«Техника-молодежи» 1987 г №10, с.3-6
В истории космонавтики без труда можно проследить несколько этапов, на каждом из которых выделялись свои задачи-лидеры. Вполне естественно, что какое-то время первенствовали медико-биологические исследования, так как надо было ответить на главный вопрос: может ли человек жить и работать в космосе? Затем начался период астрофизических экспериментов и исследований планет Солнечной системы. Несколько позже акцент сместился, и в центре внимания оказались изучение природных ресурсов и контроль за состоянием окружающей среды. Таким образом, человек, выйдя в околоземное пространство, вновь обратил внимание на свою Землю и увидел ее как бы в новом ракурсе.
Тесная связь явлений, которыми занимаются геология, геофизика, геохимия, гидрология, океанология, метеорология и другие науки о Земле, заставляет нас подходить к изучению планеты комплексно. Решать возникающие здесь задачи с помощью традиционных наземных и самолетных средств оказалось во многих случаях и довольно трудно (а подчас просто невозможно) и неэкономично. Между тем космические аппараты, срок службы которых увеличивается, а стоимость снижается, успешно используются в научных и прикладных целях. Космическая техника и средства дистанционного зондирования помогают сегодня находить полезные ископаемые и пресную воду, оценивать их запасы и темпы расходования, определять степень загрязнения атмосферы и водоемов, следить за состоянием лесов и сельскохозяйственных угодий, собирать информацию о паводках и наводнениях, лесных пожарах и резких изменениях погоды.
Опыт показывает, что большая часть данных, которые необходимы для ответа на многие практические вопросы, мы получаем из анализа черно-белых и цветных изображений обследуемой земной поверхности. Наша страна ежегодно получает от аэрофотосъемки большой экономический эффект. Но ведь возможности космического фотографирования, начало которому положил Герман Титов в 1961 году, неизмеримо шире.
ВРЕМЯ ЖАТВЫ Олег МАКАРОВ, дважды Герой Советского Союза, летчик-космонавт СССР |
Кто использует космическую «серийную продукцию»? Потребителей много. В их число входят и геологи. Сегодня поиск полезных ископаемых фактически начинается в космосе, где во время пилотируемых полетов фотографируется земная поверхность. Одно из преимуществ таких снимков состоит в том, что они одновременно охватывают куда большие территории, чем при фотографировании с самолета. Но дело не только в этом. Геологи получают принципиально новую информацию, поскольку с высоты 200-400 км появляется возможность вести поиск геологических структур, которые богаты минеральными ресурсами определенного вида. Так, наблюдения из космоса помогли обнаружить на Украине, в Поволжье, Западном Казахстане, Таджикистане ряд нефтеносных структур. В некоторых из них уже ведется добыча нефти, газа. По космическим снимкам Урала, Зауралья и восточной окраины Русской платформы — района, который изучался геологами многие десятилетия, — выявлено около тысячи разломов земной коры. И только тогда ученые поняли, почему полезные ископаемые здесь располагаются своеобразными «кустами»: большинство месторождений металлов, нефти, газа, угля, каменной соли как раз и находятся в зонах разломов. И теперь специалисты, используя космические, геофизические, геологические и другие данные, опираясь на всю совокупность сигналов о присутствии полезных ископаемых, могут гораздо точнее, чем раньше, характеризовать отдельные участки того или иного обширного района.
Вот несколько конкретных примеров. Съемка со станции «Салют» территорий, примыкающих к восточному побережью Каспийского моря, площадью примерно в 30 тыс. км2, позволила выделить 66 структур, перспективных на нефть и газ. Там же найдено около 30 крупных разломов, пересечения которых перспективны на месторождения полиметаллов.
В старом нефтегазовом районе за шесть десятилетий при помощи обычных методов удалось выявить 102 локальные структуры. Предварительная дешифровка космических снимков подтверждает наличие еще 84 локальных структур. Это означает, что можно ожидать значительного увеличения прироста запасов нефти и газа. Только в 1985 году объединению Актюбнефтегазгеология по материалам аэрокосмических съемок передано семь структур, перспективных на нефть и газ. Эта работа была выполнена за полтора года. Тем самым был сэкономлен многолетний труд десятка геологических партий.
В нашей стране создана космотектоническая карта Большого Кавказа, которая уже позволила повысить эффективность геологоразведочных работ на территории всех республик Закавказья.
На космических снимках обнаружились древние русла Волги. Оказалось, что когда на месте Каспийского, Азовского и Черного морей была акватория древнего моря, устье Волги располагалось севернее города Грозного, сегодняшней столицы Чечено-Ингушской АССР. Постепенно река смещалась на восток, и в те далекие геологические времена, когда Каспийское море отделилось от Мирового океана, Волга несла свои воды в этот крупнейший внутренний водоем с запада. С годами дельта Волги уходила на север, а ее русло на восток, пока они не заняли своего нынешнего положения. Но эта информация интересна отнюдь не только тем, кто занимается историей гидрогеологии. Древнее русло Волги перспективно на поиск пресных грунтовых вод. Кроме того, некоторые из выявленных рукавов исчезнувшего устья могут и сегодня пригодиться для обводнения и мелиорации земель.
Попутно замечу: специалисты считают, что достоверными географическими картами охвачено только две трети земного шара; оставшаяся треть — труднодоступные районы. Составление подобных карт
Нет 1 страницы. Дополню позже.
К 70-ЛЕТИЮ ВЕЛИКОГО ОКТЯБРЯ: ВЕХИ КОСМИЧЕСКОЙ ЭРЫ
зонт-2» для приема из Москвы изображений полос центральных газет, которые передаются через спутник. Специально для нужд телевидения были созданы спутниковые системы «Экран» и «Москва».
Число приемных станций «Москва» и «Экран» приближается к пяти тысячам. Их используют совместно с сетью из 92 станций «Орбита» и наземных линий связи. Благодаря «космическим ретрансляторам» 92% жителей нашей страны могут принимать первую программу Центрального телевидения; 73% — это ни много ни мало как более 200 млн. человек — две и более телевизионных программ из Москвы.
Естественно, что космонавтика не может развиваться без международного сотрудничества. Полтора десятилетия назад начала действовать система «Интерспутник», к которой подсоединились 14 стран. На условиях аренды они используют два советских геостационарных спутника «Стационар-4» и «Стационар-13», 14 наземных станций, а также наши станции-ретрансляторы. Для работы со «Стационарами» будут построены наземные станции в Сирии, Ливии, Йемене, Анголе, Никарагуа; в ближайшие годы вторая наземная станция появится во Вьетнаме.
Началась коммерческая эксплуатация первого советского центра морской спутниковой связи (ЦМСС-1) в Одессе, второй центр строится в порту Находка. Оба они будут входить в международную систему ИНМАРСАТ. С запуском спутника «Космос-1000» в нашей стране началась отработка космической навигационной системы, которая позволяет предельно точно, независимо от погодных условий, определять местонахождение судов. Уже сегодня экономический эффект от пользования «услугами» этой системы составляет на нашем морском флоте десятки миллионов рублей.
Спутники сегодня также помогают судам и кораблям, терпящим бедствие. Я имею в виду систему КОСПАС-САРСАТ, возникшую в 1982 году. Она принадлежит Советскому Союзу, США, Франции и Канаде. Первая — КОСПАС (космическая система поиска аварийных судов и самолетов) — детище советских специалистов, а вторая — САРСАТ (поиск и спасение посредством обнаружения с помощью спутников) — западных исследователей. Эти системы могут работать как совместно друг с другом, так и автономно. Схема работы этих систем достаточно проста. У каждой из перечисленных стран есть свои аварийные радиобуи. На околоземные орбиты выводятся четыре искусственных спутника Земли — два советских и два американских. Они могут принимать сигналы аварийного радиобуя любого государства и передавать их на любую приемную станцию. А потом, зная координаты тех, кто терпит бедствие, в дело вступают профессиональные спасатели. На первое января 1985 года благодаря работе этой системы уже было спасено 347 человек — граждан различных государств.
Не боясь преувеличений, можно сказать, что уже в наши нынешние 80-е годы станут реальностью мобильные и массовые средства космической связи, которые позволят быстро и практически в любом районе организовывать сеть коммуникаций через искусственные спутники Земли. А спустя какое-то, думаю, не очень большое время малогабаритные приемопередающие устройства размером с наручные часы будут у каждого. Вы нажимаете несколько кнопок и слышите голос, а то и видите того человека, который вам нужен.
Давайте, однако, заглянем еще чуть-чуть вперед. В последнее десятилетие в микроэлектронике произошла настоящая революция, последствия которой мы только начинаем осознавать. Уменьшаются габариты ЭВМ, повышается их производительность, и одновременно они очень дешевеют. Улучшается программное обеспечение ЭВМ, и они становятся доступными не только квалифицированным программистам, но и почти неподготовленным людям, то есть у современных ЭВМ начинают появляться все новые и новые потребители, для которых электронные вычислительные машины в ближайшие годы станут столь же привычными, как телефон или телевизор.
И здесь, оказывается, тоже нельзя обойтись без космонавтики. Благодаря космической технике мы будем в состоянии создать единую информационную систему страны, а в будущем и международную. С помощью спутниковой, кабельной и радиоволновой связи миллионы индивидуальных компьютеров могут быть объединены в единый комплекс. А это значит, что жизнь каждого из нас может существенно измениться. Скажем, можно будет «держать» огромную библиотеку на дому... не имея ни одной книги.
Попробуем теперь заглянуть и в более отдаленное будущее. Обратимся, например, к энергетической проблеме.
Мы прекрасно знаем, что запасы традиционного органического топлива не беспредельны и практически могут быть исчерпаны где-то к середине следующего века. Человечество связывает сегодня свои надежды в решении энергетической проблемы с энергией атома и овладением термоядерными управляемыми реакциями. Но оказывается, что и космонавтика может внести свой вклад. Уже на борту советского ИСЗ-3 работали кремниевые солнечные элементы — первые фотоэлектрические преобразователи солнечной энергии, вынесенные в космос. В дальнейшем при выполнении космических программ по исследованию Луны, Венеры, Марса коэффициент полезного действия солнечных батарей был повышен до 11-12% в космических условиях и до 15% — на Земле. Как считают специалисты, применение сложных полупроводниковых структур позволит довести КПД солнечных фотопреобразователей до 30%.
За прошедшие годы уменьшилась материалоемкость преобразователей, гораздо легче стали и несущие их панели. Вероятно, в самом ближайшем будущем появятся солнечные фотопреобразователи, которые вместе с панелями будут иметь массу около 2 кг на 1 м2. Если перевести эту характеристику на язык энергетики, то окажется, что с одного килограмма массы солнечных фотопреобразователей мы сможем получать по 50-60 Вт энергии. Ее будет почти в полтора раза больше, если солнечные батареи делать не из монокристаллических полупроводниковых пластинок, а из тонких поликристаллических пленок сульфидов кремния и меди с нанесенной на них металлизированной полимерной пленкой.
Совершенствование солнечных элементов продолжается, и это позволяет нам надеяться, что со временем на геостационарных орбитах появятся космические электростанции, с которых преобразованная солнечная энергия в сверхвысокочастотном диапазоне будет передаваться на Землю. Проекты таких гигантских сооружений уже существуют. Их фотоэлектрические щиты, или ковры, удаленные от нашей планеты на десятки тысяч километров, смогут собирать солнечную энергию практически круглые сутки. По расчетам одного из авторов такого проекта, солнечный коллектор станции мощностью 10 ГВт (этой энергии достаточно для удовлетворения потребностей такого огромного города, как Нью-Йорк) будет иметь площадь около пяти квадратных миль, а приемная антенна на Земле — чуть больше шести.
В самое последнее время появились проекты, где космические электростанции смещены на околосолнечные орбиты, расположенные в районе планеты Меркурий. Здесь мощность потока солнечной энергии в шесть раз больше. Ну а если такую станцию соорудить на расстоянии 15 млн. км от Солнца, то на нее буквально обрушится поток энергии нашего светила — его мощность здесь в сто раз больше. Тогда, естественно, и площадь солнечного щита может быть в сто раз меньше.
Собирать конструкции космических электростанций — прочные, легкие и термостойкие — придется, вероятнее всего, непосредственно в космосе из заготовок, доставленных с Земли. А это значит, что в будущем появятся на орбитах крупные производственные и сборочно-монтажные комплексы, а одной из самых массовых космических профессий станет профессия монтажника.
Скажу прямо — современная космическая техника еще не достигла того уровня, который бы позволял монтировать в космосе десятки квадратных километров фотобатарей. Однако уже само по себе изучение этой проблемы может привести к чрезвычайно важным и полезным здесь, на Земле, открытиям и техническим решениям. Я имею в виду прежде всего поиск экономически перспективных способов, позволяющих эффективно преобразовывать электрическую энергию в СВЧ-излучение, а его, в свою очередь, — в промышленный ток. Независимо от осуществимости проектов космических электростанций решение этой общетехнической задачи неузнаваемо бы изменило лицо современной энергетики. Представьте себе на минуту, что во всем мире исчезли линии электропередачи, ставшие обязательным элементом современного индустриального пейзажа.
Запасы экологически чистой солнечной энергии неистощимы. Чтобы оценить грандиозность этого источника, скажу, что вся производимая и потребляемая сегодня человечеством энергия не превышает одной сотой доли процента от потока излучения, поступающего на Землю от Солнца.
По-видимому, достаточно полно использовать природные ресурсы для нужд человечества не удастся без помощи космонавтики, без пионерных инженерных разработок по проблемам космической энергетики. Они, естественно, должны опираться на достижения многих смежных областей современной науки и техники — электроники, ядерной и термоядерной энергетики, физики плазмы, лазерной техники и многих других.
Юрий ГЛАЗКОВ. Черное безмолвие. — М.: Молодая гвардия, 1987.
У космонавта Юрия Глазкова довольно необычное хобби — в свободное от работы время он пишет фантастические рассказы. Правда, для наших читателей ничего особенно необычного в этом нет — они прекрасно знакомы с этой стороной деятельности Ю. Глазкова, поскольку именно в «ТМ» он опубликовал свои первые рассказы: «Полет «Святого патруля» (№ 11 за 1982 г.), «Опыт всего оружия» (№ 4 за 1985 год), «Ошибка» и «Недотрога» (№ 2 за 1986 год). А вот теперь издательство «Молодая гвардия» выпустило в серии «Библиотека советской фантастики» его первый авторский сборник.
Самое сильное в рассказах Ю. Глазкова — это описание космической обстановки. «В иллюминаторе показалась огромная планета», «Сейчас встанешь на пламя», «С потолка медленно выползала змееподобная гибкая трубка» (это у астронавтов наступило время обеда), «Юджин вроде бы сразу подружился с невесомостью» и так далее. За каждым таким небольшим штришком стоит опыт, ведь есть вещи, которые нельзя придумать, которые необходимо испытать. Очень язвительно рисует автор образы тех, кому мало нынешних ядерных арсеналов, кто хотел бы перенести гонку вооружений в космос, однако убежден — ничего у них не получится. «Нельзя допустить, чтобы Землю рассматривали через прицелы космические», — пишет он в предисловии. И вносит свой вклад в борьбу за мир.
Иллюстратором сборника выступил другой наш космонавт, Владимир Джанибеков, представлять которого читателям «ТМ» также не надо — его картины неоднократно появлялись и на обложке журнала, и в разделе «Время-Пространство-Человек», экспонировались на наших многочисленных выставках. А
обложка к «Черному безмолвию», которую мы воспроизводим, вполне могла бы претендовать на первый приз во всей серии «Библиотека советской фантастики».