Россия в космосе. Как действительно обстоят дела в отечественной космонавтике
Легче «Союзу» пролететь через игольное ушко, чем спокойно поговорить в интернете о состоянии дел в российской космонавтике. Причина проста — искушению черно-белого мышления поддаются слишком многие, и в обсуждениях сталкиваются крайние позиции. Одни считают, что NASA пропадает без российских двигателей и мест на пилотируемых кораблях, другие уверены, что Роскосмос давно уже последнюю ракету под мостом без соли доедает. Реальность где-то между этими крайностями, но обсуждения обычно вместо поиска истины скатываются в ругань. Понимая эти риски, все-таки попробуем тезисно поговорить о том, в каком состоянии находится российская космонавтика.
Количество пусков
Тринадцать лет подряд Россия лидировала по количеству космических запусков. Но в 2016 году нас обогнали США и — впервые — Китай. В 2017 году одна частная компания SpaceX имеет шансы обогнать Россию по количеству запусков. Наше лидерство по этому параметру было предметом гордости, и его потеря стала поводом для расстройства. Насколько оно обосновано?
Количество пусков по странам с 2004 года
Большое количество российских запусков в последние годы имеет сразу несколько причин. Во-первых, развертывались прикладные спутниковые группировки — ГЛОНАСС для навигации, «Экспресс», «Ямал» для связи, «Ресурс» для дистанционного зондирования Земли, военные спутники. Во-вторых, активно запускались иностранные космические аппараты по коммерческим контрактам.
Когда в 90-х годах российские ракеты-носители вышли на мировой рынок, они оказались дешевыми и были очень востребованы.
Специально созданная компания ILS предлагала выгодные цены на «Протоны», и с 1996 года было произведено уже 98 пусков на самую коммерчески востребованную геостационарную орбиту. В-третьих, по пилотируемой программе каждый год стартует 4 «Союза» с космонавтами и 4–5 грузовых «Прогрессов», это уже как минимум 8 пусков в год.
Сейчас ГЛОНАСС развернута и требует меньшего количества запусков для поддержания группировки. С коммерческими контрактами ситуация ухудшилась: на рынок пусковых услуг пришла частная компания SpaceX, составив конкуренцию ценам ILS. В 2016 году авария «Протона» не привела к потере полезной нагрузки, спутник был успешно выведен на целевую орбиту, но расследование происшествия наложилось на обнаружение неправильного припоя в двигателях, и в результате «Протон» не летал почти год. Даже в пилотируемой программе убрали один грузовой «Прогресс», из-за чего пришлось сократить российский экипаж МКС с 3 человек до 2.
Парадоксально, но сокращение пусков является следствием и одной хорошей причины. В 80-е годы СССР производил в районе сотни пусков в год, но его связные спутники «Стрела» могли работать на орбите только полгода, а разведывательные «Зениты» — всего две недели.
Когда срок активного существования спутников настолько мал, он сводит на нет эффект от большого количества запусков. Сейчас наши спутники стали работать на орбите гораздо дольше, поэтому и запускать новые на замену нужно реже.
Также параллельно идет процесс замены ракет-носителей. Старые «Космос» и «Циклон» уже не летают, конверсионные «Днепры» тоже постепенно заканчивают свою карьеру. И если новый легкий «Союз-2.1в», впервые полетевший в конце 2013 года, в июне 2017 стартовал уже в третий раз, то у «Ангары» дела идут менее успешно. После двух испытательных пусков в 2014 году она до сих пор не начала летать с настоящими спутниками. Дело не только в устранении неизбежных замечаний после первых — пусть и успешных — пусков. Центр имени Хруничева, на котором производится «Ангара», переносит производство ракет в Омск и сокращает площади в Москве на 80 %. На фоне этих пертурбаций задержка с серийным производством, увы, закономерна.
Аварийность
Распространено мнение, что наши ракеты постоянно падают. Но статистика это не подтверждает. Если посмотреть относительную аварийность (количество аварий, разделенное на количество ракет), то видно, что показатели российской космонавтики находятся на сравнимом с другими странами уровне.
Относительная аварийность ведущих космических держав с 2004 года, потеря полезной нагрузки 1 балл, авария без потери полезной нагрузки — 0,5 балла
Кроме Европейского космического агентства, отличающегося почти нулевой аварийностью (причем единственное происшествие в 2014 году связано с нештатной работой российского блока «Фрегат» — спутники были выведены на нерасчетную орбиту, но успешно эксплуатируются), Россия, США и Китай показывают примерно одинаковую аварийность.
Почему же миф о постоянно падающих наших ракетах так живуч?
Во-первых, работа СМИ построена так, что успешный запуск проходит с минимальным освещением, а вот авария обращает на себя гораздо больше внимания. Во-вторых, космонавтика воспринимается как составная часть престижа страны, поэтому есть силы, которые всячески подхватывают новости об авариях, чтобы использовать их для доказательства того, что «в стране все плохо». Существует целый список мемов, который регулярно достается по любому поводу и лично у меня уже в зубах навяз. В-третьих, сама психология человека тяготеет к черно-белому мышлению, а для рационального анализа требуются интеллектуальные усилия. Ну и в-четвертых, несмотря на действительно хорошие усилия Роскосмоса по пиару, многое можно было бы сделать лучше.
Пиар
Можно услышать мнение, что дела у Роскосмоса идут хорошо, но он не умеет пиариться. Это не совсем верно — пиар-активность Роскосмоса довольно заметна. У агентства есть активно ведущиеся страницы в социальных сетях. Космонавты участвуют в эфирах, ведут свои страницы, и, например, в Instagram фотографии с орбиты весьма популярны. В 2016 году большие усилия были затрачены на слоган «Подними голову!».
Много хороших слов можно сказать о ТВ Роскосмоса. Они выпускают на YouTube две еженедельные передачи (до недавнего времени одна выходила на «России 24»), делают хорошие фильмы. Благодаря им мы можем подробно узнать о том, как тренируются космонавты.
Также они создали хорошую видеоэнциклопедию «Космонавты» и сумели выпустить очень симпатичные ролики по астрономии «а что, если бы».
В то же время возникает ощущение, что работе не хватает ресурсов и системности. Например, старт пилотируемого корабля — важное и волнующее событие. Но нет его равномерного и заметного освещения. Иногда выделяется больше ресурсов, пуск комментируют и пытаются обратить на него больше общественного внимания. Но временами, наоборот, качество работы проседает. Когда 28 июля стартовал пилотируемый «Союз», Северо-Западная Федерация космонавтики (энтузиасты-популяризаторы, не входящие в структуру Роскосмоса) организовала показ пуска на фестивале «Старкон». Но конкретно в этот раз качество трансляции было одним из худших за несколько последних лет, и это смазало старания людей. Увы, но за равномерно качественным освещением пуска приходится идти на NASA TV.
К сожалению, не заметно, чтобы на пиар выделялись серьезные ресурсы. Доходит до смешного — больше пятидесяти лет ракеты семейства «Р-7» летали без бортовых камер. Европейское космическое агентство в 2014 году на свои деньги купило пару комплектов камер, поставило их на приобретенные российские ракеты и получило шикарную картинку разделения боковых блоков первой ступени.
Роскосмос один раз поставил камеры на ракету, стартовавшую с космодрома «Восточный» в 2016 году, и все. И это при том, что кадры с ракеты в реальном времени показывают не только блестяще владеющая пиаром SpaceX, но даже Китайское космическое агентство.
Ну и, наконец, в чем-то с пиаром Роскосмосу банально не повезло. Самый зоркий телескоп, «Спектр-Р», который видит в тысячу раз лучше «Хаббла», работает в радиодиапазоне, и его результаты выглядят абсолютно не зрелищно при всей научной уникальности.
Хорошо и плохо
Космическая отрасль любой страны имеет свои сильные и слабые стороны — кто-то достиг многого в одном, у кого-то преимущества в другом, и у всех свои проблемы.
Сильные стороны:
- Российская космонавтика имеет развитую прикладную составляющую. Одна из двух глобальных навигационных систем, геостационарные и низкоорбитальные системы связи, метеорологические спутники и спутники дистанционного зондирования Земли, группировки военных спутников — все это у нас есть. По количеству работающих спутников Россия занимает третье место после США и Китая.
- Однозначно сильной стороной является пилотируемая космонавтика. Корабль «Союз» — надежный и эффективный, и даже после начала полетов американских пилотируемых кораблей будет неплохо смотреться на их фоне. Он может быть не особо комфортным, но без проблем проработает до появления нового корабля «Федерация». Огромное количество знаний и технологий наработано по орбитальным станциям и долговременному пребыванию человека в космосе.
- Сохраняется первенство в отдельных направлениях. Например, у нас лучшие кислородно-керосиновые двигатели для ракет и отличные электрореактивные (ионные, плазменные) двигатели для спутников. Ракеты-носители «Протон» и «Союз» имеют огромную наработанную статистику эксплуатации, при этом постоянно модернизируются.
- Разрабатываются потенциально прорывные технологии — ядерный буксир, детонационные двигатели, гиперзвуковые технологии (пока что для военного применения, в будущем могут использоваться для космоса), метановые двигатели.
Слабые стороны:
- Нет собственных научных аппаратов за пределами земной орбиты. Да, они не могут пока принести прямую прибыль, но это интересные научные данные и много пиара. Частично эта проблема компенсируется участием в совместных проектах, когда наши приборы стоят на аппаратах других космических агентств — детекторы нейтронов на орбитах Луны и Марса, а также на «Кьюриосити» — наши. Проект «Экзомарс» является совместным с Европейским космическим агентством.
- Есть провалы в некоторых технологических направлениях. Несмотря на то что мы умеем производить кислородно-водородные двигатели, они до сих пор не переходят из лабораторий на серийные ракеты. А эти двигатели очень выгодны на верхних ступенях. Есть проблемы с элементной базой для космических аппаратов.
- Из лидера по выгодности коммерческих запусков наша космонавтика перешла в состав соревнующихся. Сейчас разрабатывается модификация «Протона» — «Протон Средний», который должен будет повысить конкурентоспособность на рынке пусковых услуг. Теоретически экономически эффективной должна была стать «Ангара», но без регулярных пусков нельзя сказать, оправдаются ли эти расчеты.
- Нет четкого видения плана развития космонавтики на несколько лет вперед. Внезапные новости о том, что, например, на «Восточном» не будет пилотируемой «Ангары», а космонавтов будет возить с Байконура еще не спроектированная до конца ракета «Союз-5» (она же «Феникс»/«Сункар») заставляют ожидать новых внезапных изменений.
Космонавтика России, увы, не находится «впереди планеты всей» — есть области, где нас обгоняют. В то же время и хоронить ее категорически не верно — работа идет активно и достаточно неплохо. В ближайшие годы Россия даже при инерционном движении останется в списке ведущих космических государств (США, Россия, Китай) и агентств (Европейское космическое агентство, 22 страны).
Источник
Что ждет нашу Вселенную в будущем?
Судьба Вселенной определена законами природы, контролирующими и направляющими все события, которые в ней происходят. Будучи разумным и весьма и любопытным видом, мы поставили перед собой задачу узнать все эти законы, хотя и понимаем, что не в состоянии их изменить.
Наши нынешние знания в области астрономии помогают нам предположить, какие интересные события произойдут во Вселенной в далеком будущем. Итак, начнем:
Спустя 100 000 лет: смерть красного сверхгиганта
Красный сверхгигант — звезда Антарес настолько велика, что если ее разместить в центре нашей Солнечной системы, она поглотит орбиту Марса.
Солнце по сравнению со звездой Антарес. Источник: Википедия
Такие массивные, как Антарес, звезды сжигают свое ядерное топливо всего за несколько миллионов лет, а затем разрушаются под действием собственной чудовищной гравитации, что вызывает впечатляющий взрыв, называемый сверхновой. Взрыв Антареса будет настолько ярким, что будет виден на Земле даже днем, даже на расстоянии полутора тысяч световых лет! Земля будет находиться на достаточно безопасном расстоянии от этого события, и оно не будет являться для нас угрозой.
Через 300 000 лет: возможный поток гамма-лучей, который может уничтожить жизнь на Земле
Одна из звезд в звездной системе WR 104, расположенной 7500 световых лет от нас, находится на стадии, предшествующей появлению сверхновой. Существует вероятность того, что звезда при переходе в состояние сверхновой может создать плотно сфокусированный луч высокоэнергетических гамма-лучей с обоих своих полюсов. Такие гамма-всплески (GRB) признаны явлением с наибольшей энергетикой, присущей известным космическим объектам.
Представление художника о взрывающейся звезде, излучающей гамма-всплеск (GRB). Источник: ESO
Сфокусированные гамма-лучи могут легко уничтожить всю жизнь на нашей планете, даже если придут с относительно большого расстояния. Изучив свойства этой звезды, мы предполагаем, что GRB может произойти в направлении, которое приблизительно ориентировано на Землю. Существует очень небольшая вероятность того, что направление GRB будет именно таким, которое мгновенно уничтожит всю жизнь на Земле.
