ПРОГНОЗИРОВАНИЕ КАЧЕСТВЕННОГО РАЗВИТИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ОСВОЕНИЯ КОСМИЧЕСКОГО ПРОСТРАНСТВА
© А.И.Казыкин
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и научное прогнозирование"
2011 г.
Человечество как космическая цивилизация делает первые шаги во Вселенной. На протяжении всей космической эры основной «движущей силой» космонавтики были и до сих пор остаются термохимические ракетные двигатели, которые в арсенале тяговых космических систем являются наиболее примитивными и полностью исчерпавшими все резервы для дальнейшего совершенствования. Поэтому проникновение в космос на современном этапе всё ещё носит характер «борьбы с гравитацией».
С увеличением масштабов проникновения в космос «борьба с гравитацией» потеряет свою актуальность и на первый план выйдет «борьба с пространством и временем», что неизбежно приведёт к качественному скачку в технике и технологии пространственных коммуникаций. Для пилотируемых экспедиций к планетам Солнечной системы и защиты Земли от астероидно-кометной опасности потребуются уже в ближайшей перспективе тяговые системы нового поколения, использующие более эффективные виды энергии — ядерные и термоядерные ракетные двигатели. Что касается более отдалённой перспективы, то для прорыва в дальний космос понадобятся качественно новые тяговые системы, основанные на неракетных физических принципах движения.
К.Э. Циолковский, заложивший теоретические основы ракетодинамики, не считал ракеты единственно возможным техническим средством освоения космоса: «Многие думают, что я хлопочу о ракете и беспокоюсь о её судьбе из-за самой ракеты. Это было бы глубочайшей ошибкой. Ракеты для меня только способ, только метод проникновения в глубину космоса, но отнюдь не самоцель. Будет иной способ передвижения в космосе — приму и его. Вся суть в переселении с Земли и в заселении космоса». Потрясающая научная интуиция К.Э. Циолковского сейчас находит своё подтверждение.
За последнее десятилетие в научной литературе появилось немало публикаций, в которых обсуждаются «Кротовые норы», «пузырь Алькубьерре» и прочие «warp-двигатели», работающие за счёт деформации пространства — времени и способные за очень короткое время перемещать объекты на огромные пространственные расстояния межзвёздного и межгалактического масштаба. Но все подобные гипотетические «лазы во Вселенную» имеют общий недостаток: они могут быть реализованы только при наличии «экзотической материи» с отрицательной массой и отрицательной плотностью энергии.
Как альтернатива «экзотическим теориям», наиболее перспективным «неракетным» направлением в рамках стандартной научной парадигмы представляется активное использование гравитации в движителях космических летательных аппаратов. Такая возможность исследовалась при теоретическом моделировании мобильных динамических систем с компактным концентратом массы и полевой структурной связью и была положена в основу концепции космического корабля «Гравитационный тандем» (ГТ). В качестве компактного концентрата массы рассматривались маломассивные чёрные дыры с массами порядка 1018–1020 кг. На основе расчётного моделирования показано, что величина экстремальных ускорений пилотируемых систем может достигать 104–105 м/с2 без возникновения запредельных перегрузок в космическом корабле, а продолжительность пространственных перелётов сокращается кардинальным образом: при собственном ускорении 105 м/с2 расстояние до ближайшей звезды Проксимы Центавра (4,3 св. года) ГТ преодолевает за 9,5 часов, а Метагалактику (10 млрд. св. лет) пересекает за 28 часов. Фундаментальные свойства гравитации потенциально наделяют ГТ не только «безинерционным» принципом движения, но и инвариантностью темпа времени в земной и корабельной системах отсчёта. Технология движения ГТ представляет собой управляемое гравитационное ускорение тандема «чёрная дыра – космический корабль» и тождественна передвижению объекта сквозь пространственно-временной топологический туннель, соединяющий две удалённые области нашей Вселенной. В отличие от теории «кротовых нор», данная технология не нуждается в специфических условиях проходимости и устойчивого существования открытого туннеля как целостной структуры и не требует привлечения такого абстрактного понятия как «экзотическая материя».