Властелины бесконечности. Космонавт о профессии и судьбе
- -
- 100%
- +
Второй по важности для космических полетов темой, безусловно, оказываются системы жизнеобеспечения. Они вошли в фантастическую литературу лишь в XIX в. Хорошо описал их Жюль Верн, а затем русский писатель Леонид Богоявленский, чье произведение «В новом мире» появилось в самом начале ХХ в., в 1901 г.
Реальные опасности космического полета стали обсуждаться в фантастической литературе народовольцем Николаем Морозовым, который, оказавшись в заключении в Шлиссельбургской крепости, писал в 1882 г. повесть «Путешествие в космическом пространстве», где впервые говорится об опасности разгерметизации корабля вследствие попадания в него метеорита, о проблеме метеоритных потоков, которые в космических странствиях желательно обходить.
Затем пришло время обратить внимание на отбор и подготовку путешественников в космос. Один из самых знаменитых в мире писателей-фантастов американец Роберт Хайнлайн в 1948 г. в романе «Космический патруль» весьма достоверно обрисовал ощущение проходящих отбор кандидатов от испытаний на перегрузки и невесомость, от психологических тестов и т. д. Назовем также роман Александра Беляева «Прыжок в ничто», где описывается отбор космонавтов, а первые 20 отобранных кандидатов (ровно как в 1960 г. при первом наборе космонавтов!) проходят тренировки на невесомость, перегрузки, вестибулярные воздействия.
Были затронуты такие темы, как нештатные ситуации и героизм в космических полетах. Собственно, нештатные ситуации (конечно, они еще не имели такого названия, мы его используем исключительно для привязки к нашим описаниям в поcледующих разделах книги), а говоря простым языком – неожиданности, катастрофы, которые создают для космических путешественников трудности, и их приходится героически преодолевать – обязательно требуются для увлекательности сюжета. Тема героики в космическом полете – особая, так что многие писатели посвящали свои произведения не способам передвижения в космическом пространстве, а всестороннему осмыслению этого феномена. В рассказе 1947 г. Роберта Хайнлайна «Зеленые холмы Земли» ослепший оператор двигательной установки, которого подсаживают иногда из жалости на косморейсы, в одном из них спасает корабль и команду, пожертвовав собой. Аналогично спасает людей на корабле герой повести Георгия Бовина «Дети Земли» 1958 г. – один из членов экипажа. Заложив будущую традицию, повесть оптимистично заканчивается присвоением каждому космонавту звания Героя Советского Союза. В 1960 г. советская писательница Валентина Журавлева в рассказе «Астронавт» иначе раскрыла тему подвига – через образ принимающего трудное решение капитана. Но героизм вовсе не всегда связан с риском для жизни или здоровья космонавта, спасением корабля и экипажа. Иногда решение принимает не разум, а совесть космонавта, иногда приходится решать проблемы эмпатии, как в рассказе 1958 г. американского фантаста Роберта Силверберга «Вторжение с Земли».
Фантасты сумели предвидеть даже полет журналиста в космос (советский прозаик Георгий Мартынов, роман «220 дней на звездолете», 1955 г.) и реально появившиеся в наши дни космические династии (английский писатель Джон Уиндем, роман «Зов пространства», 1958 г.).
Но мысль сказочников неслась столь быстро, что после установления консенсуса в отношении ракетных средств вывода кораблей в космос главными для них стали философские и моральные проблемы контакта и отношений между цивилизациями. К сожалению, мировоззренческие, ценностные взгляды космонавтов оставались за пределами их внимания. К исключениям можно отнести работы Роберта Хайнлайна, исследовавшего влияние космоса на личность и ее проявления в космическом полете, и, разумеется, польского писателя Станислава Лема. В 1954 г. в своем научно-фантастическом романе «Магелланово облако» он описывает звездолет «Гея» как созданную людьми модель Земли и, соответственно, моделирует человеческие отношения в космическом полете, размышляет об изменениях психического состояния астронавтов. Ну и, конечно, лучший из его романов «Солярис», 1961 г., законченный как раз накануне полета Юрия Гагарина, очень своевременно поставил множество актуальных вопросов, которые мы начали осмысливать с запозданием. «Солярис» посвящен не столько контакту с иной цивилизацией (сюжетная форма), сколько поиску человеком правильного взгляда на самого себя, проникновению в глубины своего подсознания, пониманию себя (смысловая авторефлексия). Один из героев романа, кибернетик доктор Снаут, сформулировал проблему так: «Мы отправляемся в космос, готовые ко всему, то есть к одиночеству, к борьбе, к страданиям и смерти. Из скромности мы вслух не говорим, но порою думаем о своем величии. А на самом деле – на самом деле это не все, и наша готовность – только поза. Мы совсем не хотим завоевывать космос, мы просто хотим расширить Землю до ее пределов… Мы не ищем никого, кроме человека. Нам не нужны другие миры. Нам нужно наше отражение. Мы не знаем, что делать с другими мирами. С нас довольно и одного, мы и так в нем задыхаемся. Мы хотим найти свой собственный, идеализированный образ…» А вывод психолога доктора Кельвина был столь краток, сколь и афористичен: «Человек отправился навстречу иным мирам, новым цивилизациям, до конца не познав собственной души: ее закоулков, тупиков, бездонных колодцев, плотно заколоченных дверей».
Весь корпус мифов, легенд, сказок, фантастических, а затем и научно-фантастических произведений о путешествиях в космос в огромных масштабах времени (тысячелетия!) и богатейшего по структуре и разнообразию пространства мысли представляет собой сложную траекторию поиска пути, который выведет человечество из замкнутого земного мира. Он очень важен для научно-технического прогресса. Потому что все на самом деле начинается со сказочника.
Алгоритм Циолковского
Давайте теперь посмотрим, что же вырастает из сказки.
«Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка; за ними шествует научный расчет, и уже, в конце концов, исполнение венчает мысль… Но нельзя не быть идее: исполнению предшествует мысль, точному расчету фантазия», – писал К. Э. Циолковский в статье «Исследование мировых пространств реактивными приборами». Он четко выделил четыре временных интервала любой инновационной волны: фантазия («безумная идея»), мысль (теоретическое осмысление), точные расчет (инженерное решение), исполнение (полномасштабная реализация).
Поясним. Допустим, рассказывает дед-сказочник внуку удивительную историю: «Сел Иван-царевич на ковер-самолет и к обеду был уже в тридевятом царстве…» Услышит однажды сказку ученый, который подумает: «А ведь неглупо сочинил сказочник. Только надо бы ковер на фанеру заменить, чтобы подъемная сила возникала». Поразмышляет-поразмышляет, да и напишет научную статью «О возможных аэродинамических характеристиках ковра-самолета». Не сразу, но когда-нибудь попадется эта статья на глаза инженеру, который скажет: «Толковый парень этот ученый! Правда, ничего не понимает в технике. Надо же как-то разгоняться, чтобы подъемная сила возникла, значит, сделаем шасси на колесах, двигатель поставим. Да и рули поворота и высоты нужны. Ивана-царевича под фонарь кабины посадить, чтобы не сдуло его на скорости…» Придется, конечно, инженеру потрудиться немало, но однажды конструкция взлетит и минут пять в воздухе продержится. Увидит это чудо предприниматель, а еще лучше – представитель государства и объявит: «Выделяю финансирование и начинаю выпускать ковер-самолет серийно». И вот приходим мы в аэропорт, через рукав заходим в самолет, устраиваемся поудобнее в кресле, берем газету и через два часа оказываемся в «тридевятом царстве».
Так происходило и с космонавтикой, причем каждая фаза занимала примерно 35 лет.
Первую фазу логично отсчитывать от 1865 г., который, очевидно, начался под французским флагом: А. Эро предложил для полета в космос использовать реактивный двигатель, а Жюль Верн детально проработал организационно-техническую сторону космического полета. Тем более что сам К. Э. Циолковский признавался: «Стремление к космическим путешествиям заложено во мне известным фантазером Ж. Верном. Он пробудил работу мозга в этом направлении. Явились желания. За желаниями возникла деятельность ума. Конечно, она ни к чему бы не привела, если бы не встретила помощь со стороны науки».
Вторая фаза («Научные исследования») открывается научными трудами К. Э. Циолковского в области космонавтики. И. В. Мещерский пишет работу «Динамика точки переменной массы» – опубликованы уравнения движения ракеты. В 1914 г. в Америке Р. Годдард получает первые патенты по ракетной технике и проводит опыты, подтвердившие возможность создания электростатического ракетного двигателя. В России под влиянием идей Циолковского Я. И. Перельман издает в 1915 г. знаменитый научно-популярный труд «Межпланетные путешествия». К. Э. Циолковский отрекомендовал его так: «Это сочинение явилось первой в мире серьезной, хотя и вполне общепонятной, книгой, рассматривающей проблему межпланетных путешествий и распространяющей правильные сведения о космической ракете». За последующие 20 лет «Межпланетные путешествия» переиздавались 10 раз. Можно сказать, что «безумная идея» вполне овладела большой массой ученых и инженеров и была готова к практической реализации. Не случайно А. И. Шаргей, написавший под псевдонимом Ю. В. Кондратюк в этот период книгу, в которой привел основные уравнения ракетодинамики, предложил схему многоступенчатой кислородно-водородной ракеты и оптимальные траектории межпланетных полетов, использование сопротивления атмосферы для посадки на планету, гравитационных полей встречных небесных тел для ускорения или замедления ракет, – назвал ее достаточно необычно, видимо, почувствовав запрос времени: «Тем, кто будет читать, чтобы строить»!
Отдельно следует упомянуть 1908 г. В том году был дважды достигнут Северный полюс. И это была вершина эпохи земных путешествий. Между прочим, рассматривая, как отражались путешествия в русской литературе, исследователи выделяют три этапа: первый – до начала XIX в. – «сухая опись путевых столбов», а описываемое нами время – рубеж между вторым (пространственная экспансия и образное освоение путешествия) и третьим (путешествие – внутренний поиск, эксперименты, иногда с собственной жизнью) этапами. Не только в литературе, но и в жизни сменялись эпохи путешествий: от побед на земных пространствах люди переходили к активному освоению третьего измерения – воздушного пространства.
Авиация захватила умы людей. Журналы и газеты предрекали появление воздушных такси. Как и в современных космических прогнозах, желаемое сильно опережало действительность. Но тем не менее именно в 1908 г. самолеты в США и в Европе перевезли первых авиапассажиров, в том числе и первую авиапассажирку (предтечу нынешних космических туристов). В том же году первый пассажир самолета погиб в авиакатастрофе («эксперименты, иногда с собственной жизнью»).
Но мысль стремилась еще выше. Ф. А. Цандер публикует свою первую работу, посвященную межпланетным путешествиям.
А кроме того, 30 июня 1908 г. произошло эпохальное космическое событие, получившее название «Тунгусский феномен» или «Тунгусское событие», породившее первые легенды о космических пришельцах и привлекшее к космосу внимание множества умов.
Все эти события, случившиеся в 1908 г., в совокупности с рядом других можно принять за теоретическое начало отсчета космической эры.
Третья фаза («Инженерные решения») связывается с 1926 г., когда Р. Годдард в США осуществил первый пуск ракеты с жидкостным ракетным двигателем (ЖРД) на высоту 12 м. Ученые и инженеры активно организуются в научные общества: в 1926 г. Общество по исследованию межпланетных пространств в Вене (позднее на его основе было создано Австрийское общество ракетной техники), в 1927 г. – Общество межпланетных сообщений в Бреслау (тогда Германия), в 1930 г. – Американское межпланетное общество, в 1933 г. – Британское межпланетное общество.
Переход к практической инженерной стадии требовал организационных мер. В 1929 г. в Ленинграде в составе Газодинамической лаборатории (ГДЛ) создается подразделение под руководством В. П. Глушко по разработке электрических и жидкостных ракет. В 1934–1938 гг. оно входило в состав Реактивного научно-исследовательского института (РНИИ), а с 1939 г. выделилось в самостоятельное подразделение, в 1941 г. выросшее в Опытно-конструкторское бюро (ОКБ). В 1929–1933 гг. ГДЛ-ОКБ разработало первый в мире электротермический ракетный двигатель, в 1930–1933 гг. – первые отечественные ракетные двигатели на жидком топливе. Именно на этом предприятии был создан самый мощный в мире ЖРД РД-170 для универсальной ракетной системы «Энергия-Буран». Сегодня это знаменитое НПО «Энергомаш» имени академика В. П. Глушко.
В 1930 г. организованы общественные Группы изучения реактивного движения (ГИРД) при Осоавиахиме в Москве и Ленинграде. В 1932 г. Московской ГИРД предоставляют экспериментальную базу для разработки ракет и начальником ГИРД назначают С. П. Королёва. В том же году в Куммерсдорфе (Германия) организована испытательная станция для разработки ракет на жидком топливе под руководством В. Дорнбергера и В. фон Брауна, которая в 1937 г. переведена в Пенемюнде и преобразована в ракетный центр. В 1933 г. в Москве на базе ГДЛ и МосГИРД создается Реактивный научно-исследовательский институт (РНИИ).
Как следствие, появляются первые серьезные проекты. В 1928–1929 гг. В. П. Глушко разработал проект «Гелиоракетоплана» – космического корабля с электрическими ракетными двигателями, питаемыми от солнечных батарей. В 1930–1932 гг. в ГДЛ разработан проект и изготавливалась ракета РЛА-100 конструкции В. П. Глушко с расчетной высотой вертикального подъема 100 км, то есть до границы космоса. В 1939 г. в РНИИ созданы многозарядные мобильные наземные ракетные установки БМ-13 и другие «Катюши», эффективно использовавшиеся в Великой Отечественной войне 1941–1945 гг.
Масштабы испытаний соответствовали масштабам проектов. В 1927 г. ГДЛ начала работу по ускорению разбега самолетов с помощью ракет на бездымном порохе, завершившихся в 1933 г. государственными испытаниями на тяжелых самолетах. На следующий год ГДЛ осуществляет полеты первых ракет на бездымном шашечном порохе конструкции Н. И. Тихомирова. В 1930–1933 гг. в ГДЛ испытываются ракетные снаряды на бездымном порохе конструкции Б. С. Петропавловского и Г. Э. Лангемака. В 1933 г. в ГДЛ проводятся стендовые испытания новых двигателей В. П. Глушко. Тогда же пускается первая советская ракета на гибридном топливе ГИРД-09 конструкции М. К. Тихонравова. В 1937–1938 гг. проведено 30 наземных огневых испытаний ракетоплана РП-318-1 конструкции С. П. Королёва с ЖРД ОРМ-65 конструкции В. П. Глушко, а в 1939–1940 гг. летные испытания (С. П. Королёв в испытаниях участия не принимал, был арестован). В 1939 г. осуществлены летные испытания двухступенчатой ракеты И. А. Меркулова с пороховой первой ступенью и прямоточным воздушно-реактивным двигателем на второй ступени.
Похожая картина складывалась и за рубежом.
В 1929–1930 гг. в Германии прошли стендовые испытания ЖРД конструкции Г. Оберта, а в Италии в 1930 г. – ЖРД конструкции Дж. Гарофоли, во Франции начал работы со своими ЖРД Р. Эно-Пельтри. Тогда же в Германии прошло летное испытание первой в Европе ракеты на жидком топливе конструкции И. Винклера, в 1931-1933 гг. проводились пуски пороховых ракет конструкции Р. Тилинга на высоту до нескольких километров. В Австрии в 1932–1934 гг. проходили стендовые испытания экспериментальных ракетных двигателей конструкции Е. Зенгера на жидком кислороде с газойлем и на других топливах. В 1939 г. в Германии осуществлен первый полет ракетного самолета НЕ-176 фирмы Э. Хейнкеля с ЖРД Вальтера. Ровно за три десятилетия до того, как американский астронавт Нил Армстронг сделал свой знаменитый «маленький шаг» на поверхность Луны, в июле 1939 г. журнал Британского межпланетного общества Journal British Interplanetary Society опубликовал описание детально проработанного научно-технического проекта лунного корабля, предвосхитив многие реальные инженерные решения экспедиции на Луну.
Примерно в середине третьей фазы волны, в 1936 г., в СССР вышел кинофильм «Космический рейс», консультантом которого выступил К. Э. Циолковский (режиссер В. Н. Журавлев).
Как свидетельствуют факты истории, бурный рост ракетной промышленности начался с ракет «Фау-2» Вернера фон Брауна в 1943 г. А с конца 1940-х гг. и до конца 1960-х гг. число ракетных пусков стремительно достигло своей наивысшей точки.
В 1948 г. М. К. Тихонравов доказал возможность запуска спутника на достигнутой технической базе, так называемом «ракетном пакете». В 1954 г. его идею С. П. Королёв доложил академику М. В. Келдышу, затем обратился к министру вооружения СССР Д. Ф. Устинову с докладной запиской «Об искусственном спутнике Земли» и Совет Министров СССР утвердил предложения. Четвертая фаза («Полномасштабное освоение космоса») была подготовлена предшествующим развитием и запуском первого искусственного спутника Земли в 1957 г. О ней хорошо известно: первый полет человека в космос, первый выход в открытый космос, высадка на Луну, орбитальные станции.
Таким образом, от романа Жюля Верна до первых реальных полетов человека в космос и высадки на Луну в 1969 г. прошло чуть больше века – 104 года. И из этого срока большую часть времени (около 70 лет) человечество потратило на сугубо интеллектуальную работу – рождение удивительных идей и их инициативную опытную проработку.
Носители идей «мигрировали» по фазам, порождая разнообразие путей развития космонавтики. Так, молодой астроном Артур Кларк, вступивший в Британское межпланетное общество в третьей фазе волны и уже тогда начинавший писать фантастику, в четвертой ее фазе стал знаменитым писателем-фантастом, генерируя новые «безумные идеи», в свою очередь проходящие установленную последовательность фаз и сбывающиеся! Другой пример – уже «трансфазного» влияния. Американские специалисты не скрывают, что при подготовке экспедиций на Луну использовали работу Ю. В. Кондратюка, который обосновал и рассчитал энергетическую выгодность посадки на Луну по схеме: «полет на орбиту Луны – старт на Луну с орбиты – возвращение на орбиту и стыковка с основным кораблем – полет на Землю». Эту схему они называют «трасса Кондратюка».
Хотелось бы развеять возможное неверное впечатление о романтической дороге от фантастической литературы через научные исследования и прямо в космос. На самом деле во всех фазах присутствует военная составляющая, и по мере приближения к третьей, практической фазе она становится все существеннее. Но и до, и после о военном применении ракет отнюдь не забывали.
И у Жюля Верна, и у Герберта Уэллса, и у других фантастов можно найти много примеров военного применения придуманных ими систем. Обратимся ко второй фазе. В 1902 г. полковник М. М. Поморцев начал заниматься усовершенствованием конструкций боевых и осветительных ракет, в 1903 г. опубликовал работу по устойчивости полета ракеты в воздухе. В 1906 г. на полигоне Николаевского ракетного завода успешно прошли испытания ракет со стабилизаторами М. М. Поморцева. На следующий год М. М. Поморцев, уже генерал-майор, создал ракету с новым двигателем.
Вообще известно, что космонавтику двигала «холодная война», то есть подготовка к войне «горячей».
Почему фантастические идеи сбываются
Замечательное предвидение Сирано де Бержерака о полете в космос с помощью многоступенчатых ракет (1656 г.), предсказание Джонатана Свифта в «Путешествии Гулливера» о существовании у Марса двух спутников с довольно точным описанием их орбит (1726 г.), система жизнеобеспечения для космического полета, описанная Эдгаром По (1835 г.), космическая ракета с реактивным двигателем у Ахилла Эро (1865 г.), полет к Луне и использование принципа реактивного движения для маневров в космосе, интернациональный экипаж у Жюля Верна (1865 г.) и многое-многое другое – эти и другие замечательные прозрения писателей-фантастов в разные века скрывают в себе загадку: почему фантастические идеи сбываются?
Вообще говоря, не только фантасты и не только в области науки и техники – все хорошие писатели способны (и многократно демонстрировали это) к удивительным предвидениям. Социальные и политические картины будущего, нарисованные литераторами разных времен и стран, наводят на мысль, что они обладают особым восприятием мира, тонко улавливая нарождающиеся, пока еще незаметные тенденции и невидимые глазу обычных людей флуктуации, способные в сильно неравновесных условиях через какое-то время отклонить траекторию развития или даже резко ее повернуть.
