Космическая техника отличается чрезвычайной сложностью и трудоемкостью, что ведет к длительному периоду ее разработки. Начиная создание КА сегодня, необходимо знать, какие задачи он будет решать через несколько лет. Поэтому для успешного развития космонавтики необходимо наличие перспективной программы работ на продолжительный период. Причём программа эта должна затрагивать не только саму космонавтику, но и многие смежные отрасли, а в идеале - все области народного хозяйства, так или иначе с нею связанные.

2.1.КРИЗИС КОСМОНАВТИКИ

    С сожалением приходится констатировать, что, по меньшей мере с начала 1970-х гг., мировая космонавтика находится во все более углубляющемся кризисе. Основными признаками этого кризиса являются стабилизация объемов грузопотока «Земля - космос» (примерно на уровне - 100 - 150 т/г.) и замедление или прекращение разработок новых транспортных и пилотируемых космических систем. Оба явления тесно связаны между собой.
    Обычно стабилизацию грузопотока объясняют совершенствованием бортового оборудования автоматических космических аппаратов, что позволяет решать те же задачи меньшей массой. Однако отсутствие новых задач, в свою очередь, связано с тем, что возможности космического транспорта остаются почти неизменными с конца 1960-х гг.
     В самом деле: большая часть эксплуатируемых сегодня ракет-носителей создана на основе боевых ракет, разработанных еще на заре космической эры (отечественный «Союз» - модификация той же ракеты, которой был запущен Первый спутник, «Протон» летает с 1966 г., американские «Titan», «Delta» и «Atlas» - модификации боевых ракет, созданных в конце 1950-х – начале 1960-х гг.). Нынешний облик космического корабля «Союз» определился в 1963 г., в 1966-м появились модули, использованные при сооружении станций «Мир» и МКС, в 1974 г. определен облик воздушно-космического самолета «Space Shuttle»…
     Ракеты-носители, созданные для замены машин предыдущего поколения (советские «Зенит» и «Энергия», американские «Atlas-5» и «Delta-IV», европейский «Ariane-5»), несмотря на многочисленные технологические усовершенствования, не содержат принципиальных новшеств, качественно меняющих их технические характеристики. Создание же систем, основанных на качественных изменениях (советский М-19, американские NASP, «Delta Clipper”, «VentureStar», британский «HOTOL», немецкий «Saenger») по разным причинам было прекращено.
     В результате, почти не снижается стоимость доставки грузов в космос, не растёт и грузоподъёмность ракет. Космические корабли не могут решать какие-либо практические задачи, кроме самого полёта. Не обеспечивается, по современным представлениям, безопасность запуска грузов и полёта человека.
     Или совсем просто: нет средств, поскольку нет решаемых ими задач, а задач не ставится из-за отсутствия средств для их решения… Между тем, существуют задачи, жизненно важные для всего Человечества, решить которые способна только космонавтика, причём – космонавтика пилотируемая.
     Именно космонавтика способна предотвратить гибель человечества от внешних - природных – причин. Только космонавтика может отвести от Земли угрозу столкновения с астероидом или ядром кометы; только космонавтика дает надежду на спасение в случае, если взорвется или погаснет наше Солнце. Это очевидно, однако считается, что предотвращение этих опасностей в силу их маловероятности не является для жителей Земли первоочередной задачей.

