Классный журнал

Сергей
Шерстенников

Звезд с неба не хватаем

ПРАКТИК

Олег Кононенко, командир отряда космонавтов «Роскосмоса», Герой Российской Федерации (к моменту подготовки номера находился на околоземной орбите в своем пятом полете):

— Мне кажется, я родился с готовым желанием полететь в космос и другой судьбы себе не желал. Я рос во времена космической гонки, мои сверстники хотели узнать о нашем месте во Вселенной, взглянуть на планету со стороны. Этому интересу способствовали средства массовой информации. Космонавты и ученые были героями.

Россия внесла огромный вклад в развитие технологий, связанных с длительным пребыванием человека в космосе. Людям интересны полеты людей, а не автоматических систем. Это легко проследить даже по продаже сувенирной продукции. Символика пилотируемых полетов привлекает больше внимания.

Многие задаются вопросом: зачем люди продолжают летать в космос? Где видимый прогресс? Что, на Земле все проблемы уже решены? Но суммы, которые тратятся на космос, не так велики. Экономия на пилотируемых полетах не позволит решить насущные проблемы человечества. Космические программы заставляют нас смотреть вперед, а не оглядываться назад. Исследования космоса объединяют мир.

В обществе снизился интерес к космосу, все меньше молодых людей мечтают посвятить жизнь изучению Вселенной. Появились новые профессии и новые герои. Нужна какая-то глобальная задача или амбициозная программа, которая смогла бы этот интерес вернуть.
 

От пилотируемых полетов в космос не надо ждать мгновенной отдачи. Еще в школе мне было понятно, что развиваться можно только на основе долгосрочной стратегии, которая охватывает десятки или даже сотни лет. Для того чтобы люди могли летать хотя бы в пределах Солнечной системы, требуются принципиально иные технологии, обеспечивающие другие скорости. Но я надеялся и продолжаю надеяться, что на моем веку люди долетят до Марса и построят базу на Луне. Может, и мне удастся вырваться за пределы околоземной орбиты.

Двигатели современных космических кораблей используют химическое топливо. Чтобы долететь на таком топливе до ближайшей звездной системы, требуется около трех миллионов нет. Для межзвездных перелетов нужны иные источники энергии. Явно не химические. Что это будет? Ядерный синтез? Антиматерия?

Полеты на околоземной орбите доказали, что человек в состоянии жить и работать долгие месяцы вдали от Земли. И что невесомость приводит к ряду нежелательных для нашего организма последствий. Для полетов дальше, чем на Марс, видимо, придется разрабатывать технологию, которая создавала бы искусственную гравитацию. Иначе никак. Я был любознательным и в детстве отдавал себе отчет, что на моей жизни вряд ли что-то принципиально изменится в дальности пилотируемых полетов.

Но сами околоземные полеты за десятилетия изменились. Станции стали многомодульными, у космонавтов появилось больше жизненного пространства на борту. Облегчилось управление. Раньше, чтобы изменить положение станции, надо было вручную вводить на панели управления одну команду за другой. На это уходили минуты, случались ошибки. Сегодня космонавт с лэптопа за секунды отправляет скрипт, в котором содержится вся последовательность — пять, десять, двадцать или сколько требуется команд.

Космонавты по-прежнему изучают нашу физиологию, человеческое тело. Но методы и средства изменились. Кто мог представить пятнадцать лет назад, что на орбите мы будем делать себе ультразвуковые исследования сердца и глаз? А сейчас делаем.

Требования по физической подготовке космонавтов не стали жестче, просто врачи изучают здоровье кандидатов более углубленно. Во времена Гагарина и Леонова ЭКГ сердца делали с тремя датчиками, а сейчас на меня вешают не меньше двенадцати. Сегодня проводят КТ головного мозга и носовых пазух, раньше таких исследований просто не было. Увеличилась вероятность, что будет выявлено какое-то отклонение, которое двадцать лет назад просто не смогли бы обнаружить. Раньше проблему с зубами у космонавтов предпочитали решать радикальным способом, удалением, сегодня зубы стараются сохранить.

На орбите мы с американцами пользуемся одними тренажерами, силовыми нагружателями, но по разным методикам. Они — по своей, мы — по рекомендациям наших врачей. У американцев выше нагрузки на руки, ноги и плечи. Нас врачи ограничивают: на орбите внутричерепное давление и так повышено. Слышал, у американцев выявились какие-то проблемы со зрением после возвращения, мы таких отклонений у себя пока не замечали. Возможно, проблемы связаны с объемом нагрузки.

Мои полеты длились от ста сорока семи до двухсот пяти суток. Считается, что организму на восстановление внутренних органов, мышц, костной ткани, биохимических показателей требуется столько же времени, сколько ты провел в космосе. После возвращения на Землю я ощущаю пару дней расстройство координации, потому что в невесомости всю информацию мозг берет от глаз — вестибулярный аппарат ему помочь не может.

Во время полетов вокруг Земли обкатываются технологии, которые должны помочь при дальних космических путешествиях. Большая часть еды доставляется с Земли, но достаточно много салатного листа выращивается на орбите, в основном у американцев. В плане гигиены пока ничего не поменялось: мы используем влажные салфетки и влажные полотенца.

На МКС три отдельных туалета, два наших и американский. Все сделаны в России, просто американцы доработали свой модуль по эргономике. Наши туалеты более функциональны, их — более комфортен. Кроме того, в свой туалет они интегрировали наши системы регенерации воды из урины и конденсата. У нас все три блока — туалет и две установки регенерации — работают отдельно.

Во время своего четвертого полета, в две тысячи восемнадцатом году, я участвовал в эксперименте по 3D-печати на биопринтере хрящевой ткани человека и щитовидки летучей мыши. Эксперимент был признан удачным. Вероятно, со временем можно будет печатать в космосе и продукты питания.

На станции проводится много научных экспериментов. Получение сверхчистых кристаллов, новых видов лекарств, управление инопланетными роботами с борта космического корабля — то есть роботы находились на Земле, а мы управляли ими с орбиты, двигаясь с первой космической скоростью. Этот российско-германский эксперимент моделировал ситуацию подготовки с борта корабля места посадки, например, на Марс.

Самую передовую аппарату для экспериментов, имеющуюся на Земле, нельзя просто так взять и отправить в космос. Существует множество ограничений по массе, потребляемой энергии, надежности и, конечно, безопасности. Космонавты — полноценные соавторы исследований, глаза, уши и руки экспериментаторов, оставшихся на Земле. Мы четко понимаем цель экспериментов и к какому результату надо стремиться.

У российских космонавтов на МКС своя программа экспериментов, у американских астронавтов — своя. В каких-то экспериментах, обычно медико-биологических, мы можем подменять друг друга, но это не значит, что все данные открыты для обеих сторон.

Для космонавта намного важнее знать программу полета, в котором ему предстоит участвовать, чем общий прогноз на ближайшие годы и десятилетия. Мы не занимаемся теорией, мы делаем конкретные шаги по освоению космоса. Возможно, не так быстро, как кому-то хотелось бы.

Перенос сроков космических миссий случается не только в России. Когда американцы начали делать SLS? (SLS — сверхтяжелая ракета Space Launch System для полетов за пределы околоземной орбиты. — «РП».) В две тысячи четвертом году! А полетела она через восемнадцать лет. Идем дальше. На две тысячи двадцать четвертый год Соединенными Штатами была обещана высадка на Луну мужчины и женщины. Сейчас в лучшем случае речь идет об облете Луны, а не о посадке на ней, причем в конце двадцать пятого года. Космос — это сложно.

Я живу в Королёве (подмосковный наукоград. — «РП»), тут многие знают меня. Люди подходят и говорят: «Здравствуйте, Олег Дмитриевич». Со временем это стало надоедать. Особенно когда незнакомцы норовят заглянуть в мою тележку в супермаркете, что я туда положил, или в мою тарелку в кафе — что я ем. Да, раньше лица и имена космонавтов были на конвертах и марках, их знали вообще все. Сегодня у страны другие кумиры. Но я шел в космос не за узнаваемостью, не за славой. Я отношусь к этому философски.

В космосе появился новый сильный игрок — Китай. У них есть и финансы, и людские ресурсы. Насколько я могу судить, китайцы используют сегодня микс российских и американских технологий, но со своими задачами справляются, посторонней помощи не просят, выводят спутники любой нужной им массы. Не удивлюсь, если они следующими высадят людей на Луну.

ПОПУЛЯРИЗАТОР

Михаил Котов, научный журналист:

— Космонавтика развивается совсем не так, как нам бы этого хотелось. Или как мы себе представляли в прошлом веке. Даже на более коротких отрезках времени изменения малопредсказуемы. Где-то до две тысячи пятого года количество автоматических спутников на околоземной орбите было стабильным — полторы-две тысячи штук. Что-то новое вводилось, что-то старое умирало. А потом произошел взрывной рост, которого никто предвидеть не мог. Сегодня на орбите больше шести тысяч спутников, из них четыре с половиной тысячи относится к группировке Starlink (проект Илона Маска; спутники Starlink обеспечивают доступ в интернет по всему миру. — «РП»). Раньше спутники связи преимущественно находились на геостационарной орбите, на высоте тридцати пяти с половиной тысяч километров, спутники Маска гораздо ближе к Земле, на высоте примерно пятисот пятидесяти километров: они быстрее обрабатывают сигнал, но имеют меньшую зону покрытия, поэтому их требуется очень много.

Большая часть космических аппаратов крутится по орбите вокруг Земли. Миссий, которые «бороздят просторы Вселенной», единицы: хватит пальцев двух рук, чтобы пересчитать. Большая часть — американские проекты, но лучшая, вероятно, на сегодня рентгеновская обсерватория, «Спектр-РГ», запущена Россией четыре года назад. Она сейчас находится у точки Лагранжа L2 системы Земля—Солнце в полутора миллионах километров от нашей планеты. В ближайшие три—пять лет в космосе вряд ли появится более мощный инструмент для изучения Вселенной в рентгеновском диапазоне, чем наш «Спектр-РГ». Но многие ли россияне вообще знают о «Спектре»? Сегодня широкую популярность обеспечивают картинки, а рентгеновские снимки сложно назвать красочными.

Наша автоматическая станция, «Луна-двадцать четыре», совершила полет в семьдесят шестом году. Долгие годы считалось, что на Луне ничего интересного нет. А там, на полюсах, большие залежи водяного льда. Если разложить его электролизом на кислород и водород, получится топливо и окислитель для ракет и космических миссий. Спросите меня: а почему же люди снова не высаживаются на Луну? И я отвечу. В полетах американцев административная и политическая составляющие значили намного больше научной. После обидных поражений от СССР — первый космический аппарат, первый человек на орбите, первый выход в открытый космос, первая женщина — США тоже хотели в чем-то стать первыми. Кровь из носу. Они сосредоточили усилия на пилотируемом полете на Луну. Ради чистой науки американцы никогда не потратили бы столько денег. В подготовку миссии они вкладывали до одного процента ВВП страны. Для сравнения: содержание армии США обходилось тогда где-то в два с половиной процента.
 

Пока история показывает, что освоение космоса невозможно без потерь. Потери были и у нас, и у американцев. Как только появляется ощущение легкости, что все всегда идет так, как и было задумано, техника дает сбой.

Американские пилотируемые полеты на Луну закончились в декабре семьдесят второго года с «Аполлоном-семнадцать». Следующий полет, «Аполлон-восемнадцать», планировался на лето семьдесят третьего. Если бы он состоялся, мы бы отмечали в этом году полвека со дня последней высадки человека на Луну. Но «Аполлон-восемнадцать» — он был практически готов — отменили. Из-за денег, которых к тому моменту и так потратили на лунную программу слишком много. Вдобавок у американцев к тому времени появилась новая сверхзадача — создать шаттл, многоразовый космический корабль.

У СССР была своя программа пилотируемых полетов на Луну. Ее так и не реализовали. NASA гарантировали фактически неограниченное финансирование лунной гонки, перед нашими конструкторами задачи выиграть соревнование любой ценой не ставили. К этому добавилось неумение или нежелание советских конструкторов договориться между собой. Отечественная «лунная» сверхтяжелая ракета Н-1, работу над которой Королев не успел закончить, так и не полетела. Дело закончилось четырьмя неудачными пусками. Но был получен опыт. Он всегда в том или ином виде пригождается.

У СССР была сильнейшая в мире программа автоматического изучения Луны. Советские аппараты первыми облетели и сфотографировали Луну с обратной стороны. В семидесятом году мы первыми в автоматическом режиме доставили на Землю лунный грунт. Следующими это сделали китайцы. В две тысячи девятнадцатом. Американцы собирали грунт руками астронавтов.

Про обитаемые лунные базы, орбитальные заводы и огромные космические станции в семидесятых годах писали не только советские научно-популярные журналы типа «Техника — молодежи», но и серьезные американские издания для специалистов. Почитайте мемуары людей, работавших над программами «Аполлон» и «Спейс шаттл»: полвека назад им действительно казалось, что до космических заводов и лунных баз рукой подать.

В семидесятых, конечно, представлялось, что до двухтысячного года обитаемые базы на Луне точно станут реальностью. Но выяснилось, что до следующего качественного прыжка, подобного высадке людей на Луну, еще долго идти. Компьютеры увеличили свою производительность в тысячи раз, а в механике почти ничего не изменилось. Как, условно, требовалось двести килограммов топлива, чтобы поднять один килограмм полезного груза на высоту четырехсот километров, так и требуется. Запуски ракет — дорогое удовольствие, люди на борту многократно увеличивают стоимость полетов.

Рост вычислительной мощности компьютеров при уменьшении их размеров привел к появлению «кубсатов», спутников-кубиков высотой десять сантиметров и массой меньше полутора килограммов. Такой спутник может делать фотографии поверхности Земли или следить за изменениями в атмосфере. Сегодня студенты с помощью «кубсатов» решают в космосе задачи, над которыми раньше ломали голову национальные агентства. Разве это не прогресс? В России «кубсаты» тоже собирают: студенческие программы финансирует «Роскосмос».

Пилотируемые полеты меняются. Посмотрите на развитие космических кораблей: от крошечного советского гагаринского «Востока-один» до МКС, международной многомодульной станции, которая, вероятно, является самым дорогим научным проектом в истории человечества. В нее вложено около двухсот миллиардов долларов. Эксперименты, проводимые на МКС, можно провести только в условиях невесомости, и часто — только при участии людей. Россия первой в две тысячи восемнадцатом году провела опыты по 3D-биопечати. В будущем, возможно, это поможет зашивать в космосе раны или печатать органы, воссоздать полую структуру которых в условиях земного притяжения нельзя.

