Улетели в историю: как SpaceX Илона Маска смогла обогнать «Роскосмос» так сильно и так быстро?
30 мая в 22.22 по Москве Crew Dragon с двумя астронавтами на борту отправился в свой первый пилотируемый полет Этим он прервал девятилетнюю паузу в американской пилотируемой космической программе — период, когда единственный путь на орбиту для американских астронавтов лежал через Байконур. Сейчас Crew Dragon находится на пути к МКС. Разбираемся, что это значит для мировой космонавтики и России.
Чем Crew Dragon лучше «Союза»? И лучше ли?
Многие все еще не готовы принять наблюдаемую реальность и поэтому говорят: «Запуская Crew Dragon, США с трудом повторяют то же самое, что Россия и Китай делали все эти годы, отправляя на орбиту людей. Они просто запускают капсулу на станцию, а потом сажают её назад на парашюте. Что тут такого сенсационного?»
Но эта точка зрения предельно далека от истины. Чтобы понять «что тут такого», сперва следует вспомнить, что такое космический корабль Crew Dragon на самом деле — и почему это действительно революция в сравнении с «Союзам».
Прежде всего: «Союз» по объемам практически не изменился со своего первого полета, состоявшегося 53 года назад. В то время никаких крупных орбитальных станций не было, смысла в возке большего числа людей на орбиту не было тоже. Поэтому герметичный объем этого корабля 10,45 м³ , а доступный экипажу — и вовсе 6,5 м³. Причем спуск осуществляется в отделяемой спускаемой капсуле, с доступным людям объемом всего в 2,5 м³ . Поэтому туда нереально посадить больше трех человек в скафандре (0,83 кубометра на человека). И хотя технически «Союз» может летать с экипажем 17,7 суток, на практике после одного такого эксперимента никто не горит желанием его повторит. Даже когда экипаж урезали до двух человек (один человек на 1,25 кубометра), в корабле было так тесно, что нормальные тренировки космонавтов наладить не удалось, и после спуска на Землю они не смогли дойти своими ногами даже до автобуса — такой была детренировка мышц в невесомости.
Crew Dragon возвращается на Землю весь целиком, объем его герметичного жилого пространства — 9,3 м³, причем весь этот объем доступен экипажу. Поэтому туда можно посадить семь членов экипажа. И на них все равно будет приходиться 1,33 кубометра на человека — больше, чем на «Союзе». Пассажировместимость этого корабля так велика, что NASA в одиночку просто не сможет ее полностью использовать: агентство планирует отправлять лишь по четыре человека, поскольку МКС имеет ограниченный объем и поддерживать на ней слишком большой экипаж сложно, да и расходы на станцию тогда бы возросли. Тем не менее, в космосе редко бывают «излишки». Почти наверняка «лишнее» пространство со временем займут представители других стран, желающие попасть на орбиту, или космические туристы. Избыток места полезен еще в одном отношении: на борту этого корабля есть туалет, в то время как на борту «Союзов» (а равно и более ранних шаттлов ), отправление естественных надобностей было несколько более экзотичным.
Кроме того, у нового американского корабля полезная нагрузка, доставляемая на станцию, помимо астронавтов может составлять несколько центнеров. Пока она чисто теоретическая, поскольку потребности станции удовлетворяют отдельные грузовые «Драконы», но в будущем ситуация может измениться.
«Союзы» на станцию везут людей — можно добавить сотню килограмм груза, но не более. Поскольку два из трех отсеков российского корабля, создававшегося еще при Королеве, не возвращаются на Землю, груз размещать особо негде: с МКС больше 100 килограмм «Союз» не вернет. А это бывает необходимым: образцы космических экспериментов, требующие ремонта скафандры и другое имущество периодически надо возвращать на планету. Crew Dragon спокойно может возвращать с собой многие центнеры нагрузки.
