Дам небольшую справку о достижениях орбитального комплекса «Мир». Базовый блок «Мира» (17-КС) массой 21 т запустили ракетой «Протон» 20 февраля 1986 года. Блок состоял из четырех отсеков: переходной отсек, рабочий отсек, переходная камера и агрегатный отсек. Внутри «Мир» был намного просторнее предшествующих советских станций: объем только базового блока составлял 90 м3 против общего объема 86 м3 станции «Салют-7», но главное – переходной отсек обладал четырьмя стыковочными узлами, что позволяло наращивать комплекс в любом направлении. Специально под эксплуатацию «Мира» были еще раз доработаны корабль и ракета – теперь на орбиту летал корабль «Союз ТМ» (7К-СТМ), а выводила его ракета «Союз-У2».
Орбитальный комплекс «Мир»
Гарантированный ресурс комплекса составлял пять лет, но по существовавшим планам его предполагали использовать восемь лет, то есть около 1994 года должно было начаться строительство станции «Мир-2», причем отдельные, самые тяжелые, блоки должна была выводить в космос ракета-носитель «Энергия». Однако вместо этого эксплуатация «Мира» продолжалась пятнадцать лет – вплоть до его управляемого затопления в марте 2001 года. Такой долгой жизни комплекс обязан не столько своему техническому совершенству (начиная с 1997 года, космонавты занимались на нем не работой, а ремонтом и выживанием), сколько тяжелой ситуации, в которой оказалась вся мировая космонавтика.
Сначала все шло относительно неплохо. В 1987 году к базовому блоку пристыковали астрофизический модуль «Квант», в 1989 году – модуль дополнительного оборудования «Квант-2», в 1990 году – научно-технологический модуль «Кристалл», который, кстати, и должен был стать первым заводом «внеземной индустрии». На нем развернули опытное оборудование по производству полупроводниковых материалов, очистки биологически активных веществ, выращивания кристаллов белков и гибридизации клеток.
Разумеется, создание и обслуживание станции стоило денег. Базовый блок обошелся казне в 4 млрд долларов по официальному обменному курсу, запуск базового блока – в 1,5 млрд. Чтобы поддерживать «Мир», каждый год необходимо было выделять не менее 400 млн долларов, однако уже в 1990 году деньги кончились: финансирование упало до 24 млн, а в 1991 году – до 6 млн долларов. В 1992 году правительство реформаторов во главе с Егором Гайдаром поставило вопрос о прекращении обслуживания «Мира» в силу отсутствия свободных средств, и орбитальный комплекс спасло только вмешательство американцев. В апреле 1992 года было создано Российское космическое агентство (Роскосмос), которое немедленно заявило о программе совместного сотрудничества с НАСА, в рамках которого были запланированы совместные полеты и, что самое важное, стыковка шаттла с «Миром».
Нужно отметить, что этот контракт был в интересах не только российских специалистов, но и американских. После гибели «Челленджера» НАСА нуждалось в амбициозном проекте, который сохранил бы существующую ракетно-космическую инфраструктуру. И администрация Джорджа Буша-старшего, заступившего на пост президента в 1989 году, пошла навстречу. Был выработан стратегический план: до конца века на орбите должна появиться международная космическая станция «Фридом» (“Freedom” с англ. «Свобода»), в первом десятилетии XXI века американцы вернутся на Луну, во втором – отправятся на Марс. Однако на инициативу Буша ополчились конгрессмены, которые сочли проект станции плохо продуманным, а запрошенный бюджет непомерным. Совместная эксплуатация «Мира» позволяла резко снизить расходы первого этапа и загрузить шаттлы работой на перспективу.
В декабре 1993 года председатель правительства Российской Федерации Виктор Черномырдин и вице-президент США Альберт Гор подписали пакет документов о российско-американском сотрудничестве в космосе. В этом пакете, который сегодня называют «соглашением Черномырдина-Гора», утверждалась программа совместной эксплуатации комплекса «Мир» и планы по созданию Международной космической станции (МКС), которая в те времена называлась «Альфой» – что характерно, львиную долю расходов на сохранение российской космонавтики брали на себя США. Сегодня многие американские специалисты, включая бывшего астронавта Чарльза Болдена, занявшего пост директора НАСА в 2009 году, высказывают мнение, что соглашение было стратегической ошибкой. И эту позицию можно понять. Если отбросить чисто политические дивиденды, то получается, что НАСА вместо того, чтобы разрабатывать новые корабли и ракеты-носители, которые должны были заменить шаттлы и расширить возможности американской астронавтики для возвращения на Луну в первом десятилетии XXI века, тратило дефицитные средства на чужой орбитальный комплекс «Мир». Впрочем, из далекого 1993 года перспективы сотрудничества виделись иначе, и советская/российская космонавтика казалась той соломинкой, за которую хватается утопающий, ведь и впрямь ее авторитет был очень высок, особенно после двух идеальных запусков «Энергии» и беспилотного полета «Бурана».
