 |
Ярослав Голованов. Архитектор в мире, где яблоки не падают. Змея и циркуль
|
|
|
|
Ярослав Голованов
Архитектор в мире, где яблоки не падают
История развития науки последних десятилетий изобилует многочисленными примерами того, как достижения в одной области знаний раскрывали новые горизонты перед другой, казалось бы никак с этой первой областью не связанной.
Изучение радиоактивности привело, в частности, к тому, что археологи и палеонтологи смогли повысить точность хронологического определения своих находок. Успехи вычислительной техники позволили психологам и лингвистам провести такие исследования, о которых они раньше и мечтать не могли.
Представляется возможным, что будущее обогатит этот список еще одним, на первый взгляд невероятным, примером: решение некоторых проблем медицины и физиологии сможет коренным образом изменить наши представления о возможностях архитектуры.
Змея и циркуль
Задача будущего освоения космического пространства человеком, вероятно, все в меньшей степени может рассматриваться как задача чисто инженерная, каковой она была в 50–60‑ х годах нашего века. В самом деле, запуск первого в истории искусственного спутника Земли был делом чисто инженерным: сам принцип полета ракеты в космос был научно обоснован за многие десятилетия до этого. О том, что надо сделать, чтобы улететь в космос, знали даже любознательные школьники. Другое дело – мало кто представлял себе, как это сделать. Прогресс советской науки в целом, новаторские работы в области ракетного двигателестроения, средств автоматизации и управления, аэродинамики больших скоростей, наконец, собственно ракетостроения, общий, относительно высокий, уровень технологической культуры и позволили открыть 4 октября 1957 года эру космоса.
|
|
|
Полет в космос человека увеличил количество инженерных задач во много раз. Назову только две проблемы, на решение каждой из которых требовались усилия многих научно‑ исследовательских коллективов. Первая – создание надежной системы жизнеобеспечения, которая могла бы гарантировать активную деятельность космонавта на всех участках полета. Вторая – отработка спуска в плотных слоях атмосферы со скоростями, во много раз превосходящими скорость звука. История решения только этих двух проблем – интереснейшие научно‑ технические эпопеи.
Но полет Юрия Гагарина уже нельзя было считать задачей чисто инженерной. Ведь перед тем, как послать человека в космос, требовалось ответить на очень простой и очень трудный вопрос: «А не враждебен ли космос его физической природе? » Питание, вода, свежий воздух, тепло, нормальное барометрическое давление – все, из чего складывается наше земное физиологическое благополучие, – все это обеспечивалось как раз техникой. Но этот вопрос, самый главный, самый важный, был уже не инженерным вопросом. На него должны были ответить медики, физиологи, специалисты авиационной медицины, все те люди, которые и создали молодое ответвление древнего древа – космическую медицину. И они ответили: «Не враждебен». Они верили своим гипотезам и своим опытам. Они ручались за человека. Просили только, чтобы человек был покрепче, – их можно понять.
Успехи инженерной космической мысли последних лет общеизвестны. «Восток», «Союз» и «Салют» – это не просто разные космические аппараты, это аппараты разных машинных поколений. Орбитальные станции будущего и пилотируемые межпланетные корабли потребуют от своих создателей еще более смелых, остроумных и изощренных научно‑ технических решений. Во время встречи со студентами Московского физико‑ технического института космонавт Николай Рукавишников, отвечая на вопрос о сложностях гипотетической «марсианской» экспедиции, воскликнул:
|
|
|
– Покажите мне конструктора, который дает гарантию, что его прибор ни разу не выйдет из строя в течение трех лет непрерывной работы!
Разумеется, все трудности не исчерпываются только требованиями надежности. Их великое множество. Почему же некоторые специалисты в области ракетной техники тем не менее считают, что сдерживать дальнейшее проникновение человека в космос будут не сложности инженерных проблем? Их доводы представляются весьма убедительными.
В принципе уже сегодня нет неразрешимых инженерных задач, которые препятствовали бы полету, например, к Марсу. Подобную программу инженеры берутся разработать, даже не ожидая, скажем, надежного ядерного ракетного двигателя и других новинок, способных облегчить их задачи. Эскизные проекты подобного рода существуют, и ничего фантастического, принципиально невозможного в них нет. Полет человека на Марс с инженерной точки зрения сегодня задача количественная, а не качественная, какой она была для Фридриха Цандера. Безусловно, сделать «марсианский» космический корабль трудно, но как его делать – известно.
Более важным, чем проблемы инженерные, представляется фактор социально‑ экономический. Напряженность политической жизни, гонка вооружений, препятствия на пути мирного научно‑ технического сотрудничества мешали и, безусловно, могут мешать в будущем прогрессу космонавтики. Межпланетный полет человека все чаще предстает перед нами сегодня не как некий пункт некой национальной космической программы, а как итог свободного и равноправного научно‑ технического содружества разных наций. Этого требуют и бесстрастные расчеты экономистов. Если самое дорогое техническое предприятие за всю историю человечества – программа «Аполлон» – оценивалась в 25 миллиардов долларов, то полет человека на Марс оценивается приближенно в 100 миллиардов долларов. Трудно представить себе сегодня страну, которая могла бы позволить себе подобные затраты, даже ради славы стать родиной первопроходцев Марса. Крушение экономики, вызванное подобными затратами, способно омрачить любое торжество национального честолюбия.
|
|
|
Думаю, что нет смысла дольше останавливаться на социально‑ экономических факторах, влияющих на дальнейший прогресс пилотируемых космических полетов. Тут все ясно, вернее – тут нет спорных для нас с вами вещей: политика мира и сотрудничества – единственная приемлемая для нас политика, а дорогой проект всегда и всюду осуществить было труднее, чем дешевый.
Однако существует весьма важный, если не главный фактор, способный, по сегодняшним представлениям (эта оговорка обязательна), замедлить процесс проникновения человека в космос. Речь идет об одной нерешенной проблеме космической медицины, вернее – о прискорбной ограниченности той области, в которой некоторые выработанные ею закономерности, выводы и рекомендации имеют бесспорную силу.
За считанные годы своего существования космическая медицина добилась исключительных успехов. Однако, как это бывает в сражениях всякой молодой науки с неизвестным, на месте каждой отрубленной головы дракона вырастали две новые. Одну такую голову рубят давно, но шея оказалась чертовски мускулистой, – невесомость.
Было бы трудно дать даже беглый обзор работ, посвященных раскрытию тайн тонкого воздействия невесомости на жизнедеятельность человеческого организма. Интересующихся с удовольствием отсылаю к отличным популярным публикациям академика О. Г. Газенко и других специалистов. Да, известно уже очень много. И тем не менее ни один специалист не возьмет на себя смелость сказать: «Раз человек может жить в невесомости два‑ три месяца, значит, и год проживет, ничего с ним не случится». Случится или не случится? Что может случиться и когда? Как можно избежать неприятностей? – вот главные вопросы, вокруг которых разворачивают дискуссии на всех конгрессах, съездах и симпозиумах, где встречаются специалисты космической медицины.
Действительно, полеты «Салюта» и «Скайлэба» отодвинули временн ы е границы пребывания в космосе до 2–3 месяцев, но не решили тайны невесомости. Наиболее осторожные специалисты говорят о возможных и сегодня труднопредсказуемых изменениях на клеточном уровне, которые могут возникнуть в тканях под действием долговременной невесомости.
|
|
|
Оптимисты, напротив, уповают на необыкновенную пластичность человеческого организма и его удивительную приспособляемость к самым невероятным условиям. Они надеются, что научно обоснованная методика физических упражнений и дальнейшие успехи фармакологии значительно увеличат допустимые сроки пребывания в невесомости. Но даже оптимисты не выпишут вам билет в космос на три года. Им не позволит это сделать совесть ученого: они предполагают, но они не знают.
Генерал‑ лейтенант авиации, дважды Герой Советского Союза летчик‑ космонавт СССР В. А. Шаталов в одной из своих статей признает: «Очень важным для космонавтики остается вопрос о предельных сроках пребывания человека в условиях невесомости. С тем, что такие сроки все‑ таки существуют, видимо, придется согласиться. Трудно рассчитывать на то, что человек, покинувший Землю, неопределенно долго может находиться в космосе. Но сроков этих мы пока не знаем».
Очевидно, перед нами тот случай, когда земные дискуссии не помогут. Очевидно, слово за «его величеством Экспериментом». И, очевидно, эксперимент, а точнее – серия экспериментов такого рода должна стоять в ряду самых срочных научных дел. Потому что, не отгадав тайны невесомости, мы не сможем начать решать в будущем проблемы чисто инженерные. Помните старый анекдот о том, как звери решали, какой им мост выстроить через речку? Осел сказал: «Прежде всего надо решить, как будем строить: вдоль или поперек? » Так вот, до тех пор, пока мы не узнаем, как долго без ущерба для своего здоровья человек может жить в невесомости, мы не сможем решить, как нам строить мост к берегам далекого космоса: вдоль или поперек?
Представим себе, что в результате проведенных исследований космические медики установили, что, несмотря на все возможные ухищрения, они не могут продлить срок пребывания человека в невесомости больше чем на один год. Что это означает для инженеров? Это сразу определяет предельный срок сменности экипажей на орбитальных станциях. Именно это время должно браться в расчет при определении ресурсов работы их научного оборудования. Что же касается проблемы долговременных полетов в космос, полетов межпланетных, то этот срок диктует инженерам, по существу, всё. Ясно, что для выполнения программы, рассчитанной на один год, корабль не нуждается в устройствах, создающих искусственную гравитацию, а в корабле, предназначенном для доставки экспедиции на спутники Юпитера, такое устройство необходимо. Искусственная тяжесть и связанные с ее созданием дополнительные энергетические затраты неизбежно повлекут за собой усложнение и утяжеление всех конструкций. Это последнее обстоятельство потребует дополнительных мощностей ракетных двигателей носителя, а скорее всего – создания новых ракет. Новые, более мощные, а значит, и увеличенные в своих размерах ракеты приведут к необходимости создания новых, еще более грандиозных (и дорогих) стартовых комплексов. Короче, если говорить о задержках и расходах, то задержки и расходы на создание собственно систем с искусственной гравитацией составят лишь небольшой процент от всех мыслимых задержек и расходов, вызванных необходимостью решить эту проблему. Естественно, вся эта огромная работа способна замедлить темпы развития космонавтики.
|
|
|
Так, в общем‑ то, лишь одна, частная проблема космической медицины оказывается накрепко связанной с огромным количеством уже чисто инженерных проблем. Как видите, мудрая змея – эмблема медиков – склоняется сегодня не только над спасительной чашей, но и плотно обвивает своими кольцами циркуль инженера.
|
|
|
