«С. А. Красносельский ЗАПАСНАЯ ПЛАНЕТА Проект XXI века Под общей редакцией В. А. Тихонцева Москва Издатель И. В. Балабанов 2004 Красносельский С. А. Запасная планета. Учебное издание.–М.: Издатель И. В. Балабанов, ...»

Совершенствуются конструкции, позволяющие в автоматическом режиме культивировать одноклеточные водоросли. Хлорелла, сценедесмус, спирулина - хороший биологический источник для регенерации атмосферы. В процессе фотосинтеза микроводоросли поглощают углекислый газ и выделяют органические вещества, в том числе белки, углеводы, жирные кислоты, витамины. При помощи специальной технологии после их выделения и очистки они могут быть использованы в питании человека и кормлении животных. Микроводоросли входят в качестве составного звена в биологические системы жизнедеятельности, основанные на круговороте веществ» [4, с. 81].

Для технологических работ в космосе все оборудование и материалы приходится везти с Земли. Это пока не производство, а научные эксперименты. Хотя некоторые тонкие технологические процессы уже становится выгодно проводить в космосе. И все же большинство работ в космосе носит чисто затратный характер. А за перспективы, даже блестящие, мало кто согласен платить.

В целом же в космосе сделано уже очень многое. Если бы проведенных полетов и исследований не было, сейчас вообще не о чем было бы говорить.

ЛАБОРАТОРНЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ

Прежде чем что-то из области физиологии начали делать в космосе, все процессы и системы моделировались на Земле. Этим занимались в Институте авиационной медицины.

Под наблюдением специалистов этого института готовились к полетам первые космонавты.

Когда-то, во времена первых полетов, военный врач из этого института полковник ТерАрутюнов у нас дома говорил, что им (врачам) из первых космонавтов больше всего понравился Валерий Быковский. Он все делал в космосе правильно и дал им очень много информации для понимания того, что происходит с человеком в космосе. Меня удивляло, что «Арутюныч», так его называли друзья, свободно говорит на темы секретные. Возможно, потому, что он уже отсидел свое и больше не хотел бояться.

Затем эти работы перешли ко вновь созданному Институту медико-биологических проблем (ИМБП). Все, что касалось полетов в космос любых живых существ от микробов до космонавтов, было в ведении этого института. Вот там и проводилось длительное наземное моделирование условий космического полета. Для этого создавались аналоги будущих кораблей и станций, где добровольцы-испытатели должны были на себе попробовать, каково будет в космосе настоящим космонавтам. Там же испытывались всякие системы и методы от скафандров до тренажеров и от пищевых туб до «сельхозугодий». В этом мы далеко опередили американцев, которые длительных полетов не моделировали. У нас действовал мощный импульс, данный космонавтике Королевым. Продолжалась запущенная им программа космических исследований.

Подобные аналоги космических обитаемых комплексов кроме ИМБП существовали тогда в Ленинграде и в Сибири. Благо для этих экспериментов не требуется ни ракет, ни космических кораблей.

В экспериментальной проверке необходимо приблизиться как можно ближе к реальности. Хотя такая близость всегда окажется относительной. В земных экспериментах удается проверять лишь отдельные стороны реального космического полета.

Физиологи и биологи выясняли, каковы нормы потребления человеком необходимых для жизни энергии и веществ. Во время сна человек расходует 66 килокалорий в час. За часов - 520. За год мы выдыхаем 350 кг CO2, съедаем 432 кг пищи, выпиваем 771 кг воды и вдыхаем 558 кг кислорода и азота. Все необходимые вещества нужно либо регенерировать, либо синтезировать, либо получать из окружающей среды. Вот из этих норм и следует исходить, проектируя космический корабль или станцию.

Аналог марсианского корабля был создан в ИМБП по проекту Королева еще в 1969 г.

В нем проводились эксперименты «Экопси». Полет на Марс был самой далекой и тайной мечтой Сергея Павловича.

Разновозрастный экипаж - немолодой летчик и два студента МАИ - перенесли немало «издевательств» экспериментаторов. Но вроде все выдержали. К сожалению, эти опыты из-за прекращения финансирования давно прерваны.

Казалось бы, проект корабля для полета на Марс - ближайший аналог нашей задачи. В самом деле, какая разница: Венера или Марс. Разница определяется не различием небесных тел, а спецификой задач. Там была задача прилететь, исследовать и улететь. А мы создаем комплекс для освоения планеты. Поэтому для нас представляется возможным взять марсианский аппарат за образец только по части существенных параметров.

Первый «БИОС» в Красноярске был построен с благословения Королева. Идея красноярских биологов состояла в том, чтобы полностью исключить снабжение извне не только водой, но и воздухом. Снаружи в «БИОС» подавалась по кабелю лишь электроэнергия. В космосе кабель должны были заменить солнечные батареи. В «коконе» ( м3) помещался один человек, водо- и газообмен которого в течение нескольких дней должен был обеспечиваться всего лишь 18-20 литрами водорослей.

В начале семидесятых были начаты эксперименты в «БИОС-3». Там уже жили команды по три испытателя, каждый в крохотном купе на манер железнодорожных. Были там кухня, туалет, душ, пульт управления и небольшая мастерская. Один из испытателей Николай Бугреев провел в нем в общей сложности 13 месяцев. К сожалению, работы также прекратились по той же банальной причине.

«Биосфера-2» - это, наверное, самый амбициозный и грандиозный проект из осуществленных попыток моделирования жизни в космосе. Тут были созданы все условия и отдельная квартира для каждого из 8 мужчин и женщин, совершенная циркуляция воздуха и воды, разнообразный выбор продуктов питания, интереснейшая работа. Размеры комплекса (площадь около двух гектаров, высота помещений около 8 м), позволили разместить внутри аналоги 5 наиболее распространенных на Земле экосистем: океан, саванна, болото, пустыня, дождевой лес и больше трех тысяч видов растений и животных. Обитатели дышали регенерированным воздухом. Они исследовали вопросы утилизации отходов жизнедеятельности.

Этот эксперимент, во всяком случае, по размаху (но не по научному обеспечению) мог претендовать на роль сравнительно адекватной модели венерианского поселения.

Отсюда мы можем представить, какие размеры должны иметь оболочки для тамошних станций, а также сколько времени у обитателей уходит на обслуживание. Здесь ясно просматривается противоречие. С одной стороны, для возможности разделения труда и высвобождения свободного времени от задач самообслуживания персонал станции должен быть достаточно велик. С другой стороны, для этого понадобится огромная оболочка.

Оптимум придется искать в дальнейших наземных экспериментах.

Кроме ранее отмеченного психологического дискомфорта в «Биосфере-2»

наблюдалось также падение уровня кислорода. Возможно, все это явилось следствием недостаточно глубокой научной проработки эксперимента и плохой подготовки его участников. По отзывам некоторых ученых, это было хотя и дорогостоящее, но скорее шоу, научный Диснейленд.

Если в данном случае это и было допустимо, то в реальных условиях недопустимо ни то, ни другое.

ПОСЕЛЕНИЯ ПОД ВОДОЙ

Другим видом поселений с высокой степенью автономности были подводные дома.

Они принципиально близки к нашей задаче тем, что жить приходилось в изоляции от внешней среды. Хотя вода, по сравнению с ядовитой атмосферой Венеры, представляется средой родной и близкой. Но это где-нибудь на поверхности под южным солнцем и если нет поблизости прожорливых акул. А в комплексе параметров американский астронавт Скотт Карпентер, принимавший участие в эксперименте на подводной лаборатории «Силаб-2», определил подводную среду как более враждебную человеку, чем космос. А он знал, о чем говорил. Ему довелось побывать и там, и там.

Жить под водой можно так, как это делал капитан Кусто со своими сподвижниками.

Его подводные дома - это, может быть, и есть самый близкий наш прототип. Сходство увеличивается еще и тем, что Кусто ставил задачу под водой именно жить и работать, пытаясь использовать окружающую среду как источник ресурсов.

Они идеологически близки поселениям в атмосфере потому, что там так же можно организовать работу по поддержанию существования поселения и преобразованию окружающей среды. Кусто создал инфраструктуру. Многоэлементную и многоуровневую систему для выполнения сложных задач освоения океана.

Корабль-матка, с которого координируются и обеспечиваются все работы. С него уходят под воду смены команд подводных домов, на него они возвращаются для отдыха и пополнения запасов.

Дальше аналогию продолжает подводный дом-база. Из него уходят в глубину рабочие команды. Он служит базой для обеспечения работы на производственных комплексах.

Подводный дом позволяет обходиться без декомпрессии, возвращаясь с глубины. Благодаря этому время работы под водой может быть увеличено многократно.

На Венере аналогом судна-матки является орбитальная станция. Роль подводных домов выполняют атмосферные станции. С них осуществляется вся работа в атмосфере. С них стартуют транспортные корабли на орбиту и на них возвращаются с орбиты. С них же отправляются рабочие аппараты в нижние слои атмосферы и к поверхности.

Из подводных домов Кусто акванавты выходили на работу в окружающую среду, то есть в воду. Так же и поселенцы атмосферных станций будут выходить на работу в атмосферу для ремонта собственной станции и для монтажа новых. Будут они заниматься также обслуживанием и эксплуатацией многочисленных автономных производственных комплексов, как атмосферных, так и работающих на поверхности. Конечно, управление ими будет вестись в основном дистанционно, а на поверхности - исключительно дистанционно.

Но без присутствия человека вообще обойтись вряд ли удастся. Это чрезвычайно усложнило бы системы обслуживания.

У Кусто оказалось много последователей. В нашей стране группы энтузиастоваквалангистов с использованием разных легальных и полулегальных методов финансирования построили несколько подводных домов. Жизнь в СССР давала хорошую школу изворотливости всем, кто хотел выйти за обозначенные рамки. Неважно, хотел он выйти для собственного обогащения или для пользы народа и славы отчизны.

Прославлением отчизны тоже ведь кому попало заниматься не давали. Это было делом специально для этого назначенных людей.

Отважное наступление на океан захлебнулось. Оно опередило свое время. Но сделать и узнать удалось многое. А главное, благодаря Кусто и его последователям масса людей узнала океан. Если бы не это, сейчас жизнь была бы другой. И моря и океаны другими, например более грязными даже по сравнению со своим настоящим состоянием.

Конечно, все наши аналогии не совсем аналогичны, а параллели не очень параллельны. Ну и что? Ведь современные автомобили совсем не похожи на самодвижущуюся повозку Леонардо да Винчи или «самобеглую» коляску нашего соотечественника, а птица не прототип самолета. Хотя мысль о полете приходила в головы изобретателей, когда они смотрели на птиц. Путь от идеи к воплощению не всегда прям и логичен.

Как бы хорошо мы все не продумали на Земле, в космосе многое будет иначе. Хотя схематически Циолковский все представил поразительно верно, но устройство настоящих космических кораблей совершенно непохоже на его наивные для современного взгляда рисунки. И тем не менее, не будь их наши позиции в космосе были бы далеко не такими продвинутыми, как теперь.

ЗЕМНЫЕ МОДЕЛИ ВЕНЕРИАНСКИХ СТАНЦИЙ

Мы говорили о необходимости разработки суммы технологий для Венеры. В сущности, о метатехнологии создания нового мира. Эту метатехнологию нужно не только создать, но и обкатать на Земле в вариантах, возможно более близких к реальным. То есть нужно попробовать на Земле жить жизнью венерианской колонии, получая почти все необходимое для жизни и работы из окружающей среды. В готовом виде там нет даже воздуха для дыхания, не говоря об остальном. И нет возможности создать мощные инфраструктуры для производства всего необходимого. Вот и придется учиться на Земле создавать эти инфраструктуры, накапливать необходимый опыт. Придется воспроизводить опыт многочисленных робинзонов по выживанию с минимальными средствами.

Вариантов выращивания технологий может быть много. И каждый из них представляет определенную ценность в технологическом, методическом или психологическом плане. Важной их задачей явится отбор, обучение и тренировка будущих колонистов в условиях, возможно, более близких к натурным. Ведь сложно и дорого проводить обучение на месте. Особенно если в процессе его выяснится непригодность кандидата к работе в условиях Венеры.

На основе ранее перечисленных земных аналогов венерианских поселений можно представить будущие их прототипы:

Станция в пустыне типа «Биосферы-2»

Станция в Антарктике Станция на льдине в Арктике «Подводный дирижабль» (подводная лодка) «Вечный» дирижабль И другие. Мы не будем рассматривать детали технологий, которые будут разрабатываться в каждом из вариантов. Приведем только отдельные примеры.

Станция в пустыне. Прототип ее - уже упоминавшаяся «Биосфера-2». Она названа так потому, что отсчет повели от Земли, которую создатели проекта считают «Биосферой-1».

Тогда любой аналогичный эксперимент, в том числе и поселение на Венере, будет также «Биосферой» с некоторым порядковым номером.

Мы уже говорили, что до сего времени эксперимент «Биосфера-2» - наиболее впечатляющий по размаху и близкий по многим показателям к нашей проблеме. Во всяком случае, там были созданы наиболее комфортные условия для нормальной длительной жизни людей. Нам недостаточно будет 8 человек персонала. Такая численность персонала создает малый ресурс рабочего времени. В нашей биосфере «Пустыня» будет меньше комфорта и разнообразия природных зон, но зато больше населения и производственных площадей. Ее задачей будет не обеспечение выживание ее «населения», а освоение участка пустыни и интенсивное развитие инфраструктуры.

В первом варианте для простоты она будет разомкнута по воздуху, воде и энергии. То есть будет свободный воздухообмен с окружающей атмосферой. Вода будет добываться из артезианской скважины, а энергия - от солнечных батарей, покрывающих значительную часть кровель. Замкнута почти полностью она будет по продуктам питания. То есть потребность в продуктах питания в основном будет обеспечиваться подсобным хозяйством.

Все отходы жизнедеятельности будут утилизироваться в производстве сельхозпродуктов.

Почти полностью она будет замкнута также по производственным циклам. В том смысле, что станция почти ничего не будет получать извне, кроме начального комплекта приспособлений, инструментов и оборудования. Сырье для всех производств будет добываться из окружающей среды, то есть из газов атмосферы и почвы под ногами. Так же, как это делалось в течение тысячелетий существования человека на Земле. С той разницей, что люди за древесиной направлялись в лес, строительный камень добывали в каменоломнях, глину копали тут же, под ногами, а металлические руды добывали в горных месторождениях.

В нашем случае такого выбора не будет, придется брать то, что доступно. Но, как мы отмечали, особенно в последние десятилетия наработано такое количество технологий, что удастся обойтись и наличным набором материалов. Например, можно будет заменить металлы керамикой. А для получения металлов, содержащихся в добытой породе в небольших количествах, можно будет применять микробиологические технологии. Многое придется делать вручную или на самом примитивном оборудовании. Но это вовсе не означает, что обитатели станции будут работать как средневековые алхимики. Компьютеры у них будут самые современные, и всю необходимую информацию они смогут получать и тут же опробовать.

Назначение этой системы - отработать методы обеспечения полноценного активного существования станции на доступных видах сырья. Не бесполезным окажется подобный опыт и для Земли. Ведь проблемы рационального использования сырья и организация безотходного производства стоят перед земным производством очень остро. Утилизацией бытовых и промышленных отходов заняты серьезные силы во всех развитых странах. Можно сказать, что их усилия как раз и направлены на то, чтобы сделать систему безотходной, чтобы максимальное количество отходов перерабатывалось тут же, а не захламляло окружающую среду. В конце концов, это обязанность людей убирать за собой, и она должна выполняться на всех уровнях от отдельной человеческой особи до сообществ любого уровня:

домов, районов, городов, стран и всего человечества в целом. Только в этом случае жизнь не захлебнется в грязи. Однако людей трудно заставить делать что-то сверх необходимого лично им. В пустыне у них такой стимул появится.

Стержневой задачей может стать расширение станции и увеличение числа ее обитателей. То есть добываемые материалы будут использоваться для строительства новых модулей. Большие объемы, пригодные для хозяйственного и производственного использования, будут образовываться и под поверхностью земли в результате разработки полезных ископаемых.

Все это не является прямой аналогией космических поселений, но позволит проверить принципиальные методические и психологические, а также организационные проблемы обеспечения автономности поселения и его самообеспечения. Не исключено, что будет реализовано намерение организаторов «Биосферы-2» получить доход от своего детища. Но в практическом плане гораздо важнее, что это будет эксперимент по освоению малопригодной для жизни территории, каких на Земле довольно много.

Станция в Антарктике. Это тоже пустыня, только ледяная. Научные станции разных стран существуют на континенте уже много десятилетий. Но у них другие задачи и стиль жизни. Они живут на всем готовом и занимаются научными исследованиями. Результаты исследований и составляют полезный продукт, который они производят. Это некоторый аналог современных орбитальных станций и по задачам, и по затратному принципу эксплуатации, и по трудностям снабжения. Послать корабль со сменой экипажа, продовольствием и оборудованием приблизительно так же дорого и сложно, как отправить грузовой или пилотируемый космический корабль на орбиту.

В нашем варианте станция будет выполнять ту же задачу, что и предыдущая, выживание с максимальным самообеспечением на базе местных ресурсов.

Местные ресурсы - это, прежде всего, породы верхнего слоя, которые можно добывать непосредственно под станцией. Станцию правильнее ставить на материке, хотя не исключена возможность постройки ее на материковом льду. При этом, однако, будут трудности с добыванием минерального сырья для переработки. Возможно использование льда в качестве строительного материала. В этом наблюдается сходство со станцией в пустыне. Здесь также можно работать над расширением обитаемых площадей, что, кроме задачи моделирования венерианской станции, будет способствовать щадящему освоению Антарктиды.

Станция на льдине в Арктике. Прообразом служат наши дрейфующие станции «Северный полюс». Они выполняли научные задачи и попутно рекламу советского образа жизни, в котором всегда есть место подвигу. На дрейфующих станциях никакого производства организовано не было. Хотя опыт добычи пропитания охотой и рыбалкой был.

Конечно, проверялись на практике и проблемы выживания в экстремальных условиях. Хотя в советских лагерях условия были еще более экстремальными, их рекламировать было все же неудобно.

На будущих дрейфующих станциях можно наладить добычу морепродуктов в гораздо более широком масштабе, чтобы в основном обеспечить потребности обитателей в пище.

Это проблема непростая, поскольку продуктивность вод Ледовитого океана мало изучена и невысока. Не исключено, что удастся наладить эксперименты по местному повышению продуктивности. Ввиду того что станции эти будут временные, строительство возможно вести с использованием льда. Это технологично для тех условий и уменьшает загрязнение окружающей среды.

Это опыт налаживания взаимодействия с враждебной окружающей средой. Опыт этот будет успешен как раз настолько, насколько удастся превратить среду в дружественную.

Аналогия с нашей задачей довольно отдаленная, но сам по себе вариант также может оказаться весьма полезен.

Остров в океане. Это давняя, но пока не осуществленная идея. Существовало много проектов разной степени проработанности. И много причин, по которым ни один из них не был осуществлен. Впрочем, стационарные искусственные острова в прибрежной зоне создавались и успешно эксплуатируются. Почему не создано ни одного острова в открытом море? В них не возникло острой необходимости, а решиться на столь сложный и дорогостоящий проект из одних лишь соображений престижа может правительство либо очень неразумное, либо очень богатой страны. Одно дело - строить тоннель под Ла-Маншем, и вовсе другое - сравнимое по затратам жилье. Затраты на нефтедобывающие платформы оправданны, а на жилье в океане, даже очень шикарное, - нет.

В нашем случае, возможно, это и станет выгодным, тем более что не обязательно строить город на сотни тысяч человек, можно ограничиться чем-то подобным нефтедобывающим платформам. Не исключено, что это будет попросту огромный списанный танкер или авианосец вроде тех, что наши адмиралы загнали Южной Корее по $ за штуку. Хотя, если представить себе потребные доработки списанного дредноута, возможно, окажется дешевле построить его специально.

Остров должен обладать надежными якорными системами, должен иметь двигательную установку, обеспечивающую возможность менять место стоянки.

Основным занятием его обитателей, кроме технологических работ с использованием материалов, добываемых из морской воды и со дна автоматическими ныряющими аппаратами, будет обслуживание подводных ферм, с которых обитатели будут получать основное питание, а часть продукции реализовать. Такой остров может оказаться выгодным предприятием и полностью компенсировать затраты.

Понятно, что у острова мало общего с задачами, которые придется решать поселенцам на Венере. Но в организации работ в обоих случаях многое сходно. Так же, как там, обитатели будут выходить на работу в другую среду, так же они будут управлять автоматическими аппаратами, ныряющими на дно моря… Мы подчеркиваем: моделирование здесь частичное и моделируются организационные принципы и методы, что часто является более важным, чем многие технические проблемы.

Подводный город. Это новая возможность реализовать идею Кусто о жизни под водой. Здесь придется существовать на самообеспечении по всем видам ресурсов, вплоть до воды и воздуха. Трудности возникнут и с обеспечением энергией. Возможно, придется разрабатывать системы с использованием температурных перепадов, а также энергии течений и волн.

Более полно, чем на «Острове», удастся реализовать работу с подводной фермой.

Здесь подводные фермы будут лучше защищены от воздействия волн, чем вблизи поверхности моря, а обслуживание их аквалангистами упростится. Размеры ферм ограничиваются лишь возможностями обслуживания.

Подводные жилища будут представлять собой оболочки, размеры которых определяются технологическими возможностями и требованиями прочности. По идее Кусто, воздух в подводных домах находится под давлением окружающей среды и поэтому они не подвержены избыточному внешнему давлению и не должны обладать прочностью корпусов подводных лодок. Однако на них действуют выталкивающие силы, и чем больше их габариты, тем прочнее должна быть конструкция и больше ее вес.

Когда-то, в период увлечения у нас в стране подводными домами, водолаз Александр Королев с соратниками из ВНИРО разработали и построили подводный дом с мягкой оболочкой. И даже такая оболочка, заполненная воздухом, исправно исполняла свое назначение.

