Возвращение космического "Сокола"

Впервые в истории первая ступень ракеты Falcon-9 вернулась на Землю, и это меняет правила игры в космонавтике. Даже для России

22 декабря, самая короткая ночь 2015 года. База ВВС США на мысе Канаверал. Отсюда в 1958 году стартовал первый американский спутник, отсюда десять лет назад отправился к красной планете марсоход Pathfinder, но сегодняшнее событие связано не с запуском, а с приземлением.

Кажется, что видеозапись посадки первой ступени ракеты Falcon-9 запущена в обратную сторону: огромная, высотой в 15-этажный дом, ракета стремительно приближается к площадке, но в последний момент притормаживает и мягко опускается на поверхность. Похожие кадры можно увидеть практически в каждом фантастическом фильме о космических полетах, но в реальности успешная вертикальная посадка стартовой ступени ракеты на Землю произошла впервые. А это значит, что ракеты перестали быть одноразовыми, и это не только изменит правила игры на рынке космических запусков, но и, вероятно, ускорит освоение космоса человечеством.

Созданная в 2002 году американским предпринимателем Илоном Маском компания Space X с самого начала ставила перед собой задачи, которые смело можно назвать фантастическими. Еще в 2001 году Маск, на тот момент – крупнейший акционер оператора электронных платежей PayPal, задумался о визионерском проекте Mars Oasis: тридцатилетний предприниматель загорелся идеей отправить на Марс зерна растений и систему, которая позволила бы создать на планете небольшой парник. “Это было бы самое большое расстояние, когда-либо преодоленное живыми организмами”. В течение года Маск дважды побывал в Москве: он хотел купить ракету-носитель украино-российской системы “Днепр”. Однако во время первого визита прыткого новичка в космонавтике просто не восприняли всерьез, а во второй раз выставили ценник – 8 миллионов долларов – который Маск счет слишком завышенным. Именно на обратном пути из Москвы к предпринимателю пришла идея: космические ракеты можно делать самому, причем с нуля. В июне 2002 года была основана компания Space X, основной задачей которой была уже не миссия к Марсу, а построение ракет-носителей многоразового пользования. В октябре того же года PayPal был продан компании eBay за полтора миллиарда долларов, Маск получил свою долю, 165 миллионов, сто из которых он позже вложил в Space X.

Успешные запуски, неудачные приземление

Первая ракета, построенная компанией, получила название Falcon-1 – в честь космического корабля Хана Соло Millenium Falcon из киноэпопеи “Звездные войны”. Символично, что представитель второго технологического поколения разработок Space X, ракета Falcon-9, успешно вернулась на Землю буквально через четыре дня после выхода на экраны очередной серии фантастической саги, “Пробуждение силы”, в которой Millenium Falcon вновь оказался в кадре после 33-летнего перерыва.

Однако, этому успеху Space Х предшествовала серия громких неудач. В создании одноразовых носителей Маск преуспел: первые три запуска ракеты первого поколения Falcon-1 закончились неудачно, с четвертым на орбиту удалось вывести макет груза весом в 165 килограмм, а при пятой попытке, 13 июля 2009 года, в космос был успешно доставлен малайзийский спутник. Параллельно разрабатывалась ракета второго поколения, Falcon-9, которая оказалась более удачной: из 20 произведенных с 2010 года запусков только один, 28 июня 2015 года, закончился катастрофой. В ходе этих запусков на орбиту удалось вывести несколько искусственных спутников, а также, с помощью космического корабля Dragon разработки Space X, на МКС шесть раз были доставлены полезные грузы. Неудачная миссия в июне 2015 года тоже выполнялась в рамках снабжения Международной космической станции. Интересно, что космонавты не получили отправленный с Земли груз во второй раз подряд с небольшим перерывом – стартовавший в конце апреля с космодрома Байконур российский корабль "Прогресс-М2М" не смог пристыковаться к МКС. Это стало поводом для беспокойства, что у обитателей станции могут начаться проблемы с водой и продовольствием, впрочем, как оказалось, скорее беспочвенные.

