«Техника-молодежи» 2002 г №1, с.18-19, 32-33


Иван СОБОЛЕВ, инженер, КБ «Салют»

ОТСТУПАТЬ НЕКУДА, ПОЗАДИ — ЗЕМЛЯ!

ВО МНОГИХ ПРОИЗВЕДЕНИЯХ ФАНТАСТИКИ описываются аварии космических кораблей. Вот и в приключенческо-фантастическом романе Андрея Матвеева «Карнавал самоубийц» представлен трагический финал марсианской экспедиции, которая, увы, «не имела запаса прочности». Но тут случай особый. Эта экспедиция — не рядовая научно-исследовательская. Она была призвана сохранить семена человеческой цивилизации в преддверии грозящей Земле неотвратимой катастрофы — столкновения с кометой. К экспедиции на Марс человечество технически было готово уже давно, но осуществлять практические меры начало лишь тогда, когда на небосводе засияло новое светило, восходом своим предвещавшее смерть.

Читая эту книгу, я почувствовал тревогу уже с того самого момента, когда, по сюжету, землянами было принято решение о срочной разработке и создании марсианского экспедиционного комплекса. Ведь вопрос стоял не о престиже или безопасности отдельной страны, а о существовании самой цивилизации. Значит, не было права на ошибку. Но известно, что одно только осознание человеком этого факта увеличивает вероятность ошибки во много раз. А принимая во внимание спешку, с которой осуществлялся проект, трагический финал представлялся вполне закономерным, если не сказать неизбежным.

Это фантастика, плод воображения беллетриста. Какова же реальность? Несмотря на все научно-технические триумфы, человечество до сих пор беззащитно перед лицом космической опасности — не столько в силу ее масштабов, сколько из-за собственной недальновидности и ограниченности мышления, из-за нежелания признавать и исправлять допущенные ошибки.

ЭТАПЫ БОЛЬШОГО ПУТИ.
Почему же человечество, осваивая космос вот уже пятое десятилетие, достигнув немалых в этом успехов и прекрасно осознавая, что звездное пространство не только манит сиянием далеких светил, но и грозит немалой бедой, до сих пор всерьез не приступило к решению столь важной проблемы?

РАЗГОВОРОВ о космических полетах в середине прошлого века велось немало. Рекордсменом по их количеству выступали США — страна самая богатая и потому, казалось бы, обладавшая наибольшими возможностями для выхода в космос. Однако предложение Вернера фон Брауна вывести на орбиту искусственный спутник Земли еще в 1953 г. поддержки не получило. И неудивительно, ведь основной движущей силой рыночной экономики является ПРИБЫЛЬ. И эта сила тем значительнее, чем больше величина прибыли и меньше время ее получения. Можно ли было в 1950-е гг. говорить о какой-либо прибыли, тем более быстрой, от космонавтики ВООБЩЕ? Вопрос риторический. Поэтому прагматичные американские конгрессмены и не спешили вкладывать невесть во что деньги налогоплательщиков. Последние ведь могут и обидеться, а обиду свою излить на очередных выборах. И лишь когда мир увидел, какое политическое значение приобрел полет первого (советского, а не американского!) спутника, американцы перешли от слов к делу.

Через три с небольшим года ситуация почти повторилась. Апрель 1961-го, триумфальный старт Гагарина, невиданный резонанс во всем мире, огромный политический успех СССР, крайнее, местами граничащее с истерией, возбуждение в американских правящих кругах, программа «человек в космосе как можно быстрее» (она так и называлась — MISS, по первым буквам слов соответствующего английского выражения). Итог тоже всем хорошо известен.

Следующим этапом проникновения человечества в космос стала «битва за Луну». И снова одной из главных причин американского успеха в ней было осознание того, что Гагарин или Леонов имеют весьма неплохие шансы оказаться на поверхности естественного спутника Земли первыми. Впрочем, в Штатах и не скрывали: основная цель полетов «Аполлонов» — вернуть стране утраченный авторитет, поднять моральный дух нации и, конечно, «утереть нос Советам». Напрашивается вывод — не будь ущемленного самолюбия, самая богатая страна мира еще долго не раскошелилась бы, чтобы отправить человека к ночному светилу. Ведь килограмм лунного грунта, доставленного «Аполлонами», в несколько раз дороже того же килограмма, добытого нашими автоматическими станциями «Луна-16», «Луна-20» и «Луна-24».

