Что Россия может предложить для освоения космоса

“Уже сейчас вокруг Луны идут юридические споры”

В ближайшие десятилетия освоение космоса будет определяться противостоянием Китая и США. Движущей силой конфронтации станут, помимо военной логики, финансовые соображения – на других планетах есть ресурсы, которые с развитием новых технологий будут всё более доступными. Космическую отрасль России скептики поспешили списать со счетов. Но опыт и знания российских инженеров и космонавтов уже вносят существенный вклад в самые фантастические проекты, и, пока Пекин и Вашингтон замахиваются на масштабные задачи, Москва может занять полезные ниши, которые не требуют слишком больших затрат. При этом, если смотреть на освоение космоса с точки зрения успеха всего человечества, станет очевидно, что кооперация принесёт несравнимо больше плодов, чем противостояние.

Освоение космоса может превратиться в бизнес-предприятие, сулящее огромную прибыль. Сейчас наибольшие перспективы у исследований Луны. В начале осени китайская лунная миссия «Чанъэ-5» обнаружила на спутнике Земли высокую концентрацию гелия-3. Этот стабильный изотоп гелия называют энергоносителем будущего. Тонна вещества при термоядерном синтезе даёт столько же энергии, сколько выделяется при сгорании 15 млн тонн нефти. На Луне запасы гелия-3, по самым грубым подсчётам, составляют 500 млн тонн, чего хватит экономике Земли на 5 тыс. лет.

Страна, которая наладит добычу вещества и его доставку на планету, будет контролировать огромный энергетический рынок. На кону стоит многое, поэтому в Китае после обнаружения гелия-3 решили снарядить три беспилотные миссии к Луне. Они возьмут новые пробы грунта, займутся поиском воды на южном полюсе и изучением обратной стороны спутника Земли.

Китайская национальная космическая администрация (аналог НАСА) создаёт на орбите Земли собственную станцию, которая станет аванпостом для освоения Луны и Марса. Это важный шаг в решении вопросов добычи полезных ископаемых и укрепления позиций в противостоянии с США. В создании объекта принимает участие Россия.

Ключевой этап в лунной гонке – подробнейшие исследования обратной стороны спутника.

Освоение дальней части Луны уже потребовало от КНР серьёзных технических решений, что много говорит об уровне развития космических технологий в стране. Например, Луна блокирует радиосигнал, и, чтобы обойти это препятствие, китайцы закрепили спутник связи в точке Лагранжа L2, где притяжение Земли уравновешивается центробежной силой и космический аппарат зависает в нужном месте.

Китай вкладывает в свою космическую программу большие силы и средства. Уже построены четыре космодрома, главный из которых, новейший комплекс в Вэньчане на острове Хайнань, используется для запуска лунных миссий.

На днях Китай отправил на орбиту последнюю часть своей космической станции, которая по китайской традиции носит поэтичное название «Небесный дворец». Лабораторный модуль «Мечта о небесах» позволит учёным проводить на орбите эксперименты в условиях низкой гравитации. В июле этого года к «Небесному дворцу» пристыковали другую лабораторию – «Поиск небес». Китайцы увеличивают своё присутствие в космосе с пугающей скоростью: первый модуль станции они отправили на орбиту только в апреле 2021 года, а теперь КНР – третья после Соединённых Штатов и России страна, построившая обитаемую станцию на орбите. Пекин заявил, что работа на их орбитальной станции доступна для всех стран ООН.

Только двум государствам удалось посадить роверы на поверхность Марса – США и Китаю.

Причём КНР создаёт технологии и конструирует космические аппараты, подобные тем, которые уже были в распоряжении Штатов и которые они, по большому счёту, сейчас перепридумывают заново. То есть пока американцы пытаются повернуть вспять деградацию своей космической программы, китайцы двигаются вперёд.

В покорении космоса Китай активно сотрудничает с Россией. У Пекина есть огромные средства, а у Москвы – большой опыт в освоении космоса. Помимо участия РФ в строительстве китайской лунной базы, Москва и Пекин обсуждают взаимодействие в области систем глобального позиционирования – ГЛОНАСС и Beidou.

Космическую программу НАСА сопровождают неудачи. В частности, речь идёт о проблемах с лунной миссией Artemis («Артемида»). 16 ноября сверхтяжёлая ракета Space Launch System (SLS) с кораблём «Орион» на борту после многочисленных переносов даты пуска всё-таки стартовала к Луне.

«Артемида» – это скорее не символ успеха США, а яркий пример вопиющих злоупотреблений и неэффективности.

Пытаясь сэкономить, американцы сконструировали ракету SLS, используя технологии прошлых лет, включая программу «Шаттл» 1980-х годов. Несмотря на это, стоимость разработки уже превысила 20 млрд долларов и продолжает расти. При этом цена одного запуска SLS, по официальным данным, будет колебаться в пределах 2 млрд долларов.

Журналисты уже расшифровывают SLS как Senate Launch System, имея в виду, что весь проект затеян сенаторами, чтобы создавать и поддерживать высокооплачиваемые рабочие места в своих штатах. Особенно в Алабаме, где находится Центр космических полётов имени Джорджа Маршалла.

SLS построили на шесть лет позже, чем планировали, и за это время космическая индустрия существенно изменилась. Всё более значительную роль теперь играют частные компании. SpaceX Илона Маска строит огромную ракету Starship для доставки людей на Марс. Уже построенная SpaceX ракета Falcon Heavy способна добираться до Луны, а Маск обещает снизить стоимость одного запуска до 10 млн долларов, что на два порядка дешевле полётов Space Launch System. Конкурентная цена достигается в том числе и благодаря тому, что многие части ракеты Starship будут возвращаться и использоваться повторно.

Развитие частной космонавтики, удешевившее технологии, и быстрое развитие китайской космической программы делают конфликты в космосе всё более вероятными. Это связано в том числе с тем, что добыча полезных ископаемых за пределами Земли становится выгодным делом, а строительство военных объектов вписывается в бюджеты ведущих стран мира.

Американцы и китайцы уже присматривают места для посадки своих кораблей на Луне и создания исследовательских баз. НАСА опубликовало список с координатами своих будущих площадок, некоторые из них интересуют и КНР.

Существующие соглашения могут оказаться недостаточными для снижения рисков возникновения конфликтов. Договор о космосе 1967 года утверждает, что ни одна страна не может владеть ни одним небесным телом, включая Луну. То есть право на исследование и использование космоса сохраняется за всем человечеством. Вероятно, соглашение рано или поздно будет пересмотрено, так как оно противоречит деловым интересам США и КНР.

Строительство поселений на Луне и развитие добывающей инфраструктуры потребуют огромных вложений, и вряд ли государственные или частные компании будут тратить деньги на то, что принадлежит всему человечеству. Возможно, делить и забирать в собственность лунные территории будут по аналогии с освоением Дикого Запада во времена золотой лихорадки, когда участок получал тот, кто успевал его очертить, поставив четыре колышка. Во избежание боевых столкновений всем будет выгодно признать такой способ получения контроля над территорией.

Уже сейчас вокруг Луны идут юридические споры. Пекин не согласен с предложением Вашингтона создать на спутнике Земли так называемые безопасные зоны, куда доступ будет строго ограничен.

Соединённые Штаты объясняют такую необходимость тем, что действия на поверхности Луны могут создавать риски для людей и техники. Например, пыль от ракетных двигателей может повредить солнечные батареи. Китайцы подозревают, что таким образом американцы хотят вывести некоторые области Луны из-под территориальных претензий.

Развитие отечественной лунной программы сейчас, судя по всему, находится не в самой активной фазе, но Россия сможет поучаствовать в освоении спутника Земли через кооперацию с Китаем. Российские (да и советские) технологические наработки можно использовать как плату за билет на Луну. Сверх того, с интересами России придётся считаться, так как страна обладает существенным влиянием в околоземном пространстве. Укрепление российских позиций в этой сфере должно стать приоритетом в рамках развития космических программ. Точек приложения может быть несколько.

Пока Луна только готовится стать новой ареной противостояния великих держав, на орбите Земли уже давно неспокойно. Главные усилия направлены на нейтрализацию спутников связи и слежения, а также систем раннего обнаружения ракетных пусков. Это самые чувствительные сферы, как показало противостояние на Украине, где космическая разведка и наведение играют огромную роль. В перспективе борьба Китая и США вокруг Тайваня потребует от этих стран обеспечения контроля за космическим пространством.

Для увеличения своих возможностей Пекин и Вашингтон активно занимаются разработкой кораблей, маневрирующих на орбите и самостоятельно возвращающихся на Землю. Это одно из самых перспективных направлений развития индустрии. Дело в том, что спутники, летающие по предсказуемым орбитам, уязвимы для противника. Как и для аппаратов многоразового использования, которые могут сближаться с другими объектами, проводить с ними манипуляции и эффективно скрываться от враждебных действий. При этом такие космические корабли и сами выводят на орбиту небольшие спутники.

В КНР частные компании и государственные конструкторские бюро разрабатывают несколько орбитальных кораблей. Один из них совершил в сентябре очередной полёт, чем обеспокоил представителей Космического командования США. Показательно, что китайская разработка внешне очень похожа на аналогичный американский аппарат Boeing X-37B, который недавно поставил рекорд, проведя в космосе 908 дней.

Не рискуя подробно освещать российские космические технологии, информация о которых является чувствительной для безопасности государства, важно отметить, что и сближение с объектами на орбите, и их захват, и проведение с ними любых операций, а также создание аппаратов, способных маневрировать в околоземном пространстве, – компетенции, доступные стране ещё с советских времён.

Кроме того, в конце прошлого года Россия сбила на орбите отработавший ресурс спутник, продемонстрировав, что при необходимости может активно работать в околоземном пространстве.

Космический бюджет России меньше, чем у Штатов (30 млрд долларов) и Китая (примерно 10 млрд долларов), поэтому вступать в жёсткую конкуренцию с этими двумя государствами в реализации мегапроектов вроде полётов на Марс было бы неразумно. Возможно, нашей стране правильнее сосредоточиться на более приземлённых (во всех смыслах) задачах, через которые получится зайти в крупные совместные проекты. Критериями должны стать, с одной стороны, соответствие интересам государства, а с другой – возможность обойти конкурентов. В космической индустрии свободные ниши всё ещё есть.

Например, развитие спутников связи. Успех Starlink Илона Маска показывает, что с помощью уже существующих технологий при творческом подходе можно достичь впечатляющих результатов, в том числе и в военной сфере. Кроме того, тот факт, что Starlink в первую очередь направлен на коммерческое использование, делает этот проект самоокупаемым и более эффективным за счёт масштаба, который не могут обеспечить военные заказы.

Другим возможным направлением развития российской космической индустрии может стать уборка орбитального мусора – рынок на миллиарды долларов, и за него уже развернулась напряжённая борьба.

Вместе с ростом количества космических пусков увеличиваются и объёмы мусора на орбитах, где пространство ограничено. Это можно сравнить с широкополосным шоссе, по которому со скоростью 30 тыс. километров в час носятся куски космических аппаратов: одни совсем крошечные, другие – размером с грузовик.

Согласно теории вероятностей, разрушительные столкновения рано или поздно начнут происходить критически часто. Такие угрозы увеличивают и стоимость страхования пусков. Соответственно, государства, осваивающие околоземное пространство, готовы платить тем игрокам, которые помогут снизить эти издержки.

У России уже разработано всё необходимое оборудование. Один из способов очистить околоземное пространство – выталкивать или буксировать обломки на так называемую орбиту захоронения, откуда они падают, сгорая в плотных слоях атмосферы. Технологию можно активно использовать и в военных целях – для перехвата спутников противника, выведения их из строя электромагнитными импульсами или механическим воздействием.

Опасность для космических аппаратов представляют и отработавшие свой ресурс спутники, у которых закончилась энергия или отказали некоторые части. Эти аппараты функциональны, но требуют техобслуживания. Проводить его прямо на орбите – нетривиальная задача, которой в ближайшем будущем начнут заниматься компании из разных стран мира. Лидеры в разработке таких технологий – японцы. В Стране восходящего солнца созданы благоприятные условия для развития этого бизнеса. Почему бы России не включиться в игру, пока рынок ещё не поделён?

Ещё одна ниша, в которой РФ может предложить миру свои компетенции, – ядерные технологии. «Октагон» уже писал, что в этой области Россия занимает одно из первых мест в мире. Сейчас в планах «Роскосмоса» создать космический буксир с ядерным двигателем. Похожие проекты есть у Китая и США.

Главные преимущества – долгий ресурс работы, огромная мощь и, соответственно, скорость. Например, один из американских проектов в перспективе будет подниматься на геостационарную орбиту высотой 36 тыс. километров всего за несколько часов. За счёт такого запаса энергии космические корабли смогут быстро маневрировать на большие расстояния, а значит, их будет сложнее уничтожить.

Есть разные подходы в вопросе разработки таких двигателей. Американское агентство передовых оборонных исследовательских проектов испытывает технологию ядерной тепловой тяги: небольшой реактор выделяет большое количество тепла, которое затем поглощается водородом, охлаждённым до минус 253 градусов по Цельсию. Из-за быстрого нагревания он стремительно расширяется и вырывается из сопла, толкая корабль вперёд. США планируют испытывать этот двигатель уже в 2025 году.

