Любое обсуждение перспектив исследования космического пространства предполагает отчетливую стратегию освоения космоса. К сожалению, — отчасти по причинам исторического характера — не выработалась традиция открыто обсуждать долговременные цели космических исследований, а также критерии выбора того или иного космического проекта и средств его осуществления. Вопрос об оптимальной стратегии становится особенно важным в настоящее время, когда возросла роль общественного мнения в принятии решений о финансовой поддержке космических проектов. Этот выбор не ограничивается простейшими дилеммами типа «только роботы или только люди» или рамками отдельной экспедиции, скажем, к Марсу. В конечном счете, решающую роль играет значимость космических исследований для человечества, в том числе возможность приложения их результатов к насущным земным проблемам. При обсуждении стратегий освоения космоса необходимо учитывать и вероятную реакцию общества на различные варианты этих стратегий.

Новые импульсы развития космических исследований

Несомненно, общественный интерес к космическим исследованиям в последнее время снизился. Причиной этого отчасти является смещение интересов в сторону экологических проблем, в особенности к нарастающему глобальному экологическому кризису. Но важную роль играет здесь и отсутствие существенно новых и значимых для широкой публики научных результатов, как это подчеркнул в своей последней книге известный физик Р. Фейнман (Feynman, 1989). Коммерческие перспективы дальних космических полетов более чем проблематичны, между тем как высокая стоимость каждого полета увеличивает бремя бюджетных расходов без видимой цели. Большинство населения Земли, кроме ученых, не ощущает ценности цифр и графиков, получаемых в результате космических миссий; люди не испытывают при этом нового сенсорного опыта, который мог бы создать у них ощущение прямого участия в космических исследованиях. Даже у самих разработчиков космических систем заметно уменьшение энтузиазма, поскольку создаваемые ими средства — космические аппараты — как будто превращаются в самоцель.

Чтобы дать новый импульс развитию космических исследований, стратегия освоения космоса должна принять во внимание ряд требований, которые мы приводим дальше. Каждое из них кажется достаточно очевидным, но важно их перечислить и рассмотреть в совокупности.

1. Космические экспедиции должны быть, прежде всего, направлены на поиск нового, неизвестного и неожиданного. В противном случае в космических полетах нет нужды: то, что в принципе можно изучить с меньшими затратами на Земле, незачем искать в космосе. Важно отметить, что столкновение с новым может быть сделано значимым событием для широкой публики, если возможно полная информация об этом новом делается доступной для многих.

2. Очень важно иметь перспективу снижения стоимости дальних полетов. Для этого космические корабли должны использоваться многократно, без существенных затрат на их восстановление.

3. При планировании космических миссий необходимо обеспечить высокий уровень безопасности экипажа (а также населения в случае аварий). Досрочное прекращение полета должно быть маловероятным.

4. Результаты полетов должны быть интересны и увлекательны не только для ученых, но и для широкой публики, которая должна воспринимать их не как пошлые сенсации, а как добротную информацию, расширяющую мировоззрение человека и придающую новый смысл его существованию.

5. Космические достижения могут способствовать защите Земли от угрожающих космических явлений, в частности, от столкновения с астероидами.

6. Если поиск неземной жизни, составляющий важный мотив марсианской экспедиции, имеет шансы на успех, то необходимо обеспечить защиту Земли от инфекции, поскольку нельзя предвидеть воздействие других форм жизни на земную. Самый надежный способ защиты — это отказ, во всяком случае, на первых этапах исследования, от высадки людей и от использования возвращаемых аппаратов.

7. Очень важно, чтобы развитие космической техники, в частности, техники оптимального жизнеобеспечения, способствовало решению земных проблем, в особенности проблем биосферного кризиса.

8. Стратегия исследования космоса должна, в принципе, обеспечивать исследование всей Солнечной системы, а не только полутора планет, доступных для высадки человека (Марс и темная сторона Меркурия). Отметим, что кроме Марса есть и другие космические объекты, где могут быть интересные вещи: например, все большее внимание привлекают спутники Юпитера, сравнимые по размерам с Землей.

9. Еще одно немаловажное обстоятельство состоит в том, что всем специалистам по космическим исследованиям надо дать интересную работу, значимую для всех людей, — освоение или, лучше сказать, обживание космоса. Сюда относятся специалисты по пилотируемым и беспилотным кораблям, по физико-химическим и биологическим системам жизнеобеспечения и т.д.

Может показаться, что приведенные требования противоречат друг другу: в частности, необходимость эффективно реагировать на новые явления предполагает непосредственное участие человека (пункт 1), что противоречит требованиям безопасности экипажа (пункт 3) и населения Земли (пункт 6). Пункт 4 вообще представляется малодостижимым при любых нынешних сценариях изучения космоса. Во всяком случае, эти сценарии следует рассмотреть подробнее.

Известный подход с использованием автоматов имеет два варианта — автоматы с искусственным интеллектом и автоматы, управляемые с Земли. Если говорить о полностью автономных роботах с искусственным интеллектом, то в обозримом будущем от них можно ожидать не слишком много: они смогут лишь выполнять жестко заданную программу исследований и будут неэффективны при встрече с «неизвестным», что может быть главной целью экспедиции. У современного робота можно лишь запрограммировать реакции на известные ситуации, но в таком случае вряд ли есть смысл вообще его посылать. Например, можно запрограммировать робота на поиск ближайших аналогов нашей формы жизни, но не на поиск резко отличающихся форм жизни. Можно с уверенностью утверждать, что роботы, обладающие интуицией и способные к не запрограммированным эффективным действиям, появятся очень не скоро. Кроме того, объем воспринимаемой роботами информации ограничен и не включает сенсорной информации, адресованной человеческому восприятию, а это не стимулирует общественного интереса к космическим исследованиям и тем самым их общественной поддержки (пункты 1 и 4). Наконец, уже сейчас надо задумываться над экономической стороной освоения космоса — хотя бы в поисках доводов в пользу продолжения космических исследований. Исследования с помощью автономных роботов будут малоэффективны по отношению к затратам, поскольку для работы в новой среде такие роботы должны будут обладать мощными системами искусственного интеллекта: работа на поверхности планеты — совсем иное дело, чем ее исследование из космоса. Такие автономные интеллектуальные роботы будут тяжелы, малонадежны и, во всяком случае, лишены гибкости и интуиции человека.

Другой вид роботов — это роботы, управляемые с Земли. Такие роботы будут ограничены в своих функциях: в самом деле, для эффективного управления в режиме реального времени, то есть без предварительного знания, что может произойти, задержка команды должна быть не более 1/24 секунды; между тем скорость распространения сигналов не превосходит скорости света и в случае Марса находится в пределах от 8 до 40 минут, в зависимости от расположения обеих планет. В таком случае управление с Земли заведомо предполагает, что не будет никаких «стремительно возникающих» неожиданностей, между тем как подобные неожиданности возможны не только при исследовании планет, но уже при посадке на них. Например, во время первой посадки человека на Луну при ближайшем рассмотрении оказалось, что намеченное место посадки не подходит, и экспедицию спасла лишь быстрота реакции Армстронга, мгновенно перешедшего в горизонтальный полет и сумевшего посадить лунный модуль на заново выбранное место до исчерпания топлива. Если бы такая ситуация возникла при посадке на удаленную планету или ее спутник беспилотного корабля, то операторы на Земле могли бы лишь наблюдать на экранах крушение, происшедшее десятки минут назад. Другой пример менее драматичен: предположим, что подвижный робот перемещается по поверхности планеты, и оператор замечает — с задержкой в несколько минут — нечто интересное на краю поля видимости телекамеры. Он дает роботу команду вернуться, но даже если робот может автоматически вернуться по пройденному пути, то потребуется еще несколько циклов обмена сигналами уже для того, чтобы поместить заинтересовавший оператора объект в центр поля видимости телекамеры. Таким образом, чтобы просто рассмотреть интересный объект на Марсе с помощью робота, управляемого с Земли, потребуется в среднем более часа. Конечно, такая информационная система крайне малоэффективна и, по существу, пригодна лишь для изучения неподвижных объектов.

Существующие в настоящее время проекты освоения дальнего космоса с участием человека основываются на сценарии «рекордных прыжков» — весьма кратковременных и дорогостоящих предприятий. Когда 20 лет назад вернулся на Землю последний «Аполлон», рекорд (прыжок на Луну) был установлен, и программа свернута. Сейчас рассматривается новый рекордный прыжок — полет к Марсу. Как и полагается рекордному прыжку, он будет единственным в своем роде и весьма опасным для экипажа, причем вполне возможно, что и в этом случае программа может быть свернута в самом начале серьезного исследования. Если на Марсе не окажется жизни, сенсационная сторона предприятия исчезнет. А что будет, если миссия будет прекращена из-за какой-нибудь неполадки? Огромные усилия будут потрачены впустую, а вероятность подготовки повторной экспедиции кажется весьма низкой. Более того, если в случае Марса повторится история со свертыванием программы, то вряд ли удастся уговорить правительства еще раз финансировать такой проект.

Как мы полагаем, эффективная стратегия освоения космоса должна быть, прежде всего, направлена на освоение самого безвоздушного пространства, создающее тем самым основу для исследования сначала ближних, а потом и всех остальных планет Солнечной системы. Такая стратегия находится в русле идей К. Э. Циолковского, который писал: «Мы можем достигнуть завоевания Солнечной системы очень доступной тактикой. Решим вначале легчайшую задачу: устроить эфирное поселение поблизости от Земли в качестве ее спутника… Поселившись тут, получим надежную и безопасную зону, освоившись хорошо с жизнью в эфире (в материальной пустоте), мы уже более легким путем будем удаляться от Земли и Солнца, вообще разгуливать, как нам понравится». Мы выделили курсивом места, где, судя по всему, Циолковский имел в виду именно приоритетное обеспечение длительного и автономного существования и перемещения человека в свободном космическом пространстве. Это возможно лишь при помощи биологических систем жизнеобеспечения длительного использования и кораблей с большим запасом свободного хода.

Страница 1 из 3 Все страницы