2017 год можно без преувеличения назвать годом рождения частной космонавтики. Его звезда – SpaceX Илона Маска – запустила 16 ракет Falcon 9, успешно вернула их на Землю и три ракеты отправила повторно. В 2018 году SpaceX и Boeing намерены попробовать себя в пилотируемых полетах на МКС. Вместе с тестами Falcon Heavy это откроет прямую дорогу на Луну, а дальше – на Марс. На горизонте – отмена договора об исследовании космоса от 1967 года, которая снимет последние ограничения для космического бизнеса.
Гонка частников
Если к Tesla у критиков и возникали в 2017 году какие-то вопросы, то SpaceX, другое детище Илона Маска, наконец-то показала себя во всей красе. В 2017 году она совершила 18 запусков Falcon 9 (в 2016 году — 8 запусков), и обогнала по этому показателю Россию, которая отправила в космос 13 «Союзов» и 4 «Протона». В 2018 году Маск планирует увеличить количество запусков еще на 50%. И да, все Falcon 9 самостоятельно вернулись на стартовую площадку или морские платформы. По сравнению с чередой взрывов, преследовавших SpaceX в 2016 году, это большое достижение.
SpaceX также била рекорды по частоте запусков, отправив в июне две ракеты Falcon 9 с разницей в 48 часов. В 2018 году компания хочет уменьшить этот показатель до 24 часов.
Все это, конечно, не было бы засчитано, если бы SpaceX не выполнила главную свою цель — повторный запуск уже использовавшейся ракеты Falcon 9. В 2017 году было совершено три таких полета, причем в рамках одной из миссий удалось даже вернуть головной обтекатель. Летом SpaceX отправила на МКС грузовой корабль Dragon, который уже летал в космос в 2014 году. Вскоре после этого NASA разрешила отправку корабля на старой ракете, признав тем самым многоразовую технологию SpaceX, и в декабре на МКС отправился еще один б/y Dragon уже на б/у Falcon 9.
В итоге SpaceX добралась до «Святого Грааля» космонавтики — пилотируемого полета на МКС. Согласно плану NASA, аппарат Dragon 2 должен пристыковаться к станции в феврале 2018 года, а в июне — уже с экипажем на борту. Если все пройдет успешно, то NASA сможет себя поздравить с решением проблемы по замене программы Space Shuttle всего за 7 лет. А Россия потеряет монополию на полеты к МКС.
Вместе со SpaceX на МКС в августе 2018 года полетит Boeing, которая занимается разработкой похожего пилотируемого аппарата CST-100 Starliner. Обе компании участвуют в программе NASA Commercial Crew Development по отправке на орбиту экипажей частными компаниями.
Boeing и Lockheed Martin — главные конкуренты SpaceX. Над запусками ракет они работают вместе в рамках объединенной компании United Launch Alliance. В 2017 году они запустили шесть ракет Atlas V (разработка Lockheed), одну ракету Delta-2 и одну — Delta-4 (обе разработаны Boeing). Всего 8 штук — в два раза меньше SpaceX, причем все — одноразовые, а стоимость их запусков — в два раза выше. В 2018-2019 годах стоимость одного космического запуска ULA обойдется в $202 и $216 млн. При этом цена аналогичных услуг от SpaceX в 2016-2017 годах составляла $83 млн и $96,5 млн.
Основная специализация ULA — запуск военных спутников, к которым SpaceX до недавнего времени Пентагон не допускал. Военные, как известно, денег не считают. Попытка SpaceX начать работать на этом рынке закончилась громким провалом — первый же старт этого года привел к потере секретного американского спутника Zuma. 8 января что-то пошло не так при расстыковке его со второй ступенью Falcon 9, в результате чего аппарат упал в океан. Первая ступень ракеты успешно приземлилась. Что произошло с Zuma до конца не ясно — в SpaceX утверждают, что Falcon 9 полностью и успешно отработала свою часть миссии.
