Когда-то давно сканировал Петр Дружинин,
недавно я переделал картинки в размер журнальных
 Таинственный мир космоса уже давно увлекает художника Роберта Маккола (вверху). Особое признание Маккол получил за эскизы декораций для кинофильма «2001: космическая одиссея», фантастического повествования о космических исследованиях будущего. Подготовляя этот номер, редакция журнала «Америка» попросила Роберта Маккола сделать иллюстрации для раздела «Космические исследования», а также оформить обложку. Художник любезно согласился, за что редакция ему глубоко признательна. |
| В КАКИЕ КОСМИЧЕСКИЕ ДАЛИ УСТРЕМИТСЯ ЧЕЛОВЕК В 1989 ГОДУ? ОБ ЭТОМ РАССКАЗЫВАЮТ СПЕЦИАЛИСТЫ НАЦИОНАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПО АЭРОНАВТИКЕ  И ИССЛЕДОВАНИЮ КОСМОСА, КОТОРЫЕ В ТЕСНОМ СОДРУЖЕСТВЕ С ХУДОЖНИКОМ РОБЕРТОМ МАККОЛОМ ПОЗНАКОМЯТ ЧИТАТЕЛЕЙ С АМЕРИКАНСКОЙ ПРОГРАММОЙ ОСВОЕНИЯ КОСМОСА В ПОСЛЕДУЮЩИЕ ДВАДЦАТЬ ЛЕТ. |
| ДЖЕЙ ХОЛМС, пилотируемых полетов при Нацио- нальном управлении по аэронавтике и исследованию космоса (НАСА) |  |
| П |
осле десяти с лишним лет блестящих достижений в исследовании космического пространства и героических полетов американских астронавтов, Соединенные Штаты с весны 1970 года вступили в период передышки, цель которой - пересмотр программы космических исследований и разработка новых планов на 70-е и 80-е годы. Назначенная Президентом США специальная комиссия во главе с Вице-президентом Спиро Агню пришла к выводу, что исследование и изучение космоса, а также практическое применение полученных знаний остаются главными целями программы США; вместе с тем комиссия подчеркнула важность и необходимость международного сотрудничества в космосе, которое должно прийти на смену соревнованию.
Полностью одобряя этот план, Президент Никсон в марте 1970 года сказал: «Используя успехи, достигнутые в прошлом, мы должны неустанно стремиться к новым достижениям. Однако необходимо всегда помнить, что здесь, на нашей планете, существуют многие неотложные задачи, на которых мы обязаны сосредоточить все свое внимание и всю свою энергию. Наша программа освоения космоса ни в коем случае не может застаиваться. Но когда перед вами целая Вселенная и безграничное будущее, нельзя разбрасываться и стараться сделать сразу все. Наш подход к освоению космического пространства должен оставаться таким же смелым, но при этом необходимо соблюдать и известный баланс».
Далее в своем обращении к американскому народу Президент так определил наши задачи в космосе на ближайшие 20 лет: продолжение исследований Луны с помощью кораблей «Аполлон» для пополнения уже накопленных знаний; проникновение в более глубокое космическое пространство и исследование других планет и Вселенной; широкое практическое использование новой техники; сокращение стоимости исследований путем создания аппаратов многократного использования и другого оборудования; повышение способности человека работать в космосе; всемерное расширение международного сотрудничества.
Назначенная Президентом комиссия открыто признала, что первые 12 лет «космической эры» характеризовались напряженным соперничеством между СССР и США. Запуск первого ИСЗ, положившего начало этой эре, исследования Луны с помощью беспилотных аппаратов, полет Юрия Гагарина, выход человека в открытый космос - таковы наиболее выдающиеся достижения Советского Союза за эти 12 лет. Высадка астронавтов на Луну и полет кораблей «Маринер» к Марсу - таковы важнейшие достижения американцев. Однако, по мере создания благоприятных условий для совместной работы в космосе и обмена информацией, конкуренция должна уступить место сотрудничеству.
В ближайшие годы будут продолжаться полеты кораблей «Аполлон» на Луну с целью исследования ее поверхности и проведения научных опытов. Правда, после неудачи с «Аполлоном-13» в апреле 1970 года, чуть не окончившейся катастрофой, полеты на Луну были прекращены до 1971 года с целью внесения необходимых коррективов.
В сентябре прошлого года советская автоматическая станция «Луна-16» стала первым межпланетным кораблем, который совершил мягкую посадку в районе моря Изобилия, взял пробу лунного грунта и доставил его на Землю. Д-р Джордж Лоу, исполняющий обязанности директора НАСА, назвал это событие «важным техническим и научным достижением».
