Тим Фернхольц - Новая космическая гонка. Как Илон Маск, Ричард Брэнсон и Джефф Безос соревнуются за первенство в космосе

Маск думал иначе. Философия SpaceX состояла в том, чтобы позволить физике решать, что возможно, а что нет. В техническом плане не было никаких препятствий к тому, чтобы возвращать первую ступень ракеты-носителя, набитую дорогостоящей механикой и электроникой, на землю. В 1990-х годах группа американских инженеров построила экспериментальный прототип многоразовой ракеты, который мог подниматься на высоту нескольких километров и безопасно опускаться на землю. Но после неудачных испытаний НАСА закрыло эту программу – космические челноки удовлетворяли основную часть потребностей национального агентства в космической транспортировке, поэтому оно не видело нужды в альтернативах {1} 1 Все интервью и беседы были проведены автором в период с апреля 2014 года по декабрь 2017 года. NASA History Office, «The Delta Clipper Experimental Flight Testing Archive,» accessed November 5, 2017, https://www.hq.NASA.gov/office/pao/History/x-33/dc-xa.htm . . За пределами государственного сектора зарождающаяся коммерческая спутниковая индустрия вкладывала столько денег в свои огромные спутники, что предпочитала доверять их доставку на орбиту проверенным правительственным подрядчикам, несмотря на астрономическую стоимость ракет. Выбор был невелик: российские ракеты «Союз» и «Протон», европейская Ariane 5 и американские Atlas и Delta.

Маск считал, что времена изменились. В конце концов, XXI век давно уже наступил! Спрос на запуски был гораздо больше, чем принято считать, – и, кроме того, он мог вырасти после появления на рынке нужного продукта. Почему бы не создать благоприятный цикл: удешевить доступ в космос настолько, чтобы стимулировать развитие новых космических видов бизнеса, что, в свою очередь, создаст приток инвестиций в дальнейшее развитие технологий запуска? Тот же самый предпринимательский подход Маск использовал на заре интернет-бума. Мало кто в 1999 году видел необходимость в новой системе оплаты товаров и услуг в Сети. Но это не остановило Маска и других членов так называемой мафии PayPal, включая Питера Тиля и Люка Носека, которые впоследствии стали инвесторами SpaceX. Как только они создали простой и надежный инструмент для безопасных финансовых транзакций, предприниматели немедленно нашли способы его использовать. Возможность осуществлять финансовые операции онлайн заложила фундамент для развития совершенно новой виртуальной экономики. Когда в 2002 году интернет-компания eBay приобрела платежную систему PayPal за 1,5 млрд долларов, Маск получил свою долю и взялся за освоение новых рынков – в том числе в космической отрасли. Ракета Falcon 9 стала первым «убойным приложением» SpaceX, если выражаться языком Кремниевой долины.

Как и большинство орбитальных ракет-носителей, Falcon 9 на самом деле представляет собой две ракеты, механически соединенные в одну. Нижняя, большая, ракета называется первой ступенью, или бустером. У Falcon 9 она оснащена девятью двигателями и огромными топливными баками, в которые закачиваются тысячи килограммов горючего и окислителя. Поверх нее установлена еще одна ракета, называемая второй ступенью, оснащенная всего одним двигателем. Еще выше, над второй ступенью, располагается полезный груз, который нужно вывести на орбиту, – это может быть один массивный спутник, или десяток спутников помельче, или космический корабль Dragon. Сверху полезный груз защищается носовым конусом – обтекателем.

Самая тяжелая работа достается первой ступени, которой приходится поднимать собственный вес, вторую ступень и полезный груз, преодолевая земную гравитацию и пробиваясь сквозь атмосферу. Работа первой ступени облегчается по мере приближения к так называемой линии Кармана – условной границе космоса, находящейся на высоте примерно 100 км над уровнем моря. Примерно там на скорости в четыре раза больше скорости звука разделяются ступени. Этот технический термин не отражает всей драмы происходящего: после того как первая ступень отключает маршевые двигатели, пневматические толкатели отбрасывают ее от второй ступени, и не нужная больше нижняя ракета с пустыми баками падает на землю. Вторая ступень включает свой двигатель и продолжает нести полезный груз дальше в космос, на высоту от 400 до 37 000 км над землей. Если ракета запускается с мыса Канаверал, ее первая ступень падает в океан. В Китае, где проблема безопасности не входит в число приоритетов космической программы, первые ступени обычно падают на деревни, и местное население с удовольствием позирует на фоне огромных алюминиевых конструкций, рухнувших в лучшем случае поперек дороги {2} 2 Stephen Clark, «In an Eerie Scene, Chinese Villagers Visit Rocket Crash Site,» Spaceflight Now, January 4, 2015, accessed November 10, 2017, https://spaceflightnow.com/2015/01/04/photos-long- march-rocket-stage-falls-in-rural-china . .

Маск не собирался разбрасываться своим имуществом подобным образом. Он решил, что его компания станет возвращать первые ступени на землю и использовать их повторно. После разделения первая ступень будет включать двигатели и медленно опускаться в атмосферу на подушке из горячих газов, корректируя свое положение в воздухе четырьмя решетчатыми рулями, размещенными по бокам наподобие коротких крылышек. На высоте несколько сотен метров над землей ракета будет выдвигать огромные «ноги», как в научно-фантастических фильмах 1950-х годов, и плавно опускаться на посадочную площадку, отключая двигатели в нескольких дюймах от земли.

По крайней мере, так было задумано. К моменту седьмого полета на МКС SpaceX уже несколько раз имитировала посадку своих ракет на воду, чтобы отработать контролируемый спуск и научиться приводить ракету в расчетную точку над океаном. Следующим этапом было приземление на морские посадочные платформы. Они представляли собой огромные баржи без экипажа – нахождение людей на борту во время посадки ракеты сочли слишком опасным. И действительно: первые две попытки посадить ракету на баржу закончились грандиозными взрывами. Тем не менее каждая неудача позволяла команде SpaceX еще больше узнать о тонкостях работы посадочных систем и усовершенствовать управляющие ракетой компьютерные алгоритмы. В ходе предыдущего полета за два месяца до описываемых событий ракета фактически приземлилась на плавучую платформу. Но из-за неучтенного бокового импульса она не сумела устоять и – на глазах сотен тысяч зрителей, наблюдавших за посадкой в прямом эфире, – мучительно медленно завалилась на бок и эффектно взорвалась. Многочисленные фанаты аплодировали дерзости SpaceX. Руководство НАСА содрогалось.

На этот раз Маск был уверен, что все пройдет без сучка без задоринки. Он даже рискнул публично предсказать успешную посадку, хотя мало кто за пределами компании в это верил. Должностные лица НАСА были шокированы не столько неудачными попытками посадок, которые SpaceX не стеснялась транслировать на весь мир в прямом эфире, сколько самим подходом компании к испытанию своих многоразовых ракет: вместо того чтобы использовать для этого чисто экспериментальные запуски, компания отрабатывала технологию приземления в ходе коммерческих миссий для своих клиентов. Почему бы и нет? Теоретически после того, как первая ступень доставляла вторую с полезным грузом на расчетную высоту и те продолжали свой путь в космос, ничто не мешало ей выполнить дополнительную задачу – вернуться на землю. Но традиционное ракетостроительное сообщество крайне настороженно относилось к такому итеративному подходу: малейшее изменение формы ракеты или конструкции сложных гидравлических систем двигателей могло повлиять на характеристики системы в целом и повлечь за собой непредсказуемые последствия. Ракеты редко взрываются из-за грубых ошибок. Бич ракетостроения – мелкие оплошности и просчеты.