— Значит, в перспективе будут выгоднее одноступенчатые носители? Но, как известно из уравнения Циолковского, на обычных топливах такую ракету создать трудно — на долю конструкции и полезного груза на старте должно приходиться около трех процентов от веса ракеты. Остальное — топливо. Но это же нереально! Современные многоступенчатые ракеты имеют относительный вес только конструкции шесть-восемь процентов, а с полезным грузом это составляет не менее 8—12 процентов.
— Если ракету делать, используя современные проектные решения и достаточно крупной, то при кислородно-водородном топливе вполне можно добиться нужного отношения масс около 10. Конечно, речь должна идти о перспективных материалах и технологии.
— Ранее мы говорили о необходимости создавать в будущем ракеты-носители с полезным грузом до 300–500 тонн. О таком масштабе ракет вы говорите сейчас?
— Да, примерно о таком, но это совсем не обязательно, можно и существенно меньше.
— Но такие гигантские ракеты должны обладать абсолютной надежностью! Иначе одна авария ракеты приведет к потере очень дорогостоящего полезного груза, например, половины марсианского корабля. Наслышан я и о других проблемах больших ракет. Например, что уровень шума будет столь колоссальным — более 100 децибел, что это скажется на прочности конструкции самой ракеты и стартовых построек.
— Надежность больших ракет должна быть очень высокой, это несомненно. Но ведь и обеспечить ее в этом случае проще — можно установить больше резервного оборудования. Что касается акустических нагрузок, то проблема здесь есть, но с ней можно бороться.
— А как будут садиться на Землю эти гиганты?
— Примерно так, как сейчас садятся спускаемые аппараты космических кораблей, — вертикально, с помощью ракетных двигателей.
— Проекты крупных одноступенчатых носителей публиковались, помнится, несколько лет назад в зарубежной технической литературе и носили звучные названия «Ромбус», «Нексус», «Пегас».
— Такому направлению, по-моему, и принадлежит будущее…
ОСТАНЕТСЯ ЛИ ЧЕЛОВЕЧЕСТВО НА ЗЕМЛЕ?
— Как вы думаете, Константин Петрович, что движет человечеством, осваивающим космическое пространство?
— Вопрос мне кажется наивным. Разумеется, стремление к познанию, ну и, конечно, к совершенствованию земного хозяйства.
— Однако вот это последнее нередко отходит на второй план. Посмотрите нашу литературу первого десятилетия космической эры. Сплошь и рядом вы увидит утверждение: человечеством движет страсть к постижению новых миров, извечный интерес и стремление к новому, непознанному. Попросту говоря, любопытство.
— Я с этим до известий степени согласен. Любопытство просто человеческое или научное действительно движущая сила всякого познания. Мне самому, например, интересно там, где еще никто не был. Но все-таки цель космонавтики, как и всякой научно-технической области, — продвижение вперед научного знания и решение различных практических задач, стоящих перед народным хозяйством. Но это общая цель. А в каких конкретно свершениях ей предстоит быт реализованной в перспективе? Какой путь из множества возможных выберет человек в будущем своем продвижении в области освоения космического пространства?..
Любая природная сфера, с которой взаимодействует человечество, в пространственном смысле конечна. За исключением космоса. То, что космос безграничен, не преувеличение, это его физическая характеристика.
Поэтому осваивать космос можно и вглубь и вширь бесконечно, насколько у человечества хватит фантазии, ума и сил. И интересных технических задач, которые могут быть в нем решены, бесконечное множество.
В последние годы с легкой руки американского профессора Джерарда О'Нейла широко обсуждается вопрос о будущих околоземных космических поселениях-колониях.
Чем аргументирует Дж. О'Нейл необходимость создания колоний в космосе? Прежде всего возможностью с их помощью решить на Земле проблему народонаселения. К 2050 году, считает он, народонаселение Земли должно возрасти до 16 миллиардов человек. Это будет слишком большой нагрузкой для планеты, и человечество вынуждено будет колонизировать космос. Процесс колонизации будет быстрым, подобно освоению Нового Света, и в результате лет через тридцать пять на Земле останется только около 2 миллиардов, и эта численность на ее поверхности стабилизируется. Населенные же площади колоний к 2150 году в 5 раз превысят площадь суши Земли. В конечном счете общая численность человечества возрастет до 80—100 миллиардов. Кроме того, по его мнению, переселиться в космос человечество заставит истощение природных ресурсов и загрязнение окружающей среды. В колониях жители будут независимы от земных ресурсов. Наконец, последний аргумент выглядит примерно так: если мы можем колонизировать космос, то и должны это делать.
Вот такими прогностическими выкладками американский ученый доказывает необходимость развертывания гигантского строительства в космосе.
По замыслу О'Нейла, каждая колония должна представлять собой металлический цилиндр диаметром от одного до шести километров и длиной от 3 до 30 километров. Жить в каждом из них будут, соответственно, от 100 тысяч до 20 миллионов человек. Цилиндр будет вращаться, и, следовательно, на внутренней поверхности образующей его оболочки будет искусственная сила тяжести. Здесь будут не только жилые постройки, но и горы, леса, озера, реки с разнообразным животным миром. В оболочке будут закрытые прозрачным материалом прорези с жалюзи и отражателями для регулируемого пропуска солнечного света. Энергообеспечение колоний, естественно, будет осуществляться с помощью солнечной электростанции.
Детально О'Нейл разработал не только организацию жизни, деятельности и отдыха будущих колонистов, но и технологию расширенного строительства колоний. Источником сырья, по его подсчетам, лучше всего сделать Луну, и только часть материалов будет доставляться с Земли.
Им проработана также схема транспортной системы для перевозки грузов к месту сооружения колоний. Место это, с его точки зрения, лучше всего выбрать вблизи «лагранжевых точек», то есть на орбите вокруг Земли высотой примерно 400 тысяч километров, на одинаковом расстоянии от Земли и Луны. Транспортировка будет осуществляться с помощью либо специальных летательных машин, либо магнитных ускорителей. Общая стоимость строительства и заселения колонии диаметром 1,2 километра О'Нейл оценивает в 34 миллиарда долларов. Продолжительность создания — 4 года.
Понятно, что космические колонии — это проблема не только техническая, но и экономическая, и социальная. И как таковую ее впервые, как известно, поставил Циолковский семьдесят лет назад.
Гений Циолковского, словно первый плуг, прошедший по гигантской целине, вскрыл новую космическую сферу приложения человеческих знаний и рук. Вот уже два с половиной десятилетия развивается практическая космонавтика — срок, соизмеримый с продолжительностью создания ее теоретических предпосылок. Наука всегда будет благодарна Циолковскому за то, что он первым указал на пути осуществления космических полетов, в значительной степени предвосхитив многие практические шаги современной космонавтики. И за то, что сделал он это с великой верой в необходимость и неизбежность развития космической деятельности человека, с присущей ему логикой ученого и мыслителя.
Не так уж часто было в истории, чтобы ученый или изобретатель, одержимый своей научной или инженерной идеей, смог так же решительно выйти за рамки частностей и задолго до практической реализации своей идеи поставить и обосновать конечную, притом совсем не близкую цель ее осуществления в масштабе всего человечества. Для этого Циолковскому понадобилось прорваться за уровень мышления своего времени, проявив небывалое раскрепощение и свободу в своих исследованиях.
В 1911 году в письме к редактору петербургского «Вестника воздухоплавания» Б. Н. Воробьеву он написал фразу, которая до сих пор волнует многих: «Человечество не останется вечно на Земле, но в погоне за светом и пространством сначала робко проникнет за пределы атмосферы, а потом завоюет себе все околосолнечное пространство».