Коли космос «позеленіє»
Успішна посадка напередодні українського Дня космонавтики повторно використаної першого ступеня ракети Falcon 9 Ілона Маска сколихнула експертне співтовариство, та й у недосвідчених людей викликала питання: чи не втратить Україна ринок космічних комерційних запусків, кому тепер будуть потрібні наші ракетні двигуни? Втім, критики Маска зауважують: для повернення ступені довелося пожертвувати приблизно 40%, що закидається на орбіту ваги. Про стан вітчизняної і світової космонавтики «Новой газете» - монолог Сергія Кричевського, професора, космонавта-випробувача.
Дійсно, Ілона Маска, видатного організатора космічної індустрії, привітали з успіхом і Дмитро Рогозін, в недавньому минулому заявляв, що американці «будуть в космос на батуті літати», і гендиректор «Роскосмосу» Ігор Комаров. Ми всі сьогодні багато говоримо про технології стосовно його досягненням, але проблема набагато ширше.
Він зробив себе з юнацької мрії, з'єднавши риси Ціолковського і Корольова. Можливо, він дав космонавтиці друге дихання. У нас таких лідерів немає. Народитися вони можуть, але проб'ються чи через нашу бюрократію, щоб очолити процес розвитку? Маск адже теж не в НАСА зробив кар'єру.
Багаторазові системи і елементи систем вже були в космосі. Але він вирішив повернути систему з траєкторії як ракету, не вдаючись до парашута, крила з шасі. Це обіцяє зменшення вартості запуску, але тільки в майбутньому. Він піонер і може помилитися. У серії система повинна працювати безаварійно. Але одночасно все зроблене - елемент відпрацювання майбутньої універсальної технології посадки, в тому числі на Марс.
У Маска всі проекти з широким підтекстом і перспективою. Ми можемо розкритикувати його, привести конкретні розрахунки, написати про «макаронини Маска», літаючих вгору-вниз, і будемо неправі. Але чомусь ігноруємо дуже важливий аспект: він фактично вирішив проблему відчуження цілих районів, призначених для падіння відпрацьованих перших ступенів. Для американців це не так актуально, всі щаблі падають в океан. А у нас - реальна проблема: під них виділені значні площі, після падіння ступенів треба проводити складні і дорогі роботи з пошуку і вивезення фрагментів, очищення території тощо
У SpaceX і США - прорив у вирішенні екологічних проблем. А вУкаіни з нового космодрому «Східний» перший щабель буде з більшості траєкторій запуску падати в тайгу. Один наш великий космічний вчений і керівник мені так і сказав, що бачить тільки одну реальну екопроблем нового космодрому: загроза пожеж в тайзі - ліс горітиме при падінні ступенів, його доведеться гасити на великих площах і витрачати чималі кошти.
Такий підхід з'являється там, де дуже дорого обходиться погіршення середовища або перехід на чисті технології дає фінансову економію. Можна привести в приклад наші складні відносини з Казахстаном в цьому питанні. Аварії гептиловий ракет на «Байконурі» мали дуже тяжкі наслідки. «Протон», всупереч поширеній думці, ніколи не був абсолютно безаварійної системою, 3-5% запусків були аварійними. Зрештою все врегулювали, виплатили гроші за збиток, намагаємося його надалі мінімізувати. Але ризик залишається, така природа ракетної техніки. І тепер всі зрозуміли, що при аварії носіїв зі надтоксичними компонентами палива легко можна втратити дуже великі гроші.
Складна екологічна проблема - погіршення умов польотів через наростання маси космічного сміття - теж обумовлена «одноразові» космічної техніки, безліччю фрагментів при її виведенні в космос і експлуатації на орбітах. Балістика фрагментів, літають навколо Землі, дуже складна: вони стикаються, дробляться, перетворюються в рої, змінюють траєкторії, можуть існувати дуже довго, розмножуватися лавиноподібно і перекрити орбіти, загрожують руйнуванням пілотованих кораблів і супутників. Їх поведінка все більш непередбачувано і небезпечно. Є системи моніторингу, але вони не рятують.
УУкаіни видатна космічна історія, є приклади ідей і технологій, яким до цих пір немає рівних у світі. Фрідріх Цандер, наш чудовий інженер і конструктор, ще в 1909 році вперше запропонував використовувати відпрацьовані елементи конструкції в якості ракетного палива. Скоро всім космічним державам доведеться спільно чистити орбіти від космічного сміття. Це буде дуже складно, довго і дорого. І тільки тепер зрозуміло, наскільки пророчою була думка Цандера про утилізацію космічного апарату в польоті.
Є у нас давня хороша розробка - проект повертається ступені «Байкал», зроблений ще в 90-і роки в рамках великого проекту «Ангара». У роботі були і інші проекти, навіть вельми екзотичні. Наприклад, спуск відпрацьованої щаблі на парашуті і її «підхоплення» у землі тросом за допомогою спеціального вертольота.
«Байкал» був самої тверезої і обґрунтованою розробкою (макет возили на найпрестижніші виставки). Ця багаторазова ступінь з поворотним крилом і шасі повинна була сідати на аеродром. Але коли стали рахувати гроші, можливості, виявилося, що проект рентабельний тільки при запуску більше 20 ракет на рік. Дискусії серед професіоналів були закінчені, коли нагорі прийняли остаточне рішення - робити універсальний ракетний модуль неповернутих.
Рішення запізнилося ще й тому, що йшла боротьба: розвивати чи далі створений більше 50 років тому «Протон» або створювати щось зовсім нове. Адже навіть у «Ангари» були противники, хоча вона перспективна і екологічно чистіше. Це все в одній «пісочниці» відбувалося - в Центрі імені Хрунічева. Дискусія відображена і в ЗМІ. Використання токсичного гептилу в «Протон» багатьма визнається як серйозна проблема.
Але є ціле лобі, в тому числі і серед великих керівників в галузі, в науково-технічній раді «Роскосмосу» і серйозних експертів, яке стверджує, що екологічні загрози перебільшені, у нас є відпрацьовані технології запуску, і розвивати їх потрібно до упору. І межа ще не досягнуто, а все інше - від лукавого. Така думка адептів старих технологій.
У приватних бесідах, на нарадах і конференціях можна чути думки, що тільки вороги, щось на кшталт «п'ятої колони» в космічній індустрії, можуть критикувати їх підходи. Один з дуже поважних керівників мені в очі публічно сказав, що критики нашої техніки, з їх екологічними вишукуваннями, роздутою проблемою гептилу і завищеними екологічними вимогами, працюють протівУкаіни.
На мій погляд, це переведення дискусії в політику при нестачі аргументів. Такі свідомість і переконання цієї частини космічного співтовариства. Коли вони чують слова «зелена космонавтика», у них «рука тягнеться до пістолета». Виходить, що прихильність до технологій 60-х років минулого століття є ознака любові до Батьківщини. Я відкидаю такий підхід. Ми всі патріотиУкаіни, відстоюємо ми майбутнє двигунів на гептилом або на «зеленому» паливі.
Вони виросли і відбулися як фахівці в старій науково-технічної парадигмі. У них є реальні досягнення, і я відчуваю до них глибоку повагу як до фахівців і колегам. Хоча критику освоєної серійної техніки вони вважають підступами, в тому числі ідеологічно мотивованими. Їх часткова правота в тому, що стан галузі важке, грошей немає, в кадрах криза.
Якщо зараз, не створивши цілого спектра нових ракет, зупинити системи на старих технологіях, це може обрушити всю галузь. Ми втратимо насилу завойоване місце в світовій комерційній космонавтиці, де нас і так тіснять конкуренти. І в перших рядах - Ілон Маск. Тільки ось розробки у нього самі передові, що не позавчорашні.
А ми поки приречені якийсь час існувати зі старою технікою, цими людьми і їх планами. Хрущов заявляв, що ми навчилися робити ракети, як сосиски. Ми і продовжуємо ці сосиски робити, нічого не змінюючи. Тільки шлюбу в цій десятиліттями відпрацьованої техніки стало багато.
Ракета взагалі має дуже малий ККД
1-3%, нижче, ніж у паровоза. Тому і ніша нових систем Маска і «проривний ефект» обмежені. Але вони можуть послужити певним прикладом, викликати наслідування і технологічну гонку між провідними космічними країнами під гаслом «І ми так вміємо!» У цій області суперництво має не тільки комерційну природу, тут багато політики, амбіцій. По обидва боки Атлантики закритих, не виправдали надії космічних проектів, доведених навіть до заліза, дуже багато.
Нова техніка завжди коштує дорожче. Але якщо нічого не робити, конкурентна боротьба призведе до нових стандартів, і ринок скаже нам «до побачення». І якщо ракети Маска стануть більш привабливими, ми почнемо втрачати свою частку ринку.
Тому я б подивився на нього іншими очима. Ми не знаємо, чи то його дотує уряд, чи то у нього нові матеріали і більш досконалі методи діагностики використовуються. Це комерційна таємниця. Але старти у нього дуже дешеві для галузі.
При цьому Ілон Маск ходить по лезу. За ним немає держави в повний зріст, справжнього бюджету розвитку, були аварії, які поставили його проект на межу краху. Він ризикує ракетами і корисними навантаженнями, бізнесом і репутацією, але це робить йому честь.
Можливо, він потрапив в тренд, ефектно продемонструвавши світові комерційно перспективну технологію. І на цьому він грає. Він уже й наступну свою надважку ракету анонсував з повертаються ступенями. У них обов'язково закладають резерв по міцності, паливу і т.д. Ефективність знижується, і Ілон Маск пішов на це свідомо. Він рятує ракетні двигуни - найдорожчу і складну частину ракети.
Мабуть, на це і розрахунок. Мультиплікативний ефект в технологіях, політика тиражування, продажу технологій в майбутньому можуть окупити зусилля і витрати. Але якщо будуть аварії, всі розрахунки впадуть. Адже ми навіть не знаємо, на скільки циклів відпрацьовані його двигуни.