Одновременно разрабатываются планы исследования залунного пространства и других планет. В течение следующих четырех лет автоматические станции будут посланы на орбиту Марса, на Юпитер, а также для пролета Меркурия и Венеры. План 1975 года включает мягкую посадку автоматической межпланетной станции на Марс. Затем, используя положение планет по отношению друг к другу, космические корабли отправятся в «большие турне», чтобы облететь за один рейс несколько из них. Так, в 1977 году состоится полет автоматической станции к Юпитеру, Сатурну и Плутону, а в 1979 году - к Юпитеру, Урану и Нептуну. Эти полеты будут продолжаться много лет. Беспилотный корабль, покинувший Землю в 1979 году, достигнет Нептуна не ранее 1988 года, пройдет мимо этой планеты и умчится навсегда в межзвездное пространство.
| Н |
овые достижения космической техники находят себе все более широкое практическое применение. Уже и сейчас благодаря усовершенствованной аппаратуре намного улучшилась метеорологическая служба и глобальные средства связи, включая телевидение. Последнее наглядно продемонстрировало свои возможности в 1969 году, когда миллионы людей во всем мире наблюдали высадку Армстронга и Олдрина на Луну, и в 1970 году, когда происходило спасение «Аполлона-13» с тремя астронавтами - Ловеллом, Хейсом и Суайгертом - на борту. Дальнейшие достижения космической техники найдут себе новое практическое применение. Они обеспечат всемирную систему управления движением морского и воздушного транспорта, разведку и составление кадастра естественных богатств - урожаев, полезных ископаемых, осадков, ресурсов пресной воды и богатств океанов; выявление источников загрязнения воздуха и воды и составление соответствующих карт. «Прорыв в космическое пространство, - заявил Президент, - поможет нам улучшить условия жизни на Земле».
Громадные вложения, исчисляемые не только в деньгах, но и в человеческом труде (материальные затраты достигли вершины в 1966 году, когда на космические исследования было израсходованно 5,9 миллиарда долларов), начинают теперь приносить солидные «дивиденды». Но все же Президент Никсон подчеркнул важность снижения расходов, ибо это позволит заняться решением таких наболевших вопросов, как борьба с загрязнением воздуха и воды. (Бюджет НАСА, запланированный на 1971 год, составляет 3,2 миллиарда долларов.)
| О |
дним из основных факторов экономии средств станут космические корабли многократного использования. К настоящему времени уже сотни аппаратов с ракетными двигателями применялись для запуска ИСЗ и космических кораблей, причем каждый аппарат использовался только один раз. Это все равно, что отправлять на свалку автомобиль после одной поездки или самолет после одного полета. Как показали исследования, создание космических кораблей многократного использования стало сейчас вполне осуществимым. Их можно будет использовать как для пилотируемых, так и для беспилотных полетов, и таким образом значительно сократить расходы.
С 1970 года начались работы по созданию ракетоплана, который будет совершать вертикальный взлет со стартовой площадки, выходить на орбиту, а затем с помощью тормозной ракеты возвращаться в атмосферу и садиться горизонтально, как самолет, на большом аэродроме. Сотрудники НАСА считают, что ракетоплан, получивший название космического транспортного корабля, сможет совершать до ста полетов в космос и обратно. А если это так, то доставка людей и машин в космос и на Землю будет обходиться примерно в десять раз ниже нынешней стоимости одного космического рейса (в одном направлении), а быть может, и еще меньше.
Начаты также предварительные работы по созданию орбитальной космической станции, способной существовать много лет и рассчитанной на выполнение различных задач. В настоящее время разрабатывается проект станции, состоящей из ряда отсеков с внутренним объемом около 1000 куб. метров каждый, то есть достаточно вместительных, чтобы обеспечить жилым и рабочим помещением 12 человек. На околоземной орбите такая станция может быть использована как приемный пункт для транспортных кораблей, поддерживающих сообщение с Землей, а также как стартовая площадка для полетов на Луну и на планеты. Первая орбитальная станция будет запущена вскоре после создания первого транспортного корабля. Детальный проект корабля, предназначенного совершать рейсы между Землей и орбитальной космической станцией, начнет разрабатываться в 1971 году. Предполагают, что первый полет состоится в 1976 году, в год, когда США отметят свое двухсотлетие.
| Д |
о сих пор люди проводили и работали в космосе лишь сравнительно короткое время. Прежде чем посылать их в более далекие рейсы, необходимо очень хорошо изучить вопрос о том, какое влияние может оказать на человека длительное пребывание в космосе. Ответ на этот вопрос будет найден с помощью экспериментальной космической станции «Небесная лаборатория», запуск которой намечен на 1972 год. «Небесная лаборатория» будет представлять собой комбинацию большинства уже существующих систем. Так, например, ее главная секция изготовляется из бака для горючего третьей ступени ракеты-носителя «Сатурн-5». С различными модификациями и добавочным оборудованием, бак будет превращен в двухъярусное сооружение с объемом интерьера в 300 куб. метров. «Небесная лаборатория» будет выведена на околоземную орбиту без экипажа. Доставка людей и снаряжения на борт станции и обратно будет осуществляться с помощью упрощенной модели космического корабля «Аполлон» и уменьшенного варианта ракеты-носителя «Сатурн-IB».
Во время первого экспериментального полета три астронавта проведут на борту небесной лаборатории вплоть до восьми недель, занимаясь тщательными медицинскими исследованиями и наблюдениями за своим состоянием и поведением. Это поможет решить вопрос о том, насколько человек нуждается в искусственной гравитации при длительном космическом полете. Одновременно астронавты, с помощью специального телескопа и других приборов, будут всесторонне и детально изучать Солнце.
Взяв за основу этот вариант (орбитальная станция и транспортные корабли, связывающие ее с Землей), НАСА надеется разработать дешевую систему межпланетной связи. Чтобы наладить такую связь, скажем, между Землей и Луной или какой-нибудь планетой, необходимо иметь космическую станцию на орбите данной планеты, связанную транспортными кораблями с самой планетой. Сообщение между орбитальными станциями будет поддерживаться транспортными кораблями с атомными двигателями. Эти корабли будут перевозить людей и оборудование.
Чтобы попасть на Луну, будущему космическому путешественнику придется дважды делать пересадку. Из ближайшего к месту его жительства города на Земле транспортный корабль доставит его на околоземную орбитальную станцию. Здесь он пересядет на транспортный корабль, курсирующий между околоземной и окололунной орбитальными станциями. После этого ему снова предстоит пересадка на лунный транспортный корабль, который совершит посадку на Луну. Все эти корабли будут использоваться по многу раз, а обе станции на околоземной и окололунной орбитах будут иметь запасы кислорода, пищи и воды, заправочное депо для транспортных кораблей, а также технический персонал и запасные части, необходимые для бесперебойной эксплуатации и текущего ремонта оборудования.
Большое преимущество такой системы связи (в особенности на первом этапе исследования Луны) заключается в ее практичности. Она позволит на месте решить вопрос о том, где лучше расположить базы на Луне, поверхность которой равна площади Африки. Чтобы совершить путешествие между двумя диаметрально противоположными точками лунной поверхности, нужно покрыть расстояние свыше 5000 километров. Такие далекие путешествия по лунной поверхности станут возможными лишь через много лет, но с орбитальной станции будет сравнительно легко высадиться в любом пункте Луны. Наилучшей для таких целей орбитой будет та, которая пройдет через северный и южный полюсы Луны.
| В |
80-х годах станет возможным применение этой системы и для исследования других планет. Существующая американская программа космических исследований намечает Марс в качестве следующего объекта изучения. Для этого потребуется прежде всего сконструировать так называемый экскурсионный отсек. Сейчас уже разработаны некоторые предварительные детали экспедиции на Марс общей продолжительностью около двух лет.
Для рейса на Марс (и обратно) понадобятся два корабля, которые покинут орбитальную станцию одновременно. На борту каждого из них будет находиться шесть человек экипажа, хотя оба корабля рассчитаны на двенадцать человек - на тот случай, если один из них выйдет из строя. Корабли будут оснащены тремя ракетами с ядерными двигателями. Два двигателя будут использованы для того, чтобы направить корабль на правильную траекторию и придать ему скорость, необходимую для выхода на орбиту Марса. После чего обе ракеты отделятся и, используя оставшееся топливо, вернутся на околоземную орбитальную станцию, где будут вновь заправлены топливом. Тогда они будут готовы отправиться в следующий рейс.
Космический корабль останется с третьей ракетой, которая обеспечит выполнение всех необходимых маневров для выхода на орбиту Марса и для возвращения на Землю. Корабль будет состоять из основного отсека (измененный вариант модуля орбитальной станции), где будет достаточно места и для жилья и для работы, и экскурсионного отсека, в котором от трех до шести человек могут произвести высадку на Марс, пробыть там до 60 дней и вернуться на орбиту Марса. И сам корабль, и экскурсионный отсек рассчитаны на многократное использование.
| Т |
акой корабль будет, кроме того, оснащен автоматической установкой для сбора образцов грунта. Она может быть послана на Марс для исследования потенциальных биологических опасностей, прежде чем будет принято окончательное решение о высадке экипажа. Достигнув поверхности планеты, автомат возьмет различные пробы и доставит их для анализа на корабль, обращающийся по орбите Марса.
Планеты принимают положение, допускающее такое путешествие, примерно каждые два года. Самая ранняя возможная дата первого полета - 1981 год. Экспедиция должна покинуть земную орбиту 12 ноября 1981 года. На орбиту Марса она выйдет 9 августа 1982 года, а обратный полет на Землю начнет в октябре 1982 года. На земную орбиту она возвратится 14 августа 1983 года.
Положение планет в это время позволит космическому кораблю пройти на обратном пути мимо Венеры. С помощью радара можно будет сквозь плотную атмосферу планеты «увидеть» ее поверхность и составить ее карту. Кроме того, на каждом корабле будут автоматы для сбора образцов грунта, подобные используемым на Марсе. Их можно будет отправить на Венеру и получить пробы для доставки на Землю.