В две тысячи двадцать втором году на МКС напечатали белок коронавируса. Не весь вирус, а безопасный фрагмент, чтобы исключить опасность заражения. Я вообще не думаю, что на МКС могут быть какие-то опасные для космонавтов или человечества эксперименты, это все же международная станция. А что делают китайцы на своей станции, не знает никто. Закрытость Китая привела к тому, что в две тысячи одиннадцатом году Конгресс принял так называемую поправку Вольфа, которая фактически ставит крест на американо-китайском сотрудничестве в области космоса, включая полеты на МКС. Правда, у этой поправки есть и другая цель: просто сдержать развитие Китая в космосе.

В девяностые годы от момента старта ракеты на Байконуре до ее стыковки со станцией «Мир» проходило примерно двое суток. Сейчас Россия доставляет космонавтов на МКС в среднем за три часа — в этом заслуга наших специалистов по баллистике. Американские корабли Crew Dragon, поднимающиеся на многоразовых ракетах Илона Маска с мыса Канаверал, стыкуются с МКС где-то через восемь часов после старта.

Пилотируемая космонавтика — в принципе некоммерческая история. Это как подойти к астроному и спросить: «Смотришь ты годами в свой телескоп, много денег для себя и страны заработал?» Да и одними деньгами при наличии стороннего финансирования в пилотируемой космонавтике не все решается. До Марса лететь девять месяцев только в одну сторону. В каком состоянии космонавт, даже тренируясь, доберется туда? Хватит ли сил надеть скафандр и приступить к выполнению задания? У человечества нет задачи «хоть тушкой, хоть чучелом» доставить космонавта на другую планету. Для решения задачи требуется прорыв в биоинженерии. Организуйте сегодня колонию на Марсе — и вы получите самое ужасное в истории реалити-шоу, люди будут умирать в непривычных условиях без полноценной адаптированной к условиям другой планеты медицинской помощи.

Журналисты непрофильных изданий любят рассказывать, что человек может полететь на Марс в состоянии гибернации (грубо говоря, искусственной спячки. — «РП»). За несколько месяцев бездействия в невесомости мышцы совсем истощатся, никакой экзоскелет не поможет ослабшему чучелку. В семидесятые годы, когда специалисты рассуждали о колонизации Марса, не было понятно, насколько безвредны длительные полеты и насколько снизится цена доставки груза в космос. Термоядерные реакторы в космосе в шестидесятых годах казались более реальным делом, чем сегодня. Проходит время, и появляются сложности.

Пилотируемая космонавтика на околоземной орбите во многом нужна для того, чтобы у человечества как у биологического вида сохранялись умения. Если взять все и бросить, о полетах на Марс можно просто забыть. Человечество накапливает опыт, моделирует различные ситуации. Прилетает космонавт, он год провел на орбите. Буквально на следующий день его везут в Центр подготовки и смотрят, как он справится с управлением луноходом.

Завышенные ожидания к космической отрасли связаны с успехами шестидесятых и семидесятых годов. Но у любой технологии за моментом резкого развития наступает плато, которое сложно преодолеть. Посмотрите на американский бомбардировщик Бэ-пятьдесят два и советский Ту-девяносто пять. Их начали выпускать в пятидесятых. Они до сих пор используются в военно-воздушных силах и не утратили лидирующих позиций в своем классе. Кто мог о таком подумать семьдесят лет назад?

Я рассчитываю, что в течение ближайших восьми лет будет повторена высадка человека на Луну, а в течение двадцати лет появится посещаемая база на самой Луне и орбитальная база на лунной орбите. Кто это сделает? Я бы поставил на китайцев. В быструю колонизацию Марса, обещанную Илоном Маском, я не верю. Но допускаю, что в течение двадцати пяти лет люди облетят Марс, возможно, совершат посадку.

Годовые расходы на космос у США примерно в пять раз выше, чем у Китая, и раз в пятнадцать больше, чем у России. Если судить по открытым данным, даже японцы тратят на космос больше денег, чем мы.

Неправда, что в России никто не интересуется космосом. Если у вас возникло такое ощущение, значит, вы общаетесь не с теми людьми.

МЕДИК

Олег Волошин, врач-кибернетик, испытатель, руководитель пресс-службы ИМБП РАН:

— Как и все ребята, рожденные в семидесятых годах, в детстве я был окружен плакатами, значками и марками, прославляющими покорителей космоса. Зачитывался Стругацкими. Увлекался астрономией. Но свое будущее с космосом никак не связывал.

Я поступил во Второй мед (сейчас -РНИМУ им. Н. И. Пирогова. — «РП»), выбрал кафедру кибернетики. Наиболее широко медицинская кибернетика применяется в системах диагностики. После того как я закончил университет, меня пригласили в аспирантуру Института медико-биологических проблем Российской академии наук, ИМБП РАН, где я с две тысячи первого года и работаю.

