"Хочу все знать!" - читать интересную книгу автора (Томилин А, Шурлыгин Виктор, Клушанцев Павел)

А. Томилин КОМУ НУЖЕН КОСМОС?

«Стартовым расчетам покинуть старт!» Эта команда означает, что к запуску готово все.

После сборки ракета-носитель с пристыкованным космическим кораблем или орбитальной станцией доставлена из монтажно-испытательного корпуса на стартовое устройство. Могучие механизмы подняли и поставили ее вертикально. Башня обслуживания обхватила-обняла ее на разных уровнях руками-штангами. Закипела предстартовая подготовка и проверка бесчисленных деталей, механизмов и агрегатов сложного комплекса. А такой работы немало. Достаточно сказать, что, например, в космическом корабле «Аполлон», летавшем на Луну, было более полутора миллионов приборов и агрегатов. А если разобрать весь комплекс «Аполлона» на детали, их наберется, пожалуй, побольше пяти с половиной миллионов… Знаете, сколько это?

Чтобы только пересчитать их, перебирая по штуке за секунду, нам пришлось бы работать — с вами более полугода. Это если без выходных… Вот что такое пять с половиной миллионов. А ведь их не просто считать, их надо проверить, чтобы подготовить всю космическую машину к ответственнейшему испытанию — старту. В любом механизме чем больше деталей, тем больше возможностей для неисправности. По расчетам проекта «Аполлон» сначала получалось, что если даже принять надежность каждого элемента корабля за 0,999, то за время полета американские астронавты должны ожидать более пяти с половиной тысяч отказов. Но пять с половиной тысяч неисправностей для одного полета — это, пожалуй, многовато. Слишком сильно снижается тогда вероятность благополучного исхода. И конструкторы стали думать над тем, как еще повысить надежность всех элементов.

Повышение надежности — очень трудная задача. Ее решают и отдельные лаборатории, и целые научно-исследовательские институты. Новые рекомендации проверяют на опытных предприятиях. Чтобы повысить надежность, приходится искать лучшую технологию, совершенствовать оборудование, усложнять производство и повышать квалификацию не только рабочих и инженеров, но даже администрации.

И во всех этих переменах нельзя забывать еще одного важного фактора — экономического. Лучше — значит качественнее. Качественнее — значит больше надо затратить труда. Больше труда — значит дороже изделие….

Сегодня не секрет, что осуществление шести американских экспедиций на Луну обошлось почти в двадцать пять миллиардов долларов. Сумма астрономическая, конечно, но и задача вряд ли имеет себе равную. Ну, а если не брать столь уникальный комплекс, как «Сатурн» — «Аполлон», если взять что-нибудь попроще? Например, программу орбитальной пилотируемой станции «Скайлэб»? Американские специалисты оценили ее в два миллиарда долларов. Один только запуск автоматической межпланетной станции «Маринер» к планете Марс обходится американцам в двенадцать миллионов долларов. Дорого это? Очень!

На острове Пуэрто-Рико, недалеко от города Аресибо, прямо в кратере вулкана построен самый большой в мире радиотелескоп. Диаметр его «чаши» — 300 метров! С его помощью производилась радиолокация планет. Сравнительно недавно он отправил первое послание землян в глубины космоса. Передача первой телеграммы продолжалась всего три минуты. Но понадобятся десятки лет, прежде чем информация о человечестве XX столетия достигнет намеченной цели — отдаленного звездного скопления нашей Галактики. Некоторые астрономы полагают, что именно там существует разумная жизнь.

Может быть, существует, а может быть, и нет! Какое, собственно говоря, нам дело до внеземных цивилизаций? Да ведь когда наши сигналы долетят до возможного адресата, неизвестно, что будет на Земле с нашей собственной цивилизацией…

Такие возражения приходится время от времени выслушивать от скептиков, прикрывающихся, как щитом, заботой об экономическом благополучии человечества. И порой действительно закрадывается в душу сомнение: может быть, действительно не следовало бы пока так много сил и средств вкладывать в столь абстрактные исследования, ничего не дающие практической жизни общества?

Для того чтобы рассеять сомнения, давайте соберем небольшую конференцию за круглым столом из представителей самых разных специальностей и спросим: а что дают им исследования космоса, только практически, без всяких громких слов? Короче — кому нужен космос?