Выбор пассажиров транспортного корабля можно до известной степени сравнить с подбором людей для экспедиции в Антарктику. По мере того как будет налаживаться транспортная связь с Луной и другими планетами, расширятся и возможности пассажирского движения. Очень может быть, что в число участников экспедиции на Марс войдут наиболее авторитетные специалисты, изучающие эту планету.
Когда путешествие на космическом корабле станет возможным для любого здорового человека и стоимость полетов достигнет приемлемого уровня, в космос, вероятно, отправятся люди многих национальностей - и мужчины и женщины. Нет никакой необходимости ограничиваться одними американцами. Имеется уже много прецедентов международного сотрудничества в космосе. С 1962 года американцы запустили свыше десятка беспилотных космических кораблей, построенных Великобританией, Канадой, Францией, Италией, ФРГ и Европейской организацией для исследования космического пространства. Все расходы по этим проектам делятся между странами-участниками: государства-партнеры строят ИСЗ, тогда как США предоставляют пусковое оборудование.
Помимо этого, американские ИСЗ провели по крайней мере 17 экспериментов для ученых Франции, Италии, Голландии и Швейцарии. Более 50 ученых из 16 стран (не считая США) заняты анализом образцов лунного грунта, доставленных экипажем «Аполлона-11». Швейцарские ученые разработали прибор для исследования частиц солнечного ветра; прибор этот был установлен на поверхности Луны экипажем «Аполлона-11» и возвращен на Землю. Лазерный отражатель на Луне предоставлен в распоряжение всех стран мира и широко используется учеными, по крайней мере, одной из них - Франции. Многие страны участвуют в наземном слежении и наблюдении, в метеорологических и коммуникационных опытах, в запуске зондирующих ракет.
Важной областью, в которой ширится международное сотрудничество, является изучение земных недр. Первый американский спутник, предназначенный для этой цели, будет запущен в 1972 году. Экспериментальное оборудование, устанавливаемое на борту аппарата, должно помочь решению вопроса о том, какие датчики наиболее пригодны для изучения естественных богатств Земли. Данные, полученные из космоса, будут сравниваться с так называемыми «достоверными данными», полученными путем разведки на Земле и с самолетов. В опытах, помимо Соединенных Штатов, будут участвовать Бразилия, Мексика, Канада и Индия, которые предоставят свои «достоверные данные» для сравнения их со сведениями, полученными с помощью ИСЗ.
Однако крупнейшим проектом, осуществляемым на базе сотрудничества двух стран, будет запуск американцами немецкого космического корабля «Гелий», который проведет семь немецких и три американских эксперимента на расстоянии примерно 47 миллионов километров от Солнца. Это далеко за пределами орбиты Венеры и значительно ближе к Солнцу, чем когда-либо залетал космический корабль. ФРГ оплачивает около 80 процентов стоимости проекта, исчисляемой, примерно, в 100 миллионов долларов.
Имеет также место и сотрудничество Соединенных Штатов с Советским Союзом. В июне 1962 года заместитель директора НАСА д-р Хью Л. Драйден и академик Анатолий Благонравов подписали соглашение о совместном проведении в жизнь трех проектов. Во-первых, запуски метеорологических спутников и обмен полученными данными по специальному кабелю Москва - Вашингтон. Во-вторых, запуски спутников, оборудованных магнитомерами, и обмен информацией с целью составления карты земного магнитного поля. И, наконец, в-третьих, совместные опыты в области коммуникации с помощью американского спутника «Эхо-2». Соглашение Драйдена - Благонравова послужило отправной точкой для соглашения, подписанного в ноябре 1965 года, о подготовке и издании совместного советско-американского обзора по вопросам космической биологии и медицины.
| С |
оветско-американское соглашение, подписанное в Москве 28 октября 1970 года, предусматривает создание унифицированной аппаратуры сближения и стыковки космических кораблей обеих стран, что позволит в случае необходимости оказать друг другу помощь в космосе. Основной причиной для переговоров и заключения соответствующего соглашения явилась авария американского корабля «Аполлон-13». Специалисты из СССР и США, начиная с марта или апреля 1971 года, проведут серию встреч и обсудят проекты надлежащего оборудования.
Как сообщил начальник отдела международных связей при НАСА Арнольд У. Фруткин, после подписания соглашения американские гости были приглашены в Звездный городок, где живут и трудятся советские космонавты. «Здесь нам показали советский пилотируемый корабль, который используется для подготовки космических экипажей, - рассказывает он. - Наша делегация детально ознакомилась с кораблем и его системами управления; в ходе осмотра корабля мы получили ответы на интересующие вопросы».
