Сначала автоматы, за ними - космонавты

Ф Зигель| опубликовано в номере №974, декабрь 1967
  • В закладки
  • Вставить в блог

Два космических события украсили славный полувековой юбилей Советского государства - мягкая посадка на ближайшую к Земле планету космического аппарата «Венера-4» и блестяще выполненная на околоземных орбитах стыковка двух наших спутников-автоматов. И то и другое - очередное мероприятие по освоению космоса. Но в этих верных по существу, но чересчур прозаических словах «очередное мероприятие» можно не заметить зачатков нового, того нового, которое открывает необозримое будущее. Автоматы и раньше летали в космос. И до октября 1967 года каждому было ясно, что без автоматов космос освоить не удастся. Но, может быть, только в предъюбилейные дни советские космические автоматы с предельной очевидностью продемонстрировали свою способность во многом (но не во всем!) заменить космонавтов. Попробуем заняться прогнозами. Попытаемся представить себе на двух примерах, как дальше пойдет развитие космических автоматов и чем они помогут в освоении космоса, какая роль будет отведена им. «Венера-4» не обнаружила на планете Венера присутствия жизни. Впрочем, задача этого автомата была иная - выяснить физическую обстановку на поверхности ближайшей к нам планеты. Оказалось, что если на Венере и живут какие-либо организмы, то скорее всего они построены не на углеродной, а на иной (например, кремниевой) химической основе. Тем самым сузился и без того неширокий класс тел солнечной системы, на которых можно было рассчитывать встретить земноподобные формы жизни. Говоря конкретнее, все надежды теперь связаны главным образом с Марсом. Как ни заманчива перспектива послать пилотируемый космический корабль на Марс, трудности этого дела столь велики, что первыми на Марсе побывают все-таки автоматы. Нам это уже знакомо на примере освоения Луны. В зарубежной прессе описано немало проектов экспедиции на Марс различных автоматов. Из них, может быть, особенно интересны те, которым поручается решить наконец этот надоедливо-традиционный вопрос: «Есть ли жизнь на Марсе?» В общих чертах будущие космические операции в этой области проектируются примерно следующим образом. С Земли к Марсу отправляется непилотируемый космический корабль, управляемый по радио с Земли. Вблизи Марса включением бортовых двигателей корабль выводят на околомарсианскую орбиту, и он превращается в искусственный спутник Марса. Чем меньше при этом его орбита будет отличаться от круговой, тем лучше. В заранее определенный момент от корабля отделяется капсула, начиненная необходимыми автоматическими приборами, и совершает мягкую посадку на марсианскую поверхность. Автоматы проводят намеченные исследования и полученную информацию передают на корабль-спутник, откуда она ретранслируется на Землю. Такова принципиальная схема одного из наиболее реальных современных проектов. Интересны и детали такого проекта. Капсула, опустившаяся на Марс, может быть снабжена самыми различными устройствами. Прежде всего это телевизионная аппаратура, передающая на Землю изображение окружающего ландшафта. Если вдруг в поле зрения видикона появится движущееся марсианское существо, то его изображение увидят и на экранах земных телевизиров. Не исключено (эта возможность учитывается в современных проектах), что капсула опустится вблизи какого-нибудь искусственного сооружения. Хотя следует отметить, что фотографии Марса, полученные с американской станции, охладили надежды встретить на Марсе такие сооружения. И все же расстаться с мечтой о встрече с легендарной марсианской цивилизацией трудно. Поэтому в проекте предусматривается и особое устройство (радиоволновый определитель), способный анализировать поступающие радиосигналы. Не примет ли он передачу какой-нибудь вероятной (кто знает!) марсианской радиостанции? Такая предусмотрительность может показаться чрезмерной. И тем не менее при посадке на Марс надо быть готовым к любой неожиданности вплоть до встреч с его гипотетическими хозяевами - марсианами! Скорее всего, однако, все будет выглядеть иначе: высадившись на Марс, автоматы встретят там не марсиан, а низшие формы жизни. Какие именно, сказать, конечно, трудно, но даже самые энергичные противники оптимистических гипотез о жизни на Марсе все же убеждены, что эта планета может быть населена микроорганизмами. Чтобы проверить такое предположение, марсианская капсула должна быть оборудована «механической рукой», которая возьмет горсть марсианской почвы и посеет ее на некоторой питательной среде. Допустим, что во взятой пробе есть микробы и эти микробы не прочь отведать земную пищу, то есть ту питательную среду, которая им будет предложена. В таком случае микробы будут питаться и размножаться, и в процессе обмена веществ в качестве его конечных продуктов будут выделяться газы. Нетрудно представить себе некий замкнутый сосуд, снабженный измерителем газового давления. Если давление увеличилось, то сведения об этом телеметрическим путем будут переправлены на Землю. И будет сделан вывод: жизнь на Марсе есть! Но если давление останется прежним, из этого еще не последует вывод, что микроорганизмов на Марсе нет. Нельзя считать абсолютно исключенной и ту возможность что на Марсе, как и на Венере, могут встретиться небелковые формы жизни. Описанный способ обнаружения марсианских микробов не единственный. В процессе жизнедеятельности микроорганизмов может помутнеть раствор питательной культуры, что фиксируется фотоэлементом. Обмен веществ, то есть процессы жизни, можно обнаружить и способом «меченых атомов». Придуманы и иные методы, но все они окажутся действенными лишь при соответствующих оговорках. Конструкция некоторых автоматов, предназначенных для марсианской капсулы, весьма любопытна: например, так называемая ловушка Вольфа, как пылесос, засасывает образцы марсианской пыли и смешивает ее с питательной средой. Другой автоматический прибор, названный «Гулливером», снабжен «пушками». Эти маленькие «пушки» выстреливают пули, к которым прикреплены липкие щупальца. Взяв пробу, щупальца втягивают ее в питательную среду. Если микроорганизмы проявят аппетит, они будут усваивать некоторое «меченое» питательное вещество и выделять С1402. Радиоактивный распад этой разновидности углекислого газа регистрируется счетчиком бета-частиц. Первые экземпляры «Гулливеров» уже испытывались в пустынях, на вершинах земных гор и дали отличные результаты - приборы оказались весьма чувствительными. Разработаны и созданы мультиваторы - миниатюрные биологические лаборатории. Они снабжены фотодетекторами, которые следят за реакциями, связанными с жизнью. В частности, если марсианские ферменты напоминают нашу фосфатазу, то при взаимодействии этих ферментов с некоторыми химическими веществами в мульти-ваторе эти последние должны люминесцировать, что и фиксируется фотоэлементами. Кстати сказать, фосфатаза, или, как ее иначе называют, аденозинтрифосфорная кислота, представлена во всех живых организмах Земли. При своем распаде она дает энергию, необходимую для всех видов обмена веществ. Похоже, что это вездесущий спутник по крайней мере всех белковых форм жизни. Как было бы здорово, если бы автоматы разыскали его на Марсе! Как видите, автоматы могут не только разведывать физическую обстановку на планете, куда намечено со временем послать экспедицию, но и решать вопрос об обитаемости планеты. Обратимся ко второй проблеме - роли стыковки космических аппаратов в будущих исследованиях космоса. На ВДНХ уже много лет демонстрируется любопытная модель будущего огромного спутника-колеса. Внешне этот космический аппарат действительно напоминает колесо - видны ступица, спицы, обод. Сходство усиливается, если учесть, что спутник-колесо будет медленно вращаться вокруг своей оси, - только таким способом удастся внутри спутника создать крайне необходимую искусственную тяжесть. Размеры спутника внушительны - его диаметр, вероятно, будет близок к ста метрам. Внутри расположатся жилые помещения, лаборатории, топливные отсеки, оранжереи и многие другие разделы небесного хозяйства. Не исключено, что центральная ступица станет причалом для космических ракет, с помощью которых будет поддерживаться регулярная связь спутника с Землей. Выведенный на достаточно высокую орбиту (скажем, с высотой порядка тысячи километров), спутник почти не будет встречать сопротивления при своем движении по орбите, и продолжительность его существования будет практически неограниченна. Метеорная опасность? С нею, конечно, следует считаться. Мелкие частицы космической пыли постепенно, хотя и очень медленно, вызовут метеорную эрозию внешней поверхности спутника. С ней можно бороться, используя для поверхностных покрытий сверхпрочные материалы. От ударов более крупных частиц способна предохранить многослойная оболочка спутника. Наконец, не исключено столкновение с крупным метеоритом, способным вызвать пробой и разгерметизацию спутника. На этот случай предусматривается старый, испытанный на флоте способ: разделение на герметически изолированные отсеки. Тогда пробой одного отсека еще не будет означать гибели всего спутника. Можно было бы подробно рассказать и о других серьезных, но все же преодолимых трудностях, например, о проблеме термоизоляции, осуществления замкнутого экологического цикла внутри спутника, снабжения спутника энергией. В этой краткой заметке следует, однако, обратить внимание на другое: создание огромных спутников-институтов типа описанного (а это одна из ближайших перспектив космонавтики) немыслимо, невозможно без многократной стыковки космических аппаратов. В самом деле, как вывести спутник-колесо на околоземную круговую орбиту? Это сооружение слишком громоздко, слишком массивно, чтобы его можно было, как обыкновенный, рядовой спутник, вывести на орбиту целиком. Единственная возможность - собрать спутник по частям прямо там, в космосе, на околоземной орбите. Может быть, этими частями будущего спутника-колеса станут сами ракеты, запускаемые на намеченную орбиту. Или, скажем, ракетам отведут роль носителей создаваемых на Земле блоков. Но в любом случае сборка спутника-колеса мыслится как серия очень многих автоматических стыковок, в итоге которых постепенно будет собрано все колесо. Вряд ли сборка обойдется без строителей-космонавтов. Но там, где можно человека заменить автоматом, такая замена будет сделана. Автоматическая стыковка космических аппаратов, впервые осуществленная советской наукой и техникой, станет абсолютно необходимым средством в дальнейшем освоении космоса.

  • В закладки
  • Вставить в блог
Представьтесь Facebook Google Twitter или зарегистрируйтесь, чтобы участвовать в обсуждении.

В 1-м номере 2021 года читайте о сокровенных дневниках Михаила Пришвина, которые тайно вел на протяжении полувека, жизни реального Ивана Поддубного,  весьма отличавшегося  от растиражированного образа, о судьбе и творчестве Фредерико Феллини, об уникальном острове Врангеля, о братьях Загоскиных – писателе и флотском лейтенанте, почти забытых в наше время, новый детектив Анны и Сергея Литвиновых Раз, два, три, четыре, пять – я иду искать…» и многое другое.



Виджет Архива Смены