Поиск - новости науки и техники

К Марсу с молотком.

О новейшей истории освоения космоса и планах ученых на ближайшее будущее корреспонденту “Поиска” рассказал директор Института космических исследований (ИКИ) РАН академик Лев ЗЕЛЕНЫЙ.

– Лев Матвеевич, мы с вами заранее договорились, что это интервью будет посвящено в основном перспективам. Но сначала все-таки оглянемся на недавнее прошлое. Как бы вы оценили развитие космической науки в постсоветский период?
– Не секрет, что существуют очень разные мнения на этот счет. Говорят даже о “двадцатилетии бесплодных усилий”. Это, конечно, неправильно. Да, после развала Союза время наступило очень сложное, большинство ученых оказались на грани нищеты. Но, как сегодня понятно, могло быть и хуже. Гораздо хуже.
Даже в “лихие” девяностые продолжалась активная работа, осуществлялись крупные проекты. Очевидно, сказывалась мощнейшая инерция советской космической машины. То, что было задумано в прежние годы, хотя и со скрипом, каким-то иногда чудесным образом реализовывалось на практике.
Например, в моей личной научной судьбе громадную роль сыграл “Интербол” – большой международный проект по солнечно-земной физике с участием 20 стран. Меня, как молодого теоретика, к нему еще на самой ранней стадии, лет 30 назад, привлек Альберт Абубакирович Галеев. Планировалось двумя ракетами вывести на орбиту четыре спутника – пару наших и пару чешских, создать одну из первых многоспутниковых исследовательских систем.
Но запуски, как водится, все откладывались и откладывались. Закончилась советская эпоха, изменился политический режим во многих государствах – участниках проекта, однако наша интернациональная научная команда сохранилась почти полностью. Потеряли мы только кубинцев, чей прибор пришлось доделывать своими силами. Важнее и удивительнее всего то, что оба запуска в итоге состоялись, причем в самые, казалось бы, “темные” годы (1995-1996). Спасибо ответственным военным людям с космодрома “Плесецк” и “нашему” генералу – заместителю директора ИКИ Геннадию Михайловичу Тамковичу.
Правда, общую картину серьезно омрачила потеря автоматической станции “Марс-96”. Это была замечательная международная космическая лаборатория, в которую тот же академик Галеев вложил много души и энергии. К сожалению, при запуске произошла авария разгонного блока, и станция затонула где-то в Тихом океане. Вместе с ней рухнули многие наши надежды и планы.
Следующие годы тоже оказались непростыми. Финансирование проекта “Интербол” неоднократно “подвисало”, сотрудники смежной организации, ответственные за прием данных в Центре космической связи, объявляли забастовки. И тем не менее вся шестилетняя научная программа была выполнена. Наши спутники стали ключевой частью международной флотилии и вместе с японским и американскими аппаратами позволили получить массу ценной информации о космической плазме и солнечно-земных взаимодействиях.
– А что тогда происходило внутри научных коллективов? Помните, как они выживали?
– Помню прекрасно. Жизнь была бедная. Зато, я бы сказал, динамичная. Спасали гранты недавно созданного РФФИ и зарубежных фондов. Уже в то время многие осознавали необходимость мировой научной интеграции. Космических исследований это касалось едва ли не в первую очередь. Такова уж их специфика, требующая широкой межгосударственной кооперации, объединения интеллектуальных и финансовых ресурсов.
Отсюда – множество контактов с иностранными коллегами, знакомство с зарубежной грантовой системой. На действительно сильный проект иногда умудрялись получать финансирование сразу из нескольких источников. Но главное – у людей была работа, любимое занятие. Благодаря этому, кстати, удалось избежать серьезной “утечки умов”. Некоторые все-таки уехали, но основное ядро ученых сохранилось.
– Дожили до лучших времен? Что-то с тех пор изменилось?
– Бесспорно. Где-то в середине нулевых “наверху” произошел очень заметный для нас сдвиг. Заработала Федеральная космическая программа, стало полегче со средствами.
– Что же такое случилось? Почему власть вдруг повернулась лицом к космической науке?
– Это вопрос не ко мне. И ставить его следовало бы иначе: почему она раньше не поворачивалась?
– Резонно! Перейдем теперь от дней минувших к будущим. Насколько я знаю, текущий год обещает стать для космической науки переломным. И планов у вас и у ваших коллег – громадье.