В июне прошлого года, уже под конец своего пребывания в Советском Союзе, Нил Армстронг - первый человек, высадившийся на Луне, - призвал к более тесному советско-американскому сотрудничеству в будущих космических исследованиях. Его слушатели - несколько сот ученых, заполнивших зал Академии наук в Москве,- приветствовали это предложение. «Беседуя с моими коллегами, советскими космонавтами, я убедился, что их цели в космосе очень сходны с нашими», - сказал Армстронг, добавив при этом, что он рад принять участие в совместном советско-американском космическом полете.
Американцы надеются, что эта новая инициатива приведет к более плодотворному обмену мнениями и к более тесному сотрудничеству Соединенных Штатов и Советского Союза в космосе. История учит нас быть терпеливыми, если мы хотим добиться желаемых результатов. НАСА с надеждой смотрит в будущее, ибо, как выразился один из его руководителей, «наше будущее может стать более многообещающим, и нам совместно с Советским Союзом следует стремиться к более тесному сотрудничеству, столь полезному для обеих стран».
Такой подход типичен для многих американцев, но это близорукий подход. Громадные средства, израсходованные Соединенными Штатами на космические исследования, уже приносят большую практическую пользу, а также менее заметные и труднее учитываемые «косвенные доходы» в виде пополнения общей сокровищницы наших знаний и роста национального престижа. Чисто практические результаты включают: новую технику, новые промышленные процессы, новое техническое обслуживание, новые изделия и даже новые фирмы, созданные специально для использования технических знаний, накопленных за 12 с лишком лет напряженных и целенаправленных космических исследований. Взятые вместе, эти достижения значительно способствуют дальнейшему росту уровня жизни и стимулируют экономику страны; вливая в нее десятки миллионов долларов. Достаточно внушительные уже и сейчас «доходы» от космической программы - только маленький ручеек в сравнении с будущим половодьем. И ожидать наступления этого полододья надо не в отдаленном и туманном будущем, а в ближайшие годы - в нынешнем десятилетии. Таким образом, космическая программа, в сущности, только начинает окупаться. Эта программа таит в себе огромные потенциальные выгоды. Список их обширен, начиная с облегчения различных земных операций и кончая прямым применением для решения актуальных задач мирового масштаба, как-то: недостаток продуктов в перенаселенных странах, общественное здравоохранение, загрязнение воздуха и воды, народное образование, безопасность движения, поддержание порядка и законности, градостроительство, а также более высокий уровень производительности, более разумное и целесообразное использование природных богатств, более тачное определение месторождений нефти и минералов и уменьшение числа жертв и материальных потерь при стихийных бедствиях и катастрофах.» |
СПУТНИКИ
ПРИКЛАДНОГО
НАЗНАЧЕНИЯ
| В |
Одним из видов космических аппаратов, используемых в чисто практических целях, является так называемый синхронный спутник, скорость движения которого синхронизована со скоростью вращения Земли. Спутник движется на орбите высотой 35 680 километров; на такой высоте он словно повисает над определенной точкой земной поверхности и кажется неподвижным. Со своего «нашеста» он «видит» до 40 процентов Земли, и трех таких спутников достаточно, чтобы обозревать весь мир.
Синхронный спутник уже несет регулярную службу в системе глобальной коммуникационной сети, руководимой Международным консорциумом по строительству и эксплуатации спутников связи (Интелсат), в который входят 69 государств. Этот спутник представляет собой как бы гигантскую антенну, ретранслирующую сигналы одной наземной станции на другую или на другой спутник. Технические преимущества синхронного спутника распространяются теперь и на другие спутники прикладного назначения, основная бортовая аппаратура которых будет состоять из дистанционных датчиков-наблюдателей.
Эти сложнейшие датчики можно использовать для наблюдения и регистрации различных атмосферных, наземных и подпочвенных явлений. Некоторые из них представляют собою просто детекторы, как, например, прибор для регистрации температуры атмосферы. Другие являются фотографическими аппаратами, хотя и не фотокамерами в точном смысле слова: это «мультиспектральные» приборы, фотографирующие как видимые, так и невидимые цвета спектра. Снимки Земли, сделанные ими, показывают многое, чего не видит человеческий глаз.
СПУТНИКИ
СВЯЗИ
| И |
Самое ценное, что дает комсат, это, конечно, международное телевидение. Специалисты, в общем, сходятся на том, что без комсата межконтинентальное телевидение было бы делом отдаленного будущего, потому что один видеоканал - это примерно 1000 звуковых каналов, то есть требует очень большой емкости.
 Вывод на орбиту «Интелсата-4» намечен на 1971 год; по своей емкости он превзойдет все ныне функционирующие спутники связи вместе взятые. |
Именно большая емкость будет, по-видимому, особенно стимулировать дальнейшее расширение сети комсатов, потому что с увеличением емкости увеличивается и область применения спутника. Комсат, по самой своей природе, мощная система, и разница емкостей спутников связи и наземных станций с ростом техники не уменьшается, а увеличивается. Новейший кабель, находящийся еще в стадии разработки, имеет 720 каналов. А новый спутник «Интелсат-4» будет первоначально располагать 6000 каналов двусторонней связи, то есть больше, чем все существующие спутники взятые вместе. В дальнейшем количество каналов будет доведено до 10000. «Интелсат-4» - не мечта и не проект; он уже строится и в нынешнем году будет пущен в эксплуатацию. За ним последуют другие, еще более мощные комсаты.
Некоторые специалисты считают, что самую важную роль комсаты могут сыграть не в телевизионной и телефонной связи, а в непосредственной передаче информации от источника к потребителю. В этом случае комсат будет связующим звеном между далеко отстоящими друг от друга компьютером и устройством, обрабатывающим информацию. Такая система может иметь видеоканалы, но в большинстве случаев они не будут нужны, так как информация может поступать на языке ЭВМ, а на другом конце цепи воспроизводиться телепринтером.
ШИРОКОВЕЩАТЕЛЬНЫЙ
СПУТНИК
| С |
Существующие комсаты из-за своих небольших размеров и веса оборудованы чрезвычайно маломощными источниками энергии; антенны их способны принимать лишь очень мощные сигналы наземных станций, а передаточные устройства - посылать на Землю очень слабые сигналы. При передачах с одной наземной станции на другую, которые выполняют теперь по всему земному шару интелсаты, это не является большим недостатком. Наземная сеть системы интелсатов насчитывает 40 станций очень большой мощности, оборудованных гигантскими антеннами - от 10 до 30 метров в диаметре. Они способны принимать самые слабые сигналы из космоса. Наземное оборудование усиливает эти сигналы и по наземным линиям или через микроволновые антенны передает их местным телевизионным станциям, откуда мощные передатчики посылают изображение домашним телевизорам.
Широковещательные спутники действуют в обратном порядке. Главный источник энергии в этом случае находится на самом спутнике. Для этого используется ядерная энергия, огромные химические батареи и топливные элементы, подобные тем, что снабжали электрической энергией «Аполлоны», или панели громадных солнечных батарей, состоящих из многих тысяч ячеек, добывающих энергию прямо от солнечных лучей. Широковещательный спутник оборудован, кроме того, очень большой антенной, не уступающей по размерам наземным и позволяющей точную настройку для усиления мощности сигналов.
Это значит, что сигналы из космоса могут прямо, без посредничества сложных установок, приниматься простой недорогой наземной станцией со сравнительно небольшой антенной. Если спутник обладает достаточной мощностью, слегка видоизмененный домашний телевизор превратится в своеобразную наземную станцию. В развивающихся странах, где домашних телевизоров мало, сигналы можно будет принимать общественными приемными устройствами и демонстрировать изображение на большом экране в школе, городском управлении или других общественных местах.
МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ СПУТНИК
|
| В |
Неспециалисту, думающему, быть может, что приборы для измерения и записи температур на всех спутниках одинаковы, это событие может показаться не таким уж важным. Но в действительности дело обстоит совсем иначе, и до «Нимбуса-3» информационные возможности метеорологических спутников сводились, в общем, к фотографическому профилированию облачного покрова Земли.
Успех «Нимбуса-3» означал большой шаг вперед в истории метеорологических спутников. С помощью нового прибора - инфракрасного спектрометра - начала разрабатываться новая техника так называемого «вертикального зондирования», означающего измерение и регистрацию с помощью очень сложных и чувствительных датчиков различных атмосферных условий, влияющих на погоду. Эти датчики в сочетании с другими новейшими приборами, находящимися на борту спутников, а также с усовершенствованной аппаратурой наземных станций, анализирующей метеорологические данные, обеспечивают надежные прогнозы погоды на две недели и больше вперед. Не подлежит сомнению, что долгосрочные прогнозы погоды - потенциально одно из самых важных достижений, которое стало возможным в результате развития космической техники.
Но самая важная служба, выполняемая метеорологическим спутником, - это штормовое предупреждение. Со своей большой высоты спутник может обнаружить зарождение урагана большой разрушительной силы, проследить его путь, определить его силу и предсказать, куда и когда он обрушится. Предупреждения, полученные от спутников, уже позволили спасти много людей, которые могли стать жертвами ураганов и тайфунов.
Однако это всего лишь начало. Сейчас уже можно предвидеть создание глобальной системы метеорологических спутников, оснащенных многочисленными атмосферными датчиками, работающими на фотографическом, тепловом, микроволновом, радарном и лазерном принципах. Такая система обеспечит круглосуточное наблюдение за погодой по всему земному шару.
А когда эта система станет реальностью, человек сможет осуществить одно из своих самых древних и заветных мечтаний - «воздействовать как-то на погоду». При том опыте, который уже имеется, при использовании громадного количества уже накопленных метеорологических знаний,а также с помощью математических моделей и данных, доставляемых системой метеорологических спутников, - при всем этом представляется не только возможным, но и вероятным изменение метеорологических условий. Ученые считают, что можно будет регулировать время выпадения и количество осадков, а также их распределение по земной поверхности; обезвреживать ураганы, уменьшая их интенсивность и направляя их по таким путям, где они причинят наименьший вред; элиминировать град и молнию; рассеивать туман; предупреждать морозы и даже (хотя это дело более отдаленного будущего) изменять климат в широких масштабах.