Над пилотируемой космонавтикой Boeing и Lockheed Martin работают отдельно, но в итоге все равно — вместе. Так, с 2004 года Lockheed выступает подрядчиком NASA (программа «Созвездие») по созданию корабля Orion, предназначенного не столько для полетов к МКС, сколько за пределы орбиты Земли, в частности, к Луне и Марсу. Он должен был взлететь на сверхтяжелой ракете Ares-5, собственной разработки NASA, но в 2014 году из-за нехватки финансирования и кризиса этот проект закрыли. В итоге NASA выбрала в качестве генподрядчика Boeing для создания аналогичной ракеты — Space Launch Systems (SLS). Непосредственный вклад Boeing в SLS — авионика, остальные части ракеты собираются по всей Америке разными компаниями.
Разработка тяжелой ракеты, однако, идет крайне медленно. В Boeing обещают запустить SLS в тестовый полет только в конце 2019 года, а первый пилотируемый полет c Orion по плану должен состояться в 2021 году, зато сразу на Луну. К тому времени — к 2020 году — Илон Маск грозится отправить сразу два своих Dragon 2 на Марс.
SpaceX также занимается разработкой тяжелой ракеты — Falcon Heavy, которая должна взлететь в 2018 году. Маск выложил ее первые фотографии.
NASA испытала систему космической навигации по излучению пульсаров
Новости
Наконец, есть еще три американских игрока, которые претендуют на мировой рынок коммерческих запусков. В первую очередь, это Blue Origin Джефа Безоса. В декабре она порадовала долгожданными испытаниями многоразовой суборбитальной ракеты New Shepard c пассажирской капсулой. Она будет подниматься до высоты 40 км, после чего капсула с пассажирами отсоединится и продолжит подниматься по инерции до 100 км — условной границы между атмосферой и космосом, — в то время как ракета вернется на стартовую площадку. Затем капсула перейдет к снижению и спустится на трех парашютах. Первый туристический полет New Shepard должна совершить в 2019 году.
Параллельно Blue Origin работает над семейством тяжелых ракет New Glenn, для которой успешно испытала в 2017 году двигатели BE-4 (совместная разработка Blue Origin и ULA). Они должны будут заменить российские РД-180, на которых до сих пор летают американские ракеты Antares, выводящие военные спутники и грузовые корабли к МКС. В будущем New Glenn должна будет доставлять коммерческие грузы на орбиту и возить экипажи на МКС. Пока есть только один подтвержденный заказ на доставку спутника Eutelsat Communications SA в 2021-2022 годах. Первая ступень у New Glenn будет многоразовой.
Одна из «старейших» частных компаний, доставляющих грузы на МКС, — Orbital Sciences — совершила в 2017 году два полета на корабле Cygnus. Всего их было восемь, начиная с 2013 года. В планах — возить дальше. Cygnus — одноразовые корабли, которые сгорают в плотных слоях атмосферы вместе с мусором с МКС.
Еще один «грузовик» — Dream Chaser от Sierra Nevada — должен совершить шесть миссий к МКС в 2019-2024 годах. Его особенность в том, что он очень похож на уменьшенную копию Space Shuttle и сможет садиться на полосу, как самолет.
В целом, тенденция очевидна — NASA будет активнее сотрудничать с частными компаниями, а со временем займется исключительно наукой. Тем более, что агентство все чаще критикуют за неэффективность. Согласно отчету экспертов Центра за новую американскую безопасность, США потратили $19 млрд на разработку ракет Ares и SLS. Вдобавок $13,9 млрд ушло на корабль Orion. NASA планирует запустить свою пилотируемую миссию на Луну в 2021 году, но еще до первого полета цена программы ориентировочно достигнет $43 млрд. При этом, 56% от общей стоимости Orion ушло в NASA, а не главному подрядчику — Lockheed Martin. В случае с SLS доля NASA оказалась еще выше — 72%. Это значит, что только $7 млрд заплатили непосредственным подрядчикам. Напротив, при использовании услуг частных компаний накладные расходы составляют всего 14%.
