Частная космонавтика прочно встала на ноги

13.05.2019 в 05:42, просмотров: 2281

Выход человечества в космическое пространство был осуществлен государствами, а конкретнее — структурами, имеющими военное происхождение. Так было и в СССР, так было и в США. Это определило изначально закрытый, масштабный характер космической отрасли. Но сейчас наступили другие времена.

Частная космонавтика прочно встала на ноги
Стартует Falcon-9 Heav.

О тех, кто начинал

Штурм частного космоса начался, как считается, с успеха проекта Ansari X Prize, где основным условием являлось создание космического корабля, способного дважды в течение двух недель выйти в космическое пространство с людьми на борту. Победитель должен был получить приз в размере 10 миллионов долларов.

Что значит выйти в космическое пространство? Это означает достигнуть высоты в 100 километров, так называемой «линии Кармана». Очутившийся над ней считается достигшим космоса. Двое из энтузиастов, талантливый конструктор Берт Рутан, ранее работавший на НАСА, и один из основателей Майкрософт Пол Аллен, решили участвовать в конкурсе.

И они добились успеха! Аппарат под названием Space Ship One 29 сентября 2004 года прорвался в космос. Пилот Майк Мелвилл совершил свой исторический полет на высоту 102,93 километра. Через пять дней, 4 октября 2004 года, аппарат Space Ship One совершил свой второй успешный зачетный полет. Пилот Брайан Бинни поднялся на высоту более 112 километров и затем благополучно опустился на Землю. Таким образом, согласно правилам конкурса, компания создатель Scaled Composites стала победителем программы X Prize и получила награду в 10 миллионов долларов США.

При конструировании корабля был применен ряд оригинальных решений. Главным из них стало использование специально разработанного гибридного двигателя, работающего на твердом топливе и жидком окислителе. В начале полета корабль поднимался на высоту примерно 14 километров над уровнем моря при помощи специального самолета White Knight («Белый Рыцарь»). Затем происходила отстыковка, Space Ship One выравнивался в течение примерно 10 секунд, а потом включался ракетный двигатель. На этом этапе корабль достигал высоты примерно 50 километров. Дальнейшее путешествие к границе атмосферы (еще на 50 километров) происходило под действием инерции. В космосе Space Ship One находился около трех минут. Затем он спустился на высоту около 17 километров и спланировал на аэродром.

Почему этот полет имеет такое важное значение и по сегодняшний день? Прошло уже более 14 лет с момента его осуществления, но он до сих пор не повторен. Берд Рутан в сотрудничестве с предпринимателем Ричардом Брэнсоном построили новый аппарат для совершения полетов туристов по суборбитальной схеме. Однако его испытания затянулись, был ряд аварий, в том числе и с человеческими жертвами. Путь в космос для предпринимателя, человека, рассчитывающего только на себя, очень непрост.

Время Маска

Сегодня мы являемся свидетелями триумфа компании SpaceX и ее основателя Илона Маска. Об этом много написано, не будем повторяться. Илон Маск тоже испытал горечь аварий и потерь. Его первенец легкий носитель Falcon-1 три раза потерпел аварию при стартах. С 2006 года по 2008-й — черный период жизни Илона Маска. Наконец, 28 сентября 2008 года был осуществлен успешный пуск, и первый частный носитель вывел груз на орбиту. А с 4 июня 2010 года свои полеты начал Falcon-9, носитель, разрушивший сложившийся мировой рынок пусковых услуг, ставший объектом восхищения и ненависти ракетчиков всего мира. За годы эксплуатации носитель претерпел ряд модернизаций, научился сначала возвращать и сажать первую ступень (34 успешных посадки), а затем использовать ее повторно. Увеличил свою грузоподъемность с 9 до 22,8 тонны.

Корабль Space Ship One, первенец частной космонавтики.

В чем секрет успеха SpaceX?

Оценки экспертов сводятся к следующему. Семейство ракет Falcon было создано на основе новой для ракетостроения производственной модели, обеспечивающей ее конкурентоспособность по цене. Все предыдущие ракеты — российские, американские, китайские — делались на основе той производственной модели, которая была заложена СССР и США в 50-х годах прошлого века. В основе этой модели узкая специализация производителей. Это позволяло решать задачи в предельно сжатые сроки, при этом каждый занимался своим узким кусочком. Но оборотная сторона узкой специализации — это уникальное производство и высочайшая цена. Маск спустя 50 лет подошел к задаче по-другому, отказавшись от узкой специализации. Он решил, что все возможное сделает сам, и пошел по пути максимального сужения кооперации. Поэтому его ракеты дешевле остальных. И конкурировать с Маском в рамках старой производственной модели невозможно.

Был сделан удачный выбор концепции носителя. Не зря Илон Маск, посетив Байконур, восхищался «Зенитом». Его носитель вобрал в себя лучшие черты советских ракет и американских перспективных разработок.

Еще одно новшество Маска — уникальный по простоте двигатель «Мерлин». Имея тягу всего в 73 тонны с давлением в камере сгорания 97 атмосфер, он, тем не менее, в связке обеспечивает пуски средних и тяжелых модификаций носителя Falcon. Сравните с РД-191, двигателем перспективной российской ракеты «Ангара» — тяга 212 тонн и давление в камере сгорания — 262 атмосферы. Двигатель Маска исключительно прост и надежен, работает в любых комбинациях, а РД-191 на грани взрыва. Добавим, что он еще и дороже «Мерлина» в четыре раза.

В 2006 году SpaceX стала одним из победителей конкурса, проводимого НАСА, по доставке грузов на МКС. По его результатам компания разработала транспортный корабль Dragon, который в мае 2012 года успешно состыковался со станцией. На сегодняшний день уже 18 таких кораблей слетало на МКС, доставив туда необходимые грузы. На базе грузовика был создан пилотируемый корабль, который в марте 2019 года совершил свой первый тестовый полет. На этом достижения SpaceX не заканчиваются.

7 февраля 2018 года был запущен тяжелый носитель Falcon-9 Heavy. Его мощь уникальна, он способен доставить на орбиту 64-тонный груз. Сегодня такого носителя нет в распоряжении ни одной страны в мире, в том числе и у НАСА как государственного ведомства. В планах компании создание сверхтяжелой многоразовой системы, способной доставить около 100 человек на Луну!

Посмотрим, чем еще удивит Илон Маск своих поклонников и недоброжелателей.

Взрыв стартапов

Вслед за лидерами в США, Европе, Китае, Израиле, Японии и даже в далекой Новой Зеландии начался бум частных космических проектов. Энтузиастами и небольшими коллективами, учеными, инженерами, университетскими специалистами стали строиться легкие и сверхлегкие ракеты, мини- и наноспутники. Появились сервисы, которые ранее никто не мог себе представить. Американская компания предлагает создание и запуск спутников для индивидуальных потребителей. Личный аппарат на орбите! Продаются услуги по сопровождению из космоса фермерских участков, домохозяйств, транспортных средств. Снимки из космоса появились на вооружении у контрабандистов, частных детективов, защитников природы. Навигация и связь сейчас основа для самых быстрорастущих сегментов мирового бизнеса.

Россия и мы

В России, весомой космической державе, также появились свои пионеры частной космонавтики. Многим в Казахстане известна фирма «СканЭкс», которая успешно работала последнее десятилетие, обеспечивая государственные органы и учебные заведения космическими снимками, различными продуктами на их основе, поставляла и обслуживала оборудование. Из недр этой фирмы появился стартап «Спутникс». Коллектив успешно работал до той поры, пока, увы, не совсем добровольно был влит в крупную квазигосударственную структуру. Сейчас основоположники проекта, супруги Гершензон, создали новую компанию.

Неудача постигла и частную компанию «Даурия Аэроспейс», на которую возлагалось много надежд. Хотя вначале все шло просто замечательно. В 2013 году «Даурия Аэроспейс» получила 20 миллионов долларов от венчурного фонда I2BF Global Ventures. Ранее, в декабре 2012 года, «Даурия» выиграла тендер Роскосмоса на создание наноспутников, получив контракт на 315 миллионов рублей: до 25 ноября 2015 года «Даурия» обязалась создать и запустить два наноспутника, получивших обозначение МКА-Н. Основная задача аппаратов — предупреждение столкновений судов. Также «Даурия» разрабатывала универсальную спутниковую платформу и систему кластерных запусков малых космических аппаратов. Но все закончилось 14 июля 2017 года, когда с космодрома Байконур была запущена ракета-носитель «Союз-2.1» с 73 спутниками. После отделения от разгонного блока «Фрегат» 12 спутников почти сразу или с течением времени пришли в негодность. Два вышедших из строя спутника были производства компании «Даурия Аэроспейс».

«Роскосмос» потребовал от компании 8,2 миллиона рублей неустойки. Госкорпорация также заявила, что намерена взыскать 290 миллионов рублей, выплаченных «Даурия Аэроспейс» за изготовление двух первых российских наноспутников. До неудачного запуска спутников, предназначенных «Роскосмосу», «Даурия Аэроспейс» запустила три аппарата в 2014 году. С функционированием двух из этих аппаратов, спутников серии Perseus-M, в первые месяцы после запуска были проблемы (прерывалась связь, происходила незапланированная перезагрузка бортовых компьютеров). Однако впоследствии работу космических аппаратов удалось стабилизировать, и они были проданы американской компании Aquila Space. Общая сумма сделки составила шесть миллионов долларов. «Даурия Аэроспейс» не признала неудачу в запуске спутников МКА-Н, компания выдвинула версию «внешнего воздействия» на аппараты из-за неисправности двигателя разгонного блока и потребовала создания аварийной комиссии. Однако в «Роскосмосе» заявили, что не будут создавать комиссию, так как считают пуск успешным.

В России есть еще два крупных частных проекта в космической сфере — S7 Space и «Космокурс». Первый из них планирует возобновить коммерческие пуски с морской платформы, второй — заняться суборбитальным туризмом. Пока результатов у них нет. Тем не менее ясно, что потенциал России велик, возможно, неисчерпаем, только вот условия и деловая среда, в которых работают первопроходцы, очень далеки от общемировых.

В Казахстане тоже появилась первая ласточка частной космонавтики, компания Kaz Aero Space. Она создает сервисы по использованию данных космического мониторинга в целях улучшения госуслуг, развития инфраструктуры, городских территорий. Ее основали специалисты, ранее работавшие в Казкосмосе. Что ж, мы идем по проторенному пути, на котором, возможно, будет еще много неожиданностей.