Газета "Наш Мир" br>
Знаменитый конструктор ракет
Глеб Лозино-Лозинский (ныне покойный) любил повторять: «Крыло решило
задачу освоения человеком воздушного океана, крыло также поможет
расширить изучение и освоение космоса».
Не все, к сожалению, знают, что именно Глеб Евгеньевич существенно
приблизил нашу страну к покорению космоса: Лозино-Лозинский был
конструктором не только знаменитого «Бурана», но и изобрел
авиационно-космическую систему «Спираль». Эту систему конструктор
создавал в секретных условиях. И в тайне от руководства страны. На
дворе был 1967 год. И мы, как никогда, были близки к освоению глубокого
космоса. Почти в то же самое время наряду со «Спиралью» советские
ученые создали космический ядерный реактор. Его испытания успешно
прошли на Семипалатинском полигоне.
«Спираль» в мусорную «корзину» выбросил министр обороны СССР Андрей Гречко: «Не надо нам такой фантастики…»
Ядерный реактор, испытанный на Семипалатинском полигоне, и говорят, до
сих пор находится в той самой шахте, где проходили испытания. О
мощной ядерной установке для космоса мечтал и главный космический
конструктор Сергей Королёв. Он успел при своей жизни создать такой
агрегат. И назвал его «Ромашка». Но вскоре Королёв умер. «Ромашка»
«завяла».
Но все эти изобретения есть у России. Их надо просто реанимировать.
Есть и свежие идеи: российские физики предлагают совершенно новые
космические ядерные установки для работы в глубоком космосе – с
ускорителем на обратной волне. Это изобретение принадлежит известному
российскому ученому Алексею Богомолову. Эта разработка позволит
обеспечить всю Россию энергией из космоса. Но мы продолжаем
находиться на точке «замерзания». И работать космическим извозчиком. А
последние события – потеря сразу нескольких комических аппаратов –
говорят о том, что передовые позиции в космосе Россия теряет. 15 лет без движения
– Мы стремительно теряем позиции в научном космосе, хотя были в нем
страной №1, – считает президент Российской академии наук Юрий Осипов. –
Многие наши научные проекты откладываются из года в год, и это приводит
к тому, что зарубежные участники выходят из этих проектов. Мы нарушаем
сроки запусков космических аппаратов, в том числе международных. За
минувшие 15 лет Россия не смогла реализовать ни одного крупного
независимого космического проекта. Но наша страна располагает
уникальным опытом создания и эксплуатации реакторных энергоустановок в
космосе. В 1960-е годы в СССР были разработаны ядерные энергоустановки
«Бук» и «Тополь» (более известен как «Топаз»). Первый спутник с «Буком»
был выведен на околоземную орбиту в 1970 году. И до 1988 года
состоялись запуски 32 аппаратов этого типа. В 1987 году на орбиту были
выведены два спутника с «Топазом». Не только СССР, но и США тратили
огромные деньги на создание космических ядерных двигателей. Были такие
американские проекты – «Орион» (с ядерно-импульсным двигателем) и
«Прометей» (с ядерной установкой на борту). Передовые ядерные космические изобретения были и есть у России. Но они – по непонятным причинам – не востребованы.
Борьба с астероидной опасностью На недавнем
заседании Комиссии по модернизации и технологическому развитию России
при президенте РФ Роскосмос предложил проект создания
транспортно-энергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной
установки мегаваттного класса. Проект одобрен руководством страны.
Вопросы развития производственных технологий в космосе обсуждаются в
стране не первый день. Снова заговорили об экспедициях к Марсу и Луне.
Ставятся вопросы о возможном электроснабжении Земли из космоса, о борьбе
с астероидно-кометной опасностью. – Но у нас сегодня –
неэкономичные транспортные средства, – уверен член Комиссии по
модернизации при президенте РФ, доктор технических наук, профессор
Игорь Острецов. – Из каждых 100 тонн, улетающих с Земли, в полезную
нагрузку в лучшем случае превращается 3%. Это для всех современных
ракет. Все остальное выбрасывается в виде сгоревшего топлива.
Космические аппараты с ядерной энергетической установкой могут
обеспечить значительный прогресс в исследовании планет Солнечной
системы, создании лунной базы, а также проведении чисто научных
высокоэнергетических экспериментов в космосе.
Марсианский корабль с ядерной установкой Но
давайте из XXI века мысленно перенесемся в век XX, который дал не
только нашей, стране, но и всему миру незабываемые события – запуск
первого искусственного спутника Земли, полет первого человека в космос.
И еще «марсианский проект», который, к сожалению, остался только в
памяти очевидцев. Инициатором полета на Марс был академик Мстислав
Келдыш. 27 января 1969 года на совете главных конструкторов он заявил:
«Меня беспокоит, что у нас нет ясной цели. Сегодня есть две задачи:
высадка на Луну и полет к Марсу. Я за Марс… Последние полеты «Союзов»
доказали, что стыковка у нас в руках. Мы можем в 1975 году осуществить
запуск пилотируемого спутника Марса. С научной точки зрения Марс важнее
Луны». (Отрывок из книги Бориса Чертока «Ракеты и люди. Лунная
гонка».) Проект, которым начали заниматься, получил название
«Аэлита», а межпланетный корабль обозначался как МЭК – Марсианский
экспедиционный комплекс. Корабль состоял из двух беспилотных блоков по
75 тонн, которые должны были выводиться на орбиту ракетами Н-1М. Первый
блок состоял из двух секций – МОК (Марсианский орбитальный комплекс) и
МПК (Марсианский посадочный комплекс). Второй блок представлял собой
комплекс электроракетной двигательной установки с ядерным источником
энергии. Но требовалось сначала успешно провести летные космические
испытания носителя Н-1, а затем полностью отработать вариант Н-1М. В
1974 году после четырех пусков тяжелого носителя Н-1, закончившихся
авариями, финансирование проекта было прекращено. «Аэлиту» закрыли.
Сегодня от этого проекта осталась лишь уникальная экспериментальная
база. Она создавалась для проведения медико-биологических и
биофизических экспериментов. Но светлые умы сделали все разработки и
оставили все расчеты. Проект можно реанимировать.
Пистолет в скафандре Еще
до появления проекта «Аэлита» многие ученые в КБ и НИИ обсуждали
технические варианты межпланетной экспедиции к Марсу. На теоретических
занятиях в Центре подготовки космонавтов имени Ю.А.Гагарина нашлись
оптимисты, утверждавшие, что даже ракетоноситель «Протон» в связке с
разгонным блоком «Д» и кораблем «Союз 7К-Л1» вполне обеспечит облет
Марса при точном определении оптимальных параметров полета самим
экипажем. Однако все упиралось в возможности системы обеспечения
жизнедеятельности экипажа, ресурсов которой не хватало на длительный
полет даже одного космонавта. И тогда в отряде космонавтов нашелся
храбрец, который был готов отдать жизнь ради прорыва советской
пилотируемой космонавтики. Это был летчик-космонавт (а ныне доктор
технических наук, профессор Академии космонавтики РФ) Михаил Бурдаев. Он
вызвался в одиночку слетать к Марсу на орбитальном корабле «Союз
7К-Л1». В случае аварийной ситуации космонавт был готов застрелиться из
пистолета, который хранился в кармане его защитного комбинезона. Но в
Центре подготовки космонавтов имени Ю.Гагарина эта инициатива не
получила поддержки. Хочется задать вопрос: эти люди, которые так легко соглашались рисковать жизнью ради престижа страны, были из другого теста?
РД-04-10 Ну а теперь о более счастливом проекте –
разработке ядерного двигателя РД-04-10. Этот двигатель для космических
ракет был не только разработан, но и изготовлен. И испытан на
полигонах. И делали этот двигатель в Воронежском «КБ Химавтоматики».
Это КБ является уникальным центром ракетного двигателестроения. КБ
было создано в октябре 1941 года. Во время войны КБ разрабатывало
агрегаты для боевой авиационной техники. В пятидесятые годы
конструкторы переключились на жидкостные ракетные двигатели. Они были
установлены на «Востоках» и «Восходах», «Союзах» и «Протонах». В
середине 50-х поступило новое задание. Советские разведчики сообщили,
что в США полным ходом идут работы по созданию ядерного ракетного
двигателя (ЯРД). Эта информация была доведена до руководства страны. С
ней был ознакомлен и Сергей Королёв. Все понимали: реализация идеи
будет сопряжена с огромными трудностями. Атомная электростанция, к
примеру, занимает многоэтажный корпус. А как превратить большое здание в
компактную установку величиной с два письменных стола? И такой
двигатель в Воронеже был создан. Это и был РД 04-10.
