Хотелось бы сразу сделать одно замечание. Со временем, нескоро, но и неминуемо, Солнечная система станет непригодной для жизни, и потому уход из неё — непременное условие долговременного выживания человечества. Стратегический отказ от освоения космического пространства означает, по сути, признание «Мы все умрём, ну и ладно». Но в контексте этого признания непонятно, зачем вообще что-то делать. Можно просто доесть и допить всё запасённое и застрелиться. Если мы не приемлем такое радикальное решение и собираемся жить неопределённо долго, то работа в космосе для нас — не просто важное и перспективное, а жизненно необходимое направление развития.
Однако понятно, что человечеству сложно оценить по достоинству важность задачи, на решение которой тратиться нужно сейчас, а отдачу ждать через миллиард лет. Лозунги типа «Нам нет преград!» или «Нельзя вечно жить в колыбели!» имеют ограниченную применимость (хотя и их роль недооценивать тоже нельзя). Поэтому освоение космического пространства должно продвигаться небольшими шагами, каждый из которых не только вёл бы к генеральной цели (космической экспансии), но и приносил понятную сиюминутную выгоду: спутниковое телевидение, ДЗЗ, прогнозы погоды, Интернет.
Далее, освоение космоса не должно быть результатом героических усилий. На героизме можно вывести в космос двоих, троих, шестерых. Всё человечество на героизме туда не отправить. Именно поэтому мне пока представляется довольно нежелательным пилотируемый полёт на Марс. Собственно, что он может доказать? То, что космические державы мира совокупными гигантскими усилиями способны уже сейчас отправить на Марс человека? Но это и так очевидно. Стоит ли эта цель большого риска для космонавтов? Я допускаю, что в случае успеха полёт на Марс будет очень важным воодушевляющим событием. Но в случае неуспеха он может отбросить пилотируемую космонавтику очень далеко назад, если не закрыть совсем. Промежуточные цели должны быть реальными и сравнительно легко и безопасно достижимыми. Примеры таких целей — Луна и астероиды. На этих близких примерах можно отрабатывать полёты с возвращением, манёвры, работы на поверхности, работы на орбите, причём не ценой многомиллиардных затрат, как в прежних полётах на Луну, а максимально дёшево. Спешки нет, нужды в героизме нет, можно подбирать не самые быстрые, а самые эффективные решения.
Если смотреть на космические программы с точки зрения и стратегии, и тактики, нужно, по моему мнению, следующее. Во-первых, нужно всемерно стремиться сократить стоимость доставки грузов на орбиту и отрабатывать технологии сборки всего, что нужно, на орбите. Во-вторых, нужно всячески расширять использование спутниковых технологий. В-третьих, нужно сделать бытом присутствие человека в околоземном пространстве. В-четвёртых, нужно сделать рядовым событием полёты человека за пределы околоземного пространства (так же, как сейчас рядовым событием стали пилотируемые полёты в околоземном пространстве). И всё время нужно помнить, что это не должны быть полёты ради полётов; нужна практическая цель, причём не слишком надуманная. В-пятых, нужно расширять «географию» полётов по Солнечной системе для автоматических станций, опять же, не зацикливаясь на Марсе. В целом, важны и перспективны любые программы, которые позволяют человечеству привыкнуть к космосу и «подсесть» на него (в плане практического использования).
Я думаю, что не сильно ошибусь, если скажу, что все. Все, в рамках которых или что-то уже создается в железе или планируется создать в обозримом будущем. Собственно тот факт, что конкретному космическому проекту был дан старт, является серьезным признаком важности реализуемой идеи, ожидания от нее значимых результатов.
Космос всегда был дорогим удовольствием, и в нормальной ситуации каждая идея, прежде чем получить желаемое финансирование, должна пройти очень жесткий отбор, выдержав критику въедливых экспертов и заинтересованного сообщества. Примером может служить конкурс перспективных космических миссий, проводимый в последние годы Европейским Космическим Агентством. По его результатам в ближайшие двадцать лет будет создан десяток космических аппаратов, предназначенных для решения очень широкого круга научных задач.
Все развиваемые космические, научные, проекты можно, пожалуй, разделить на 3 типа: а) программы по непосредственному изучению солнечной системы и ее планет; б) космические обсерватории; в) научные спутники, изучающие нашу родную планету с орбиты. Также несколько особняком стоят эксперименты, проводимые на Международной космической станции, используемой в качестве уникальной лаборатории. О последних двух типах программ подробно рассказать не возьмусь, но знаю, что и там поток актуальных научных задач не иссякает.
