Впервые оба аппарата имели на своём борту пассажиров. Первый из них поднялся на высоту около 86 километров, второй «шагнул» за 100-километровый рубеж.

События давно ожидаемые и в определённом смысле знаковые. В средствах массовой информации поспешили назвать происшедшее началом «эры космического туризма». Однако это название не совсем точно отражает суть данного явления. Так же, как нельзя именовать космонавтами участников этих миссий. Но в любом случае это новый этап развития техники.

В статье приведена краткая информация о состоявшихся полётах, а также предпринята попытка разобраться в вопросах терминологии. Дана оценка нового явления и его влияния на дальнейшее развитие авиации и космонавтики.

Введение

Граница, отделяющая земную атмосферу от космического пространства, – это тот рубеж, преодолеть который (или хотя бы приблизиться к нему) человек мечтал давно. Ещё в те времена, когда не обладал соответствующими техническими средствами.

С появлением мощных ракет и началом космической эры такая возможность появилась. Но практически все состоявшиеся к настоящему времени полёты ориентировались в первую очередь на достижение околоземной орбиты. При их совершении пересечение условной границы атмосферы и космоса происходило практически незаметно. Полёты, состоявшиеся непосредственно к этому заветному рубежу, можно пересчитать по пальцам.

Однако события лета 2021 года дают основание предположить, что в самом ближайшем будущем эта ситуация претерпит кардинальные изменения, и «прикосновение» к космосу станет если не каждодневным, то по крайней мере более или менее регулярным явлением.

Два полёта с разницей в девять дней

Уверенность в этом вселяют две июльские миссии. С разницей всего лишь в девять дней два аппарата – ракетный самолёт «Юнити» и ракета «Нью Шепард» с капсулой «Фёрст Стэп» – оказались в районе границы атмосферы и космоса. Впервые оба аппарата имели на своём борту пассажиров. Первый из них поднялся на высоту около 86 километров, второй «шагнул» за 100-километровый рубеж.

Надо сразу признать, что эти события были давно ожидаемыми и в определённом смысле стали знаковыми. В средствах массовой информации поспешили назвать происшедшее началом «эры космического туризма». Однако это название не совсем точно отражает суть данного явления. И в этом мы попытаемся разобраться в данной статье. Но в любом случае эти полёты символизируют собой начало нового этапа развития науки и техники. Сделан очередной шаг в освоении верхних слоёв земной атмосферы и космического пространства.

Первый полёт был организован компанией «Вирджин Галактик» (Virgin Galactic) и состоялся 11 июля. В тот день из космопорта «Америка» (Spaceport America) в штате Нью-Мексико в небо поднялся самолёт-носитель «Ева» (Eve). Приблизительно через час на высоте около 15 километров от него отделился ракетный самолёт «Юнити». На борту ракетоплана находились пилоты Дэвид Маккей (David MacKay) и Майкл Мазуччи (Michael Masucci) и пассажиры – основатель компании «Вирджин Галактик» Ричард Брэнсон (Richard Branson), руководитель подготовки будущих астронавтов Бет Мозес (Beth Moses), старший операционный инженер Колин Беннет (Colin Bennett) и вице-президент компании по связям с правительством Сириша Бэндла (Sirisha Bandla) [ 1 ].

После отделения ракетоплана от носителя были включены собственные двигатели «Юнити», и аппарат устремился ввысь. Максимальная высота, которой удалось достичь в тот день, составила 86 километров 189 метров над уровнем моря. В течение четырёх минут пассажиры аппарата находились в состоянии невесомости. Продолжительность полёта ракетного самолёта составила 15 минут. Приземлился «Юнити» на взлётно-посадочную полосу космопорта «Америка», откуда часом раньше стартовала «Ева».

Спустя девять дней, 20 июля, состоялся старт ракеты «Нью Шепард», созданной специалистами компании «Блю Ориджин» (Blue Origin). Дата для полёта была выбрана отнюдь не случайно: ровно 52 года назад в этот день американские астронавты Нил Армстронг (Neil Armstrong) и Эдвин Олдрин (Edwin Aldrin) впервые в истории человечества высадились на поверхность Луны. Своим полётом в «Блю Ориджин» как бы попытались подчеркнуть значимость миссии, сравнив её с одним из ярчайших достижений мировой космонавтики.

В головной части ракеты находилась капсула «Фёрст Стэп», внутри которой были основатель компании «Блю Ориджин», богатейший человек нашей планеты Джеффри Безос (Jeffrey Bezos), его брат Марк Безос (Mark Bezos), 82-летняя американская лётчица Уолли Фанк (Walles Funk) и 18-летний студент из Нидерландов Оливер Дэмен (Oliver Daemen). Кстати, Уолли Фанк в начале 1960-х годов входила в состав знаменитой группы «Меркурий-13» (Mercury-13), включавшей в себя 13 женщин, прошедших полный курс подготовки астронавтов и готовых лететь в космос. Однако женский полёт в космос в США в те годы так и не состоялся.

Отделение капсулы от носителя произошло на высоте приблизительно 80 километров. Дальнейший полёт «Фёрст Стэп» осуществляла по баллистической траектории, постепенно набирая высоту. Максимальная высота подъёма аппарата составила 107 километров 48 метров. Так же как и на борту «Юнити», пассажиры «Фёрст Стэп» около четырёх минут испытывали состояние невесомости. Продолжительность полёта от старта ракеты до мягкой посадки капсулы составила 10 минут 10 секунд [ 2 ].

Долгое ожидание

Июльских полётов ждали больше 10 лет. Если вспомнить, что в первоначальных планах значился 2008 год у компании «Вирджин Галактик» и 2010 год у компании «Блю Ориджин», становится понятным, сколь труден путь к успеху даже при наличии практически неограниченного финансирования.

Компания «Вирджин Галактик» была основана в 2004 году британским миллиардером Ричардом Брэнсоном. Её появлению в немалой степени способствовал успех авиационно-космической системы «Спэйсшип Ван» (Space Ship One), созданной конструктором Бартом Рутаном (Burt Rutan) в компании «Скалед Композитес» (Scaled Composites), в ходе соревнований за «Ансари Экс-Прайз» (Ansari X-Prise). Ракетоплан, который по очереди пилотировали лётчики Майкл Мелвилл (Michael Melville) и Брайан Бенни (Brian Binnie), совершил в 2004 году три полёта на высоту более 100 километров.

Брэнсон перекупил бизнес «Скалед Композитес», создал «Вирджин Галактик» и занялся строительством системы «Спэйс Шип Ту» (Space Ship Two). Тогда казалось, что создание более крупной машины, по сути дела, простое масштабирование апробированного изделия займёт совсем немного времени и первый коммерческий рейс с пассажирами на борту состоится не позднее 2008 года. Однако в действительности всё оказалось гораздо сложнее.

Ни дополнительные финансовые вложения, ни привлечение к работам ведущих авиационных специалистов не позволили создать «Спэйс Шип Ту» ни в 2008 году, ни в 2010 году, ни в 2013 году. Две последние даты назывались самим Брэнсоном как новые сроки начала эксплуатации машин. Первый ракетоплан, получивший название «Энтерпрайз» (Enterprise), удалось вывести на испытания только в 2013 году.

Схема полёта «Энтерпрайза», а затем и «Юнити», была выбрана следующей. Самолёт-носитель с закреплённым под фюзеляжем ракетным самолётом взлетал с обычного аэродрома, поднимался на высоту 15 километров, где происходило отделение ракетоплана и включение его ракетного двигателя, работающего на паре полибутадиен (топливо) – жидкая закись азота (окислитель). По баллистической траектории аппарат поднимается на высоту более 80 километров, и в течение короткого времени обитатели салона могут вкусить все прелести невесомости. После того как они вновь оказываются в креслах, пилоты в ручном режиме проводят торможение подвижным хвостовым оперением аппарата и в планирующем режиме сажают его на взлётно-посадочную полосу.

Испытания шли довольно интенсивно, но, когда до успеха оставалось всего чуть-чуть, произошла трагедия, которая заставила вновь пересмотреть сроки начала эксплуатации ракетного самолёта. 31 октября 2014 года во время очередного испытательного полёта, одного из последних, как планировалось, ракетоплан «Энтерпрайз» разбился. Один из пилотов погиб, а сроки начала регулярных полётов вновь отодвинулись в неопределённость.

