PDA

Просмотр полной версии : Академик Борис Черток: Какой будет космонавтика в 2101 году. Прогноз.



Aleha
16.03.2010, 08:47
Любопытную статью нашёл. Существенные мысли отметил красным цветом.

http://tvroscosmos.ru/frm/zhurnal/0109_2.php

// Общественно-политический и научно-популярный журнал «Российский космос» № 1, 2009.


Академик Борис Черток: Какой будет космонавтика в 2101 году


http://tvroscosmos.ru/picture_library/zhurnal/0109-2.jpg

Наверное, многим читателям в первом номере нового 2009 года будет интересно узнать о том, чего можно ожидать от отечественной и мировой космонавтики не в ближайшие годы, а лет через 50 или 100. Мы очень признательны патриарху ракетно-космической техники академику Б. Е. Чертоку, который согласился поделиться своими соображениями по этому поводу.

Все приоритетные достижения космонавтики в XXI веке пока базируются на открытиях и достижениях науки и техники века ХХ. Составить прогноз с большой достоверностью не на ближайшие 10-15 лет, а до конца XXI века необычайно трудно. Любое предсказание до известной степени предвзято и субъективно и зависит от опыта и личной интуиции. Этому есть масса примеров.

В XXI веке человечество должно осознать уникальность планеты Земля во всей обозримой Вселенной и объединить усилия ведущих государств для ее сохранения. «Человек разумный» — явление совершенно исключительное. Он обязан использовать силу разума для надежной защиты планеты.

Государство и космонавтика

Будущее космонавтики тесно связано с национальной и государственной социально-политической стратегией. США при всех своих внутренних проблемах до 30-х годов XXI века останутся самой мощной державой, как в военном отношении, так и в области науки и технологий. НАТО является инструментом, позволяющим США использовать не только свой, но и европейский научно-технический потенциал.

За счет транспортных систем России и Европы будет поддерживаться работа МКС. Сама по себе станция для США особого интереса уже не представляет. Через 10-15 лет, побив 15-летний рекорд «Мира», МКС затопят. Россия, Европа и Япония без экономической поддержки США обеспечить работу станции не смогут. Продление жизни МКС для России проблема не только экономическая. И дело не в станках или заводах, а в том, что в результате либерально-рыночных реформ российская оборонная промышленность лишилась многих тысяч квалифицированных рабочих и инженерных кадров.

Вместо знаменитой обсерватории «Хаббл», которая без профилактики с помощью шаттлов просуществует еще лет пять, на орбите появится новая обсерватория для изучения Вселенной. Автоматические аппараты продолжат исследования и обогатят науку новыми открытиями всех планет Солнечной системы, прежде всего спутников Юпитера и Сатурна. Мощный аппарат NASA разрабатывает не только технику, но и стратегию будущего космонавтики.

Круглосуточная информация со спутников дистанционного зондирования Земли обеспечит надежные метеорологические прогнозы, контроль за техногенными катастрофами, нарушением экологического режима, предупредит о чрезвычайных ситуациях и т.д. Наблюдение за стратегически важными районами будут выполнять секретные спутники военной разведки. Оптико-электронные цифровые системы гарантируют разрешение до единицы сантиметров при обработке в реальном масштабе времени.

США первыми создадут системы, объединяющие информацию навигационных спутников «Newstar-GPS» с низкоорбитальными разведчиками и системами спутниковой связи и управления. Совместная информация со спутников трех уровней — низкоорбитальных, навигационных и геостационарных — позволит оперативно управлять всеми видами транспорта: наземного, воздушного и морского. Медицинский мониторинг состояния здоровья каждого американца, немедленное оказание медицинской консультации и вызов врачей станут в США столь же обычными, как разговор по сотовому телефону.
Американское государственное агентство NASA наделено большими полномочиями. Все федеральные расходы на космонавтику, за исключением чисто военных, реализуются через или под контролем NASA. Годовой бюджет этой организации в 2008 году превысил космический бюджет России почти в 10 раз. Нет сомнения, что при таких начальных условиях в ближайшие 15 лет США создадут новый сверхтяжелый носитель и пилотируемые корабли для полета к Луне. Плюс лунные посадочные модули и систему доставки грузов для лунной базы.

