Планы Соединенных Штатов по освоению космоса выглядят крайне амбициозно: многоразовые ракеты-носители, сети глобальной связи, космический туризм, строительство базы на Луне, добыча металлов на астероидах и создание новой цивилизации на Марсе. «Профиль» разобрал ключевые вехи новой космической программы США.
«Мы хотим отправить на Марс всех, кто пожелает, и в конце концов построить там цивилизацию, которая будет сама себя обеспечивать», – заявил недавно в интервью каналу Fox News американский миллиардер, основатель компаний Tesla и SpaceX Илон Маск. По его словам, эта цель может быть достигнута на рубеже 20–30 лет. А обитаемую космическую экспедицию к Красной планете Соединенные Штаты намерены снарядить до конца текущего десятилетия.
Современный облик американской космонавтики начал формироваться в первые годы нового тысячелетия. После распада СССР и прекращения холодной войны резко, почти в два раза, сократилось финансирование космических программ по линии военного ведомства США. Встал вопрос, как и за счет чего развивать дальше космическую индустрию. Ответ – попытаться максимально коммерциализировать направление, привлечь в него частных инвесторов, в том числе молодые инновационные компании, способные предложить новые пути освоения околоземного пространства и новые способы извлечения прибыли.
Данный подход получил название Alt. Space («Альтернативный космос»), позже стал именоваться Сommercial Space или New Space («Коммерческий космос», «Новый космос»). Постепенно формировался пул аэрокосмических и высокотехнологичных компаний, формально независимых от правительства США. Они работали по нескольким основным направлениям: дешевое выведение грузов на орбиту; создание многоразовых космических аппаратов, разработка и запуск небольших коммерческих спутников; развитие спутниковой связи и интернета; космический туризм и даже таким экзотическим, как добыча редких металлов на Луне и астероидах.
Сегодня New Space – это около сотни фирм и организаций, самая известная из которых SpaceX Илона Маска: она является флагманом и главным драйвером космической программы США. SpaceX была создана в 2002 году и объявила своей целью удешевление космических полетов, а также… колонизацию Марса. На практике интересов у компании куда больше.
Многие эксперты сходятся в том, что именно деятельность SpaceX обеспечила «феноменальные темпы роста космической индустрии». После череды неудач, едва не увенчавшихся банкротством самого Маска, его фирме все-таки удалось создать и вывести на рынок серию ракет-носителей с многоразовыми первыми ступенями Falcon («Сокол») плюс ракетные двигатели к ним, серию грузовых кораблей Dragon и Dragon 1, а также пилотируемый Crew Dragon – последний уже используется для космического туризма.
Первый «Сокол», легкая ракета Falcon 1, получился откровенно провальным: три запуска завершились авариями, и лишь четвертый носитель смог вывести на орбиту макет полезного груза. Сам миллиардер позже признавал: еще один фальстарт, и на его проекте был бы поставлен крест. В 2009 году SpaceX отказалась от работы над Falcon 1 и сосредоточилась на Falcon 9 – семействе тяжелых двухступенчатых ракет с жидкостными двигателями Merlin, использующих в качестве топлива керосин и жидкий кислород. Цифра 9 в названии указывает на количество двигателей.
[embed]https://profile.ru/abroad/sem-shagov-za-gorizont-kakaya-ideo...[/embed]
В возвращаемом варианте ракета способна выводить на низкую опорную орбиту до 17,4 тонны груза, а при межпланетном перелете сможет везти на Марс порядка 4 тонн. Алгоритм действия Falcon 9 примерно таков: первая ступень поднимает ракету до высоты около 70 км, после чего маршевые двигатели отключаются, происходит расстыковка ее со второй ступенью, затем она входит в атмосферу, при помощи нескольких дополнительных двигателей стабилизируется и совершает посадку на морскую платформу или наземную площадку.
К середине 2023-го было произведено 230 запусков Falcon 9, из которых полной неудачей закончились лишь два. В 2021 году в ходе 106-го полета «Сокола» транспортный корабль Transporter-1 единовременно вывел на орбиту 143 аппарата для системы спутниковой связи Starlink.
Развитием Falcon 9 стала сверхтяжелая ракета-носитель Falcon Heavy (грузоподъемность в спускаемом варианте до 64 тонн). Центральный блок «Тяжелого сокола» – это усиленная первая ступень Falcon 9, к которой крепятся два боковых ускорителя, выполненных на базе все той же первой ступени Falcon 9. Максимальная унификация блоков ракет – «фишка» SpaceX, позволяющая минимизировать стоимость производства.
Сейчас SpaceX испытывает новый ракетный комплекс под названием Starship, состоящий из ракеты-ускорителя Super Heavy и собственно космического корабля Starship. Топливом на сей раз служат жидкий метан и жидкий кислород. Обе ступени «Звездного корабля» являются возвращаемыми, грузоподъемность многоразовой версии – до 150 тонн. Предполагается, что Falcon Heavy и Starship станут основными рабочими лошадками США при освоении Луны и Марса. А произойти это должно совсем скоро: в 2024-м на предвыборном митинге Дональд Трамп заявил, что Илон Маск пообещал ему высадить американцев на Марс до января 2029 года. На 2026 год уже намечена серия тестовых непилотируемых полетов на Марс, в частности, предполагается отправить на Красную планету Starship с человекоподобным роботом Optimus от компании Tesla. Если всё пройдет хорошо, следующим полетит человек.
Кстати, космический туризм, развитием которого активно занимается SpaceX, имеет прямое отношение к марсианской программе. 1 апреля 2025 года в орбитальный полет над Северным и Южным полюсами Земли отправился корабль Crew Dragon. На его борту четыре астронавта: предприниматель, инженер-робототехник, полярный исследователь и кинорежиссер. Их полет продлится пять дней. По словам Маска, отправка в космос непрофессионалов – проверка того, насколько обычный человек готов жить и работать в непривычной, подчас экстремальной обстановке и насколько современная аппаратура способна обеспечить ему комфортные условия существования. Ведь колонизировать Марс, по замыслу предпринимателя, будут простые люди, «любой, кто пожелает».
Разумеется, американская космическая программа – это далеко не один Маск. Да и сам он отнюдь не герой-одиночка, своими силами покоряющий околоземное пространство. Компания SpaceX активно пользуется инфраструктурой NASA (Национальное космическое агентство США) и ВВС США: запуски ракет, например, производятся с площадок Космического центра им. Кеннеди и базы ВВС Ванденберг. Многие проекты получают щедрое госфинансирование: в 2021 году только на разработку лунного посадочного модуля NASA заключило со SpaceX контракт почти на $3 млрд.
В российских и зарубежных СМИ встречались утверждения, будто SpaceX – едва ли не прикрытие, вывеска для NASA и DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency – Управление перспективных исследовательских проектов Минобороны США). Мол, Маск и его компания служат своего рода громоотводом для авторитетных госструктур на случай возможных неудач: если падают и горят экспериментальные ракеты и спутники, то с ними сгорают не деньги американских налогоплательщиков, а средства частника-капиталиста. Сколько здесь правды, а сколько вымысла, неизвестно.
[embed]https://profile.ru/scitech/bitvy-zvezdnyh-pragmatikov-chem-o...[/embed]
И все-таки факт, что благодаря частным предпринимателям развитие рынка космических технологий заметно ускорилось. В Штатах сформировался целый рынок доставки грузов и людей на орбиту: помимо вышеназванной компании этим занимаются Blue Origin, Virgin Galactic и другие. Первая основана владельцем Amazon миллиардером Джеффом Безосом и производит одноразовые и многоразовые ракеты-носители, а также многоразовый шестиместный корабль New Shepard, главным образом для космического туризма. Вторая специализируется на запусках небольших искусственных спутников и на все том же туризме. Вообще, космический туризм стал в США модным трендом с начала 2000-х. Авиастроительная компания Scaled Composites в 2003 году представила корабль SpaceShipOne для суборбитальных полетов, над созданием научных и туристических орбитальных станций работают компании Bigelow, Axios и т. д. В общей сложности в этой области трудятся свыше двух десятков больших и маленьких фирм.
Еще одно направление, которое вчера казалось фантастикой, – это добыча полезных ископаемых в космосе. Компания Moon Express, созданная в 2010 году, планирует доставлять на Луну грузы и тестирует оборудование для добычи там редких металлов: ниобия, иттрия, диспрозия. Она, кстати, тоже тесно сотрудничает с NASA. Компания AstroForge в 2022-м представила технологию по извлечению из астероидов платины и обещала в ближайшее время отправить на орбиту космический аппарат для проведения практических экспериментов.
Наконец, есть целая плеяда фирм – разработчиков малых спутников, включая наноспутники и микроспутники размером несколько сантиметров. Их вокруг нашей планеты уже многие десятки тысяч.
За последние шесть лет, начиная с 2018-го, SpaceX создала чудо космической техники – систему спутникового интернета Starlink. Это группировка из более чем 6 тыс. спутников на 72 различных орбитах, которые обеспечивают доступ к высокоскоростному широкополосному интернету более чем в семи десятках стран. Изначально проект преподносился как исключительно мирный: отличная связь для всех в самых труднодоступных точках планеты.
Но вскоре выяснилось, что от мирного до военного всего один шаг, причем очень маленький. Уже весной 2020-го армия США подписала со SpaceX соглашение о тестировании Starlink для связи между военными подразделениями. В том же году военные провели исследование на предмет использования Starlink в качестве альтернативы системе навигации GPS (ее космическая компонента состоит из примерно 30 спутников). А в 2022 году командование ВВС США в Европе и Африке заключило контракт на услуги Starlink для поддержки 86-го авиатранспортного крыла ВВС США, базирующегося на авиабазе Рамштайн в Германии. На это американских военных подвиг опыт применения Starlink в российско-украинском военном конфликте: к тому времени система активно использовалась ВСУ не только для связи, но и для управления боевыми дронами, для наведения ракет и артиллерии на российские позиции.
Эксперты уверяют, что гражданских систем, способных в одночасье превратиться в военные, огромное множество. Та же GPS, например, используется для наведения ракет и беспилотников. В 2010 году совершил первый полет экспериментальный беспилотный космоплан Boeing X-37. По заявлениям производителя, он может непрерывно находиться на орбите несколько лет, умеет интенсивно маневрировать и менять орбиты. Официально аппарат создавался в научно-исследовательских целях, чтобы доставлять в космос и возвращать оттуда грузы массой до одной тонны. Однако российские специалисты считают эту разработку военной. Гендиректор корпорации «Алмаз-Антей» Ян Новиков, в частности, заявлял, что X-37 способен нести до шести ядерных боеголовок. Предположительно, на нем также могут размещаться элементы противоракетной/противокосмической борьбы или наступательные вооружения. Все это – оборотная сторона интенсивного освоения космоса: околоземное пространство стремительно заполняется, и мы не всегда знаем, кто на нас смотрит сверху – друг или враг.