Через 1 миллиард лет: Солнце становится все больше и ярче
Прежде чем стать красным гигантом, Солнце увеличит свою яркость на 10%. Это в конечном итоге приведет к снижению уровня углекислого газа, что сделает невозможным фотосинтез. Более высокая светимость также увеличит среднюю температуру на Земле до таких значений, при которых испарятся все океаны. Добро пожаловать на Марс!
Иллюстрация художника о бесплодной Земле, лишенной океанов. Источник: Public Domain Pictures
С этого момента сложная жизнь на Земле станет практически невозможна. Земли, которую мы знаем сегодня, больше не будет. По мере того, как Солнце будет становиться все больше и ярче, вся жизнь на Земле постепенно погибнет, и средняя температура поверхности нашей планеты преодолеет отметку в тысячу градусов.
Через 4 миллиарда лет: столкновение галактик Андромеда и Млечный путь
Галактика Андромеда столкнется с галактикой Млечный Путь. Это будет великолепный гравитационный танец из триллионов звезд Андромеды и более 200 миллиардов звезд Млечного Пути. Но из-за огромных расстояний между каждой звездой очень маловероятно, что любые две звезды столкнуться в ходе этого процесса.
Столкновение двух галактик
Однако такое столкновение галактик создаст новые звезды из-за повышения плотности газообразного водорода. Объединенная галактика, скорее всего, будет эллиптической, и будет называться, к примеру, Андро-Путь. Ну или Млечномеда. Две сверхмассивные черные дыры (SBHs) в центре каждой из бывших галактик сольются в поистине гигантскую черную дыру, имеющую массу
1 миллиард масс Солнца!
Через 100 миллиардов лет: все солнцеподобные звезды мертвы, жизнь вокруг таких звезд невозможна
Чем больше звезда, тем быстрее и эффектнее ее смерть. Самые большие звезды Вселенной умирают всего за несколько миллионов лет, так как они быстро тратят свое ядерное топливо. Материал, выброшенный из них, в конечном итоге рождает менее массивные звезды, подобные Солнцу. Солнцеподобные звезды умирают медленнее, поскольку они потребляют свое ядерное топливо умеренно, и способны поддерживать жизнь на планетах, обращающихся вокруг них, в течение достаточно долгого времени.
Временная диаграмма, показывающая жизненный цикл солнечных звезд. Источник: Википедия
Максимальная продолжительность жизни таких звезд составляет не более
10 миллиардов лет, после чего они становятся умирающими белыми карликами, неспособными поддерживать жизнь вокруг себя.
Через 100 миллиардов лет все существующие солнцеподобные звезды будут долгожителями.
Вряд ли какие-либо новые звезды, подобные Солнцу, будут созданы после этого срока. Это связано с замедлением скорости звездообразования в галактике.
1 триллион лет: красные карлики — единственные звезды, которые еще существуют
Звезды, которые меньше Солнца, красные карлики, расходуют топливо еще медленнее. Продолжительность жизни таких звезд составляет
1-20 трлн. лет, что по крайней мере в 100 раз больше, чем жизнь солнцеподобных звезд. Известно, что около 75% из 200 миллиардов звезд в нашей галактике являются красными карликами, что делает их наиболее распространенным типом звезд. Таким образом красные карлики являются единственной надеждой на поддержание жизни в будущем.
Сравнение размеров звезды красного карлика с нашим Солнцем. Источник: НАСА
Поскольку звезды типа красного карлика довольно малы и распространены, в сочетании с их впечатляюще долгим «срокам службы», они будут существовать около100 трлн. лет. По сравнению с младенческим возрастом нашей Вселенной (
13,8 миллиарда лет), 100 триллионов лет возможного развития жизни вокруг красных карликовых звезд является довольно серьезным преимуществом в пользу этих маленьких звездочек.
Однако, как это не печально, примерно через 100 триллионов лет даже стойкие красные карлики умрут, не оставив звезд, способных сохранять жизнь.
Ближайшая звезда к Солнцу, Proxima Centauri, является красным карликом и находится всего в 4,3 световых годах от нас. Мы знаем, что делать, чтобы спасти себя.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник