Дослідження космосу. Яких вершин досягнула людина?

ДВАНАДЦЯТОГО квітня 1961 року новий Колумб увійшов у літопис історії. Юрій Олексійович Гагарін, російський космонавт, у космічному кораблі-супутнику «Восток-1» здійснив перший політ людини в космос. Його подорож тривала 108 хвилин, і він пролетів 40 900 кілометрів по навколоземній орбіті. Він став переможцем першого «раунду» великих космічних гонок між колишнім Радянським Союзом та Сполученими Штатами Америки.

В журналі «Новини США та світовий огляд» (англ.) говориться: «Насправді... Америку підштовхнула в космос невідкладність перевершення росіян». Президент Джон Ф. Кеннеді старався зменшити прірву між радянськими та американськими космічними досягненнями. Джон Лоґздон, директор Центру міжнародної науки та методики технології, написав у книжці «Схема космосу» (англ.): «Соренсон [спеціальний консультант Кеннеді] говорить, що на погляд Кеннеді вплинув той факт, [що] «Радянський Союз здобув велетенський престиж у світі внаслідок польоту Гагаріна, а в цей самий час ми зносимо втрату престижу через бухту Кочіносa. Це підкреслює факт, що реальним фактором у світових справах був престиж, а не просто відносини між країнами».

Президент Кеннеді вирішив, що які б не були кошти, Сполучені Штати Америки мусять зробити щось надзвичайне, щоб випередити Радянський Союз. Він запитав: «Чи ми зможемо перевершити совєтів, якщо запустимо в космос лабораторію або здійснимо політ навколо Місяця, або запустимо ракету на Місяць, або ракету з людиною на Місяць і назад? Чи існує якась інша космічна програма, яка б обіцяла драматичні результати, які могли б забезпечити нам перемогу?» Нарешті вчені США мали політичного діяча, що підтримував їхні бажання. Але вони повинні були чекати на свої успіхи.

Росіяни продовжували свою серію успіхів 1963 року, коли Валентина Володимирівна Терешкова стала першою жінкою на орбіті Землі, і не один раз, а 48! НАСА (Національне управління по аеронавтиці і дослідженню космічного простору) зустрілося з викликом зрівнятися в змаганнях за міжнародний космічний престиж. Отже, чого ж вони зрештою досягнули?

«Аполлон» і Місяць

Вчені з НАСА ще з 1959 року вивчали можливість здійснення посадки на Місяць. Вони звернулися за дозволом створити космічний корабель, який називався б «Аполлон». Однак «президент Ейзенхауер не взяв до уваги це прохання». Чому таке негативне ставлення? Вартість — від 34 до 46 мільярдів доларів США — «не створила б достатньо наукових знань, щоб покрити капіталовкладення... Ейзенхауер сказав НАСА, що він не схвалить жодного проекту посадки на Місяць» («Схема космосу»). Вченим залишалось надіятись лише на наступного президента, Джона Ф. Кеннеді.

Він поставив перед вченими США мету послати на Місяць людину до закінчення того десятиліття і швидше від росіян! Уенделл Марлей, який був інженером-електриком і працював над системою наведення та навігації космічного корабля «Аполлон», сказав для журналу «Пробудись!»: «Ясно, що це було змагання з СРСР, і такі мотиви мали багато інженерів, з якими я працював. Ми гордилися тим, що вносимо свій вклад у те, щоб посадити людину на Місяць швидше, ніж це зробить Росія. Багато з нас навіть залишались працювати після робочого дня без додаткової оплати для того, щоб не відхилятися від графіка».

Результати всіх цих зусиль тепер записані в історію — Ніл Армстронг та Едвін «Баз» Олдрін залишили перші людські сліди на місячному ґрунті в липні 1969 року. Це величезне досягнення було не без жертв. Двадцять сьомого січня 1967 року троє астронавтів втратили життя через те, що загорівся командний відсік на випробовуваннях перед польотом. Пройшло неповних три місяці, як російський космонавт Володимир Комаров після 18 орбіт навколо Землі загинув під час спроби вернутися назад. Проте такою була ціна, яку сотнями років платили люди за дослідження. Вони гинули у своїх пошуках знань та слави.

Тепер, якщо не враховувати польоти на Місяць, яких ще успіхів добилася людина в космосі?

Дослідження планет

НАСА послало в космос багато супутників і отримало чудові результати — зростаюче знання про Всесвіт. Ними вчені оправдовують величезні затрати на польоти пілотованих і автоматичних космічних кораблів. У березні 1992 року відзначалася 20-та річниця одного з найуспішніших досягнень дослідження космосу — запуск першої космічної автоматичної міжпланетної станції, яка виходить за межі Сонячної системи. «Піонер-10», запущений в 1972 році, надолужив безуспішність попередніх автоматичних станцій, які не мали успіху ще від 1958 року. Очікували, що активне життя цієї станції триватиме близько трьох років. Замість цього, завдяки свому ядерному джерелу живлення, вона ще досі посилає інформацію на Землю. Ніколас Бут, пишучи в журналі «Новий вчений» (англ.), говорить, що «вчені з НАСА надіються слідкувати за роботою цього космічного корабля аж до кінця цього століття. Це можна було б назвати найуспішнішим міжпланетним польотом за всю історію». Чому «Піонер-10» є таким особливим?

Перед тим як він мав покинути Сонячну систему, його запрограмували триматися курсу на нашу найбільшу планету-сусід — Юпітер. Це вимагало подолання 779 мільйонів кілометрів, що тривало близько двох років. Він досягнув Юпітера в грудні 1973 року. На своєму шляху корабель проминув Марс і увійшов в астероїдний пояс поза Марсом. Він повідомив про 55 зіткнень з частинками пилу. Проте цей космічний корабель уникнув шкоди. Інші апарати вимірювали радіацію та магнітні поля навколо Юпітера.

Потім було запущено «Піонер-11», який, проминувши Юпітер, направився до Сатурна. НАСА почало будувати на основі цих рискованих польотів «Піонерів» наступні автоматичні міжпланетні станції «Вояджер-1» та «Вояджер-2». Вони, за словами Ніколаса Бута, посилали назад «потоп інформації про систему Юпітера, що перевершила результати польотів «Піонера». Як ці станції посилають свою інформацію назад на Землю?

Існує система слідкування, що називається Центром далекого радіозв’язку, яка складається з антен, що мають у діаметрі 64 метри і по черзі приймають сигнали під час обертання Землі. Такі антени знаходяться в Іспанії, Австралії та Сполучених Штатах Америки. Саме завдяки їм можливий точний прийом радіосигналів космічного корабля.

Чи є на Марсі життя?

Очевидно, що дослідження космосу спонукується одним інтригуючим питанням, яке вже століттями викликало цікавість: чи існує розумне життя за межами Землі у велетенському всесвіті? Довгий час астрономи та письменники роздумували над тим, чи є життя на червоній планеті — Марсі. Що недавні польоти космічних кораблів виявили в цьому плані?

Серії космічних міжпланетних станцій «Марінер» в 60—70-х роках посилали назад фотографії Марса. Потім, у 1976 році, міжпланетні автоматичні станції «Вікінг-1» і «Вікінг-2» здійснили посадку на Марс, неймовірно, але відіслали інформацію про породу та ґрунт. Як вони її здобули? Використовуючи автоматичну хімічну та біологічну лабораторію. Ґрунт було взято автоматичною «рукою» і піднято на борт, аналізуючи його за допомогою лабораторії-робота. Чи була виявлена там якась форма життя, чи якась надія на життя? Що показали фотографії та аналізи?

Науковий письменник про космос Брюс Муррей пояснює: «Відсутність кущів, трави, слідів чи інших ознак життя виявляє неродючість цього геологічно надзвичайного ґрунту... Незважаючи на найдетальніші дослідження проб ґрунту,.. не виявлено ні одної органічної молекули,.. марсіанський ґрунт набагато стерильніший, ніж будь-яке середовище на Землі,.. дуже ймовірно, що Марс є безжиттєвим принаймні декілька мільярдів років».

Муррей дійшов до такого висновку за допомогою всіх доказів, що поступають від міжпланетного дослідження: «Ясно, що ми в цій Сонячній системі одні. Тільки Земля має водяну поверхню, вона є оазисом життя. Ми не маємо навіть далекого родича мікроба на Марсі або, можливо, ще десь у цій Сонячній системі».

Як виглядає Венера?

Венера за розмірами подібна до Землі і є загрозливою та непривабливою для людей планетою. Астроном Карл Саган назвав її «страшно мерзенним місцем». Її хмари містять у собі сірчану кислоту, а атмосфера в основному складається з вуглекислого газу. Атмосферний тиск на її поверхні перевищує тиск Землі в 90 разів, що дорівнює тиску води на глибині одного кілометра.

Чим ще Венера відрізняється від Землі? Карл Саган у своїй книжці «Космос» (англ.) заявляє, що Венера обертається «у зворотньому напрямі — протилежному обертанню інших планет нашої Сонячної системи. Внаслідок цього Сонце сходить на заході і сідає на сході; від сходу Сонця до наступного сходу проходить 118 земних днів». Температура на поверхні близько 480 градусів за Цельсієм або, згідно із словами Сагана, «гарячіше, ніж в найгарячішій домашній печі». З 1962 року Венеру досліджували різноманітними автоматичними станціями «Марінер» та «Піонер-Венера», а також великою кількістю радянських станцій «Венера».

Однак найкращі результати в картографії були отримані від космічної автоматичної станції «Магеллан» — радіолокаційного картографічного апарата Венери, яким управляли з Лабораторії ракетних двигунів НАСА. Він був запущений із багаторазового космічного корабля «Атлантіс» 4 травня 1989 року. Цьому чудовому кораблю, «Магеллану», потрібно було 15 місяців, щоб досягнути Венери, де він тепер пролітає орбіту цієї планети кожних три години і 15 хвилин і в той самий час отримує радіолокаційне зображення і посилає його на Землю. Стюард Дж. Ґолдмен у своїй книжці «Небо та телескоп» (англ.) пише: «Якщо назвати місію космічного корабля «Магеллан» феноменальною, то ми б дуже недооцінили її... Цей робот-дослідник протягом своїх перших 8-ми місяців на орбіті наніс на карту 84 відсотки цілої планети з роздільною здатністю предметів величиною у футбольне поле... Кількість інформації, яку «Магеллан» посилає захопленим вченим, є безпрецедентною. До початку 1992 року цей космічний корабель послав 2,8 трильйона бітів інформації. Це в три рази більше всієї фотоінформації від всіх попередніх міжпланетних космічних станцій разом взятих».

В цьому випадку поєднання багаторазового пілотованого космічного корабля та робота привело до неймовірних наслідків. Яка з цього користь? Збільшення знань про нашу Сонячну систему. І все це відносно невеликими коштами, тому що «Магеллан» був сконструйованим до деякої міри з запасних частин, що залишились від автоматичних міжпланетних станцій «Вояджера», «Галілео» та «Марінера».

НАСА та розвідувальні супутники

Пошуки наукових знань не є єдиним приводом дослідження космосу. Іншою рушійною силою було бажання отримати перевагу в озброєнні над будь-яким військовим потенціалом ворога. Протягом років ці космічні програми використовувались як Сполученими Штатами Америки, так і колишнім Радянським Союзом як засіб розширити свої розвідувальні можливості. Брюс Муррей говорить у своїй книжці «Подорож у космос» (англ.): «Орбіта Землі була ще з самого початку полем діяльності для розвідки та інших військових дій, місцем смертельно небезпечної стратегічної боротьби між Сполученими Штатами Америки та Радянським Союзом».

Джозеф Дж. Тренто у своїй книжці «Рецепт для катастрофи» (англ.) повідомляє, що «в 1971 році ЦРУ та військово-повітряні сили почали конструювати серію розвідувальних супутників «Кіхол», або «КХ». Запуск першого розвідувального супутника «Кіхол» відбувся 19 грудня 1976 року». Ці супутники для фотографування можуть перебувати на орбіті два роки і посилати свою інформацію на Землю кодом цифрових сигналів. Наскільки вони були ефективними? Тренто продовжує: «Їхня роздільна здатність була настільки високою, що можна було б легко прочитати номерні знаки автомобілів, що на стоянці. Більше того — супутниками користувалися, щоб фотографувати радянські космічні кораблі на орбіті та стратегічні бомбардувальники в польоті».

Складні багаторазові космічні кораблі

Нещодавно світ захоплено дивився на запуск орбітального багаторазового пілотованого космічного корабля. Чи ви коли-небудь задумувалися над складністю цієї операції? Або про те, скільки можна було б допустити різних помилок, які б привели до катастрофи? Наприклад, інженери билися над проблемами, як утримати холодними двигуни багаторазового космічного корабля під час старту, щоб запобігти їхньому плавленню від власного нагріву. «Протягом перших декількох років проб двигуни один за другим розтоплювалися та вибухали»,— пише Тренто. Крім того, була необхідність, щоб два твердопаливних стартових двигуни запалювалися в повній синхронності, аби весь цей механізм не вибухнув. Звичайно, всі ці фактори сприяли зросту витрат.

Перший успішний запуск відбувся 12 квітня 1981 року. Коли команда у складі двох чоловік, Джона Янга та Роберта Кріпена, прищепила свої ремені, то кожен із трьох двигунів космічного корабля багаторазового користування утворив рушійну силу у 170 000 кілограмів. Згідно з Трентом, деяким вченим було цікаво знати: «Чи це буде перемога, чи мрія, яка впаде у флорідські болота? Якщо тверде паливо в одному з двигунів запалиться на одну секунду пізніше, то на пусковій установці № 39А відбудеться велика пожежа... На нульовому відрахунку паливо запалилося. Білий дим наповнив обрій і анкерні болти розірвалися. Члени команди могли чути гул. Вони відчували гойдання космічного апарата та хвилеподібні викиди енергії». Це був успіх. «Перший раз в історії США американці сіли на борт неперевіреної до кінця ракетної системи і полетіли... Найскладніший за всю історію космічний апарат запрацював». Народилося нове покоління Колумбів. Але не без небезпеки і не без трагічних наслідків. Катастрофа «Челенджера» в 1986 році і, як наслідок, смерть семи астронавтів є доказом цього.

Під час того першого польоту кольорові фотографії показали, що термостійкі плитки, які життєво важливі при вході в атмосферні шари, де розвивається температура 1 100 градусів за Цельсієм, відпали від дна орбітального корабля. Вченим потрібно було краще роздивитися, щоб оцінити, наскільки небезпечним було це ушкодження. Жодний фотографічний апарат, розташований на Землі, не настільки потужний, щоб створити достатньо чітке зображення шкоди, завданої нижній частині фюзеляжу. Отже, яке було рішення? Розвідувальний супутник «КХ-11» у той час був на орбіті вище від цього багаторазового космічного корабля. Було прийнято рішення перевернути цей орбітальний корабель догори дном щодо Землі, так щоб його дно міг бачити розвідувальний супутник. Інформація, яку отримали на Землі, запевнила працівників НАСА, що було пошкоджено невелику кількість плиток на хвості. Цей політ не був під загрозою.

Програма створення багаторазового космічного корабля. Для миру чи війни?

Історія НАСА переповнена постійним розходженням думок серед тих, хто дивився на цей засіб як допомогу в мирному дослідженні космосу, і тих, хто бачив в ньому нагоду отримати перевагу над Радянським Союзом у «холодній» війні. У 1982 році цей конфлікт інтересів був підсумований Гарольдом К. Хеленберком, членом Палати представників, коли він звернувся до Комітету науки і технології: «Трагедія полягає в тому, що американці не усвідомлюють, що цивільне космічне управління політизується та мілітаризується... Саме та група вчених, яка запустила нас на Місяць, була фінансована цивільними коштами... Я, якщо вже на те пішло, не хочу дуже дорогої космічної програми, що є частиною «зоряних війн» Пентагону... Я тільки можу надіятися, що наступне покоління американців не оглядатиметься на нас сьогодні як на лідерів, які мовчали в той час, як Америка перетворила благородні наміри в міжзоряну війну».

Він продовжив зауваженням, що підсумувало цю неприємність, яку людина робила для свого ж майбутнього: «Ми ступили в космос як у новий простір і тепер несемо ненависть та гіркоту Землі в небо, наче це нормально всюди воювати». Великі монополії і політичні та військові інтереси старалися взяти верх над НАСА. Мільярди доларів та тисячі робочих місць (і виборчих голосів) були пов’язані з його майбутнім.

Тепер виникає логічне запитання. Які корисні сторони для людей містить у собі дослідження космосу і які плани на майбутнє?

[Примітка]

[Ілюстрації на сторінках 8, 9]

1. Місяцехід «Ровер» від космічного корабля «Аполлон».

2. Місячний відсік з астронавтом Едвіном Олдріном Молодшим (20 липня 1969 року).

3. Будинок монтажу космічних апаратів, можливо, найбільший будинок у світі.

4. Багаторазовий космічний корабель на транспортері по дорозі до пускової установки.

5. Супутник готовий до запуску.

6. Багаторазовий космічний корабель «Челенджер» з виставленою автоматичною рукою.

7. Валентина Терешкова — перша жінка в космосі.

8. Ю. О. Гагарін — перша людина в космосі.

9. Автоматичні руки згрібають ґрунт із Марса.

[Відомості про джерела]

Фотографії 1-6 NASA photo; 7, 8 Tass/Sovfoto; 9 Photo NASA/JPL