В довоенные годы прошлого столетия в Советском Союзе большой популярностью пользовался фильм «Цирк». Известная актриса Любовь Орлова стояла на пушке и пела зажигательную песню о покорении неба и космоса! Во всяком случае, в песне есть такие слова:

Прыгнуть в небо нелегко,

Звёзды очень далеко.

Мэри верит в чудеса,

Мэри едет в небеса!

Но не каждый читатель знает, что пушка была настоящей. Из неё стреляли живыми людьми. В 1933 году её создал советский конструктор Семен Речицкий специально для циркового номера «Человек-снаряд». Пушка с шестиметровым стволом весила целых восемь тонн. Дальность полёта живого снаряда достигала 14 метров.

Для выбрасывания живого снаряда в пушке Речицкого использовалась энергия тяжёлого маховика весом 200 килограммов вместо силы пружины или сжатого воздуха, как в пушках западных конструкторов. Для его раскручивания перед выстрелом применялся бензиновый двигатель. При выстреле вес живого снаряда увеличивался более чем в три раза, а при падении в сетку — в 14 раз!

Аттракцион гастролировал по всему Союзу и пользовался огромным успехом у публики. Поэтому режиссёр фильма «Цирк» Григорий Александров решил использовать его в картине. Так что стреляли из пушки в купол цирка по-настоящему.

Однако улетала туда не Орлова, а её дублёр — спортсменка Вера Буслаева. Об этом Любовь Петровна очень сожалела. Актриса была известной экстремалкой и все трюки всегда выполняла самостоятельно. Но в данном случае рисковать звездой не стали. Аттракцион действительно был опасным. Один из акробатов через несколько лет всё-таки погиб во время трюка. Правда, по своей вине.

Следствие обвинило во всём конструктора Речицкого. Чтобы доказать безопасность пушки, он самостоятельно выстрелился из неё и благополучно приземлился. Обвинение было снято, легендарное орудие уничтожено. Но мечта о покорении неба осталась.

Летим в космос на санях, самолёте, катапульте

Покорив небо, человек обратился к космосу. Мыслям о его покорении примерно столько же лет, сколько всему человечеству с той поры, как наши далёкие предки остановили свой взгляд на Луне, Солнце и звёздах. Впервые в реальность полёта человечество поверило в конце XIX века. В то время строились гипотезы о космосе, других мирах, параллельных вселенных.

Мечта о покорении космоса стала реальностью 12 апреля 1961 года, когда гражданин Советского Союза майор Юрий Гагарин совершил первый пилотируемый полёт в космос с помощью ракеты-носителя «Восток». Однако с развитием космонавтики у энтузиастов возникли идеи покорения космоса, в основе которых лежали не ракеты, а другие оригинальные проекты запуска.

В настоящее время стоимость запуска с помощью ракет очень высока — от 2500 до 25 000 долларов за килограмм при старте с Земли на низкую околоземную орбиту. В результате стоимость запуска составляет значительную часть расходов на все космические проекты. Если удастся удешевить запуск, общая стоимость космических миссий снизится.

Стоимость запуска всего в сотни долларов за килограмм сделала бы возможными многие предлагаемые крупномасштабные космические проекты, такие как колонизация космоса, использование солнечной энергии в космосе и терраформирование Марса. Поэтому неудивительно, что человечество придумало множество проектов удешевления космических запусков.

Один из них предполагает использовать специальные сани с ракетным двигателем, движущиеся по почти четырёхкилометровому рельсу, разгоняясь примерно до 900 километров в час ещё на Земле. Потом сидящий в санях космический самолёт отсоединяется от них и отправляется на орбиту под действием собственных двигателей. После выполнения задачи космолёт приземляется с помощью крыльев и обычного шасси.

По утверждению американской компании — разработчика проекта Radian, её космический самолёт можно будет использовать повторно до сотни раз. Масштабная модель самолёта будет испытана в 2026 году, а полномасштабная версия начнёт лётные испытания без выхода на орбиту в 2028 году.

Второй вариант — воздушный старт. При воздушном запуске космический аппарат поднимается на большую высоту и разгоняется до нужной скорости, после чего сбрасывается с самолёта-носителя. Такой вариант предлагался ещё в Советском Союзе на базе самолёта Ан-225, в Многоцелевой авиационно-космической системе (МАКС).

Важным преимуществом такой системы являлось отсутствие необходимости в космодроме. МАКС должна была базироваться на обычных аэродромах первого класса, дооборудованных необходимыми для неё средствами заправки компонентами топлива, наземного технического и посадочного комплекса, и вписываться в основном в существующие средства наземного комплекса управления космическими системами.

К преимуществам проекта МАКС можно было отнести большую экологическую чистоту за счёт применения менее токсичного топлива в разработанном многорежимном трёхкомпонентном двигателе РД-701 (керосин, водород и кислород). Такой метод использовался при запуске американских суборбитальных аппаратов X-15 и SpaceshipOne, а также орбитальной ракеты-носителя Pegasus.

Третий вариант — катапульта. SpinLaunch — американская компания по развитию космических полётов, работающая над технологией безракетного запуска полезной нагрузки (лёгких спутников массой до 200 килограммов). Компания в своём проекте использует кинетическую систему запуска с помощью своеобразной катапульты или гигантской центрифуги, разгоняющей спутники до высоких скоростей и выбрасывающей их на высоту стратосферы. После этого на спутнике запускается дополнительная ступень для вывода груза на низкую околоземную орбиту.

Центробежная установка заменяет первую ступень (самую массивную) обычной ракеты. По расчётам, такой запуск позволяет вчетверо сократить количество топлива, необходимое для дальнейшего подъёма на орбиту. Ожидается, что система сможет осуществлять несколько запусков в сутки с минимальным интервалом.

В декабре 2024 года SpinLaunch протестировала спутник под экстремальными нагрузками: подвергла его ускорению с перегрузкой в 10 тысяч g. Результат показал, что спутник выдержал нагрузку. Правда, запускать человека с такими нагрузками чревато. При таком запуске вес человека увеличится в 10 тысяч раз. Его размажет по стенкам космического корабля, если он будет запущен с помощью такой установки.

Мечтать никто не запретит!

Конечно, существуют и другие идеи безракетного запуска. В частности, использование троса для подъёма полезной нагрузки в космос.

Космический лифт: гипотетическое инженерное сооружение, основанное на применении троса, протянутого от поверхности планеты к орбитальной станции на геостационарной орбите.

Skyhook: концепция инженерного сооружения, состоящего из вращающегося спутника на околоземной орбите и двух достаточно длинных тросов, расходящихся от него в разные стороны.

Космический мост: проект астроинженерного сооружения, не ракетный способ выведения грузов на планетарную орбиту с помощью жёсткого или полужёсткого кольца, обезвешивающегося за счёт вращения вокруг земного экватора.

Все они позволят снизить затраты на посылку грузов в космос. Однако сегодня ни один из проектов безракетного космического запуска не реализован по разным финансовым или техническим причинам.