Реакция Вассермана и Латыпова на мифы, легенды и другие шутки истории - Анатолий Вассерман

Самое сильнодействующее противоядие околонаучным мифам — цельное (то есть подлинно научное) представление о мире.

Космическое будущее

Несколько слов о космическом будущем человечества.

Эту тему подсказал мне мой брат. В отличие от меня, погрязшего в текучке, он — опытный управленец, умеющий работать на перспективу — нашёл время задуматься: почему так медленно осваивается космос. Ведь на заре космической эры — на рубеже 1950—1960-х годов — перспективы представлялись более чем радужными.

Оптимизм изрядно подпитывает неизбежная недооценка трудностей, возникающих по ходу любой разработки. Но всё же пару десятилетий назад возможностей техники хватало, чтобы завести хотя бы постоянную базу на Луне.

Увы, за краткой полосой качественного развития космонавтики наступил этап чисто количественного наращивания. А затем — и количественного спада.

Понятно, почему стабилизировалось число спутников связи. Совершенствование схемотехники позволило нагрузить каждый спутник более разнообразными обязанностями. Аналогично сокращение частоты пилотируемых полётов формально объясняется появлением постоянных орбитальных станций. Вместо того, чтобы каждую исследовательскую задачу решать запуском отдельного экипажа, теперь нагружают новыми работами тех, кто уже в космосе.

Но всё-таки налицо спад. Прежде всего — в разработке технологий.

Американские космические челноки создавались три десятилетия назад. Первый полёт ныне покойного челнока «Колумбия» — в день космонавтики 12 апреля 1981 года, то есть ровно через двадцать лет после полёта Юрия Алексеевича Гагарина. Кстати, не удивлюсь, если узнаю, что кто-то в Америке выбрал эту дату, чтобы через несколько поколений вести родословную космонавтики не от нашего корабля «Восток», а от их челнока. Тамошние пропагандисты дальновидны, упорны и умеют врать.

Наши технологии ещё старше. В основе всех наших пилотируемых пусков — компоновка, найденная Сергеем Павловичем Королёвым ещё в середине 1950-х в знаменитой ракете Р-7. Корабль «Союз» начали проектировать десятилетием позже — в рамках нашей лунной программы. Правда, наши «Семёрки» и «Союзы» — в отличие от челноков — постоянно модернизируются, ибо одноразовые. Но качественного прорыва не случилось.

Одна из очевидных причин застоя в небе — прекращение противостояния экономических систем. Космические успехи считались серьёзным доводом в пользу коммунизма или капитализма. Теперь вроде бы доказывать нечего.

Но мне кажется, тормоз куда глубже — в близорукости рынка.

Рынок как управляющая структура очень чётко отслеживает текущее состояние. Но довольно плохо и с изрядными сбоями прогнозирует перспективы развития. Это, в частности, одна из причин экономических кризисов. Когда все ориентируются на одну и ту же перспективу — рано или поздно все неизбежно заходят в один и тот же тупик.

Как только рынок решил, что космос освоен достаточно, чтобы извлекать из него непосредственную коммерческую прибыль, развитие принципиально новых технологий прекратилось. А ведь замыслы были интереснейшие!

Например, на заре космонавтики разработано множество проектов ядерных реактивных двигателей. Для этого изысканы компоновки реакторов, способные при небольшой доработке представлять интерес и для многих земных применений. Но всё это направление исследований закрыли из опасения катастрофы на старте. Правда, ядерный реактор в принципе куда надёжнее химического двигателя, но ведь его ещё отладить надо — опытные образцы всегда шалят! Если бы мы в своё время не пожалели сил и средств на лунную базу, это направление развивалось бы безопасно: на безвоздушной Луне радиоактивная пыль далеко не разлетится! А ядерная энергетика — качественно иной уровень космонавтики в целом. Скажем, полёты на Марс и Венеру не за многие месяцы, а за считанные недели. И расходы на единицу груза ниже на порядки — то есть становятся рентабельны многие новые направления деятельности.

Я мог бы привести ещё многие десятки колоритных примеров. Но и одного этого хватит, чтобы понять, как застой порождается той же близорукостью рынка, что создаёт и множество иных неприятностей. В частности, кризис.

Всё та же близорукость рынка заставляет его в поисках выхода из кризиса многократно метаться во все стороны. Значит, в ближайшее время нам понадобится очень серьёзное государственное управление — для подавления чрезмерных колебаний рыночной стихии.

Существенным элементом государственного выхода из кризиса могло бы стать развитие качественно новых отраслей — в том числе и для космоса.