Три «К» Но создать двигатель – половина дела. А
как соорудить испытательный комплекс с ядерным реактором? В 1959 году в
Институте атомной энергии состоялась знаменательная встреча трех «К» –
«отца» атомной бомбы Игоря Курчатова, директора Института прикладной
математики Мстислава Келдыша и главного космического конструктора
Сергея Королёва. Три «К» приняли решение о строительстве испытательного
комплекса с исследовательским реактором ИВГ-1. Для испытаний реактора
на Семипалатинском полигоне были построены две специальные шахты. Перед
экспериментальным запуском реактор опускался в шахту с помощью
козлового крана. В марте 1975 г. состоялся первый пуск. Он прошел
блестяще. В течение 12 лет – а именно с 1976 по 1988 г. на реакторе
были проведены различные испытания. В работе участвовали сотни
специалистов. Ученые сделали вывод: практическое использование ядерной
энергии в космосе возможно! За работы по созданию комплекса с ядерным
реактором его создателям в 1980 г. была присуждена Государственная
премия СССР. Непонятно почему, однако дальнейшее развитие ЯРД было
приостановлено. Но полученные достижения являются уникальными не только
для России, но и для всего мира. Признано, что реактор-стенд ИВГ –
единственный в мире работоспособный испытательный аппарат, который
может сыграть важную роль в экспериментальной отработке атомных
двигательных установок.
Российский двигатель для «Атласа» Академик РАН
Николай Пономарев-Степной на пресс-конференции «Ядерная энергетика в
космосе» подтвердил, что совершенно уникальные работы по ядерным
ракетным двигателям развивались в СССР более 30 лет назад. – Мы
превзошли наших американских коллег, – подчеркнул академик.– Это одно
достижение. Второе – СССР реализовал и космические ядерные
энергетические установки, которые обеспечивали решение определенных
задач в околоземном пространстве. Это разведывательные спутники.
Развивалось и уникальное направление – установки с прямым
преобразованием энергии, т.е. использование энергии ядерного реактора
для получения электрической энергии. Технический задел у нас создан. И
он, конечно, будет очень полезен для решения современных уникальных
космических задач. Нелишне отметить, что советские ракетные
двигатели, когда упал «железный занавес», оказались более совершенными,
чем американские. Даже у американской ракеты-носителя «Атлас-3» первая
ступень оснащена российским «РД-180» (разработка КБ «Энергомаш»,
Химки).
Аппарат военного назначения Но что же обещают сегодня России космические конструкторы?
– Уже через пять-восемь лет российские специалисты создадут летный
экземпляр ядерной энергодвигательной установки для космических
аппаратов, – заявил на форуме инновационных технологий «Инфоспейс»
президент Ракетно-космической корпорации «Энергия» Виталий Лопота. Он
рассказал, что разработкой ядерной энергодвигательной установки уже
занимаются научные учреждения Росатома. Лопота представил и концепцию
универсального космического аппарата военного назначения. Этот аппарат
должен иметь на борту ядерную энергетическую установку мощностью 150–500
мВт. Масса аппарата – 20 тонн, ресурс – 10–15 лет. Правительство РФ
уже выделило на новый проект 500 млн рублей. Из этой суммы 430 млн
рублей получит Росатом, а 70 млн рублей – Роскосмос. Какая-то
странная арифметика: проект – космический, а львиную долю средств
отдают ведомству С.Кириенко. А как в Росатоме строят, уже знают все: в
ведомстве идет бесстыдный «распил» денег.
Гибрид асфальтоукладчика и болида В отличие от главы РКК «Энергия» Виталия Лопоты космонавт Михаил Тюрин
(он известен тем, что в 2006 году во время выхода в открытый космос
ударил клюшкой по мячику) называет будущее российской космонавтики –
если ничего не будет меняться – бесперспективным. По его мнению, вся
система, обеспечивающая космические полеты и развивающая новые
проекты, работает неэффективно. Россия существенно отстала в
техническом плане. В случае возможного отсоединения российского
сегмента МКС от остальной станции (а это произойдет, если партнеры
откажутся продлевать свое участие после 2015 года) такая
мини-конструкция станет нефункциональной. Без американских систем будет
невозможно осуществлять адекватное управление станцией.
Эксперименты, выполняемые российскими космонавтами на борту МКС, Тюрин
называет лабораторными работами для первокурсников, а новый российский
корабль, который должен прийти на смену «Союзам», назвал гибридом
асфальтоукладчика и болида. И почему-то больше веришь космонавту, который целый год находился в космосе, чем чиновнику из РКК «Энергия».
Кому возить макароны? А как обстоят дела у нашего самого главного конкурента – у США?
«Мы собираемся скакнуть в будущее!» – эту фразу президент США Барак
Обама сказал, выступая перед сотрудниками Космического центра Кеннеди во
Флориде. Планы по покорению космоса у Обамы – наполеоновские: «К
середине 2030-х годов мы сможем послать людей на орбиту Марса. К 2025
году будет разработан новый космический аппарат для длительных
путешествий, который позволит начать пилотируемые миссии за пределами
Луны». Обама уже свернул проект «Созвездие», который внедряла в жизнь
команда Буша. На этот проект уже было потрачено более 9млрд долларов. Но
Обама делает ставку на новые ядерные двигатели. И американцы уже
тратят миллиарды долларов на разработку этих технологий. Россия
тоже разрабатывает новый корабль −– перспективную пилотируемую
космическую систему (ППКС) – для доставки космонавтов и грузов на
околоземную и окололунную орбиту. Но США идут дальше. Они ставят своими
целями Марс и дальний космос. – У американцев стратегия есть, а у
России ее нет, – считает доктор технических наук Игорь Острецов. – И
техника для полетов в дальний космос, которую создают американцы, на
голову выше российских разработок. И, похоже, мы забыли, что
космонавтика является наиболее комплексным стимулятором различных
отраслей науки и техники. Но это хорошо понимают в Соединенных Штатах. И
реализация планов Обамы по полетам в дальний космос будет
способствовать в том числе и созданию новых видов оружия. Известно:
космические технологии – это технологии двойного использования. И как
иногда шутят ученые, на ракете можно возить макароны, а можно и
патроны. И, похоже, что макароны при нашем сегодняшнем отношении к космосу будем возить мы.
Дождутся ли урожая кристаллов? Но российские
ученые упрямо ждут космического прорыва. Он нужен всей стране. Ученые
из Сибирского отделения (СО) РАН пришли к выводу: технически и
экономически выгодно выращивать кристаллы для солнечных батарей именно в
открытом космосе. Заведующий отделом роста и структуры
полупроводниковых материалов Института физики полупроводников СО РАН,
доктор физико-математических наук Олег Пчеляков уверен, что выращиванию
«правильных» кристаллов могут способствовать только вакуумные
космические лаборатории. Дело в том, что большинство производимых в
мире солнечных батарей на основе кремния имеют КПД не выше 15–16%.
Жесткие ограничения на уровень производительности солнечных элементов
батарей накладывает не только толщина слоя полупроводника, но и состав
пленки, а также чистота выращиваемых кристаллов кремния. Улучшить эти
характеристики можно, получая материал в очень чистых условиях,
максимально приближенных к идеальному вакууму. Это позволит довести КПД
преобразования света в электричество до 30%. Этот проект
интересен всему мировому научному сообществу, поскольку в космических
лабораториях можно выращивать не только пленочные структуры. В
сверхчистых условиях можно производить глубокую очистку материалов,
создавать металлические пленки, диэлектрики и фоточувствительные среды.
Бета-клетки из космоса Одна из самых
перспективных сегодняшних разработок в космосе – производство лекарств.
А невесомость – это волшебная палочка. То, что на земле требует
десятилетий и огромных затрат, в условиях невесомости оказывается
дешево и легко. Самое эффективное лекарственное средство от инфаркта
«Урокинеза» в земных условиях стоит очень дорого. В космосе создание
этого препарата обходится в копейки. – Наиболее подходит для
изготовления в космосе и эритропоэтин, вырабатывающий красные кровяные
тельца, – рассказывает доктор медицинских наук Сергей Максимов. –
Эритропоэтин применяется для лечения заболеваний почек и крови. В
космосе можно производить антигемофилитические средства, вызывающие
свертывание крови при гемофилии и бета-клетки. Они способны
вырабатывать препарат, применяемый для инъекций при сахарном диабете.
Для производства годового количества антигемофилитического препарата в
космосе потребуется около 20 электрофоретических установок, в то время
как на Земле требуется около 5000 установок. Для производства
эритропоэтина в космосе потребуется 75 установок вместо 30 000 на
Земле. Годовую потребность в бета-клетках, составляющую около 2,27 кг,
могут обеспечить всего лишь две установки. На Земле такое количество
препарата изготовить невозможно. Но почему же тогда двигатель, разработанный и испытанный более 30 лет назад, до сих пор лежит без движения?
Извоз на износ И последнее. Необходимо
пересмотреть концепцию развития атомной отрасли страны. России нужна
совершенно новая атомная энергетика. Почему? Для ядерных установок в
космосе необходим уран-235. Его очень мало. И на нем продолжают
работать все российские атомные станции. Этот ядерный материал
потребуется и для флотилии плавучих атомных станций. Сергей Кириенко
объявил о якобы новых технологиях – реакторах на быстрых нейтронах
(БР). БР тоже питается ураном-235. Что это значит? Это значит, что
будущее ядерной энергетики в космическом пространстве – под большим
вопросом. Нелишне в очередной раз заметить и то, что руководство страны
не хочет развивать ни ториевую энергетику (изобретение физика-ядерщика
Льва Максимова), ни ускорителестроение (изобретение физика-ядерщика
Алексея Богомолова). Значит, будем работать космическими извозчиками «в
свете звезды, видимой в последний раз»?
Надежда Попова
Bсе горячие новости на nashmir.kz
|