Китай в ближайшие 20-25 лет будет вкладывать огромные средства в космонавтику. Китайским коммунистам удалось в короткий срок превратить отсталую аграрную страну с полуграмотным полуторамиллиардным населением в государство, овладевшее всеми видами современной технологии и массовым производством конкурентноспособных товаров — от современных компьютеров до кроссовок. В последние 15 лет экономические и технологические задачи Китай решал в масштабах, недоступных другим государствам. И в очень короткие сроки. Думаю, что Китай станет второй, а может быть, и первой державой, способной осуществить реальное «господство в космосе».

Что касается России, то у нее нет стратегии развития за пределами ближайших 10 лет. Чтобы отечественная космонавтика вошла в будущем хотя бы в первую пятерку, необходимы радикальные жесткие социально-политические реформы.

До 2030 года Россия должна уделять основное внимание нескольким программам. В первую очередь безусловной космической безопасности (спутники всех видов разведки, системы ПРО, ГЛОНАСС) и высокой обороноспособности страны. Последние события в Южной Осетии являются тому примером. Современные оптико-электронные, всепогодные и круглосуточные средства разведки позволяют в реальном масштабе времени вести наблюдение из космоса за танками, артиллерией, бронетранспортерами и прочей техникой, которая в течение нескольких суток концентрировалась для нападения на Южную Осетию. За эффективность системы в подобных случаях должен нести ответственность не разработчик космического сектора, а начальник «системы в целом» или министр обороны и начальник Генштаба.

Геостационарная орбита

В XXI веке ужесточится экономическая и политическая борьба за место спутников связи на геостационарной орбите (ГСО). В ближайшие 20 лет она исчерпает свой ресурс. Одним из возможных решений могут оказаться тяжелые многоцелевые платформы на ГСО.

Обозревая почти 1/3 поверхности планеты, одна такая платформа сможет заменить десятки современных спутников связи. Платформа будет использовать солнечную электростанцию, мощность которой составит сотни или даже тысячи киловатт.

Большие антенны параболические или активные фазированные решетки способны создать у поверхности Земли любое заданное значение ЭИИМ (эквивалентная изотропная излучаемая мощность) и принимать информацию от земных абонентов. Возможность размещения на тяжелых геостационарных платформах десятков, а может быть, и сотен ретрансляторов различных диапазонов дадут владельцам таких платформ возможность торговать стволами связи любого назначения для любого района.

Тяжелые многоцелевые платформы станут коммерчески выгодными и послужат глобальному информационному сближению народов. Разработка и создание подобных геостационарных систем необходима человечеству не в далеком будущем, а в ближайшие 25-30 лет.
Быстро решить такую задачу поможет кооперация России и Европы. Однако космические станции на ГСО могут эффективно использоваться и в военных целях — для подавления агрессора в локальных конфликтах и в ситуациях типа «звездных войн». Об этом ниже.

В силу своего географического положения России, кроме использования геостационарной орбиты, необходима группировка из трех спутников на геосинхронных эллиптических орбитах типа «Молния» или «Тундра». Она обеспечит возможность приема сигнала с двух спутников одновременно и покрытие всей территории, в том числе арктических регионов, с углами видимости спутников 35-90°. Имеющийся научно-технический задел позволит создать многофункциональную космическую систему связи для любой точки страны. Одной из нерешенных проблем останется носитель.

«Звездные войны»

Во времена «холодной войны» американская пропаганда ввела термин «звездные войны». Под ним понимались программы противоракетной обороны, борьба с космическими средствами военного назначения и любые другие действия, использующие космическое пространство в военных целях. Открытые и совсекретные программы «звездных войн» ограничивались околоземным космическим пространством, а в перспективе и созданием военных баз на Луне.

Эффективным средством ослепления и поражения наземных систем ПВО, ПРО, различных радиоэлектронных средств управления войсками могут стать сверхширокополосные излучатели. Мощные генераторы направленной электромагнитной энергии могут быть установлены на геостационарных космических платформах, а в будущем, возможно, и на лунной военной базе. Практически все виды современного оружия, системы управления движением самолетов, морских судов, наземных боевых средств, все виды передачи и обработки информации используют микроэлектронную аппаратуру с низким уровнем напряжений и токов. Импульсное воздействие сверхширокополосных электромагнитных импульсов приводит к возникновению наведенных токов сравнительно высокого напряжения во всех электронных приборах и практически выводит их из строя.

Другим оружием «звездных войн» может быть образование искусственных радиационных поясов вокруг Земли. Известно, что одного взорванного на высоте 125-300 км ядерного заряда мощностью около 10 кт достаточно, чтобы на много часов прекратить возможность всех видов радиосвязи по всем диапазонам на тысячи километров от места взрыва из-за образования плазмы высокой концентрации.

В XXI веке появятся такие новые виды космического оружия, которые сегодня мы и придумать не способны.

Луна

В 1986 году конгресс и президент США создали национальную комиссию по разработке перспективной космической программы на ближайшие 50 лет. Она рекомендовала создать постоянную (обитаемую) базу на Луне в первом десятилетии XXI столетия. Первая декада XXI века заканчивается, а строительство лунной базы американцы еще не начали. Если США решат строить базу в одиночку, а они на это способны, то реально это возможно в 2015 году. На создание постоянно действующей лунной базы со штатом в 8-12 человек потребуется 8-10 лет.

В России в прошлом веке уже сделали проект базы, которую в шутку называли «Барминградом», по имени главного конструктора. Трудности создания лунных баз — чисто технологические, инженерные и экономические, для этого не нужно делать каких-то научных открытий. Но есть проблемы социально-политические, экономические и международные, с которыми столкнется любое государство, желающее иметь свою базу на Луне.

Именно поэтому мне кажется, что Россия самостоятельно в ближайшие 20-25 лет не сможет построить такую базу. Возможно даже, что Китай создаст свою базу лет на пять раньше России. Четвертым колонизатором Луны будет Индия. Маловероятно, но теоретически возможно объединение технических и экономических средств для строительства международной лунной базы России с участием Европы. Примером такого объединения технологических и экономических средств является МКС. Сроки и цели строительства баз на Луне будут определяться глобальной политической обстановкой. Объединение усилий многих стран под эгидой США может сократить сроки на 3-5 лет.

Луна принадлежит планете Земля. На ней люди могут жить, используя местные лунные ресурсы и современную технологию. Но для этого предстоит связать Луну с Землей надежной постоянно действующей пилотируемой транспортной системой с двухсторонним движением.

Астрономы и астрофизики захотят построить обсерваторию на обратной стороне Луны. Луна будет служить экраном, защищающим оптическую аппаратуру от шумов, снижающих разрешающую способность современных наземных обсерваторий. Радиотелескопы на обратной стороне Луны будут оснащены сверхбольшими параболическими антеннами и антеннами типа фазированных решеток. Энтузиасты перенесут поиск сигналов внеземных цивилизаций на Луну.

Марс

Не только СМИ, но и известные ученые и политики заявляют о предстоящих в ближайшие десятилетия пилотируемых экспедициях на Марс как о главной задаче космонавтики XXI века.

Надо признать, что с технологической точки зрения это вполне реально. Однако доказать необходимость такой программы очень трудно. Действительно, зачем выкладывать не менее 300-500 млрд долларов, если на все интересующие землян вопросы могут ответить роботы, управляемые учеными с Земли. Автоматические аппараты убедительно доказали, что жизни на поверхности Марса нет. До конца этого века на Марсе высадятся по меньшей мере еще 8-10 марсоходов. Они детально, не спеша исследуют атмосферу, динамику, климат и грунт планеты на большой глубине. При этом новая информация будет получена без огромного риска для жизни людей.

Участники марсианской экспедиции проведут почти год в невесомости по дороге туда. Сразу после посадки на Марс они начнут готовиться к обратному, еще более рискованному полету. Ведь в отличие от орбитальных станций Земля оказать помощь «марсианам» не сможет. Амбициозная цель не оправдает огромные затраты и риск.

Революционные открытия

Во второй половине XXI века с большой степенью вероятности следует ожидать великих открытий, например управляемых термоядерных реакций. Источники энергии на основе термоядерных реакторов самых различных мощностей позволят все виды транспорта сделать полностью электрическими. Потребление углеводородных топлив (нефти и газа) сократится в сотни раз. Наступит эпоха ожесточенной конкуренции за надежные, дешевые и доступные термоядерные источники электроэнергии.

Алхимики в средние века пытались получить золото. В XXI веке ученые создадут материалы, обладающие свойствами сверхпроводимости при высоких температурах. Это произведет революцию в электротехнике. Одновременно появятся новые магнитные материалы. Электрические катапульты заменят ракетные твердотопливные и жидкостные двигатели для стартов с Земли и Луны. Электрические ракетные двигатели большой тяги, используя термоядерные источники энергии, заменят химические для выполнения большинства задач космонавтики.

Революционные достижения в области фотопреобразователей солнечной энергии в электрическую повысят КПД с 10 до 60%. Это позволит в случаях трудностей с использованием термояда создавать наземные мощные солнечные электростанции. Электрическая мощность снимаемой с единицы площади солнечной батареи космического аппарата увеличится в 3-5 раз.

Сверхоптимизм

Оптимистический, хотя и маловероятный прогноз развития космонавтики для второй половины XXI века базируется не на науке, а на политической фантастике.

Передовые государства объединят свои научно-технические достижения и экономические ресурсы. Всемирное объединенное космическое агентство займется спасением Земли от катастрофического потепления и разработкой космических систем управления климатом. Эта работа потребует интеллектуальной и технологической кооперации ученых и промышленности десятков стран. Один из возможных вариантов — строительство солнечно-парусного корабля или целого флота космических парусников. Они приводятся в зону, близкую к точке либрации гравитационного поля системы Солнце — Земля. Барражируя в пространстве, солнечный парусник сможет менять поток солнечного излучения, падающего на Землю.

Для многолетнего строительства подобного щита, спасающего цивилизацию, человечество в будущем использует Луну. Мощная промышленная база начнет производство парусных космических кораблей, и в XXII веке человечество получит средство регулирования климата Земли из космоса. На видимую сторону Луны доставят с Земли блоки, снабженные всеми необходимыми системами длительного жизнеобеспечения.

Современные достижения информационных технологий даже без новых научных открытий позволят в XXI веке, если на то будет воля объединенного человечества, создать фантастическое информационно-навигационное пространство. Каждый появившийся на свет человек получит вместо свидетельства о рождении, код в информационной базе данных. Глобальный контроль обеспечит мониторинг сердечной деятельности, артериального давления, местонахождения и перемещения каждого из 10 миллиардов человек, которые составят население Земли к концу XXI века!

Такой промышленности в нашей стране пока нет. Но если она не появится в XXI веке, Россия не будет великой самостоятельной державой. Решение о создании Совета по нанотехнологиям демонстрирует желание, а не возможности. Нужны огромные средства и жесткая политическая воля для ликвидации нашего отставания на этом стратегическом направлении развития техники XXI века.

Всеволновый оптический и радиомониторинг Земли, океанов и воздушного пространства, объединенные с системой связи и навигации изменят тактику и стратегию ведения боевых действий. Успех военных операций в XXI веке будет зависеть от искусства управления объединенными в едином информационном пространстве космическими и наземными системами. Выбор и скорость принятия решений, темпы самих операций определят средства круглосуточной и всепогодной оперативной космической разведки, обстановки на земле, на море и в воздухе.

Нанотехнологии, обогатив инженерную генную биологию, смогут продлить жизнь человека. И тогда кому-то из будущих ветеранов космонавтики представится возможность проверить прогноз 2009 года на Королевских чтениях лет через 100.