Как теперь известно, чтобы построить новую машину, «Юнити», и испытать её, Брэнсону потребовалось почти семь лет.

У Джеффри Безоса и «Блю Ориджин» путь к намеченной цели оказался ещё более долгим. Компания была создана в 2000 году и выбрала иную, нежели «Вирджин Галактик», схему реализации своих устремлений. Для этого собственными силами компания создала ракету «Нью Шепард» и капсулу для пассажиров. Вместе с капсулой высота ракеты составляет 15 метров, диаметр – 6 метров. Ракета оснащена водородно-кислородным ракетным двигателем ВЕ-3, также созданным в «Блю Ориджин».

Стартуя вертикально, ракета «Нью Шепард» поднимается на высоту более 80 километров, где происходит отделение капсулы. Дальнейший полёт аппараты совершают раздельно: ракета совершает управляемую посадку неподалёку от места старта, а капсула с пассажирами, достигнув высоты более 100 километров, по баллистической траектории совершает спуск в атмосфере и садится на землю под парашютами.

Испытания своей системы «Блю Ориджин» начала в 2015 году. Несмотря на то, что большинство испытательных полётов были успешными, в компании не спешили сажать в капсулу пассажиров. Безос всегда подчёркивал, что для него важна в первую очередь безопасность будущих участников полётов. А посему нет никакой необходимости в спешке.

Кстати, о риске. В «Юнити» безопасность как самой машины, так и пассажиров целиком и полностью зависит от мастерства пилотов, в то время как в системе «Нью Шепард» / «Фёрст Стэп» эти вопросы отданы на откуп автоматике и системе аварийного спасения на случай возникновения чрезвычайной ситуации.

И последнее, что стоит отметить, – и в «Юнити», и в «Фёрст Стэп» пассажиры находятся без скафандров.

Против качественного определения космического рубежа никто не возражал, сочтя формулировку Теодора фон Кармана достаточно обоснованной. Но вот количественно выразить линию Кармана так и не удалось. Что и не удивительно – земная атмосфера постоянно дышит, то поднимаясь, то опускаясь в зависимости от времени года, широты наблюдения и многих других факторов.

Где начинается космос?

Полёты, о которых было рассказано выше, вновь подняли вопрос о том, где же заканчивается атмосфера и начинается космическое пространство. Вопрос отнюдь не риторический, так как до сего дня чёткого и однозначного понимания этого вопроса нет.

Впервые вопрос о границе атмосферы и космоса поднял в 1950-х годах американский физик Теодор фон Карман (Theodore von Karman). Он предложил считать таковой ту высоту, на которую могут подниматься самолёты за счёт действия аэродинамических сил. Выше могут летать только машины, оснащённые ракетными двигателями [ 3 ].

Против качественного определения рубежа никто не возражал, сочтя формулировку достаточно обоснованной. В научной литературе эта граница атмосферы и космоса получила наименование «линия Кармана».

Но вот количественно выразить линию Кармана в определённом числе не удалось ни тогда, ни сейчас. Что и не удивительно – земная атмосфера постоянно дышит, то поднимаясь, то опускаясь в зависимости от времени года, широты наблюдения и многих других факторов. Причём эти изменения весьма велики.

Тем не менее были сделаны две, как минимум, попытки юридически закрепить усреднённые параметры заветного рубежа. Иначе говоря, просто выбрать какую-то цифру и договориться об этом.

В 1960 году Международная федерация аэронавтики остановила свой выбор на 100 километрах [ 4 ]. Большинству стран эта величина показалась приемлемой, и они поддержали данное решение. Признаёт решение Международной федерации аэронавтики и Россия. Но только в плане регистрации рекордов, а не как сферу своих национальных интересов.

Однако в США не согласны с этим, и Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США (НАСА), ВВС США и Федеральное управление гражданской авиации США установили свою границу атмосферы и космоса – 50 миль (80,45 километра). Аналогичной точки зрения придерживаются в Великобритании, Канаде, Австралии и ещё в нескольких англоязычных странах. До нынешнего года всем пилотам ракетных самолётов, поднявшимся на высоту, превышающую 80 километров, вручали «крылышки астронавтов».

