Итоги-2013: космос, или достигнутое и планы

На форуме публикуются самые последние новости космонавтики.

Модераторы: Ulmo, Булдаков Сергей

Итоги-2013: космос, или достигнутое и планы

Непрочитанное сообщение Александр » 05 янв 2014 10:36

Итоги-2013: космос, или достигнутое и планы

Что мы знаем о других небесных телах? Кажется, когда-то на них летали люди, верно? Однако не секрет: делалось это только в качестве излишне эмоционального американского ответа на спутниковый шок 1957 года. В планы руководства США ни в коем случае не входило тратить на освоение космоса те суммы, что поглощались лунными экспедициями, на регулярной основе. И не входит до сих пор. А зря!

Что сделано

Достижения-2013 в том, что касается изучения и освоения космоса, никак нельзя назвать рекордными: налицо затишье перед бурей. И всё же даже затишье может быть красноречивым.

Самой печальной новостью стала вторая по счёту поломка телескопа «Кеплер», открывшего нам тысячи кандидатов в экзопланеты и, по сути, основного источника земных данных о таких объектах. Несмотря на это, НАСА не сдаётся, всеми силами пытаясь привести аппарат в чувство, используя в качестве сломанного двигателя-маховика Солнце. Дело в том, что хотя световое давление от звезды заставляет космический телескоп вращаться, а это мешает его наблюдениям после поломки, правильно изменив положение «Кеплера» относительно светила, можно добиться обратного эффекта — когда давление света стабилизирует аппарат. Пока результаты новых рабочих сессий «Кеплера» скромны: НАСА рапортует, что качество снимков удалось довести лишь до 5% от доаварийного, хотя, кажется, возможно многократное улучшение. Впрочем, на фоне отсутствия других сопоставимых специализированных инструментов (как минимум до 2018 года — момента запуска «Джеймса Уэбба») и 5% выглядят вполне прилично.
А как же Gaia? Да, читатель, вы грамотно бьёте нас в самое уязвимое место. Действительно, наш прогноз о том, что европейский космический телескоп Gaia полетит к своей базовой наблюдательной позиции в точке Лагранжа этой осенью, не оправдался. Оказалось, что транспондеры аппарата идентичны уже использовавшимся на других спутниках и подвержены в космических условиях быстрой деградации, а поскольку расчётный срок службы телескопа равен пяти годам, то транспондер пришлось заменить, из-за чего запуск Gaia состоялся лишь 19 декабря. 10 января будущего года аппарат прибудет к L2, откуда начнёт изучение сразу миллиарда звёзд, попутно, как надеются разработчики, не забывая и о полумиллионе далёких квазаров и измерении масс тысячи сравнительно близких к Земле экзопланет. Впервые мы сможем охватить наблюдениями примерно 0,5% звёзд Галактики и наконец-то получить детальное представление о реальных параметрах многих экзопланет, масса которых нам пока известна лишь очень и очень приблизительно.

Среди надежд, которые телескопу пока лишь предстоит оправдать, есть и такая: с его помощью, должно быть, можно открывать экзопланеты. Причём количество таких кандидатов оценивается до 10 000 единиц. Повторим: это, что называется, побочный продукт, ибо основная цель Gaia — звёзды. Но и этот бонус на фоне полуживого «Кеплера», пока сумевшего открыть лишь несколько тысяч кандидатов в экзопланеты, смотрится чрезвычайно живо. Называя вещи своими именами, Gaia — живая мечта астрономов и самый интересный изо всех новых инструментов познания космоса, которые принёс уходящий год.

Автоматические миссии

Но как ни важны космические телескопы, лучше один раз пощупать, чем сто раз увидеть, — и «Юйту» с Curiosity яснее ясного иллюстрируют этот тезис.

Последний (пожалуй, самый результативный на сегодня изо всех земных планетоходов) нашёл-таки на Марсе следы органических веществ. 97% углерода, выделяющегося при анализе образцов марсианского грунта набортной аппаратурой, имеют марсианское происхождение, заключили в НАСА. И с учётом того, что пробы взяты с «глубины» в 5 см, а космическая радиация, по идее, должна со временем разложить любую органику на глубине до метра, это очень многообещающая находка: что-то воспроизводит эту органику — может быть, регулярное падение метеоритов из космоса? Впрочем, по оценкам, органики там несколько больше, чем должно прилетать с метеоритами, так что, вероятно, можно говорить даже о следах жизни на четвёртой планете.

Порадовали и развивающиеся страны. Индия делает первые уверенные шаги в марсианском направлении, послав туда свой межпланетный аппарат, а Китай впервые за сорок лет высадил на спутник луноход. Он («Юйту») и китайский же посадочный модуль — первые работающие аппараты землян на Луне с 1976 года, и именно «Юйту» первым доставил туда днищевый радар, способный продвинуть наше понимание того, что находится прямо под поверхностью Луны. И останавливаться на этом китайцы не собираются, через считанные годы намереваясь осуществить забор лунного грунта с его последующей отправкой на Землю. Не всё идёт гладко: в частности, точка посадки отличается на 400 км от заранее заявленной, что может быть следствием сложностей с мягким приземлением. Впрочем, у этого есть и другое объяснение...