Історія багаторазових систем повчальна. Космічні човники США окупалися лише при 30 польотах на рік, а за 30 років було всього 135 польотів. Обслуговування виявилося набагато дорожче проектного, корисних навантажень для шатлів не знайшлося, а дві катастрофи остаточно погубили ідею і проект. СРСР, потім Україна спізнювалися і просто не встигли витратити в проекті «Енергія - Буран» ті величезні гроші, які змушені були вкласти США. Але без них не було б сучасної космонавтики.
Існує приклад продовження радянського шляху розвитку космонавтики - це Китай. Але він відрізняється від нас дуже послідовним, прагматичним планом, неухильно дотримуються всі його жорсткі умови. А ми відсахуємось з реорганізації в реорганізацію.
Сьогодні йде перехід на системи автоматизованого проектування і виробництва. Це надзвичайно складні процеси. Навіть пріоритетний проект «Ангара» рухається з дуже великою затримкою. І є кардинальна відмінність в ситуації: в Америці приступили до політики часткового перенесення космічної діяльності з держави на приватні організації. І зробили ставку на багатьох людей, в тому числі на Маска. У нас приватна космонавтика як драйвер розвитку майже відсутня. Хоча «Морський старт» нещодавно був куплений українським інвестором. Це старі технології, але буде цікаво побачити, до чого це призведе. Бажаю їм удачі.
Треба сказати, що навіть після створення відносно дешевих і надійних багаторазових систем виведення ризики і витрати на космічні старти залишаться колосальними. Частка корисного продукту, що доставляється на орбіту, надзвичайно мала. І залишиться такою ж малою. Є шанс, що ми навчимося виробляти щось на інших небесних тілах з місцевих матеріалів, наприклад, 3D-принтерами.
З огляду на це, я сумніваюся, що талановитий приватник поодинці зможе витягнути людство без участі урядів і міжнародної співпраці, до якого так закликав нас Ціолковський. А де местоУкаіни в цьому міжнародному поділі праці? Ми що будуємо? «Український світ» у космосі?
Станом нашої космонавтики на тлі посадки використаної ступені Falcon 9 на платформу в океані, звичайно, стурбовані всі учасники внутрішньої дискусії вУкаіни. Як би не розходилися наші погляди на шляхи розвитку, ми всі патріоти і дивимося в майбутнє. У космонавтиці жорстка криза на тлі реорганізації галузі. Глава «Роскосмосу» Ігор Комаров прав: у нас багато розробок, з яких виростуть багаторазові двигуни і системи. Але між розробкою і серійним виробництвом дистанція величезного розміру. А якщо подивитися, що відбувається в США, Європі і Китаї, то розумієш, що світова космонавтика «вагітна» новим технологічним укладом.
Сьогодні багато професіоналів як би відключені від процесу, не цілком розуміють поточні реалії. Федеральна космічна программаУкаіни - з «грифом», ми з вами її навіть почитати не можемо. За непрямими ознаками видно, що політичної волі не вистачає. Наші конструктори і «капітани» підприємств традиційно обережніше ризикових інноваторів на кшталт Маска і вирішують сьогодні куди простіші завдання стабілізації і навіть простого виживання в галузі.
Зрозуміло, що військова космонавтика, її потреби не дадуть нам пройти поріг незворотного руйнування. Але чіткий план развітіяУкаіни необхідний. Ідея створити космодром «Східний» - правильна. Нам потрібен свій незалежний космодром. Я сам з Благовещенська і знаю ці краї. Поки там створено старт тільки для «Союзу», під «Ангару» тільки все ще належить будувати. Важливо, щоб це був космодром, відкритий до міжнародної співпраці, впровадженню чистих технологій, зручний для стартів зарубіжних країн і компаній, а не закритий в інтересах військових.
Тим, хто керує галуззю сьогодні, не позаздриш. Але поступово її гармонійний розвиток можна відновити. Ми не повинні падати далі. Заважає і відсутність розуміння в керівництві країни: навіщо нам взагалі потрібна космонавтика, які правильні пропорції між військовим і цивільним, пілотованим і безпілотним сегментами.
Нова і парадоксальна реальність: у мене чимало колег в галузі, які виступають проти розвитку пілотованої космонавтики - нібито ефекту від неї немає. Зараз про це відкрито і серйозно говорять в «Роскосмосі» і вище. Але як оцінити загальний ефект від польоту Гагаріна для нашої країни і людства? І як оцінити соціокультурні, політичні і технологічні наслідки, якщо Україна добровільно відмовиться від польотів своїх громадян в космос? Адже це заборона на космічну мрію, з якої і виріс Ілон Маск, як раніше виросли Цандер і Корольов.
І дуже важливо всерйоз грати в міжнародну космонавтику. Це складно, потрібна відкрита дискусія, а її в останні роки вести все важче. І більшість результатів космічних галузевих дискусій відбивається лише в закритих документах. Немає пророків у своїй вітчизні: публічна демонстрація технологій Маска куди сильніше діє на наше керівництво, ніж «специфічна» дискусія українських експертів. Він парадоксальним чином допомагає нам, змушуючи переглядати погляди і програми.
Підготував Валерій Ширяєв