Что же до изучения солнечной системы, то оно по прежнему осуществляется межпланетными станциями, отправляемыми к конкретной планете, как, например, работающий сегодня на орбите вокруг Сатурна спутник Кассини. Такие станции могут нести на себе спускаемый/возвращаемый модуль, как американская «Mars Science Labolatory» или российский потерянный аппарат Фобос-Грунт. Так, в 2022 году к Юпитеру отправится миссия JUICE (Jupiter Icy Moon Explorer), выбранная EKA как одна из трех «больших» перспективных миссий. Аппарат будет изучать саму большую планету и ее спутники с близкого расстояния. И не только для того чтобы расширить наши знания о планетах и образовании планетных систем, но и чтобы попытаться найти хоть какие-то следы органической жизни. Поскольку идея о том, что на больших спутниках больших же планет элементарные формы жизни вполне могут существовать.
Вообще поиск признаков органической жизни во Вселенной является одним из базовых тезисов многих проектируемых сегодня космических миссий. В том числе и космических обсерваторий. При этом последние могут быть предназначены как для решения конкретных задач (например CHEOPS, планируемый к запуску в 2017 году, будет детально исследовать известные экзопланеты), так и для наблюдения большого количества источников в конкретном спектральном диапазоне. Как европейская ультрафиолетовая обсерватория EUVO (в ее планы входит спектроскопия атмосфер экзопланет) или смена телескопа им. Хаббла — телескоп им. Дж. Уэбба, рассчитанный на наблюдения в инфракрасном диапазоне.
Кроме поиска жизни можно выделить еще один тип научных задач, на который нацелены перспективные космические обсерватории. Это — изучение ранней Вселенной: ее возникновение, самые первые звезды, самые молодые галактики. То есть это попытка пристально посмотреть так далеко, как мы еще не заглядывали. И здесь же, возможно, лежит решение загадок темной материи и темной энергии.
Еще отдельно можно выделить почти готовый к запуску европейский проект GAIA по точному прямому измерению расстояний до звезд. Его результаты позволят нам, по сути, построить трехмерную карту нашей Галактики, что будет иметь немало астрофизических следствий.
В завершении хочу напомнить, что при любом раскладе создание нового сложного космического инструмента (станции) порой приносит с собой новые нетривиальные инженерные задачи. А значит, и их решение. Поэтому даже если какая-то из программ в результате окажется недостаточно «эффективной» или «актуальной», то ее реализация все равно позволит нам сделать хотя бы еще один небольшой технологический шажок. Что тоже очень полезно. Если не догоним, то хоть согреемся.
Тематика космических программ очень широка. Говорить сразу обо всем довольно трудно. Скажем, я не готов комментировать военные и многие прикладные программы (системы связи, системы глобального позиционирования, мониторинг земных процессов и тп.). Кроме того, космические программы планируют на годы вперед. А потому, одно дело — пожелания, а другое — уже одобренные программы на ближайшие 10-20 лет.
Наверное, на фоне продолжающегося роста интереса в проблемам экологии и изменения климата будут развиваться программы наблюдения Земли из космоса, связанные с этой проблематикой. Отчасти сюда же относится и мониторинг солнечной активности вместе с изучением отклика земной магнитосферы, межпланетной среды и т. д.
Космос остается важным «пунктом наблюдения» для фундаментальной астрофизики, в первую очередь, потому что во многих диапазонах наблюдения с поверхности Земли просто невозможны. Поэтому будут строиться новые космические обсерватории. В частности, будет развиваться всеволновой мониторинг всего неба.
Собственно, внутри астрофизических исследований будут разрабатываться новые проекты по поиску и исследованию экзопланет. В остальном, видимо, приоритеты будут прежними: иметь крупные многозадачные аппараты, которые все вместе покрывают весь диапазон спектра. В связи с бюджетными ограничениями создатели новых аппаратов будут активно разрабатывать и применять новые технические решения, чтобы уменьшить массу спутников, обеспечив возможность роста наблюдательных возможностей.
С точки зрения интересных исследований в Солнечной системе, хотелось бы, чтобы были запущены АМС для детального исследования наиболее интересных спутников планет (Энцелад, Титан — с лэндером и, возможно, с «титаноходом», Европа с лэндером). Пока, к сожалению, в одобренных планах космических агентств таких программ, насколько мне известно, нет. Зато будут развиваться хорошо уже накатанные темы: Марс, Юпитер. И, конечно, Луна. Так агентствам, видимо, проще.
Я не думаю, что в настоящее время пилотируемые полеты даже на Луну, не говоря уж о Марсе и т. д., актуальны с какой бы то ни было точки зрения, кроме политической. Но этот фактор настолько важен для космических держав, что, к сожалению, значительные средства будут тратиться на эту деятельность. Наверняка, Китай захочет высадить людей на Луне. Также я не вижу особого смысла в развертывании каких-то систем по «спасению от астероидов». Системы предупреждения прекрасно можно реализовать в рамках астрономических программ по мониторингу неба (которые, кроме того, дают важные научные результаты). Но ВПК во многих странах рвется запугать население и реализовать средства, так что тут прогноз делать трудно.
Безусловно, будет развиваться частная космонавтика и, возможно, туризм (возможно, на первых порах суборбитальный). Наличие эффективных частных компаний может принести всем большую пользу, если благодаря конкуренции упадет стоимость запусков при сохранении высокой надежности. В частности, это приведет к тому, что быстроразвивающиеся страны смогут активнее участвовать в космических исследованиях.
Традиционно космические программы делятся на пилотируемые и непилотируемые, то есть с присутствием человека на космическом аппарате и без него. Первые годы космонавтики были посвящены пилотируемым полетам по двум причинам. Во-первых, хотелось выяснить, как человек чувствует себя и способен ли он работать в космосе. Во-вторых, не было достаточно тонкой и умной электроники, которая могла бы выполнять те же функции, что и человек на орбите. То время прошло, и сегодня мы имеем абсолютно магистральный путь в виде непилотируемой космонавтики.
Космические роботы выполняют массу полезных дел, и никто уже не представляет жизнь без них. Это спутники прямого телевизионного вещания, спутники связи, спутники погоды, спутники для космической разведки и так далее. Сегодня наша жизнь полностью завязана на работу околоземных космических аппаратов. А присутствие человека на орбите, то есть пилотируемые полеты, становятся все менее и менее интересными в том смысле, что за прошедшие десятилетия человек изучен, и его возможности, функции в космическом полете достаточно понятны, и, в общем-то, ограничены. Космос — среда неблагоприятная для жизни, и приходится создавать микробиосферу вокруг человека, имитируя его жизнь на Земле. Это очень дорого и непродуктивно, поскольку практически все, что может человек на орбите, сегодня может и электроника. Поэтому специалисты все менее и менее рассчитывают на присутствие человека в космосе и все больше поручают его работу автоматам. Сегодня практически все полезное, что делается в космосе для Земли, делается руками роботов. Человек по-прежнему присутствует на орбите, но лишь в качестве своеобразного передового рубежа нашей цивилизации, от которого очень не хочется отказываться, так сказать, делать шаг назад и полностью убирать человека с той вершины, которой он уже достиг.
Международная космическая станция (никаких других пилотируемых объектов сегодня на орбите нет) уже практически выработала все интересные задачи, которые ей можно поручить. По крайней мере, я как астроном не представляю себе пилотируемую обсерваторию на орбите. Человек там лишь помеха, а космический телескоп лучше работает без присутствия человека рядом с ним. Еще интереснее посылать роботов к другим планетам. Дело в том, что полеты человека к другим планетам сегодня попросту неосуществимы. Уровень радиации за пределами земной магнитосферы столь велик, что работа человека в течение двух-трех месяцев грозит серьезным вредом его здоровью. Скажем, перелет на Марс и обратно длится не месяцы, а годы. Поэтому пока нет реальной возможности послать на Марс человека и вернуть его обратно живым и желательно здоровым. А роботы работают годами и в межпланетном пространстве, и на поверхности других планет; на Марсе по 10 лет уже работают Spirit и Opportunity — два марсохода. Сейчас там новый марсоход Curiosity второй год прекрасно работает. И это, конечно, убеждает меня в том, что присутствие человека в космосе сегодня неоправданно так же, скажем, как оно неоправданно при глубоководных исследованиях. Было время, конец 50-х — начало 60-х, когда в Марианскую впадину и другие глубокие места океана люди ныряли в батискафах. Но сегодня вы уже не найдете желающих это делать, ну, разве что в рекламных целях. А роботы выполняют глубоководные исследования очень эффективно и при этом очень дешево по сравнению с тем, что нужно было бы затратить на погружение человека. То же самое и в космосе. Человек стоит дорого, а эффективность его работы низка. Робот стоит гораздо дешевле, а эффективность его работы доказана уже неоднократно, доказана полетами на другие планеты, в частности, на Марс. Поэтому и мне, и многим моим коллегам кажется, что в ближайшие годы роботы полностью вытеснят человека из космического пространства.
Но это не значит, что полеты человека навсегда прекратятся. Нужны ракеты нового типа, быстролетающие ракеты, вероятно, с ядерными двигателями, которые позволят недолго пребывать в опасном космическом пространстве, быстро, в течение недель, перемещаться между планетами, и еще, что не менее интересно, — между астероидами. Я думаю, что в ближайшие годы, если полеты человека возобновятся за пределы земной магнитосферы, то это будет поверхность Луны — второе возвращение на нее, и полеты на астероиды — это объекты, во-первых, опасные для Земли, во-вторых, интересные для производства в космосе, для производства из их вещества чего-то полезного, может быть, даже для доставки на Землю. Поэтому я считаю, что в ближайшие годы надо сосредоточиться на роботах, не забывая о том, что новое поколение ракет даст возможность человеку выйти за пределы магнитосферы Земли, то есть удалиться от Земли достаточно, чтобы достичь Луны, астероидов, Марса и, может быть, спутников планет-гигантов, где ожидается наличие жизни.