Характеристики Crew Dragon очень близки к считающейся перспективной российской «Федерации», которую недавно переименовали в «Орла». Его полезный жилой объем такой же — 9,3 м³, экипаж ограничен четырьмя космонавтами, и тоже есть возможность возвращения центнеров груза с орбиты. Но при формальной близости их параметров важен один нюанс: «Орел» не совершит даже первый, беспилотный испытательный полет ранее 2023 года, а первый пилотируемый — ранее 2025 года. Crew Dragon, пилотируемый корабль SpaceX, в 2019 году уже летал на орбиту в беспилотном варианте, а весной 2020 года попал туда и с экипажем на борту. Иными словами, пока SpaceX обгоняет «Роскосмос» в создании нового космического корабля как минимум на четыре года. В реальности эта цифра может даже возрасти.
Почему SpaceX так сильно опередила «Роскосмос»?
Достижение компании Илона Маска особенно впечатляет, если вспомнить, что она основана в 2002 году, — как раз тогда «Рокосмос» отказался продать американцу две своих ракеты, потребовав слишком высокую цену. На обратном пути в самолете Маск прикинул, за сколько можно сделать ракету самому, — в теории. После этого он заявил спутникам, что вполне реально снизить цены на космические полеты в десять раз. Иными словами, Маск имел нулевой опыт конструирования ракет и космических кораблей, с нуля основал компанию, где до сих пор остается главным инженером, и несмотря на это смог построить перспективный пилотируемый космический корабль быстрее, чем «Роскосмос» — хотя последний начал разрабатывать «Федерацию» даже чуть раньше, чем SpaceX свой Crew Dragon. Может быть, дело в том, что SpaceX получила больше денег? Но внимательный анализ расходов компании не показывает и этого. Первую версию ракеты Falcon 9 и грузового космического корабля Dragon (нынешний Crew Dragon — его очень глубокая модернизация) американская компания создала всего за 0,4 миллиарда долларов. Для сравнения, на одну только ракету «Ангара» Россия потратила более 4 миллиардов долларов или в десять раз больше. Все траты SpaceX по НИОКР за всю ее историю примерно равным тратам по НИОКР на одну «Ангару».
Несмотря на это, «Ангара» пока так и не начала регулярные полеты, а вот Falcon 9 делает это уже десяток лет — да и грузовые «Драконы» летают на МКС уже восемь лет подряд.
Нельзя сказать, что дело тут в какой-то особой расточительности «Роскосмоса». Если сравнить расходы российского космического гиганта с NASA, то выяснится, что они довольно скромны. Например, американское космическое агентство потратило на разработку своей ракеты SLS и корабля Orion уже десятки миллиардов долларов — много больше, чем ушло на «Ангару» — однако ни SLS, ни Orion до полной летной готовности еще не дошли.
Похоже, Маск добился серьезного отрыва от конкурентов не за счет их слабостей, а за счет своей силы. И речь не идет о какой-то особой гениальности — идее посадки ракеты на хвост десятки лет, и в тех же США уже летали демонстраторы таких технологий. Да и проект Crew Dragon не имеет радикальных преимуществ перед проектом «Орла». Дело в другом: у SpaceX и ее руководителя несопоставимо выше мотивация.
Главная проблема российского космоса не в нехватке конструкторов, а в том, что он не имеет определенных взглядов, зачем ему вообще нужен космос. Ведь если задуматься, то для полетов на МКС новые космические корабли проектировать вовсе не надо. Да, «Союз» тесный, да, там всего три члена экипажа. Но на орбитальной станции и так меньше человек, чем она может поддерживать — так зачем же строить корабль больше, чем требуется? Сходная история и с ракетой: «Ангара» по возможностям выведения не сильно отличается от «Протона», который до недавних пор вполне надежно летал. Так зачем же дублировать его новой конструкцией?
Конечно, остается еще такая цель как полет на Луну. И Orion NASA, и «Орел» «Роскосмоса» создаются, в том числе, с учетом возможного полета туда. Но все дело в том, что планы NASA в XXI веке меняются с каждым новым президентом США. Барак Обама хотел , чтобы Агентство летело к ближайшему околоземному астероиду, Дональд Трамп хочет возврата на Луну, а что будет хотеть следующий американский президент — на сегодня не знает вообще никто. Реализовать крупную космическую программу за 4−8 лет сложно даже США.
В России речь о смене космических целей страны вроде бы не идет. Но не потому, что она преследует их с завидным постоянством, а потому, что у нас никто так и не знает, в чем они состоят. Если открыть Федеральную космическую программу , то на ближайшие годы там запланировано одно только поддержание имеющихся возможностей полета в космос. На горизонте маячат какие-то тяжелые ракеты и корабли до Луны — но из программы в программу их переносят все дальше и дальше во времени. Фактически, это скорее пиар-проекты, а не реальные намерения, с внятными сроками и планами.
От этого финансирование и «Ангары», и «Орла», и даже Orion и SLS никогда не было ровным и уверенным. А у тех, кто занимался программой, никогда не было четкого понимания, когда же они должны ее завершить и чего заказчик на самом деле хочет.
У Маска все намного проще: его мотивация к созданию новых конструкций радикально выше. Его цель — это не доставка людей на МКС или вывод спутников на орбиту, как у российской космонавтики. И даже не повторное втыкание флага в лунную поверхность, как у Дональда Трампа. Он хочет не реализации пиар-проекта — он хочет высадки на Марс. Это принципиально другая задача, огромной сложности, на пути к которой нужно решить массу попутных задач. Чтобы научиться строить ракеты и корабли, SpaceX бралась за коммерческие контакты NASA, и именно в их рамках были созданы и Crew Dragon, и Falcon 9.
Но хотя они и кажутся нам сегодня большим достижением — который «Роскосмос» с «Орлом» лишь надеется повторить через несколько лет — для самого Илона Маска это только нижние ступени лестницы, которую он твердо намерен достроить в 2020-х годах. Ее верхние ступени — Марс.
Что будет теперь с «Роскосмосом» и до каких пор будут летать «Союзы»?
Из практики совместных полетов США и России на МКС до сворачивания программы шаттлов известно, что наличие одного средства доставки туда людей не означает свертывания полетов другого. До 2011 года на один пилотируемый рейс шаттлов к орбитальной станции старались давать один рейс «Союзов». Те превосходили шаттлы в плане экономики (один полет шаттла без учета стоимости НИОКР стоил 0,5 миллиарда долларов), но, несмотря на это, от последних никто не отказывался. Это был вклад США в совместную программу эксплуатации МКС. На шаттлах туда доставляли космонавтов вместе с американцами, а на «Союзах» — астронавтов вместе с российскими коллегами.
Точно также все будет и после начала полетов Crew Dragon: снова введут смешанные экипажи, где будут вместе летать граждане России и западных стран. Кажется, что пока «Союзу» ничего не угрожает.
Но в перспективе ситуация будет куда сложнее. С 2024 года у США нет четких планов на участие в проекте МКС. Именно в этом году они нацелены на высадку на Луне, и если у них все выйдет, то чисто финансово не потянут и полеты туда, и участие в орбитальной станции. Тем более, что у NASA есть план создания окололунной орбитальной станции. Полеты туда вычерпают бюджеты Агентства, не оставив ему много средств на МКС.
Поэтому уже сейчас в США ходят разговоры о будущем выходе американского государства из этого проекта. Между тем, одна Россия поддерживать МКС вряд ли сможет: целый ряд модулей там западный, и их эксплуатация и ремонт силами «Роскосмоса» малореальны. В теории, станцию может спасти перевод на коммерческий статус — привезти туда космических туристов.
И вот тут у «Союза» начнутся объективные сложности. Он сможет доставлять не более трех человек, часть из которых должна быть космонавтами-профессионалами — чтобы реагировать на возможные нештатные ситуации. Crew Dragon может вести 7 человек, и даже если двое будут астронавтами той же SpaceX, то еще пятеро могут быть туристами. Нетрудно понять, что «Союз» начнет выглядеть непривлекательно.
