Частный космос как предчувствие
Когда в России появится свой Илон Маск?
Запуск в США пилотируемого корабля многоразового использования «Драгон» и благополучное возвращение космонавтов, которые осуществил предприниматель Илон Маск, заставили многих удивиться. Особенно в Роскосмосе. Оказывается, для частных предпринимателей может найтись работа не только на земле. Для «новой поросли частных космических компаний» в США открываются рынок, заказчики и перспективы развития. Возможно ли подобное у нас? На этот и другие вопросы ответил ведущий специалист рабочей группы АЭРОНЕТ (действует в рамках Национальной технологической инициативы) Роман Жиц, который возглавил работу по отбору проектов сверхлегких ракет-носителей, создаваемых частными компаниями.
Работа для частника
– Роман Юрьевич, АЭРОНЕТ – объединение представителей бизнеса и экспертных сообществ для развития в России перспективных технологических рынков и отраслей. Вы лично аккумулировали большой опыт научной, практической работы советского инженера и сотрудника Национального аэрокосмического агентства США. Осуществимы ли, на ваш взгляд, в России проекты по запуску небольших частных ракет-носителей, с помощью которых намного дешевле выводить на орбиту небольшие спутники?
– Первое. Российская частная космонавтика уже существует, хотя и в зачаточном состоянии. Назову такие фирмы, как «Спутникс» (разработка коммерческих спутников связи), «КосмоКурс» (создание ракетного комплекса для космических туристов), ряд других. У этих компаний уже есть своя производственная база. Есть она и в МАИ, МГТУ им. Н.Э. Баумана, которые создают малые космические аппараты (МКА) собственной разработки.
Второе. Илон Маск осуществил свой проект потому, что ему активно, на протяжении многих лет, помогает НАСА. В одиночку это было бы просто невозможно. АЭРОНЕТ также стремится наладить взаимодействие с Роскосмосом, который выразил интерес к услуге запуска МКА массой до 250 килограммов при помощи сверхлегкой ракеты-носителя, взамен мы рассчитываем получить инфраструктурную помощь в создании самой ракеты.
– Если я правильно понял, Роскосмосу заниматься легкими ракетами и распылять ресурсы не очень-то интересно. У него другой размах. Но при этом частнику непросто пройти через множество бюрократических рогаток и требований…
– Совершенно верно. Это называется работа с нормативно-правовой базой, чтобы снизить порог входа в космическую деятельность для частных компаний России. Как с точки зрения затрат, так и всех регламентирующих документов.
Сверхлегкая ракета для вывода МКА имеет стартовую массу от 15–17 тонн. Роскосмос, безусловно, может ее сделать сам, но у госкорпорации куча более серьезных задач, которые требуют первоочередного решения. РН «Протон», «Ангара» тоже выводят МКА в качестве дополнительной полезной нагрузки, но время ожидания запуска может оказаться долгим, да и попутные МКА часто выводятся не на оптимальные для них орбиты, а куда получится. Кроме того, к концу 2020-х годов на орбитах в составе российской группировки «СФЕРА» будет находиться несколько сотен космических аппаратов, порядка десяти из которых ежегодно могут выходить из строя. Их нужно менять, и желательно за относительно небольшие деньги.
“ ОКБ «Факел» успешно продает свои ЭРД для оснащения ими космических аппаратов в глобальных спутниковых группировках, создаваемых западными компаниями ”
Поэтому малые ракеты-носители с полезной нагрузкой до 250 килограммов могут сказать свое слово. Для частника здесь широкое поле деятельности, причем и с точки зрения применения прогрессивных технологий, позволяющих производить ракеты с высоким массовым совершенством и даже с некоторыми элементами многоразовости. На первый опытный образец частной сверхлегкой ракеты, по нашим оценкам, потребуется около трех миллиардов рублей. АО «ЦНИИмаш» при этом оценивает создание подобной ракеты в рамках ГК «Роскосмос» в несколько раз больше – в 13–15 миллиардов.
В мире уже существует более сотни проектов легких ракет-носителей. Мы сделали анализ и пришли к выводу, что далеко не все из них реализуемы. Лишь немногие доводятся до стадии летных испытаний. В основном в США, Китае и лишь коммерчески выгодные проекты.
Скажем, ракета-носитель Electron – РН сверхлегкого класса, разработанная новозеландским подразделением американской частной аэрокосмической компании Rocket Lab. С ее помощью можно вывести на орбиту несколько космических аппаратов при цене запуска порядка пяти миллионов долларов. У Rocket Lab период со времени размещения заказа на запуск МКА до его выведения на орбиту не превышает нескольких недель, тогда как время ожидания запуска МКА в качестве попутного груза на большой ракете может превышать один-два года, а для коммерческого заказчика, сами понимаете, что время – это деньги.
При этом РН сверхлегкого класса запускает аппараты точечно, ровно на ту самую орбиту, которая требуется заказчику.
– Возможно, у вас были и другие причины, чтобы сфокусироваться именно на таком носителе?
– Мы не делаем эту ракету специально под нужды Роскосмоса. Просто в его лице мы нашли госзаказчика, проявляющего серьезный интерес к услуге запуска МКА с помощью малого носителя. Однако параметры РН диктуются еще и иностранными партнерами, поскольку это глобальный продукт.
Кроме того, для многих стран очень важно войти в клуб космических держав хотя бы за счет малых ракет. А это – Тунис, Египет, Марокко, страны Тихоокеанского бассейна. Все они – наши потенциальные заказчики.
Подчеркну: без Роскосмоса создать свою ракету нашему частнику невозможно. Я уж не говорю о стендовых испытаниях ЖРД, сертификации различных подсистем ракеты, поисках космодрома, средствах слежения и телеметрии и прочем. Примеров тут хватает, вспомним хотя бы печальный опыт российской компании Lin Industrial («Лин Индастриал»), которая на этом обожглась.
У нас же с Роскосмосом конкретная договорная база. Госкорпорация сейчас утверждает в правительстве дорожную карту по перспективным космическим системам. В ней (совместно с нами) прописан план мероприятий по разработке сверхлегкой ракеты-носителя, и мы – основные партнеры в ее создании. Именно под это мы организовали сейчас аналитическое исследование по обоснованию перспективного облика будущей сверхлегкой ракеты. По результатам этого исследования, в начале 2021 года планируем провести конкурс на лучший проект, после чего уже можно будет говорить о создании эскизного проекта РН, вести разговор с инвесторами. Все это, плюс отбор лучшего исполнителя, и создание работоспособной кооперации вокруг него приведет к снижению технических рисков.
– Получается, вы как бы возвращаетесь к началу космической эры – ГИРДу, группе Сергея Павловича Королева, но уже на новом технологическом уровне?
– Некоторая аналогия тут, безусловно, уместна. Но мы говорим о коммерческой космонавтике. Создаем, образно говоря, не «Феррари», а «Шкоду-Октавия». Речь – о ракете, которая поможет существенно снизить стоимость запуска МКА, будет выводить их на точно заданные орбиты и сможет делать это оперативно. Для нас главное – создать за периметром Роскосмоса реально работающую систему частных космических компаний, которая помогала бы госкорпорации, беря на себя технические риски и отрабатывая новые технологии, создавать востребованные рынком «малой космонавтики» космические изделия.
Например, вопросы многоразового использования РН, возвращения ступеней ракет на землю могут быть предварительно отработаны частными фирмами. О чем, кстати, шла речь на семинаре по возвращаемым средствам выведения, который провел в 2019 году Дмитрий Рогозин. Наша работа априори не может противопоставляться Роскосмосу, она будет дополнять его деятельность.
– О каких интересных отечественных проектах еще можно говорить?
– На данный момент мы получили более десятка предложений по обоснованию технического облика сверхлегкой РН. В частности, из МАИ, МГТУ им. Н.Э. Баумана, Воронежского государственного технического университета, Военмеха (Санкт-Петербург), от ООО «КосмоКурс», компании «КБ «ЛАРОС», ряда других. Шесть-семь лучших предложений будут профинансированы для создания научно-технического отчета по каждому из них, где будут даны обоснование выбранного конструктивного облика ракеты, оценки связанных с этим технических рисков и приведена примерная стоимость разработки и создания всей системы. Из них мы отберем наилучший, на основании которого затем будет создаваться эскизный проект. Ранее в инновационном центре «Сколково» и в Национальной технологической инициативе проекты предварительно проходили техническую экспертизу, и это хорошо. Но как такового не было целеполагания, действовал принцип «Принесите что-либо интересное для рынка и технологически многообещающее».
Мы же решили поменять эту политику и задать сразу точный вектор: нужна сверхлегкая ракета с конкретными характеристиками и разгонная ступень к ней, которая также может быть независимым продуктом, работающим как межорбитальный буксир. При этом мы планируем активное техническое руководство реализацией проекта. Это предполагает периодическую защиту создаваемого в его рамках изделия на предмет соответствия первоначальному техническому заданию, и в случае, если оно не может обеспечить требуемый от него функционал, остановку проекта и внесение в него необходимых корректив, нужных для его успешного завершения. Кстати, так подходили к решению подобных вопросов и в СССР, так делается сейчас в США. Но это – лишь первый шаг.