ИМБП открылся шестьдесят лет назад, в октябре шестьдесят третьего года. Наш институт изначально создавался для изучения влияния экстремальных факторов космической среды на человека и другие биологические объекты. Мы и сегодня отвечаем за всю медико-биологическую программу в российском сегменте МКС. К началу семидесятых годов институт расширил тематику и с тех пор в целом занимается изучением влияния экстремальных условий на человека и другие биообъекты, например, при глубоководных погружениях или на полярных станциях.

В конце шестидесятых ИМБП впервые в мире провел сверхдлительный изоляционный эксперимент, известный как «Год в звездолете». Трое сотрудников института, Герман Мановцев, Борис Улыбышев и Андрей Божко, год безвылазно жили в гермокамере площадью около десяти квадратных метров. В ней имитировался длительный космический полет в условиях ограниченного пространства, сниженной физической активности, искусственной среды обитания, регенерации атмосферы и воспроизводства воды и кислорода из конечных продуктов жизнедеятельности. Многие разработки из этого эксперимента, например система регенерации воды, используются в космосе и по сей день.

Тот эксперимент сейчас бы не получилось повторить. Сильно изменились биоэтические нормы для экспериментов с участием человека. В том эксперименте людям устраивали разные внештатные ситуации: поднимали влажность в отсеке, увеличивали содержание в воздухе углекислого газа, повышали температуру. Если интересно, посмотрите два документальных фильма — «Год в Звездолете» и «Увидеть Марс… и не сойти с ума».

В шестидесятых годах эксперименты, имитирующие полеты на Марс, были частью стратегического плана Королёва по освоению дальнего космоса. Королёв хотел полететь на Марс, а Луна у него была первым шагом к Марсу. После смерти Королёва начался разлад среди главных конструкторов, а в девяностые годы наша космонавтика, которая имела самый большой опыт в области длительных полетов на орбитальных станциях, можно сказать, выжила благодаря американской помощи.

Наземные эксперименты, воспроизводящие условия межпланетных экспедиций, продолжаются. Конечно, условия стали более гуманными, особенно по сравнению с тем, первым, экспериментом. В ноябре этого года в нашем институте начинается четвертый этап проекта SIRIUS — эксперимент SIRIUS-двадцать три. Шесть добровольцев, трое мужчин и три женщины, проведут в изоляции триста шестьдесят пять суток. Проект имеет международный статус. В прошлом году помимо россиян были американцы и граждане ОАЭ, в этом — граждане Белоруссии и Малайзии.

SIRIUS — это аббревиатура, Scientific International Research In Unique terrestrial Station, Научное исследование в уникальном наземном комплексе. В изоляционных экспериментах типа SIRIUS нет невесомости и радиации, там изучается прежде всего человеческий фактор, групповая психология, взаимодействие людей — между собой, с техникой, со средой. Эти вещи плохо предсказуемы, и наибольший опыт по их изучению накоплен в России. У нас поставлен самый длительный и глубокий эксперимент по изоляции — пятьсот двадцать суток в проекте «Марс-пятьсот».

В течение первого месяца пребывания в условиях подобного эксперимента участники узнают что-то новое, учатся, обживаются. А потом начинается день сурка. Одни и те же лица, однообразные действия, повторяющиеся эксперименты, небольшое помещение. Это сильно истощает нервную систему. Социальная изоляция и монотонность — факторы, которые нельзя игнорировать при планировании длительных миссий.

Работа добровольцев — предпочтение отдается врачам, физиологам, инженерам — оплачивается. Текущие расценки не назову, а за пятьсот двадцать суток «Марса-пятьсот» (эксперимент закончился в две тысячи одиннадцатом году. — «РП») участникам заплатили примерно по три миллиона рублей.

Первые полеты в космос были короткими, там от человека требовалось собраться, преодолеть, вытерпеть. Но чем длиннее полет, тем больше должен уметь космонавт: починить, разобраться, провести эксперимент, принять решение. Нужны универсальные специалисты с крепким здоровьем и уживчивым характером.

Изоляцию на околоземной орбите нельзя назвать безусловной. В случае чрезвычайной ситуации в течение восьми—десяти часов человека можно отправить обратно на Землю, к МКС всегда пришвартован спускаемый аппарат. В этом смысле условия на полярных станциях более сложные. Я недавно общался с врачом из шестьдесят пятой российской антарктической экспедиции. На станции «Восток» есть периоды, когда к ним вообще никак не добраться, не доплыть, не доехать, не долететь. И конфликты бывают. Но человек понимает, что деваться некуда. Вышел на улицу, снег попинал, остыл, пошел дальше работать. Тут и предварительный отбор играет свою роль. Конфликтным и обидчивым нечего делать в замкнутых коллективах. Что такое изоляция, отчасти показал локдаун во время пандемии COVID. Близкие люди оказались не готовы видеть друг друга день и ночь. Статистика показала, что выросло число разводов.

На околоземной орбите наука уже получила большой опыт. Мне видится, что скоро случится перевод ближнего космоса на коммерческие рельсы. Автоматические спутники давно прибыльны, а пилотируемые полеты в скором времени тоже начнут окупаться. Думаю, в течение десяти лет на орбите появятся гостиницы для космических туристов, это станет одним из видов экстремального отдыха.

Американцы очень хотели первыми высадить человека на Луне. Выиграли лунную гонку. Слетали несколько раз. Сделали, что могли. И условно говоря, запал иссяк. Освоение космоса требует денег и ресурсов, но не всегда сразу дает ответ на вопрос «зачем?». Адронный коллайдер тоже строился долго и обошелся дорого. Но он решает конкретные научные задачи. Когда в основе проекта — политический интерес сделать что-то первыми, сложнее объяснить, на что ушли деньги налогоплательщиков. Американцы привезли с астронавтами лунный грунт. Советский Союз решил ту же задачу с помощью автоматических станций, что обошлось ощутимо дешевле.

Исследование космоса — это минимум романтики и максимум прагматики. Огромное количество людей, несколько лет разработок и ограниченное количество попыток посмотреть, как это работает. Нужно жесткое экономическое обоснование. Не прибыль как таковая, а понимание, зачем все это нужно. Почему идут разговоры о том, что МКС надо бы уже сводить с орбиты? Потому что со временем все больше времени уходит у космонавтов на обслуживание и поддержание станции в рабочем состоянии, а им бы надо заниматься наукой.

Летом семидесятого года космонавты Андриян Николаев и Виталий Севастьянов совершили на корабле «Союз-девять» рекордный по продолжительности полет — семнадцать суток. Оба вернулись в плохом физическом состоянии, полгода восстанавливались. Стало очевидным, что длительные полеты требуют от космонавтов постоянных физических тренировок на борту. Лишенные привычной нагрузки мышцы в условиях невесомости ослабевают. Мышцы, напомню, у нас не только в руках и ногах. Мышцы перекачивают кровь в сердце, мышцы обеспечивают дыхание. Не знаю, что было бы с космонавтами по возвращении, если бы их сразу отправили на два месяца без программы тренировок. Возможно, они бы погибли при посадке от сердечной недостаточности.

Первыми из живых существ, еще до Николаева и Севастьянова, рекорд продолжительности пребывания установили собаки Ветерок и Уголек. Их запустили в шестьдесят шестом году на двадцать два дня. Вернулись живыми, чем доказали, что длинные полеты в принципе возможны.

Мухи в космосе прекрасно размножаются. С мышами, собаками и людьми таких экспериментов не ставили. Дело не только в этической стороне вопроса. Процессы развития эмбриона эволюционно связаны с гравитацией. В девяносто первом году на станции «Мир» в рамках научного эксперимента вылупилось несколько птенцов японского перепела. Это был первый и на сегодня единственный подобный эксперимент с высокоразвитыми организмами. Птенцы не смогли прожить больше четырех дней, без гравитации не «запустились» нужные эволюционные механизмы. Птенец должен за что-то уцепиться, почувствовать опору, чтобы начать самостоятельно есть. Сами они питаться не могли, только из рук космонавтов. Изучение эмбрионов, развивавшихся в космосе, тоже показывает многочисленные отклонения. Никто не может обещать, что человек вообще способен дать в условиях невесомости здоровое потомство.

Абсолютный мировой рекорд по непрерывному нахождению в космосе принадлежит сотруднику нашего ИМБП космонавту Валерию Полякову. В середине девяностых он провел на орбитальной станции «Мир» четыреста тридцать восемь суток. Поляков — врач, специалист по космической медицине. Он летал как профессиональный исследователь и доказал, что при использовании системы тренировок человек может совершить полет до Марса и обратно, четырехсот тридцати восьми суток на это должно хватить. Его полет дал ответ на этот принципиальный вопрос. После приземления Поляков по собственной инициативе продемонстрировал, что способен ходить в условиях гравитации без посторонней помощи.

Учеными не до конца изучены механизмы влияния невесомости на структуру и функции головного мозга. В нашем организме за миллионы лет эволюции выработались сложные механизмы, которые не дают жидкостям бесконтрольно стекать под действием гравитации вниз. Эти же механизмы продолжают работать и в космосе, где никакой гравитации нет. И жидкие среды — кровь, лимфа — частично скапливаются в верхней части туловища, что заметно по одутловатости лиц космонавтов в полете. С проблемой отчасти борется разработанный еще в советское время специальный костюм «Чибис», который за счет вакуума увеличивает приток крови в нижнюю часть туловища. У подобных костюмов и систем тренировок в космосе одна цель: не дать организму космонавта отвыкнуть от всего, что связано с гравитацией.

Сейчас у нас в ИМБП разрабатывается так называемая центрифуга короткого радиуса, которая могла бы за счет центробежной силы создавать в космосе искусственную гравитацию, чтобы кровь уходила из верхней части туловища в нижнюю. Голова человека в такой центрифуге находится почти у оси вращения, поэтому практически не укачивает — подтверждаю как испытатель этой системы.

Существующих тренировок в космосе не хватает для того, чтобы врачи могли сказать: космонавты в каком состоянии улетают, в таком и возвращаются. Надо совершенствовать методики.

Космическая медицина развивается. Больше стало возрастных космонавтов, некоторые заболевания перестали считаться критичными — их можно компенсировать за счет лекарств и средств профилактики.

Есть такой эксперимент — «полевой тест». Его суть — в сравнении некоторых показателей точностных движений космонавтов до старта и сразу после приземления. Упражнения чем-то похожи на тест на алкоголь: пройдитесь по прямой с закрытыми глазами, обойдите препятствие и так далее. Глобальная цель этого эксперимента — оценить, насколько сохраняется способность к выполнению точных движений после полета. Это необходимо, чтобы понимать, достаточно ли наших систем профилактики для выполнения космонавтом операторских задач сразу после приземления, к примеру, на Марсе.

Космонавты вправе отказаться от участия в тех или иных медико-биологических экспериментах. Когда такое происходит, исследователи печалятся. Статистики и так не хватает. Мы должны работать с закономерностями, с большими объемами данных. В клинических испытаниях на Земле участвуют десятки тысяч человек, их можно разделить по возрасту, полу, росту, расовой принадлежности и так далее. В случае с космонавтами выборка не очень большая. Даже сравнить людей одного возраста не так просто: одному космонавту сорок лет, другому — пятьдесят пять. Хорошо, что мы обмениваемся медико-биологической информацией с зарубежными коллегами, и обмен не прекращался даже в самые напряженные периоды холодной войны. Если мы узнаем о новом выявленном факторе риска для здоровья космонавтов, то поделимся информацией с теми же американцами. Они, уверен, поступят так же.

По текущим нормативам космонавт в течение жизни может суммарно провести на околоземной орбите около четырех лет. Срок ограничен воздействием радиации. Допустимый уровень — один зиверт. Полет на Марс должен уложиться в радиационный норматив. Но для этого нужно правильно все рассчитать. Лететь следует в период повышенной активности Солнца — сильный солнечный ветер выдувает галактическое гамма-излучение — и вовремя инструктировать космонавтов, когда им нельзя выходить в открытый космос, а когда и вовсе требуется занять радиационные убежища, которые должны быть на межпланетном корабле. Кстати, в качестве дополнительной защиты от космической радиации можно использовать даже обыкновенные влажные полотенца в полиэтиленовой упаковке — те самые, что используются на борту МКС вместо душа.

Если рассматривать перспективы колонизации Луны и Марса и рассчитывать, что люди будут жить там из поколения в поколение, то надо учитывать, что там, вдали от Земли, со временем появится какой-то иной подвид человека. Его представители адаптируются к новым условиям, той же повышенной радиации и пониженной гравитации, и уже не смогут так просто вернуться на Землю, ее условия будут для них чуждыми. Ничего удивительного. В условиях высокогорья, к примеру, тоже живут особые люди. Они адаптировались жить и работать при низком содержании кислорода в воздухе. Обычный человек теряет в таких условиях силы после нескольких шагов. Местные прекрасно размножаются, а у женщин с равнин даже беременность не наступает.

Мне кажется, что в пилотируемом полете на Марс, каким он представляется сегодня, главное даже не возможности человека. Пока нет систем, которые обеспечили бы не столько мягкую посадку на Марс, сколько, главное, взлет с него. Тонну груза мы уже умеем сажать, но взлетный модуль будет весить минимум десять тонн. Так что сначала, по всей вероятности, случится пилотируемый облет Марса, а уже потом посадка на него. Впрочем, некоторые люди выражали готовность полететь на Марс с билетом в один конец. Но это противоречит современным принципам биоэтики и главной парадигме пилотируемых полетов — безопасности экипажа.

Перспектива пилотируемых полетов за пределы Солнечной системы нашим институтом пока не рассматривается. Весной две тысячи двадцать третьего года европейцы запустили автоматический аппарат проекта JUCIE для изучения спутников Юпитера — планеты, которая, напомню, является следующей по удаленности от Земли после Марса. Миссия будет лететь до своей цели восемь лет. Полет туда-обратно занял бы вдвое больше времени. Как поддерживать жизнеобеспечение людей? Чем кормить, где брать воздух и энергию? Сегодня разнообразие экспериментов в космосе упирается в то, что на МКС недостаточно энергии. Солнечные батареи даже на околоземной орбите ограничены по мощности, а чем дальше от Солнца, тем меньше они будут вырабатывать энергии. Россия сейчас создает ядерный буксир «Зевс», если его получится запустить в космос, это будет важным шагом. Но вывести мирный атом в космос непросто: реактору требуется охлаждение, а космос — это вакуум, прекрасный теплоизолятор.

Международная кооперация в области освоения космического пространства сейчас переживает не лучшие времена. Страны все чаще рассчитывают на свои силы в рамках собственных программ.