Но вот «Аполлоны», успешно и не очень, вернулись на Землю. Америка воспрянула — цель достигнута. Казалось бы, самое время развивать успех, идти дальше. Но... Программа освоения Солнечной системы, предложенная инженерами и учеными NASA, правительством отвергается. Реванш над Советами взят, ущемленное самолюбие утешено а «марсианские яблони» смогут заинтересовать обывателя лишь в том случае, если их плоды уже завтра будут поданы к столу, желательно — по цене, меньшей, чем у их земных собратьев.

Первый романтический этап космонавтики начал клониться к закату, который окончательно наступил вместе с новым «торжеством» капитализма. Космическая отрасль, ранее движимая, в основном, политическими, военными и научными мотивами, теперь целиком и полностью попала под влияние законов «свободного» рынка. Кто богаче, тот и заказывает музыку. Поэтому спектр выводимых объектов в последние годы существенно сместился в область спутников связи и мониторинга поверхности Земли, за короткое время приносящих осязаемые результаты, а КБ озабочены, в первую очередь, тем, как и чем эти самые спутники выводить на орбиту с минимальными затратами. Поэтому пилотируемые программы уже лет десять топчутся на месте, не давая человечеству ничего ПРИНЦИПИАЛЬНО нового.

И в основном по этой же причине планы космических ведомств ведущих государств до сих пор не предусматривают сколько-нибудь масштабных ПРАКТИЧЕСКИХ работ по созданию техники, предназначенной для защиты Земли от кометно-астероидного удара. Кто заинтересован в создании спутников связи и кто будет его оплачивать, известно. В обеспечении космической безопасности человечества заинтересованы, вроде бы, все. Но кто конкретно будет эти работы, прибыли не приносящие, финансировать? По идее — государство, но... надо ли ему это? Ведь обыватель, обремененный кучей вполне земных проблем, все чаще заявляет, что вообще нечего средства на космос тратить, коль скоро на Земле порядка нет. Правительства не могут это просто игнорировать, так как, согласно заведенному порядку обыватель периодически становится избирателем... Человечество погрязло в проблемах, им же самим и созданных.

...А между тем, возможно, в эту самую минуту где-то в глубинах космоса неизвестная еще земным исследователям комета несется к нашему общему домашнему очагу. И уж ей-то, объективно, все наши внутренние проблемы глубоко безразличны.

СПАСУТ ЛИ НАС «МАРСИАНСКИЕ ЯБЛОНИ»? Изменение орбиты небесного тела (или его разрушение) — а речь идет именно об этом — поначалу отпугивает. И приходит на ум решение, уже неоднократно описанное как учеными, так и фантастами, — создавать базы на других планетах, например, Марсе.

Сильная сторона подобного подхода состоит в том, что идея марсианской экспедиции все еще будоражит умы, ее проекты до сих пор прорабатываются и в США, и у нас. В настоящий момент нет никаких принципиально непреодолимых технических препятствий для ее реализации. И сегодня как один из аргументов в ее пользу звучит довод о необходимости иметь инопланетный форпост земной цивилизации на случай каких-либо неприятностей, грозящих Земле.

Но не забудем и о слабых сторонах такого подхода. Прежде всего — сроки. Дело даже не в том, что первая реальная предполагавшаяся дата такой экспедиции прошла 20 лет назад и сегодня ее успех никто не решится гарантировать, причем по причинам далеко не техническим.

Ведь говорить об инопланетном форпосте можно только при наличии не просто базы, которая остается во многом зависимой от Земли, а КОЛОНИИ. Полностью автономной, обеспечивающей себя за счет местных сырьевых и энергетических ресурсов. Представляете, сколько кораблей и экспедиций нужно будет на первом этапе отправить с Земли на другую планету уже только для того, чтобы завезти туда все необходимое для строительства первой очереди сооружений? И сколько для этого потребуется времени? В отличие от длительных космических полетов, опыта создания и эксплуатации инопланетных баз у человечества нет! То есть нас ждут новые проблемы, поиски и, возможно, аварии и потери.

Таким образом, срок создания полностью автономной планетной базы-колонии, способной стать новым очагом человеческой цивилизации, отодвигается, в лучшем случае, к середине нынешнего столетия, в худшем — к его концу и далее. Конечно, частично автономные пионерные поселения на одной из ближних планет могут быть созданы и ранее. Но в случае катастрофы с Землей их персонал ждет неминуемая гибель. Кроме того, даже успешное решение всех технических проблем колонии еще не означает того, что она сможет стать колыбелью новой цивилизации. Ведь люди там будут жить в условиях, резко отличающихся от земных. Может ли кто-нибудь гарантировать, что колонисты не встретятся на чужой планете с неизвестной доселе заразой? Знает ли кто-нибудь, какие органические и функциональные изменения в организме человека (не говоря уже о генах и психике) вызовут инопланетные условия?

