Как построить космический корабль. О команде авантюристов, гонках на выживание и наступлении эры частного освоения космоса
Шрифт:
Вскоре после возвращения в МТИ Питер встретился с доктором Янгом, чтобы поделиться с ним мыслями относительно магистерской диссертации. Питер интересовался методами создания искусственной гравитации, которая позволила бы смягчить проблемы ослабления мышц, уменьшения содержания кальция в костной ткани и другие известные симптомы, возникающие в невесомости. Он рассказал доктору Янгу о своей идее вращающейся кровати, которая могла бы обеспечивать гравитацию, пока астронавт спит. Любое длительное пребывание в космосе предполагает создание искусственной гравитации в той или иной форме. Состояние здоровья астронавтов, работавших на космической станции НАСА «Скайлэб», вращавшейся вокруг Земли в 1973–1979 годах, после возвращения с орбиты было заметно хуже, чем до отправления на станцию. В официальном отчете врача, проверявшего после возвращения состояние здоровья Оуэна Гэрриотта и Уильяма Поуга – рекордсменов по числу месяцев, проведенных в космосе, – записано: «Если не разработать специальные защитные меры, то в ходе длительного космического полета продолжительностью от полутора до трех лет функции костно-мышечной системы могут быть заметно ослаблены». Кроме атрофии мышц и уменьшения плотности костей у астронавтов отмечались
И Константин Циолковский, и Вернер фон Браун представляли себе большую круглую космическую станцию, которая для создания на ней искусственной силы тяжести должна вращаться. Через год после окончания программы «Скайлэб» началась программа исследований НАСА в Центре Эймса, в рамках которой тоже предполагалось, что космическая станция должна иметь форму колеса, которое будет вращаться со скоростью один оборот в минуту, то есть достаточно быстро для того, чтобы возникающая при этом центробежная сила на его ободе, где и должны располагаться жилые помещения, была эквивалентна обычной силе тяжести на Земле. В кинофильме «Космическая одиссея 2001 года» на космическом корабле «Дискавери-1» в жилом отсеке была установлена большая центрифуга.
Доктору Янгу идея Питера в целом понравилась, но необходимо было проработать детали; кроме того, он беспокоился о том, как это может повлиять на внутреннее ухо астронавта. К счастью, вскоре на Питера снизошло вдохновение. Как-то, гуляя с мамой, папой и сестрой, приехавшими к нему в МТИ, он неожиданно нашел решение, проходя мимо детской площадки. Тула, которая каждый раз, когда видела Питера, спрашивала у него, не встретил ли он какую-нибудь симпатичную молодую гречанку, обрадовалась, потому что ей показалось, что Питер мечтательно смотрит на детей. Но внимание Питера привлекло нечто совсем иное: он смотрел на круглую площадку с перилами, вращающуюся как карусель. Его мозг тут же включился: центробежная сила, возникающая при вращении, пропорциональна квадрату угловой скорости и радиусу вращения. Но в центре ускорение будет равно нулю. И если голова астронавта, точнее, его вестибулярная система будет находиться в центре, то аксиальное ускорение не будет действовать на внутреннее ухо. Питер схватил сестру за руку и побежал к этой мини-карусели. Каким-то образом убедив игравших на площадке детей устроить перерыв, он попросил сестру лечь на карусель так, чтобы ее голова оказалась в центре карусели. Она попробовала возразить, но – безрезультатно. Но внутренне она улыбнулась: ну это же их Питер, их мальчик, который часто как будто улетает куда-то и смотрит отсутствующим взглядом. Сначала она вращалась, закрыв глаза. Потом настала очередь Питера. Он оставался на площадке, пока несколько мам не встали рядом с каруселью, бросая на него укоризненные взгляды. Вечером, вернувшись в школу, он коротко описал свою идею. Ему нужно было нечто небольшое, что могло бы сначала поместиться внутри «Шаттла», а потом остаться на Международной космической станции, о которой в прошлом году говорил президент Рейган и которую сейчас монтируют, причем некоторые сегменты, как сообщается, уже почти готовы к запуску. Питер записал в дневнике: «Что, если давать дозу гравитации, как лекарство, во время сна?» В следующий четверг Питер был в лаборатории MVL и обсуждал с доктором Янгом подробности своего замысла. Он сделал три рисунка: вращающаяся доска на полу, доска в боковой части корабля в зоне складирования и балка, положение которой можно изменять. Он назвал это «искусственной гравитацией во сне» (AGS).