НАВИГАЦИОННЫЕ
СПУТНИКИ И
СПУТНИКИ-РЕГУЛИРОВЩИКИ
 С увеличением количества гигантских воздушных лайнеров типа «Боинг-747», спутники связи будут необходимы для регулирования воздушного движения и навигации |
| Е |
Проектируемая сеть намечает запуск пары стационарных спутников - одного над Атлантическим, другого над Тихим океаном. Любой ИСЗ, когда его положение в космосе точно известно, становится, в сущности, искусственной звездой, а значит, и ориентиром при определении места судна или самолета. Каждый из двух действующих спутников посылает радиосигналы, которые принимаются «мобилем» (термин, применяемый одинаково и к морским судам, и к самолетам) и отсылаются обратно на спутники. Высчитав время, понадобившееся сигналу на то, чтобы пройти расстояние от «мобиля» до спутников, компьютер определяет расстояние между первым и вторым, а следовательно и путь корабля. Точка пересечения траектории сигналов с двух спутников укажет точное местоположение воздушного или морского корабля, которое сообщается спутником одновременно штурману «мобиля» и наземному диспетчерскому центру.
Еще более широкое применение навспутники могут найти себе в судоходстве. Около 3000 кораблей, принадлежащих более чем 60 странам, и, быть может, значительно большее число мелких судов, вроде рыболовецких катеров и прогулочных яхт, пользуются существующей космической диспетчерской службой. «Космическое» регулирование движения морских судов - дело сравнительно новое; оно зависит от капризов радиопередач на дальние расстояния; донесения о местоположении судов в международных масштабах не обязательны, а те, что поступают, часто вызывают сомнение у диспетчеров, потому что только самые крупные и новейшие суда имеют надежное оборудование, действующее при любой погоде.
Однако самое ценное, что дает сеть навспутников, - это служба безопасности, помогающая не только предупреждать столкновения, но и спасать пострадавших в аварии. Слишком часто спасатели опаздывают или вообще терпят неудачу в поисках самолета, сделавшего вынужденную посадку, или тонущего корабля, потому что последние координаты указали точку, отстоящую на много километров от места аварии. Центры непрерывного наблюдения обеспечивают точное определение местонахождения каждого морского и воздушного корабля и, таким образом, в случае катастрофы устраняют необходимость его поисков - в тех именно случаях, когда фактор времени является буквально вопросом жизни или смерти.
СПУТНИКИ-РАЗВЕДЧИКИ ПРИРОДНЫХ БОГАТСТВ  Спутники для изучения земных недр, используя многоспектральные датчики, соберут богатый урожай, что приведет к более рациональному использованию минеральных богатств. |
| Е |
Подобно метеорологическому спутнику, с которым он находится в близком родстве, спутник-разведчик природных богатств оборудован дистанционными датчиками, фокусированными, однако, не на атмосферу, а обычно на поверхность Земли или на ее недра. Примером может служить датчик, регистрирующий урожаи. Его действие основано на том, что различные растения отражают свет по-разному: у каждого свой характерный спектр и притом определенной интенсивности. Это позволяет так программировать проектор, чтобы «видеть» лишь один вид культур, скажем, пшеницу. С постоянной или с переменной орбиты, по которой обращается спутник, датчик может делать снимки больших посевных площадей, так что общий урожай пшеницы будет зафиксирован на этих снимках в данном цвете. Это даст возможность предсказать урожай и планировать его распределение, что имеет немаловажное значение в руководстве сельским хозяйством.
Преимущество такого датчика состоит еще и в том, что он может указать участки, где урожай находится под угрозой. Небольшие изменения цвета снимков указывают на заболевания растений, причем при постоянном наблюдении эти болезни можно обнаружить заблаговременно. Как и при заболеваниях человека, раннее распознавание помогает успешному лечению.
Сведения, собранные целой батареей датчиков, будут передаваться наземному решающему и анализирующему устройству, вроде того, какое конструируется сейчас для глобальной метеорологической службы, но только расширенному и приспособленному для приема добавочных входных данных. Таким образом, региональные запоминающие устройства, рассеянные по всему миру, будут ежедневно получать богатую информацию, которую можно обратить на пользу человеку в трех главных областях: в деле лучшего использования существующих природных богатств; в разведке новых ресурсов; в поисках пострадавших или пораженных участков для принятия своевременных мер.
ПОБОЧНЫЕ ВЫГОДЫ
|
| М |
Сейчас уже хорошо известны новые изделия, которые нам дали космические исследования. Список их настолько велик, что приходится ограничиться несколькими примерами: работающая на батареях телевизионная камера размером с кисть человеческой руки, применявшаяся для фотографирования отдельных ступеней ракеты, используется теперь в промышленности для управления производственными процессами; поиски наилучшего покрытия для космических кораблей дали в качестве побочного продукта исключительно стойкую краску для домашних нужд; прибор, которым пользуются для поисков кабины космического корабля в океане, нашел новое применение при нанесении на карту океанских течений и при наблюдении за движением рыбных косяков.
Но больше всего выиграла медицина. Так, например, прибор для тренировки космонавтов в условиях лунного притяжения используется в модифицированном виде для обучения инвалидов ходьбе; крохотный космический датчик, настолько миниатюрный, что его можно ввести в артерию, не причинив вреда человеку, тоже приспособлен для медицинских нужд; пластико-металлическая жидкость для покрытия электродов, налагаемых на грудь астронавтов, сделала возможной передачу по радио в больницу электрокардиограммы пациента в то время, когда его еще везут по городу в машине скорой помощи.
БАНКИ ПАМЯТИ
| Р |
Каждые две недели содержимое этих колоссальных «банков памяти» приводится в соответствие с новейшими научными данными во всех многочисленных областях, которые охватывают космические исследования. Это подлинные золотые россыпи для руководителей промышленности, занятых поисками новых рынков сбыта, ищущих новых производственных решений или просто озабоченных тем, чтобы их инженерно-технический персонал был в курсе новейших достижений в своей области. Банки памяти работают следующим образом:
Клиент излагает свои нужды библиотекарю. Библиотекарь, по образованию инженер или ученый специалист в интересующей клиента области, программирует запрос, сужая его до пределов, поддающихся обработке машиной. Электронные поиски дадут названия, скажем, 150 технических монографий, так или иначе связанных с темой запроса. Библиотекарь тщательно просеет их, отбросив большинство, оставив десятка два или немногим меньше из числа тех, которые покажутся ему наиболее подходящими. Затем он затребует их аннотации. Автоматы выбросят ему отпечатанные конспекты или абстракты, занимающие всего одну страницу, которые библиотекарь сократит, удалив все лишнее. Возникшее таким образом резюме вручается клиенту, который может потом затребовать добавочный материал.
ПРОГРАММЫ ДЛЯ ЭВМ
| В |
БИОМЕДИЦИНСКИЕ
БРИГАДЫ
| П |
В качестве автономных научно-исследовательских центров НАСА организовало три биомедицинские бригады из технических специалистов по космосу и медиков. Все эти бригады «многопредметны», то есть в них входят опытные специалисты по различным отраслям науки: врачи, хирурги, биологи, физики, инженеры, механики, специалисты по электронике, по программированию ЭВМ и т. д. Работая в контакте с университетскими клиниками и с другими медицинскими научно-исследовательскими учреждениями, эти бригады прежде всего определяют круг проблем, при разрешении которых может быть использована космическая техника. Составленные этими бригадами краткие обзоры медицинских проблем исследуются банками памяти в целях возможного применения соответствующей техники и опыта, приобретенного в результате исследований космоса. Таким образом удается найти различных специалистов, способных разработать данную программу.
Окрыленное успехами биомедицинских бригад, НАСА приступило к организации аналогичных бригад по применению технических знаний. Под «техникой» в данном случае подразумеваются те технические средства, которые прило-жимы к разрешению так называемых «народных проблем» -загрязнение воздуха и воды, безопасность движения по автострадам, поддержание порядка и законности, городское строительство и многое другое. Как и бригады биомедиков, эти коллективы ученых объединяют специалистов по многим отраслям науки, с той только разницей, что те из них, кто не работает в рамках НАСА, приходят обычно из других федеральных ведомств, а не из частного сектора.
Энтузиасты космоса любят говорить, что люди XXI века, оглядываясь назад - на отважное проникновение в космос, - скажут, что оно было лучшим капиталовложением в будущее, которое когда-либо делала наша страна. Очень может быть. Но уже на основании тех фактов, которые у нас имеются, можно думать, что даже те, кому не суждено дожить до будущего столетия, скажут то же самое о семидесятых годах нашего века.
Переведено с разрешения журнала «Эр форс спейс дайджест», органа Ассоциации ВВС США. Авт права: Ассоциации ВВС США, 1970 г.
Прорыв в космическое пространство поможет нам улучшить условия жизни на Земле | “ |
ЖИЗНЬ И РАБОТА В КОСМОСЕ
Используя успехи, достигнутые в прошлом, мы должны неустанно стремится к новым достижениям | “ |
РАЗГАДКА ЛУННЫХ ТАЙН
Наш подход к освоению космического пространства должен остаться таким же смелым, но при этом необходимо соблюдать известный баланс | “ |
64 МИЛЛИОНА КИЛОМЕТРОВ ДО КРАСНОЙ ПЛАНЕТЫ