Сегодня, когда мы находимся в преддверии массовых полётов к границе атмосферы и космоса, вопрос о численном выражении этой границы вновь приобрёл актуальность, и всё чаще и чаще раздаются призывы прийти, наконец, всем к единой точке зрения.

Впрочем, дискуссия на эту тему никогда и не прекращалась. Уже много лет вопрос обсуждается в Комитете ООН по использованию космического пространства в мирных целях. Правда, без особого успеха, так как помимо учёных в обсуждении участвуют дипломаты.

У последних своя точка зрения на данный вопрос. Им важнее не конкретное число, а сам принцип разграничения и как он отразится на взаимоотношениях между государствами. В ООН небезосновательно опасаются, что юридическое закрепление границы между атмосферой и космосом может привести к конфликтам, когда некоторые государства сочтут пролёт над своей территорией частей ракет-носителей нарушением их суверенитета. А там и до применения военной силы недалеко.

Не стоит говорить о полётах «Юнити» и «Фёрст Стэп» как о начале «эры космического туризма». Такие полёты справедливо назвать условно космическими, а новое направление туристической деятельности отнести к категории экстремального туризма.

Несколько слов о терминологии

А теперь немного поговорим о терминологии применительно к рассматриваемым миссиям. Вопросы, как обозначать эти аппараты и их полёты и как именовать участников, назрели давно и сегодня требуют чётких ответов. Иначе в ближайшем будущем нам придётся столкнуться со сложным клубком противоречивых терминов, в котором будет потеряна суть происходящего.

В средствах массовой информации полёты «Юнити» и «Фёрст Стэп» быстро окрестили космическими, их участников тут же стали называть астронавтами, а само явление – «эрой космического туризма». На мой взгляд, все эти термины имеют мало общего с происходящим на самом деле.

Во-первых, о термине «космический полёт».

В самом общем виде космическим полётом называется путешествие или транспортировка в или через космос. При этом не оговариваются другие параметры таких миссий: время нахождения в космическом пространстве, скорость движения и прочее. В результате полёты аппаратов, созданных компаниями «Вирджин Галактик» и «Блю Ориджин», а в перспективе и другими фирмами, действительно совершают космические полёты.

Однако «прикосновение» к космосу, когда само разделение атмосферы и космоса весьма условно, заставляет и сами полёты отнести к разряду условно космических. И почему бы данный термин не зафиксировать и не использовать его для обозначения миссий, аналогичных миссиям «Юнити» и «Фёрст Стэп»?

Во-вторых, об участниках таких полётов.

Называть всех, кто находится на борту подобных аппаратов, космонавтами как-то язык не поворачивается. Для большинства из нас космонавт – это тот, кто достаточно длительное время находится в космосе и работает там, а не ограничивается совершением нескольких кульбитов в невесомости.

Я бы предложил называть всех, кто поднялся на высоту 80 километров и чуть более мезонавтами. Согласно стандартной модели атмосферы Земли, мезосфера простирается до высот 80-90 километров. Именно там, например, летают ракетопланы от компании «Вирджин Галактик». С некоторым допущением можно называть мезонавтами и участников полётов на ракете «Нью Шепард». Вводить ещё один термин для тех, кто всё-таки преодолел заветные 100 километров, но этим и ограничился, мне кажется лишним.

При этом происходит чёткое разграничение тех, кто летает на космических кораблях и на аппаратах, лишь отдалённо их напоминающих. И путаницы будет меньше.

И, наконец, в-третьих, о самом явлении.

Не стоит говорить о полётах «Юнити» и «Фёрст Стэп» как о начале «эры космического туризма». Если сами такие полёты мы называем условно космическими, то и новое направление туристической деятельности следует именовать как-то иначе. Самое разумное – отнести их к категории экстремального туризма. И не более того.

А «космическими туристами» всё-таки именовать тех, кто отправляется за адреналином на орбиту вокруг Земли.

Значение полётов «Юнити» и «Фёрст Стэп»

Можно по-разному относиться к полётам, которые совершили команда Брэнсона и команда Безоса. И по-разному классифицировать эти миссии. И членов экипажей аппаратов можно по-разному называть. Об этом уже было сказано выше. Но в любом случае необходимо признать, что эти полёты окажут значительное влияние на дальнейшее развитие авиационной и космической техники.