Искусство, в том числе и литература, отражает мир не в масштабе «один к одному». Литературное отражение – отнюдь не упрощение, а, наоборот, обогащение картины мира. Нашествие марсиан из романа Герберта Уэллса «Война миров» заставили 16-летнего американского мальчишку Роберта Годдарда задуматься: а как же они прилетели сквозь космос на Землю? Прошли годы, мальчик вырос и начал конструировать ракетные двигатели, а вскоре запустил свою первую ракету с ЖРД.
А вот как научная фантастика стимулировала чисто интуитивный прогноз, который сначала усилил интерес к научной фантастике, а затем не только сбылся, но и повлиял на развитие практической космонавтики. Знаменитый роман Жюля Верна «С Земли на Луну», как мы хорошо помним, был написан в 1865 г. Под его впечатлением немецкий врач и поэт Фридрих Крассер, споря с друзьями в июле 1869 г., сказал, что через сто лет люди высадятся на Луне и внуки окажутся свидетелями этого события. Именно в июле 1969 г., ровно через сто лет после предсказания, Нил Армстронг шагнул на поверхность Луны. Внук Фридриха Крассера был приглашен в США, в Центр управления полетами (ЦУП), чтобы присутствовать при этом историческом событии. Звали внука Герберт Оберт. А удостоился он приглашения не только из-за удивительно точного предсказания своего деда, но и потому, что сам стал крупнейшим ученым и инженером в области космонавтики. Герберт прочел роман «С Земли на Луну» 11-летним школьником. Фантастическое произведение особенно заинтересовало его из-за предсказания деда. Жюль Верн назвал в своем романе скорость, которую необходимо было развить космическому кораблю, чтобы улететь от Земли, – 11,2 км/с. И школьник, маленький ребенок, придумав свой собственный математический метод, проверил писателя и убедился, что тот абсолютно прав. С этого момента дальнейший путь Герберта Оберта был предопределен, он чрезвычайно много сделал для практического развития космонавтики.
Между прочим, предшественника русского термина «космонавтика» – слово «астронавтика» – придумал французский писатель Жозеф-Анри Роже-старший, сочинявший научную фантастику, в книге «Звездоплаватели» (1925). И почти сразу, в 1928 г., его использовал в науке Робер Эсно-Пельтри, французский инженер.
Но для нас важной оказывается способность художественного произведения по начальному характеру динамики воздействия изменять свои характеристики (сюжет, композицию, поворотные моменты и т. п.) так, что они начинают соответствовать продолжению этой закономерности в реальном мире, в нашем случае – тенденциям развития космонавтики. Проще говоря, талант писателя-фантаста в том и состоит, что способен косвенно выявлять продолжение тенденций и в «ускоренном времени», в течение работы над произведением предвосхищать в произведении этот процесс. Это называется логикой развития сюжета. Даже если писатель задал сюжет заранее, по мере того, как действующие лица начинают «жить» в произведении, создавая события, логика сюжета начинает вести автора за собой. Причем писатель иногда не знает развязки, пока не доведет произведение до кульминационного момента.
Вообще говоря, способность фантазировать свойственна каждому человеку примерно с полутора лет. Фантазирование – процесс создания новых образов (событий) на основе предшествующего опыта и/ или событий как состоявшихся, так и нафантазированных. Увиденный писателем-фантастом образ будущего строится не на рациональной, а на эмоциональной основе. Рациональная конструкция появляется позже. У К. Э. Циолковского есть короткая заметка «В каком порядке происходит открытие или изобретение», в которой он перечисляет эти стадии: «В открытии нередко участвует несколько человек. Прежде чем получить окончательную форму, оно питается такими предшественниками:
1. Фантазер, возбуждающий мысль и желание осуществить ее. Таковы талантливые сказочники без всякого образования и с образованием.
2. То же, но с более умеренной фантазией. Примеры: Жюль Верн, Уэллс, Эдгар По, Фламмарион.
3. Даровитый мыслитель, независимо от своего образования.
4. Составитель планов и рисунков.
5. Моделисты.