Казалось бы, сейчас на новшества не хватает средств. Но когда мы начинали развивать космонавтику, страна была несравненно беднее, чем сейчас: первые ракетостроительные заводы заработали через считанные годы после Великой Отечественной войны. И ничего: развили и космические технологии, и ядерные, и даже с голоду не вымерли, несмотря на бесчисленные нынешние вздохи либерального ужаса по поводу тогдашней нищеты.

Да и не одними деньгами измеряется благополучие. Когда полетел Гагарин, мне было семь лет, четыре месяца и три дня. До сих пор прекрасно помню то ощущение счастья — не только у меня, но и у всех, с кем я говорил, кого мог видеть на улице или в телевизоре. Такое счастье победы всего человечества не купить никакими материальными благами.

Керосин или водород

Георгий Михайлович Гречко до полётов в космос был конструктором космической техники. В ту пору Сергей Павлович Королёв, чтобы поощрить самостоятельность молодых инженеров, приглашал их на совещания по вопросам, выходящим далеко за пределы их знаний, опыта и ответственности.

На одном совещании Королёв спросил Гречко: какое топливо лучше — водород или керосин? Гречко тогда занимался баллистикой — и для него ответ был далеко не очевиден. Нужные для ответа сведения есть в школьном курсе — но в детстве не каждый обращает на них внимание.

Теплотворная способность керосина в три с лишним раза меньше, чем водорода. Но чтобы водород не выкипел до старта, нужна мощная теплоизоляция и система охлаждения. Масса конструкции съедает ощутимую часть выигрыша в массе топлива.

У геометрически подобных тел площадь поверхности пропорциональна второй степени линейных размеров, а объём — третьей. По мере роста размера на единицу объёма приходится всё меньшая поверхность.

Чем больше ракета, тем меньше тепла притекает через её поверхность к каждому килограмму топлива, тем легче бороться с этим притоком — и тем выгоднее использовать водород. В частности, на водороде летали крупнейшие в мире ракеты — американская «Сатурн-5», летавшая на Луну, советская «Н-1», тоже созданная в рамках лунной программы, советская «Энергия».

Сведения, нужные для ответа на вопрос Королёва, есть в школьном курсе не только физики, но и биологии. Правило Бергмана указывает: животные одного вида крупнее на севере, чем на юге. Чем крупнее животное, тем меньше теплопотери в расчёте на единицу массы, а потому легче поддерживать на морозе постоянную температуру тела.

От размеров зависит не только поверхность. Масса пропорциональна третьей степени размера, а поперечное сечение конечностей — второй. Крупнее тело — больше нагрузка на конечности. Природе приходится менять пропорции. У полярной лисы — песца — ноги заметно толще, чем у пустынной лисы — фенека, у белого медведя — толще, чем у бурого. Тонкие лапки крошечного дамана несравненно изящнее тумбообразных подставок под телом его громадного родственника — слона.

Эффекты масштаба зачастую имеют и денежное выражение.

Хранение одного бита данных на флэш-карте большего объёма дешевле. Обвязка — схема, сопрягающая память карты с внешним миром — почти не зависит от размера самой памяти. Если её цена разложится на большее число битов, каждый из них будет дешевле.

При укрупнении предприятия оплата управленческой верхушки раскладывается на больший объём продукции — себестоимость падает. Увы, рост сверх какого-то предела вынуждает добавлять новые уровни управления — и доля управленческих расходов в себестоимости вновь возрастает.

Увлекаться укрупнением — как и впадать в любую крайность — рискованно: мало ли какие побочные эффекты вылезут при росте масштаба!

В 1970-х великие математики — академики Виктор Михайлович Глушков и Леонид Витальевич Канторович — установили, сколь быстро растёт число арифметических действий, необходимое для решения задач балансировки — и тем более оптимизации — производственного плана, с ростом числа названий изделий и деталей в плане. Век-другой назад можно было эффективно управлять предприятием с номенклатурой в несколько сот изделий (и сотнями деталей в каждом). Современная академикам вычислительная техника обеспечила управляемость при многотысячной номенклатуре. Экономикой современного государства (где названия изделий исчисляются десятками миллионов) невозможно распоряжаться из единого центра, даже если этот центр сможет использовать компьютеры размером в целую планету. Знали бы это при Марксе, вряд ли он требовал бы обобществления ради централизации. Увы, само понятие вычислительной сложности, использованное в рассуждениях Глушкова и Канторовича, появилось уже после смерти Карла Генриховича. В молодости он неплохо разбирался в математике. Но никак не мог узнать природу стратегической ошибки, в которую вверг одну из великих держав.