Первое. Полёты на аппаратах данного класса призваны стать новым видом экстремальных ощущений для человека, заполнить собой определённую нишу индустрии развлечений на волне всеобщего интереса к космонавтике. И это естественно, аппараты данного класса для того и создавались.

Второе. Аппараты подобного класса весьма удобны для проведения разнообразных научных и технических экспериментов в условиях микрогравитации. В настоящее время для этого используются контейнеры, запускаемые на большую высоту на геофизических ракетах. Но никто не мешает использовать в этих же целях «Юнити» и «Фёрст Стэп» и им подобные аппараты. Это даже выгоднее, чем вылавливать головные части ракет из океана. Здесь, по крайней мере, они возвращаются на Землю без повреждений и тут же попадают в руки исследователей.

Третье. Полёты «Юнити» и «Фёрст Стэп» могут стать хорошим подспорьем при подготовке участников полноценных космических полётов. Ещё до того, как состоялись первые успешные миссии, в НАСА и в Европейском космическом агентстве (ЕКА) приступили к изучению вопроса о возможности включения таких полётов в программу подготовки будущих космонавтов. После того как рейсы к границе атмосферы и космоса станут регулярными, заключение таких соглашений становится весьма реальным событием.

Четвёртое. «Юнити» и «Фёрст Стэп» могут инициировать, а вероятнее всего, и инициируют разработку новых аппаратов. И не только себе подобных, но ещё более совершенных, масштабных. Вполне вероятно, что это станет новым этапом развития техники.

Пятое. Экстремальный туризм к границе космоса может привлечь новые инвестиции в космонавтику.

Человек никогда не останавливался на достигнутом. Совершенствование авиационной и космической техники будет продолжаться и в дальнейшем. И когда-нибудь сбудется предсказание Сергея Павловича Королёва о том, что «люди будут летать в космос по профсоюзным путёвкам».

Литература

1. AIAA Statement on the Successful Virgin Galactic Unity 22 Mission [Электронный ресурс] // Press Release Institute of Aeronautics and Astronautics. 2021. July 11. URL: http://spaceref.com/news/viewpr.html?pid=57737 (Дата обращения: 25.08.2021).

2. Blue Origin safely launches four commercial astronauts to space and back [Электронный ресурс] // Blue Origin Company. News. 2021. July 20. URL: https://www.blueorigin.com/news/first-human-flight-updates (Дата обращения: 25.08.2021).

3. Theodore von Kármán (with Lee Edison). The Wind and Beyond: Pioneer in Aviation and Pathfinder in Space. Boston, Little, Brown and Co., 1967. 376 p.

4. FAI Sporting Code. Section 8 – Astronautics. 2009 Edition [Электронный ресурс] // FAI. 2009. April 17. URL: https://www.fai.org/sites/default/files/documents/sporting_code_section_8_edition_2009.pdf (Дата обращения: 25.08.2021).

References

1. AIAA Statement on the Successful Virgin Galactic Unity 22 Mission. Press Release Institute of Aeronautics and Astronautics, 2021, July 11. Available at: http://spaceref.com/news/viewpr.html?pid=57737 (Retrieval date: 25.08.2021).

2. Blue Origin safely launches four commercial astronauts to space and back. Blue Origin Company. News, 2021, July 20. Available at: https://www.blueorigin.com/news/first-human-flight-updates (Retrieval date: 25.08.2021).

3. Theodore von Kármán (with Lee Edison). The Wind and Beyond: Pioneer in Aviation and Pathfinder in Space. Boston, Little, Brown and Co., 1967. 376 p.

4. FAI Sporting Code. Section 8 – Astronautics. 2009 Edition. FAI, 2009, April 17. Available at: https://www.fai.org/sites/default/files/documents/sporting_code_section_8_edition_2009.pdf (Retrieval date: 25.08.2021).

© Железняков А. Б., 2021

История статьи:

Поступила в редакцию: 12.08.2021

Принята к публикации: 05.09. 2021

Модератор: Гесс Л. А.

Конфликт интересов: отсутствует

Для цитирования: Железняков А. Б. Мезонавты в условном космосе // Воздушно-космическая сфера. 2021. № 3. С. 50-57.