Мир будущего будет миром все более упорной борьбы за устранение барьеров, ограничивающих наш разум
Норберт Винер.
Исследования ведущих зарубежных космических фирм и организаций, проведенные в течение последних нескольких лет, показывают, что следующее десятилетие земной жизни может быть ознаменовано началом коммерческих космических пассажирских полетов. Допуск к полетам и предоставляемый спектр услуг будут осуществляться в основном не по здоровью, а по финансовым возможностям космических путешественников.
Скорее всего, эти полеты будут осуществляться по двухступенчатой схеме запуска: самолет-разгонщик - на первой ступени и орбитальный челнок - на второй ступени.
Значительное снижение стоимости космических полетов за счет большого количества платных космических пассажиров и, естественно, количества космических запусков предсказывалось еще на заре космонавтики - в начале 60-х годов ХХ века. Позже идея коммерческих космических путешествий была отвергнута официальными правительственными кругами как несбыточная, чересчур футуристическая.
Однако недавние исследования крупных аэрокосмических корпораций и ученых ряда университетов реанимировали уже похороненные замыслы. Хотя вопрос, сколько денежных средств и когда смогут инвестировать в развитие индустрии космопутешествий деловые и финансовые круги индустриально развитых стран, остается открытым. Наиболее значительные результаты в обосновании возможности решения проблемы космопутешествий и космического туризма достигнуты американской корпорацией «Aerospace corp.», британской фирмой «Bristol Spaceplanes Ltd.» и японским научно-исследовательским центром передовых технологий при Токийском университете. Вышеназванные организации в своих научно-исследовательских работах привели технико-экономическое обоснование и показали осуществимость космических коммерческих полетов пассажиров уже в скором будущем. В своих исследованиях они пришли к единому мнению: новые конструкции относительно низкостоимостных космических кораблей многократного использования при полете в космическое пространство около миллиона землян в год будут рентабельными при цене пассажирского билета на полет порядка от 10 до 20 тыс. долл.
По замыслу исследователей для осуществления программы космических путешествий необходимо создать эскадру космопланов с двухступенчатой схемой запуска. При этом вполне пригодны существующие космические двигатели и материалы. В течение 15 лет космические путешествия смогут стать прибыльной отраслью индустрии.
На первом этапе развития новой космической отрасли при использовании двухступенчатой схемы космического полета после запуска с Земли будет осуществляться разгон самолета-разгонщика (разгонного устройства аэрокосмического комплекса) до скорости М=4 (четыре скорости звука), а затем старт с его поверхности собственно космического корабля - второй ступени схемы. Космический корабль будет оснащен шестью двигателями, аналогичными авиационным двигателям корпорации «Pratt & Whitney» типа «RL-10».
Двухступенчатая схема запуска во многом напоминает известную нам по полетам отечественного аэрокосмического комплекса на базе самолета-разгонщика фирмы им. О. Антонова Ан-225 «Мрія» (первая ступень) с расположенным сверху космическим челноком «Буран» (вторая ступень).
Разработанные, а затем изготовленные космические пассажирские средства пройдут соответствующую сертификацию, требования к которой должны найти отражение в соответствующих нормативных документах летной годности типа «FAR». Это позволит существенно повысить безопасность полетов и надежность космопланов.
Надо смотреть правде в глаза - на первом этапе создания индустрии космопутешествий маловероятны инвестиции значительного частного капитала и выделение деловыми и финансовыми кругами крупных денежных сумм для создания таких космических кораблей, как «Spacebus» и «Spacecab». Поэтому сначала для апробации идеи космических путешествий будет использоваться модифицированный космический самолет-демонстратор типа американского «Х-15» с реактивными и ракетными двигателями. Условное его название - «Ascender» («Взбирающийся ввысь»). Это ознаменует собой первый, эмбриональный, шаг в развитии космического туризма.
Самолет-демонстратор при взлете «свечкой» сможет достигать суборбитальных высот порядка 80-90 км и предоставлять возможность четырем его пассажирам находиться в состоянии микрогравитации (моделирование невесомости) около двух минут. За время непродолжительного полета пассажиры смогут обозреть достаточно большой участок земной поверхности.
Для производства космического самолета-демонстратора достаточно применения уже известных технологий. Корпус может быть изготовлен из обычного алюминия и алюминиевых сплавов. Полный вес демонстрационной модели космического корабля - порядка четырех тонн. Количество топлива составит 54% от массы корабля. Обычные реактивные и ракетные двигатели вполне смогут обеспечить его полет с максимальной скоростью М=4,4.
Для интереса - спроектированный НАСА космический корабль Х-33 будет иметь вес порядка 125 т. 77% от массы корабля придется на долю топлива. Его скорость - М=15.
Для стимуляции пионерских работ по созданию пассажирских космических кораблей в США около трех лет тому назад был учрежден так называемый
«Х-приз» в размере 10 млн. долл.
Заслуживают всяческого внимания проектные изыскания японцев. Работы начались в 1993 году. Специалисты японского ракетного общества (JRS) создали программу по развитию космического туризма, в соответствии с которой спроектировали 50-местный пассажирский космоплан «Kankoh-maru», предназначенный для обеспечения низкоорбитальных космических полетов. По расчетам японцев, в настоящее время рынок потенциальных космических путешественников, желающих за 20 тыс. долл. прокатиться в ближний космос, составляет свыше одного миллиона человек.
Собственные исследования по проблеме космического туризма провел Берлинский университет. Оказалось, что даже при плате за космическое путешествие в 50 тыс. долл. на человека космический туристический рынок может возрасти до 60 млрд. долл., что больше космического рынка по запуску спутников.
По более консервативным данным американской аэрокосмической корпорации «Aerospace corp.», только 25% заявленных респондентов-«космонавтов» действительно имеют желание побывать в космосе в ближайшие 20 лет развития космического туризма и реально могут подкрепить свое желание соответствующей платой за пассажирский билет на космоплан. Пятидневное космическое путешествие обойдется им, включая отдых в орбитальной гостинице, в 72 тыс. долл. Если осуществлять ежегодно по 375 вылетов на 100-местных космических кораблях, то в год можно обеспечивать полеты 37,5 тыс. американских пассажиров. При снижении стоимости путешествия до 12 тыс. долл. американский рынок космического туризма может возрасти до 4,75 млн. чел. В американских исследованиях также показано, что общемировой рынок жаждущих космических услуг в четыре раза больше, чем американский.
Видный американский популяризатор космического туризма В. Скотт в своих публикациях неоднократно рассматривает и детализирует многочисленные аспекты экономического обоснования космических путешествий, размеров потенциальных рынков, тактико-технических требований к системам космических запусков, типам топлива и системам обслуживания полетов.
Так, он обосновывает, что двухступенчатая схема космических запусков экономнее, чем одноступенчатая. Полный взлетный вес этих систем примерно одинаков. Однако геометрические размеры и затраты на топливо различаются весьма существенно. Правительство США отдает преимущество одноступенчатой схеме запуска, которая потребляет топливо на жидком кислороде и жидком водороде. Двухступенчатая схема запуска требует для обеспечения полета значительно более дешевого топлива в виде жидкого кислорода и керосина, являющегося топливом для реактивных самолетов. При одноступенчатой схеме запуска доля стоимости топлива в стоимости пассажирского билета составляет 11,7 тыс. долл., а при двухступенчатой почти на порядок ниже - 1,7 тыс. долл. Это одна из основных причин, по которой будущее космического туризма - за двухступенчатыми схемами космических запусков.
Доходы аэрокосмических фирм будут зависеть от потенциального рынка космических пассажирских запусков. Количество ежегодных космических запусков определит стоимость пассажирского билета космического путешественника - от 2 тыс. долл. до 72 тыс. долл. На первом этапе развития космических путешествий средняя цена билета будет составлять около 12 тыс. долл. В эту сумму войдет, кроме стоимости собственно космического полета, также и пребывание в двухместном номере космической орбитальной гостиницы. Стоимость одного космического запуска аэрокосмического комплекса в целом будет находиться в пределах от одного до двух млн. долл. Первоначальные затраты на развитие космического туризма смогут окупиться в течение 10 лет при условии, что в год будет осуществляться от 30 тыс. до 150 тыс. полетов.
Запуск и эксплуатация будущих космических пассажирских кораблей будет несколько отличаться от этих процессов в американских шаттлах. Посадка пассажирского корабля весом около 31 т будет осуществляться на ВПП аэродрома горизонтально, т.е. по-самолетному. На площадке запуска будет проходить сборка обеих ступеней, выставка их в вертикальное положение, заправка топливом в течение примерно одного часа, проверка и обслуживание систем корабля. Посадка пассажиров будет осуществляться в горизонтальный модуль корабля примерно за полчаса до взлета. За 10 мин. до взлета космическая конструкция займет вертикальное положение. Полет будет контролироваться бортовыми компьютерами.
От самолета-разгонщика (разгонной ступени аэрокосмического комплекса) на высоте примерно около 90 км отсоединится орбитальный космический корабль-челнок. Он продолжит самостоятельный космический полет, а разгонщик возвратится на Землю.
Находясь на орбите, космический корабль (вторая ступень) причалит к космической гостинице, где в это время может быть произведен обмен пассажирами и грузами.
Естественно, что пассажирские аэрокосмические комплексы должны обладать повышенной безопасностью полета и надежностью их бортовых и наземных систем. В будущем желательно обеспечить безопасность полета такую, которую требуют от коммерческой авиации, - 0.9999995, что соответствует не более одной катастрофы на два миллиона полетов.
Будем надеяться, что и некоторым из наших молодых читателей-соотечественников удастся со временем взглянуть на нашу прекрасную голубую планету из космических высот.
Насколько я могу судить по картинам и зарисовкам непрофессионального художника летчика-космонавта А. Леонова, которые он неоднократно представлял на суд как широкой общественности (московский НВЦ - бывшая ВДНХ), так и на защите закрытой кандидатской диссертации, вид Земли из глубин космоса - это действительно уникальное и незабываемое зрелище.