Со времени основания в 2002 году компания SpaceX Илона Маска научилась делать ракеты-носители, которые способны возвращаться на Землю, создала новый космический корабль и пристыковала его к МКС. Инженер и бизнесмен не скрывает, что его главная цель — колонизация Марса. Но как он себе это представляет? Какие трудности — технические и политические — возникают у SpaceX? Вот фрагмент из книги, составленной из выступлений Илона Маска.
Почему надо осваивать другие планеты
Все происходит быстро. Нам потребовались сотни веков, чтобы эволюционировать в то, чем мы являемся сегодня, но за последние шестьдесят лет, с изобретением ядерного оружия, мы создали потенциал для самоуничтожения. И если мы сами себя не уничтожим, это неизбежно сделает что-то другое. Если не метеорит (в относительно скором времени), то расширение солнечной короны. Это обязательно произойдет.
Когда заходит речь об освоении космоса, есть несколько проблем, которые я считаю надуманными. Одна из них — это внеземная добыча полезных ископаемых, а другая — солнечная энергия из космоса. Если подсчитать стоимость доставки фотонов или сырья на Землю, то окажется, что это абсолютно не выгодно: затраты, по самым скромным подсчетам, в три раза превысят доходы.
На мой взгляд, гораздо лучшим вариантом было бы создать базу на Луне или на Марсе и приложить усилия для того, чтобы она стала самодостаточной, превратилась в независимую цивилизацию. Ведение межпланетной торговли — это невероятная возможность, которая стоила бы, судя по всему, порядка триллиона долларов США. В общем, перспективы огромны, но, на мой взгляд, они не связаны ни с внеземной солнечной энергией, ни с космической добычей полезных ископаемых.
Почему именно Марс?
Методом исключения. Меркурий, ясное дело, находится слишком близко к Солнцу. Возможно, на нем есть какая-то зона, пригодная для заселения, но это означало бы самим напрашиваться на неприятности.
Венера — это пример того, что может произойти с Землей в самом плохом случае — стать перегретой кислотной ванной с высоким давлением. Явно не здоровское место. Даже зонды выдержали на ее поверхности всего несколько часов.
Луна находится близко, но, в сущности, это небольшая скала, которая вращается вокруг Земли, без атмосферы, с очень ограниченными ресурсами замерзшей воды, сосредоточенными в постоянно затененных кратерах. К тому же цикл вращения Луны составляет двадцать восемь дней, что не подходит для растений.
Что касается Марса, то это планета, которую можно поднять из руин. Она не идеальна, но в пределах наших возможностей. Марс поворачивается вокруг своей оси за двадцать четыре с половиной часа — исключительно близко к земному времени. Гравитация на красной планете не достигает и половины земной силы притяжения, то есть и в этом отношении она ближе всего к нам.
Там находятся большие запасы замерзшей воды — почти на всей поверхности Марса есть вода, связанная в почве в виде льда. Оказалось, что почва планеты нетоксична, что было доказано с помощью зондов, отправленных на ее поверхность. С помощью теплиц и обогрева, применяя немного удобрений и слегка повышая давление, на Марсе можно было бы выращивать растения. В его атмосфере содержится очень много углекислого газа, который растения поглощают, образуя при этом кислород.
Вот почему я думаю, что вполне реально создать на Марсе самодостаточную базу, а затем терраформировать его, сделать во всем похожим на Землю, чтобы мы могли, как обычно, ходить по его поверхности. Это долгосрочный, но выполнимый проект.
Cтарт ракеты Falcon 9
Как достигнуть Марса
Я сказал: хорошо, нужно решать проблему космического транспорта, и основал SpaceX. Вопреки советам всех, с кем я разговаривал. Один из моих друзей даже заставил меня смотреть видеозаписи взрывающихся ракет.
Настоящий прорыв, который нужен нам в ракетной технике, и поворотный момент, к которому мы стремимся, — это ракета, полностью пригодная для немедленного повторного использования. Прежде у нас ее не было.
Космические челноки стали такой попыткой, но, к сожалению, здесь не выгорело. Основной топливный бак челнока полностью отбрасывался при каждом взлете. Даже повторное использование тех частей шаттла, которые были пригодны для этого, оказалось настолько сложным, что это стоило в четыре раза дороже одноразовой ракеты с аналогичной полезной нагрузкой. Цель была правильной, но она не была реализована.
Это очень важная проблема. Если мы сравним ракеты с другими видами транспорта, то наши рассуждения приобретут гораздо больше смысла. Все другие виды транспорта можно тут же и полностью использовать повторно. Это касается и велосипедов, и лошадей, и автомобилей, и самолетов. В обычной жизни было бы довольно глупо бросать лошадь после каждой поездки или самолет — после каждого полета. Стоимость 747-го Боинга составляет что-то около трехсот миллионов долларов, а для перелета из Лос-Анджелеса в Лондон и обратно каждый раз нужно было бы два таких самолета. Не думаю, что кто-то заплатил бы полмиллиарда долларов за такое путешествие.
Почему падают ракеты
Первая ракета компании SpaceX стартовала на орбиту 24 марта 2006 года. Безаварийный полет длился двадцать пять секунд. Ракета упала практически на место старта. Falcon 1 вышел на орбиту только с четвертой попытки, 28 сентября 2008 года.
Наверное, стоит отметить, что тем фирмам из отрасли, которым удалось добиться успеха, тоже приходилось собирать обломки. Друг написал мне, что только пять из первых девяти запусков "Пегаса" прошли успешно, равно как и три из пяти запусков ракеты "Ариан", и девять из двадцати попыток "Атласа", и девять из двадцати одной в случае с "Союзом", и девять из восемнадцати стартов "Протона".
Убедившись на собственном опыте в том, насколько трудно выйти на орбиту, я с большим уважением отношусь к тем, кто выстоял в производстве машин, ставших опорами современной космической промышленности. SpaceX планирует работать в долгосрочной перспективе, и даже если все будет падать и сгорать — мы с этим справимся.
У нас было никудышнее программное обеспечение для контроля запуска и его автоматизации. Мы отслеживали около тридцати переменных. В настоящее время это число увеличилось до восьмисот, включая как саму ракету, так и наземное вспомогательное оборудование. Если бы у нас с самого начала была такая система, мы бы точно обнаружили утечку топлива.
Кроме того, обратный отсчет теперь полностью автоматизирован, что снижает риск человеческой ошибки и дает возможность анализировать данные. Кстати, это позволяет сократить количество персонала, занимающегося процессом обратного отсчета, — людей, делающих ту работу, которую сегодня делает компьютер.
Думайте о ракете как о тесте, который вам нужно отработать на сто баллов, чтобы сдать. И проверить аппарат заранее в тех условиях, в которых она окажется, тоже нельзя. Работа инженеров-ракетостроителей выглядит так: они создают сложное программное обеспечение, которое невозможно ни заранее интегрировать, ни запустить на компьютере, для которого оно предназначено, — но при первом запуске оно должно работать безупречно. И мы потеряли баллы на этой задаче.
Космический корабль Dragon
О сотрудничестве с НАСА, ВВС США и Россией
Я трижды ездил в Москву, чтобы разузнать про возможности приобретения какой-нибудь российской стартовой системы. Поездка в Россию и переговоры о покупке преобразованной системы межконтинентальных баллистических ракет — это потрясающий опыт, одно из самых интересных переживаний, которые только можно себе представить. И мы даже пришли к соглашению.
Но с этим было связано так много сложных моментов, что мне было бы некомфортно, пойди я на такой риск. Вернувшись из третьей поездки, я подумал: как россияне могут строить такие дешевые ракеты? Разве это возможно? Ведь мы не ездим на российских машинах, не летаем на российских самолетах, не используем российскую технику на кухне. Когда в последний раз мы покупали в России что-то, что не было водкой?
После третьего путешествия в Россию я уже очень много знал о ракетах. Я организовал серию встреч — эдаких мозговых штурмов — с людьми из космической промышленности, чтобы понять, не упускаю ли я случайно нечто ключевое в вопросе совершенствования ракетных технологий. Собственно, в такие моменты лучше использовать физический, аналитический подход, то есть разложить проблему на базовые принципы и рассуждать исходя их них, а не по аналогии.
Что касается ракет, то необходимо было определить, какие нужны материалы, сколько весит каждая составная часть, какова цена сырья — это даст некоторое представление о самой низкой стоимости ракеты. Оказывается, это относительно небольшая сумма. Уж точно она намного меньше пяти процентов реальной стоимости ракеты, и в некоторых случаях приближается к одному или двум процентам.
Вот что я имею в виду, говоря о рассуждениях на основе базовых принципов. Если бы я подходил к ситуации, прибегнув к аналогии, и узнал бы, как работают другие ракетостроительные фирмы, сколько стоят их ракеты и сколько они стоили в прошлом, то не разглядел бы действительного потенциала. Такой тип рассуждений представляет собой хороший способ определить, какие инновации возможны. Это не гарантирует, что вы добьетесь успеха, но, по крайней мере, позволяет вам определить, является ли он одной из возможностей.
Без поддержки НАСА SpaceX не была бы там, где она есть сейчас. И великие исторические достижения агентства, и то, что оно делает сегодня, какие возможности для бизнеса создает и как делится своими экспертными знаниями, — все это в равной степени заслуживает нашей глубокой признательности.
Напряженные отношения у нас с военно-воздушными силами: они предложили продлить монополию для фирм Boeing и Lockheed до 2018 года, аргументируя это "сохранением промышленной базы".
Странно, по какой-то причине нас к ней не относят. И это еще удивительнее, если учесть, что основной ракетой, которую используют Boeing и Lockheed, является Atlas V с главным двигателем российского производства. Ее центральный фюзеляж, переходной отсек, передний фюзеляж и тепловой щит производятся в Швейцарии. Так о сохранении какой промышленной базы мы тут говорим? Российской? Но ведь это абсурд.
Самой острой проблемой с точки зрения SpaceX является тот факт, что наш самый важный конкурент на международном рынке — это россияне. А американская авиация каждый год тратит сотни миллионов долларов на российские двигатели. Мало того, что у нас нет доступа к национальным стартовым программам, так еще и наша авиация финансирует россиян, чтобы они конкурировали с нами. Это же совершенно ненормально.
