Лестница в небо

NASA предлагает на замену "шаттлам" принципиально новые космические корабли многоразового использования

После катастрофы старейшего американского челнока Колумбия, унесшей жизни семи астронавтов,  в субботу 1 февраля во время захода корабля на посадку, единственной надеждой 95-миллиардной Международной орбитальной станции стали российские пилотируемые модули "Союз" и грузовые корабли "Прогресс". Ранее на 2003-й Росавиакосмосом было запланировано всего четыре запуска капсул Союз, однако теперь, вероятно, их количество будет увеличено для того, чтобы поддержать функционирование систем Международной орбитальной станции на необходимом уровне.

Случившаяся трагедия заставила США приостановить все запуски своих челноков многоразового использования. Три оставшихся шаттла – Атлантис, Эндевур и Дискавери (Atlantis, Endeavor, Discovery) – бездействуют до получения окончательных результатов расследования гибели Колумбии. Ожидается, что запуски могут быть отложены, по крайней мере, на несколько месяцев (поначалу звучала цифра не менее года). 

Тем не менее, НАСА уже сейчас занято разработкой аппаратов нового поколения, которые должны сменить используемые уже к 2012 году. Приоритетными требованиями, предъявляемыми к создаваемым устройствам, является безопасность, маневренность и оперативность действий.

В рамках программы под названием Space Launch Initiative уже отобрано 15 наиболее перспективных проектов OSP (Orbital Space Plane, буквально "орбитальный космический самолёт"). Ожидается, что новый орбитальный челнок будет рассчитан преимущественно на транспорт экипажа. Он должен иметь относительно меньшие размеры и  будет приспособлен для транспортирования по крайней мере четырёх человек. В случае необходимости корабль также сможет осуществлять грузовые перевозки. Подобно нынешним шаттлам, запуск нового OSP будет осуществляться с помощью ракетоносителя, а при возвращении он будет приземляться аналогично самолёту.

Ожидается, что подготовка к запуску нового челнока будет осуществляться значительно оперативней (сейчас она занимает от трёх до четырёх месяцев) и обходиться намного дешевле. Планируется, что в случае необходимости новый OSP сможет доставить раненных или больных астронавтов на Землю не больше, чем за 24 часа.

Суммируя основные задачи, поставленные перед конструкторами, сейчас их можно свести к следующим:
- до 2010 требуется создать аппарат, способный в случае необходимости обеспечить эвакуацию по крайней мере четырёх членов экипажа;
- до 2012 обеспечить возможность транспортировки по крайней мере четырёх человек на Международную орбитальную станцию;
- обеспечить возможность эвакуации раненного или больного члена экипажа в сроки не более 24 часов;
- снизит стоимость подготовки к запуску и эксплуатации нового шаттла;
- обеспечить более высокую маневренность на орбите, способность быстро отстыковаться  от станции в случае необходимости;
- добиться большей безопасности, чем у спасательных шлюпок Союз.

В программу за ближайшие несколько лет планируется вложить около 4,8 млрд. долларов. Президент Дж. Буш уже запросил у Конгресса выделить на проект 1 миллиард долларов. Ожидается, что прототип нового шаттла может быть готов к 2006, а с 2010 он сможет приступить к полноценному функционированию.

Параллельно традиционным, находят развитие и совсем необычные проекты сообщения Земли с орбитой, концепции которых не всегда могут прийти на ум и писателям-фантастам. Пример такого проекта - космический лифт.

Суть идеи следующая: планируется сконструировать колону метровой толщины и длиной около 100 000 километров. Создание такой невероятной конструкции становится возможным благодаря последним достижениям в области нанотехнологий, а именно исследованию углеродных нанотрубок – полых цилиндров нанометровой толщины, которые при значительных преимуществах в весе по прочности превосходят сталь в сотни раз.

Проектируемая труба при своей длине будет иметь стенку не толще бумаги. Наземный конец установки будет укреплен на подвижной морской платформе, которую планируется разместить на экваторе, на запад от Эквадора. К трубе будет прикреплен подъёмник, который сможет совершать подъем на орбиту спутников, компонентов орбитальных станций и даже людей. Орбитальный конец трубки будет крепиться к массивному телу, возможно астероиду, который будет выступать в роли противовеса. Согласно подсчетам, себестоимость подъёма 1 килограмма груза с помощью такого космического лифта может составлять лишь около 100 долларов, тогда как сегодня это обходится от 10 до 40 тысяч долларов за килограмм.

Роберт Казанова, глава Института перспективных разработок НАСА, утверждает, что физически проект вполне выполним и его реализация – лишь дело времени. Не исключено, что это будет осуществлено уже в ближайшие 15 лет.

Ещё более смелые задачи ставят перед собой исследователи новосозданного Institute for Cell Mimetic Space Exploration, США. Данный институт, официальное открытие которого состоялось 10 февраля текущего года, объединил учёных различных вузов и был специально создан для поиска возможных способов использования в конструкции космических кораблей биологических образований.

Так, к примеру, группа исследователей во главе с Карло Монтемагно (Carlo Montemagno) заняты созданием "биокорпускул" – микроскопических амебообразных созданий, содержащих набор биохимических реагентов и сократительных образований. По словам Монтемагно, целью работы является добиться того, чтобы "биокорпускулы" были способны "вынюхивать" определённые вещества, передвигаться к ним и взаимодействовать. В случае успеха данные образования можно было бы использовать в космических кораблях, где они бы могли автономно определять возможные источники химического или бактериологического загрязнения.

Другие группы исследователей заняты созданием систем автономного восстановления повреждений и изысканиями в сфере многих других вопросов.

Проект финансируется НАСА и использует грант в суме 30 млн. долларов, рассчитанный на десять лет.

Вместо послесловия

Как сказал один учёный, "Земля – колыбель человечества, но не подобает оному всегда оставаться в колыбели". Освоение космического пространства – вполне закономерный процесс, вытекающий из самой природы человека, а посему неудачи могут лишь приостановить, однако не прекратить его. И достижения, приведённые в статье - лишь небольшое тому подтверждение. Дальнейшие перспективы развития космической техники можно обсудить в форуме.