Страница 2 из 4
Окружающая среда S(р1s, р2s…., рis….,рrs) также характеризуется своей физической основой и параметрами ее составляющих. При этом каждый из параметров рis,i = 1,2….,г составляющих окружающей среды, в которой функционирует объект, также имеет диапазон своего изменения, который определяется нижней рisн и верхней рisв границами (ограничениями) этого параметра рis. В упомянутых диапазонах среда остается исходной, не меняя принципиально своих свойств и агрегатного физического состояния. Отметим, что параметры составляющих среды могут изменяться под влиянием другой среды, внешней по отношению к ней, точно также, как параметры объекта под действием окружающей, т. е. ближайшей к нему среды, в которой он должен функционировать.
Многомерную область среды Qs(р1s, р2s…., рns), образуемую границами диапазонов параметров составляющих среды, назовем собственной областью существования среды в пространстве ее параметров. Многомерную область Qos =Qо ∩ Qs в пространстве параметров (характеристик) среды и объекта, являющихся пересечением собственных областей существования среды и объекта, т. е. принадлежащей одновременно собственной области существования среды и собственной области существования объекта, назовем естественной областью существования объекта R. Приведенные определения имеют достаточно универсальный характер и относятся к объектам любого функционального назначения и средам любой физической природы. По терминологии теорий устойчивости и надежности в данном случае мы имеем дело с областью устойчивости объекта и надежного его функционирования в условиях возмущений, порождаемых окружающей средой.
В практике проектирования объектов не редко встречаются случаи, когда получаемые при проектировании параметры-характеристики объекта не входят в область требований-ограничений, которые задаются исходя из условий успешного выполнения объектом определенных функций в среде его эксплуатации. Это означает, что требования-ограничения поставили перед проектантом, своего рода, преграды, которые могут быть зачастую и принципиально непреодолимыми в рамках известных к настоящему времени естественно-научных представлений и подходов.
Надо особо подчеркнуть, что упомянутые границы (ограничения) в известной степени могут меняться, например, с изменением физической основы объекта, но при условии сохранения выполняемых объектом функций; в известной мере они могут отодвигаться, но, что главное, они всегда остаются, что, как будет видно в последующем изложении, имеет принципиальное значение и несет принципиальные последствия с точки зрения, в частности, познания Мира и проникновения в Космос.
Заметим, что приведенные определения являются обобщением таких математических понятий, как области существования функций, области устойчивости, а применительно к технике – области надежности. Эти обобщения распространяются на такие понятия, как объект и среда, в пространстве которой функционирует объект. При этом под объектами понимаются любые технические объекты, живые существа и социальные структуры, а под средой понимаются любые физические или социальные субстанции, окружающие объект, т. е. где он функционирует. Есть основания полагать, что упомянутые собственные области существования среды и объекта, а также естественную область существования объекта можно отнести к категориям гуманитарного характера, потому что по смыслу они независимы от физической основы среды, структуры и назначения объекта в широком смысле понимания. Окружающая объект среда влияет на величину изменения его параметров, причем параметры среды могут быть такими, что текущие параметры объекта могут изменяться настолько, что их значения будут выходить за границы допустимого диапазона. В этом случае естественная область существования объекта исчезает, объект теряет устойчивость и перестаёт выполнять свои функции. Это означает, что объект не может работать в условиях среды, обладающей такими параметрами, которые вызывают недопустимые изменения параметров объекта, делая его неработоспособным. Это обстоятельство свидетельствует о том, что проектируемый объект в такой среде работать не сможет и что создание его проблематично по принципиальным соображениям, не смотря на то, какие бы усилия проектанты не прилагали, сохраняя при этом комплекс предъявляемых к нему требований по функциям и характеристикам. Иначе, говоря обиходным языком, сказанное означает, что всякий объект, система, процесс, живая особь или вещество любой физической природы для своего устойчивого существования во времени и пространстве должен иметь, как принято говорить, свою «нишу», то есть область существования в окружающей среде, понимая понятие окружающей среды в широком смысле слова применительно как к Природе, так и к Социуму. При этом, кстати, можно добавить, что как в Природе, так и в Социуме далеко не всякий объект, прежде всего технический, процесс, система, живой организм или вещество, находящееся, например, в определённом агрегатном состоянии, может иметь упомянутую нишу для своего устойчивого существования и тем более для развития в той или иной среде природного или социального характера. Как будет видно из последующего, это обстоятельство имеет принципиальное значение, в том числе, в частности, для реализации полетов в Космос, особенно в дальний Космос, или для анализа и оценки хотя бы потенциальных возможностей колонизации Человеком Космоса или использования его энергетических и материальных ресурсов. Попутно заметим, что мифы о дальних полётах в Космос, перелетах, поселениях в Космосе и т. п. слушать очень интересно было в детстве, но человечество, надо думать, уже вышло из детского возраста. Есть основания полагать, что времена, когда нас очаровывали старые мифы прошли, а новые мифы, захватывающие наше воображение, наверно, ещё не родились. Когда они родятся и родятся ли они вообще, никто не может сказать. И, вообще, есть ли для этого предпосылки и основания. По этому поводу в настоящее время вряд ли кто-либо может сказать обоснованно что-либо определённое и реально полезное, основываясь на современных научно-естественных предпосылках, подходах и представлениях. Надо думать, что мечты о Космосе Человека не покинут никогда, но они не должны быть маниловскими, то есть пустыми мечтаниями.
Эти общие рассуждения, хотя и носят достаточно абстрактный характер, но они применимы на самом деле к любой деятельности технической или социальной направленности. При этом следует особо подчеркнуть, что учет ограничений имеет принципиальное значение для обеспечения устойчивого функционирования любого объекта, социальной структуры или процесса. Это означает: ограничения по существу определяют возможность реализации замыслов конструкторов-проектантов, особенно если речь идет о реализации общественно значимых проектов, например, в области космической деятельности. К сожалению, упоминаемые ограничения накладывают свое «вето» на возможность реализации многих заманчивых технических замыслов или на углубление наших знаний об окружающем Мире.
В силу рассматриваемой темы и специализации автора приведенные общие соображения детализируются, естественно, применительно к космонавтике.
Таким образом, упомянутые ограничения представляют собой совокупность многоэлементных требований и условий, выполнение которых направлено, прежде всего, на обеспечение реализуемости того или иного космического проекта или мероприятия. Эти ограничения-требования приобретают принципиальное значение при формировании, прежде всего, масштабных государственных или международных различного рода программ и проектов, а при организации их финансирования и тем более при реализации они становятся определяющими на этапах принятия решений.