Дома имеют люк в нижней части, «жидкую дверь». Обитателей дома отделяет от подводной среды только эта граница. Надел акваланг - и вперед. Кончается воздух возвращаешься. И никаких декомпрессий, потому что постоянно находишься под одним и тем же давлением.

В доме жилые и рабочие помещения. Но основная работа происходит в море. Там находятся плантации устриц, мидий, трепангов, гребешков, морских ежей и прочих «морепродуктов». Там же плантации водорослей и садки для разведения рыб. За всем этим нужно следить, защищать, возобновлять, собирать урожай. Научным результатом работы фермы являются не методы разведения или добычи, а именно возможность обеспечения рентабельности.

С поверхности доставляется часть продуктов, которые не имеет смысла или нет возможности получать на месте: хлеб, сахар, напитки, крупы.

Вовсе не очевидно, что такая система будет выгоднее существующих ферм, где работа производится аквалангистами непосредственно с поверхности. Но подводные фермы могут стать шагом к такому морскому хозяйству, которое вести с поверхности будет нецелесообразно из-за удаленности от берега, или больших глубин.

Конечно, космонавты никаким фермерством заниматься не будут. Сходство в организации работ. Там тоже производственная деятельность будет вестись с базовой станции в специальном снаряжении. И тоже эта деятельность должна давать вполне реальные результаты.

Правда, возникает вопрос, имеет ли смысл ставить столь сложный и поначалу весьма дорогостоящий эксперимент всего лишь для моделирования некоторых функций планетной станции? Да мало ли чего люди делают вовсе ненужного. А здесь «воспроизводство будущего». Кроме того, такая работа будет самоценна потому, что явится стимулом для продолжения освоения океана. Мировой океан является последним, сравнительно нетронутым резервом природных ресурсов на Земле.

«Подводный дирижабль». Это тот же подводный дом, только подвижный. Он сможет менять свою дислокацию, скажем, в связи с переменой времени года. То есть мигрировать так, как это делают многие морские животные. В некотором смысле этот вариант ближе всего к плавучим островам Венеры. Он тоже находится в толще, только не атмосферы, а океана. Это может быть подводная лодка вроде боевой или научной, в которой воздух находится под атмосферным давлением. Тогда ей будут доступны глубины, на которые рассчитан ее корпус. Но в этом случае покинуть лодку и выйти в воду довольно сложно. А при возвращении нужна декомпрессия, как и при возвращении на поверхность с большой глубины.

Но может быть полное подобие подводного дома. В этом случае подводная лодка, как и подводный дом, заполнена газовой смесью под давлением окружающей среды. Тогда размеры будут ограничены только необходимостью компенсировать балластом водоизмещение корпуса. Форма определится потребной скоростью движения в водной среде.

Скорее всего, это будет действительно дирижабль, больше всего похожий на кита. Такая подводная лодка будет ограничена по глубине только физиологическими возможностями человека. Уже сейчас водолазы могут работать на гелиевой смеси на глубинах в сотни метров.

Проблемы встретятся при поддержании нужного состава газовой смеси в оболочках больших объемов. С этим столкнулись создатели подводных домов. Туда необходимо было либо качать воздух с поверхности под давлением, либо доставлять в баллонах необходимые компоненты. Уже тогда применялись системы регенерации газовых смесей, так что требовалась только компенсация расходуемого безвозвратно на окисление в тканях людей кислорода. Тем более, необходимо будет регенерировать газовые смеси для больших объемов. Возможно, наряду с техническими системами будут применяться и биологические с использованием той же водоросли хлорелла, которая дала неплохие результаты в космических экспериментах.

«Вечный» дирижабль. Конечно же, он будет не вечным, а попросту долгоживущим.

Раньше таких экспериментов не ставилось, прежде всего, потому, что дирижабль служил средством сообщения. И рассматривался с этой точки зрения. Его экономичность и грузоподъемность являлись положительными характеристиками, а тихоходность и неповоротливость - недостатками. При нашем подходе, как мы уже говорили, способность находиться в воздухе неограниченное время становится абсолютным преимуществом, грузоподъемность очень важной характеристикой, а тихоходность и неповоротливость особого значения не имеют, так же как и неудобства с наземным обслуживанием, которое будет сведено к минимуму.

Возможно, у него не будет пассажирской гондолы, а обитаемой будет вся или часть огромной оболочки, заполненной дыхательной смесью, в которой азот заменен гелием.

Пожалуй, этот дирижабль явится самой близкой моделью атмосферной станции. На нем можно пробовать все: от старта на орбиту до спуска с него автоматов для добычи сырья на поверхности Земли.

Им не понадобится спускаться даже для смены экипажа или пополнения запасов.

Вниз людей и грузы можно спускать парашютом. А наверх подавать с помощью воздушного шара или малого дирижабля. По такой схеме происходит погрузка-выгрузка морских судов в мелководных портах.

Главное же, для чего он может служить, - это для проверки возможности длительного, автономного существования в атмосфере. Питание он будет получать от солнечных пленочных батарей, размещенных на огромной площади его оболочки. Передвигаться он сможет тягой многих пропеллеров, приводимых в действие мотор-генераторами, которые в нерабочее время смогут пополнять энергией бортовые аккумуляторы за счет воздушных местных течений вокруг оболочки.

Такой дирижабль сможет сам маневрировать, так чтобы, например, круглые сутки подставлять солнечному освещению максимальную площадь батарей. И конечно, район его барражирования должен быть удален от пассажирских воздушных трасс, скажем, находиться вблизи одного из полюсов земного шара. Сложнее будет уберечься от воздушных хулиганов и возможных терактов. Но это проблема, далеко выходящая за рамки нашего проекта.

По сравнению с остальными аналогами этот не имеет, казалось бы, земных перспектив. Хотя, кто знает, может быть, как мечтали еще в начале прошлого века, гиганты неба станут излюбленным местом отдыха землян.

Пока для них можно представить в качестве прикладного использования мониторинг и воздушную разведку.

Выращивание технологий. В каждом из этих вариантов земных аналогов может осуществляться «выращивание технологий» для Венеры. Мы говорили, что должен быть не перенос, не внедрение, а именно выращивание технологий. Их нужно будет выращивать, как дерево, в известной мере повторяя процесс создания технологий из истории человечества.

Новый мир нельзя создавать «с чужого плеча». Чтобы он крепко стоял на ногах, нужно чтобы все было с фундаментом.

Это нужно, чтобы достичь уровня уверенности, причем такого, чтобы не только разобрать и собрать любой агрегат, но и изготовить вновь любую деталь. Сначала придется ограничиться только самыми простыми технологиями и самыми универсальными. А это и будут ручные архаические технологии. И еще будут самые передовые вроде выращивания кристаллических структур из раствора, вытягивание из расплава готовых изделий и прочее, что и на земле пока является все же экзотикой.

Все это и нужно будет опробовать, отладить в комплексе, довести до идеального состояния в земных аналогах венерианских поселений. Придется опробовать огромное число технологий как унаследованных от предков, так и созданных современными умельцами. И выбрать из них самые экономичные, наименее материалоемкие, требующие самой простой оснастки и оборудования.

Кроме технологий, понадобятся люди, владеющие ими. Готовить их можно в системе технологического образования. Это будет вполне оправданно и естественно. Учащиеся смогут наблюдать за работой мастеров и участвовать в освоении технологий и создании новых. Практику они могут проходить на земных аналогах космических баз. Это принесет им явственную пользу, когда перед ними встанет собственная творческая проблема. А возможно, кому-то из них впоследствии доведется такую же работу вести уже на венерианской базе.

Эта работа будет состоять, например, в получении железа из руды на примитивной печи, сложенной из самодельных кирпичей, ковке из этого железа слесарных инструментов.

Можно попытаться отковать заготовки для деталей простейшего токарного станка. Хотя, возможно, это уже слишком. Детали станка можно изготовить на настоящем станке.

Единственном, исходном. А вот детали станины будут изготовлены отливкой в землю и обработаны вручную самодельным слесарным инструментом. После того как появится «станочный парк», можно будет на станках делать детали уже многих машин и аппаратов:

землеройных, транспортных, возможно, даже летательных. Конечно, первоначально они будут далеки от совершенства. И преодолеть их несовершенство вроде бы нет возможности.

Но не будем забывать, что штучные станки, настоящие и вполне современные, у нас все же будут, а ответственные детали новых мы будем изготавливать на них. Поэтому дело наше не так уж безнадежно.

На земле значение индустриальных методов производства сильно возросло. Почему это произошло? Только в силу необходимости массового производства множества машин.

Необходимость экономить трудозатраты при массовом производстве вызвала потребность в развитии сложной технологической базы. Конечно же, она тем сложнее, чем более сложно изделие. Но когда необходимости в массовом производстве нет, можно даже и очень сложные вещи делать «на коленке». Те же космические аппараты и множество самых разнообразных уникальных научных приборов. Конечно, нужна очень высокая квалификация и большие трудозатраты, но сделать можно многое.

На Венере не надо разворачивать производство миллионов автомобилей. Максимум десятки планетоходов или сотни индивидуальных летательных аппаратов. И уж там точно никто не будет гнаться за дорогостоящим дизайном. Там будет царить жесткий утилитаризм в отношении техники. Можно будет создать разные технологические школы по воссозданию различных технологий: металлургии и металлообработки, химических, керамических, текстильных, пищевых, технологий пластмасс и т. д. Не понадобятся там разве что деревообделочные технологии, да и то в первые несколько десятилетий жизни колонии. А потом, когда «леса» на станциях достигнут зрелого возраста, придется создавать технологии и для обработки дерева.

Конечно, все это можно делать и в обычных лабораториях и цехах. И нет нужды первоначально со всем этим ехать в пустыню, Арктику или лезть под воду. Эти аналоги венерианских плавучих станций понадобятся для того, чтобы как можно ближе подойти к натурным условиям, чтобы не было соблазна пойти по легкому пути и заказать сложные детали на соседнем заводе.

МИКРОБИОЛОГИЯ

Может, лучше обойтись вообще без микроорганизмов? Насколько надежнее привычные индустриальные методы, где точно известно, что на входе и что должно получиться на выходе. Поэтому гораздо логичнее подойти к решению задачи преобразования атмосферы с индустриальными инструментами, так, как это делалось в фантастических романах или фильмах: например, «Продавец воздуха» А. Беляева или упоминавшийся уже фильм «Вспомнить все» со Шварценеггером в главной роли.

Но как раз эти произведения и показывают как масштаб задачи оперирования с атмосферой целой планеты, так и ее принципиальную невыполнимость. Если на Земле затруднительно построить циклопические установки, тем более это невыполнимо на отдаленном небесном теле.

Обманчива прозрачность и легкость воздуха. Земную атмосферу мощным агрегатам пришлось бы нарабатывать тысячи лет - так ее много. Остаются природные процессы.

Именно благодаря щедрости матери-природы, благодаря тому что она тратит, не считая, и возможны ее глобальные свершения. Живые существа создали биосферу Земли! Да, но за миллиарды лет. Вот и посмотрим, можно ли это сделать быстрее.

Итак, имеются природные микробиологические технологии. Эти технологии будут самыми главными для создания нового мира. Именно микроорганизмам отводится ведущая роль в преобразовании атмосферы планеты, а значит, и переформировании самой планеты в приемлемый для земной жизни вид.

Но прежде необходимо их подготовить на Земле. Имитируя в земных условиях венерианскую атмосферу, необходимо создать наиболее реальный алгоритм преобразования атмосферы. Здесь понадобится и теория, и эксперимент, и генная инженерия.

Как мы уже предупреждали, в этой книге нет и не может быть прямых доказательств и однозначных решений, поскольку преобразованием планет никто не занимался и прецедентов нет. Поэтому нам приходится прибегать к косвенным доводам, логическим обоснованиям, далеким параллелям и умозрительным построениям.

Рассмотрим некоторые предпосылки идеи использования микроорганизмов в решении проблемы терраформирования Венеры (этот термин я узнал от Игоря Лескова, держателя сайта Sansys, на котором он любезно согласился поместить мое сообщение о проекте).

Микроорганизмы, их место и роль в природе. И. В. Ботвинко, преподаватель и научный сотрудник биофака МГУ, вела занятие по микробиологии со школьниками Московской технологической школы, занятыми в проекте «Венера». Ирина Васильевна вообще придает микроорганизмам очень большое значение в жизни Земли и человека:

«Миром управляют микробы, а не человек. Они - универсальные регуляторы биосферы».

Почвенные микроорганизмы выделяют гораздо больше CO2, чем вся промышленность. Это происходит потому, что структуры почвы разрушены. Нужно восстанавливать структуру почвы, а не бороться с избытком CO2 и усиливающимся парниковым эффектом в атмосфере.

Не только природа, но и человек «управляется» микроорганизмами. Множество их нормализует работу наших внутренних органов, прежде всего, кишечника. Врачи различают болезнетворные и полезные микроорганизмы. Без последних жизнь становится невозможной или превращается в мучение, когда необходимо глотать бифидобактерин и прочие средства, восстанавливающие микрофлору кишечника.

И на коже нашей живет масса микробов, которые также выполняют важные функции.

Когда мы моемся, мы смываем их с кожи. Тогда приходится заменять их деятельность всякими косметическими средствами.

Возможно, Ирина Васильевна и преувеличивает, говоря, что они всем тут управляют.

Как они могут управлять, если у них и мозгов нет? Хотя системы с безмозглыми руководителями встречаются и в человеческом обществе.

Это сложный философский вопрос: кто здесь всем управляет? У человека, безусловно, есть орган мышления - головной мозг. Но то, что он есть, еще не означает, что им всегда пользуются по назначению, Как заметил Воланд в разговоре с Берлиозом накануне его трагической гибели: «Неужели вы скажете, что это он сам собой управил так?»

Безусловно одно: жизнь на Земле возможна благодаря способности фототрофных микроорганизмов использовать энергию света для образования органических веществ из CO и других простых соединений, то есть осуществлять фотосинтез.

Этим создаются условия для роста хемотрофов, так как их деятельность прямо или косвенно связана с потреблением в качестве источника энергии биомассы, накопленной фототрофами.

Если вернуться к вопросу о «разуме» человека и микробов, трудно понять, как это мы так «науправляли», что того гляди все передохнем от загрязнений. А вот до появления человека пока все шло естественным путем, как-то все управлялось и регулировалось.

Причем никаких особенных сбоев за многие миллионы лет. Хотя, возможно, нам так кажется издалека. А попробовали бы мы сами пожить, скажем, в эпоху динозавров!..

Виды микроорганизмов. На данном этапе не ставится задача выяснить, какие именно микроорганизмы и каким образом могут преобразовать атмосферу планеты. Этот вопрос пока не актуален. Мы ставим перед собой задачу выяснить потенциальные возможности микроорганизмов вообще и способность их, в принципе, справиться с подобной задачей.

Во-первых, что такое микроорганизмы? Название это достаточно условно. Нельзя объединять множество различных существ только по принципу их малых размеров.

Микробиологи говорят, что видов микроорганизмов столько же, сколько самих микроорганизмов. Это, конечно, шутка. Смысл ее в том, что микроорганизмы делятся на виды не только в соответствии с классификацией, разработанной учеными для собственного удобства, но и бесконечно внутри этой классификации.

Различия видов микроорганизмов отнюдь не только внешние. Микроорганизмы больше различаются способами взаимодействия с окружающим миром, чем по внешнему виду.

Биохимическое единство жизни основано на единстве конструктивных энергетических процессов и механизмов передачи генетической информации. То есть они не только живут внутри нас. Можно сказать, что они наши «братья по сути», ну, во всяком случае, по пище.

Микроорганизмы - это попросту любые существа, размеры которых лежат на границе различимости человеческим глазом. Размеры микроорганизмов от 100 микрон до десятых и сотых долей микрона.

Как правило, величина объектов природы не связана с их структурной сложностью.

Нижний предел определяется пространством для упаковки аппарата, необходимого для независимого существования. Верхний предел определяется внешней средой.

Малые размеры дают определенные преимущества. Именно поэтому низшие формы жизни смогли возникнуть в незапамятные времена и до сих пор существуют в наиболее сложных условиях. Это определяется их большей жизнеспособностью по сравнению с высшими формами.

А вот могучие ящеры вымерли. Конечно, не упади тогда с неба огромный булыжник, может быть, мы до сих пор встречали бы ящеров в подмосковных лесах. Но вымерли именно гиганты, а более мелкие их современники выжили. Мамонты погибли, а вот киты в море выжили, потому что условия жизни там полегче. Впрочем, мамонтов выбил человек, а китов попросту не смог, потому что труднее. А теперь бы добил, да законы не велят.

Существует и прямо противоположные факты. В невесомости физиологические функции низших организмов нарушаются сильнее, чем у более высокоорганизованных.

Возможно, наиболее приспособляемое «животное» - все же человек.

Метаболизм (обмен веществ) низших микроорганизмов (прокариот) весьма разнообразен. В качестве питания используется самый широкий набор органических и неорганических веществ. Легче назвать вещества, которые никакие виды микроорганизмов не употребляют в пищу.

В конструктивном метаболизме главное - углерод, поскольку все соединения, из которых построены живые организмы, - углеродные. Прокариоты способны использовать любое известное углеродное соединение. И это очень подходит для решения нашей задачи.

Ведь атмосферы Венеры состоит в основном из углекислого газа.

Микробы распространены повсюду. Диапазон приемлемых условий существования для них весьма широк. Они могут жить в широком диапазоне температур. Не так давно выяснилось, что в гидротермальных источниках, «черных курильщиках» в глубинах океанов, некоторые виды микроорганизмов могут существовать при температурах до 350оС. Живут микроорганизмы и под землей, и в агрессивных средах.

Пилот и строитель глубоководных аппаратов Виктор Бровко рассказывал, как они со здоровым научным и человеческим любопытством влезли «мордой» глубоководного аппарата в струю «черного курильщика». Потом на поверхности обнаружили, что краска вблизи иллюминатора аппарата пошла пузырями. Хорошо, что в струю не попал сам иллюминатор. Оргстекло от таких температур размягчается и теряет прочность.

Иллюминатор могло попросту вдавить внутрь.

Не совсем понятно, что эти факты дают для развития нашей темы? Только представление о том, насколько все же микроорганизмы разнообразны и приспособляемы.

Условия на поверхности Венеры еще суровее, чем в гидротермальных источниках на дне океана. Значит, там придется создавать приемлемые условия для работы микроорганизмов искусственно. Подобно тому, как на Земле приходится создавать искусственные условия для сельхозкультур и разведения животных в районах с суровым климатом. В конце концов, они тоже «специалисты» и имеют право на «человеческие» условия для работы.

Мы уже говорили, что на Венере есть зоны, где условия вполне сносные. Скажем, в атмосфере на высоте около 50 км температура и давление примерно такие же, как на поверхности Земли. Почему бы ни организовать «работу» наших микроорганизмов именно там?

Для таких комфортных условий можно подобрать виды микроорганизмов, питающиеся всеми нежелательными компонентами атмосферы Венеры. Академик М. В.

Иванов, директор Института микробиологи, говорил, что не видит принципиальных сложностей в подборе подходящих микроорганизмов. Пока можно сказать, что сложности будут лишь с соляной кислотой. На нее трудно подобрать любителей даже среди огромного числа видов микроорганизмов. Придется для нейтрализации соляной кислоты применить технические методы. Скажем, прокачивать атмосферу через емкость с реагентом, который превращает ее во что-нибудь полезное, например в поливинилхлорид.

Процентное содержание соляной кислоты в атмосфере невелико. Но абсолютное количество в «знатной» атмосфере получается соизмеримым с объемом, скажем, такого немаленького озера, как Балхаш. Вот и прикиньте, что делать с таким количеством кислоты и куда потом употребить полученные миллиарды тонн пластика.

Этот пример приведен для иллюстрации масштаба задач. Из него как раз и видно, что никакие индустриальные технологии здесь не годятся, а подходят только природные механизмы, те же микробиологические методы.

Бог с ней, с соляной кислотой. Прежде всего, нужно разобраться с углекислым газом, который в наибольшей степени ответственен за парниковый эффект на Венере. Хотя принципиальных трудностей в подборе охочих до него микроорганизмов и нет, организовать их работу по утилизации атмосферы будет непросто.

Микроорганизмам мало одной лишь углекислоты. Им в малых дозах необходим довольно широкий набор веществ, которыми их придется снабжать. Но для масштабов преобразования атмосферы малые дозы обращаются в большие объемы. Является обязательным химическим компонентом любой клетки и кислород, а кислорода в атмосфере Венеры мало. Большинство микроорганизмов развивается в водной среде. В воздушной среде, во взвешенном состоянии микроорганизмы развиваются плохо. Значит, нужно поставлять микроорганизмам и воду.

Это все вопросы, требующие инженерной проработки. То есть, как и для любого механизма, для этого биологического механизма необходимо создать приемлемые условия работы. Или создать методами генной инженерии микроорганизмы, приспособленные к существующим условиям. И то и другое возможно, и требует лишь труда и времени.

Кстати, вопрос о сроках является наиболее интересным.

За сколько времени можно преобразовать атмосферу? Промежутки, равные геологическим эпохам не представляют интереса. При динамике развития, набранной человечеством, могут представлять интерес сроки не более чем в сотни лет. То есть тот промежуток времени, за который человечество в своем динамичном развитии может въехать в безвозвратный тупик.

Мы уже говорили раньше о том, что, прежде всего, нужно захотеть. Захотел Королев сумел подверстать космическую программу под гонку вооружений, и вышли мы триумфально в космос. Заело национальную гордость американцев, и Америка тоже сделала рывок. Ослабели престижные побуждения, началось разоружение, потускнела прелесть новизны космических свершений, и вот уже программы еле дышат, финансируются по остаточному принципу, никакого развития нет, и решаются задачи чисто утилитарные.

Так что срок имеет смысл начинать считать от начала программы. Когда будет принято решение, в зависимости от того, насколько актуальным будет признан вопрос, и будет зависеть срок реализации. Понятно, что с этого момента только до начала самого преобразования атмосферы пройдет ни одно десятилетие. Точнее сказать трудно. А вот, сколько займет само преобразование атмосферы, это можно попытаться сосчитать. Или хотя бы прикинуть.

Сколько времени понадобится микроорганизмам, чтобы съесть атмосферу целой планеты? Они должны ее именно съесть, построить из нее свои тела, которые лягут слоем на поверхность планеты, так же как на древнюю поверхность Земли легли когда-то мел и известняк, образовавшиеся из скелетов радиолярий. Эти мощные слои отложений - древняя углекислотная атмосфера Земли, которую переработали архаические земные организмы.

На Земле процесс занял сотни миллионов лет. А нельзя ли поскорее? Это представляется неправдоподобным, если исходить из единственного известного нам примера эволюции. Но это вовсе другое. На Земле происходило создание различных форм жизни.

Природа вела отбор и отбраковку, причем делала это без суеты и спешки. У нее были эти миллионы лет в запасе. У нас нет возможности ждать столько времени. И необходимости в этом нет.

На Венере не нужно создавать новых форм. Можно взять лучшее из того, что наготовила природа на Земле за миллионы лет эволюции. Если этого не хватит, на помощь придет генная инженерия. Словом, можно будет применить именно те виды, которые нужны, то есть наиболее эффективные.

Микроорганизмы нас не подведут. Они умеют работать быстро. Есть масса косвенных данных, доказывающих, что им такая задача «по плечу». Прямых нет. И не будет, пока не начнем, то есть не запустим микроорганизмы в атмосферу, создав им там предварительно комфортные условия для работы. Но делать этого нельзя без достаточно сложной предварительной подготовки. Придется оперировать косвенными данными, прикидочными расчетами. Вот для этого и нужно ставить эксперимент в земных условиях и проверять многократно и досконально разработанные методики. Так, как это делалось перед запуском автоматических станций на ту же Венеру. Или так, как добросовестный режиссер готовится к съемкам.

Вот что рассказывал Джеймс Камерон о съемках фильма «Титаник» в своей книге: «К каждому погружению мы готовились как к высадке на Луну: часами отрабатывалось каждое движение на миниатюрных макетах батискафов, все фиксировалось видеокамерами, вычерчивались схемы, строились диаграммы, команды батискафов получали подробнейшую раскадровку предстоящих съемок. Разумеется, всякий раз на дне все шло иначе. Значит, зря были все эти приготовления? Да нет, без них вообще бы ничего не получилось. Чем сложнее работа, тем совершеннее должна быть ее организация.

Что могут микробы? Ученые проводили подсчеты и приводят примеры их возможностей. Так вот, если организовать им нужные условия, они смогут съесть всю атмосферу планеты не за миллионы лет, а за считанные годы, может быть, даже месяцы. Не верится? Конечно, потому что примеров нет. Впрочем, примеры есть. Как только какой-то вид попадает в условия, где нет конкуренции или она ослаблена, он начинает размножаться с неимоверной быстротой. Единственно необходимые условия - отсутствие врагов и вдоволь пищи. Тогда размножение вида идет по экспоненте: начинают с единиц и очень быстро приходят к цифрам с множеством нулей.

Но почему мы не видим подобных примеров в реальной жизни? Что-то ни один вид не вытесняет все другие, стремительно размножаясь, касается ли это животных, растений или микробов.

Хрестоматийный пример - кролики в Австралии. У них там не оказалось естественных врагов, и они плодились и размножались, пока чуть не съели весь континент.

То есть всю растительность. Но и других примеров много: вороны в Москве, крысы в подвалах, мухи на помойках… А как плодятся те же микроорганизмы, попав на питательную среду! И все это учеными изучено и просчитано.

Однако нигде на Земле мы не видим все же таких рекордов жизненной экспансии, какая нам понадобится на Венере. Почему? Ответ простой: на Земле никакая форма жизни не может распространиться беспрепятственно, потому что на Земле уже есть жизнь. Каждый вид вступает в конкуренцию с существующими за ресурсы. Попав на свободное поле, как кролики в Австралию, и не встречая конкуренции, вид начинает плодиться. И вступает в конкуренцию за ресурс с самим собой. Или сжирает все и вымирает, или вступает в фазу саморегулирования: питание кончается - размножение замедляется, появляется избыток питания - начинается бурное размножение. Так и качаются эти весы жизни.

Расчет. Итак, сколько времени потребуется микроорганизмам, чтобы съест атмосферу целой планеты, то есть превратить почти всю ее в твердое вещество, которое ляжет слоем на поверхность?

1) Делим объем газа на массу микроорганизма.

2) Выясняем потребное количество микроорганизмов.

3) Выясняем, за сколько времени, учитывая скорость деления, образуется такое количество микроорганизмов. Здесь играет роль важное свойство микроорганизмов.

Индивидуальная жизнь их крайне коротка, и в то же время они бессмертны, потому что они не производят себе подобных из зародышевых клеток, как человек, животные или растения.

Они просто делятся, то есть из одной особи получаются две, и таким образом число их все время удваивается.

Микробы способны размножаться очень быстро. По достижении пределов индивидуального роста бактериальная клетка может делиться примерно через каждые 20- минут. Подсчитано, что через 5 часов бактериальная клетка дает 1024 клетки, через 10 часов - 1 048 576 клеток, через 20 часов - 1099 млрд 511,6 млн клеток, вес которых составляет мг, через 25 часов вес клеток достигает 82 г, через 30 часов - 89,2 кг, а через 40 часов - 18, т. Холерный вибрион за 30 часов может дать поколение, способное покрыть сплошным слоем всю поверхность Земли.

Когда читаешь такие вещи, верится с трудом. Возникает вопрос: а почему же не покрыл? На самом деле, микроорганизмы и покрыли всю поверхность Земли. И даже под поверхностью их много, и под водой. Вот в воздухе их, к нашему счастью, гораздо меньше.

Вообще, они хорошо живут там, где комфортно и вдоволь пищи. Опять же, на наше счастье, тот же холерный вибрион не может жить на поверхности земли, а только в кишках тех, кому не позавидуешь.

Распространению новых видов жизни на земле препятствует то, что на ней уже есть жизнь. На Венере нет жизни, поэтому размножение микроорганизмов не будет там сдерживаться ничем, кроме наличия пищи. Пока, естественно, они не потребят весь углекислый газ из атмосферы. Чего мы, собственно, и добиваемся.

Попытаемся грубо оценить время, за которое они могут потребить всю атмосферу планеты и перевести ее в свою биомассу.

Прикидочный расчет, исходя только из максимально возможной скорости делений и массы всей атмосферы планеты, дает 120 часов. Бред какой-то! Да этого попросту не может быть! Но не нужно забывать, что мы всегда психологически готовы к стационарной установке, некому агрегату, работающему линейно, по программе. А здесь самовоспроизводящаяся система. Прогрессия. Вспомните индийскую легенду об изобретателе шахмат.

Напомним, что мы исходили из того, что микроорганизмы не гибнут. Что каждому из них поступает нужное количество всех необходимых веществ. То есть, что они работают с максимальной эффективностью.

Конечно, идеальных условий никогда не будет. И процесс за считанные часы не пройдет. И это хорошо, потому что при этом они должны были бы пожирать атмосферу, как пламя пожирает горючий материал. Это сродни взрыву, катастрофе. Все это более уместно на войне. Но мы ведь ведем не войну, а преобразование, значит, никакие катаклизмы нам не нужны. Нам необходимо создать приемлемые условия для микроорганизмов. Нужно подводить питание, убирать продукты жизнедеятельности, поддерживать их в атмосфере на оптимальной высоте. Это инженерная задача, а значит, выполнимая.

Даже если время преобразования атмосферы увеличится в 10 раз, получится всего суток, если в 100 раз, получится только 17 месяцев, даже если в 1000 раз, получится всего лет. Это срок активной жизни одного поколения людей. То есть, начав в молодости работать над проектом, человек доживет до его завершения. На самом деле, не полного еще завершения. Потому что зеленой и цветущей планетой Венера сможет стать еще не скоро после преобразования атмосферы. Но все равно, это будут приемлемые сроки для решения проблемы существования человечества. Тем более что уже в период проведения этого глобального эксперимента люди могут начать обживать все более глубокие слои атмосферы.

И жизнь на плавучих островах будет ничем не хуже, чем во многих мегаполисах Земли.

Что нужно сделать на Земле? Сначала в колбах, потом в боксах, а затем в огромных шарах-газгольдерах создавать модели, все более близкие к венерианской атмосфере, и поселять в них различные виды и комбинации видов микроорганизмов.

Кстати, а почему именно микроорганизмы? Может быть, поселить там попросту зеленые растения, и пусть они срабатывают потихоньку избыток CO2, как уже миллионы лет делают это на Земле. Во-первых, на Земле (в то время, когда атмосфера ее была похожа на венерианскую) зеленых растений не существовало, а работали как раз микроорганизмы. На Венере никакие растения в ее теперешнем состоянии не выживут. Можно поселить их в закрытых оранжереях, но это глобальных проблем не решит. Для создания внутренней атмосферы в обитаемых помещениях они будут использоваться, но в масштабе планеты нужны другие биологические процессы. У зеленых растений несравненно более низкая скорость размножения, с ними процесс растянется неимоверно. С их помощью можно «полировать», проводить тонкую доводку уже готовой кислородной атмосферы.

Вот для отработки всех этих процессов и будут служить эксперименты в наземных условиях. Их задачей будет создание таких групп микроорганизмов, которые смогут существовать и «работать» в натуральной венерианской атмосфере.

Пока даже у специалистов не удалось узнать, есть ли на земле микробы, способные жить в практически чистом CO2. Ученики Московской технологической школы поставили такой эксперимент. Эксперимент пока не удался. Сине-зеленые водоросли (цианобактерии) в колбах на подоконнике класса погибли. Никакого вывода сделать не удалось, кроме того, что все нужно делать как следует, даже сине-зеленых выращивать. Опытные биологи говорили мне потом, что школьникам эта работа все же не под силу и предлагали провести сначала математический эксперимент. Но вот на него никто из школьников не согласился. Для них гораздо интереснее были реальные цианобактерии, хотя и невидимые, чем цифры на экране компьютера.

Только когда будут найдены удачные сочетания микроорганизмов, можно начать отработку механизмов экспериментов в объемных резервуарах с газами. Придется опробовать различные технические решения: для поддержания микробов на плаву в атмосфере, подвода газов и необходимых для их жизни веществ, удаления продуктов жизнедеятельности. Пока нельзя сказать, смогут ли они работать в открытой атмосфере или в замкнутом объеме, куда необходимо будет вводить порции газа из атмосферы.

Сколько может продлиться «земной этап»? Поставим вопрос по другому: сколько он «должен» продлиться. Казалось бы, до тех пор, пока не будут собраны исчерпывающие сведения о планете, чтобы не делать дорогостоящих ошибок при ее освоении. Но тогда он продлиться «вечно», во всяком случае, неопределенно долго. Это если вспомнить, что Землю люди и до сих пор знают не совсем хорошо. Например, мы не знаем и долго не узнаем точно, что у нас буквально под ногами, в нескольких десятках километров под поверхностью. Мы, возможно, никогда не узнаем, как именно происходило образование Земли и формирование ее атмосферы. Даже само существование атмосферы установили лишь в середине XVII в., а возраст Земли до начала XX в. оценивался учеными где-то в 100 млн лет. Мы до сих пор толком не знаем глубин океанов. Представление о них приблизительно такое, как о поверхности Луны: общая топография по результатам промеров и гидролокации и точечные исследования с подводных аппаратов.