В поисках «седьмого континента»
Неэффективность расходов NASA осложняется политической непредсказуемостью и хроническим недофинансированием. Официально лунной и марсианской программе NASA дал старт президент Джордж Буш в 2004 году. Она-то и получила название «Созвездие». Предполагалось, что к 2010 году закончится сборка МКС, одновременно завершится программа Space Shuttle, и к 2016-2017 году будет готов новый корабль Orion с тяжелой ракетой для полетов на станцию и освоения Луны и Марса. В ее рамках также разрабатывался лунный спускаемый аппарат Altair, похожий на тот, что использовался в миссиях «Аполлона». Но достаточного количества денег на всю эту «радость» Буш NASA не выделил.
Когда к власти пришел Барак Обама, выяснилось, что в NASA конь не валялся и ни о какой лунной, а тем более марсианской программе с таким бюджетом нечего и мечтать. Провели комиссию, и в 2010 году закрыли «Созвездие», оставив один только Orion. Ее заменили довольно расплывчатым планом полета к Луне (без высадки) и стыковки с астероидом, после чего можно слетать к спутникам Марса, но опять же — без высадки. Тем временем, денег Обама NASA тоже не дал.
В 2017 году президентом стал Дональд Трамп, и приказал все вернуть. Причем, он четко дал понять, что главная цель NASA — это полет на Луну, а Марс — задача второстепенная. Согласно последним планам, в 2019 году стартует беспилотная миссия EM-1 (Exploration Mission-1) в составе Orion и SLS, в рамках которой корабль проведет в космосе чуть меньше месяца, зайдет в орбиту Луны, выпустит там 13 частных микроспутников CubeSat для исследования планеты, и вернется на Землю.
Blue Origin испытала ракетный двигатель, который заменит российский
Новости
Вторая миссия — EM-2 — запланирована на 2022 год и будет состоять из четырех астронавтов. Главная задача — вывести первый модуль лунной орбитальной станции Deep Space Gateway, которая должна заменить МКС в 2024 году. Последняя будет затоплена, как когда-то станция «Мир», либо модули передадут частным компаниям. Первоначально она планировалась как перевалочный пункт на пути к Марсу, но в 2017 году была полностью переориентирована на Луну.
Станцию США хотят строить, как и раньше, вместе с Россией, которая обладает большим опытом в создании стыковочных модулей. Для этого Роскосмос разрабатывает новый корабль — «Федерация». Первые летные испытания должны пройти в 2022 году, первый пилотируемый полет — в 2024 году, беспилотный облет Луны — в 2026 году, пилотируемый — в 2028-2029 годах. Как видно, программа отстает от американских планов, поэтому на первых этапах Россия будет помогать доставлять грузы тяжелыми ракетоносителями «Протон-М» и «Ангара А5М». У США хватает денег только на один запуск SLS в год.
Одновременно в 2017 году начался настоящий бум по коммерческому освоению Луны. Так, осенью NASA заявила, что собирается объявить тендер на доставку грузов к Луне. О желании заняться доставкой объявили 115 стартапов и компаний, во главе которых — Moon Express. Она отправит первый аппарат весной 2018 года. Не обошел стороной тему и глава Amazon Джефф Безос, пообещав «амазоноподобную» доставку грузов на Луну.
В 2022 году другая компания — Bigelow Aerospace — обещает вывести на лунную орбиту надувные станции, которые станут частью Deep Space Gateway, либо будут независимыми объектами. А японский стартап уже готов устанавливать на Луне рекламные щиты.
Такими темпами, через 40 лет на Луне вполне может появиться небольшое поселение на сто человек, которые будут добывать воду, растапливая лед, производить ракетное топливо, расщепляя воду на кислород и водород, делать чистую ядерную энергию из гелия-3, редкого для Земли изотопа, а также печатать из базальта спутники, отправляя их на Землю в 40 раз дешевле, благодаря низкой гравитации.
Благо, рынок «созвездий» спутников в 2017 году расцвел, как никогда, и уже стал главным поставщиком выручки для SpaceX. Через 10 лет он может достичь $30 млрд.
Освоение «седьмого континента» (территорий на других планетах и спутниках Солнечной системы) — это стратегический выбор США. В него входит не только Луна, но и астероиды и орбита Земли, которая может наполниться небольшими частными станциями. По мнению аналитиков Goldman Sachs, с одного астероида размером с футбольное поле можно добыть платины стоимостью $50 млрд.