Для ответа на эти вопросы прежде всего нам понадобится сформулировать главные фундаментальные проблемы, которые предстоит решать человечеству в ближайшем будущем. Так вот, по прогнозам Организации Объединенных Наций к двухтысячному году на Земле будет около шести с половиной миллиардов жителей. А еще через сто лет, к концу XXI века, если темпы прироста населения сохранятся, людей станет сорок миллиардов! И всем нужно дать место под Солнцем, всех нужно накормить и напоить. А как это сделать, если из пятисот десяти миллионов квадратных километров поверхности земного шара только двадцать девять процентов суши? Это — включая Антарктиду, горы и пустыни, малопригодные для жилья. А теперь разделите количество людей на оставшуюся площадь, и вы увидите, сколько человек будут заселять каждый квадратный километр.

Тесно! И не только тесно. Для людей важно научиться мирно жить и очень аккуратно использовать природные ресурсы планеты. Возникнет сразу множество проблем: пресная вода, ископаемые богатства, энергия… Всего и не перечислишь!

И вот исследования космоса — одно из могучих средств подготовки землян к решению этих грандиозных задач.

А теперь посмотрим конкретно, что и как делается. Давайте первое слово на нашей конференции предоставим людям, казалось бы, ничего общего не имеющим с космической специальностью, — лесоводам!

Прежде всего лес — это не просто древесина. Лес дает нам чистый здоровый воздух, что особенно важно в эпоху научно-технической революции, вызвавшей сильное загрязнение окружающей среды. Лес — непременный участник буквально всех природных процессов: он защищает почвы от эрозии, регулирует микроклимат, охраняет реки и озера.

Лес — одно из главных богатств человечества. Но его массивы занимают большие площади. С земли за всем лесом не уследить. А наблюдение за его состоянием с самолетов, связано и с большими расходами горючего и с отвлечением большого количества людей. В лесах могут быть пожары. На глухие участки могут нападать вредители.

Как все это выяснить вовремя? Поможет постоянное наблюдение со спутников! Искусственные спутники Земли — прекрасное средство для борьбы за сохранение зеленого золота.

Ну как? Пожалуй, трудно не согласиться с лесоводами. Дельные вещи они говорят. В их работе космические летательные аппараты действительно подмога.

За лесоводами слова просят представители «водной» профессии.

Мировой океан играет в жизни людей величайшую и пока недооцененную роль. Мало того, что он является настоящей житницей человечества и это значение его будет со временем все возрастать. Под его поверхностью скрыты и залежи нефти и других полезных ископаемых.

Океан велик. Чтобы изучить его жизнь — температурные перепады, теплые и холодные течения, морскую биологию в глобальном масштабе, — нужно «видеть», как меняется обстановка на больших площадях. А как это сделать? Только с помощью искусственных спутников Земли.

Я думаю," что ни у кого не вызовет удивления, если мы после океанологов предоставим слово метеорологам. Каждый представляет, какие неисчислимые бедствия несут наводнения, ураганы или тайфуны, каким несчастьем может обернуться засуха или, наоборот, слишком дождливое лето. Прогнозы и диагнозы погоды — самые что ни есть важные, насущные заботы человечества.

В сентябре 1961 года в Тихом океане, в районе Маршалловых островов, родился тайфун. Существует обычай называть эти явления женскими именами. И тугой вихрь, который мчался над волнами со скоростью двести километров в час, получил имя «Памела». Получил имя тогда, когда, обрушившись на берега острова Тайвань, посрывал крыши и разрушил дома, развалил дамбы, прервал железнодорожное сообщение и надолго лишил население энергопитания.

По расчетам специалистов, Азия ежегодно несет более чем на полмиллиарда долларов убытков только от одних тайфунов. И все это потому, что предупреждение приходит слишком поздно.

Но зарождение штормов, начало тайфунов и циклонов хорошо видно с орбиты. Экипаж советского космического корабля «Союз-6» наблюдал шторм у берегов Мексики. А экипаж «Союза-9» уже не только увидел родившийся циклон, но определил направление его движения и предупредил Новосибирск о приближающейся непогоде.

Советский спутник «Космос-144», который входил в экспериментальную метеорологическую систему «Метеор», передал на Землю сведения о том, что Северный Ледовитый океан раньше обычного очистился ото льда. Хозяйственники, воспользовавшись этим сообщением, на целый месяц раньше обычного начали навигацию. Больше грузов направили по Северному морскому пути, больше прибыли получило народное хозяйство.