Разумеется, российский «Орел», если он будет готов к тому времени, поправит ситуацию. Но есть и проблема: не вполне ясно, закончат ли его разработку. Дело в том, что к 2023 году, когда он должен достигнуть летной готовности, вполне могут начаться пилотируемые полеты Starship. Вторая его ступень совмещена с кораблем, чей герметичный объем более 850 кубометров, то есть раз в девяносто больше, чем у Crew Dragon. Пассажировместимость там намечена до 100 человек, хотя в большинстве полетов, конечно, она будет меньше. При этом стоимость полетов — за счет многоразовости — планируется равной стоимости полета нынешней ракеты с кораблем типа Crew Dragon.
На этом фоне достройка «Орла» будет выглядеть, как спуск на воду военного парусного судна в эпоху пароходов. Ресурсы «Роскосмоса» ограничены, и если он решит догонять технологический уровень Starship, «Орел» вполне могут бросить на полдороги.
Еще хуже ситуация сложится, если наша страна избежит разработки аналога Starship. По гермообъему его вторая ступень равна всей МКС. Таким образом, появление подобного левиафана в космосе в основном закроет эпоху стандартных орбитальных станций: никто не будет задорого поддерживать их в рабочем состоянии, когда каждый летящий на орбиту Starship сам будет такой станцией. Только еще и способной долететь до Луны.
Источник
Илон Маск хотел колонизировать Марс. Теперь он стал ближе к мечте
PayPal, Tesla, Hyperloop — эти слова для многих стали символами прогресса и будущего. Все это — проекты Илона Маска, одного из самых знаковых бизнесменов современности. Но, пожалуй, его главное и самое успешное дело — космическая компания SpaceX.
30 мая 2020 года она впервые в истории частных компаний запустила человека в космос. Теперь SpaceX может стать основным подрядчиком NASA и окончательно сделать космические полеты коммерческой сферой. А еще — приблизиться к колонизации Марса, что Маск считает главной целью.
Менее чем за 20 лет из стартапа, в который никто не верил, SpaceX превратилась в одного из лидеров мировой космической индустрии. Как это вышло — в нашем тексте.
SpaceX родилась после неудачных переговоров с Россией
Маск всегда мечтал о колонизации Марса — он считал, что людям нужны межпланетные перелеты для развития цивилизации и для того, чтобы избежать уничтожения жизни на Земле. Он хотел вдохновить человечество путем доставки миниатюрной теплицы с земными растениями на поверхность планеты. Для этого ему нужна была ракета — но тут возникли сложности.
Цены на американскую продукцию его не устроили, и осенью 2001 года Маск поехал в Россию, чтобы купить переоборудованную межконтинентальную баллистическую ракету «Днепр». С ее помощью он хотел отправить на Марс мышей.
В биографии бизнесмена « Илон Маск : Tesla, SpaceX и поиски фантастического будущего» рассказывается о нескольких встречах с представителями НПО имени Лавочкина и компании «Космотрас» — однако все они закончились безрезультатно, так как россияне не приняли предложения Маска всерьез.
В феврале 2002-го Илон вернулся в Москву с чемоданом денег (буквально) и намерением приобрести сразу три ракеты. Однако представители «Космотраса» затребовали у него $8 млн за одну ракету, в то время как американец был готов заплатить столько за две. В итоге сделка сорвалась, а Маск покинул Россию.
Прямо в самолете Илон составил примерный план дальнейших действий и сказал шокированным партнерам, что будет строить ракеты сам. Один из инвесторов SpaceX Стив Джурветсон рассказывал о подсчетах Маска, из которых выходило, что сырье для создания ракеты составляло всего три процента от ее цены. С этого и началась история SpaceX.
SpaceX начала с неудач и исправилась в самый нужный момент
В 2003 году SpaceX купила бывший ракетный полигон в Техасе и переделала его под испытания за $50 млн. Хотя в планах Илона был запуск первой ракеты к ноябрю 2003 года, свою ракету-носитель SpaceX разработала лишь к 2006 году. Маск назвал ее Falcon 1 («сокол») — в честь корабль «Тысячелетний сокол» из «Звездных войн».