ЭКОНОМИСТ

Александр Чулок, доктор экономических наук, директор Центра научно-технологического прогнозирования ИСИЭЗ НИУ ВШЭ, международный эксперт Программы развития ООН по форсайту:

— Страны с сильными экономиками имеют долгосрочные программы по изучению космоса. Китай, Германия, Япония, Южная Корея — у всех планы до сорок пятого—пятидесятого годов. У Японии освоение астероидов и лунного пространства относится к числу задач, обеспечивающих устойчивое развитие. В тренде — наращивание своего присутствия за пределами Земли.

Рассуждая об эффективности инвестиций в космические программы, мы невольно оказываемся в ментальной ловушке прошлого: пытаемся на все натянуть одеяло экономических показателей. Американский экономист Джозеф Стиглиц, лауреат Нобелевской премии, уже несколько десятилетий повторяет, что валовый внутренний продукт не лучший показатель для сравнения стран по уровню экономического развития и перспективам роста. И пандемия COVID доказала правоту его слов: на долгие месяцы на первое место вышли вопросы выживания. В будущем таких труднопрогнозируемых событий с масштабными эффектами — экономисты называют их черными лебедями или джокерами — станет только больше. Наш мир сложен, нестабилен и непостижим. К этому надо быть готовыми. Освоение Мирового океана, изучение подземных глубин и космического пространства даже при отсутствии сиюминутного экономического эффекта делает развитие человечества более устойчивым.

Индикаторы, по которым мы оцениваем качество национальных экономик, меняется. Полвека назад мало кого интересовали показатели выброса CO2. Но сейчас мы столкнулись с эффектами от глобального изменения климата, и стало понятно, что требуется снижать количество парниковых газов в атмосфере. Даже Китай, который долго отмалчивался, потому что обеспечивал до трети мировой эмиссии CO2, признал важность ограничений. Достижения в космосе могут стать одним из индикаторов успешности экономики.

Развитие космической темы способно привести к возникновению принципиально новых технологий. Они появятся в процессе работы над задачами, которые сегодня могут казаться нерешаемыми. Извлечение полезных ископаемых на астероидах, строительство лунных баз или подготовка полета на Марс — все эти цели потребуют большого количества мультидисциплинарных навыков, дадут опыт управления сложнейшими проектами. Решение стандартных задач не обеспечит такого эффекта. Современные исследования показывают, что именно навыки работы в неопределенной среде определяют уровень технологического развития страны. Наличие людей на борту космического аппарата усложняет задачу, но тем больший объем новых знаний и технологий обеспечит пилотируемая миссия.

В США был проект многоразовых космических кораблей «Спейс шаттл». В СССР делали свой «челнок» — «Буран». В обе программы были вложены огромные деньги. Чтобы научно обоснованно ответить на вопрос, стоило это делать или нет, нужно проследить путь всех технологий, которые были созданы при реализации проектов. И оценить общий эффект для экономики. Но сделать это совсем непросто. Не всегда получается то, что хотели. Возможно, вы слышали, что «Виагра» появилась случайно — вообще-то ученые создавали средство от  стенокардии.

В этом году у России появилась Концепция технологического развития. Настоятельно рекомендую изучить. Пятьдесят шесть страниц увлекательнейшего текста. Например, там зафиксировано, что у исследователей есть право на ошибку. Томас Эдисон сделал годную для массового производства лампу накаливания после тысячи неудачных попыток. Ошибки его не остановили. И это изменило жизненный уклад миллионов людей. А еще существуют отложенные эффекты, когда технология раскрывается спустя десятилетия. Освоение космоса — достаточно рискованная инновационная сфера, тут гарантированное государством право исследователя на ошибку вдвойне важно.

За рубежом доля частных инвестиций в инновации в процентном соотношении существенно больше, чем в России. Частные деньги, как правило, показывают более высокую эффективность. Но у бизнеса относительно короткий горизонт планирования. В проектах, рассчитанных на десятилетия, где финансовая отдача призрачна, без бюджетного участия сложно обойтись. Не в каждой стране есть свой Илон Маск. В Корее пошли по своему пути: вкладывают в космос государственные деньги, а ответственной за реализацию проекта сделали частную компанию — Samsung. Есть с кого спрашивать за будущее.

Недавно эксперты Австралийского института стратегической политики проанализировали более двух миллионов научных публикаций. Они взяли период с две тысячи восемнадцатого по две тысячи двадцать второй год, чтобы посчитать лидерство стран по сорока четырем направлениям. Критерий — доля страны в общем количестве наиболее цитируемых статей. Россию нельзя назвать мировым технологическим лидером, исследование не дает нам таких оснований.

Но вот что характерно: из всех научных публикаций российских авторов наибольший интерес у ученых мира вызывали именно те, что были связаны с космосом.

То есть на нас по-прежнему есть надежда.  


Колонка опубликована в  журнале  "Русский пионер" №117. Все точки распространения в разделе "Журнальный киоск".