Интересно, что чем дальше, тем все больше будет возрастать роль метеоспутников. Потому что от простого контроля, от наблюдений и диагностики погоды люди перейдут к управлению ею. А тут уж без спутников, дающих общую метеообстановку в воздушном океане нашей планеты, делать нечего.

В группе инженеров — представители самых разных профессий. Тут и специалисты по электронике, и конструкторы электронных вычислительных машин, тут механики и энергетики… Но давайте предоставим им слово, послушаем, что они говорят.

Можно ли представить современную жизнь без портативного радиоприемника, магнитофона, без электронных часов?.. Не будем говорить о специальной технике, требующей для управления электронных схем. О том скажут другие специалисты. А ведь именно космическая техника явилась одним из первых стимуляторов уменьшения размеров и повышения надежности управляющих автоматов. На пути создания космических кораблей стоит высокий барьер — земное тяготение. И чтобы увеличить полезную нагрузку ракеты, нужно уменьшить вес ее управляющих систем, обслуживающих автоматов. Сделать это можно за счет микроминиатюризации электронных приборов. А уж потом у каждого разработанного нового прибора, будь то транзистор или целая интегральная схема, оказывается кроме космических масса земных профессий. А высокое качество оборудования, которого требует космос, становится требованием, предъявляемым ко всей нашей промышленности в новой пятилетке.

Ни один запуск, ни один полет в космическом пространстве не обходится без участия электронных вычислительных машин. Они помогают прокладывать космические трассы, рассчитывать поправки, приводят межпланетные автоматические станции к далеким целям. Но на Земле у вычислительных машин работы и забот еще больше. Они управляют сложными станками, освобождая человеческие руки, контролируют выпуск продукции, заботятся о ритмичности работы, освобождают человеческий мозг от лишней нагрузки. Они следят за работой электростанций, считают доходы и расходы, помогают планировать сельское хозяйство…

Чтобы питать всю электронную «начинку» современного космического летательного аппарата, нужны новые источники питания. Маленькие, компактные и очень большой емкости. Уже разработаны отличные «топливные элементы», которые вырабатывают ток в результате электрохимических процессов. У них оказались качества, которые незаменимы и на Земле. Ни едких газов от них, ни вредных отходов. Экономичность — и чистота окружающей атмосферы. Это ли не то, что нам нужно?

Изобрели и новые высокоемкие аккумуляторы, значительно легче знакомых всем тяжеленных банок с кислотой и свинцовыми пластинами или блоков щелочных аккумуляторов. Но такие источники электрического питания как воздух нужны в народном хозяйстве. А может быть, в них заложено и будущее такого распространенного вида транспорта, как автомобиль?

Нет, космическая техника — настоящий катализатор, ускоряющий развитие многих отраслей техники. Не случайно название «Эпоха научно-технической революции» появилось в период выхода человека в космическое пространство.

О роли «крылатого металла», как называют алюминий работники авиационной промышленности, знают все. В последние годы все большее применение в авиационных конструкциях находит титан и его сплавы. Но главное значение в космонавтике приобретают неметаллические конструкционные материалы: стойкие как к высоким, так и низким температурам; армированные, комбинированные и слоистые. Часто, созданные специально для нужд космоса, они находят свое совершенно неожиданное применение на Земле.

Развитие космической техники произвело настоящую революцию и в области материалов.

Например, в США специально для ракетных двигателей, работающих на твердом топливе, был создан так называемый «армированный пластик». Прочный синтетический материал из стекловолокна. Пластик оказался легким, нержавеющим, достаточно прочным и дешевым в производстве. Прошло немного времени, и его стали широко применять для изготовления водопроводных и канализационных труб.

Еще более прочным оказался алюминированный пластик, прибавивший к свойствам прочности еще гибкость и плохую теплопроводность.

Технологи научились делать удивительные слоистые материалы. Например, склеивая нитевидные кристаллы бора специальной резиной, они получили слоистый материал в два с лишним раза прочнее алюминия и процентов на двадцать пять легче.

Одна швейцарская фирма, купив патент «космического слоеного материала» из алюминия и пластиковой пены, стала изготовлять из него сверхлегкие и сверхпрочные… лыжи! Спортсмены получили настоящий подарок.

Можно привести множество примеров использования «космической технологии», «космических материалов» для сугубо земных целей.

Ещё больше возможностей откроется для технологов всех специализаций, когда можно будет организовать само производство за пределами атмосферы. В условиях космического вакуума удастся получать металлы такой очистки, о которой можно только мечтать на Земле. В условиях невесомости можно будет выращивать кристаллы практически любой необходимой величины, вырабатывать сверхтонкие мембраны. Не зря наши космонавты на орбитальных станциях ведут научно-технические эксперименты по сварке, исследуют поведение в условиях космоса различных материалов…

Говоря о роли космических исследований, нельзя обойти и медицину. Мало того, что датчики и телеметрическая аппаратура из космической практики все чаще перекочевывают в земные клиники. Барокамеры и гермошлемы, перестроенные в соответствии с требованиями врачей, применяются для лечения различных заболеваний. А надежные миниатюрные моторы, построенные по образцу моторов космических кораблей, используются сегодня в аппаратах «искусственное сердце» и «искусственная почка». Но главный вклад космонавтики в медицину заключается в том, что, готовя космонавтов к полету, врачи едва ли не впервые задумались над тем, а что же собой представляет «абсолютно здоровый человек».

Космонавт вместе со всей автоматикой повышенной надежности составляет сложную биокибернетическую систему. При этом здоровье космонавта — та же надежность! А вы представляете, как важно выработать эталон «абсолютного здоровья»? Потом — рекомендации для его достижения, условия его сохранения вплоть до оздоровления всего человечества и продления срока человеческой жизни…

Современной науке становятся тесны земные лаборатории. Сверхвысокий вакуум, гигантские температуры и давления, магнитные и электрические поля необычной напряженности — все эти требования готов удовлетворить космос. Космическое пространство — беспредельная лаборатория природы. Там и частицы сверхвысоких энергий, и новые, пока неизвестные науке состояния вещества. В недрах звезд, в ядрах галактик, возможно, скрыты иные законы природы, которые позволят лучше понять окружающий нас мир. Все больше физиков переходят в астрономические и астрофизические обсерватории, начинают рука об руку работать с радиоастрономами.

Давно уже представители этой едва ли не самой древней науки высказывали претензии к условиям наблюдения с поверхности Земли. Им мешают пыль и дым, турбулентные (вихревые) потоки воздуха и световые зайчики от освещения городов. Им, наконец, просто мешает земная атмосфера, не пропускающая большую часть электромагнитного излучения космоса. Им мешает даже земное притяжение, которое прогибает оптические и радиозеркала, искажая картину наблюдаемого звездного неба. Предел мечтаний астрономов — обсерватория на Луне. Недаром с давних пор существует поговорка: «после смерти каждый хороший астроном попадет на Луну». Наступает время, когда несбыточные мечтания постепенно становятся реальностью. Вот почему орбитальную научную станцию «Салют-4», работавшую на орбите в 1975 году, корреспонденты газет называли «Институтом на орбите». Ведь в состав «орбитального НИИ» вошли астрономическая, радиофизическая, астрофизическая и многие другие лаборатории. Впервые за пределы атмосферы был выведен сложный инструмент, называемый криогенным телескопом-спектрометром. А задача его не простая: создать инфракрасные «портреты» Земли, Сатурна, Луны. Сделать это с поверхности Земли невозможно, атмосфера не пропускает нужных лучей.

Наблюдали космонавты и за более далекими источниками инфракрасного излучения (в плоскости нашей Галактики). Это очень важно, чтобы понять механизм энерговыделения во Вселенной.

Станция «Салюте» смотрела на окружающий ее мир такими глазами, каких не создала природа ни у одного из своих творений. Она рассматривала предметы в рентгеновских, в ультрафиолетовых и инфракрасных лучах, не считая того, что космонавты работали с орбитальным солнечным телескопом, фиксирующим электромагнитные волны оптического диапазона.

Можно много рассказывать о земных профессиях космонавтики. Мы не сказали о географических исследованиях, о контроле за сохранностью окружающей среды. Мы не упомянули о связи, о передаче телевизионных программ с помощью спутников. А ведь наверняка почти все население Земли в июле 1975 года не спускало глаз с голубых и цветных экранов телевидения, наблюдая за всеми подробностями исторического советско-американского эксперимента в космосе — полета «Союз» — «Аполлон». Во многих, очень во многих отраслях науки и народного хозяйства космонавтика прокладывает новые пути.

Не зря основоположник космонавтики Константин Эдуардович Циолковский много лет назад писал, что работы в области космических исследований «дадут человеку… горы хлеба и… бездну могущества». Мы с вами являемся свидетелями свершений пророческого предсказания.

Теперь вам должно быть понятно, почему огромные экономические затраты на космические исследования вполне себя оправдывают. Да, нам всем нужен космос!