Игорь Бубнов - Обитаемые космические станции

Конструкция межпланетного корабля, собираемого из элементов на орбите, будет учитывать множество чисто специфических факторов космического полета. Условия пребывания в межпланетном пространстве значительно отличаются от условий вывода на орбиту по перегрузкам, температурам, вибрациям и пр. Конструкция межпланетного корабля может иметь любые выгодные в полете формы отдельных узлов, например шарообразные баки, имеющие, как известно, минимальный вес при максимальном объеме (рис. 5).

Некоторые элементы конструкции межпланетного корабля будет трудно или даже невозможно доставить с Земли сразу на траекторию межпланетного полета. Могут потребоваться, например, огромные тонкие плоскости радиационных теплообменников, или может оказаться так, что габариты и вес сложного научно-экспериментального оборудования или же элементов самой конструкции летательного аппарата не позволят доставить их на орбиту в собранном виде. В этих случаях проще будет монтировать их на орбите на борту ОКС.

Если межпланетный корабль будет обладать ядерной или термоядерной силовой установкой, то сборка и запуск ее за пределами атмосферы будут значительно безопаснее — там понадобятся лишь небольшие экраны для обслуживающего персонала.

На орбитальной станции смогут проходить подготовку и «акклиматизацию» члены экипажей межпланетных кораблей.

Так как многие из планет имеют свою атмосферу, конструкция межпланетного корабля может нести на себе специальный корабль «приземления», рассчитанный на аэродинамическое сопротивление планетной атмосферы при посадке. Этот же корабль может использоваться для посадки экипажа на Землю после возвращения межпланетного корабля на орбиту спутника Земли.

АВТОМАТИКА ИЛИ ЧЕЛОВЕК ПЛЮС АВТОМАТИКА?

Вероятно, теперь никто не сомневается в том, что человек должен был проникнуть в космос, окинуть взором нашу Землю с высоты орбитального полета и привезти нам свои непосредственные впечатления. Думается, нет сомневающихся и в том, что человек должен побывать на далеких планетах нашей солнечной системы, должен попытаться достигнуть других звездных миров.

Еще 6–7 лет тому назад посылка человека в космический полет казалась мечтой. Тогда еще не было технической основы для таких полетов — полезная нагрузка ракет-носителей была слишком мала. Но мощных ракетных двигателей еще недостаточно для того, чтобы отправить в космос самый ценный груз — человека. Необходимо создать работоспособные и надежные системы, обеспечивающие жизнедеятельность и безопасность человека на всех стадиях полета — во время взлета, на орбите и при возвращении на Землю. Сейчас эти сложные технические проблемы успешно решены для относительно кратковременных орбитальных полетов.

Технический прогресс последних лет, с одной стороны, позволил поставить и успешно решить в космосе большое число научно-исследовательских и технических задач с помощью автоматических средств, а с другой стороны, сделал возможным полеты обитаемых космических кораблей.

И вот здесь-то мы подходим к вопросу, весьма важному в проблеме создания научных космических станций на орбитах вокруг Земли.

Должны ли быть орбитальные станции обитаемыми? Или, может быть, удастся обойтись без непосредственного участия человека в космических исследованиях и его полностью заменит автоматика? Эти вопросы не случайны. Они объясняются бурным развитием автоматики и телемеханики, совершенствованием систем автоматического регулирования средств управления и телеметрии, революцией в радио- и телевизионной технике, связанной с распространением полупроводников, прогрессом в области программных и счетно-решающих устройств и созданием новых миниатюрных источников энергии. Как несколько десятков лет назад возникла дилемма «машина или человек плюс машина?», так и сегодня обсуждается вопрос «автоматика или человек плюс автоматика?».

Нужно сказать, что у противников обитаемых космических станций, сторонников «чистой» автоматики, имеются серьезные доводы. Они считают, во-первых, что научные исследования, например геофизические, могут с успехом осуществляться (и уже широко осуществляются) с помощью автоматических искусственных спутников Земли, которые зарекомендовали себя как надежное средство научных исследований в космосе. С дальнейшим развитием автоматических средств наблюдения и телеметрии можно будет проводить еще более сложные исследования без непосредственного участия человека.

Второй важный довод сторонников замены человека автоматикой — это сложность обеспечения безопасности человека в условиях интенсивной радиации околоземного пространства (как известно, полеты советских и американских космонавтов по орбите проходили на высотах не выше 350 км), что затрудняет возможность длительного пребывания человека на большой высоте.

Высказываются мнения, что по соображениям безопасности присутствие человека на спутнике Земли может ограничить объем некоторых научных исследований или вообще сделать невозможным их проведение (например, изучение ядерных проблем или астрономические наблюдения). Указывают и на то, что присутствие человека, например, на астрономической станции будет отрицательно сказываться на наводке телескопов.

Наконец, выдвигается еще одно соображение. Создание даже самых совершенных условий для существования человека на борту космической станции не может полностью обеспечить его работоспособность вследствие необходимости преодолевать такие явления космического полета, как перегрузки при подъеме на орбиту, невесомость на борту ОКС и т. д. А это значит, что при выборе экипажа на первый план выдвигаются не те или иные деловые и научные качества, а фактор тренированности, приспосабливаемости организма и т. п.

Все эти аргументы логичны и довольно убедительны. Конечно, огромную долю научных исследований будет проводить автоматически работающая аппаратура. Конечно, фактор абсолютной безопасности человека должен постоянно рассматриваться как первостепенный. Стоит ли рисковать жизнью человека без твердого научного обоснования целесообразности и необходимости его пребывания на орбитальной космической станции? Здесь имеется в виду, конечно, человек не только как наблюдатель, но и как активно действующий ученый и исследователь, управляющий оборудованием и приборами, перенастраивающий и при необходимости ремонтирующий их.

Да, конечно, всюду, где человек без ущерба для результатов исследований может быть полностью заменен автоматикой, там, где практически невозможно обеспечить полную безопасность человека, должны работать машины. Тем не менее обитаемые космические станции должны и будут строиться. Ведь человек обладает многими такими качествами, которые еще много лет, а быть может, и всегда будут недоступны даже самым сложным и совершенным электронно-вычислительным машинам.

Автомат уже сейчас может реагировать на некоторые внешние факторы, воспринимать и перерабатывать информацию, а затем выдавать результат в виде чисел или каких-либо механических действий. Но автомат чаще всего не способен сам разобраться в ошибках, возникающих вследствие каких-либо неисправностей аппаратуры. Автомат реагирует лишь на заранее предусмотренное изменение ситуации, а предусмотреть все ситуации, с которыми он встретится в космосе, естественно, очень сложно. Лишь мозг человека способен быстро оценить неожиданно сложившуюся обстановку, активно вмешаться в нее и произвести необходимые действия.

Человек значительно надежнее машины отфильтровывает полученную информацию и выбирает из нее наиболее необходимое для дальнейших действий.

Если даже сравнить мозг человека с современной вычислительной машиной, то окажется, что объем памяти у человека больше. И если машина иногда выигрывает в скорости «мышления», то в гибкости анализа ей еще трудно сравниться с человеком.

Человеческий мозг обладает и великолепными, недоступными пока машине способностями к обобщению. Человек может производить быстрый и тончайший анализ и синтез информации, он может восполнять пробелы в информации и выбирать из самых разнообразных явлений нужные ему в данный момент.

Нельзя забывать и о том, что в космосе может возникнуть необходимость произвести перерегулировку, а быть может, и ремонт аппаратуры.

В будущем, конечно, появятся искусственные самонастраивающиеся схемы, «чувствующие» изменения в системе и меняющие ее параметры. Собственно говоря, мускульная энергия человека уже в авиации утратила свое прежнее значение и главным в полете стала реакция человека, динамика его движения. И в космической технике применение физической силы человека может понадобиться в какой-то мере лишь в исключительных случаях. Сейчас мы переживаем время, когда и мыслительная способность человека заменяется искусственным «мозгом».