«Если вы поместите на центрифугу бодрствующих людей, они не смогут делать ничего другого, – взволнованно говорил Питер. – А если они будут вращаться на центрифуге во время сна, то у них будет активно работать сердечно-сосудистая система и будет стимулироваться иммунная система».
Доктор Янг посмотрел на рисунки и сказал: «Недурная идея». Тем не менее он по-прежнему скептически относился к мысли, что человек сможет спать во время вращения. Но Питер сказал ему, что сам проводил эксперимент с вращением на детской площадке и даже задремал при этом. Питер считал, что если человек может спать в гравитационном поле, то силу тяжести можно рассматривать как лекарство и назначать его дозами по четыре часа, по шесть часов и так далее. В космосе для человека, лежащего в такой кровати, центробежная сила будет играть роль силы тяжести и создавать большую нагрузку на организм по сравнению с невесомостью. Голова астронавта при этом будет находиться вблизи центра вращения (как в центре вращающейся на проигрывателе пластинки), где центробежной силы не будет.
Питеру удалось собрать $50 000 в виде грантов от Космического фонда, НАСА, Национальных институтов здравоохранения, Американской кардиологической ассоциации и аэрокосмического факультета МТИ. И он отправился делать свою моторизованную вращающуюся космическую кровать. Он делал чертежи, расчеты и сам вручную собирал это устройство – центрифугу радиусом 2 м. Кровать, которая могла раскручиваться до скорости 40 оборотов в минуту, обеспечивая ускорение 3g, была изготовлена из ячеистого алюминия и имела противовесы и телеметрическую систему с передачей сигналов через позолоченные кольца для наблюдения за состоянием человека в центрифуге. Кровать AGS устанавливалась на концентрические стальные трубы (6” и 8”), соединенные с помощью герметичных шарикоподшипников. Питер предложил студентам МТИ 30 долларов за то, чтобы проспать ночь на вращающейся кровати. Его друг Тодд Хоули, руководивший SEDS, стал его первым и лучшим волонтером и провел в этой кровати девять ночей подряд. В своем журнале наблюдений Питер отметил: «Поразительно, но эта штука работает! Тодд действительно ночью хорошо спит на этом устройстве. По части сотрудничества Тодда просто ни с кем не сравнить, он делает все, что нужно, и вообще никогда ни на что не жалуется». Качество сна Питер оценивал путем прямых наблюдений и по данным приборов. Как-то сам доктор Янг остановился у этого, скажем так, нетрадиционного устройства и даже добровольно забрался
В апреле 1987 года Питер, Тодд Хоули и Боб Ричардс организовали конференцию, имея в виду воплощение новой и еще более масштабной мечты: создание космического университета для изучения космоса во всех аспектах. Троица «Питербобтодд» изучала возможности создания такого университета с серьезной учебной программой, рассчитанной на несколько лет обучения. Их цель состояла в том, чтобы создать первый в мире некоммерческий и неправительственный университет, специально посвященный космическим исследованиям. В части обретения репутации и налаживания контактов они рассчитывали на свои «рабочие органы» – клуб SEDS и организуемые ими популярные общенациональные космические выставки. Это принесло определенные плоды: за три дня в апреле Питер, Боб и Тодд приняли в студенческом центре МТИ «Страттон», где зародился клуб SEDS, сотни людей. Питер, который десять месяцев не решался получить степень магистра и год – степень доктора медицины, вновь получил поддержку президента МТИ Пола Грея, и на конференцию собрались космические делегации и высшие руководители из Советского Союза, Канады, Японии, Китая, Европейского космического агентства и НАСА.
