Полёты к астероидам во сне и наяву Дмитрий Вибе

Полёты к астероидам во сне и наяву

Дмитрий Вибе

Опубликовано 20 июня 2013

В студенческие годы мы, как и все порядочные физики, не только учились, но и предавались творчеству. В частности, было распространено написание художественных текстов на околоастрономические темы. И была среди этих текстов юмореска о далёком будущем России, когда страна, задыхаясь от антиинфляции и изобилия денег, дабы избавиться от скопившихся в бюджете сумм, обратится за помощью к астрономам — известным специалистам тратить много денег без явного полезного результата. Кончилось всё плохо: астрономы честно угрохали два миллиарда денег на стометровый телескоп, снарядили армаду космических аппаратов в экспедицию к астероиду №32607/324, открытому на этом телескопе, с целью потратить деньги на полёт, но астероид, доставленный на Землю, оказался состоящим из чистой платины, что привело к новому витку катастрофического обогащения россиян. Тогдашнее скудное знакомство с литературой по предмету помешало нам узнать, что шуткой эта шутка является лишь на некоторое количество процентов.

Мысли о полётах к астероидам, в том числе и с утилитарными целями, высказывались, конечно, уже давно, начиная с Циолковского, если не раньше, наряду с проектами полётов к Луне и планетам Солнечной системы. Высказывалась даже идея их использования в качестве оружия. Правда, не совсем ясно, кем именно она высказывалась. В советской литературе 1960-х годов её приписывали одному из главных идеологов освоения астероидов Дендриджу Коулу, который якобы предложил перехватить то ли пятикилометровый (Г. Хозин), то ли 52-километровый (Ф. Зигель) астероид и сбросить на Землю в качестве бомбы. В западной литературе Коул представлен скорее как мечтатель, полагавший, что малые тела Солнечной системы могут стать источником рудных материалов и даже космическими кораблями для межпланетных и межзвёздных путешествий. Идея же астероидной бомбардировки упоминается скорее в контексте бессмысленности (но всё-таки упоминается — значит, была), ибо многокилометровый булыжник — это не оружие возмездия, а орудие самоубийства.

Если оставить в стороне милитаристские замыслы и фантастические идеи о выдалбливании в астероидах полостей для создания долговременных поселений, то ближайшая перспектива их использования связана с добычей полезных ископаемых. Неудивительно, что именно к астероидам человечество снова и снова обращается в мучительных поисках ответа на вопрос, чем бы нам могла быть полезна Солнечная система. В последнее время разговоры об использовании астероидов оживились. Малые планеты объявлены NASA новой целью для пилотируемых полётов; есть как минимум две частные компании, объявившие своей долгосрочной задачей добычу полезных ископаемых на астероидах, — Planetary Resources и Deep Space Industries. Издательство Springer готовит к изданию книгу «Asteroids: Prospective Energy and Material Resources», предисловие к которой с красивым названием «Астероиды на службе человечества» можно почитать уже сейчас. Вот вкратце основные идеи оттуда и из некоторых других источников.

Преимущества астероидов как источников полезных ископаемых очевидны. В отличие от Луны и уж тем более от Марса, они не обладают мощным гравитационным полем, поэтому добытое гораздо проще увезти. Больше того, на относительно небольшом астероиде даже и добывать ничего не надо; его можно перетащить в нужное место целиком. К астероидам не так далеко лететь, если, конечно, для начала ограничить амбиции астероидами, сближающимися с Землёй (АСЗ). Астероиды более разнообразны; на них можно найти и камень, и воду, и металл. В том числе таки да, широко упоминается возможность использования астероидов в качестве источников платины, которой в астероидном металле значительно больше, чем в земных рудах. Часто такие упоминания сопровождаются умножением предполагаемой массы платины на её теперешнюю цену и радостными возгласами: «Ба! Да в этом астероиде металла на сотни миллиардов долларов!» Но это, конечно, оценки на уровне студенческого графоманства: понятно, что когда вы завалите Землю платиной, её цена станет другой.

Ещё одно не вполне корректное, но часто упоминаемое достоинство месторождений на астероидах — их экологичность. Если на Земле разработка полезных ископаемых неизбежно связана с экологическими издержками, то на астероидах экосистемы вообще нет (точнее, мы так думаем!), соответственно и нарушать нечего. Некорректность заключена в том, что вместо инфраструктуры добычи придётся сооружать на Земле инфраструктуру доставки, и ещё неизвестно, в каком случае издержки окажутся больше. Это возражение снимается, если сырьё с астероидов будет использоваться не на Земле, а для космического строительства различного рода, но в этом случае менее убедительной становится выгода от разработки месторождений на астероидах для наземной экономики.

Не теряется из виду и проблема защиты от столкновения с астероидом. Пока методы увода космических тел с опасных траекторий существуют лишь в теории, и непонятно, захотят ли космические державы тратить немалые средства на их практическую реализацию в отсутствие реальной опасности. Когда же опасность появится, времени на реализацию может не хватить. Практическое освоение астероидов позволит отработать практику полётов и процесс манипулирования ими до состояния рутины. Если потом вдруг зазвучит сирена и замигает красная лампочка, не нужно будет впопыхах снаряжать помятых жизнью астронавтов с Брюсом Уиллисом во главе: всё и так уже будет готово.

Надо помнить, что сами по себе полёты к астероидам — уже свершившийся факт. То есть доказывать себе, что мы умеем это делать, уже не нужно. Больше того, один раз уже удалось привезти образцы астероидного вещества, правда, через пень-колоду, но кто бы ожидал феноменального успеха от первого опыта? Теперь можно подумать и о настоящей, «промышленной» цели.

Речь идёт, безусловно, об АСЗ. Если земную орбиту мы худо-бедно заселяем космическими аппаратами («Гершель» вот туда направили), то о полётах в главный пояс (ГП) думать пока рано. К счастью, окрестности орбиты Земли заселены достаточно разнообразными телами. Как показывают исследования, в популяции АСЗ представлены практически все типы астероидов, выделенные в ГП, хотя и в других пропорциях. Иное распределение по таксономическим типам может быть связано с особенностями механизма или механизмов, «уводящих» астероиды из ГП (АСЗ, в конечном итоге, являются пришельцами оттуда). К сожалению, среди наблюдаемых АЗС очень мало железных тел, что снижает надежды на дешёвую платину, но при несколько больших затратах источником металла могут быть и обыкновенные хондриты, подобные Челябинскому метеориту. Вообще, нам, можно сказать, повезло: по-видимому, самый распространённый тип астероидов и метеороидов, которые после падения на Землю называются обыкновенными хондритами, вполне перспективен с рудной точки зрения.

С другой стороны, несмотря на кажущееся изобилие АСЗ, среди них очень мало тел, к которым можно подлететь с небольшими затратами энергии (тел с малым значением delta-V, то есть движущихся примерно со скоростью Земли). Если же учесть ограниченные окна для запуска, нежелательность выбора быстро вращающегося астероида, астероида со спутником и прочие дополнительные соображения, то выбор окажется и вовсе небогатым. Чтобы его увеличить, необходимо искать, искать, искать новые околоземные объекты в надежде на то, что среди них в достаточном количестве найдутся тела, полёты к которым будут возможны без крайнего напряжения сил.

Вы скажете, что всё это ерунда и выдумки? Я сам пишу и борюсь с невольной иронией. Фантазия у людей беспредельная: я ещё не написал про предложения использовать углистые хондриты в качестве удобрения и проводить на астероидах археологические раскопки — и это примеры не из просторов интернета, а из научной литературы. Но с другой стороны, как же иначе? Не лететь никуда и потихоньку загибаться на Земле? В конечном итоге, нам же всем будет от этого хорошо. Не разбогатеем, так хоть обзаведёмся платиновыми ложками по цене алюминиевых. Алюминий, кстати, тоже когда-то был очень дорогим металлом.

К оглавлению