– Да, как раз сейчас завершается подготовка к целой серии чрезвычайно важных, можно даже сказать, исторических, запусков.
Во-первых, летом на орбиту должен быть выведен спроектированный в Астрокосмическом центре ФИАН под руководством академика Николая Семеновича Кардашева спутник “Радиоастрон”. Это современный радиотелескоп, который вместе с глобальной наземной сетью радиотелескопов составит единую сверхкрупномасштабную интерферометрическую систему для изучения различных астрономических объектов.
Во-вторых, предстоит старт программы “Карат”, в рамках которой планируется запустить пять исследовательских спутников, изготовленных Научно-производственным объединением им. С.А.Лавочкина. Первый из них – аппарат Института радиотехники и электроники РАН, предназначенный для радиозондирования Земли.
В-третьих, должен улететь наш микроспутник “Чибис”, нацеленный на изучение тонких физических процессов, происходящих в начале молниевых разрядов. Уже довольно давно выдающийся физик-теоретик из ФИАН Александр Викторович Гуревич предположил, что рождение молний должно сопровождаться так называемым “пробоем на убегающих электронах” и генерацией довольно мощных всплесков гамма-излучения. Позже такие всплески были обнаружены зарубежными астрофизическими спутниками, но многое еще нужно уточнить и проверить в специальном, “заточенном” именно под эту проблему спутниковом эксперименте. В этом и заключается задача аппарата, подготовленного специалистами ИКИ, ФИАН и НИИЯФ МГУ.
И здесь мы задержались с запуском, но по причинам и вправду уважительным. Дело в том, что “Чибис” – инициативный проект РАН, не включенный в Федеральную космическую программу. И приборы, и сам спутник от начала до конца создавались в академии, на академические деньги. Процесс затянулся из-за понятных проблем с финансированием, но теперь мы можем гордиться тем, что впервые сделали собственный, уникальный микроспутник.
Необычным будет и способ его доставки на место работы. Сначала “Чибис” полетит на борту транспортного корабля “Прогресс” к Международной космической станции. Экипажу МКС придется его извлечь (чтобы добраться до других “посылок” с Земли), а затем погрузить обратно. Тогда корабль отстыкуется от станции и поднимет спутник еще на 100 километров, к оптимальной расчетной орбите. Там “Прогресс” уже автоматически выгрузит наш аппарат, а сам отправится на покой, в океан.
И наконец, в-четвертых…
– Тут мы, кажется, подходим к главному?
– Вы угадали. Из всех проектов важнейшим для нас является “Фобос-Грунт”, старт которого намечен на ноябрь.
– Тогда давайте поподробнее. Почему именно Фобос?
– По многим причинам, в том числе историческим. Марс и его спутник Фобос давно интересовали ученых разных стран, но особенно активно в этом направлении работали советские специалисты. Американцы часто шутили: мол, красные рвутся к Красной планете.
Первая экспедиция состоялась в конце восьмидесятых. Причем по социалистической традиции были запущены два дублирующих друг друга аппарата. Один потерялся по дороге, а второй долетел, сблизился с Фобосом, поработал несколько месяцев и тоже пропал. Полученных данных, в основном по плазменной оболочке Марса, специалистам хватило на много лет работы. И когда определялась цель для новой межпланетной экспедиции, было решено вернуться к Фобосу. Но если в первый раз его исследовали дистанционно, с помощью лазерных ударов по поверхности, то теперь речь идет о посадке и получении образцов грунта.
– Извините, Лев Матвеевич, но я так и не понял, чем Фобос лучше того же Марса?
– Не лучше и не хуже, но, как считают многие специалисты, для науки он может оказаться даже интереснее, чем Марс. Скорее всего Фобос когда-то был астероидом, а спутником стал в результате захвата силой марсианской гравитации. Для ученых астероиды очень привлекательны, но контактными методами исследовать их крайне сложно – из-за достаточно высоких скоростей их движения. А тут сама природа позаботилась, поймала Фобос в своеобразную ловушку. При этом собственная гравитация у маленького – около 20 километров в диаметре – спутника совсем небольшая. С него гораздо проще улететь обратно на Землю, чем с Марса: топлива нужно значительно меньше.
