На текущем витке развития технологий, когда предприимчивые умы ищут способы коммерциализации — актуализации — космоса, взоры многих обращены к концепции HAPS (High-Altitude Platform Station — система платформ высокого уровня, СПВУ). В ее основе лежит интеграция существующих спутниковых систем и наземных сетей с платформами высокого уровня. Таким образом человечество идет к созданию трехмерной телекоммуникационной инфраструктуры с широким покрытием и низкой задержкой сигнала. И если на данный момент только 35 % поверхности Земли обеспечено интернетом, а людей, остающихся неподключенными к общей сети, порядка 2,6 млрд, то с воплощением в жизнь СПВУ удастся достигнуть самых удаленных, слабо обеспеченных (или вовсе не-) традиционной интернет-инфраструктурой регионов. Сельские общины, изолированные острова, районы, пострадавшие от катастроф, пойма Амазонки…

Экстерминатор

Система может обеспечить высокоскоростным интернет-соединением те области, где это считается необходимым, экстерминируя (искореняя) разрыв в цифровую эпоху. Кроме того, платформы высоких уровней позволят с большей эффективностью проводить мониторинг погоды и морское патрулирование, сделают эффективней борьбу с пиратством, а также расширят возможности в обеспечении безопасности национальных границ. Стратосфера — невидимая как сама мысль на высоте 50 км и выше, чем любое человеческое чувство, — становится тем пространством, потенциал которого человек, идеями ведомый, берется освоить ради улучшения глобального сенсорного контроля и связи…

И власти.

Именно в структуру концепта HAPS инженеры нашли возможность вписать/вернуть неповоротливые царственные дирижабли. Обладая высокой автономностью, они оказались отличными претендентами на роль платформ, расположенных на нижней границе космоса, а развитие технологий устраняет хронические недостатки воздушных судов этого типа. Например, «Пасфайндер-1», чьим строительством занимается компания LTA Research and Exploration, основанная в 2016 году соучредителем Гугла Сергеем Брином, изготавливается из ламинированного материала тедлара. Прочный, легкий и негорючий, он также обладает устойчивостью к ультрафиолетовому излучению (решение проблемы uv-уязвимости). «Грудная клетка» дирижабля, отвечающая за доступный вес полезной нагрузки, собирается из 96 сварных титановых ступиц, 288 многослойных полимерных трубок, армированных углеродным волокном: при сохранении прочности и жесткости конечного изделия удается достичь его легкости и высокого уровня термостойкости. Прочность обеспечена усиленными соединениями на шарнирах. Для решения проблемы зависимости от погодных условий инженеры прибегли к использованию полимерного механизма крепления для носового обтекателя, состоящего также из титанового дока, алюминиевого адаптера и кевларового щита.

Таким образом, «Следопыт-1» будет способен выдерживать скорость ветра до 80 миль в час. Также с помощью этого обтекателя удастся гарантировать безопасную швартовку судна. Кроме того, в составе дирижабля предусмотрены шасси, выдерживающие высокие нагрузки при посадке. Отслеживание уровня гелия в газовых ячейках происходит автоматически и без пауз за счет датчиков лидара, размещенного в носовой части. Пилотирование планируется осуществлять посредством джойстика в гондоле, учитывающего данные с лидара и передающего команды 12 электродвигателям и четырем рулям направления.

Стоит отметить, что двигатели, размещенные в хвосте и по бокам дирижабля, могут вращаться в диапазоне 180 градусов, что снимает претензию к маневренности (тот самый хронический недуг этого мечтательного изобретения немецкого энтузиаста, оставшегося в истории именем нарицательным — графа Фердинанда Адольфа Генриха Августа фон Цеппелина).

Идея HAPS привлекла к себе внимание игроков из разных секторов. Это и телекоммуникационные компании, и new space сompany, и академические учреждения, и традиционно государства.