Но недостаток знаний не мешал людям жить на Земле и активно ее осваивать.

Принимается некая гипотеза в объяснение непонятного явления, и ею пользуются до получения более четкого представления.

Конечно, ошибки из-за неадекватного представления возможны. И неизбежны. Нужно лишь стараться, чтобы их не было слишком много. И главное, чтобы они не приводили к необратимым последствиям.

ОРБИТАЛЬНЫЙ ЭТАП

ПРОБЛЕМЫ. ЦЕЛИ. ЗАДАЧИ

Это непосредственное продолжение земного этапа. Говоря военным языком создание плацдарма для наступления на планету. С орбитальных станций будет продолжаться постоянное и все более углубленное исследование планеты и обеспечение работ на ней. В атмосфере будут работать как необитаемые, так и обитаемые научные и производственные комплексы. Но люди на них жить постоянно не будут. Они там будут работать и возвращаться на орбитальную станцию.

Этот этап должен решить проблему первоначального освоения атмосферы. Нужно создать на орбите такой комплекс станций, чтобы с них можно было формировать атмосферную инфраструктуру. Во всяком случае, ее начальный уровень.

Смысл этого этапа - подготовка к работе непосредственно на планете, то есть в ее атмосфере, создание основной базы для обеспечения работ на планете и налаживание связи с Землей и снабжения.

Этап начнется, когда на Земле пройдут основные подготовительные работы. Не исключено, что и во время земного этапа уже будут производиться запуски космических кораблей к планете для получения новой информации или проверки конструкторских решений. И наоборот, работы на Земле будут продолжаться и с началом орбитального этапа, и дальше, на протяжении всего периода освоения планеты. Они закончатся только тогда, когда планетная колония полностью перейдет на автономный режим. Надо надеяться, что не в результате возникших серьезных разногласий с метрополией.

Аналогия исследования Земли из космоса. Только облака на Венере мешают гораздо больше, чем на Земле. Поэтому оптический диапазон там мало эффективен.

Впрочем, это и не так важно, потому что задачи там будут существенно иными. На Земле это, по большей части, именно исследования или наблюдения. Там, напротив, исследований будет немного в процентном отношении. Там орбита будет основным рабочим горизонтом.

Через орбиту будет происходить связь с Землей, через нее будет идти транзит грузов в атмосферу, на ней будут формироваться и оснащаться рабочие бригады, и туда же они будут возвращаться.

Исследования будут вестись в основном конкретного, прикладного характера. Их задача - определить, насколько пригодны для решения поставленных задач в условиях Венеры разработки, выполненные на Земле. Это логическое продолжение исследований космическими аппаратами, которые в недавнее время дали огромный прирост знаний об условиях на Венере.

С чего начинается работа на орбитальных станциях? Прежде всего, нужно обжиться на орбите, создать на ней основную базу для всего комплекса исследований и работ.

Там будет использован огромный опыт, накопленный на Земле, и отнюдь не только опыт освоения космического пространства. Конечно, бесценен опыт, накопленный на околоземных орбитальных станциях. Но он лишь частично перекрывает область проблем, которые встретятся на венерианской орбите.

Как мы уже отмечали, задачи там как бы обратные. Здесь, на Земле, мы из космоса смотрим на самих себя, на то, что хорошо знаем «и на цвет, и на вкус, и на ощупь». Там придется изучать совершенно неизвестный мир, да еще и дистанционно. Там все знания будут новыми, за исключением тех, что были получены раньше, тоже дистанционными методами исследований.

В остальном все будет довольно схоже: будут и необитаемые спутники Венеры, и орбитальные станции вроде «Мира» или «Альфы», и спутники связи. Отличаться работа на этих космических станциях будет небывалой пока продолжительностью пребывания в невесомости, космическими излучениями, от которых не защищает слабое магнитное поле Венеры и прочим, чего мы пока и представить себе не можем.

Уже и сейчас ясно, что на них должен быть вовсе иной уровень комфорта, чем на существовавших до сих пор, и почти полное самообеспечение. А это определит вовсе другие их размеры. По-видимому, эти станции будут соизмеримы из созданных до сего времени аналогов космических объектов только с комплексом «Биосфера-2».

Главная проблема - невесомость. Возможно, для этой проблемы найдется к тому времени удовлетворительное решение. Это не очень принципиально. Уже на существующем уровне развития космической техники приемлемые решения могут быть не только разработаны, но и реализованы.

В книге К. П. Феоктистова проблеме невесомости уделено большое внимание.

Физические упражнения - гарантия здоровья и даже жизни. Они требуют дисциплины в соблюдении программы. Как это ни досадно, но то, что на Земле происходит само собой, поддержание необходимой физической формы, в космосе требует немалого труда и особых ухищрений [30, с. 157].

Правильнее было бы занять космонавтов не нудной физкультурой, а нужной работой.

Но трудно подобрать работу с необходимыми нагрузками по группам мышц. Значит, нужна искусственная тяжесть. Ее придется создавать, несмотря на проблемы, ею вызываемые.

Скажем, поддерживать связь с вращающегося отсека весьма сложно. Особенно с Землей.

Невозможно организовать наблюдение за объектами в космосе. Не исключено, что придется из-за этого делать разделенные отсеки. Один - вращающийся стабильно и постоянно, а второй - неподвижный, стабилизированный с использованием гиродинов. Соединены они штангой, чтобы не разошлись. А штанга имеет шарнирный узел, который препятствует ее скручиванию. Конечно, это неудобно, хотя бы потому, что наблюдатели должны жить в стабилизированной секции постоянно. А переход возможен лишь через открытый космос.

Классическая форма для космических станций будущего - вращающийся бублик. Но проблемы те же. Разве что сделать среднюю часть по оси блока вращающейся в противоположном направлении. Она будет неподвижна и ориентирована в нужном направлении во время проведения наблюдения. На ней будут помещены только наблюдательные приборы и места наблюдателей.

Вариантов решения технической проблемы может быть множество. Мы, как и в других случаях, удовлетворяемся тем, что, по крайней мере, один вариант нам известен.

Американский космический корабль «Джемини» в 1966 г. соединили тросами с ракетной ступенью и раскручивали. Сила тяжести 1,5-2% от земной. Но возникают неприятные ощущения от кориолисовых сил. Все же это была не натуральная тяжесть.

Пока освоен полугодовой цикл пребывания в космосе. Но статистики для полной уверенности недостаточно, летали все же мало. Не было одновременно и 10 человек в космосе, а на борту одного объекта - более 6 человек. И тенденция пока не к увеличению, а к сокращению полетов. То есть опыт будет набираться гораздо медленнее, чем во времена расцвета космонавтики.

А вот Циолковский невесомость считал не злом, а благом. И мечтал о том времени, когда человечество, избавившись в космосе от тяжести, устремится в просторы вселенной в погоне за энергией и светом.

С. П. Королев рекомендовал своим сотрудникам читать Циолковского. «У него все есть», - говорил Сергей Павлович. Как удалось Циолковскому одной силой мысли проникнуть в неизведанные глубины космоса, непонятно. Но действительно, у него находятся указания на то, как решить многие технические проблемы, которые во времена Циолковского не только не были разрешимы в принципе, но даже и в голову никому не приходило, что их можно решать.

Однако относительно возможности изменения биологической природы людей Константин Эдуардович заблуждался. В его время это было неудивительно. До сих пор бродит множество бытовых заблуждений на этот счет. Но Циолковский, вообще-то, не говорил о сроках. Это наше право относить его предвидения к близкому или далекому времени. А он мог иметь в виду и весьма отдаленное будущее. Как бы быстро ни шел прогресс техники, но эволюция самого человека будет происходить гораздо медленнее. В частности, когда люди смогут жить в невесомости нормальной полноценной жизнью, неизвестно.

Проблемы, связанные с невесомостью, подробно разбираются в книге «Человечество и космос». Авторы указывают, что приспособление к невесомости одновременно означает утрату приспособленности к условиям Земли. Основные проблемы начинаются не в космосе, а когда приходится возвращаться на Землю. Если не надо будет возвращаться, может быть, и тренажеры окажутся ненужными?

То есть к нам замечание Циолковского о том, что люди будущего с облегчением освободятся от надоевшей тяжести, не относится. Мы занимаемся настоящим или ближайшим будущим. Поскольку физиологическая перестройка произойдет еще не скоро, лучше будет, даже если мы оторвемся от Земли, не оставлять земных привычек. А это и означает необходимость специальных нудных занятий для сохранения физической формы.

Мы предпочитаем в своем подходе ориентироваться на естественные условия, во всяком случае, там, где создать искусственные сложно или невозможно. Вероятно, на Венере придется жить в основном не на орбите, а на атмосферных станциях. А на орбитальной станции работать посменно, в течение допустимых по физиологическим показателям промежутков времени. Не исключено, что довольно долго работы на планете вообще будут осуществляться вахтовым методом. То есть отдыхать преобразователи будут отправляться на Землю. Надо надеяться, что к тому времени перелет станет не столь продолжительным и не будет требовать таких затрат топлива.

Так ли уж велики проблемы работы в космосе? Трудности, которые придется преодолевать, чтобы работать на венерианской орбитальной станции, безусловно, велики. Но представим себе, как поглядел бы человек каменного века или даже начала прошлого на все наши ухищрения и приспособления, позволяющие нам просто жить и работать на Земле.

Одни наши «средства передвижения» чего стоят, в сравнении с его парой ног. В каменном веке из всех приспособлений были пещера, огонь, звериная шкура, обожженная в костре палка и каменный топор.

К существованию в земных условиях человек тоже приспосабливался. Это комплексное приспособление. Частично физиологическое, ведь организм способен к некоторой перестройке, скажем, терморегуляции. Частично люди голосовали ногами, отвечали на изменения климата или ресурсной базы переселением в более благодатные места. Частично, и чем дальше, тем в большей степени, применяли защитные системы и приспособления, которым нет числа, так что и перечислять бесполезно. А еще меняли и саму природу во все более увеличивающихся масштабах, и не всегда удачно. И не всегда обдуманно.

«Космическая среда несовместима с жизнью», сама по себе. Земная среда, сама по себе, с жизнью тоже плохо совместима. Поживите-ка хотя бы в России голышом. Что начинается, как только зимой откажет система отопления! Все дело в защитных системах и в их сложности. Попросту в космосе они должны быть гораздо сложнее, комплекснее и дороже.

Именно потому, что в космосе приходится преодолевать большие трудности, космические исследования помогают находить решения земных проблем. Те же проблемы с невесомостью. Это всего лишь дефицит нагрузок. Та же гиподинамия - это не только космическая проблема. Она давно существует на Земле. А с всеобщим сокращением количества физического труда становится общемировой проблемой.

Методы, наработанные в космонавтике, помогают сохранить простые и важные человеческие ценности - радость физического напряжения, красоту здорового тренированного тела.

ОРБИТАЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС

Работа на орбите вокруг Венеры, как и перелет к планете, поставят много вопросов, которые не возникают при полетах на околоземную орбиту. Например, защита от космического излучения, от которого здесь защищает магнитное поле Земли. Этот вопрос здесь не разбирается. Он непременно должен решаться в будущем, куда бы ни пришлось летать за пределы околоземного пространства.

Нам желательно представить, что из себя должны представлять межпланетный корабль и орбитальный комплекс для Венеры и хотя бы самые основные требования к нему.

В самом общем виде эти требования звучат так: они должны в целости и сохранности доставить на Венеру весь состав экспедиции и разнообразное оборудование и обеспечить возможность полноценной жизни и работы на орбите в течение долгого времени.

Автономность. Из всех свойств венерианских орбитальных и атмосферных комплексов важнейшим является, по-видимому, автономность. Она должна быть существенно выше автономности околоземных космических станций. Прежде всего, по расходным материалам системы жизнеобеспечения. Вторым важным фактором автономности должна быть безопасность. Станция и ее персонал должны уметь самостоятельно выходить из сложных ситуаций без помощи с Земли. Точнее, без быстрой помощи. Нужно исходить из того, что помощь может подоспеть в течение месяцев. Это кажется невозможным, ведь мы все привыкли надеяться и рассчитывать на «скорую помощь».

На самом деле это не более чем иллюзия. Да, скорая помощь по разным опасным факторам на Земле, в принципе, существует. Но это вовсе не означает, что ее можно всегда получить. Сколько случаев, когда ищут пропавший лайнер или судно. Так пока и не смогли откопать из-подо льда пропавшую группу Сергея Бодрова и других людей в Кармадонском ущелье. А это ведь не в далеком космосе, а в горах Кавказа. Причем это в случаях, когда есть средства и к поискам привлечены изрядные силы. Люди рядовые сплошь и рядом не могут получить помощи во вполне банальных обстоятельствах и не в горах Кавказа, а просто в сельской местности, в распутицу, например.

Там спасение будет в автономности. Другой вопрос, как ее добиться. На Венере должно быть все: специалисты нужной квалификации, все необходимое оборудование и материалы для самостоятельного выхода из любой аварийной ситуации.

Это представляется нереальным. Но это как раз очень логично с точки зрения назначения колонии. Она должна быть самостоятельной в перспективе. Так с самостоятельности следует начать.

На орбитальной станции должны быть законсервированы в быстро разворачиваемом виде все медицинские комплексы, в том числе операционный блок, блок экстренной реанимации и интенсивной терапии. Самое сложно - обеспечить многоместные блоки, потому что неизвестны масштабы необходимой помощи, которые могут потребоваться в случае серьезной катастрофы. Это на Земле в катастрофической ситуации помощь может прийти от всего цивилизованного мира… Но может и не прийти.

Еще большая проблема - держать наготове необходимое число специалистов.

Очевидно, что они не будут годами играть в карты или на бильярде в ожидании своего часа.

Они попросту будут работать по другим своим специальностям, а квалификацию поддерживать регулярными упражнениями на тренажерах. Так и поступают многие специалисты на Земле. Например, отсутствие ядерных конфликтов не мешает сохранять бдительность и квалификацию специалистам по нейтрализации их последствий. Или баллистические ракеты, которые, к счастью, не часто используются в боевых условиях. А ракетчикам ведь тоже, может, обидно сидеть годами без настоящего дела. Даже пожары в маленьком городе бывают не каждый день. И хирургам приходится обходиться без ежедневных плановых операций для поддержания квалификации. Только во время войны им раздолье.

Точно так же необходимы будут группы технических специалистов и все потребное оборудование и материалы для любого срочного ремонта, восстановления или замены.

Уже приведенные соображения показывают, как много должно быть подготовлено и законсервировано всякого оборудования. Причем оно должно быть быстро разворачиваемое.

А значит, должны быть готовые свободные помещения.

Необходимым условием автономности будет создание системы жизнеобеспечения потребной мощности. Она должна будет обеспечивать все население гарантированным количеством воздуха для дыхания, водой и пищей. Регенерация воздуха и воды уже отлажена на отечественных околоземных орбитальных станциях. Потребуется сравнительно небольшой резервный и компенсирующий запас их.

Но вот производство продуктов питания в космосе, можно сказать, даже не начиналось. Оно не достигло стадии даже экспериментальной завершенности. Хотя исходные данные и приемлемые методы уже разрабатываются. Но до товарного производства еще очень далеко.

Конструкция оболочек. Можно пока лишь схематично представить требования к конструкции орбитального комплекса. Ясно, что вариант с монтажом из блоков, доставляемых с Земли, не годится ввиду ограниченности их размеров. Монтаж герметичных конструкций из готовых элементов также мало перспективен из-за сложности и трудоемкости работ в космосе.

Уже в давние времена в ЦНИИМАШе, на родине нашей космонавтики в городе Королеве, я видел стандартные монтажные элементы космических конструкций. Штанги с быстро стыкуемыми разъемами на концах. С такими же элементами космонавты упражнялись на тренировках в бассейне. Не знаю, пытались ли их применять в космосе. Но следует признать, что все же это больше подходит для детских игр. В лучшем случае они годятся для монтажа антенн или солнечных батарей, что, конечно, уже неплохо. Но главных проблем - создания в космическом пространстве «крыши над головой» - они все же не решат.

Здесь перспективными могут стать надувные оболочки, разные варианты которых предлагались некоторыми авторами. По-видимому, эти оболочки будут изготавливать на Земле, в свернутом виде доставлять на орбиту и там уже дорабатывать и оснащать оборудованием.

Казалось бы, «детские шарики» ничем не лучше ферм из стержней, соединяемых шарнирчиками. Но у оболочек есть неоспоримое преимущество: они могут монтироваться почти или совсем без участия человека. Ранее мы излагали возможные технологии изготовления надувных оболочек для атмосферы Венеры. Возможно, удастся применять аналогичные методы для изготовления оболочек и для орбитальных станций. Хотя нагрузки и воздействующие факторы здесь иные. Полезной будет унификация технологий создания оболочек для всех этапов проекта, да и для других масштабных космических проектов.

Первые орбитальные станции придется полностью монтировать на околоземной орбите. И в законченном виде буксировать к Венере. Достраивать и создавать новые станции на околовенерианской орбите будет иметь смысл только тогда, когда значительная доля конструкционных материалов начнет поступать с Венеры. Этот период должен наступить как можно скорее.

Там этим будут заниматься монтажники, прибывающие с Земли, и основной персонал околовенерианской орбиты. Разница в затратах топлива, но она не принципиальна. Комплекс производства продуктов питания, когда он уже будет создан, сможет обслуживать и монтажников станции.

Мы уже останавливались на возможных конструктивных решениях и технологии создания подобных конструкций. Начальная оболочка будет задавать лишь общую форму и габариты окончательной конструкции. Но она сразу решит проблему изоляции от космоса.

Дальнейшие работы могут производиться в основном внутри. Опять же, будут ли дорабатывать оболочку напылением, наращиванием или монтажом, пока неважно. Скорее всего, конструкция оболочки будет бескаркасной. Больше всего такая оболочка напоминает скорлупу яйца. Важными соображениями при выборе варианта конструкции являются:

технологичность, минимальный вес материалов и оборудования и возможность автоматизации процессов изготовления.

Каркас для внутреннего пространства создавать придется в любом случае. После создания внутреннего каркаса и переборок корпуса он будет заполняться оборудованием.

Монтаж оборудования будет осуществляться законченными модулями, доставляемыми с Земли в готовом виде.

Из чего исходить при разработке компоновки. Здесь не имеет смысла пытаться разрабатывать компоновку, как это обычно делают конструкторы при создании новых объектов. Это делается путем расчетов необходимого состава персонала и оборудования, площадей и объемов для размещения всего этого. В любом случае хоть какие-то прототипы имеются. Но мы даже и предварительно не будем пытаться составить такую компоновочную схему. Да в этом и нет необходимости. Мы будем снова исходить из косвенных соображений, то есть ориентироваться на аналоги, поневоле далекие.

К. П. Феоктистов в своей книге пишет о перспективах создания солнечной электростанции на околоземной орбите как одного из наиболее реальных и практически целесообразных космических проектов. Затраты на их постройку могут быть заведомо выше, чем у любых видов земных электростанций. Однако солнечная электростанция совсем не расходует невозобновляемых природных ресурсов. Через 5-7 лет эксплуатации орбитальные источники энергии, возможно, окажутся уже выгоднее и тепловых и атомных» [30, с. 250].

На Венере солнечная электростанция на орбите тоже может оказаться полезной, может быть даже более, чем на Земле.

Но нас пока интересуют расчеты Феоктистова. Автор приводит данные по необходимым объемам монтажных работ. Проблема в доставке на орбиту материалов и элементов для монтажа. Общая масса станции на 10 млн киловатт (это больше СаяноШушенской ГЭС) составит 50-100 тыс. т. Понадобится 2-3 тыс. рейсов транспортных кораблей грузоподъемностью около 30 т. По 100 кораблей в год - это будет около 20 лет, не считая сборки и отладки. Значит, нужны более мощные носители, чтобы выводить грузы до 500 т. Тогда понадобится 100-200 пусков, и все грузы можно будет вывести на орбиту за 3- лет. Придется создать специальное производство на высокой орбите. Значит, потребуется довольно много людей. Для них понадобится жилье. Работать они смогут около полугода, следовательно, искусственная сила тяжести не понадобится.

Мы еще далеки от решения подобной проблемы, от того, что потребуется по объему и сложности организации. Примерно, как строительство многоэтажного дома от постановки палатки. Не следует забывать, что далеко не везде на Земле четко и слаженно проходят даже отработанные операции. Каждый отдельный случай вызывает новые «местные» сложности.

Преодолеть их могут только одержимые. Далее автор пишет: «Это интереснейшая проектная задача. Решать ее будут люди 1946-1956 года рождения».

После выхода давней книги Феоктистова прошло 20 лет. В эти годы уложилась вся перестройка и все вхождение в капитализм, «по-русски» - с размахом и идиотизмом. Чего, правда, не было из традиционного набора отечественных бед, так это большой войны. За что честь и хвала нашим руководителям, начиная с Горбачева. Прав был Великий вождь и учитель товарищ Сталин, произнося свой знаменитый тост за русский народ, умеющий пережить любые ошибки руководства.

Теперь уже только сегодняшние дети, возможно, доживут до решения подобных задач. Если, конечно, к тому времени одними земными возможностями будет не обойтись.

Мы можем из прикидочного расчета Феоктистова взять общие объемы и сроки.

Можно предполагать, что наша орбитальная станция будет иметь тот же порядок объемов, что его солнечная электростанция. И на ее монтаж понадобится сопоставимое время и число пусков.

А что касается сроков, о них мы уже говорили. Все сроки, которые называют прогнозисты, - это только возможные, но не обязательные. Прав оказался В. П. Мишин - не прогнозист, а разработчик космической техники. Он довольно давно предрекал закономерную паузу в космической гонке.

Какие понадобятся космические системы? Феоктистов говорит о ракетах. Впрочем, обсуждал он и перспективы применения многоразовых систем.

«Челноки» можно будет использовать для монтажа венерианских станций. Если они доживут до того времени. Американцы пока не собираются строить новых челноков.

Выполняя текущие задачи, они могут оправдать затраты на свою эксплуатацию, но не на создание новых вариантов или хотя бы новых экземпляров старой конструкции.

Самолет или ракета. Это принципиальный вопрос, который требует решения. Как правильнее выходить в космос: по самолетному или по ракетному принципу. Если ракета действительно соответствует своему названию, то «челнок» все же не совсем самолет, а некая комбинация самолета с той же ракетой. У того и другого варианта есть достоинства и недостатки. Эту альтернативу рассматривает в своей новой книге К. П. Феоктистов.

Задача носителя не доставить корабль к месту работы, а разогнать, «бросить» его в нужном направлении, а уж доберется до места он сам по законам небесной механики.

Стоимость доставки 1 кг на орбиту с помощью современной французской ракеты «Ариан»

Константин Петрович оценивает в $5000-6000. «Доля стоимости носителя в общей стоимости запуска космического аппарата бывает разной. Если носитель серийный, а аппарат уникальный, то около 10%. Если наоборот, может достигать 40% и более. Где вы видели на Земле объект, доставка которого к месту назначения стоила бы так дорого?» [31, с.

292].

Вообще-то, бывали такие объекты. Какому-то из персидских царей доставляли свежую рыбу со Средиземного моря за тысячу километров. Но это в сатрапиях. А в современном мире? Постойте, доставляли ведь Жданову на самолете в осажденный, умирающий от голода Ленинград свежие фрукты. Их остатки соседи по дому находили в мусорном ведре. Впрочем, это тоже была сатрапия.

На Земле все транспортные системы используются многократно. В том числе и самолет, если его не сбили, и лошадь, если она не издохла от гонки. А вот тот раб, который яд анчара доставил «непобедимому» владыке, - чисто одноразовая транспортная система, как и ракета.

Одноразовость ракет была переносима, пока запуски были редкими. Но теперь сложные и дорогие ракетные ступени сгорают слишком часто.

В разное время испробованы разные системы спасения ракет. Например, в 1950-е гг.

обсуждался метод спуска с помощью аэростатов - баллонов, надуваемых гелием после торможения с помощью парашюта. Медленно опускающаяся на баллонах ступень может быть подхвачена вертолетом и доставлена к месту старта.

Другой выход - крыло, двигатель и шасси, то есть самолет. А это вовсе другая конструкция, имеющая мало общего с ракетой. Сделать такой самолет, чтобы он летал как обычный лайнер и выходил в космос, пока невозможно. Выбрали компромиссный вариант.

Возвращается и повторно используется только верхняя, вторая, ступень, причем без топливных баков.

«Старт «Шаттла» осуществляется с помощью двух мощных твердотопливных двигателей (диаметр 3,7 метра) и жидкостных ракетных двигателей второй ступени. Корпуса пороховых двигателей спускаются на парашюте, а бак диаметром 8,5 метров и длиной метров сгорает в плотных слоях атмосферы. Полезный груз «Шаттла» 14,5-29,5 тонны, а масса на старте около 2 тыс. тонн, то есть полезная нагрузка 0,8-1,5% от полной массы заправленного корабля. В то время как обычная ракета имеет 2-4%. При том же грузе в 29, тонны ее стартовая масса была бы равна 750-1500 тоннам» [30, с. 223].

Почему американские конструкторы и финансисты пошли на более дорогой «челнок»? В надежде на будущее. Они считали, что работы в космосе будут расширяться, а не свертываться. И просчитались. Пока просчитались.

Был у них и еще один резон. Все же это системы в основном военного назначения, а тут с затратами особо не считаются.

Гораздо сильнее просчиталось наше высшее руководство, когда, пойдя на поводу у американцев, дало приказ разрабатывать отечественный «челнок». «…сражались насмерть за возможность участия в этом позорном деле, особенно за то, чтобы возглавить его: им впереди светила карьера, возможность выбиться на «самый верх»!» [31, с. 296]. Результат «Буранного дела» был предрешен в самом его начале.

Впрочем, проблема носителей должна решаться для любого космического проекта.

Просто для нашего случая актуальность ее решения особенно велика ввиду огромного объема пусков, что только и может сделать возможной интенсивную работу на планете.

РАБОТА НА ОРБИТАЛЬНОМ КОМПЛЕКСЕ

Для доставки комплекса к Венере целесообразно воспользоваться наименее энергозатратной траекторией. По-видимому, это будут приблизительно те же несколько месяцев, что и теперь. Впрочем, решающим для грузового корабля является не время, а затраты топлива. Габариты станций будут ограничены в основном технологическими соображениями. В космосе важны не габариты, а только масса транспортируемого груза.

А основной состав рабочих групп может лететь на компактных космических кораблях по «быстрым» орбитам. Вообще, к Венере должно быть налажено регулярное сообщение, наряду с грузовыми перевозками будут пассажирские и курьерские для срочных перелетов.

Орбитальный комплекс на этом этапе будет исполнять роль центральной базы всего планетного комплекса. Это будет командный пункт, перевалочная и резервная база, аварийный центр. Да и попросту база отдыха после утомительной вахты на атмосферной станции. Впрочем, работники орбитальной станции точно так же будут «отдыхать» после длительного периода невесомости на атмосферной станции. Смена среды и вида деятельности будет гарантированно защищать от вредных последствий полной или частичной невесомости. Это вахтовый метод, но с той разницей, что здесь от вахты не отдыхают полностью, а меняют обстановку и вид деятельности. Эту схему организации работы придется принять, чтобы не отправлять каждую смену на отдых на Землю, что нерационально, когда время работы соизмеримо с продолжительностью дороги до места отдыха.

Не исключено, что условия жизни и работы в околопланетном комплексе будут вполне приемлемыми, и регулярный отдых на Земле вообще не понадобится. Разве что ностальгия замучит поселенца.

Запуск зондов и их возвращение. Среди многочисленных задач персонала орбитальной станции самой важной и сложной будет создание атмосферного комплекса. Ему надлежит сыграть основную роль в освоении планеты. Он должен стать наиболее населенным на планете, во всяком случае, до того времени, пока не начнет заселяться сама поверхность планеты. То есть на десятилетия или даже столетия атмосфера станет основным местом жизни и работы людей.

Мы уже говорили, что жить в атмосфере придется на плавучих островах-аэростатах (что уже неверно, поскольку «аэро» относится к воздуху, а воздуха там нет) и дирижаблях, конструктивно отличающихся от земных аналогов.

Аэростаты в атмосфере Венеры уже дрейфовали. От космических станций «Вега-1» и «Вега-2» в мае 1985 г. отделились спускаемые аппараты, которые вошли в атмосферу Венеры. Сами станции направились дальше на встречу с редкой гостьей, кометой Галлея, которую исследовали в марте следующего года. А спускаемые аппараты в атмосфере Венеры на высоте 63 км разделились, каждый на две части. Посадочные модули совершили мягкую посадку и продолжили исследования на поверхности планеты. Верхняя часть спускаемого аппарата представляла собой аэростатную систему. После отстрела теплозащитной полусферы контейнеры продолжали спуск на парашютах. Оболочки аэростатов из фторлоновой лакоткани наполнились гелием, и зонды поплыли в небе Венеры. Диаметр аэростата 3,4 м, к оболочке на фале подвешена приборная гондола длиной 1,2 м и массой 6, кг.

Два зонда-аэростата дрейфовал: один над северным, другой над южным полушарием Венеры на высоте 54-55 км. За время около двух суток первый пролетел 10000 км, второй более 12000 км, и оба зонда переместились с ночной стороны планеты на дневную. Cкорость дрейфа была около 200 км/час. Во время дрейфа работали датчики температуры и давления.

Пропеллерный прибор определял скорость вертикальных перемещений. Изучался химический состав частиц облачного слоя, его горизонтальная и вертикальная структура.

Международная и советская сеть наземных радиотелескопов приняла с этих зондов информацию, позволившую впервые получить прямые данные о метеорологии Венеры. В их разработке участвовали французские ученые [25].

Понятно, что дистанция от этих зондов до обитаемых аэростатов в атмосфере примерно такая же, как от первых «летающих этажерок» до современных воздушных лайнеров. Та дистанция была пройдена приблизительно за полвека. Новую предстоит пройти на совершенно ином уровне технологического развития.

Начать эту работу придется на Земле. Характеристики атмосферы вблизи поверхности Земли близки к характеристикам на интересующем нас горизонте в атмосфере Венеры. Но состав атмосферы существенно иной. Это будет большой и серьезной заботой химиков и материаловедов. Придется создать такие материалы, которые выдержали бы воздействие агрессивной атмосферы неимоверно долго.

Вход в атмосферу будет очень распространенной операцией на Венере. Начнется с ввода в атмосферу опытных оболочек в автоматическом режиме. На них будут исследоваться технологические решения. Нужно создать оболочки, противостоящие разрушающему воздействию аэрозолей самых мощных кислот: серной, соляной, плавиковой. Причем оболочки, сохраняющие несущую способность неограниченно долго, абсолютно надежные, то есть не допускающие спуска в атмосфере ниже безопасного уровня. Лучше, если эти оболочки будут саморегулируемыми, то есть будут поддерживать заданный горизонт не с помощью автоматики, а под воздействием физических процессов. При этом автоматика будет выполнять лишь функции контроля.

Можно ли изготавливать оболочки непосредственно в атмосфере Венеры, пока непонятно. За это есть один, но мощный довод: сырье можно добывать тут же, на месте.

Однако все остальное настолько проблематично, что на начальных этапах об этом не стоит и думать, и основные заготовки для оболочек придется доставлять с Земли. Благо, что в сложенном виде они могут быть весьма компактными и легкими. Нет принципиальных сложностей в том, чтобы вывести их на околоземную орбиту и доставить к Венере. Тогда встает другой вопрос: как доставить оболочку в атмосферу? Казалось бы, тем же способом, который уже применялся для аэростатов завода им. Лавочкина на аппаратах «Вега»:

обычный вход в атмосферу и раздувание оболочки.

Это, безусловно, удобно, но у нас крупные оболочки, и с их раздуванием в атмосфере могут возникнуть проблемы. Особенно быстро это не сделаешь, значит, придется преодолевать все более высокое наружное давление, то есть потребуется много сжатого газа.

Придется брать с собой баллоны высокого давления, а это большой вес.

А что если спокойно, без спешки раздувать оболочку на орбите, а потом вводить ее в атмосферу. Это представляется абсолютно невозможным, когда вспомнишь объятые пламенем спускаемые аппараты или тот же «Мир», от которого в океан упали только оплавленные массивные металлические детали вроде окантовок люков и шпангоутов.

Кстати, в атмосферу Венеры они бы входили не так эффектно. Кислорода там мало, а значит и пламени особого не будет. Хотя нагрев будет, безусловно.