Ещё один способ использовать ядерную энергию для космических полётов – ионные двигатели.

Ядерный реактор вырабатывает электричество, которое подаётся на ксенон. За счёт этого будет появляться магнитное поле, выталкивающее газ из сопла. По расчётам, такой реактор может весить около тонны и будет использоваться на крупных космических аппаратах.

На меньших устройствах уже работают термоэлектрические генераторы. Подобная установка есть в зонде «Вояджер», отправленном в дальний космос в 1970-х годах и до сих пор работающем. Недостаток технологии в том, что такие батареи используют оружейный плутоний-238. Он дорого стоит, и его распространение строго контролируется. Соответственно, использовать подобное топливо для массовой заправки кораблей невозможно. Альтернативой может стать кобальт-60, который относительно свободно продаётся на рынке.

В целом удовлетворение спроса на эффективные ядерные решения для космоса может дать новый импульс развитию ряда отраслей российской промышленности. Речь не только о космической инженерии и атомной сфере, но и о создании высокотехнологичных сплавов, электроники и IT-обеспечения. Это десятки тысяч высококвалифицированных рабочих мест, которые будут создавать продукт с высокой добавочной стоимостью.

Появление в космосе кораблей с мощными ядерными двигателями неизбежно повысит уровень напряжённости между странами и вызовет новый виток технологической гонки. Никто не может гарантировать, что такие аппараты не будут использоваться в военных целях. Например, заполнять пространство электромагнитным излучением, которое будет подавлять радиосигналы спутников.

Тот факт, что в космосе все технологии двойного назначения, создаёт серьёзное недоверие. В том числе и потому, что под гражданский спутник можно замаскировать систему противоракетной обороны или боевые системы «космос – космос». Например, в Военной доктрине РФ в качестве одной из основных задач указывается необходимость «противодействия попыткам отдельных государств или группы государств добиться военного превосходства за счёт развёртывания систем стратегической ПРО, размещения вооружений в космическом пространстве или развёртывания стратегических неядерных систем высокоточного оружия».

США опасаются растущих военных возможностей китайской космической программы.

Пентагон и НАСА видят угрозу в том, что Пекин в случае необходимости сможет сбивать американские спутники разведки и связи, находящиеся на высоких орбитах. На это в Китае отвечают, что американцы мыслят в логике холодной войны.

В НАСА обвиняют КНР не только в краже технологий, но и в том, что она замусорила ближний космос осколками. Уже сейчас в западной прессе активно обсуждается тема чрезмерно интенсивного освоения космоса Китаем, что создаёт угрозу для жителей всего мира. Упоминаются неконтролируемые, по мнению западных специалистов, падения многотонных разгонных блоков китайских ракет.

Очевидно, что такое восприятие снижает возможности зарабатывать на космосе. Между условными пушками и маслом все космические державы, не задумываясь, делают выбор в пользу первых. Но в какой-то момент в ближнем космосе будет так тесно, что выгоднее станет работать сообща, а не враждовать.

Примеры такой кооперации есть. Несмотря на то что российско-американские отношения находятся на крайне низком уровне, взаимодействие между космическими программами двух стран продолжается. Впервые российский космонавт Анна Кикина (единственная женщина в нашем отряде) отправилась на космическую станцию на американской капсуле SpaceX, запущенной на орбиту из Флориды. Этот полёт стал результатом нового соглашения между США и Россией об обмене местами.

Теперь американские астронавты будут летать на «Союзе», а российские космонавты – на SpaceX, причём на бартерной основе.

Прогресс в космосе двигает конкуренция. Страны готовы вкладывать в отрасль немалые средства, стремясь упрочить свою безопасность, получить новые рынки для своих технологий и услуг, а также подтвердить свой статус развитой державы. Между тем на освоение дальних рубежей можно смотреть не только как на ещё одну сферу военной и бизнес-конкуренции, но и как на пространство, сулящее выгоду всему человечеству. Осваивать его сообща гораздо эффективнее, но нелегко преодолеть недоверие в космосе, пока оно есть на Земле.

Фото: pixabay

Сергей Корнеевский

По материалам: “Октагон”

Ранее

В Крыму несколько лет не могут защитить объект культурного наследия

Далее

«Игра в наперстки»: возмущенные условиями платной парковки петербуржцы не ждут помощи от ЗакСа

ЧТО ЕЩЕ ПОЧИТАТЬ:
Рейтинг@Mail.ru