При всем этом формы будущих дирижаблей еще обсуждаются… Возможно, это будет не привычный по теле-, видео- и фотозаписям эллипсоид, но аппарат V-образного (или в форме летающей тарелки — мы уже в плену?) вида.

По последним прогнозам, беспроводная инфраструктура с поддержкой СПВУ должна появиться к 2050 году. По задумке, система ляжет и в основу интернета вещей: 5g/6g/7g сетей связи, телекоммуникационных концепций, которых еще даже на бумаге нет…

«Залитый светом в своем огромном ангаре, он [“Следопыт-1”] больше похож на космический корабль, чем на дирижабль» (Марк Пайсинг, Национальный музей воздухоплавания и астронавтики, США).

Балет в космосе

Команда из «Боинга», главного подрядчика по системе космических запусков (SLS), уверена, что их новая пусковая платформа сможет вывести на орбиту большое воздушное судно вместе с необходимым научным грузом. Это позволит реализовать идею, высказанную (и засевшую в голову) более 20 лет назад об исследовании спутника шестой планеты общей — Солнечной — системы. То есть Титана, который в XVIII веке после открытий Джованни Кассини именовался Сатурном IV.

Его атмосфера представляется идеальным местом для подобного рода научных исследований, так как безукоризненна в пригодности к полетам: здесь низкая гравитация и высокая плотность с фактически безветренной поверхностью (скорость ветра ограничена 1,5 м/с). Гипотетические расчеты плотности воздуха и динамической (то есть зависящей от высоты пребывания космического судна) вязкости уже рассеяны по пространству науки. Расчеты, являющиеся чем-то более явственным, нежели просто мечта…

Титан дает уникальную возможность изучить планетарное тело с активно развивающимся сложным климатом, включая поиск полей ударных кратеров разных размеров, изучение регионально изменяющихся эрозионных спецификаций и органических отложений, отбор проб выбранных участков для оценки органических отложений на предмет химических признаков различных соотношений атмосферного метана к азоту, а также относительного датирования возраста органических, криовулканических и связанных с ними отложений. Дирижабли могут обеспечить низковысотное покрытие широкой области спутника или планеты для длительной миссии (в месяцы или даже годы) с очень малым потреблением энергии по сравнению с обычными самолетами или орбитальными аппаратами. Кроме того, новые цеппелины способны определять интересные для науки места и достигать их благодаря более высокой мобильности в отличие от воздушных шаров, которые по природе являются пассивными транспортными средствами.

Для контроля высоты дирижабль будет всасывать или выбрасывать местные атмосферные газы. На данный момент предлагается две конфигурации рабочего изделия: эллипсоид объемом 150 м³ для высоты 5 км или объемом 400 м³ для 20 км. В сжатом виде оба размера получится разместить в обтекатели полезной нагрузки ракеты-носителя.

Сканирование поверхности спутника, любых изменений, вызванных геологической активностью, может быть осуществлено при помощи лидар-радар-систем. Также предусматривается использовать специальные атмосферные датчики для обнаружения органических молекул, которые дадут представление о типе (и наличии в целом) жидкого метана в воздухе. Также удастся изучить лонгитюдные тренды, такие как сезонная изменчивость: почему ночная сторона Титана теплее обращенной к Солнцу поверхности?

Предварительные сроки запуска миссии — 2034–2036 годы с несколькими различными окнами возможностей в течение этих лет, когда требования к скорости космического корабля для достижения системы Сатурна ниже.

Рекомендуем почитать:

Но это только один из возможных концептов воздушного судна, который можно разместить в атмосфере Титана. Главный робототехник Лаборатории реактивного движения НАСА Хари Наяра предлагает разместить на спутнике Сатурна шагающее воздушное судно. Эта идея лежит в основе концепта BALloon Locomotion for Extreme Terrain, или BALLET.

Его архитектура включает в себя шар, поддерживающий шесть «ног», прикрепленных к регулируемым тросам. Это устройства, способные брать небольшие образцы поверхности или анализировать химический состав части поверхности, которой касаются.

Каждая «ступня» прикреплена к трем тросам, индивидуально управляемым шкивами. Когда она заканчивает свою работу в заданном месте, «балет» втягивает тросы, поднимая устройство над поверхностью. Затем вытягивает тросы, используя переменную длину, чтобы поместить его в новое место.

Однако с точки зрения функциональности у внеземного концепта есть некоторые очевидные области применения и на нашей планете. С помощью таких шагающих судов можно, например, проводить горнодобывающие операции под водой. Учтем возросшую потребность человечества в кобальте и других минералах, содержащихся в подводных конкрециях, а также негативную репутацию традиционных методов горнодобычи из-за разрушения морского дна. Так что этот «балет» может оказаться одной из тех редких идей по освоению космоса, которая скорее реализуется на Земле.

…но мы тут больше о пределах…

«Титан представляет особый интерес, поскольку [его] обильная и сложная органика может показать нам химические взаимодействия, которые могли происходить здесь, на Земле (и в других местах?), что привело к развитию жизни. Кроме того, Титан не только имеет внутренний жидкий океан, но также указывает на возможности для смешивания органического материала с жидкой водой на своей поверхности, будь то ударные кратеры и, возможно, криовулканические извержения. Сочетание органического материала с жидкой водой, конечно, увеличивает астробиологический потенциал» (доктор Ральф Д. Лоренц, университет Джона Хопкинса, США).

Посмотрите наверх

По этой причине исследование Титана было научной целью на протяжении десятилетий.

…потому что не словами, а формулой — чистым вероотступничеством — расскажет человеку о его прошлом…

«Подвижность тяжелее воздуха на Титане на самом деле очень эффективна. Более того, усовершенствования в автономных летательных аппаратах за два десятилетия с момента CSWG делают такие исследования реалистичной перспективой. Несколько посадочных модулей на месте, доставленных воздушным транспортным средством, таким как самолет или посадочный модуль с воздушной мобильностью для доступа к нескольким объектам, обеспечат наиболее желательные научные возможности, весьма соответствующие темам происхождения, работы и жизни» (Ральф Д. Лоренц).

Эти и другие концепции исследования спутника Сатурна наверняка получат поддержку в ближайшие годы. Учитывая множественность загадок, сокрытых там — обильные водяные льды, метановый цикл и подземный океан, который, вероятно, является пребиотической средой (то, что даст человеку знания о переходе неорганических веществ в органические, а значит, о зарождении жизни. — Ред.), — он, безусловно, интересен науке.

В конечном итоге именно успех/неудача при запусках новых моделей дирижаблей от таких компаний, как LTA, определит, появятся ли эти дарующие сладостное чувство величия суда вновь…

Именно величественность таких аэростатов покорила сердца людей, и она же (а с ней и гордость за расу, благоговение — чувство в положительном модусе) обернулась сопоставимым по силе, спазмирующим каждый миллиметр поджилок, ужасу. Именно этим и был обусловлен бесспорный отказ от использования дирижаблей. Психологизмы как основа речи, судьбы, всего мира…

И пока в академических научных кругах формируется видение технологического будущего, в местах сосредоточения общего бессознательного — в закоулках общей сети, на дне гипертекста, интернет-форумах — начинают выдвигаться с нердовским подходом (от англ. nerd — «зануда», «ботаник». — Ред.) — с готовыми расчетами — гипотезы, предлагающие использовать дирижабли как города, которые могли бы парить в небесах, буквально… Не только на Земле, но и на других планетах, вобрать в себя тысячи, десятки тысяч жителей…

Отщепенцы или мечтатели? Кажется, что именно наличие волшебных в своей красоте эллипсоидов / летающих тарелок заставит наконец обратить взоры людей наверх. Что логично сделает космос ближе.

Полностью статья была опубликована в журнале «Человек и мир. Диалог», № 2(19), апрель – июнь 2025 г.

Прочитано: 134