Первый пуск состоялся 24 марта 2006 года и окончился аварией в двигателе первой ступени — виновата была утечка керосина. Ракета упала в воду недалеко от места старта. Впрочем, Илон признавался, что ничего другого и не ожидал. На тот момент в компании работало 160 человек, а все инвестиции ограничивались $100 млн самого Маска.
Затем было еще два неудачных пуска, причем в последнем случае ракета потеряла полезную нагрузку: военный спутник США и пару малайзийских микроспутников. Еще один провал мог поставить крест на перспективах компании.
Черная полоса завершилась 28 сентября 2008-го. Тогда Falcon 1 стала первой в истории частной ракетой на жидком топливе, вышедшей на орбиту Земли с макетом груза.
«У нас дым из ушей валил. В это время у нас фактически не было денег, и четвертый провал был бы абсолютным концом игры для компании», — так рассказывал о том моменте сам Маск. И вскоре NASA сенсационно предложила бизнесмену контракт на 12 полетов к МКС и $1,6 млрд — это спасло SpaceX.
Корабль Dragon и ракета Falcon 9 позволили совершить прорыв
В 2008-м компания получила $20 млн инвестиций от венчурного фонда Founders Fund. Эти деньги помогли разработать более тяжелую ракету-носитель Falcon 9, с первой попытки полетевшую успешно.
В том же году она вывела на орбиту корабль Dragon — первый частный космический корабль, разработанный по заказу NASA. Маск назвал его в честь песни американской фолк-группы Peter, Paul and Mary «Puff, the Magic Dragon». Маск говорил, что сделал это из-за критиков, которые считали его цели после основания SpaceX недостижимыми. Dragon — до сих пор единственный грузовой корабль, который может вернуть груз из космоса.
В декабре 2010-го SpaceX намекнула, что корабль Dragon перевезет в космос спецгруз, но не сообщила какой. После успешного испытательного полета компания сообщила, что именно вывела на орбиту — это было колесо сыра в спецконтейнере с надписью «Совершенно секретно». Таким образом SpaceX сделала отсылку к скетчу в сырном магазине комик-труппы «Монти-Пайтон». Корабль выловили в Тихом океане и торжественно водрузили под потолок производственного комплекса SpaceX в Хоторне.
В 2012-м второй и третий испытательные полеты Dragon объединили: в итоге корабль успешно пристыковался к МКС (Международной космической станции) и доставил продовольствие, одежду и оборудование. С тех пор Dragon регулярно возит грузы на МКС.
Давней целью Маска была многоразовая система запуска — она позволила бы резко удешевить себестоимость. «Только представьте, во сколько обходились бы поездки на машинах или полеты на авиалайнерах, если бы они были одноразовыми, как ракеты», — говорил Маск.
И в 2015-м SpaceX после нескольких неудачных попыток добилась успешного возвращения (вертикальной посадки) первой ступени ракеты Falcon 9. Первая ступень больше не терялась безвозвратно, и некоторые элементы можно было использовать повторно.
С Crew Dragon компания перешла на новый уровень
В 2014 году SpaceX презентовала многоразовый пилотируемый корабль Crew Dragon, способный перевозить до семи астронавтов на МКС. Его фишка — возможность совершать управляемую посадку на Землю с точностью вертолета. Первый беспилотный запуск состоялся в марте 2019-го.
А первый полет с астронавтами на борту состоялся 30 мая 2020 года. Это уникальное событие в истории космической индустрии: раньше частные компании лишь запускали спутники и доставляли грузы — полеты с астронавтами на борту им не доверяли.
Кроме того, для NASA это будет первый полет с участием астронавтов с 2011 года, когда закрыли программу «Спейс Шаттл» — почти целое десятилетие людей на МКС доставлял только «Роскосмос».
SpaceX отлично делает яркие истории из своих успехов
SpaceX и Маск всегда могли великолепно себя продвинуть. Вот лишь пара примечательных примеров, добавлявшие популярности компании и ее основателю:
В июне 2007-го актер Роберт Дауни-младший, готовившийся к роли изобретателя Тони Старка в «Железном человеке», побывал в производственном комплексе SpaceX. Его настолько поразило увиденное, что он попросил режиссера Джона Фавро разместить в мастерской Старка электрокар Tesla Roadster. А сам Маск, по мнению Дауни-младшего, мог быть другом его персонажа. В итоге Илону досталась эпизодическая роль в «Железном человеке-2», часть съемок которого проходила на заводе SpaceX.
А в феврале 2018-го компания запустила сверхтяжелую ракету-носитель Falcon Heavy, способную доставить на низкую околоземную орбиту до 64 тонн груза. Она стала самой мощной из существующих ракет-носителей. В качестве полезной нагрузки SpaceX отправила в космос электрокар Tesla Roadster с манекеном в скафандре и диском с романами цикла «Основание» Айзека Азимова.
У SpaceX колоссальные планы: от освоения Луны до колонизации Марса
В случае успешного полета NASA сертифицирует Crew Dragon и Falcon 9 для доставки астронавтов — следующий пилотируемый полет может состояться уже осенью. Но планы SpaceX простираются гораздо дальше отправки людей на МКС.
Компания была выбрана NASA в числе разработчиков проектов лунных модулей для космической программы Artemis. Цель программы — отправка людей на южный полюс Луны к 2024 году и организация постоянных миссий к 2028 году. Агентство уже выделило SpaceX $135 млн на разработку многоразового корабля Starship. Правда, пока с ним проблемы: 30 мая уже четвертый прототип корабля взорвался после проведения огневых испытаний нового метанового двигателя. Кроме того, в Техасе SpaceX достраивает собственный частный космодром.
Одним из направлений работы компании является космический туризм: в феврале 2020-го SpaceX и Space Adventures подписали контракт об отправке первых клиентов на корабле Crew Dragon в 2021–2022 годах. А на 2023 год у SpaceX забронирован полет вокруг Луны для японского миллиардера Юсаку Маэдзавы.
Еще один мегапроект SpaceX — программа по обеспечению высокоскоростным интернетом всей Земли. Компания начала запускать спутники в 2019 году, и к апрелю на орбите было уже 418 спутников из запланированных 12 тыс. Для минимального покрытия этого уже хватает, для приемлемого — необходимо довести их число до 720.
Другие планы SpaceX еще более амбициозны. Компания разработала проект Межпланетной транспортной системы, предполагающий создание многоразового космического транспорта для доставки людей на Марс с прицелом на его колонизацию. Для этого Маск собирается использовать корабли Starship. Первый грузовой корабль на Марс SpaceX собирается отправить в 2022 году, а первую миссию с людьми — не раньше 2024 года.
SpaceX — один из лидеров отрасли. И возможно, все только начинается
Маск в разы сократил расходы на полет к МКС. По мнению специалистов SpaceX, это не предел: благодаря повторному использованию ступеней и увеличению масштабов производства компания сможет снизить цены еще в несколько раз — до $5–7 млн за один запуск.
По числу запусков SpaceX уже среди лидеров: в 2018-м Falcon 9 стала первой по количеству полетов (более половины всех коммерческих запусков). В 2019-м ракеты Маска уступили по числу запусков лишь российскому «Союзу». А в 2020-м компания стала крупнейшим спутниковым оператором мира. Рыночная оценка компании превысила $30 млрд.
SpaceX — по-прежнему многообещающая компания, перспективы которой захватывают. 15 лет назад у нее не было даже ракеты — а теперь она отправляет людей в космос.
SpaceX началась с нескольких десятков энтузиастов, а теперь объединяет более 6 тыс. квалифицированных специалистов. Она преобразила рынок космических запусков, заставив всю отрасль меняться вслед за собой. И с такими темпами развития даже мечты о Марсе перестают казаться слишком далекими — SpaceX доказала, что умеет удивлять и превосходить самые смелые прогнозы.
Все материалы нашего проекта доступны в Яндекс.Дзене. Подпишитесь, чтобы быть в курсе
Источник