loading...

петък, 18 декември 2015 г.

Защо е толкова трудно да се завърнем на Луната?


Светослав Александров. През този месец се навършват 43 години от осъществяването на мисия "Аполо 17" - последната пилотирана мисия до Луната. След приключването й на 19 декември 1972 година не просто се слага край на екскурзиите до нашия естествен спътник, но човек престава да пътува отвъд пределите на ниска околоземна орбита въобще.

Защо се случи така? Защо в продължение на 43 години никой не се е завърнал на Луната? Хората, които си спомнят за тези славни години, вече остаряват. По-младите се съмняват, че изобщо е имало лунни мисии. Даже допускат, че всичко това е било грандиозна фалшификация, а кадрите от експедициите са заснети в тайно филмово студио.

Но дали? Ако сме по-мъдри, ще признаем, че в човешката история се е случвало нееднократно след историческо събитие да настъпи затишие и никой да не успее да повтори постижението дълго време след това. През 1911 и 1912 година Амундсен и Скот първи достигат до Южния полюс. Но минават повече от 40 години, преди нова експедиция да повтори постижението им - през 1958 от Едмънд Хилъри. През 1960 година батискафът "Триест" с Джак Пикард и Дон Уолш достига до най-дълбоката точка на океана - Челинджър Дийп в Марианската падина. Но минават над 50 години, преди батискафът "Дийпсий Челинджър" през 2012 година да повтори постижението. Подобни затишия са напълно нормални и фактът, че през това време не се провеждат експедиции, не е показател, че човечеството забавя своето развитие. Нито че първите експедиции са фалшификат. Това се отнася както за експедициите на Скот и Амундсен, така и за тази на батискафа "Триест". Същото се отнася и за мисиите "Аполо".
И все пак, защо 43 години по-късно никой не е осъществил нова пилотирана мисия до Луната? В тази статия ще бъдат описани различните фактори, които пречат на това да бъде реализирана нова експедиция.

1. Проектът "Аполо" е плод на уникална геополитическа обстановка без аналог в днешни дни
След края на Втората световна война както САЩ, така и СССР се сдобиват с нови технологии и политиките на двете държави се преплитат в състезание за все по-добро въоръжаване, което довежда до редица военни успехи. За днешното поколение, което познава войната само от компютърните игри, е много трудно да си представи какво означава да живееш под заплаха, че всеки един момент някой може да те нападне. Но все още не са си отишли от тоя свят всички хора, които помнят истинското измерение на военната заплаха. През 50-те години на миналия век както САЩ, така и СССР разработват ракети със способност да поразяват територия, намираща се на голямо разстояние от мястото на изстрелване. Надпреварата бързо се премества от Земята към ниска околоземна орбита, а след това към Луната и планетите. Космонавтиката става изключително популярна сред обществото, а поради тази причина тя се оказва идеално поле за демонстрация на технологично могъщество.

През 1966 година е пикът, когато САЩ дава пари за космонавтиката - 4.5% от общия бюджет, което е възлизало на $5.93 милиарда долара на година тогавашни пари. То се равнява на $43 милиарда днешни пари. След тази година никоя държава не е осигурявала толкова много средства за космически полети. Днес НАСА получава под 1% от целия бюджет - около $18-19 милиарда годишно. И това е само финансовата страна. През 60-те години НАСА е работила по много по-малко странични проекти, освен "Аполо". Днешната НАСА работи по "Международната космическа станция", роботизирани мисии до планетите, космически телескопи като "Хъбъл", мисии за мониторинг на Земята. Много малка част от средствата остават за пилотирани полети.

Няма да е пресилено ако кажем, че ако ей сега се появи изненадващо Дядо Коледа и осигури чрез магия хардуера, който е необходим на НАСА, за да извърши пилотирана мисия до Луната - ракети, лунни кораби, лунни модули, агенцията пак няма да е в състояние да го направи, защото оставащите й пари за пилотирана космонавтика дори няма да стигнат за експлоатацията на хардуера.

През последните години някои лобита в НАСА се опитаха да осигурят пари за нови лунни мисии, изтъквайки пред правителството напредъка на Китай. Но дума не може да стане за сравнение между днешната китайска космонавтика и космонавтиката на СССР през 60-те години на миналия век. Китай не се състезава - напротив, китайската космонавтика се развива много бавно и методично. Даже периодът между две пилотирани китайски изстрелвания възлиза на 2-3 години. Въобще не искам да омаловажавам постиженията на Китай - през последните 15 години страната изпрати хора в космоса, имаше китайска космическа разходка през 2008 година, през 2013 година имаше първо китайско роботизирано кацане на Луната, имаше малка космическа станция. Да, така е - това са големи постижения. Но между първия полет на човек в космоса и първото роботизирано кацане на Луната мина цяло едно десетилетие. Освен това китайците работят в сътрудничество с ЕКА и Русия, а не самостоятелно, като състезатели. Условия за нова класическа надпревара като такава през 60-те години няма. Дори когато говорим за "надпревара" между частните компании в САЩ, тази дума е твърде силна - макар че има конкуренция между тях, тези компании работят много внимателно и провеждат изстрелвания само когато са сигурни.

2. Днес вече няма тежкотоварни ракети като "Сатурн 5"
За да може да се осъществи пилотирана мисия до Луната или друга планета, е необходимо да бъде построена тежкотоварна ракета. Няма как да се избегне тази стъпка, освен ако не се предприеме строеж в космоса на отделните модули, след изстрелването им чрез по-малки ракети. Но имайки предвид колко бавно протича един космически строеж, ако съдим по проблемите, които възникнаха с конструкцията на "Международната космическа станция" (която едва преживя катастрофата на совалка и отлагане с близо 6-7 години), не е чудно защо космическите агенции избягват този вариант. За предпочитане е космическият кораб да се изстреля наведнъж с една голяма ракета.

Ракетата "Сатурн 5", извела на път към Луната корабите "Аполо", е имала капацитет да повдига 140 тона в околоземна орбита. След нея веднага се нарежда съветската "Енергия" с капацитет да извежда 100 тона в околоземна орбита. И двете ракети са пенсионирани преди десетилетия. Днес нито една от космическите държави няма ракета, която да се доближава дори малко до капацитета на "Сатурн 5" или "Енергия". Най-голямата надежда на САЩ е новата ракета "Фолкън 9 Хеви", която ще има способност от догодина да извежда 53 тона в околоземна орбита - близо половината от това на "Енергия". А действащите ракети "Делта 4 Хеви", "Протон" и "Ариана 5" имат капацитет да извеждат в орбита между 20 и 30 тона.
Защо големи ракети като "Сатурн 5" и "Енергия" не се произвеждат в днешни дни? Защото няма икономически обоснована нужда от тях! Нуждите на приложната космонавтика (която осигурява спътници за военни цели, телевизия, интернет и метеорологични прогнози) се покриват идеално от ракетите с товароподемност 20-30 тона. Една ракета с товароподемност над 100 тона би имала само един потенциален купувач - желаещият да провежда междупланетни мисии. Нито една друга организация не би пожелала да я купи.
Днес НАСА отново разработва тежкотоварна ракета - "Спейс Лонч Систъм", която ще е в състояние да извежда от 70 до 130 тона в околоземна орбита. Ако всичко мине по план, нейният първи тестов полет ще бъде проведен до 2020 година в безпилотен режим. Но НАСА, както споменах вече, няма средствата от 60-те години, така че вторият й полет ще е няколко години след първия. Ако приемем, че програмата преживее предстоящите президентски смени, можем да очакваме първи пилотирани полети най-рано към 2022-2023 година, а по-вероятно е към края на следващото десетилетие.

3. Няма ясна научно обоснована причина за нов полет до Луната
Тази точка вероятно ще ядоса доста хора. "Как така", ще попитате вие, "как така да няма научно обоснована причина? Не може да няма нови открития, ако изпратим нови пилотирани експедиции до Луната. Ще има, разбира се!" Вижте, не оспорвам това, но нека да погледнем реалността.
В рамките на шестте мисии "Аполо", приключили с успешно кацане на Луната, на Земята са доставени 380 килограма лунни скали. Още около 326 грама са доставени на Земята от съветските мисии "Луна". Днес, повече от 40 години по-късно, изследването на тези скали все още води до появата на нови научни открития - просто изучаваме вече донесените скали с по-съвременни инструменти. Предполага се, че научни статии по лунните скали ще се пишат поне през следващите няколко години, а може би и през близките десетилетия. В научен смисъл епохата "Аполо" все още не е приключила.

Все още има неотговорени въпроси за произхода и еволюцията на Луната. Но за тяхното изясняване е достатъчно да се изпращат роботизирани станции, което е в пъти по-евтино. През изминалите 15 години Европейската космическа агенция, САЩ, Индия, Китай и Япония успяха да изпратят нови апарати до Луната, които обогатиха нашето познание. Те свършиха своите задачи успешно, работейки само в роботизиран режим.

Тук е коректно да отбележим, че експедициите "Аполо" са описвани жаргонно от научната общност като мисии на "знамена и отпечатъци от обувки". Дейността на астронавтите се е свеждала само до това да разгръщат научни инструменти и да вземат проби от лунния грунт и лунните скали. Това все са неща, които лесно се вършат от луноходи и автоматични станции. За да се изучава цялостно влиянието на лунната гравитация върху хората, животните и растенията са необходими лунни бази - нещо много по-сериозно от "Аполо". За по-сериозно сондиране на лунната кора също са необходими лунни бази. Смислено е, може да се направи, но подобна мисия ще струва поне няколко пъти повече от "Аполо".
Като заключение по тази точка - няма кой знае каква научна полза от това да се повтарят мисиите "Аполо", но за да се проведат по-сложни лунни мисии са необходими много повече пари.

4. Обществото се е променило. Ние, хората, обичаме безопасността и мразим да излагаме себе си или когото и да е друг на рискове.
По тази точка вече писах в статията "Защо прогресът на човечеството се е забавил?". Цитирам думите на Майкъл Ханлън: "Проектът "Аполо" почти със сигурност не може да се случи в днешни дни. Не защото хората не се интересуват от това да посетим Луната, а защото рискът (който се изчислява на няколко процента смъртност при астронавти) е неприемлив. Боинг е поел огромен риск при разработването на 747, една чудесна машина, която била създадена през 60-те години в рамките на едва пет години. Модерният му еквивалент - Ербъс А380 (който е само малко по-голям и малко по-бавен) бе пуснат в експлоатация за пръв път през 2005 година, цели 15 години след началото на проекта"..."Светът днес е по-безопасен, по-здрав, по-богат и по-мил от това, което е бил преди. Близкото минало го описваме като мрачно, по-далечното минало - като отвратително".

През последните две години споменах на страниците на сайта за две големи постижения, които биха могли да доведат до пробив в пилотираната космонавтика. Едното бе възвращаемият полет на ракетата "Ню Шепърд" на Блу Ориджин с успешно отиване до космоса и връщане на ракетата обратно на стартовата площадка. Другото бе на космическия кораб "Орион" в края на 2014 година - първият голям кораб на НАСА, който напуска ниска околоземна орбита от епохата на "Аполо" насам. И двата полета бяха проведени в безпилотен режим и приключиха с категоричен успех. Но ако те бяха реализирани през 60-те години, непременно щяха да се случат в пилотиран вариант. Даже не през чак толкова далечното минало, говорим за 80-те години, първите космически совалки са излитали с хора на борда, а не в безпилотен режим! Днес НАСА изисква от корпорация СпейсЕкс да проведе десетки полети на ракетата "Фолкън 9" в безпилотен режим, преди да се стигне до пилотиран полет. Кому е нужно това? Да, рискове има, очевидно е, че ако ракета претърпи авария, както частната корпорация СпейсЕкс, така и НАСА ще търпят пасиви и обществена критика. След катастрофата на совалката "Колумбия" се надигнаха гласове, че пилотираните полети трябва да бъдат прекратени, че са прекалено рискови. Време е обществото да осъзнае, че за да има напредък, трябва да се поемат определени рискове. Ако се фокусираме твърде много върху безопасността, тогава няма да можем да отидем никъде - нито на Луната, нито до Марс.

5. Променливият икономически и политически климат не позволява да се влагат средства в космическите програми поетапно
Дори и да приемем, че днес нито една държава не желае да дава милиарди пари "нахалос" за космонавтика, остава вариантът космическите агенции да приемат дългосрочни стратегии. Нека да предположим - ако днес бъде одобрена за изпълнение лунна мисия, до 15-20 години може и да се стигне до нейното реализиране, като средствата ще се влагат поетапно, на порции.
Проблемът е, че космическите проекти стават жертва на амбициите на много политици. По време на епохата на Джордж Буш - Старши има желание да се започне програма за усвояване на Луната и Марс. След него идва Бил Клинтън, който слага точка на каквито и да е амбиции за полети отвъд околоземна орбита. Даже по негово време в НАСА е практически забранено да се споменават Луната и Марс в техния изследователски смисъл и определени учени измислят ефвемизма "достъпни планетарни повърхности", когато се наложи да говорят за пилотирани мисии до тях. След Клинтън идва Буш-младши, който започва програмата за завръщане на Луната "Съзвездие". Тя пък е прекратена от Обама.

В Русия положението не е по-розово. Преди няколко години властта започна да дава повече пари за космонавтиката и се заговори за полети до Луната към 2030 година. Това изглеждаше реалистично, въпреки факта, че Русия няма нито една успешна безпилотна мисия отвъд околоземна орбита след началото на промените - времевият период (до 2030 година) е достатъчен за тестове и изпитания. Но икономическият климат се промени с налагането на санкции покрай кризата в Украйна, петролът поевтинява и рублата се обезценява. Днес малцина са тези, които вярват, че Русия изобщо може да изпълни пилотирана мисия до Луната в срок при тези условия.

6. Днес ние сме твърде фокусирани върху "Международната космическа станция"
Харесва ли ви или не, днешният фокус на пилотираната космонавтика е "Международната космическа станция". Нейната поява също е до голяма степен на късмет - появила се е само защото политическият климат за нейното раждане е бил подходящ. Одобрението й е станало през 90-те години, когато СССР вече се е разпаднал и САЩ решили да въвлекат Русия в нейната конструкция под политически предлог. Тогава руснаците нямали никакви пари и амбиции за каквито и да е космически проекти. С този ход била осигурена възможност на Русия да спаси космонавтиката си, а американските политици играели тънка игра - надявали се, че ангажирани в "Международната космическа станция", руснаците няма да подпомагат тоталитарни държави с ракетни технологии.  Да, американците наистина помогнали на руснаците, но не поради благородство, а поради геополитически интереси.

През 2011 година "Международната космическа станция" беше завършена. Счита се, че за нейната конструкция са дадени над $100 милиарда. Това са много пари и очакванията на всяка държава-част от проекта е парите да се възвърнат. Станцията уж се предвиждаше според първоначалните планове да съществува само до 2015 година, след което да се мисли за нов проект, но отлаганията в конструкцията и фактът, че все още не е изпълнена научната й програма напълно доведе до удължаване на експлоатацията й до 2021 година. Но най-вероятно ще продължи да се използва дори още по-дълго - до 2025, а може би и до 2030 година. Както подчертах, твърде много пари са дадени за нея, а на чертожната дъска няма никакъв неин заместител.

Китай също планира в началото на 20-те години да построи своя собствена станция и да осигури постоянно присъствие на човек в космоса. Предполага се, че китайската станция ще е фокус на местната космонавтика поне до 2028 година, което отмества реализацията китайска пилотирана експедиция до Луната към 2030 година.

7. Няма икономическа обосновка за колонизиране на Луната
Това заслужава да бъде споменато в отделна точка. През последните няколко години голяма популярност набра идеята, че Луната е източник на екологично чиста енергия, понеже на повърхността й има хелий 3. Счита се, че този изотоп може да доведе до разработването на безопасна енергетика чрез използването на фузионен реактор, понеже не е радиоактивен и не води до появата на опасни отпадни продукти.

Но най-вероятно тази идея е плод по-скоро на фантазии, а не на реална наука. И това го казвам не аз, а ... Европейската космическа агенция (ЕКА). Все още не е създаден хелиев фузионен реактор, от който успешно да се получава електроенергия по икономически изгоден начин. Конструиран е експериментален тестов реактор във Фузионния технологичен институт, но до този момент този реактор все още поглъща повече енергия, отколкото произвежда. През 2007 година теоретичният физик Франк Клоуз съобщи, че процесът е бавен, енергоемък, изисква прекалено висока температура и отделно от това все още няма оценка какви са лунните запаси от хелий 3.

Добавете към това и цената на космическия полет. С космическата совалка струваше около $20 000 долара да се качи в орбита един килограм полезен товар. Това означава, че на дори и да съществуваше някакъв магически уред, който да може да преработва олово до злато в космоса, след продажбата на новополученото злато нямаше да се покрият разходите и това пак нямаше да обоснове необходимостта от лунно миньорство.

Едно е космическа агенция или организация да обоснове лунното миньорство на базата на сигурни факти, доказани от науката. До този момент обаче изкопаването на хелий 3 за енергийните нужди на Земята е по-скоро фантазия и съвсем друго е да базираш космическите си планове на фантазии.

http://www.space-bg.org/
http://www.cosmos.1.bg/

Няма коментари :

Публикуване на коментар