Опыт Советского Союза
– Коли вы вспомнили про СССР, то, может, лучше было бы восстановить корабль многоразового использования «Буран», который реально летал?
– Даже США не стали восстанавливать свой космический челнок Space Shuttlе, потому что эта система оказалась неконкурентоспособна. Стоимость ее содержания и обслуживания запредельно высока. К тому же компания SpaceX доказала, что можно вертикально возвращать первую ступень ракеты-носителя Falcon 9, что в 60–80-е годы было просто технически невозможно. Скорость быстродействия компьютеров и недостаточная адаптивность алгоритмов системы управления не позволяла сделать этого. На SpaceX отработали эти технологии и сажают теперь первые ступени буквально в «яблочко». Главное – сегодня это дешевле и выгоднее аппарата с крыльями, каким был «Буран», безусловно, являющимся выдающимся достижением, но как у орбитальной ступени, входящей в атмосферу с первой космической скоростью, его крылья вместе со сложной системой теплозащиты составляли до 40 процентов массы всего аппарата.
Кстати, именно НАСА использовало часть своего бюджета для создания новых легитимных конкурентов, потеснивших старых жирных котов в лице Boeing и Lockheed Martin, которые создали компанию United Launch Alliance и, монополизировав рынок, взвинтили цены на космические услуги. Естественно, на их снижение повлияла и возвращаемая первая ступень «Фолкон 9».
Более того, при поддержке НАСА SpaceX сейчас создает уже новую систему Starship и Super Heavy, в которой не только Super Heavy – первая ступень, но и Starship – вторая орбитальная ступень, также будет возвращаемой. Безусловно, это сложный технологический вызов, но если SpaceX удастся его разрешить, то впервые в мире появится полностью многоразовая космическая система. И тогда примерно к концу 2020-х годов стоимость вывода одного килограмма на орбиту может снизиться на порядок. Такая революция похоронит и все ранее наработанные космические достижения Lockheed Martin и Boeing, которые инвестировали значительные средства в свои ракеты с прицелом на захват рынка коммерческих пусковых услуг.
– Как же быть в этих условиях России и Роскосмосу?
– Необходимо проводить технологическое обновление во всех значимых нишах космического рынка. Посмотрите на Южную Корею. Во всем мире покупают не только электронику фирмы Samsung, но и прекрасные южнокорейские автомобили, и даже супертанкеры… Потому что все технологические достижения взаимосвязаны.
Чудес не бывает. Если мы хотим быть лидерами в каких-то технологических сегментах, извольте делать домашнюю работу и в остальных. Жаль, что кое-кто у нас этого до сих пор не понимает.
Американцы (Совет по космосу) издали 23 июля 2020 года интересный документ – своеобразную концепцию освоения космического пространства. Последняя его глава называется «Влияние космических программ США на национальную экономику и уровень навыков рабочей силы». В ней прямо сказано, что любой космический проект под эгидой НАСА или частных компаний требует синергии высоких технологий, образования, ответственного государственного менеджмента. Налицо ведущая роль американского государства в деле создания необходимых условий для вовлечения в космическую деятельность эффективного частного бизнеса.
– А что вы можете сказать о марсианской миссии США?
– Американцы последовательно изучают Красную планету, посылая туда марсоходы и выводя на ее орбиту аппараты, детально изучающие поверхность всей планеты, то есть они создают инфраструктуру, которая необходима для реализации в будущем пилотируемых экспедиций на Марс.
Или взять тот же телескоп «Хаббл», который совершил революцию не только в астрофизике, но и в мировоззрении. Американцы осуществляют свою миссию поэтапно, посылая зонды во все уголки Солнечной системы. Что не только расширяет наши знания о ней, но и привлекает к таким сверхзадачам молодежь, генерирует общественный интерес.
Любая космическая программа, если она никого не зажигает энтузиазмом, не имеет растущей смены, бессмысленна. Сейчас США готовят к запуску космический телескоп имени Джеймса Уэбба. Это орбитальная инфракрасная обсерватория, заменяющая «Хаббл», с помощью которой мы узнаем о вещах, ранее неведомых нам.
Методы многоспектрального зондирования космоса очень нужны и военным. Обращенные не в глубины Вселенной, а на Землю, они работают на оборону страны как средства разведки. У России пока нет таких заатмосферных телескопов, и мы начинаем проигрывать в разведке и сборе информации о противнике.
Большие перспективы имеет использование электрических ракетных двигателей (ЭРД), особенно для полетов выше низких земных орбит, где не требуется высокая тяга, но востребован высокий удельный импульс, который у ЭРД, как правило, на порядок выше, чем у классических жидкостных ракетных двигателей. У России здесь есть хороший задел. Например, ОКБ «Факел» успешно продает свои ЭРД для оснащения ими космических аппаратов в глобальных спутниковых группировках, создаваемых западными компаниями. Мы прорабатываем проект компактного разгонного блока для нашей сверхлегкой ракеты на основе одного из таких серийно выпускаемых ЭРД, который мог бы довывести две-три МКА массой по 50 килограммов с базовой орбиты в 500 километров на орбиты вплоть до 1500 километров или даже послать к Луне исследовательский аппарат массой до 35 килограммов.
Нам нужна инновационная космическая техника
– Китай тоже начинает дышать нам в спину?
– Я окончил космический факультет МАИ, чем горжусь, учился в аспирантуре аэрокосмического факультета штата Северная Каролина, а затем работал в центре НАСА имени Эймса. В то время младший Буш выдвинул инициативу возвращения американцев на Луну (программа «Созвездие» (Constellation) – космическая программа развития пилотируемой космонавтики США, которая разрабатывалась и осуществлялась НАСА с 2004 по 2010 год). Тогда американцы предложили китайцам совместно поучаствовать в этой работе. Но китайцы, которые тогда уже запустили первого тайконавта, вежливо отказались, поскольку хотели сохранить в секрете свою космическую программу. Так что судите сами.
– Но с каких позиций нам сегодня придется стартовать?
– Нужно искать здоровый симбиоз частного государственного партнерства с корпорацией «Роскосмос». В госкорпорации немало проблем, но и немало людей, которые искренне пытаются решить эти задачи. Они могут помочь частному сектору встать на ноги и, постепенно вырастив технологического партнера, доверить ему потом более сложные задачи, которые принесут существенный вклад в национальную экономику.
Государство должно определиться, кого и как ему поддерживать. Надо не просто раздавать деньги – нужен экспертный подход. Именно так поступают NASA, DARPA. Они проводят конкурсы, где у всех участников равные права. Однако для проведения конкурса они не выставляют детальное техническое задание, а обосновывают требуемый функционал, который должен обеспечить разрабатываемый объект техники или система, тем самым давая значительную свободу конкурсантам в поиске технического решения. После чего отбирают наиболее компетентных исполнителей. Лишь после этого начинается полномасштабное финансирование проекта при жестком контроле фактически достигаемых технических показателей. То есть нужен менеджмент не только финансовый, но и научно-технический с обратной связью.
Нам нужна инновационная ракетно-космическая техника, которая имеет коммерческие перспективы. Именно по таким проектам все соскучились. Одно дело говорить о ядерном буксире в космосе, создание которого под силу только государству, и совсем другое – о коммерческом проекте, рождающем интерес и инициативу снизу.
– Нужен, видимо, не только симбиоз частника и Роскосмоса, но еще и с Российской академией наук (РАН), которая в последние годы не так ярко себя проявила на этом направлении?
– Везде должен быть элемент состязательности. Нам нужна своя DARPA, куда мог бы обратиться любой в хорошем смысле слова безумец. Плюс важно, как сохранить опытные кадры, которые остались еще после Советского Союза, так и поддержать молодые дарования.
Надо сделать так, чтобы проекты, получающие одобрение в институтах развития, на основании исполнения дорожной карты по своему направлению, могли также войти в государственную подпрограмму финансирования своего профильного ФОИВ, чтобы получить средства на проведение ОКР для создания работающего демонстратора или прототипа. А вот уже после этого можно подключать и венчурные фонды, и частных инвесторов для их масштабирования и коммерциализации. Ведь зачастую министерства и ведомства не знают, как деньги освоить, а частники – не ведают, где их взять. Пока многие специалисты вынуждены работать просто за хлеб, и очень мало тех, кто может работать за идею, получая при этом приличную зарплату.
Космонавтика – не самоцель, а один из инструментов познания мира. Моя мечта – увидеть нашу страну самодостаточной, чтобы у людей вновь появилась вера в себя. Мы должны наконец определиться и понять: куда мы идем, зачем и ради чего живем.
Когда в России появится свой Илон Маск?<br>Запуск в США пилотируемого корабля многоразового использования «Драгон» и благополучное возвращение космонавтов, которые осуществил предприниматель Илон Маск, заставили многих удивиться. Особенно в Роскосмосе. Оказывается, для частных предпринимателей...
vpk.name
в массы"... 
