Вы представитель учебного заведения ? Вашей организации ещё нет на нашем портале ? Добавить учебное заведение

Догонит ли Маск Королева: как частная космонавтика занимает путь к звездам

Сегодня космонавтика переживает новый виток интереса со стороны общества, и во многом это происходит благодаря популяризаторской деятельности Илона Маска, которого можно назвать пионером в частном ракетостроении. Точно так же, как в государственном, национальном ракетостроении пионером был Сергей Королев. На лекции в петербургском «Догонит ли Маск Королева» Андрей Емельянов, заслуженный испытатель космической техники, член Федерации космонавтики России, сравнивал работы Королева и Маска, потому что они показывают и характеризуют начало двух разных эр космонавтики. ITMO.NEWS записал тезисы выступления.

Кто быстрей

Важный параметр в космонавтике – это скорострельность. Это период времени, который проходит от пуска одной ракеты со стартового стола до пуска другой. Можно считать скорострельность по пускам с одного стартового стола, а можно со всех, что имеются в наличии. У Сергея Королева было шесть стартовых столов, у Илона Маска – три. Максимальная скорострельность Королева – одни сутки с одного стартового стола. Сегодня в Роскосмосе подготовка ракеты Р-7 к пуску занимает минимум три дня: один день выводят ракету, второй день – резервный, третий – для заправки ракеты и выезда комиссии. У Маска минимальное время подготовки ракеты – 12 суток.

Какие модификации ракеты Р-7 Королев создал за 10 лет? Было порядка 10 модификаций. При этом не все было гладко, это была заря космической эры. Но удалось запустить первый спутник, животных, человека в космос, космическую лабораторию, луноход, венероход. Маск совершил первую попытку запуска ракеты в 2006 году. Успешный пуск состоялся в 2008 году. За 10 лет у него было пока две модификации Falcon. Но он разработал и довел до конца проект по возвращению отработанных ступеней и запустил к Марсу свою Tesla – и этим я восхищен. Меня всегда коробило, что во время тестов на ракеты ставят какой-нибудь старый спутник или просто металлические пластины, а Маск смог сделать это красиво. В Советском союзе не хватало таких вещей, которые бы показывались широкой аудитории.

Новаторство и реализация идей

Идеи, которые Илон Маск продвигает в космонавтике, не являются новыми. Например, ракета Big Falcon Rocket должна реализовать идею трансатлантического перемещения с одного берега океана на другой за 15 минут. Эту идею в начале 19 века продвигал австрийский физик Макс Валье, который трагически погиб при взрыве одного из своих двигателей. Он разрабатывал устройства перемещения с ракетными двигателями, много работал над твердотельными двигателями, однако понял, что это тупиковое развитие и нужно использовать новые технологии. Он начал изучать жидкостные двигатели, процессы горения, топливные пары.

Какие идеи по многоразовости космического оборудования были реализованы до Илона Маска? Изначально ракеты разрабатывались в военных целях: то есть нужно было, чтобы она долетела до противника и там взорвалась, то есть ни о какой многоразовости речи не шло. Однако многоразовые системы появились в СССР на транспортном корабле снабжения для доставки грузов на пилотируемую станцию «Алмаз». Также был разработан проект многоразовой транспортной космической системы «Энергия», который, к сожалению, не был доведен до конца – там была парашютная система, двигатель мягкой посадки и лапы для посадки. Сейчас существует проект многоразового ускорителя для первой ступени ракеты-носителя «Байкал-Ангара».

Почему системы спасения ступеней хоть и были спроектированы, но при Королеве не были реализованы? Дело в том, что все параметры запусков ракет считались до полета. Все коэффициенты возмущения от ветра и других факторов закладывались в проектное задание полета. Все расчеты выполнялись с помощью Таблиц Брадиса, арифмометра и логарифмической линейки. Только с появлением компьютерных процессоров типа тех, которые разрабатывала компания IBM, стало возможно делать системы расчета полета, которые можно корректировать в реальном времени и вносить изменения в работу двигателей.

Да, Илон Маск – новатор. Он не боится развивать те вещи, которые считаются убыточными и бесперспективными. Взять ту же многоразовость ракет. Она работает против него, так как снижает план производства его завода. То есть он мог бы выпускать гораздо больше ракет и зарабатывать деньги, но он этого не делает, а реализует технологии по многоразовости.

Важные вопросы полета на Марс

Но есть много вопросов о полетах в космос, на которые Маск не обращает внимания. Первый – это обитаемость в космосе, то есть как людям жить в космосе долгое время. У нас и в Китае проходят эксперименты по выживаемости в замкнутой биологической системе, но еще в 60-70-е годы такой эксперимент прошел при поддержке Сергея Королева. В замкнутой системе, в которой жили люди, была теплица, энергоотдел, отсек с вещами, жилой отсек. Недавно в России состоялся эксперимент Марс 500 по выживаемости человека в пилотируемом полете на Марс и обратно. Также необходимо учитывать такие факторы, как возможные социальные и психологические проблемы у экипажа при длительных полетах в замкнутом пространстве.

Еще один важный аспект полета на Марс – это радиационная безопасность. На Земле люди защищены от космической радиации магнитным полем планеты. Как только человек поднимается в космос, на него сразу начинает действовать жесткое излучение. С этим связан довод тех, кто считает, что американцы не летали на Луну: что якобы астронавты должны были получить такую дозу излучения, что погибли бы от лучевой болезни, не долетев до Земли. Это не так: они получали дозу излучения, но приемлемую. Все космонавты МКС получают ощутимую дозу радиационного излучения, и им запрещено летать в космос в течение года после полета, потому что они получают солидную, но допустимую для здоровья дозу радиации. Сейчас на МКС постоянно проводятся эксперименты по изучению радиации, по замеру радиации на станции в разных условиях.

Есть много и других вопросов. Это вхождение большого объекта в атмосферу на первой космической скорости. Это вопрос снабжения: на МКС пытаются выращивать растения, но сделать это получается только из семян, привезенных с Земли, то есть выращенные в космосе растения не дают потомства. Не решен вопрос повторного запуска ракеты с Марса. После первого использования ракета получает такие сильные повреждения и динамические нагрузки, что всегда требуется ее ремонт. Как же мы будем ремонтировать ракеты на Марсе? Кроме того, сегодня у Маска до сих пор идут испытания его нового типа двигателей, который работает на природном газе. Никто не отменяет и бюрократические трудности: чтобы собрать все документы для сертифицированного полета в космос, требуется очень много времени. Поэтому Маску нужно решить еще очень много проблем, прежде чем он отправит людей на Марс.

Редакция новостного портала

вуз: Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики
Читать еще: Комментариев нет
  • Желаете оставить комментарий?
Новости других учебных заведений Санкт-Петербурга: