Вернуть героику отечественного космоса

7 / 2020     RU
Вернуть героику отечественного космоса
Владимир Зарко главный научный сотрудник Института химической кинетики и горения имени В. В. Воеводского СО РАН, доктор физико-математических наук, профессор, почётный профессор Нанкинского университета информационных наук и технологий
Владимир Зарко — достойный представитель сибирской плеяды талантливых учёных и выдающихся педагогов, благодаря которым мы ещё можем почувствовать уходящую романтику космоса и перенять бесценный опыт. Отличается ли нынешнее поколение от первопроходцев космического пространства? Способна ли Россия на прорывные достижения?

LT: Как вы оцениваете перспективы России в ближайшее время вырваться в мировые лидеры космической отрасли?

«У каждого человека свои звёзды. Одним — тем, кто странствует, они указывают путь. Для других это просто маленькие огоньки». Антуан де Сент-ЭкзюпериВЛАДИМИР ЗАРКО: Абсолютное лидерство не должно на сегодняшний день быть нашей целью. Нужно выбирать направления, грамотно расставлять приоритеты и распределять ресурсы, исходя из потребностей народного хозяйства и науки. Сейчас Россия борется с тяжёлыми последствиями кризисных явлений в экономике, которые начались ещё задолго до коронавируса. В связи с этим затраты на научные исследования резко сократились, — все дорогостоящие задачи решаются довольно слабо. Но тем не менее наша страна добилась значительных результатов в отдельных направлениях. Например, по количеству стартов отечественных носителей: носитель «Союз» — единственная на данный момент ракета, которую запускают с четырёх космодромов: Восточный, Плесецк, казахстанский Байконур и французский Куру, расположенный в северо-восточной части Южной Америки. «Куру» Россия освоила недавно. Благодаря своему уникальному географическому положению этот космодром оптимален для запуска спутников на геостационарную орбиту, позволяющую космическим аппаратам постоянно парить над одной точкой поверхности Земли. В прошлом году нами суммарно было проведено двадцать пять запусков, в этом пока девять, к сожалению, некоторые из них неудачные, что свидетельствует о снижении качества работ по космической технике: допускаются примитивные ошибки, из-за которых отрасль терпит многомиллионные убытки.

Сегодня в научном сообществе говорят о двух глобальных целях, стоящих перед Россией: пилотируемая космонавтика и использование космоса в целях удовлетворения
интересов экономики и науки

Продолжается эксплуатация международной космической станции (МКС). В 2019 году осуществлены четыре запуска транспортных кораблей (в том числе, одного беспилотника) и три запуска грузовых. На МКС были доставлены и после завершения работы возвращены на Землю девять человек из состава экипажей станции, более пять тонн грузов, а также результаты целого ряда научно-прикладных исследований, в том числе впервые напечатанные в космосе с помощью специального 3D-принтера биологические ткани человека и животных. Экипажем российского сегмента МКС осуществлён один выход в открытый космос продолжительностью более 6 часов 1 минуты. Ещё один рекорд поставил грузовой корабль «Прогресс МС‑12»: 31 июля 2019 года после запуска с космодрома Байконур он прибыл на МКС за рекордные 3 часа 19 минут, быстрее всех в мире достигнув орбитальной станции. Также за прошедшие годы в нашей стране была проведена колоссальная работа, направленная на жизнеобеспечение человека в космосе, — это золотой фонд мировой космонавтики, к которому пока ещё никто, включая американцев, не смог приблизиться. В июне 2019 года российским космонавтом Олегом Кононенко поставлен новый рекорд общего пребывания на борту станции — 737 суток.
Сегодня в научном сообществе говорят о двух глобальных целях, стоящих перед Россией: пилотируемая космонавтика и использование космоса в целях удовлетворения интересов экономики и науки. На развитие пилотируемых полётов выделяются огромные деньги, хотя за последние 50 лет ближний космос человеком в общем-то освоен. А вот второе направление — это, безусловно, будущее космонавтики и астрофизики.

Самые яркие футуристические образы в последнее время связаны с личностью Илона Маска. Он действительно творит историю? Насколько его Falcon 9 превосходит, например, омскую «Ангару-А5»?

«Ангара» выигрывает в мощности двигателей, но это преимущество нивелируется разницей в стартовой массе. А ещё отечественная ракета стоит дороже, чем амбициозный проект Маска. К сожалению, в коммерческом плане «Ангара А5» не выглядит конкурентом рабочей лошадке Falcon 9: российская ракета, которую производят в четырёх городах (некоторые компоненты приходится возить из Омска в Москву и обратно!), безоговорочно проигрывает американскому аппарату, создающемуся практически в одном цеху. Кроме того, носитель Falcon 9 проще по конструкции, легче по массе, удобнее в производстве и обслуживании — этим определяется его низкая рыночная стоимость. Никакой магии или мифического демпинга тут нет — просто грамотный подход к производственным задачам. Если говорить о ситуации с космическими аппаратами, которые выпускает Россия в целом, то, к большому сожалению, пока их качество и надёжность не отвечают требованиям времени. Как следствие, в рамках федеральных космических программ ни одна из заявленных и доведённых до практической реализации спутниковых систем связи не отвечает в полной мере поставленным задачам. Мы вынуждены констатировать: наша промышленность утратила технологии проектирования и изготовления значительной части приборов и узлов современного спутника. Разработчики космических аппаратов связи вынуждены закупать основные чувствительные и исполнительные элементы всех агрегатов платформы за рубежом. Фактически любой отечественный космический аппарат связи и вещания гражданского назначения изготавливается на 75–80% из иностранных комплектующих. Отсюда следует, что каждый произведённый в России спутник связи и вещания гражданского назначения последнего десятилетия лишь условно можно назвать отечественным. За последние десять лет российская орбитальная группировка фактически потеряла девять из семнадцати запущенных в этот период спутников. Хотя ГЛОНАСС — это то, что сейчас необходимо стране, Россия никак не может достичь наличия требуемого количества аппаратов на орбите. К тому же наши спутники, в отличие от иностранных, менее долговечны. Но я всё же надеюсь, что в скором времени мы вырастим новое поколение специалистов и тогда космос будет работать на нас.

В 2021 году будет 60 лет с момента легендарного полёта Юрия Гагарина. Что поменялось с тех пор в системе образования и воспитания специалистов, формирующих ключевые отрасли страны? Что было утрачено или, наоборот, приобретено?

«Владимиру Зарко, удачи в вашей работе», Джон Хуболт. Фото прислано 07.10.1998Сейчас мы наблюдаем совершенно провальную ситуацию со студентами в ракетно-космической отрасли. В дни моего студенчества ракетостроение было окутано ореолом романтики, мы понимали, что эта сфера важна для страны и всего человечества, мечтали покорить космос и были полны энтузиазма, кроме того, испытывали к науке живой интерес. Благодаря этому направления, связанные с космосом, были сильно востребованы. У нынешнего поколения поменялись приоритеты — героика этого труда уходит на задний план. В 2019 году 81% выпускников Новосибирского аэрокосмического лицея имени Ю. В. Кондратюка поступил на технические и естественно-научные специальности, из которых лишь 12% продолжили образование по аэрокосмическому профилю. Только один человек поступил в МГТУ имени Н. Э. Баумана, а, как известно, именно это учебное заведение готовит лучших инженеров и исследователей для космической отрасли. Можно сколько угодно агитировать молодых людей, стараясь привлечь в космическую отрасль, но если заработок на предприятиях будет низкий — ничего не получится. В стране должна быть общая тенденция популяризации ракетно-космического направления и повышения престижности связанных с ним специальностей. Кроме того, для обеспечения этой отрасли новыми, современными кадрами нужно развивать целевое обучение с привлечением для преподавания высококлассных специалистов, имеющих практический опыт проектирования, создания и эксплуатации различных агрегатов ракетно-космической техники. Необходимо наладить широкую просветительскую работу среди школьников путём создания различных информационных материалов (фильмы, буклеты, слайд-шоу и пр.) и периодически демонстрировать их на уроках. Эффективным методом подготовки хороших специалистов будет так называемое обучение через исследование, когда студенты под руководством опытного наставника занимаются решением конкретных задач, стоящих при проектировании какого-либо космического аппарата. Работа в этом направлении уже ведётся, в том числе в Сибири: в Омском государственном техническом университете открыт центр подготовки кадров для ракетно-космической отрасли, упор делается на обучение высококлассных специалистов‑универсалов, способных решать целый спектр разноплановых задач в интересах «Полёта» — одного из крупнейших в России предприятий по созданию ракетно-космической и авиационной техники. В перспективе предприятию понадобится свыше 1500 специалистов, не меньшее число будет востребовано на космодроме Восточный. В трёх омских гимназиях созданы ракетно-космические классы, где старшеклассники будут углублённо изучать точные дисциплины по программе «школа – вуз – предприятие».

Вы говорите об Омске. А что Новосибирск?

Новосибирским институтом физики полупроводников имени А. В. Ржанова СО РАН создан научно-технический задел для освоения нового рентабельного направления космической деятельности — промышленного производства высококачественных полупроводниковых материалов в условиях орбитального полёта. Институт теоретической и прикладной механики имени С. А. Христиановича СО РАН на протяжении десятилетий проводит работы, связанные с тематикой возвращаемых космических аппаратов. К примеру, расчёт траектории спуска станции «Мир» был выполнен именно в этом научном учреждении, и в настоящее время ведутся исследования по аэродинамике аппаратов на траектории спуска. Институт теплофизики плотно сотрудничает с Европейским космическим агентством, изучает теплофизические процессы с целью создания эффективной системы охлаждения микроэлектроники для космических устройств.
Важной задачей на сегодняшний день остаётся утилизация остатков ракеты. Вместе с Омским государственным университетом мы работаем над частичным снижением загрязнения Земли путём создания сгораемой оболочки носового обтекателя ракеты. Ведь многие части ракеты во время запуска отделяются и падают на землю, причём предсказать заранее время и географические координаты района падения совершенно невозможно. Это вредит экологии и представляет опасность для людей. Предлагается добавить в материал оболочки обтекателя специальное твёрдое топливо, которое позволит отработанным оболочкам сгорать в атмосфере, не достигая поверхности земли. Также наша лаборатория занимается изучением процессов горения твёрдого ракетного топлива. До перестройки советское ракетное топливо было уникальным по своим характеристикам, правда, очень дорогим. Нам приятно сознавать, что Юрий Васильевич Кондратюк был одним из первых исследователей, кто предложил использовать металл в качестве компонента ракетного топлива. Эта идея была успешно реализована: топливо современных ракет содержит алюминий, магний и другие металлы) Сейчас мы присматриваемся к бору или его сочетаниям с другими элементами, пытаемся повысить энергетику твёрдотопливных ракет.

Юрий Васильевич Кондратюк оставил нам великое наследие, которое до сих пор подвергается анализу, его очень ценят в Америке. В 2014 году его имя было внесено в Галерею космической славы в городе Аламогордо, штат Нью-Мексико. В некоторых источниках встречается мнение, что американцы воспользовались его идеями или даже расчётами в своём проекте полёта на Луну, так называемой трассой Кондратюка. Так ли это?

Обложка книги «Завоевание межзвёздного пространства» Ю. В. Кондратюка. Перевод Владимира ЗаркоЯ занимался исследованием этого вопроса, даже посвятил ему специальную статью для журнала «Наука из первых рук». Я изучал биографию и работы Кондратюка, читал официальную хронику NASA, переписывался с Джоном Хуболтом, чья идея полёта на Луну была реализована американцами в проекте «Аполлон‑11», и пришёл к выводу, что замечательная мысль о «встрече на орбите» делает честь русскому изобретателю, но говорить о том, что американские ученые её позаимствовали, неверно. Тем более некорректно утверждать, что именно Кондратюк рассчитал траекторию полёта к Луне. В истории науки немало примеров, когда одни и те же идеи и технические решения витали в воздухе и приходили в голову совершенно разным людям — тогда, когда наступало их время. К XX веку человечество стояло на пороге космической эры, и неважно, кто первым приоткрыл дверь. Безусловно, Юрий Васильевич был самородком, великим человеком, как сейчас говорят, селфмейд. По факту, не имея академического образования, он стал не только талантливым инженером, но и одним из основоположников космонавтики. За свою жизнь Юрий Васильевич написал две работы: рукописная и нигде неопубликованная «Тем, кто будет читать, чтобы строить» (1918–1919 гг.) и «Завоевание межзвёздного пространства», которую он самостоятельно издал на собственные средства небольшим тиражом в 1929 году в Новосибирске. Я перевёл эту книгу на английский язык по случаю столетия со дня рождения её автора, и она была издана на средства музея Ю. В. Кондратюка в Новосибирске. Несколько печатных экземпляров я привёз в Америку: подарил сотрудникам Космического центра Кеннеди на мысе Канаверал, Библиотеке Конгресса, послал один экземпляр Джону Хуболту. В этой работе нет ни строчки о полётах к Луне, ни говоря уже о расчётах.

В истории науки немало примеров, когда одни и те же идеи и технические решения витали в воздухе и приходили в голову совершенно разным людям — тогда, когда наступало их время

В рукописном труде «Тем, кто будет читать, чтобы строить» Кондратюк предложил при полётах к другим планетам выводить тяжёлый корабль на орбиту, а на поверхность спускать небольшой взлётно-посадочный шаттл, предвосхитив таким образом идею «встречи на орбите», лёгшую в основу проекта «Аполлон». Но это вовсе не траектория полёта к Луне, а именно идея оптимального способа достижения спутника Земли, и Джон Хуболт никак не мог в 1960 году прочитать рукописную работу Кондратюка. И всё же удивительно, как идеи, сформулированные ещё в начале двадцатого века, остаются актуальными в наши дни. Возможно именно переосмысление знаний, доставшихся нам от наших предшественников‑мечтателей, станет тем трамплином, благодаря которому мы сможем достичь новых неземных высот.

Текст: Александра Дегтярева
Фото: Майя Ашику (заглавное фото)