И наконец, вопрос социальный, в настоящее время мало и неохотно поднимаемый, не оттого не теряющий своей остроты. Какова должна быть минимальная численность населения колонии, при которой она, находясь в отрыве от Земли (тем более, в случае гибели последней), будет РАЗВИВАТЬСЯ, а не ДЕГРАДИРОВАТЬ? И только ли число колонистов определяет судьбу поселения на такой развилке? Впрочем, об этом чуть ниже.

К сожалению, судьба марсианского проекта зависит еще и от того, кто и как начнет его осуществлять. Наибольший опыт длительных космических полетов и эксплуатации обитаемых кораблей был наработан в нашей стране, но наибольшими технологическими и финансовыми возможностями на данный момент обладают США. Очевидно, что максимальные шансы на успех имел бы международный проект. Но в подобной кооперации, в условиях все того же пресловутого рынка, тон будет задавать тот, кто контролирует большую часть вложенных в программу средств. Сегодня эта кандидатура безальтернативна. И что будет, если в конечном итоге Америка получит фактически монопольные возможности управлять марсианскими экспедициями и распоряжаться их результатами? А в свете возможной космической опасности для земной цивилизации дать лучший козырь в руки сторонников теории выживания «золотого миллиарда», пожалуй, невозможно. Равно, как и предоставить лучший повод для некоторых стран, население которых в означенный миллиард явно не вписывается, в отчаянии спровоцировать Армагеддон рукотворный — уж ЭТУ технологию человечество отработало детально.

Лететь на Марс, конечно, надо. И строить там базы, вести научные исследования, создавать промышленность и энергетику, обживать... Но из-за того, что Красная планета значительно удалена от нас, жизнь человека в ее естественных условиях невозможна, организация пилотируемых экспедиций и строительство обитаемых планетных баз технически сложны, биологические, психологические, социальные проблемы неизбежны, а также в силу ряда других факторов создать в ближайшее время автономную самообеспечивающуюся и саморазвивающуюся колонию на Марсе не удастся. Следовательно, еще не скоро наступит и реальная возможность спастись на этой планете в критической ситуации. Угроза же может возникнуть в любой момент. Поэтому искать нужно такие пути защиты, которые могут быть реализованы как можно быстрее.

То же самое, с некоторыми оговорками, относится и к возможному лунному убежищу. Да, построить его будет проще, дешевле и быстрее, поскольку Луна значительно ближе Марса. Да, лунный «ковчег» не обязан быть неограниченно автономным даже из модели «ядерной зимы» следует, что через 100 — 200 лет после катастрофы наша планета снова станет относительно пригодной для жизни. Обеспечить такой срок автономности, создав на Луне запасы всего того, что на данном этапе не может быть получено в ее условиях, вполне реально уже сейчас. Но малое удаление от эпицентра катаклизма снижает до нуля вероятность уцелеть в лунном убежище, даже если оно будет сооружено не на поверхности, а в глубине нашего естественного спутника...

ОДИН В ПОЛЕ НЕ ВОИН! При огромных различиях в том, как это будет выглядеть, и в том, как будет технически реализовано, все варианты «баз спасения» — планетарные, орбитальные, подземные и ЛЮБЫЕ другие — обладают одним общим свойством. Все они дают возможность выжить лишь сотням, в лучшем случае, тысячам избранных. Остальные миллиарды людей обрекаются на гибель.

Сегодня при обсуждении данного вопроса часто вспоминают ветхозаветный Ноев ковчег, который, сохранив «каждой твари по паре», спас, по свидетельству Библии, человека и многих животных. Но я не завидую участи тех, кто полагает, что место в марсианском или другом «ковчеге» они себе уже забронировали и потому надеются на собственное спасение.

Мы привыкли воспринимать окружающий нас рукотворный мир как некую данность. При этом забываем, что данность эта создана трудом и неимоверными жертвами многих и многих поколений людей. А более или менее сносные условия для жизни (пусть до сих пор безмерно далекие от желаемых) цивилизация получила лишь в последние 100 — 150 лет, благодаря техническим достижениям. Сегодня, нажав выключатель настольной лампы, повернув вентиль газовой плиты, открыв водопроводный кран или включив телевизор, мы не задумываемся о том, что за доставленным нам комфортом стоит работа целых отраслей промышленности, творческий труд миллионов занятых в них людей. И уж тем более не вспоминаем, как долог был путь к обретению этих удобств — путь проб и ошибок, поисков и открытий, неудач и побед.

Даже в средние века, с их преимущественно натуральным хозяйством, деревни и города, лишившиеся в результате войны или эпидемии большей части населения, нередко прекращали свое существование: оставшиеся люди, в силу их малочисленности, не могли обеспечить жизнеспособность поселения — и разбредались по другим городам и весям. Без повседневных благ, достигаемых всей общиной с ее устоявшимся распределением обязанностей, немногие выжившие ее члены были вынуждены заниматься добыванием самого необходимого — пищи, топлива и т.п. Ни на что другое у них просто не оставалось времени и сил.

Захватить с собой на Марс, Луну или хотя бы сохранить в подземных убежищах ВЕСЬ запас знаний и умений человечества — задача, решение которой весьма проблематично даже при длительной постепенной организации поселения. Кроме того, нужно еще суметь воспользоваться сохраненным и передать эти знания и навыки новым поколениям. Вот здесь и понадобятся люди, которые при подобном подходе к «спасению» оказываются обреченными на гибель. (Пример из нашей действительности: с наступлением трудных времен учителя и научные работники оказались брошенными на произвол судьбы.)

Поэтому марсианская или лунная колония без связи с метрополией — Землей, скорее всего, будет существовать до первой серьезной аварии, чем бы та ни была вызвана. То же относится и к подземным убежищам.

И на опустошенной планете потомки чудом вернувшихся колонистов или выживших в укрытиях «избранных» поневоле вспомнят о сохе и серпе, а то и о каменном топоре. Вот тогда-то и развернется настоящая борьба за выживание человечества, ибо рядом с оралом НЕИЗБЕЖНО появится меч, ну а каменный топор изначально многофункционален. И никакие писаные законы не спасут — жизнь сама приведет уровень общественных отношений в соответствие с уровнем производительных сил.

А оборудованные по последнему слову современной техники укрытия в конечном итоге лишь послужат очередной загадкой для тех землян, которые будут затачивать свои копья на руинах нынешних мегаполисов. Или для звездолетчиков — посланцев иной цивилизации, сумевшей пережить «эру разделенного мира» (термин И.А. Ефремова) и создать у себя единое творческое общество, достойное разумных существ.

Так стоит ли вкладывать силы и средства в предприятие со столь трагическим исходом?


«КОСМИЧЕСКИЕ ЧАСОВЫЕ». Единственно возможный путь сохранения земной цивилизации в случае космических и прочих катаклизмов основывается на осознании простой истины: порознь, а тем более в одиночку, не выживают! Если исходить из этого, становится ясно: грамотное техническое решение вопроса должно предусматривать не БЕГСТВО от опасности, а ее УСТРАНЕНИЕ! Не пытаться «спасти» небольшое количество «лучших» представителей человечества (со временем все равно обреченных на гибель), а искать способ отвести от нашей планеты занесенный над ней астероидный меч, создав глобальную систему космической защиты (ГСКЗ) — вот задача, которую нужно начинать решать уже сейчас!

Предупрежден — значит, вооружен. Поэтому первое, что нужно предпринять для такой защиты, — как можно раньше заметить угрожающее Земле космическое тело, определить его характеристики и параметры орбиты, оценить степень его опасности для нашей планеты. Это может быть прямое столкновение, проход через область гравитационного взаимодействия — с разрушением и образованием метеоритного потока, прочие опасности. Следует учитывать и возможность столкновения с другими небесными телами, что может существенно повлиять на параметры орбиты и конечный итог «встречи».

Что для этого требуется? Сеть телескопов и локационных станций, которая вначале, по соображениям простоты технической реализации и обслуживания, размещается на поверхности Земли и околоземной орбите, а в дальнейшем, при необходимости, — по всей Солнечной системе. И — мощный вычислительный центр для обработки получаемой информации.

Следует отметить, что определенные работы подобного характера велись и ведутся. Несмотря на огромные экономические трудности, продолжает нести вахту Крымская астрофизическая обсерватория, специалисты которой обнаружили 8% известных на сегодняшний день малых планет. Паломарская обсерватория США осуществляет специализированные программы поиска астероидов PACS и PCAS, причем последняя из названных программ имеет целью именно обнаружение тел, способных сталкиваться с другими планетами.

Поиском астероидов, определением параметров их орбит и составлением соответствующей базы данных занимаются около 120 земных обсерваторий. Ряд ученых полагают, что даже этого недостаточно, и нужно строить новые центры наблюдения. Так, в январе 2000 г. специальная группа по исследованию внеземных космических объектов, созданная при правительстве Великобритании, рекомендовала построить новый мощный телескоп, позволяющий круглосуточно наблюдать за кометами и астероидами. В Италии, на острове Сардиния, предполагается к 2004 г. ввести в строй астероидный локатор. Разумеется, и этого недостаточно.

90% астероидов находятся на орбите, пролегающей между орбитами Марса и Юпитера. Не такая уж недоступная даль, и, тем не менее, далеко не все они обнаружены. А ведь даже наблюдаемые астероиды, не сулящие пока ничего плохого, могут стать смертельно опасными, если их орбита изменится под влиянием тяготения планет, взаимное расположение которых постоянно меняется.

Что уж говорить о кометах, которых, как считается, около миллиарда, а размеры их ядер могут достигать 20 — 50 км! Последние две, посетившие нас, — Хиякутаки и Хейла-Боппа — были открыты, соответственно, за 2 месяца и за 1,2 года до момента их наибольшего сближения с Землей. И нам всем просто повезло, что их орбиты оказались благополучными...

Для того чтобы как можно раньше и на как можно большем расстоянии обнаруживать такого рода «гостей», потребуются мощные оптические телескопы. Эффективность радиосистем обратно пропорциональна четвертой степени расстояния до объекта, поэтому узконаправленные радиотелескопы и локаторы целесообразно применять не столько для поиска, сколько для изучения уже обнаруженных объектов, а также контроля траектории их движения. Однако возможности таких систем в земных условиях далеко не беспредельны. Разрешающая способность оптических телескопов существенно ограничивается атмосферой планеты. Диаметр антенны радиолокатора, обеспечивающего приемлемую дальность наблюдения, при современной элементной базе будет составлять десятки километров. А поскольку траекторные измерения предполагают постоянное наблюдение за угрожающим объектом, то одной антенной явно не обойтись — Земля, как известно, вращается. Наконец, излучение такого локатора сделает невозможной работу любых радиоэлектронных приборов на расстоянии до нескольких десятков километров, а также вызовет гибель любого живого существа, подвергшегося его воздействию.

Большая часть малых планет была открыта фотографическим способом по оставленному ими следу на фоне звезд. Если же объект уже находится на траектории столкновения и движется практически вдоль луча зрения земного наблюдателя, то обнаружить такое тело, в силу близости к нулю его видимой угловой скорости, проблематично — во всяком случае, ни телескоп программы с амбициозным названием «Spacewatch» («Космическая стража»), ни Крымская астрофизическая обсерватория подобные объекты наблюдать не могут. И даже если случайно удастся «засечь» такой астероид, то параметры его орбиты наземными средствами могут быть определены только с очень большими погрешностями. Вывод очевиден — для решения задач ГСКЗ, помимо земных обсерваторий, необходимо создать средства наблюдения космического базирования.

Так, например, проект системы мониторинга опасных объектов в околоземном пространстве, разработанный в НПО имени С.А. Лавочкина, предусматривает наличие космического сегмента, который включает в себя несколько аппаратов, оснащенных телескопами. Для них предполагается преимущественно использовать высокоэллиптические и геостационарные орбиты. Тем самым достигается более высокая точность определения расстояния до космического тела по сравнению с наземными и низкоорбитальными средствами наблюдения, а также существенно снижаются помехи, обусловленные «космическим мусором».

Космический сегмент другого проекта, разработанного в ЦНИИМАШ, в отличие от предыдущего, состоит из двух подсистем. Первая включает в себя два аппарата обнаружения, размещаемые на орбите Земли на расстоянии примерно 0,1 а.е. впереди и позади планеты. Такое расположение телескопов позволит осуществлять контроль движения астероидов по любым подлетным траекториям, в том числе и тех объектов, которые приближаются к нам со стороны Солнца. В задачу этих аппаратов, помимо обнаружения космических тел, входит также их селекция (из рассмотрения исключаются мелкие и пролетающие мимо) и выдача целеуказания по угрожающим Земле объектам на телескоп сопровождения. Вторая подсистема по выданному целеуказанию осуществляет наведение узконаправленного телескопа с большим фокусным расстоянием на опасные объекты, их сопровождение, определение параметров движения, а также времени и района возможного их столкновения с Землей.

Проект, предложенный НПО «Астрофизика», предполагает построить оптикоэлектронный комплекс, способный обнаруживать космические тела размером от 20 м, летящие со скоростью до 70 км/с относительно Земли. Комплекс включает в себя сеть из 10 — 12 наземных станций, расположенных в районе экватора и оснащенных крупногабаритными, диаметром около 2 м, телескопами. Для наблюдения в направлениях, близких к направлению на Солнце, предусматривается дополнить этот комплекс космическими телескопами.

Но мало обнаружить угрожающий Земле объект и с необходимой точностью определить его траекторию. Необходимо защититься от удара или хотя бы свести к минимуму его последствия.

ЩИТ И МЕЧ ЦИВИЛИЗАЦИИ. В настоящее время рассматриваются три основных принципа отражения кометно-астероидной опасности. Это отклонение угрожающего объекта с орбиты встречи с Землей, экранирование Земли от столкновения с угрожающим объектом и, наконец, его уничтожение.

Самый простой способ отклонения небольшого тела — ударное воздействие на него с помощью специального космического аппарата. Если объект диаметром 100 м движется по орбите с перигелием в 0,9 а.е. и апогелием 4,0 а.е., лежащей в плоскости орбиты Земли, то аппарат-ударник массой 100 т при столкновении с таким телом сообщит ему дополнительную скорость 0,25 м/с. Чтобы развести траектории объекта и Земли на 1 млн км, удар необходимо нанести за 9,5 лет до предполагаемого момента столкновения (за это время описанное тело сделает три витка). А вот для более крупных объектов применять этот способ вряд ли целесообразно — ввиду неприемлемо большой массы требуемого космического аппарата.

Не слишком крупный астероид (размером в несколько десятков метров) можно свести с траектории и с помощью специального буксировщика, вариант конструкции которого был предложен в «ТМ», №4 за 2001 г.. Кстати, предназначался он для сугубо мирных дел — транспортировки небольших астероидов с целью их использования в качестве источников сырья для космической индустрии, которую, рано или поздно, человечеству придется создавать. Поэтому, возможно, стоит рассматривать его сразу как транспортную систему двойного назначения.

Если астероид не угрожает Земле непосредственно, а представляет лишь потенциальную опасность, периодически проходя поблизости, то время, необходимое для проведения коррекции орбиты, не слишком критично. В связи с этим на буксировщике целесообразно использовать электроракетные двигатели с ядерной энергетической установкой, характеризующиеся большим удельным импульсом при малом расходе рабочего тела. Однако главной проблемой при этом будет организация хранения на борту аппарата приемлемого количества данного рабочего тела — по самым скромным прикидкам, речь должна идти о 500 — 600 т.

Иначе будет обстоять дело при необходимости защиты от астероида, обнаруженного уже на траектории встречи, например, за несколько десятков суток до нее. Двигатели малой тяги просто не успеют за столь короткий промежуток времени сообщить ему сколько-нибудь существенный импульс.

Реально ли для борьбы с такими объектами создать мощный буксировщик с ядерно-термическим ракетным двигателем? Предположим, что угрожающий объект обнаружен на расстоянии 135 млн км, то есть за 30 суток до встречи с Землей. Пусть для предотвращения прямого столкновения необходимо отклонить его траекторию на 7000 км в сторону. Тогда при наиболее благоприятном взаимном расположении орбит Земли и этого объекта потребуется придать ему импульс около 30 м/с. Простой расчет по формуле Циолковского показывает, что при скорости истечения газов из сопла 10 км/с (прогнозируемой для твердофазного ЯРД) и массе астероида 2 млн т (что соответствует диаметру 100 — 120 м) для этого потребуется 6000 т рабочего тела — водорода. Вывод такой массы криогенного компонента в космос и, тем более, организация его хранения практически неосуществимы.

При заданной массе астероида потребную массу рабочего тела можно снизить только увеличением скорости истечения. Среди двигателей большой тяги такую возможность дают жидкофазный и газофазный ЯРД. В первом случае скорость истечения может достигать 20 км/с, что для вышеприведенных исходных данных соответствует 3000 т рабочего тела. Во втором случае соответствующие величины будут находиться в диапазоне 30 — 70 км/с и 2000 — 860 т. Последняя цифра уже более обнадеживающая. Тогда существенно упростится и проблема хранения рабочего тела на орбите, если в качестве его будет использоваться не водород, а вода. Правда, скорость истечения при этом снизится примерно в 2,2 раза, то есть речь пойдет как минимум о 2000 т воды. Гипотетический сферический бак для ее хранения будет иметь диаметр 16 м. Вроде бы, не так и много. Но при существующих средствах доставки вывод в космос 2000 т полезной нагрузки означает 20 стартов ракеты-носителя типа «Энергия». Кроме того, газофазные ЯРД находятся лишь в стадии теоретической разработки, и об их практическом использовании говорить пока преждевременно, равно как и о создании сверхмощных буксировщиков.