Единственная проблема, мешающая «коммерческой революции» в космосе, — юридическая. Весь год обсуждалась идея отмены договора 1967 года, подписанного США, СССР и Великобританией (затем к нему присоединились 100 стран), который прекратил «гонку вооружений в космосе». В нем прописано, что частные компании имеют право осваивать космос только под надзором государства. На этом пункте настоял СССР, и Россия по сей день продолжает настаивать на госмонополии и нейтральном статусе космоса. В 2017 году Люксембург сделал первый шаг, приняв закон о добыче полезных ископаемых на астероидах. Так что, в 2018 году мы увидим продолжение истории, окончательный крах госмонополий и введение принципа освоения космоса по образу «дикого Запада».
Марсианская мечта
В «золотой лунной лихорадке», кажется, участвуют все, кроме главного игрока — SpaceX. В 2018 году Илон Маск обещает свозить двух туристов вокруг Луны на Dragon 2 и Falcon Heavy, что, по сути, является копией миссии EM-1. Маск говорит об этом как бы между делом и, кажется, что вообще не интересуется Луной. На фоне марсианской миссии, о подробностях которой он официально рассказал в 2017 году, Луна для него — слишком мелкая задача.
NASA, похоже, совсем отказалась от идеи лететь на Марс своими силами. Об этом прямо говорят ее руководители, что неудивительно: программа SpaceX, благодаря многоразовому использованию ракет, может оказаться в разы дешевле. Осенью 2017 года пошли разговоры о том, что Белый Дом может полностью передать марсианскую программу SpaceX.
На деле, американское правительство, скорее всего, поступит также, как с МКС — «натаскает» для SpaceX конкурента в лице Boeing, чтобы Илон Маск не стал монополистом, и отправит на Марс их обоих. Глава Boeing Деннис Муиленберг дал старт этой гонке в декабре, заявив, что «первый человек прибудет на Марс на ракете Boeing».
Согласно планам Маска, SpaceX отправит беспилотную миссию к Марсу в 2020 году на борту Dragon 2 и Falcon Heavy. Для дальнейших миссий разрабатываются новый корабль и сверхтяжелая ракета под общим названием BFR, которые заменят всю текущую линейку SpaceX к 2024 году.
В 2022 году SpaceX планирует отправить на Марс два «грузовика» с оборудованием, а в 2024 году — еще два «грузовика» и два корабля с людьми. Главная цель миссий — поиск воды, добыча полезных ископаемых, создание станции, а будущем — нагрев полюсов с помощью ядерных взрывов для создания парникового эффекта и, возможно, атмосферы.
Параллельно NASA учится печатать жилье из марсианской пыли, выращивать еду, а другие компании проводят тесты по печати медицинских препаратов из местного сырья. Также весь 2017 год проводилось исследование организма астронавта Скотта Келли, который провел на МКС целый год, а его брат-близнец оставался на Земле. В итоге, выяснилось, что он вырос на 5 см, а в его теле появился «космический ген».
Маск спровоцировал космическую гонку, которая выходит за пределы США. В 2017 году к ней официально присоединился Китай, который запустил 12 ракет «Чаньчжэн-5», пока, правда, с китайскими же спутниками. В январе 2018 года китайцы планируют запустить четыре ракеты за одну неделю, повторяя таким образом подвиги SpaceX. Также они делают ставку на многоразовые ракеты. В 2018 году в космос отправится первый модуль китайской космической станции, а в 2020 году — исследовательская миссия на Марс. В целом, китайская космическая индустрия развивается в пять раз быстрее американской, и со временем одна из частных космических компаний в КНР сможет составить конкуренцию SpaceX.
Ровно два слоя графена смогут остановить пулю
Идеи
В космическую гонку вступают страны, которые еще в прошлом году были бесконечно далеки от космоса. Например, ОАЭ, которые обещают в 2020 году отправить к Марсу зонд, строят в пустыне «марсианские города» и готовятся отправить первого космонавта на МКС в 2021 году. Космические стартапы пытается привлечь Британия, а Канада построит в 2020 году свой первый космодром. В гонке активно участвует Япония, Индия и даже Новая Зеландия.