А если бы космонавтики не было?

Год назад на День космонавтики я попытался рассказать о том, чем хороши космос и космонавтика. Но на этот же вопрос можно попробовать ответить, подойдя с противоположной стороны. Как бы мы жили, если бы космонавтики не было?

Фото: Евгений Катышев/Wikimedia Commons

Постановка задачи

Допустим, что по некой фантастической причине космонавтика не появилась в 20 веке. Конкретная причина нам не интересна, поэтому пытаться придумать что-то правдоподобное мы не будем, гораздо интереснее представить, что будет с человечеством.

Самая звонкая из частот

Самые большие проблемы начинаются со связью. Сразу несколько факторов начинают играть против нас. Земля круглая, и радиоволны по ней распространяются по-разному.

Длинные волны (ДВ) распространяются по поверхности и способны обогнуть земной шар.
Средние волны (СВ) способны огибать Землю и отражаться от ионосферы.
Короткие волны (КВ) отражаются от ионосферы с небольшими потерями и делают это много раз, позволяя связь на большие расстояния.
И, наконец, ультракороткие волны (УКВ) распространяются по прямой, не огибают Землю и не отражаются от ионосферы.

И если вы подумали, что человечество без космонавтики легко перейдет на более длинные волны, то у меня для вас еще несколько неприятных сюрпризов.

Во-первых, размер антенны зависит от ее рабочего диапазона. И классическая четвертьволновая антенна для работы на длине волны 1 км (диапазон ДВ) получается длиной 250 м. Упс.

В Уфе была радиостанция РВ-1 имени Коминтерна, которая вещала на длинных и средних волнах и использовала антенны на четырех двухсотметровых мачтах.

Две из четырех антенн, фото radiomap.eu

В нашей реальности эти мачты снесли за ненадобностью в нулевых, а в альтернативной реальности без космонавтики подобные сооружения были бы у каждой уважающей себя страны. А на КДПВ выше показано, наверное, самое монструозное подобное сооружение в мире — комплекс связи с подводными лодками «Голиаф» недалеко от Нижнего Новгорода. Он используется и сейчас. В нашей реальности многие радиостанции, работающие на длинных и средних волнах, закрылись. А в альтернативной реальности диапазон на длинных волнах был бы стратегическим ресурсом, который бы распределялся на уровне международных организаций, потому что на все желающие страны его банально не хватит.

Во-вторых, скорость передачи данных зависит от ширины канала и мощности передатчика. И с увеличением длины волны допустимая ширина канала уменьшается. Голосовая связь еще бы поместилась, но вот про Интернет в этом диапазоне можно забыть. Чтобы можно было передавать данные с большой скоростью, приходится уменьшать длину волны. А УКВ распространяются только в зоне прямой радиовидимости. Значит, в 20 веке пришлось бы массово строить мачты ретрансляторов.

Фото: Kakidai/Wikimedia Commons

Знакомьтесь, это телевышка «Небесное дерево Токио» высотой 634 метра, самая высокая телевышка в мире. По несложной формуле можно посчитать, что две такие башни смогут связаться друг с другом на расстоянии до 179 км. Если мы увеличим высоту башен до тысячи метров, то дальность связи вырастет всего до 225 км, фантастически высоких башен в две тысячи метров хватит только на 319 км. В какой-то момент затраты на увеличение высоты превзойдут выгоду от увеличения расстояния связи, так что сверхвысокие башни в альтернатнативном мире без космонавтики не появятся, но просто высоких будет очень много. К началу 21 века, как и у нас, распространятся волоконно-оптические кабели, но, как и ретрансляторы, они будут только в сравнительно крупных городах, а периферию охватить будет сложно. В нашем мире спутниковое оборудование можно установить даже в очень удаленном населенном пункте.

Вывод: Космонавтика сильно облегчает связь между людьми и уменьшает цифровое неравенство.

Не встречен, не найден

Панель системы РСДН на Ту-154, фото Vivan755/Wikimedia Commons

Отсутствие GPS/ГЛОНАСС будет не катастрофой, но довольно серьезной неприятностью. Некоторые современные геоинформационные сервисы смогут работать примерно как и сейчас и без космонавтики. Наши смартфоны опираются на базовые станции и могут определять свое положение триангуляцией по ним. Точность, конечно, будет ниже, и вне станций никакой навигации не будет, но при наличии сети можно будет, как и в нашем мире, пользоваться картами и даже ловить покемонов. Другое дело в ситуации, где базовых станций не будет. Самолетам и кораблям придется использовать радиомаяки, например, в России параллельно с ГЛОНАСС работают радиотехнические системы ближней и дальней навигации РСБН и РСДН. У РСДН точность 2,5–7 км и дальность до десяти тысяч километров, что позволяет вполне уверенно летать. Аналогичные системы есть и в США. Но вот бомб и ракет, очень точно наводящихся по ГЛОНАСС/GPS не будет, вместо них придется использовать инерциальные системы, у которых точность падает с временем работы (и дальностью, на которую успели улететь). И туристам придется несладко — комплексы навигации по радиомаякам большие и тяжелые, с собой не потаскаешь.

Вывод: Космонавтика очень помогает при навигации вдали от населенных пунктов.

Выпали парню три тысячи верст тайги

Метеоролог-полярник, фото ААНИИ

Знаете ли вы, кто такой радист Кренкель? Эрнст Теодорович в тридцатых годах был известнейшим радистом в Арктике и обеспечивал связь с первой дрейфующей станцией «Северный полюс». Из-за проблем, которые мы уже рассмотрели, в альтернативном мире профессия связиста будет более уважаемой и героической, чем у нас. Но и это еще не все причины. Человечество нуждается в точном прогнозе погоды. Нам хорошо — сверху спутники могут дать картинку в разных диапазонах и вблизи с низкой орбиты, и издалека, с геостационарной. Но без космонавтики единственным способом получить более-менее рабочий прогноз погоды будет создание сети метеорологических станций на максимально возможной территории. Такие станции придется ставить и совсем в глуши, и на них будут работать обветренные метеорологи и суровые связисты. Романтики в такой работе будет много, а вот удобств, увы, мало. И, все равно, точность будет ниже нашей. На огромных пространствах океана, где не поставишь сетку метеостанций, будут, как и у нас, зарождаться смертельно опасные ураганы, но в альтернативном мире они будут ударять по прибрежным городам без предупреждения.

Вывод: Космонавтика экономит средства и спасает жизни, помогая формировать точный прогноз погоды.

Выше нас не пускает жизнь, а ниже мы не умеем

Совершенно секретные советские ракеты Н-1, фото с разведывательного спутника США

Вместе с космонавтикой исчезнут военные фоторазведчики. Составить актуальную карту на основе фотографий территории можно будет только по аэрофотосъемке. Но, если спутники могут пролететь над любой точкой, для самолетов потребуется разрешение страны, над которой будут лететь. И страны смогут эффективно скрывать не только свои военные объекты, но и места чего-нибудь неприятного, вроде техногенных катастроф или концентрационных лагерей.

Вывод: Космонавтика делает мир более открытым.

Этой круглой Луне все равно

Обратная сторона Луны, фото NASA

Современные наземные телескопы по своим характеристикам практически сравнялись с космическим телескопом «Хаббл». Адаптивная оптика позволяет почти полностью убрать колебания атмосферы, которые искажают картинку для наземного наблюдателя. Но с Земли далеко не все можно увидеть и узнать. Без космонавтики до сих пор мы бы ничего не знали о том, как выглядит обратная сторона Луны. И в начале 21 века шли бы споры о наличии растений и животных на Марсе и Венере — да, много данных можно получить и на расстоянии, но только непосредственное наблюдение с близкой межпланетной станции или даже высадка на поверхность робота может окончательно прекратить споры противоречащих друг другу научных моделей. Для Венеры можно было бы только получить карту низкого разрешения по радарным наблюдениям. И никто не знал бы, что происходит под непрозрачной атмосферой Титана. При желании можно было бы даже верить, что с противоположной стороны от Солнца находится вторая Земля — там расположена точка Лагранжа L3, и идея о том, что там может что-то быть, когда-то была довольно популярной.

Вывод: Космонавтика дает нам уникальные знания.

С Днем космонавтики!