Сразу после завершения первого витка первого искусственного спутника Земли прозвучало сообщение информационного агентства: "...4 октября 1957 года в СССР произведен успешный запуск первого спутника. По предварительным данным, ракета-носитель сообщила спутнику необходимую орбитальную скорость 8000 м/с. В настоящее время спутник описывает эллиптические траектории вокруг Земли...". Шар диаметром 58 см и весом 83,6 кг совершил 1400 оборотов вокруг Земли и пробыл на орбите 92 дня, посылая радиосигналы - знаменитые теперь "бип-бип". С этого момента началась космическая эра в истории человеческой цивилизации. Именно на эти дни приходится апофеоз научных, мемориальных и просто торжественных мероприятий в России, посвященных запуску первого спутника. В Москве только что завершился форум "Космос: наука и проблемы XXI века". В Институте космических исследований РАН открылась уникальная выставка "Космическая наука - взгляд в прошлое, взгляд в будущее". Что же изменилось в научном мировоззрении после запуска первого спутника? Мы попросили поделиться своими соображениями на эту тему члена-корреспондента РАН, директора Института космических исследований РАН Льва Зеленого.
- Лев Матвеевич, даже по выставке в вашем институте очень хорошо видна эволюция и космической техники, и, главное, научной мысли...
- Да, за эти 50 лет много воды утекло, хотя кажется, что это достаточно короткий временной период. Когда я начал готовить доклад "50 лет, изменившие наш взгляд на мир", то столкнулся с трудностями: доклад раздувался не на полчаса, как положено по регламенту, а часа на три. Сфера того, как изменили космические исследования нашу жизнь, фактически безгранична. Если даже мы говорим только о науке. Возьмем для примера астрономию.
До спутниковой эры у нас существовали две астрономии - оптическая и радиоастрономия. Оптическая развивалась со времен Галилея: как только он собрал линзы и сделал телескоп, сразу же посыпались открытия! Сразу же! Это вообще закономерность: как только появляется новый инструмент для исследований - сразу же открытия. Так, Галилеем были открыты спутники Юпитера. То же и в радиоастрономии: как только появились первые радиотелескопы - увидели радиоизлучение Солнца.
Если посмотреть на весь спектр излучений - от гамма-излучения до красной части спектра, - то это всего лишь два узеньких окошка для наблюдения за природой. И сейчас даже трудно понять и представить, как наши предшественники за эти предспутниковые годы смогли через эти "окошки" увидеть столько много нового.
Однако после запуска спутников вид открылся совсем другой. С выведением за пределы земной атмосферы многочисленных астрофизических приборов почти одновременно возникли новые направления астрономических исследований: субмиллиметровая, инфракрасная, ультрафиолетовая, рентгеновская и гамма-астрономия.
Возьмем рентгеновскую астрономию. С помощью нашего аппарата "Коронас-Ф" (Комплексные орбитальные околоземные наблюдения активности Солнца), запущенного в 2001 году, мы смогли подробно изучить глобальные колебания Солнца, сейсмологию его недр и внутреннее строение. Комбинирование исследований в ультрафиолетовой и рентгеновской части спектра позволило увидеть, какое богатое наше Солнце - богатое в смысле процессов, происходящих на нем. За время полета "Коронас-Ф" получено около миллиона спектральных изображений Солнца и солнечной коры. Впервые определено абсолютное содержание в солнечной короне ряда химических элементов.
Даже радиоастрономия, хотя она существовала еще с 20-30-х годов прошлого века, получила новое развитие. Сейчас у нас готовится новый эксперимент - "Спектр-Радиоастрон". Эта радиообсерватория должна быть запущена в конце 2008 года. Аппарат, представляющий собой 12-метровую параболическую антенну, будет вынесен в космос на расстояние 350 тысяч километров от Земли - это своеобразная стереобаза. Чем больше база, тем больше разрешение. И мы можем увидеть очень тонкие детали - квазары, активные ядра галактик. По своей разрешающей способности такая наземно-космическая система будет эквивалентна гигантскому радиотелескопу с диаметром антенны, равным расстоянию между наземными и космическими инструментами.
Инфракрасная астрономия. Мы смогли увидеть, например, космическую пыль. Она видна только в инфракрасном излучении. А ведь раньше мы не учитывали этот эффект: считали, что в космическом пространстве существует только плазма. Теперь мы видим, насколько пыльная наша Вселенная.
- Спутник вне конкуренции - это достижение номер один. Но, на ваш личный взгляд, какие научные программы были наиболее значимы после спутника?
- Дайте подумать... Из открытий, наверное, - обнаружение реликтового излучения. Причем у этого открытия очень драматичная история. Его фактически открыли советские исследователи (см. "НГ-науку" от 28.02.07. - "НГН".). Но что-то недодумали, неправильно описали, проинтерпретировали не так. Сейчас спорить об этом уже бесполезно, люди получили Нобелевскую премию за открытие реликтового излучения. Оно несет информацию о первых мгновениях и веках после рождения Вселенной. Это очень тонкий и сложный инструмент. Сейчас измерения реликтового излучения проводятся с помощью американского зонда WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe). Был обнаружен эффект анизатропии (неравномерности распределения) реликтового излучения. За эти исследования тоже получена Нобелевская премия в прошлом году. Еще одно важнейшее открытие, на мой взгляд, - открытие солнечного ветра. Это то, на чем базируется вся наука солнечно-земных связей. Русский ученый Александр Чижевский (кстати, в этом году отмечается 110 лет со дня его рождения), великий интуит, понимал: что-то такое на Солнце происходит - но не солнечное излучение, оно меняется мало, - и это влияет на многие земные процессы. Например, возрастает популяция саранчи, увеличивается число изнасилований и так далее. Его очень сильно критиковали: это, мол, лженаука. И Чижевский, правильно уловив эти связи, корреляции явлений различной природы на Земле с активностью Солнца, механизма этого взаимодействия еще не знал.
Солнечный ветер - это фактически солнечная корона, в которую мы погружены. Он был открыт, когда один из первых наших аппаратов, "Луна-2", полетел к Луне в 1959 году: не ожидая ничего увидеть, вдруг увидели поток вещества, плазмы. Энергия плазмы намного меньше, чем энергия электромагнитного излучения, но вся электромагнитная часть нашей жизни - токи, полярные сияния, космическая погода - с этим связана.
Вот эти два открытия - солнечного ветра и реликтового излучения - я бы выделил.
- Буквально на днях известный физик Стивен Вейнберг, нобелевский лауреат, заявил, что Международная космическая станция (МКС) - неудачное вложение средств. Он считает, что работа на станции не приводит к сколько-нибудь значимым научным результатам, а может быть, и вовсе не дает для науки ничего. Вы можете как-то прокомментировать эти заявления?
- Вейнбергу проще - он фрилансер!
Я бы сказал так. Пока космонавты на МКС занимались больше поддержанием станции в рабочем состоянии. И вообще наука в космосе должна в основном делаться роботами. За исключением каких-то особенных случаев, например при реализации задачи высадки на Марсе. В то же время космическая биология в невесомости развилась просто потрясающе. И у нас есть большие успехи в этой области.
Буквально недавно я ознакомился с результатами очень интересных экспериментов. Оказалось, что у эмбрионов крыс, которые рождались в невесомости, пропадает чувство гравитации. Дело в том, что, когда "нормальный" эмбрион бросают в воду, он, ничего еще не зная и тем более не осознавая, тем не менее движется к поверхности, чтобы выбраться наверх. У эмбрионов, рожденных в невесомости, даже возвращенных на Землю, это чувство отсутствует. Они его потеряли.
Из физических экспериментов на борту МКС я бы выделил один - по изучению плазменных кристаллов. Его авторы - группа российских ученых во главе с академиком Владимиром Фортовым. Там интересная физика, которую можно реализовать только в условиях невесомости. Космонавты с этими экспериментами прекрасно справились, много занимался по этой программе наш космонавт Сергей Крикалев.
Так что, пока летает МКС, надо думать над новыми научными задачами.
- Кстати, на раздумья осталось не так уж много времени. Американцы, например, недавно подтвердили, что намерены выйти из программы к концу 2015 года. В связи с этим какие следующие крупномасштабные цели в космосе будет преследовать Россия после завершения программы МКС?
- Институт космических исследований предложил очень много научных экспериментов на борту МКС. Но все это - достаточно сложно реализуемые программы. Понятно, что в таких ситуациях наука не будет никогда лидером - есть факторы безопасности, поддержания нормальной жизнедеятельности экипажа...
В последнее время все больше и больше говорят, причем на самом высоком уровне, что России всерьез надо ориентироваться на осуществление пилотируемого полета на Марс. Политики поняли, что это выигрышная вещь. Но прежде космическая медицина должна решить очень много сложных задач. Тем не менее я не уверен, что для пилотируемой космонавтики МКС - это будущее.
- В то же время вы сказали, что научные задачи в космосе должны решать прежде всего автоматы. Что, нам надо делать свой телескоп "Хаббл"?
- Это хороший вопрос. Мы действительно подотстали за эти годы от американцев. И нам надо найти некую свою нишу, которая не заполнена другими странами, хотя и в сотрудничестве с ними. То есть найти свою изюминку. Это сделать сейчас сложно, потому что в космос сейчас устремились все - от Индии до Китая. Но, тем не менее, сделать это можно.
Мне кажется, для России это должны быть планетные исследования и исследования, связанные с высадкой и забором грунта. То, что мы в свое время успешно сделали на Луне.
У нас, например, разработан интересный проект исследования спутников Юпитера. Они все разные. Есть спутник Европа, про который ясно, что там под слоем льда - океаны воды и, соответственно, может быть жизнь. Есть спутник Ио, где очень сильная вулканическая активность. Все это - новые миры! Они, конечно, от нас находятся далеко, и лететь к ним нужно через пояс астероидов, но тем более это достойная задача - их исследовать.
Солнечная система дана нам от Бога, и другой у нас не будет. Я лично не очень верю в межзвездные перелеты. А Солнечная система - это наша судьба.
- Как вы лично считаете: надо России участвовать в начинающейся на наших глазах лунной гонке или необходимо сконцентрироваться на каких-то других проектах - марсианской экспедиции, например?
- Для Америки программа создания лунной базы - это программа возврата на Луну. В свое время громадные деньги были вложены в программу "Аполлон". Сейчас американцы признают, что это было преждевременно, что они не могли на том уровне развития весь этот опыт переварить, все это делалось только из-за гонки с Советским Союзом. Это действительно было фантастическое время: через восемь лет после первого полета человека в космос - высадка на Луну! Но это была именно космическая гонка. Потом в США наступила обратная реакция, и Луну они забросили. И сейчас лунная программа для них - это возврат.
Для всех других стран - Китая, Индии, Японии - это первый прилет. То есть - великая победа. Для нас полет на Луну и высадка космонавтов - это повторение того, что сделали американцы 40 лет назад. Выигрышно ли это? В некотором смысле это даже стыдно для нас - повторить американцев. У нас особое положение: мы были на Луне, доставляли оттуда грунт.
Сегодня мы должны делать что-то новое. Повторять успехи 40-летней давности, даже с новыми аппаратами, неправильно. Моя позиция - Луна может быть тактической целью. Но стратегическая цель должна быть поставлена однозначно и четко: организация сложной, многосоставной, комплексной экспедиции на Марс. С использованием всего нашего опыта и успехов пилотируемой и непилотируемой космонавтики. Космонавты и роботы не конкурируют друг с другом, но роботы выступают для космонавтов как квартирьеры. Это должно у нас получиться, потому что у нас, пожалуй, пилотируемая космонавтика сохранилась лучше всего за эти годы. Терять это нельзя.