На церемонии открытия конференции присутствовало более пятисот человек. Питер поприветствовал участников Учредительной конференции по созданию Международного космического университета и произнес пламенную речь о состоянии космической программы США. Он отметил, что после посадки на Луне «Аполлона-11» НАСА создало целевую группу, которая должна наметить три варианта программы (быстрый, средний и медленный) продолжения космических исследований после завершения программы «Аполлон».
– Временные ориентиры для быстрого варианта примерно соответствуют тому, что мы можем прочитать в современных научно-фантастических рассказах, – сказал Питер. – А самый медленный из трех сценариев, с датами завершения, выглядит следующим образом:
Космическая станция и «Шаттл»: 1977
Космический буксир: 1981
Лунная орбитальная станция: 1981
База на поверхности Луны: 1983
База в космосе на 50 человек: 1984
Экспедиция на Марс: 1986
База в космосе на 100 человек: 1989
Питер спросил аудиторию: «Что произошло за последние 18 лет? Настало время оживить движущую силу и концепции, которые поведут человечество в космос, и эта движущая сила – вы сами, студенты со всего мира. Именно здесь, как я понимаю, наш Международный космический университет должен сыграть главную роль».
Закрытые заседания проходили под председательством известных людей, в частности Байрона Лихтенберга, бывшего командующего ВВС США Джона Маклукаса, а также Джо Пелтона, директора Intelsat, правительственного консорциума, управляющего группировкой спутников связи. Темы обсуждались самые разные – от формулирования общих задач университета до конкретных учебных курсов и программ. При этом Тодд с самого начала настаивал, чтобы университет был по-настоящему международным.
Питер, Тодд и Боб сидели в торцах длинных столов в окружении выдающихся руководителей, преподавателей и внимательных студентов. Их план состоял в том, чтобы открыть университет к следующему лету, в 1988 году, устроив вводный девятинедельный семестр. Они собирались одалживать кирпичи и строительный раствор у кампуса и нанять преподавателей из своих же университетов. Их целью было создание собственного кампуса, а мечтой – кампус в космосе. Согласием ректора они уже заручились: это был «дядя Артур» – знаменитый Артур Кларк.
Во второй раз Питер вышел из студенческого центра с мыслью, что затеял большое дело. Шаг за шагом все эти усилия должны были изменить ситуацию. Ему предстояло пробудить и вдохновить новое поколение космических мечтателей. Со времени гибели космического челнока «Челленджер» в прошлом году (Питер наблюдал трансляцию его запуска по закрытой телесети MVL) риск, казалось, превратился из благородного дела в нечто достойное сожаления и неприемлемое. «Мы не можем допустить провала», – твердило НАСА как мантру. По крайней мере, на текущий момент нигде ничего не летало. Программа «Шаттл» была остановлена. Пелись дифирамбы, шел поиск виноватых, сыпались взаимные упреки, шли споры. Формировались комиссии, писались отчеты, проводились общие собрания. Вместо отваги воцарился страх. Поздно вечером, когда трехдневная конференция закончилась, Питер снова взял книгу, которую он только что прочитал: «Атлант расправил плечи». Эту книгу ему дал Тодд, и она стала для Питера почти что планом действий. Питера задел рассказ о том, что происходит с миром, когда наиболее продуктивные члены общества – мыслители, творцы, двигатели прогресса – начинают бастовать. Что происходит, думал Питер, когда небольшая прослойка мыслителей и созидателей строит образ будущего, в котором они хотят жить, а политика правительства обманывает их ожидания? Питер еще раз просмотрел книгу, потрепанную и испещренную пометками. Он с удовольствием вспомнил слова, сказанные им во вступительном слове на конференции в начале недели: «Настало время инициировать движущую силу… И эта движущая сила – вы сами». Перелистывая книгу, он наткнулся на подчеркнутую им ранее цитату. Слова принадлежали Хэнку Реардену, неутомимому предпринимателю, которого чаще всего вспоминают как человека, который потратил 10 лет на разработку нового типа металла и который по ходу дела пережил трансформацию личности. Питер прочел слова Реардена вслух: «Все это безумие – временное. Оно не может длиться долго. Потеряв разум, люди сами себя ведут к поражению. Просто нам с вами придется чуточку усерднее работать, только и всего».