Пилотируемая космонавтика: прыжки на месте и их место в будущем прыжке

Точка зрения многих наших сограждан известна: «Пилотируемая космонавтика — вещь чисто прикладная. И её прикладное значение уже свелось к нулю. Человек был нужен вначале, когда автоматическое управление было несовершенно и требовался оператор, чтобы нажать на рычаг или затвор фотокамеры (и не только фотокамеры, а и посерьёзнее средств)... Эти процессы трудно формализовать. Теперь человек для нажатия на спуск не нужен, и технологии остались невостребованными. Остаётся летать ради собственно полёта. Пилотируемая космонавтика сегодня — это почти разновидность космического туризма, сопровождающаяся бурной имитацией деятельности».

Ну и как такое можно одобрить, тем более когда другой российский обыватель сообщает: «Любой человек заботится в первую очередь о своей личной, скажем так, выгоде: семья, дети, работа и т. д. Если это вопрос жизни и смерти, выживания, сытости и всего такого — граждане побегут, как говорится, роняя... А если никуда не бегут, значит, их это вообще не тревожит, им это по барабану».

И действительно, пилотируемая космонавтика не дело «сытости», тут мы ничего возразить не можем, так что большинству народонаселения она объективно «по барабану». Сложнее с первым тезисом.

Многие уверены, что за последние десятилетия робототехника серьёзно продвинулась. Беспилотники, говорят эти многие, подумать только! Примышленные роботы! Не будучи детально знакомым с их практическим применением, человек склонен делать вывод: раз на Земле летающие роботы позволяют убить Усаму, то для космоса наверняка приготовлены роботы получше, способные эффективно исследовать и Марс, и Луну. Итого: «Теперь человек для нажатия на спуск не нужен».

Увы, нет ничего дальше от истины, чем эта точка зрения. Не будем вдаваться в сложную историю о том, почему нынешние компьютеры в принципе непригодны для создания искусственного интеллекта в любом обозримом будущем. Скажем проще: первые ударные беспилотники взлетели до того, как закончилась Первая мировая война, а если совсем честно — то ещё и в первой половине XIX века. И уже в Первую же мировую, в принципе, могли стать сравнительно эффективным оружием — вот только ИИ тогда находился примерно в том же состоянии, что и сегодня, а без него о полноценных универсальных роботах не может быть и речи.
Поэтому исследование других миров нашей системы идёт не то что со скрипом, а прямо-таки по капле в год. Curiosity нашёл органику на Марсе в конце 2013-го? К сожалению, фактически это сделали ещё «Викинги» в 1970-х. Правда, в силу топорных методов роботизированного анализа толку от этого было мало, поскольку программу их действий составляли на Земле. А в марсианских условиях в грунте оказались перхлораты, земным почвам несвойственные. В итоге весь анализ свёлся к действиям, которые могли лишь убить марсианскую жизнь, будь она в образцах забранного «Викингами» грунта.

Несерьезной была и сама идея искать следы марсианских бактерий на поверхности, как это делают все марсоходы, — то есть на поверхности тамошних пустынь. Во-первых, на Марсе во много раз выше космическая радиация — из-за стократно более разрежённой атмосферы, и ещё исследования XX века показали, что поверхность — худшее место для жизни на четвёртой планете. Во-вторых, и на Земле в условиях марсианской влажности жизни на поверхности, мягко говоря, не много. Возьмите Атакаму: направив туда клон Curiosity до высадки на Марс, НАСА могло бы сэкономить бездну денег, благо найти с аппаратными возможностями планетохода жизнь на тамошней глубине не удалось бы, а пытаться отыскать её прямо на почве — и вовсе безумие. Вот что говорит об этом Дэвид Уэттергрин из Института Карнеги — Меллона: «Прямые свидетельства существования жизни, если она там есть, скорее всего, находятся под поверхностью, вне досягаемости нынешних марсоходов».

В общем, поиск следов жизни на Марсе слабо формализуем и требует очень универсальных аппаратов, способных и ездить, и копать, и быть передвижной биологической лабораторией. Пока же копать на метровую глубину мобильные планетоходы землян просто не умеют: для этого аппаратам надо иметь тонны массы, что несовместимо с мобильностью. Что ещё хуже, они двигаются с «потрясающей» скоростью «метры в час», благо марсоход управляется только с Земли, с задержкой не менее 40 минут. Экспедиция из пары настойчивых биологов с ломами и простым оборудованием решила бы проблему наличия/отсутствия таких следов на счёт «раз». А постоянная научная база сделала бы это со стопроцентной вероятностью — но где такие базы?

К счастью, все эти вопросы трогают очень многих. Отсюда и обилие проектов по достижению Марса и даже созданию на нём постоянных поселений.

Колонизация: Марс, Луна, никогда?

Да, проекты такого рода существуют. Вспомним хотя бы Mars One, предполагающий что-то в стиле реалити-шоу, где на главных ролях группа товарищей, направляемых на Марс в один конец. Инициатор, некто Бас Лансдорп из Нидерландов, — что называется, пиарщик. И пиар у него получился знатным. Увы, не так просто представить себе сбор необходимых $6 млрд для реализации начинания. Это, конечно, пустяк в сравнении с текущими военными расходами США, и в несколько раз меньше одних только госрасходов нашей, например, страны на Олимпиаду-2014. Но: войны и Олимпиады являются, политически говоря, conditio sine qua non. Нельзя бросить убивать за океаном людей или, не дай бог, пиарить собственные сомнительные спортивные успехи на государственном уровне. Пиарить, скажете вы, можно и Марсом. Но отправка людей в одну сторону, без шансов на возвращение, выглядит крестовым походом — то есть мероприятием, обеспечиваемым группой фанатиков в интересах группы фанатиков. Для пиара это не подходит.

Ситуацию осложняет и то, что руководитель другого проекта, Mars Direct, считает неизменным свойством американской политической системы: США непригодны на роль колонизаторов Марса по неустранимым причинам. «Если вы хотите отправиться на Марс, — поясняет Роберт Зубрин, — то не можете сделать это за тридцать лет. И за двадцать тоже не можете: вам непременно нужно уложиться в десятилетие. Иначе вас ждёт политический провал». Американские администрации сменяются каждые 4–8 лет, и уложиться в этот срок при подготовке не то что колонизации, но и простого полёта нельзя по веским техническим причинам.

Дело доходит до того, что планетологи, работающие в НАСА, пишут статьи, призванные уверить широкие общественные круги и ту же администрацию, что база на другом небесном теле возможна. Мол, начав хотя бы с Луны, США смогут принципиально продвинуться и в научно-технологическом, и даже в геополитическом (sic!) отношении.

Вот почему многие, включая Элона Маска, считают, что планирование базы на Марсе должно вестись независимо от американского государства. Именно поэтому г-н Маск и его компания SpaceX продолжают разработку метанового ЖРД Raptor закрытого цикла. В октябре 2013 года Элон заявил, что тяга одного такого двигателя достигнет впечатляющих 2,94 МН, что куда больше, чем было у шаттлов. Для испытания этих ЖРД пришлось даже модифицировать мощности, имеющиеся в США. Поэтому собственно пуск двигателя состоится только в начале нового года. И это самые решительные и реалистичные шаги изо всех, предпринятых теми, кто стремится к Марсу. Плохо лишь то, что г-н Маск вряд ли найдёт деньги по той схеме, которую некогда озвучил: по полумиллиону долларов с каждого желающего богатого американца после сорока в обмен на право затем отправиться на Красную планету.

Зато технически это пока самый проработанный проект: ракета на жидком метане и жидком кислороде теоретически способна воспользоваться топливом марсианского происхождения. Маск считает, что метан можно будет получить, используя модифицированные бактерии-анаэробы прямо на месте — из марсианских почв. Да и кислород вполне себе добываем из тамошних перхлоратов, ведь используют же отдельные земные микробы перхлораты для получения энергии.

Но не стоит забывать и том, что в районе посадки Сuriosity в почве содержится 2% воды. Да и вообще многие исследования заставляют полагать, что водного льда на Марсе довольно много. В таком случае метановая ориентация ЖРД Raptor может быть до некоторой степени преждевременной. С другой стороны, не имея базы, разведать места, где водного льда много, всё равно не удастся. Так что критиковать г-на Маска всё же рано. К тому же он уверен, что водород из воды можно будет получить лишь энергоёмким электролизом. А электроэнергию для этого на Марсе найти сложновато, так как интенсивность солнечного света там втрое ниже земной.

Хорошо, подход с генерацией топлива на Марсе разумен, тем паче что 99,5% массы космического корабля, отправляемого туда, займёт топливо. А значит, на обратную дорогу горючего всё равно не хватит. Но что дальше? Где Маск возьмет запланированные для создания базы на Марсе $40 млрд? Неужто на Земле действительно найдётся 80 тысяч безбашенных граждан с полумиллионом в кармане и мечтой умереть от старости на другой планете?

Мы сомневаемся. И не в последнюю очередь потому, что база — это не только ракета. И её, и космический корабль Red Dragon компания SpaceX, конечно, разработает. А вот спроектировать системы жизнеобеспечения на Марсе будет сложнее: на поверхности приличная радиация — а значит, придётся копать подземные помещения, заводить гидропонику, создавать электростанции и т. д. Главное же в том, что база, даже несмотря на помощь 3D-принтеров, периодически будет нуждаться в завозе с Земли, а кто обеспечит его после отбытия эксцентричных полумиллионеров? В общем, на рыночной основе такую идею, наверное, не провернуть, а демократические государства не могут быть заинтересованы в ней по чисто политтехнологическим причинам.
http://compulenta.computerra.ru/univers ... e/10010725
Александр Кременчуцкий.
Александр
Всегда на посту
 
Сообщения: 8234
Зарегистрирован: 09 мар 2006 22:06
Откуда: Москва
Благодарил (а): 41 раз.
Поблагодарили: 40 раз.

Вернуться в Форум по космонавтике

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1