Космический корабль «Атлантис» пристыкован к орбитальному комплексу «Мир»
Так или иначе, но комплекс «Мир» был спасен. Уже в 1993 году Штаты вложили в него 73 млн, в 1994 году – 131 млн, в 1995 году – 150 млн, в 1996 году – 211 млн долларов. Благодаря этой помощи орбитальный комплекс получил толчок к дальнейшему развитию. В 1995 году к «Миру» присоединили геофизический модуль «Спектр» и новый отсек, позволяющий стыковаться американским шаттлам. В 1996 году добавился модуль «Природа», созданный для исследования околоземного пространства и ресурсов Земли. С завершением строительства комплекса его масса составила без малого 140 т.
С 1997 года финансирование опять начало снижаться – основные средства пошли на Международную космическую станцию, а Россия, испытывавшая перманентные экономические трудности, не могла поддерживать две программы орбитальных станций одновременно. Идея «отбивать» часть затрат за счет космических туристов тоже не выглядела слишком привлекательной, ведь оборудование на «Мире» начало приходить в негодность, случались пожары и даже столкновения при стыковках. Экспедиции посещения превращались в череду приключений, каждое из которых может послужить основой для захватывающего романа. Но одно дело читать роман о приключениях, другое дело – в них участвовать: нормальной работе они только мешают. При этом орбита тяжелого комплекса быстро и опасно снижалась: в начале 2001 года она составляла 290 км, к середине марта – 220 км. Коррекцию орбиты мог осуществить только транспортный корабль-заправщик «Прогресс М1», однако такая однократная операция в ценах тех лет стоила 10 млн долларов и могла поднять высоту комплекса всего лишь на 56 км, которые торможение «сожрало» бы за полтора месяца. Чтобы вернуть «Мир» на стабильную орбиту выше 400 км, требовалось в течение трех месяцев запустить как минимум четыре «Прогресса», но поскольку цикл изготовления корабля-заправщика и ракеты-носителя к нему занимает 22 месяца (почти два года!), то у России (что бы там ни говорили патриоты отечественной космонавтики) в принципе не было возможности сохранить комплекс для дальнейшей эксплуатации. А вот угроза падения несгоревших модулей на крупный город неизмеримо возросла. Участь «Мира» была предрешена, и 23 марта 2001 года он был затоплен.
В то же время вовсю разворачивалось строительство Международной космической станции, призванной объединить заделы по советскому комплексу «Мир-2», американской станции «Фридом», европейской программе «Колумбус» (“Columbus”) и японскому проекту “JEM” (“Japanese Experiment Module”). Первым модулем МКС стал российский функционально-грузовой блок «Заря» массой 20 т, выведенный на орбиту 20 ноября 1998 года. Через две недели корабль «Индевор» доставил к нему узловой модуль «Юнити» (“Unity” с англ. «Единство», Node-1) с шестью стыковочными узлами. Экипаж шаттла, в состав которого был включен и российский космонавт Сергей Крикалев, перешел на станцию и расконсервировал ее. Затем последовали новые полеты шаттлов, МКС начала расти.
Понятно, что возможности системы «Спейс Шаттл» в качестве средства обеспечения орбитальных станций намного выше, чем у российских «Союзов» даже в их новейшей модификации «Союз ТМА-М». За один рейс шаттл доставлял готовый модуль, припасы на будущее и экипаж из семи человек. Посему программа МКС развивалась гораздо быстрее, чем любая из советских программ. В июле 2000 года к станции пристыковался российский модуль «Звезда». В феврале 2001 года корабль «Атлантис» доставил американский лабораторный модуль «Дестини» (“Destiny” с англ. «Судьба»), в июле корабль «Дискавери» доставил универсальную шлюзовую камеру «Квест» (“Quest”), а в сентябре к комплекту добавился стыковочный отсек-модуль «Пирс».
В феврале 2003 года погибла «Колумбия», и полеты шаттлов к МКС прекратились на два с лишним года – вся тяжесть обеспечения МКС легла на российские «Союзы» и «Прогрессы». Несмотря на очевидные затруднения, президент Джордж Буш-младший в свои выступлении 14 января 2004 года в штаб-квартире НАСА заверил всех заинтересованных лиц, что станция будет достроена до 2010 года, поэтому полеты оставшихся шаттлов придется возобновить. В той же речи он пообещал, что к 2010 году будет разработан и испытан новый пилотируемый космический корабль, который не только обеспечит снабжение МКС, но и полеты на Луну – первую высадку президент наметил на 2014 год.
Международная космическая станция на орбите
Хотя обещания остались на словах, Международная космическая станция была достроена. В июле 2005 года шаттл «Дискавери» прилетел к МКС впервые после гибели «Колумбии». Полеты продолжались до июля 2011 года – последним шаттлом, побывавшим на орбите, стал «Атлантис» (миссия STS-135). За эти шесть лет станция заметно выросла, в состав добавились: американский соединительный модуль «Гармония» (“Harmony”, Node-2), европейский лабораторный модуль «Колумбус» (“Columbus”), канадский робот-манипулятор «Декстр» (“Special Purpose Dexterous Manipulator”), японская исследовательская лаборатория «Кибо» («Надежда»), два российских малых исследовательских модуля «Рассвет» (МИМ-1) и «Поиск» (МИМ-2), американский жилой модуль «Транквилити» (“Tranquility” с англ. «Спокойствие», Node-3), европейский модуль панорамного наблюдения «Купол» (“Cupola”) и итальянский многоцелевой модуль PMM (“Permanent Multipurpose Module”, «Леонардо»).
Общая масса МКС составляет на сегодняшний день около 420 т – она в три с лишним раза тяжелее «Мира». Представить себе, что такая махина когда-нибудь сойдет с орбиты, просто страшно. Впрочем, бросать МКС никто не собирается – наоборот, станцию предполагают активно эксплуатировать по 2024 год включительно, и уже идут разговоры о том, что работы на ней продолжатся и после этого срока.
Как водится, строительство МКС обошлось дороже, чем предполагали, а ее эксплуатация требует весьма значительных сумм – по оценкам экспертов, расходы вдвое превысят расчетный бюджет (только США потратят 100 млрд долларов). Что же американцы и весь остальной мир получат взамен? Что получит Россия, вклад которой в МКС трудно переоценить (в настоящее время наше государство тратит на эту программу почти 1,5 млрд долларов в год)? Список научных исследований, которые осуществляются на станции, до боли напоминают аналогичный список для комплекса «Мир»: астрофизика и геофизика, исследование околоземного пространства и протекания технологических процессов в условиях микрогравитации, большая программа медико-биологических экспериментов, испытания демонстраторов технологий и рекламно-обучающие мероприятия. Все это важно и интересно, но вызывает и критику. Независимые эксперты указывают на то, что многие из экспериментов с тем же успехом можно было провести на Земле; что расходы не окупаются; что экспедиции посещения из шести человек большую часть своего времени тратит на поддержание жизнеспособности, а не на исследования. В особом положении находятся и российские космонавты – погоня за рентабельностью оборачивается тем, что они выполняют массу работ, связанных с обслуживанием иностранного оборудования и иностранных научных программ. Шага вперед не получилось, МКС повторяет историю «Мира».
Существование долговременных обитаемых станций имело бы смысл только в одном случае: если бы они проектировались как прототипы будущих межпланетных кораблей. Однако достаточно бегло взглянуть на комплекс «Мир» и на МКС, чтобы понять: они вряд ли подходят для выполнения задач дальнего космического полета – перед нами связка лабораторных модулей и огромные панели солнечных батарей, обеспечивающих эти модули энергией.
Доходит до смешного. Для обоснования необходимости поддержания МКС придумываются самые экзотические проекты. Сравнительно недавно мне пришлось услышать об идее создания на станции большого «стапеля», на котором космонавты будут собирать из готовых блоков межпланетные аппараты, перед тем как отправить их к Марсу или Юпитеру. Тот, кто это предложил, очевидно, не знает, как трудно работать в неповоротливом скафандре, каких неимоверных усилий это требует и каким опасностям подвергается космонавт. Ей богу, проще и дешевле все-таки собрать аппарат на Земле.
По схожему пути пошли и китайцы. 29 сентября 2011 года на орбиту ими была выведена станция «Тяньгун-1» («Волшебный дворец-1», проект 921-2) массой 8,5 т. Планировалось, что станция проработает на орбите два года, а использовать ее будут для отработки процедуры стыковки с пилотируемыми кораблями «Шэньчжоу», а также для проведения медицинских и технологических экспериментов. Так и произошло. Первая стыковка была осуществлена в беспилотном режиме («Шэньчжоу-8»), затем состоялось два полета к станции кораблей с экипажами из трех человек («Шэньчжоу-9» и «Шеньчжоу-10»); примечательно, что в состав обоих экипажей входили женщины. В 2016 году планируется запуск новой станции – «Тяньгун-2».
Знакомо, не правда ли? Впрочем, китайцам такой опыт необходим – развитие национальной космонавтики КНР требует прохождения определенных обязательных этапов для расширения возможностей проникновения во внеземное пространство. Но вот зачем нужна МКС, не могут внятно объяснить даже в НАСА. Хотя ответ существует.
Можно, конечно, спорить, но, на мой взгляд, самым значительным достижением в истории орбитальных станций стал рекордный полет врача-исследователя Валерия Полякова, который провел на станции «Мир» более 437 суток, своим примером доказав, что человек способен без вреда для здоровья совершить столь длительный космический рейс. Долговременные орбитальные станции нужны именно для этого – изучать жизнь человека в новой среде обитания. И чем больше испытуемый космонавт там пробудет, тем лучше. Такой опыт бесценен, и его практически невозможно воспроизвести на Земле. А еще – орбитальные станции позволяют испытать системы жизнеобеспечения, которые когда-нибудь будут стоять на больших межпланетных кораблях. Есть только одна проблема: такие системы имеет смысл конструировать и испытывать, если мы точно знаем, куда собираемся отправить корабль и какие ресурсы для такого рейса потребуются. Но, к сожалению, мы этого пока не знаем…
Промежуточный итог. Пространство возможностейИтак, мы установили, что развитие пилотируемой космонавтики сдерживается отсутствием надежных и достаточно мощных ракет-носителей, которые могли бы выводить на опорную околоземную орбиту готовые блоки массой порядка ста тонн. Именно их характеристики определяют пространство возможностей: что мы можем сделать в космосе хоть завтра, а что не можем сделать даже теоретически.
Однако чем больше ракета, тем она дороже, тем более разветвленная инфраструктура ей требуется и тем сложнее она в эксплуатации – любая ошибка оборачивается многомиллионными убытками и сказывается на определении дальнейших приоритетов. В 1960-е годы инженерам удалось обойти проблему грузоподъемности с помощью концепции орбитальной станции – т. е. снизить общий вес корабля за счет соединения и разъединения его модулей на разных этапах выполнения космической миссии. Позднее концепция была востребована для закреплении в ближнем космосе, и на начальном этапе это выглядит разумным. Дистанционная разведка изменила представления о реальном устройстве Солнечной системы, и требовалось понять, какие ресурсы понадобятся для расширения космической экспансии.
В то же время предпринимались попытки уменьшить расходы на космонавтику за счет создания многоразовых аэрокосмических систем, причем американская система «Спейс Шаттл» фактически задала моду: в Советском Союзе началась разработка системы «Энергия-Буран», в других странах появились проекты космопланов. Катастрофа шаттла «Челленджер» заставила усомниться в оптимальности «модной» схемы, а гибель шаттла «Колумбия» привела к пересмотру всей стратегии.
Современная пилотируемая космонавтика сосредоточилась вокруг Международной космической станции. Несмотря на продемонстрированный положительный опыт эксплуатации национальной китайской станции «Тяньгун-1», сегодня представляется очевидным, что масштабные перспективные задачи, которые ставились перед орбитальными станциями, не решаются на МКС и вряд ли будут решены на «Тяньгун-1» (с учетом того, что китайцы фактически воспроизводят устаревший советский опыт). В XXI веке нет смысла использовать обитаемые орбитальные станции как разведывательные или ударные комплексы, как заатмосферные обсерватории или как космические заводы – все эти функции предпочтительнее доверить автоматизированным платформам. Обитаемая орбитальная станция может и должна решать только одну большую задачу – служить научно-исследовательской лабораторией, нацеленной на изучение взаимодействия живых организмов с космической средой. Чем больше будет собрано данных об этом взаимодействии, тем проще будет конструировать замкнутую биосферу межпланетного корабля. Любые другие функции выглядят надуманными.