Польза от полетов в космос

Празднование столетия со дня рождения Сергея Павловича Королева, главного организатора советского космического проекта, из-за разницы в старом и новом стиле самым естественным образом растянулось на всю вторую половину января. Но все официальные мероприятия славят скорее плоды работы ученого, чем его жизнь.

Оно и понятно. Биография Генерального конструктора, имя которого впервые было рассекречено в некрологе – это квинтэссенция позора советской науки и лучший пример того, какой ценой были достигнуты успехи космонавтики, позволяющие сейчас “Роскосмосу” катать на орбиту западных миллионеров.

Сказать, что судьба хранила Королева, было бы злой шуткой. Как минимум дважды советская власть уже почти убивала его, но Королев оставался в живых. В первый раз из всех руководителей Ракетного научно-исследовательского института не расстреляли только его и Глушко. Во второй – будущий отец космонавтики уже “доходил” в магаданском лагере, где за зиму умирала половина “зэка”. Тогда заключенный Туполев сумел спасти его, вытащив к себе в “шарашку”. Там талантливому “врагу народа” разрешили разрабатывать оружие для защиты завоеваний революции.

Полезная нагрузка

Так или иначе, 4 октября 1957 года советская ракета вместо макета ядерной боеголовки несла первый искусственный спутник Земли, радиомаяк на новом пути прогресса.

Через полвека, превратившись из романтического фронтира в международную индустрию высокотехнологического машиностроения, космонавтика перестала быть символом сверхъестественных возможностей человеческого разума.

Когда тотальная милитаризация космоса стала технологически доступной, противостояние двух систем уже закончилось. Теперь эта область – не только инструмент гонки вооружений, но и приносящая пользу человечеству отрасль.

Чистое знание

Работа по подробному описанию небесной механики, физики и химии давно упирается в недоступность многих явлений для наблюдения с поверхности нашей планеты. Вибрационные, тепловые и электромагнитные возмущения, производимые человечеством, гораздо мощнее тех сигналов, которые мы пытаемся принять из ближнего или далекого космоса.

Поэтому измерительные приборы для исследования космоса – естественная полезная нагрузка для отправляющихся на орбиту ракет. Такие проекты, как телескоп “Хаббл”, уже позволили значительно расширить наши познания о заоблачном мире. Весь опыт развития науки советует нам, что финансирование “бесцельной” чистой науки окупается сторицей.

На безымянной высоте

Самой важной работой орбитальных систем сегодня, безусловно, является обеспечение связи – подвижной, стационарной и спутникового вещания.

Спутниковая антенна – радикальное решение проблемы не только “последней”, но и “предпоследней” мили в любой телекоммуникации. Спутник – устройство крайне дорогое, но с его помощью удается заместить столь бесчисленные узлы наземной инфраструктуры, что космическая связь оказывается выгодна даже там, где прокладка кабеля является в принципе решаемой задачей, не говоря уже об обеспечении интернета и трансляции BBC для, предположим, находящегося в открытом океане судна.

На наших глазах растет значение систем спутникового позиционирования, точность которых уже достаточна для того, чтобы в любой точке планеты навигация для любого обладателя недорогого портативного прибора перестала быть проблемой так же, как и телефонная доступность.

Естественной параллелью с развитием GPS выступает тотальное картирование всей территории планеты, а точнее – более или менее интерактивная привязка к спутниковым фото высочайшего разрешения планов местности, а также последующее поддержание этого супердетализированного информационного массива в неустаревающем состоянии.

Google Earth – игрушка, пасынок государственной важности военных геоинформационных систем, опиравшихся на орбитальных соглядатаев. Но возможность ощутить непрерывность пространства от собственного порога до Белого дома или площади Тяньаньмэнь – то, о чем не могли и мечтать борцы “за мир во всем мире” еще десять лет назад. Возможность сфотографировать любой участок территории любого государства уже сделала невозможным хранить в секрете приготовления к ядерным испытаниям, не даст никому удержать в тайне новый ГУЛАГ или Бабий Яр.

Крутящий момент

При существующей технологии почти все наши спутники – необслуживаемые. Сломалось хоть что-нибудь, – спутник потерян, надо запускать новый. Это дешевле, чем отправлять к аппарату ремонтника.

Коммерчески оправданную инфраструктуру обслуживания спутников позволит создать организация постоянных баз, использующих внеземные ресурсы. Возможно, массовое производство на орбите каких-то легких изделий (полупроводниковых элементов, биотехнологических препаратов) позволит получить продукты принципиально иного качества, продажа которых окупит доставку готовой продукции “вниз”.

Material world

Разжиться в небе полезными ископаемыми человечество ещё не готово, но со времен Циолковского эта мечта становится всё более правдоподобной. В конце концов, условия работы многих подразделений “Норильского никеля” и так больше похожи на инопланетные, чем на обычные земные.

В актуальности такой перспективы убеждает нас геологическая разведка, осуществляемая при помощи спутников на нашей собственной планете. Подвижничество геологических экспедиций полувековой давности ушло с появлением геофизических спутников, уступая место высокотехнологичным “десантам” полевых исследователей, уточняющих выявленные с орбиты данные о залежах тех или иных полезных ископаемых. Глобальные оценки богатств Земли – будь то величина антарктического ледника или подземные драгоценные россыпи – в основе своей имеют данные спутникового мониторинга.

И эти оценки готовят нас к тому, что поиск летающих над нами астероидов из меди или железа, разведка на Луне залежей необходимого для термоядерных реакторов гелия-3 – задача уже вполне актуальная.

Идея добывать из астероидов золото, впрочем, не понравилась бы самому Королеву. Два года каторги в подземных золотых приисках заставили его на всю жизнь возненавидеть этот металл.

Умер Генеральный все-таки не в лагере, а в больнице. Там Королеву не удалось вставить в горло дыхательную трубку, потому что переломанные следователем НКВД челюсти не давали открыть рот достаточно широко…

Евгений Паперный

Когда в 1957 году с Земли поднялся первый спутник, многие еще не представляли для чего необходимо изучение космоса и зачем летать в космическое пространство.

Они не знали сколь революционные изменения в исследовании нашей планеты  означает эра спутников всех видов и автоматических станций.

Сейчас много можно говорить, что изучение космоса ускорило развитие технологий, но  достижения в этой области  ждут людей впереди. При этом уже известно, что жизнь человека на других планетах невозможна.

Еще преждевременно давать оценку изучения космоса и зачем люди изучают космос, поскольку мы находимся где-то в  начале этого пути.

Поэтому напомним только о двух областях, в которых был совершен поистине гигантский скачок благодаря полётам и изучению космоса.

Изучение собственно Земли

Первой областью является изучение собственно Земли: фотографирование ее поверхности, достижение достаточно большого расстояния от наблюдаемого объекта, точное определение физических свойств нашей планеты.

Зачем изучать планету именно с космоса

Основным свойством материи является притяжение, которое вызывает падение тел на поверхность Земли и то, что тела, получившие определенную скорость, кружатся вокруг нее по орбите. Определенная скорость ракеты в космосе км/ч позволяет находиться на орбите планеты.

Поскольку движение спутников по круговой или эллиптической орбите вокруг Земли находится под влиянием силы тяжести, мы можем на основании траектории их движения доказать, что Земля обладает в разных местах разным притяжением.

Таким образом, наша планета представляет собой неоднородное, разнообразное тело. В некоторых местах оно тяжелее, в других – легче, а это означает, что в нем есть свои гравитационные горбы и гравитационные котловины. Это значит, что один и тот же предмет в одном месте будет падать быстрее, а в другом медленнее. Именно эти отличия можно легко и очень точно измерять при изучении траектории полета спутника вокруг Земли (или вокруг другого планетарного тела). Таков смысл исследований которые помогло провести именно изучение космоса.

Подобные гравитационные возвышения и углубления, то есть разница в величине гравитационного ускорения, были обнаружены не только на Земле, но также на Луне и на других планетах.

Измерение силы притяжения нашей планеты и ускорения силы тяжести представляет один из самых эффективных методов поисков месторождений минерального сырья.

• В качестве примера можно привести поиски нефти. Нефтеносные горные породы обладают сравнительно малой плотностью и меньшим притяжением, поэтому они могут быть открыты как места с меньшей силой тяжести.
• С другой стороны, горные породы, содержащие сульфиды тяжелых металлов, например, железа, никеля и меди, обладают более высокой плотностью, а, следовательно, и большей силой притяжения и на карте будут обозначены как значительная гравитационная аномалия.

Изучение других планет

Вторая область объясняющая зачем летать в космическое пространство – это изучение космоса с другими планетами.

Ввиду того, что Земля представляет собой слишком живое и динамичное тело, первоначальные стадии ее развития стерты более молодыми процессами.

Знания, полученные в результате изучения поверхности планет или лунных образцов, найденные аналогии, а также особенности показывают, что остальные планеты не были столь динамичными и что познания, полученные в ходе изучения их поверхности, можно использовать при изучении развития и истории наиболее ранних этапов существования Земли.

Важной областью, в которую эра спутников сделала огромный вклад, является область изучения окружающего нас космического пространства. Тем более космическое пространство зависимо, например, приливы и отливы на Земле приносит Луна и Солнце.

И в этом случае можно было бы думать, что познавание Луны или Марса не имеет ничего общего с Землей. Но представьте себе, что вокруг вас нет друзей, нет людей, что вы живете изолированно, а это значит, что нет меры для сравнения ваших качеств.

Но если мы хотим в совершенстве изучить нашу Землю, тогда нужно найти сравнительные величины и для этого летать и изучать космос. Может быть найдется и внеземная жизнь.

Так, исследования Луны показали, что с геологической точки зрения она пассивна уже в течение очень длительного времени, что там уже нет вулканов, отсутствует атмосфера и гидросфера, что Луна давным-давно лишь безответно принимает удары метеоритов.

Лунные горные породы показывают также, что количество частиц, падающих на ее поверхность, было в прошлом во много раз больше, чем сейчас.

Чем глубже мы погружаемся в ее историю, тем больше видим метеоритов, падающих на поверхность Луны за единицу времени.

Из этого следует, что и Земля не избежала этого космического бомбардирования и что нынешняя поверхность нашей планеты иная, чем в начале ее истории.

Именно потому, что на Луне сохранилась самая ранняя стадия ее развития, мы можем размышлять о том, как выглядела Земля на заре истории и понимаем зачем необходимо изучение космоса и зачем летают в космос.