Долетим мы до самого марса
И домой возвратимся скорей

Экспедиция века/Марсианская хроника

Журнал "Ломоносов" начинает серию публикаций о самом грандиозном проекте в истории человечества - о подготовке пилотируемого полета на соседнюю, четвертую от Солнца, планету. Мы расскажем о всех исследованиях и открытиях, которые приближают старт экспедиции. Ведь цель отнюдь не фантастическая. В этом уверен один из самых последовательных и оптимистичных сторонников марсианской программы член Президиума Российской академии наук, директор Института медико-биологических проблем, академик Анатолий Григорьев. С ученым беседует наш специальный корреспондент Юрий Медведев.

- На вашем столе - пухлые тома марсианских сценариев, разработанных НАСА, Европейским космическим агентством и российскими институтами. "Росавиакосмос" уже объявил конкурс на создание двигателя для пилотируемого межпланетного корабля. Не рано ли? У Марса репутация Бермудского треугольника. Большинство космических аппаратов либо пропали у Красной планеты, либо не выполнили программы.

- Многолетний опыт показывает: есть круг задач, с которыми имеет больше шансов справиться корабль, которым управляет человек, а не автомат. Робот подчинен жесткой программе, а космонавт корректирует свои действия по ситуации. С другой стороны, ряд работ лучше выполнит автомат. Поэтому, не надо противопоставлять беспилотную и пилотируемую программу, сложную задачу легче решить при комплексном подходе. Кстати, неудачи американских аппаратов, летавших к Марсу, можно объяснить выбором неверной стратегии: быстрей - лучше - дешевле. Ошибочно отдавать предпочтение дешевым конструкциям в ущерб надежности. Не так давно американцы объявили о новой программе исследований Марса с помощью автоматов, рассчитанной до 2020 г. Главная цель - доставить на Землю марсианский грунт. Полет человека в ней не предусмотрен. Но многие специалисты, в частности, директор Планетарного общества США Луис Фридман, считают, это очень серьезным недостатком.
Как любой дорогостоящий проект, полет на Марс вызывает серьезные споры, столкновение мнений. Руководители НАСА вынуждены это учитывать, хотя они, как и мы, прекрасно понимают: МКС - повторение уже пройденного на орбитальной станции "Мир". А космонавтике нужен прорыв.
Оппоненты твердят о непомерных затратах. Но есть же пример программы "Аполлон". Сами американцы подсчитали, что каждый вложенный в нее доллар дал семь долларов прибыли.

- Директор Института космической политики в Вашингтоне Джон Логсдон утверждает: лунная программа себя многократно окупила уже тем, что привлекала в науку и технику тысячи молодых специалистов. А кто разрабатывает марсианский проект в России? Кто финансирует? Что уже сделано?

- Грант на исследование выделил Международный научно-технический центр. В научный коллектив входили 75 высококлассных специалистов из Института космических проблем, корпорации "Энергия", Института микробиологии, ГЕОХИ им. Вернадского, НИКИЭТ, Исследовательского центра им. Келдыша, Института медико-биологических проблем РАН.
В предшествующей научной дискуссии высказывались самые разные идеи. Например, сделать первую экспедицию, если можно так выразиться, ознакомительной. Без посадки на Марс. Космический корабль на несколько месяцев станет спутником планеты. Экипаж проведет исследования атмосферы и поверхности, выберет место для предстоящей высадки, с помощью зондов возьмет пробы грунта. А самое главное, проверить в работе все системы корабля.
В проекте были проработаны два сценария. По одному к Марсу летит корабль с экипажем и грузом. Для разгона до необходимой начальной скорости его надо будет около двух месяцев "крутить" на околоземной орбите. При этом, экипаж садится на корабль только перед выходом на трассу полета Земля-Марс, чтобы не получить чрезмерную дозу облучения при многократном прохождении радиационных поясов Земли. Срок такой экспедиции максимален - около двух лет, зато масса комплекса минимальна. Другой сценарий предусматривает полет сразу двух кораблей: пилотируемого, где находится только экипаж, и грузового - со всем "скарбом" на борту. В этом случае время полета, наоборот минимально - около полутора лет, а общая масса кораблей - максимальна. Этот вариант предпочтительнее еще и по причине повышения общей надежности экспедиции.
На планету сядет шестидесятитонный модуль. Проработав до двух месяцев, космонавты возвратятся на основной корабль, и экспедиция отправится в обратный путь.

- В дальнюю дорогу экипажу нужно взять очень много воды и пищи - запасы на несколько лет. Существенно увеличат массу корабля и специальные средства для защиты от радиации. А еще топливо… "Багаж" может оказаться для ракеты неподъемным.

- В разных сценариях масса корабля колеблется от пятисот до тысячи тонн. Конечно, оторвать от Земли такую махину нереально. Никакая ракета не справится. Поэтому корабль будут собирать на околоземной орбите из модулей. Уже сейчас российские "Протоны" способны выводить в космос груз массой до семидесяти тонн, "Энергия" до ста тонн.

- Сколько человек примет участие в экcпедиции?

- Минимум шесть человек. Расчет здесь такой. На саму планету должны высадиться не менее трех человек. Двое из них проводят на марсоходе научные исследования, а третий дежурит во взлетном модуле, который находится в постоянной готовности к старту. Это понятно: мало ли какие сюрпризы может преподнести каждый шаг в неизведанном мире. Кстати, на "всякий пожарный" предусмотрен и резервный взлетный модуль.
А на межпланетном корабле, который в ожидании своих коллег будет вращаться на орбите, тоже должно быть не менее трех человек: командир, бортинженер и врач. Если с одним из них что-то случится, двое оставшихся вполне смогут обслуживать корабль. Конечно, космонавты по возможности будут совмещать профессии, главные из которых пилот и врач.

- Сегодня многие специалисты утверждают, что по уровню науки и техники человечество гораздо ближе к Марсу, чем в начале 60-х, когда Кеннеди ставил задачу покорения Луны. На чем основана такая уверенность?

- Россия и США накопили огромный научный потенциал для марсианского полета. К примеру, на комплексе "Мир" отработаны замкнутые автономные системы жизнеобеспечения, которые позволяют регенерировать воду и кислород из продуктов жизнедеятельности человека. Мы начали отрабатывать технологии, позволяющие выращивать в космосе овощи, зелень, птицу. Иными словами, экипаж из шести человек сможет получать хорошую добавку к взятым с Земли запасам сублимированных продуктов. По расчетам с Земли на 2-летний полет надо будет взять 2,5-3 тонны воды в резерв и 5-6 тонн пищи.

- Если скажут: летите завтра, вы готовы?

- Нет. Хотя рекордный полет Валерия Полякова доказал, что уже сейчас человек способен работать в космосе и более года. Но на орбите! Земля под боком, в случае ЧП в любой момент можно вернуться. А представьте, корабль удалился настолько, что Земля едва различима. Что делать в экстремальной ситуации? Например, если кто-то серьезно заболел? Сейчас любой член экипажа орбитальной станции способен оказать первую медицинскую помощь, в том числе и стоматологическую. А в случае серьезного заболевания космонавта срочно эвакуируют на Землю. Но при полете на Марс ситуация в принципе иная. Лечить любую болезнь придется на месте. Значит, в составе экипажа необходим опытный врач, причем обязательно хирург. В его распоряжении будет медицинский центр, оснащенный бортовой операционной и системой телемедицины. Операции придется выполнять в невесомости, и этому надо специально учиться.
Значительную опасность на пути к Марсу представляет радиация, основными источниками которой будут являться солнечные вспышки и галактическое космическое излучение. И хотя намечено лететь в периоды активного Солнца, когда его магнитное поле уменьшает интенсивность радиации, тем не менее, в открытом космосе она намного выше, чем на земной орбите. Значит, на станции необходимо оборудовать специальное радиационное убежище. Настораживают последние данные, полученные американским аппаратом "Одиссей". Он зафиксировал, что Солнце за один день выплеснуло годовую дозу радиации. Этот факт поставил перед учеными множество новых вопросов.
Мы уже достаточно хорошо знаем, какое сообщество микробов формируется внутри корабля при длительном полете, когда на среду воздействуют и сам экипаж, и радиация, и электромагнитные поля, и химические примеси. Тем не менее, чтобы быть готовыми ко всяческим сюрпризам, необходимо на Земле смоделировать будущий микроклимат марсианского корабля.
Недостаточно изучено и воздействие на человека слабого магнитного поля межпланетного пространства. Но в то же время есть предположения, что отсутствие привычного магнитного поля Земли неблагоприятно скажется на организме. Не исключено, его придется на корабле имитировать с помощью специальной системы.
Серьезная опасность для здоровья космонавтов - невесомость. Да, она изучена достаточно хорошо. Но есть принципиальное отличие межпланетной экспедиции от полета на околоземной орбите. Дело в том, что после очень длительного перелета экипажу надо будет выполнять работы на Марсе. А там сила тяжести в три раза меньше земной. То есть, такого времени на адаптацию, которое имеют сегодня возвращающиеся на Землю космонавты, не будет. Следовательно, они обязаны в течение всего полета поддерживать очень хорошую физическую форму. Для этого по несколько часов в неделю находиться в условиях искусственной силы тяжести, создаваемой бортовой центрифугой.
А системы жизнеобеспечения? Мы уже говорили, что на всю экспедицию воды и кислорода не запасешь. Масса корабля станет неподъемной. Да, у нас есть системы регенерации, проверенные на "Мире". Но если они вдруг выйдут из строя? Катастрофа! Значит, предстоит создать аппараты с намного более высокой, чем сейчас надежностью.

- Программа фантастическая по сложности. Однако многие специалисты считают, что главные трудности связаны все же не с техникой, а человеком. Действительно, это так?

- Когда-то С.П. Королев, отправляя в полет Юрия Гагарина больше всего опасался не за ракету. Его волновало, сумеет ли человек освоиться на орбите, привыкнуть к виду космоса. Опыт показал: сумел. Сегодня работа на орбите стала обыденной. Но, готовясь к полету на Марс, об этом надо забыть. Ведь человек попадет в принципе в иную ситуацию. Кругом бескрайний космос. Помощи ждать неоткуда. Земля может дать только совет. Важно еще подчеркнуть: сейчас "Земля" постоянно ведет полет, наземные службы непрерывно контролируют все, что происходит на станции. А с марсианского корабля сигнал будет запаздывать на несколько минут, а может вообще пропасть, скажем, из-за сильной солнечной вспышки. Придется самостоятельно искать выход из ситуации. Для этого на борту будет установлена этакая "энциклопедия" на все случаи жизни.

- Как компьютер "Хелп" в знаменитом фильме "Космическая одиссея"?

- Да. Но окончательно решение экипаж будет принимать самостоятельно. Значит, при отборе космонавтов главным будут этот критерий, помимо, конечно умения работать в команде. Последнее - тоже непростая проблема, ведь экипаж, наверняка, будет интернациональным.

- А сумеет выдержать двухлетний полет чисто "мужская" команда? Может, имеет смысл разбавить компанию женщинами?

- Мы активно это обсуждаем эту проблему, но единого мнения пока нет. Около полугода летали с мужчинами Елена Кондакова и Люсид Шеннон. Ребята говорят, что дамы дисциплинируют. Кроме того, они лучше выполняют некоторые, особенно монотонные работы. И тем не менее, некоторые психологи считают, что в длительном полете женщина может стать сильным раздражителем, провоцировать конфликты. Наше мнение, что тяготы первопроходца должен нести мужчина. Вначале надо проложить путь, освоиться на новом месте, а затем приглашать женщин.

- Причина чисто биологическая?

- И это тоже. Да и данных по медицине пока накоплено не так много, как хотелось бы. В общем, проблема сложная, надо изучать. В будущем году совместно с Европейским космическим агентством мы хотим провести наземный эксперимент, моделирующий полет к Марсу. Членами экипажа будут и женщины.

- Недавно мир облетела сенсация: космический зонд "Одиссей" обнаружил на Марсе океаны воды! И вскоре в авторитетнейшем журнале Science появилась статья, где сказано: теперь нет сомнений, что экспедиция на Марс состоится. В самом деле, если есть вода, то можно не только резко сократить взятые с Земли запасы и ее, и кислорода, но и прямо на Красной планете синтезировать топливо. Все это может существенно изменить все сценарии полета.

- Если вода на Марсе действительно есть, то, конечно, в планы надо вносить кардинальные коррективы. Но для этого необходима абсолютная уверенность. Рисковать мы не можем. Пока во всех сценариях эта сенсация не учтена. Кстати, один из трех приборов на борту "Одиссея", каждый из которых "ловил" воду, сделан российскими учеными из Института космических исследований.

- Вы с удивительной уверенностью рассказываете о полете к далекой планете. Но он все равно кажется фантастикой, какой-то сказкой. А то и триллером. Неужели найдутся желающие так рисковать? Пожалуй, в экипаж войдут этакие камикадзе.

- Когда Кеннеди поставил цель - ступить на поверхность Луны, то ее тоже воспринимали как нечто совершенно невероятное. Однако прошло всего несколько лет, люди слетали и благополучно вернулись.

- Когда намечено стартовать к Марсу, и во что обойдется экспедиция?

- Наиболее благоприятный 2018 год, когда активность Солнца будет наибольшая, а радиация соответственно - минимальная. Если пропустим этот момент, то следующий наступит лишь в 2031 году.
Стоимость всей программы без учета стоимости ракетоносителей около двадцати миллиардов долларов. Конечно, ни одна страна такой проект самостоятельно не потянет. Необходима кооперация. И уже сформирован международный комитет управления экспедицией на Марс, куда вошли представители США, России и Европейского союза. Задача комитета - координировать национальные космические программы, чтобы они были направлены на конечную цель - полет человека к Красной планете.

Журнал "Ломоносов", 2002, ноябрь , № 11/5, С. 6-11
http://www.imbp.ru/webpages/win1251/Articles/2002/Mars_10_02.html