3.5. Частная Луна

We use cookies. Read the Privacy and Cookie Policy

3.5. Частная Луна

Научно-техническая революция в сфере информационных технологий сделала реальностью еще одну давнюю мечту основоположников космонавтики – подарила шанс на появление независимых от государства организаций, занимающихся пилотируемой космонавтикой. Понятно, что «частников» привлекали и раньше: американские фирмы боролись за госзаказ в рамках программ «Сатурн-Аполлон» и «Спейс Шаттл», – но общую политику и конфигурацию систем всегда определяло только руководство НАСА. У «частников» просто не хватало ресурсов и людей, чтобы вывести свои многочисленные проекты за стадию обсуждения красивых идей. Информационная научно-техническая революция позволила прежде всего обрести дешевые вычислительные ресурсы большой мощности и избавиться от массы подготовительной работы – несколько грамотных инженеров ныне могут заменить конструкторское бюро и опытный завод. «Частники» обретают независимость на всех уровнях и готовы создавать космические корабли, носители к ним и даже строить свои космодромы.

Туристический ракетоплан «SpaceShipOne» в первом полете

Примером для энтузиастов стала программа космического туризма, которую планомерно развивал талантливый авиаинженер Бёрт Рутан и миллиардер Пол Аллен, известный как один из основателей «Microsoft». Продвижением идеи космического туризма они занялись в апреле 1996 года, основав для этой цели небольшую компанию “Tier One”. С коллективом из тридцати специалистов они построили ракетоплан “SpaceShipOne” (SS1, «Космический Корабль-1»), который стартует с самолета-носителя “WhiteKnight” («Белый Рыцарь»), прыгает на высоту порядка 100 км и, планируя, возвращается на аэродром. В 2004 году состоялось три пилотируемых суборбитальных полета, которые позволили команде Рутана взять Ansari X Prize – приз в 10 млн долларов, полагавшийся той негосударственной компании, которая сумеет организовать космические полеты.

Успех команды Рутана способствовал тому, что к энтузиастам присоединился еще один миллиардер – Ричард Брэнсон, основавший компанию “Virgin Galactic”, которая, используя задел по первому туристическому ракетоплану, конструирует второй “SpaceShipTwo” (SS2, «Космический Корабль-2»). Этот летательный аппарат должен нести в себе восемь человек (двух пилотов и шесть туристов) и прыгать до высоты в 140 км, что позволило бы находящимся в нем людям наслаждаться невесомостью и видами из космоса на Землю целых шесть минут. С учетом стоимости билета на такой полет в 250 тысяч долларов возможности выглядят более чем скромно, однако желающих предостаточно – заявки приняты от семисот человек, среди которых есть настоящие знаменитости: Стивен Хокинг, Том Хэнкс, Брэд Питт, Анджелина Джоли, Джастин Бибер, Леонардо ди Каприо, Эштон Катчер и Кэти Пери.

Туристический ракетоплан «SpaceShipTwo» на подвеске самолета-носителя «White Knight Two»

К сожалению, все эти увлекательные планы отложены сегодня в долгий ящик. 31 октября 2014 года, в ходе четвертого полета с включенным ракетным двигателем (пятьдесят пятого в общем плане испытаний), разбился “SpaceShipTwo”. При этом один из пилотов Майкл Олсбери погиб, а его напарник получил ранения. Предварительный анализ показал, что, возможно, непосредственной причиной катастрофы стала ошибка другого пилота Питера Сиболду, развернувшего хвостовое оперение ракетоплана на режиме полета, который этого не предусматривал. Однако нужно учитывать, что сам полет готовился в сложной ситуации. Ричард Брэнсон неоднократно переносил дату начала коммерческой эксплуатации “SpaceShipTwo”: к примеру, в июне 2008 года он обещал запустить ракетоплан с туристами через полтора года, а в сентябре 2014 года говорил уже о марте 2015 года. При этом было принято трудное решение заменить гибридное ракетное топливо на твердое. Хуже того, даже наземные испытания не обошлись без жертв – 26 июля 2007 года при взрыве стенда погибли три инженера. Постоянные отсрочки, спорные технические решения и проблемы с обеспечением безопасности вызвали растущее недовольство инвесторов. Очевидно, компания “Virgin Galactic” оказалась в обстановке цейтнота и не могла позволить себе длительные и продуманные испытания при переходе на новое топливо. Спешка же при реализации сложных технических проектов почти неизбежно приводит к сбоям и жертвам.

С похожими проблемами столкнулась недавно и частная компания “Orbital” (OSC, “Orbital Sciences Corporation”), основанная в далеком 1982 году для производства небольших ракет-носителей и коммерческих спутников. Она стала известна тем, что предложила свою транспортную космическую систему, состоящую из ракеты-носителя «Антарес» (“Antares”, другое название – “Taurus II”) грузоподъемностью 7 т и грузового корабля «Сигнус» (“Cygnus”, с англ. «Лебедь») массой 3,5 т, который может соперничать с российским «Прогрессом». Поначалу дела “Orbital” шли неплохо, пока 28 октября 2014 года (то есть за три дня до падения “SpaceShipTwo”) во время пятого запуска, ракета «Антарес» взорвалась на старте; при этом погиб груз, который она должна была доставить на Международную космическую станцию. Позднее специалисты заявили, что катастрофа произошла из-за отказа турбонасосного агрегата двигателя НК-33, установленного на носителе. Двигатели были изготовлены в 1970-е годы для советской сверхтяжелой ракеты Н-1. Стремясь к удешевлению производства, компания закупила тридцать семь двигателей со склада по цене 1 млн долларов за штуку. Затем они были доработаны в конструкторском бюро «Южное», базирующемся в Днепропетровске (Украина), и под новым обозначением AJ26-62 поступили в США. Выбор руководства “Orbital” неоднократно критиковали, поэтому после аварии было заявлено, что компания отказывается от дальнейшей эксплуатации НК-33, поскольку они имеют «фундаментальные проблемы с надежностью», в пользу новейшего российского двигателя РД-191, созданного для ракеты «Ангара».

Грузовой космический корабль «Cygnus» на орбите

Получается, что уже на самом первом этапе частная космонавтика испытала влияние «родимых пятен» капитализма. С одной стороны, действует требование повышения прибыльности, в том числе за счет снижения себестоимости; с другой стороны, особые условия производству диктует необходимость обеспечения высочайшей надежности, ведь инвесторы славятся своей пугливостью, особенно когда в мире разгорается очередной экономический кризис. Хотя эксперты уверены, что ничего страшного пока не случилось и оттока капиталов из сектора не предвидится, промежуточный итог неутешителен: после двадцати лет усилий «частники» не сумели создать реальную альтернативу государственным космическим агентствам, при этом успешно переняв недостатки последних.

В этой связи куда более оптимальным выглядит путь, выбранный американским миллиардером Илоном Маском, сделавшим состояние на разработке электронных платежных систем. В июне 2002 года он основал компанию «Спейс-Икс» (“Space-X”, “Space Exploration Technologies Corporation”). Ее главной целью миллиардер поставил создание многоразовых ракет-носителей «Сокол» (“Falcon”) и космических кораблей «Дракон» (“Dragon”), которые могли бы составить конкуренцию транспортным системам НАСА. Причем изначально система «Сокол-Дракон» предназначалась исключительно для туристических полетов на орбиту. Однако ситуация в мире резко изменилась, и техника, создаваемая «Спейс-Икс», вдруг оказалась востребована НАСА для доставки грузов на МКС. Более того, сегодня ее всерьез рассматривают в качестве пилотируемого средства, которое будет возить американских астронавтов к орбитальной станции. И основания для этого есть. Первый «Дракон» совершил успешный испытательный полет 8 декабря 2010 года, т. е. задолго до полета корабля «Орион»; причем отклонение места приводнения возвращаемого модуля от расчетной точки составило всего 800 м. И такого блестящего результата удалось добиться за семь лет компанией, персонал которой составляет всего-то 1200 человек!

Обращает на себя внимание и тот факт, что «Дракон», оставаясь легким космическим кораблем второго поколения типа «Союз», сконструирован по принципиально иной схеме – на Землю возвращается не спускаемый аппарат, а весь корабль целиком (т. е. он может быть использован многократно). И разработчики обещают, что когда-нибудь для приземления будут применяться не парашюты, как сегодня, а специальные тормозные двигатели. Соответственно, и садиться он сможет с высокой точностью, маневрируя в атмосфере. Больше того, компания «Спейс-Икс» анонсировала новую ракету для «Дракона», каждая из двух ступеней которой будет в автоматическом режиме возвращаться на космодром и совершать мягкую посадку. Фактически перед нами воплощение одного из старых проектов Константина Циолковского, который полагал, что все части ракетно-космической системы должны быть возвращаемыми и многоразовыми. Кстати, проект Циолковского описан в романе Александра Беляева «Прыжок в ничто» (1933). И выглядит символичным, что и «Дракон», и ракету из романа знаменитого советского фантаста финансируют западные капиталисты.

Таким образом, у корабля «Дракон», созданного негосударственной организацией, есть вполне реальный шанс стать основным транспортным средством в ближнем космосе, придя на смену системе «Спейс Шаттл». Благо, конструкторы предлагают сразу несколько вариантов его запуска: одноразовая ракета-носитель, многоразовая ракета-носитель, самолет-носитель.

Разумеется, и у Илона Маска возникают проблемы. 28 июня 2015 года впервые потерпела катастрофу его ракета «Сокол-9», которая должна была доставить на орбиту транспортный корабль «Дракон» с грузом для МКС. Старт прошел штатно, однако на третьей минуте полета произошло внезапное разрушение второй ступени с последующим взрывом всего носителя. Хотя неожиданная авария (ракетно-космические системы компании «Спейс-Икс» доказали свою надежность и недавно прошли сертификацию) и нанесла ощутимый удар по репутации «частной» космонавтики, Маск заверил, что полеты его ракет возобновятся еще до конца 2015 года. Его оптимизм разделяет и руководство НАСА. На одной из пресс-конференций директор агентства Чарльз Болден заявил: «“Спейс-Икс” показал удивительные способности в своих первых шести миссиях по грузовому снабжению станции, и мы знаем, что они могут повторить этот успех. <…> Авария – это напоминание, что космический полет является невероятно сложной задачей, но мы извлекаем опыт из каждого успеха и из каждой неудачи. Сегодняшняя попытка запуска не удержит нас от нашей амбициозной программы пилотируемых космических полетов».

Космический корабль «Dragon» на орбите

Президент Барак Обама знал о чем говорил, когда призвал НАСА активнее привлекать к работе независимые компании. Ведь у них есть одно неоспоримое достоинство – они сами вкладывают деньги в свои разработки, привлекая сторонних инвесторов, а потому с бюджетных позиций выглядят привлекательнее агентств. Впрочем, без государственного финансирования в таких делах все равно пока не обойтись, поэтому была утверждена программа развития коммерческих космических кораблей CCDev (Commercial Crew Development). В ее рамках деньги из НАСА получили и система «Сокол-Дракон», и система «Антарес-Сигнус».

Спросите, при чем тут Луна? Все очень просто – отдав на откуп «частникам» околоземное пространство и снабжение МКС, американское космическое агентство может заняться более серьезными и глобальными проектами, т. е. конструированием космических систем нового поколения, нацеленных на межпланетные полеты. К примеру, часть средств в рамках программы CCDev получит компания «Бигелоу Аэроспейс» (“Bigelow Aerospace”), которую основал в 1999 году гостиничный магнат Роберт Бигелоу, рискнувший расширить свой бизнес во внеземелье. Прототипы его надувных космических гостиниц «Генезис-1» (“Genesis I”) и «Генезис-2» (“Genesis II”) уже побывали на орбите в 2006 и 2007 годах соответственно. Для гостиниц необходимо наличие космического «такси», которое доставит постояльцев, поэтому Бигелоу заказал его инженерам корпорации «Боинг», и те предложили проект многоразового низкоорбитального корабля CST-100 (“Crew Space Transportation 100”), рассчитанного на семь астронавтов. Примечательно, что корабль можно будет запускать с помощью ракеты конкурентов «Сокол-9». Однако и космическая гостиница Бигелоу, и корабль CST-100 заинтересовали НАСА не только в качестве околоземных систем, но и как возможные элементы будущей лунной инфраструктуры: развитие технологии надувных конструкций отдельным пунктом прописаны в новой стратегии Барака Обамы (конкретнее – в программе «Демонстрация технологий»).

Надеются включиться в освоение Луны и другие «частники». Еще в октябре 2010 года НАСА «живыми» деньгами поддержало шесть команд инженеров-энтузиастов, участвовавших в конкурсе Google Lunar X-Prize по созданию планетохода, который будет изучать Луну и искать там место под будущий ракетодром.

В Советском Союзе привлечение частных инвестиций в ракетно-космическую отрасль было попросту невозможно, и сложившийся стереотип «государственного управления» долго не удавалось преодолеть. Тем не менее успехи «частников» за рубежом вдохновили отечественных энтузиастов, и в 2011–2012 годах на рынок вышли две компании: «СПУТНИКС» (ООО Спутниковые инновационные космические системы) «Даурия Аэроспейс» (“Dauria Aerospace”). Обе они решили попробовать себя в принципиально новой для России сфере бизнеса – производстве недорогих небольших спутников «под ключ», которые могли бы выполнять задачи наблюдения за земной поверхностью, обеспечивать связь и осуществлять разнообразные научные исследования.

19 июня 2014 года с космодрома Ясный (Оренбургская область) стартовала ракета-носитель «Днепр». В качестве основной нагрузки выводился испанский спутник «Деймос-2» (“Deimos-2”), а вместе с ним в космос отправились тридцать два малых космических аппарата из разных стран, в том числе три «частных»: «ТаблетСат Аврора» компании «СПУТНИКС» и пара «Персей-М» компании «Даурия Аэроспейс». Названные спутники продолжают функционировать по сей день, отметив первую годовщину на орбите.

Хотя начинание выглядит перспективным (и под него уже получается привлекать значительные инвестиции), есть проблема: российские космические «частники» зависимы от существующей государственной инфраструктуры, которая в свою очередь плотно завязана на военных. Разумеется, проблема решаема, благо рынок пусковых услуг открыт сегодня для всех, но необходимость сотрудничества с «монстрами» ракетно-космической отрасли накладывает известные ограничения на инициативы «частников». Совершенно иной подход демонстрирует молодая компания «ЛИН Индастриал», созданная в 2014 году по инициативе московского инженера-конструктора Александра Ильина. Коллектив компании разрабатывает семейство сверхлегких и легких ракет-носителей, которые можно будет использовать именно для выведения небольших коммерческих спутников без привлечения государственной инфраструктуры. Сейчас активно проектируются ракеты «Таймыр» (грузоподъемность от 10 до 180 кг), «Анива» (грузоподъемность 90 кг), «Алдан» (грузоподъемность до 100 кг) и двухступенчатый «Адлер» (грузоподъемность от 700 до 1000 кг). В перспективе – аэрокосмическая система «Вьюга», предусматривающая запуск небольшого беспилотного космоплана с самолета-носителя Ил-76.

Много шума наделал амбициозный проект «Луна Семь», который активно пропагандируют специалисты «ЛИН Индастриал». Он основывается на концепции использования существующих технологий с их минимальной модернизацией. Разработчики убеждены: наша страна располагает необходимым потенциалом для того, чтобы начать освоение Луны прямо сейчас. Прежде всего они предлагают взять в качестве основного носителя программы ракету «Ангара-А5», поставив на нее более мощные двигатели, что предусмотрено конструкцией. Для выхода на орбиту Луны и посадки на поверхность можно использовать универсальную ступень, созданную на основе разгонного блока «Фрегат». Вместе с ракетой и дополнительным кислородно-водородным блоком «КВТК» он доставит на Луну различные элементы базы: луноход, электростанцию, двухместный лунный корабль и заправщики к нему. Пилотируемый корабль для полета к Луне будет изготовлен из стандартных модулей корабля «Союз», хорошо отработанного за десятилетия эксплуатации. Корабль сядет на поверхность Луны без топлива на обратный путь – компоненты топлива должны предварительно доставить два заправщика.

Местом для развертывания базы «Луны Семь» проектанты выбрали гору Малаперт, находящуюся поблизости от южного полюса. Там имеется достаточно ровное плато с прямой видимостью Земли, что обеспечит надежную связь. Более того, Малаперт находится в зоне «вечного света»: продолжительность лунной ночи не превышает шести суток. Неподалеку есть затененные кратеры, в которых могут находиться «линзы» водного льда. Расчет ресурсов базы дает оптимистический результат: два человека смогут находиться там целый год, а при увеличении ресурсов за счет отправки дополнительных модулей численность постоянного экипажа будет доведена до четырех человек. Для поддержания базы понадобится тринадцать пусков ракет типа модернизированной «Ангары-А5» ежегодно.

Проектанты оценили и общую стоимость своей затеи: вся программа, включая развертывание базы на поверхности Луны, потребует 550 млрд рублей. Для сравнения: авторы существующей государственной лунной программы затребовали из бюджета 12,5 трлн рублей, в том числе 2 трлн до 2025 года и еще 4,5 трлн – до 2035 года. Интересно, что одна из инициатив «ЛИН Индастриал», предложенная в рамках проекта «Луна Семь», уже нашла поддержку в отрасли: ракету «Ангара-А5» официально решено модернизировать до варианта «Ангара-А5В», причем началось конструирование новых двигателей РД-191М для нее.

Хотя проект «Луна Семь» выглядит предпочтительнее и дешевле государственной лунной программы, он не лишен недостатков. Самый очевидный из них – высокие риски при реализации. Конечно, государственная программа кажется громоздкой, но зато она обеспечивает более высокий уровень надежности на всех этапах, и начало нового прямо увязывается с успешностью предыдущего. К примеру, если с космонавтами что-нибудь случится на поверхности Луны, они смогут оперативно вернуться на окололунную орбитальную станцию, которая к тому времени будет обжита и готова к принятию гостей.

Вызывает большие сомнения и реальность размещения в небольших легких модулях всего необходимого для развертывания базы. Фактически речь идет о предельных возможностях техники и о сознательном отказе от многократного дублирования, что резко повышает вероятность сбоев. Самым же «тонким» местом проекта «Луна Семь» остается пилотируемый корабль – вряд ли получится использовать при его создании имеющийся задел по «Союзам» и «Фрегатам». Разумнее проектировать корабль с нуля, расширяя возможности космонавтики, как то и делается в случае с «Русью».

Конечно, если поставить задачу как можно быстрее добраться до Луны, невзирая на риски и возможность серьезной катастрофы, то проект «Луна Семь» имело бы смысл поддержать, однако такая задача как раз и не ставится: серьезных конкурентов, которые стремились бы «захватить» лунные ресурсы раньше России, пока не видно.

Промежуточный итог. Полигон Луна

Итак, мы установили, что с 1970-х годов законы физики не изменились и для достижения Луны все еще нужны носители, способные вывести 100 т полезной нагрузки на опорную околоземную орбиту. Если таковых носителей нет, то приходится придумывать сложные многопусковые схемы со стыковками и перестыковками, которые за счет своей сложности повышают риски пилотируемой экспедиции.

В Советском Союзе была предпринята попытка создать такой носитель – сверхтяжелую ракету «Вулкан», которая затем превратилась в «Энергию». Россия не обладает ресурсами и возможностями СССР, поэтому пока не готова осваивать Луну. Ситуация изменится лишь в том случае, если будут построен космодром Восточный, созданы и отработаны варианты ракеты «Ангара» и транспортный корабль нового поколения «Русь». Так или иначе, но перед высадкой на Луну и созданием на ее поверхности обитаемой базы необходимо провести подробную разведку и развернуть автоматизированные средства обеспечения грядущих экспедиций. Благодаря плодам «информационной» революции сделать это сегодня проще и дешевле, чем сорок лет назад, однако пока серьезных подвижек даже в этом направлении не видно. Посему говорить о серьезности намерений руководства российской ракетно-космической отрасли относительно Луны не приходится.

В Соединенных Штатах Америки также неоднократно обсуждались перспективные программы освоения космического пространства, включающие в себя Луну. Однако все они были отвергнуты по причине высокой стоимости при отсутствии внятной цели. Никто толком так и не смог объяснить, зачем американцам постоянная обитаемая база там. Ее научная ценность неоспорима, но исследования можно проводить и дистанционно, наведываясь время от времени для ремонта оборудования и проведения полевых экспериментов. Добыча космогенных изотопов – дело отдаленного будущего, и пока нет твердой уверенности, что гелий-3 понадобится термоядерной энергетике в объемах, способных окупить мощную межпланетную инфраструктуру, которую придется развернуть для его сбора, хранения и транспортировки.

Если же смотреть стратегически, то Луна была и остается единственным в своем роде полигоном для испытаний перспективной космической техники, рассчитанной на межпланетные полеты. Собственно, планетоходы «Спирит» и «Оппортьюни-ти», которые бегают по Марсу, радуя нас удивительными внеземными пейзажами, приходятся внучатыми племянниками советским «Луноходам». На Луне отрабатывалась технология свода с орбиты и мягкой посадки на небесное тело – она была востребована и на Марсе. Луна послужила идеальным объектом для апробации космического телевидения, которое ныне используется повсеместно, в том числе при исследовании отдаленных планет. Луна стала первым небесным телом, на которое ступила нога человека, и этот задел, без сомнения, тоже будет востребован. Получается, что при расширении космической экспансии человечеству от Луны не уйти. Только использовать ее следует разумно, не стремясь к воспроизведению достижений прошлого, а закладывая основу для достижений будущего.

Запомним: Луна – это полигон. Пока только полигон.

Впрочем, не следует забывать еще одно немаловажное обстоятельство. Луна вполне доступна на современном уровне развития техники. То есть высадиться на нее в ближайшие годы мы не можем, но облететь, сделать станцию на окололунной орбите или отправить на поверхность планетоход вполне реально – достаточно профинансировать один из многочисленных проектов. Доступность Луны позволяет привлекать к ее освоению не только государственные агентства и корпорации, но и частные компании, группы энтузиастов, небольшие научные коллективы. Доступность Луны будоражит и возбуждает. Можно сказать, что Луна – это еще и полигон формирования космического мировоззрения, позитивного и прагматичного космизма. Если что и способно вернуть внеземным полетам романтический ореол и престижность, так это реальная возможность слетать когда-нибудь на Луну членом научной экспедиции или туристом.

Но вряд ли стоит рассматривать Луну в качестве главной цели космической экспансии. Она слишком мала и скучна для подобной роли. Это как взобраться на пригорок рядом с домом и считать себя альпинистом, когда где-то есть Гималаи. В настоящее время главной целью экспансии руководители космических агентств называют Марс. Давайте поближе взглянем на этот «Эверест» космонавтики: годится ли он на роль цели?

Данный текст является ознакомительным фрагментом.