От приводнений к приземлению

Словом, компания научилась стабильно отправлять ракеты в космос, а вот с их возвращением – главной задачей проекта – все шло не так хорошо. С 2013 года было сделано восемь попыток мягкой посадки первой стартовой ступени ракеты Falcon-9, пять из них – в тестовом режиме на поверхность океана, два – на специальную плавающую платформу и только один, последний, на наземную площадку. Все приводнения, кроме первого, специалисты Space X посчитали достаточно удачными: как минимум в трех случаях ступень ракеты сбрасывала скорость, стабилизировала свое положение и в нужный момент выпускала посадочные опоры. Однако попытки посадить ракету на жесткую плавающую платформу прошли не так хорошо. В январе 2015 года посадка получилась слишком жесткой, как позже объяснил Илон Маск, в корректирующих двигателях раньше времени закончилось топливо. При следующей попытке, 14 апреля, ступень опрокинулась при посадке из-за избытка боковой скорости. Таким образом, в первые месяцы 2015 года Space Х вошла в черную полосу – две неудачных посадки на плавающие платформы в январе и апреле, а затем, 28 июня, и вовсе разрушение ракеты-носителя через 8 секунд после старта. Но это не помешало Илону Маску рискнуть и спланировать следующий, декабрьский, посадочный эксперимент не в океане, а на наземной площадке на мысе Канаверал в девяти километрах от места старта.

В ночь с 21 на 22 декабря ракета-носитель Falcon-9 версии 1.1 успешно стартовала. На высоте около 200 километров от нее отделилась вторая ступень, выведшая на орбиту 11 телекоммуникационных спутников Orbcomm-OG2, а первая ступень развернулась и с помощью стартовых двигателей начала торможение, одновременно снижаясь в сторону посадочной площадки. На этот раз приземление прошло удачно, и первая ступень Falcon-9 стала первой в истории ракетой, побывавшей в космосе и осуществившей мягкую вертикальную посадку на Землю.

Новые правила

“Это революционный момент, – заявил Илон Маск на пресс-конференции вскоре после приземления аппарата. – Никому еще не удавалось вернуть на Землю неповрежденной стартовую ступень ракеты орбитального класса”. Но у Space X куда более амбициозная цель – создать эффективную технологию многоразовых ракет-носителей, тем самым изменить правила игры, значительно снизив стоимость запусков. Академик Российской академии космонавтики Александр Железняков считает, что для этого Илону Маску еще предстоит многое сделать: “Произошедшее – весьма яркое техническое достижение, которое, конечно, повлияет на космонавтику, – сказал он в интервью Радио Свобода. – Но его не надо переоценивать, правила игры на рынке пусковых услуг в ближайшее время не изменятся. Единичный успех не означает, что методика отработана и начинает эксплуатироваться. Изменения на рынке, в первую очередь по стоимости, возникнут только когда начнут возвращаться на Землю ступени, которые уже побывали на орбите до этого и были повторно запущены”.

Space X уже удалось поучаствовать в одной революции в экономике космонавтики: компания является одним из крупнейших частных операторов космических запусков. “Государственные агентства потеряли монополию в космосе, – объясняет Железняков. И кроме Space X есть другие игроки, например, частная европейская компания Arianespace, которая хоть и пользуется поддержкой Европейского космического агентства и других государственных организаций – все равно на коммерческой основе, или провайдер пусковых услуг International Space Launch. Очевидно, частники будут еще активнее захватывать этот сектор рынка”.

В попытках создать многоразовую ракету Space X тоже не одиноки. Всего месяц назад было осуществлено успешное вертикальное приземление ракеты New Shepard частной аэрокосмической компании Blue Origin, созданной основателем Amazon Джефри Безосом (последний даже поздравил Илона Маска сообщением в твиттере: “Добро пожаловать в клуб”). Впрочем, этот аппарат совершил только суборбитальный полет и поэтому не может претендовать на пальму первенства.

Congrats @SpaceX on landing Falcon%27s suborbital booster stage. Welcome to the club!

— Jeff Bezos (@JeffBezos) December 22, 2015

​Успех Маска означает, что в перспективе космические полеты станут намного доступнее, а значит, привлекут в отрасль еще больше частных игроков и инвестиций. Основатель Space X прогнозирует, что благодаря многоразовым ракетам стоимость запуска может со временем снизиться в 100 раз. Впрочем, Железняков называет это фантастикой: “Я думаю, в реальности можно будет говорить о процентах 15, в лучшем случае 20. Вернувшуюся первую ступень нужно будет восстановить для повторного использования, кроме того, основная стоимость запуска приходится на двигатель, а мне кажется, двигатель там будет использоваться меньшее число раз, нежели сама ступень”, – заметил он.

Так или иначе, конкуренция на рынке космических запусков теперь вырастет еще больше, а значит, космические технологии будут одновременно развиваться и дешеветь. “Возвращение первой ступени, когда эта методика будет отработана, позволит Space X снизить стоимость услуг. Если другие игроки не предпримут ответные шаги, компания Илона Маска может на какое-то время монополизировать весь рынок. Поэтому конкурентам придется чем-то отвечать, а для рынка это хорошо”, – считает Железняков.

Следующее достижение, которого ждут от Space Х, – демонстрация того, что однажды вернувшуюся на Землю ракету можно снова успешно запустить в космос и снова в сохранности приземлить. По словам Железнякова, Маск планирует проделать это уже в следующем году, впрочем, не с той ракетой, которая приземлилась 22 декабря, этот революционный аппарат, вероятно, будет помещен в музей.

Революция для космонавтики – проблема для России

Что это триумф частной космонавтики означает для России, одного из крупнейших игроков на международном рынке космических запусков? О тенденции коммерциализации здесь говорить не приходится: “Пока что в российской космонавтике частные инициативы находятся в зачаточном состоянии, – рассказывает Железняков. – Кроме компании “Даурия аэроспейс” есть еще несколько мелких коллективов, которые разрабатывают наноспутники, отдельные системы – это единичные факты, которые погоды на российском рынке не делают. Государство очень сильно контролирует эту отрасль, частникам не разгуляться, да и крупные инвесторы пока не стремятся вкладываться в частную российскую космонавтику”.

Как рассказывал в интервью Радио Свобода физик Андрей Заякин, помогавший депутату Госдумы Дмитрию Гудкову готовить законопроекты о регуляции в космической отрасли, “у нас гайки закручены настолько, что многие виды связанной с космонавтикой деятельности практически невозможны. Существуют совершенно бессмысленные ограничения, которые подводят под космическую деятельность изготовление практически любого шурупа для космического аппарата”.

Нам нужно не только технический барьер преодолеть, но и психологический тоже

Зарегулированность отрасли ограничивает конкуренцию на рынке российской космонавтики и делает ее непривлекательной для частных инвестиций. ”Нам нужно не только технический барьер преодолеть, но и психологический тоже, – подытоживает Александр Железняков. – Но успех Space X со временем изменит глобальную ситуацию, и России неизбежно придется приспосабливаться к новым правилам игры. Если Маск отработает технологию и еще больше снизит стоимость пусковых услуг, российским компаниям волей-неволей придется делать то же самое, иначе они на рынке просто не выживут. Так что Россия отреагирует, но не сейчас, а года через три-четыре. Сейчас у руководства отрасли другие задачи – необходимо утвердить федеральную космическую программу”.

Впрочем, эта реакция будет связана с поиском способов удешевить традиционные технологии запусков. Надеяться на то, что в обозримом будущем в России будет повторено достижение Space X, к сожалению не приходится. Посадка ракет будет оставаться феноменом другой реальности, наверное, как минимум, пока в России будут увлекаться посадками другого рода.