Гораздо более жизнеспособна на данный момент идея «аппарата-диверсанта», доставляющего на астероид ядерный заряд, взрывом которого можно добиться направленного выброса массы и изменения траектории небесного тела. Исходные данные примем прежние (масса объекта 2 млн т и расстояние обнаружения 135 млн км). В этом случае потребуется отбросить 2,8% общей массы астероида со скоростью около 1000 м/с. Использование «ядерно-взрывного двигателя» представляется наиболее перспективным для объектов диаметром свыше километра.

Другой подход к проблеме защиты Земли от опасных космических объектов предполагает экранирование планеты от столкновения. На пути угрожающего объекта с помощью мощного буксировщика с ЯРД, кинетического удара или ядерного взрыва ставится помеха — астероид меньших размеров. Тогда траектория первого тела изменится вследствие полученного при столкновении импульса. Этот метод, получивший название «космического бильярда», оправдывает себя в случае противодействия угрожающим объектам размером в несколько сотен метров. Конечно, такую операцию должны предварять подробнейшие баллистические расчеты, причем необходимо иметь возможность провести их в кратчайшие сроки.

Третий подход подразумевает уничтожение опасных космических объектов или, по крайней мере, их размельчение на фрагменты, последствия столкновения с которыми будут менее катастрофичны. Создание подобной системы, конечно, сопряжено с большими трудностями. Ведь перехватить нужно не самолет, не спутник и даже не боеголовку, а гораздо более массивный и менее уязвимый объект, скорость которого относительно Земли может достигать 72 км/с! Не исключен и вариант, что работать придется против нескольких тел — обломков объекта, расколотого ранее в результате применения одного из описанных выше методов. Кроме того, необходимо соблюсти два условия: осколки разрушенного тела сами по себе должны быть существенно менее опасны для Земли, чем исходное тело, и должен быть обеспечен их разлет, исключающий последующее групповое воздействие на нашу планету.

Исходя из второго требования, перехват по штатной схеме функционирования следует осуществлять на максимально возможном удалении от Земли, что существенно усложняет задачу наведения. Первое же требование обуславливает рост мощности применяемых зарядов и накладывает ограничения на максимальные размеры космического тела, к которому метод разрушения может быть применен. Расчеты показывают, что поверхностным ядерным взрывом мощностью 1 Мт можно уничтожить астероид диаметром в 500 м, а заглубленным взрывом той же мощности — до 1 км. Если задаться требованием, что масса перехватчика, по соображениям удобства его поддержания в оперативной готовности, не должна превышать 20 т, то мощность взрывного устройства будет ограничена 100 Мт, а максимальный диаметр перехватываемого объекта окажется в пределах 3 — 5 км.

Рассматривался специалистами и такой вариант: использовать для разрушения угрожающего объекта энергию кинетического удара, но в этом случае, при равенстве масс цели и перехватчика и при скорости соударения 30 км/с, удастся разрушить лишь тело диаметром до 50 м.

Теоретически возможны и другие способы разрушения космических тел, но их реализуемость ныне представляется весьма сомнительной. И пока человечество не овладеет гравитацией или чем-то подобным, единственным реальным средством поражения, применимым в подобном ударном комплексе, остается ядерный взрыв.

И вот здесь опять встают проблемы отнюдь не технического характера. Ведь перехватчики, базирующиеся на Земле, способны поражать лишь сравнительно небольшие тела на сравнительно малом удалении. То есть создание эффективного ударного комплекса будет неизбежно означать ВЫВОД В КОСМОС ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ, что в настоящее время запрещено международными соглашениями. Да и система, способная свести астероид с опасной орбиты, теоретически может быть использована и для противоположной цели — преднамеренного обрушения его на территорию «потенциального противника». Кроме того, по существующему международному праву падение обломков разрушенного астероида на территорию какой-либо страны, даже в случае предотвращения глобальной катастрофы, будет рассматриваться ее властями как повод для предъявления претензий к государству, запустившему перехватчик. Разрешить эти и многие другие проблемы будет очень трудно. Поэтому реализация глобальной системы космической защиты явится еще и своеобразным показателем «взрослости» человеческой цивилизации.

Но вернемся к инженерным вопросам. Поскольку универсальный метод предупреждения столкновения Земли с космическими объектами, применимый в широком диапазоне их физических свойств, размеров, подлетных траекторий и дальностей перехвата, пока не известен, напрашивается закономерный вывод: глобальная система космической защиты должна быть ЭШЕЛОНИРОВАННОЙ.

Именно по такой схеме построен один из наиболее проработанных на сегодняшний день проектов, предложенный НПО имени С.А. Лавочкина. В нем система защиты Земли состоит из наземно-космической службы обнаружения, космической службы перехвата и наземного комплекса управления. Сама система имеет два эшелона — дальнего перехвата и ближнего, или оперативного. Эшелон дальнего перехвата предназначен для противодействия крупным объектам (размерами свыше 1 км), столкновение которых с Землей может быть предсказано за месяцы и годы. Аппарат-перехватчик целесообразно создавать на базе уже существующих межпланетных космических станций, с использованием отработанных на них технических решений.

Эшелон ближнего перехвата предназначен для борьбы с угрожающими планете объектами в околоземном пространстве. Согласно проекту, на Земле на боевом дежурстве постоянно должны находиться ракеты-носители с навигационными аппаратами, предназначенными для высокоточного определения параметров орбиты и физических характеристик космического тела, и с аппаратами-перехватчиками. Аппарат-навигатор стартует с некоторым опережением относительно перехватчика и, проходя вблизи цели, передает полученные данные на наземный комплекс управления, где на их основе уточняется схема перехвата, а затем передаются соответствующие команды на борт перехватчика. В качестве носителя предлагается использовать российскую конверсионную ракету, созданную на базе МБР СС-19.

В другом проекте, предложенном Челябинским научным центром, для действий в эшелоне дальнего перехвата намечено использовать космические аппараты, несущие на борту ядерные заряды мощностью 10 — 20 Мт. Выводить их в космос должна будет ракета-носитель «Энергия». Комплекс, обеспечивающий ближний перехват, предназначен для уничтожения объектов размером 50 — 150 м методом кинетического удара. Поскольку в этом варианте масса ударников и проникателей составляет 10 — 20 т, их вывод на орбиту способны осуществить ракеты-носители типа «Протон» или «Ariane-5».

Конечно, при более глубоком анализе может выявиться целесообразность включения в предложенную схему новых элементов. Например, сверхдальних перехватчиков, предназначенных для разрушения небесного тела термоядерным ударом на периферии Солнечной системы Хотим мы того или нет, но при реализации столь масштабного космического проекта человечество пока не может обойтись без использования атомной энергии. Конечно, после многочисленных аварий на АЭС, после нескольких десятилетий ядерного противостояния (до сих пор не окончившегося) осознать это будет очень и очень трудно. Но другого пути не дано.

ПОДВЕДЕМ ИТОГ. Осуществление проекта глобальной системы космической защиты может быть начато уже сегодня — по крайней мере, никаких непреодолимых технических препятствий пока не видно. В отличие от любых «ковчегов» и убежищ, этот проект по самой своей сути не может не быть международным, поскольку предполагает защиту не «избранных», а всего человечества, всей планеты. Его воплощение в жизнь не только существенно снизит вероятность глобальной катастрофы, но и позволит земной цивилизации сделать новый крупный шаг на пути освоения космического пространства, расширит наши знания о природе, а в конечном итоге послужит совершенствованию общества, улучшению качества жизни его членов. Создав и развернув ГСКЗ, человечество существенно увеличит свой научно-технический задел в самых разных областях космонавтики.

Многие специалисты, из числа тех, кто и сегодня не сомневается в необходимости и неизбежности проникновения человека в космическое пространство, все же мучаются над вопросом: куда идти? По какому пути может сейчас развиваться космонавтика, какие цели и задачи должны перед ней стоять? Для того чтобы не растрачивать впустую средства, в настоящий момент необходимо предложить детальную, научно проработанную, концепцию освоения космоса. Концепцию, которая будет не только удовлетворять потребности сегодняшнего дня, но также способствовать развитию человечества и решению стоящих перед ним проблем, в том числе носящих глобальный характер. И, думается, создание ГСКЗ должно занять в ней одно из наиболее приоритетных мест.

Велика Вселенная, а отступать некуда. Позади — Земля!