БУДЕТ ЛИ ОСУЩЕСТВЛЯТЬСЯ ХОЗЯЙСТВЕННО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ В КОСМОСЕ В СРЕДНЕСРОЧНОЙ ПЕРСПЕКТИВЕ?

© О.С.Цыганков
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Симпозиум
2009 г.

Слово «хозяйство» побудило обратиться к отцу Сергию, Сергею Николаевичу Булгакову и его «Философии хозяйства». В 1912 г. он писал: «Хозяйство есть творческая деятельность человека над природой». И ещё: «Творчество требует для своего существования двух условий: наличности, во-первых, замысла, свободы изволения и, во-вторых, мощи, свободы исполнения».

В чём же замысел «космического хозяйствования»?

Можно выделить три вида «космической» хозяйственной деятельности: для космоса, из космоса и в космосе. Первые два вида уже вошли в практику, содержание их понятно и вряд ли требует пояснения.

Для термина «хозяйство» можно найти множество толкований. В данном контексте этот термин целесообразно понимать как:

– способ производства;

– всё то, что служит для производства, составляет производство;

– как совокупность производственных отношений.

На взгляд автора, хозяйственная деятельность в космосе – это масштабное промышленное производство с использованием энергии и вещества внеземного происхождения, физических условий космического пространства и с потреблением продукции по месту производства. Это в пределе. Реально можно допустить доставку с Земли сырья и возвращения на Землю продукции, если это экономически оправдано.

Есть ли на современной ступени развития космических технологий предпосылки к осуществлению приведённой выше формулы космического хозяйства?

Рассмотрим это на примере задачи выращивания кристаллов, на решение которой затрачено много сил и средств, в течение трёх последних десятилетий. Как известно оптимистические надежды специалистов не оправдались: условия микрогравитации оказались не столь уж благодатными для этой задачи. Анализ результатов экспериментов в условиях микрогравитации на борту космических аппаратов показал, что, по совокупности свойств, полученные в космических экспериментах, кристаллы были зачастую не лучше полученных в земных условиях. Они имели, как правило, микронеоднородность (полосы роста), или макронеоднородность распределения легирующей примеси по диаметру и длине слитков. Их происхождение может быть связано только с изменением характера и возрастанием интенсивности конвекции в расплаве. Для достижения высокой однородности свойств выращиваемых кристаллов необходимо обеспечить условия диффузного тепломассопереноса. Эти условия и ожидаемые предельные параметры кристаллов могут быть получены:

– при отсутствии термогравитационной конвекции;

– при исключении свободной поверхности расплава;

– при минимизации внешних квазистатических воздействий.

В настоящее время такие условия остаются нереализуемыми.

Второе условие о. Сергия: «… мощь, свобода исполнения».

Для современных приборов требуются высокооднородные легированные кристаллы диаметром сотни миллиметров. Для их выращивания необходимы многотонные установки, которые нереально, нецелесообразно, или нет необходимости выводить в космос, тем более, когда им может быть создана альтернатива на Земле за счёт минимизации конвективных процессов в расплавах. Эта проблематика регулярно рассматривается в докладах на секции «Циолковский и проблемы космического производства».

Современная задача космических технологий заключается не в организации массового производства в космосе кристаллов из расплавов, а в том, чтобы использовать новые знания о процессах кристаллизации, полученные в космосе, в земных технологиях с максимальным приближениям к условиям, обеспечивающим минимизацию конвективных процессов.

Такая же картина с производством продукции других видов: нитей, плёнок, мембран, адгезионного литья, пресловутых шариков и т. п., надежды, на которую вызывали эйфорию у публикаторов и журналистов.

В какой степени продвинулась биотехнология в деле получения кристаллов биоматериалов, а также фармакологических препаратов? На данном этапе исследований механизмы кристаллизации биообъектов также не полностью понятны. Однако, давно признано, что для осуществления хотя бы полупромышленной реализации технологий получения новых или сверхчистых веществ необходим свободнопарящий технологический модуль, оснащённый автоматизированными установками и периодически посещаемый экипажем или стыкуемый с обитаемой станцией.

Можно считать первым шагом в индустриализации космоса строительные, сборочно-монтажные работы по сооружению орбитальных станций «Салют», «Мир», МКС, а также их техническое обслуживание, дооснащение и ремонт, хотя при этом используются земные материалы и наземные адаптированные технологии.

Вместе с тем, можно привести ряд аргументов в пользу антииндустриализации космоса, которые могут препятствовать индустриализации или тормозить её развитие, а именно:

– вполне возможно появление ограничений на частоту пусков PH во избежание критичного загрязнения атмосферы;

– интенсивное строительство производственных объектов на геоцентрических орбитах вблизи Земли может привести к перенасыщению околоземного пространства отходами строительства и функционирования этих объектов;

– если индустриализация космоса будет повторять основные технологии индустриализации земной, то уже через несколько столетий (по И. С. Шкловскому, через 1000 лет) земляне столкнутся с космическим вариантом нынешних проблем:

– с дефицитом минеральных ресурсов в Солнечной системе;

– с разрушением её естественной структуры и др.;

– в случае передачи энергии из космоса на Землю посредством направленного СВЧ или лазерного излучения, возникнут трудности с размещением ректен, отчуждением земель, распределением энергии, проблемами безопасности;

– что касается индустриализации Луны, то нельзя забывать, что Луна много меньше Земли, а на видимой стороне Луны площадь участков поверхности, пригодных для организации промзон, меньше поверхности Антарктиды, чем и будет ограничено освоением Луны отдельно взятыми странами.

К сказанному следует добавить, что в перспективе неизбежно появление на Земле новых источников энергии, а также вполне возможно решение задачи, поставленной ещё В. И. Вернадским – искусственное восстановление минеральных ресурсов методами геохимической технологии.

В сочетании со сценарием развития отечественной космонавтики:

– поддержание эксплуатации МКС;

– наращивание РС исследовательскими модулями;

– создание нового пилотируемого корабля;

– вероятное разворачивание отечественной орбитальной станции после МКС на базе РС;

– и наконец, рассматриваемые беспилотные и пилотируемые полёты к Марсу.

– сохраняющейся высокой стоимости выведения грузов с Земли на орбиты и обратно, возможностей для формирования производственно-технологического хозяйства в космосе остаётся недостаточно.

Но проблема не ограничивается необходимостью реализации лётных технологий, даже если стоимость их снизится. Актуальность приобретает задача создания производственной инфраструктуры. Но до тех пор, пока в предполагаемых техпроцессах не проявятся признаки рентабельности, не стоит надеяться на инвестиции хозяйствующих субъектов (кроме госбюджета).

Несмотря на эмоциональные призывы экологов-«алармистов», ещё в большей мере нефинансирование ожидает проблему переноса в космическое пространство неких малоэкологичных производств.

В результате можно заключить, что применительно к среднесрочной перспективе (30-40 гг. ХХI в.) хозяйственно-производственная деятельность в космосе не получит широкой промышленной реализации. Скорее это будет период исследований, экспериментов, накопления знаний, попыток создания производственного оборудования и отработки технологических процессов.