Мы научились спускаться как по баллистической траектории, так и с аэродинамическим качеством.
По постановлению от 20 марта 1958 г. для полетов к Луне разрабатывалась и изготавливалась ступень ракеты Р-7, так называемый разгонный блок "Е" с жидкостным ракетным двигателем 8Д714. Изготовление и отработка двигателя проходила в очень сжатые сроки под контролем С.П.Королева. Это было обусловлено тем, что запуски к Луне, Марсу и Венере проходят не только в определенные астрономические дни, но даже часы и секунды, когда планеты находятся на близком к Земле расстоянии.
- Как осуществлялись первые запуски к Луне? Были ли аварийные ситуации?
- Когда началась драматическая и изнурительная гонка к Луне, американцы первыми вышли на пуск, но 17 августа 1958 года ракета "Тор-Эйбл" с лунным зондом взорвалась на 77-й секунде полета. 23 сентября стартовала наша облегченная ракета Р-7А с третьей ступенью – блоком "Е", который должен был направить спутник "Луна-1" по намеченной траектории к Луне. На 93-й секунде ракета-носитель взорвалась из-за резонансных колебаний в боковых блоках. 11 октября того же года американцы сделали вторую попытку, и лунный зонд "Пионер-1 " вышел на траекторию полета к Луне.
В этот момент и у нас шла подготовка к запуску, запланированному на 12 октября. Сергей Павлович Королёв собрал всю стартовую команду и объяснил, что наша ракета все равно опередит американский "Пионер" и прилетит на несколько часов раньше, так как мы садимся против вращения Луны. На 104-й секунде полета Р-7А опять взорвалась, но и американцам тоже не повезло: ракета-носитель не сообщила зонду необходимой скорости, и он, поднявшись до 113 800 км, возвратился к Земле и сгорел в атмосфере.
После двух взрывов "семерки" были приняты экстраординарные меры. По результатам исследований на аналоговой электронной модели был установлен гидравлический демпфер в боковых блоках ракеты в магистралях окислителя на входе в насосы. Проблема была решена радикально.
Тем временем 8 ноября 1958 года США запустили "Пионер-2", и вновь неудачно. Месяц спустя, 6 декабря, новым носителем Juno II был запущен зонд "Пионер-3" другой конструкции. Пройдя 102 300 км по пути к Луне, он вернулся обратно и сгорел. У нас 4 декабря пуск с очередной лунной станцией был сорван из-за отказа двигательной установки центрального блока ракеты. Но Сергей Павлович не сдавался. В конце декабря и даже 31 декабря и 1 января полным ходом велась подготовка нового лунника. 2 января 1959 г. в 19 час. 41 мин. блок Е-1 №4 с АМС "Луна-1", получив вторую космическую скорость (11,2 км/с), вышел на траекторию к Луне, но пролетел мимо нее на расстоянии 5000 км и стал спутником Солнца. Причиной промаха было обыкновенное разгильдяйство - плоскость антенн пункта радиоуправления была выставлена с ошибкой на 2 градуса.
Полет "Мечты", как прозвали лунник, был нашим триумфом. Английская газета Financial Times подсчитала, что движущая сила советской ракеты превосходит аналогичный параметр американского "Атласа" в четыре раза, и не сильно ошиблась!
3 марта 1959 г. американцы запустили свой автоматический межпланетный аппарат "Пионер-4", который тоже прошел мимо Луны и провел исследования межпланетного пространства. 12 сентября состоялся успешный пуск советского аппарата "Луна-2" с блоком Е №7. Мы впервые в мире достигли Луны, впервые аппарат, запущенный с Земли, перелетел на другое небесное тело.
Точку в соревновании двух держав поставил запуск 4 октября "Луны-3" (278,5 кг). Объект запускался по сложной траектории с баллистическим маневром в поле тяготения Луны, что позволило сфотографировать обратную сторону нашего спутника с удобной траектории, возвратить лунник к Земле со стороны Северного полушария и принять сигналы изображения Луны с минимального расстояния 40 ООО км, обеспечив достаточно высокое качество. Таким образом, 1959 год по лунной программе завершился полным превосходством нашей космической техники.
- Какой смысл возвращаться к лунной программе после столь большого перерыва? Тем более, что американцы опередили нас с высадкой.
- Освоение Луны – это новый качественный уровень развития ракетно-космической науки и техники. С точки зрения конкурентоспособности экономики России этот проект является инновационно-прорывным. Это - та значимая цель, вокруг которой будет строиться научно-промышленная политика государства. Именно этот проект предлагает широкие возможности для международного сотрудничества. Несомненно, освоение Луны станет трамплином для полетов к Марсу и другим планетам Солнечной системы.
Я считаю полет на Луну является той задачей, решение которой позволит опередить сегодня всех участников "космической гонки". Сергей Павлович Королёв повторял: "Никогда не догоняй - будешь плестись в хвосте. Бери опережающую задачу и решай ее". Вот это нам и нужно сейчас сделать, и совершенно необязательно тратить огромные деньги.
В корпорации "Энергия" и в отрасли в целом накоплен огромный опыт по разработке и реализации грандиозных по объемам и наукоемкости задач. Это - то богатство, которое и является основой для принципиально новых решений по конструкции, технологии, материалам и методам изготовления и отработки с учетом новых требований по обеспечению полетов в космос и освоению Луны.
- Какие факторы сегодня входят в число определяющих при разработке перспективных проектов по освоению Луны?
- Необходимость создания новой космической транспортной системы и освоения Луны, учитывая напряженность национальных бюджетов, скупые ассигнования на исследования в космосе, вынуждает космические страны и организации объединять усилия. Этому способствует опыт международного сотрудничества Европы, России, США, Канады, Японии, но не исключается также и участие новых высокоразвитых стран, таких, как Китай, Южная Корея, Индия и другие.
Распад сложившейся в СССР кооперации разработчиков и изготовителей техники и изменения, происходящие в настоящее время в экономике России, ее военной доктрине, коммерциализация космической деятельности, интеграция в мировой рынок космических услуг вносят новые приоритеты, ориентированные на техническую и экономическую эффективность и конкурентоспособность.
- В чем заключаются основные риски при полетах к Луне? В состоянии ли российская ракетно-космическая отрасль обеспечить надежную и безопасную реализацию пилотируемых лунных миссий?
- Риск, как состояние угрозы, присутствует почти во всех областях космической деятельности. Наиболее ощутимы потери из-за отказов техники. Поэтому анализ рисков и управление ими реализуются на основе сложившейся и во многом уже хорошо зарекомендовавшей себя системы обеспечения качества, надежности и безопасности, ориентируемых исключительно на достижение минимального уровня частоты отказов техники и оценки потерь.
Суть управления космической программой на высшем уровне состоит в раннем выявлении тенденции развития отрицательных явлений, которые могут повлиять на ход выполнения всей государственной программы. Для этого на самых ранних стадиях нужна оценка рисков, как организационного, так и технического характера.
И, наконец, для своевременного выявления тенденции неблагоприятного развития космических проектов желательно создать систему диагностики на базе индикаторов обнаружения намечающихся отклонений и оценки риска от их реализации. Актуальность этого вопроса возрастает в связи с расширением сотрудничества России с другими странами в области космической техники и требует разработки конкретных методик анализа и оценки рисков. Сегодня можно отметить принципиальную близость и совместимость концепции обеспечения надежности и безопасности в России, США и Европе.
- Каким вам видится освоение человечеством Луны? Это будут автоматические роботы или космонавты?
- Каждый человек на Луне с экономической точки зрения "стоит" в сто, а то и в тысячи раз дороже, чем на орбите Земли. У робототехники тут преимущество. Присутствие человека потребуется в исключительных случаях, когда возникает необходимость принятия решений. Поэтому туда надо отправить двух человек, пока этого достаточно. Причем, один из них должен быть инженером и медиком, а второй – ученым. Они там должны работать вместе и иметь возможность при форс-мажоре себя спасти.
- Какие вопросы необходимо решать в первую очередь для обеспечения длительного пребывания человека на Луне?
- Медицина должна сыграть значительную роль в обеспечении жизнедеятельности космонавтов, особенно первопроходцев освоения Луны. С точки зрения психологии, как и освоение околоземного пространства, так и нахождение человека на Луне, будет сопровождаться наличием кораблей спасателей.
Значительные работы предстоят в области изучения воздействия космической среды на человека, для безотказной работы технических средств. Особенно надо отметить радиацию, глубокий вакуум, потоки электронов и ионов высокой энергии, холодную и горячую космическую плазму, солнечное электромагнитное излучение и т.п.
- Чем интересна Луна с точки зрения фундаментальной науки?
- Это целый спектр вопросов. Отсутствие атмосферы и магнитного поля открывают большие возможности для всеволновой астрономии и запредельным разрешением самых удаленных объектов Вселенной. Таким образом, основным достоинством Лунной обсерватории станут оптические и радионаблюдения во всем диапазоне электромагнитных волн. Это поможет обогатить наши знания о происхождении и ресурсах астероидов, спутников и самих планет Солнечной системы. И в одночасье всколыхнет РАН (Российскую академию наук) и многие институты страны. Поднимет на новый уровень промышленные технологии, широко используя робототехнику и автоматизацию производства. Земля получит новые энергетические возможности, что приведет к восстановлению экологии.
- О каких энергетических возможностях Вы говорите? Есть ли на Луне полезные ископаемые, энергоресурсы?
- Одна из самых приоритетных задач в проекте освоения Луны – получение большого количества энергии с помощью изотопа Гелия-3 и передача этой энергии на Землю и на движущиеся космические аппараты или корабли. Безусловно, для решения этой задачи может потребоваться мощная кооперация ведущих отечественных научно-производственных предприятий, причем не только ракетно-космической отрасли.
Уже сегодня можно экспериментально опробовать ядерную реакцию без появления радиации и получить энергию на Земле с небольшим количеством Гелия-3, а с помощью освобождаемых от грузов кораблей "Прогресс", снабженных концентраторами и электрореактивными двигателями, провести эксперименты по передаче энергии лазерным лучом на подвижные объекты.
- Какие задачи предстоит решить нашей отрасли для того, чтобы полеты российских кораблей к Луне как можно быстрее стали реальностью?
- Для достижения этой цели необходимо решить задачи технического перевооружения производственной и экспериментально-испытательной базы, доведя ее до современного мирового уровня. Также потребуется совершенствование системы обеспечения качества и надежности создаваемой ракетно-космической техники, укрепление кадрового потенциала, совершенствование системы подготовки высококвалифицированных специалистов, конкурентоспособности продукции и услуг, укрепление их позиций на мировом космическом рынке.