2.2.РОЛЬ КОСМОНАВТИКИ В РЕШЕНИИ ВНУТРЕННИХ ПРОБЛЕМ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА

     Но только космонавтика может решить и ряд «внутренних» проблем человечества, или, по крайней мере, резко ослабить их влияние путем вовлечения в народное хозяйство неограниченных материальных, энергетических и пространственных ресурсов.
     Как известно, для жизни отдельному человеку и любому социуму совершенно необходимы следующие виды материальных ресурсов: энергия, конструкционные материалы, продукты питания (к коим относится и вода), и пригодная для жизни окружающая среда. Достаточно давно известно [7], что планета Земля способна обеспечить указанными видами ресурсов население в 10 млрд. человек (по прогнозам ООН, при сохранении современных темпов прироста этот уровень может быть достигнут к 2050 г.), однако реализована эта возможность может быть только при соответствующем социальном устройстве. В настоящее же время из 6 млрд. землян более половины либо не имеют доступа к перечисленным ресурсам, либо получают их в количествах и качестве, далёких от медицинских норм, в то время как около 4% населения (конкретно - государство США) потребляют более 50% всех используемых ресурсов планеты. Очевидно, что в принципе уже одни только социальные преобразования способны обеспечить решение глобальных проблем цивилизации. Однако следует учесть, по крайней мере, три особенности.
     Во-первых, глубокие социальные преобразования есть процесс болезненный, и сопровождающие его потрясения вполне могут разрушить существующие системы жизнеобеспечения цивилизации.
     Во-вторых, повышение степени использования природных ресурсов отдельно взятой планеты представляет не менее сложный процесс, чем освоение космоса. И даже более опасный, поскольку возможна опасная разбалансировка климата, нарушение процессов массо- и энергообмена в географической оболочке, разрушение экосистем и другие последствия, которые могут оказаться фатальными уже не для экипажа отдельного КА, а для всей цивилизации. В конце концов, любое развитие в рамках одной планеты ограничено уже только в силу конечности её размеров.
     В третьих, в своем нынешнем облике при любых социальных преобразованиях человечество Земли остается крайне уязвимым к внешним воздействиям. Скажем прямо: пока мы совершенно беззащитны как против крупных климатических катастроф, так и - тем более - против катастроф космических [2]. Вышеприведенное мнение об их маловероятности не доказано.
     Все это требует активного привлечения к решению глобальных проблем не только информационных космических систем, что предлагается и активно развивается сейчас, но и материальных ресурсов внеземного происхождения, как массово-энергетических, так и пространственных.
     Вопреки имеющемуся мнению об отсутствии или труднодоступности внеземных материальных ресурсов достаточно привести характеристики поверхностных слоев ближайшего к нам небесного тела – Луны ([8], данные предоставлены Ю.М. Еськовым). Состав астероидов, включая находящиеся довольно близко к Земле, ещё более разнообразен.

Состав основных пород лунного реголита

Название	Класс	Формула
Ильменит	Титанистый Железняк	FeTiO3
Оливин	Железомагниевый Силикат	(MgFe)2[SiO4]
Анортит	Алюмосиликат кальция	Ca[Al2Si2O8]
Пироксен	Щелочные силикаты	R2[Si2O8], где R - Na, Ca

Химический состав морского реголита (базальта) и материкового реголита (в %)

Состав	Морской реголит	Материковый реголит
SiO2	41,7	44,4
Al2O3	15,33	22,9
TiO2	3,39	0,56
FeO	16,64	7,03
MgO	8,78	9,7
CaO	12,49	15,2
Na2O	0,34	0,55
K2O	0,1	0,1
MnO	0,21	0,12
Cr2O3	0,28	-
P2O5	0,12	0,14

Элементный состав лунного реголита (в %)

Элемент	Морской реголит	Материковый реголит	Реголит отдельных бассейнов
Ca	7,9	10,7	7,7
Mg	5,8	4,6	6,1
Fe	13,2	4,9	3,7
Al	6,8	13,3	9,8
Ti	3,1	-	-
Si	20,4	21,0	21,8
O	41,3	44,6	43,3
S	0,1	0,072	0,076
K	0,1	0,073	0,24
Na	0,3	0,48	0,38