Кроме того, по пути к конечной цели наш аппарат неминуемо выйдет на орбиту вокруг Марса и в течение примерно полугода, оставаясь на этой орбите, будет постепенно приближаться к Фобосу. Тем временем пройдут эксперименты по дистанционному исследованию поверхности Марса и его атмосферы. Из полутора десятков находящихся на борту приборов треть предназначена для этой части программы.
К тому же не исключено, что непосредственно на Фобосе кроме его собственного вещества обнаружится и марсианское, осевшее там после “бомбардировок” Красной планеты метеоритами.
– Ну хорошо. Вот сел ваш аппарат на Фобос. Надо брать грунт. А вдруг там грунта никакого не окажется? Вдруг только голый камень?
– Возможный вариант, хотя и маловероятный. Мы опираемся на опыт изучения Луны, большая часть которой покрыта слоем реголита – пыле-образной массы с различными вкраплениями, образовавшейся под воздействием метеоритных дождей.
Но риск встретить, как вы говорите, “голый камень” все-таки существует. На этот случай мы специально усовершенствовали грунтозаборное устройство, добавив к традиционному манипулятору ударный инструмент наподобие всем знакомого молотка, который был разработан нашими польскими коллегами. С его помощью породу для взятия пробы можно будет дробить. Хитрость здесь в том, что молоток обязательно должен быть безотбойным. Иначе при столь незначительной гравитации сила отдачи от удара может просто вытолкнуть аппарат обратно в космос.
– Допустим, все прошло успешно. Взятый грунт отправился на Землю…
– Большая часть приборов продолжит работу на Фобосе. Манипулятор будет брать новые пробы, а целый комплекс масс-спектрометров – прямо на месте анализировать их химический, минералогический, изотопный состав. Обработкой этой информации займется отряд специалистов из ИКИ и ГЕОХИ РАН, а также из Франции и Германии.
– Не хотелось бы сглазить, но не могу не спросить: вы допускаете возможность неудачи, срыва?
– Тяжелый вопрос. Вы знаете, когда был потерян “Марс-96”, несколько участников проекта очень быстро умерли. Нестарые, здоровые вроде бы люди уходили один за другим.
Конечно, груз ответственности очень серьезный. Что тут можно сделать? Лишь одно: еще и еще раз перепроверять работоспособность оборудования, проводить все возможные испытания. Понятно, что предусмотрен стандартный испытательный цикл. Приборы нагревают, охлаждают, трясут, проверяют на электромагнитную совместимость. Но мы зачастую идем еще дальше, ужесточаем режим испытаний. В последнее время занимаемся этим с утра и до вечера. То же са мое делают наши партнеры – производственники из НПО им. С.А.Лавочкина, отвечающие за сам космический аппарат и все служебные системы.
– Кстати, о партнерах. Бытует мнение, что отечественная высокотехнологическая промышленность деградировала и что без помощи извне теперь не обойтись. Вы с этим согласны?
– И да, и нет. Судьба космической промышленности похожа на историю космической науки. Такого развала, как в других отраслях, здесь, к счастью, не произошло. Не случайно американцы, свернувшие свою программу шаттлов, готовы летать на российских кораблях.
С другой стороны, нам все чаще приходится покупать что-то за рубежом. Микроэлектроника почти вся импортная. А если говорить конкретно про “Фобос-Грунт”, то, например, моторчики для манипулятора изготовлены по нашему заказу в Швейцарии.
– Считаете, это нормально?
– Во всяком случае, особой трагедии я тут не вижу. Космическая техника – вещь настолько сложная и дорогая, что специализация и разделение труда, пожалуй, неизбежны. К международной кооперации прибегаем не только мы, но даже такая мощная структура, как НАСА. В общем наступлении на космос участников становится все больше. И всем будет польза, если каждый станет делать то, что у него лучше получается. Нужно только правильно выбрать свою нишу, грамотно разыграть имеющиеся козыри.
– И где же, по-вашему, российская ниша? Каковы наши козыри?
– На них указывает в числе прочего все тот же “Фобос-Грунт”. Исследование небесных тел контактными методами, с помощью посадочных аппаратов – вот, как сейчас модно выражаться, наша тема. В свое время это было блестяще продемонстрировано на Луне: пара луноходов и три возвратные ракеты позволили отечественной науке сделать фантастический рывок вперед. Сегодня надежды связаны с Фобосом, но уже есть планы полета к спутнику Юпитера Европе. На мой взгляд, это направление может и должно стать магистральным.
– А что скажете о пилотируемой космонавтике?
– В отличие от многих коллег убежден, что она будет достаточно быстро развиваться. Человек так устроен, что при малейшей возможности пытается оставить свой след в самых труднодоступных местах. Это, если хотите, в нашей крови. Только кажется, что время романтиков прошло и наступила эпоха холодного рационализма. Да и закоренелым прагматикам, особенно с претензией на политическое лидерство, нужны амбициозные космические проекты.
Что касается практической стороны вопроса, то для меня очевидны перспективы Международной космической станции. Там и сейчас выполняется очень интересная экспериментальная программа. В частности, проходит апробацию разработанный нами прибор для исследования парниковых газов. Вообще МКС – прекрасная испытательная база, полигон для подготовки будущих больших экспериментов. Станцию можно использовать и как сборочную площадку для крупных космических систем.
При любом развитии робототехники в космосе всегда останутся задачи, которые будут решаться людьми. Наглядный пример – космический телескоп Хаббл. Интереснейший проект оказался под угрозой срыва из-за неполадок с оптикой. Но прилетели на шаттле астронавты, быстро все отремонтировали. Если же высшее начальство примет решение о подготовке межпланетных космических полетов, МКС наверняка послужит в качестве уникальной медико-биологической лаборатории, где смогут потренироваться будущие, скажем, марсонавты.
– Думаете, полетим на Марс?
– Мне кажется, для нас важнее все-таки Луна.
– Но там давно побывали американцы!
– Они были на другой Луне.
– То есть?
– Американцы садились в средних широтах, где вокруг лишь сухая пустыня. А мы говорим о полюсах. Там есть главное – вода. Это, как известно, доказано при помощи созданного в ИКИ нейтронного детектора, за который двое наших молодых ученых совсем недавно получили высокую президентскую премию.
– А почему вода – главное?
– Потому что это основной ресурс, без которого невозможно автономное жизнеобеспечение.
– Секунду, Лев Матвеевич! Хотите сказать, что Луна будет колонизирована?
– Почему бы и нет? Такой сценарий вполне реален и очень заманчив для ученых. Луна – отличная площадка для астрономических и астрофизических экспериментов. В идеале следовало бы разместить там сеть научных станций различного назначения. И по мере необходимости отправлять туда экспедиции космонавтов для обслуживания и апгрейда оборудования. Помимо этого, Луна может служить удобной перевалочной базой при дальних космических путешествиях.
– Что-то мы с вами размечтались!.. Вернемся к более близким, земным проблемам. События в Японии в очередной раз напомнили, что человечеству, если оно хочет выжить, предстоит разгадать еще множество загадок природы. Какую роль могут сыграть космические исследования?
– Мы уже упоминали о приборе, предназначенном для изучения парниковых газов. Существует точка зрения, что они – реальная угроза для землян. Значит, нужно понять, так ли это, и, возможно, предложить какое-то решение.
Сегодня на орбите функционируют десятки и даже сотни спутников, отслеживающих разнообразные события на нашей планете, включая сейсмическую активность. Есть надежда, что это поможет повысить точность предсказания землетрясений.
Вполне практическую помощь из космоса давно получают метеорологи, пожарные, аграрии, рыбаки…
– Вы не сказали об энергетике, хотя известно, что специалистам по космической плазме и лично вам, Лев Матвеевич, не чужды вопросы управляемого термоядерного синтеза. Не так ли?
– Так. Собственно, плазмофизика как таковая и начиналась с проблемы термояда. Космос же оказался огромной природной лабораторией, дающей нам знания о фундаментальных свойствах плазмы. Сравнительно недавно выяснилось, что ее флуктуации на границе земной магнитосферы во многом схожи с теми, которые наблюдаются в токамаках. На эту тему мы с коллегами из Курчатовского института написали несколько статей.
Приручение термояда – задача, безусловно, грандиозная. Недаром над ней бьются тысячи ученых во всем мире. Буду счастлив, если наша работа окажется чем-то полезной для общего дела.

Беседу вел Дмитрий МЫСЯКОВ

Нет комментариев