     Как ни странно, одной из первых целей «космических шахтёров» может стать Венера. Дело в том, что в коре этой планеты обнаружена повышенная концентрация тяжёлых и радиоактивных элементов, и возможно, потребность в них заставит преодолеть чудовищно сложные условия на этой планете. Атмосфера же Венеры, наряду со спутниками планет-гигантов, может стать если и не неисчерпаемым, то достаточно долговечным источником углеводов, углерода, азота, воды.
     Можно предположить несколько сценариев промышленного использования планет-гигантов (Юпитера, Сатурна, Урана) и их спутников. В первую очередь, это очевидный источник водорода и воды, а также азота (аммиака), да и углеводородов. Соответственно, вполне можно представить гигантские космические заводы по производству пищи (это могут быть и оранжереи, и агрегаты бактериального синтеза), которые сделают не нужным сельское хозяйство на Земле!
     Иначе говоря, освоение космических источников ресурсов позволит превратить человеческую цивилизацию в открытую систему (Фактически, планета Земля, земная биосфера и Человечество как её составная часть являются открытыми системами, тесно связанными с окружающим космическим пространством процессами энергомассового и информационного обмена. Однако при анализе перспектив социального, экономического, и научно-технического развития Человечества в целом и отдельных государств этот факт учитывается крайне редко... Или сознательно замалчивается.), не имеющую пространственных ограничений развития и роста, а, следовательно, не имеющую и внешних ограничений времени существования и развития (Интересный и популярный в некоторых кругах вопрос о ВНУТРЕННИХ ограничениях времени существования и развития человеческой цивилизации мы в данной работе не рассматриваем.).

2.3.ОСВОЕНИЕ КОСМОСА – ЗАКОНОМЕРНАЯ СТУПЕНЬ РАЗВИТИЯ РАЗУМА

     Есть и ещё одна серьёзная причина обязательного и масштабного освоения космоса, не связанная прямо с нынешним состоянием человеческой цивилизации. Сегодняшний уровень развития биохимии и теории информации позволяет рассчитать вероятность случайного образования органических молекул из неорганических. Она настолько мала, что для самозарождения жизни на планете Земля не хватило бы всего времени существования последней, как космического тела. Если это так, то напрашивается вывод, что органическая форма движения материи есть процесс не случайный, а организованный и целенаправленный. Разумеется, речь идет не о деятельности неких «божественных» - принципиально непознаваемых - сил, а о жизни и развитии Разума – совокупности существующих разумных цивилизаций. Целью же появления жизни и в дальнейшем – Разума на конкретной планете в этом случае может быть только повышение упорядоченности Вселенной.
     Следовательно, одной из главных задач любой цивилизации должна быть пространственная экспансия, и космонавтика - очевидный путь для этого.

2.4.ПРИНЦИПЫ ФОРМИРОВАНИЯ КОСМИЧЕСКИХ ПРОГРАММ

     Итак, названы ЦЕЛИ космонавтики: сохранение земного разума путем улучшения условий существования и его пространственная экспансия. Попробуем, исходя из поставленных целей, представить, как может выглядеть программа их достижения.
     Любая программа должна содержать в себе ответы на три вопроса: «зачем?», «что делать?» и «каким образом?». Мы считаем, что при неизменности стратегических целей конкретное содержание космических программ может быть различным и будет меняться в зависимости от конкретных окружающих условий. Однако три пункта совершенно обязательны.
     Во-первых, космонавтика сможет «отдать долги» лишь по мере своего дальнейшего роста, что требует, в частности, развертывания все большего количества все более крупных космических объектов, развития транспортных космических средств, использования в космической технике космических же сырьевых ресурсов. Т.е. космонавтика должна, наконец, перейти с нынешнего, опытно-экспериментального, «кустарного» этапа своего развития на этап индустриальный. Поэтому космическая программа должна предусматривать максимизацию космического сегмента народного хозяйства.
     Во-вторых, история последних 15 лет показывает, что, находясь на вершине пирамиды научно-технического развития человеческой цивилизации, космонавтика оказалась крайне уязвимой к разрушению этой пирамиды. В силу значимости космической техники для существования человечества необходимо, по мере возможности, сделать космонавтику независимой от подобных катаклизмов.
     Для реализации этого пункта очевидным представляется законодательное закрепление определенного объема финансирования космонавтики и выделение наземных объектов космической инфраструктуры как особо важных, не подлежащих приватизации и т.д., как это неоднократно предлагалось сделать, например, для Военно-Морского Флота [9]. Однако нет таких юридических законов, которые бы не нарушались – достаточно вспомнить сообщения о попытках отключения энергоснабжения командно-измерительного пункта на Камчатке, осуществляющего контроль траекторий космических аппаратов в то время, когда на орбитальной станции «Мир» находились люди.
     Поэтому более перспективным и надёжным представляется техническое решение, делающее собственно космический сегмент (то есть всё, что находится на орбитах) по возможности технически независимым от состояния дел на Земле. Рассмотрение этой задачи выходит далеко за рамки данной работы, однако ряд предлагаемых ниже технических решений учитывает это требование.
     В третьих, нынешний кризис космонавтики помимо субъективных, имеет и объективные причины, и важнейшая из них – низкая эффективность известных способов космического полёта. Но они – не волюнтаризм конкретных изобретателей и конструкторов, а закономерный результат предшествующего развития науки. Для создания и развития новых способов полёта необходима научная революция, масштабы которой пугают. Поэтому важнейшим условием осуществления космической деятельности является проведение опережающих научных исследований в области энергетики, конструкций двигателей летательных аппаратов, материаловедения, технологии конструкционных материалов, систем жизнеобеспечения, а также по ряду фундаментальных направлений – электродинамике, ядерной физике, физике космического пространства.
     Хронологически в первую очередь должны реализовываться социально значимые космические проекты, то есть такие, результаты которых могут быть востребованы и оценены в обществе уже сейчас. Однако даже среди людей, далеких от создания и эксплуатации космической техники, зреет мнение, что спутниковая связь и навигация, дистанционное зондирование Земли и – всё ещё в перспективе - производство медикаментов в орбитальных условиях – далеко не всё, что уже в ближайшее время может дать космонавтика.

    2.4.1.Особенности реализации космических программ в условиях рыночной экономики. В экономике планеты еще какое-то время существенную роль будут играть рыночные механизмы регулирования. Главной целью и критерием эффективности рыночного хозяйства является прибыль. Поскольку крупномасштабные космические проекты принести её быстро и в явном виде не смогут, необходимым элементом любой космической программы видится как можно более широкое внедрение космических технологий в другие области народного хозяйства. В этой связи следует осознавать, что чрезмерный режим секретности может иметь в целом даже более тяжёлые последствия, чем даже недостаточный, и не допускать повторения ошибок советской космической отрасли.
     Совершенно обязательно в современных условиях идеологическое обеспечение космической программы. Дикость в 1960-х, но необходимость в 1990-х: обязательной частью космической программы должны быть меры по подъёму престижа космической отрасли в обществе. Дело не только в обеспечении достойного уровня благосостояния ее работников, хотя забывать об этой стороне вопроса неразумно. Куда важнее дать людям чувство гордости за свою специальность, за свою работу, возродить в инженерном деле ту романтику, которая сопровождала его в годы первых космических стартов и в немалой степени способствовала их успеху. Вопрос этот комплексный, многогранный и должен решаться на общегосударственном уровне, применительно не только к космонавтике.
     С другой стороны, космонавтика и сама использовалась и используется для идеологического обоснования чего-то. Не следует забывать о политических задачах, которые решала и решает космонавтика, независимо от чьего-то желания. Как ни цинично это прозвучит, но грех не использовать тот общеизвестный факт, что на решение политических задач, зачастую, не жалеют средств!

    Итак, технике, предназначенной для освоения космического пространства предстоит обеспечить человечеству неисчерпаемый источник материальных ресурсов – энергии, конструкционных материалов, свободного пространства. Конкретно космические корабли при этом должны обеспечить доставку необходимых для этого грузов и людей в заданные точки пространства за время, не вызывающее серьёзных медицинских и социально-психологических осложнений как для людей, находящихся на их борту, так и для тех, чьи жизнь и профессиональная деятельность зависит от успешности этих транспортных операций.
     Независимо от используемых принципов полёта, космические корабли должны: