Когда космос «позеленеет»

Действительно, Илона Маска, выдающегося организатора космической индустрии, поздравили с успехом и Дмитрий Рогозин, в недавнем прошлом заявлявший, что американцы «будут в космос на батуте летать», и гендиректор «Роскосмоса» Игорь Комаров. Мы все сегодня много говорим о технологиях применительно к его достижениям, но проблема намного шире.

Не зная о точной дате старта, я накануне, на конференции в Институте истории естествознания и техники РАН, делал доклад по истории чистых и «зеленых» аэрокосмических технологий и проектов, где как раз рассказывал и об инновациях Маска, а 31 марта наблюдал эту историческую посадку. Маск — ?человек уникальный, он не просто создал корпорацию, он — ?великий мечтатель, преобразующий эпоху, и оценка его вклада в космонавтику не может ограничиться просто разбором параметров надежности, стоимости, возможных трещин в повторно использованной ступени, чем сегодня многие эксперты увлечены.

Сегодня он продолжает миссию Циолковского. Космические ракеты были для Константина Эдуардовича средством решения проблем выживания и развития человечества. Я всем советую почитать интервью Илона Маска, которое он дал в феврале на саммите WGS2017 в Дубае. Он излагает свои мотивы, миссию, взгляды на перспективы человечества, будущие социальные проблемы, новые технологии и связанные с ними риски. Тогда вы поймете масштаб личности.

Он сделал себя из юношеской мечты, соединив черты Циолковского и Королева. Возможно, он дал космонавтике второе дыхание. У нас таких лидеров нет. Родиться они могут, но пробьются ли через нашу бюрократию, чтобы возглавить процесс развития? Маск ведь тоже не в НАСА сделал карьеру.

Многоразовые системы и элементы систем уже были в космосе. Но он решил вернуть систему с траектории как ракету, не прибегая к парашюту, крылу с шасси. Это сулит уменьшение стоимости запуска, но только в будущем. Он пионер и может ошибиться. В серии система должна работать безаварийно. Но одновременно все сделанное — ?элемент отработки будущей универсальной технологии посадки, в том числе на Марс.

У Маска все проекты с широким подтекстом и перспективой. Мы можем раскритиковать его, привести конкретные расчеты, написать о «макаронинах Маска», летающих вверх-вниз, и будем не правы. Но почему-то игнорируем очень важный аспект: он фактически решил проблему отчуждения целых районов, предназначенных для падения отработавших первых ступеней. Для американцев это не так актуально, все ступени падают в океан. А у нас — ?реальная проблема: под них выделены значительные площади, после падения ступеней надо проводить сложные и дорогие работы по поиску и вывозу фрагментов, очистке территории и т.д.

У SpaceX и США — ?прорыв в решении экологических проблем. А в России с нового космодрома «Восточный» первая ступень будет с большинства траекторий запуска падать в тайгу. Один наш крупный космический ученый и руководитель мне так и сказал, что видит только одну реальную экопроблему нового космодрома: угроза пожаров в тайге — ?лес будет гореть при падении ступеней, его придется тушить на больших площадях и тратить немалые средства.

Переход к чистым и «зеленым» технологиям сейчас идет во многих отраслях. Примеры есть и в космической, например, в разработке нового «зеленого» топлива. В Европейском космическом агентстве с 2013 года развивается инициатива «Чистый космос». У них на сайте можно найти дорожные карты по переходу на технологии, дружественные окружающей среде. Они ведь тоже пока в гидразине плещутся, у них тоже все не просто. Но стратегия обозначена четко.

Такой подход появляется там, где очень дорого обходится ухудшение среды или переход на чистые технологии дает финансовую экономию. Можно привести в пример наши сложные отношения с Казахстаном в этом вопросе. Аварии гептиловых ракет на «Байконуре» имели очень тяжелые следствия. «Протон», вопреки распространенному мнению, никогда не был абсолютно безаварийной системой, 3–5% запусков были аварийными. В конце концов все урегулировали, выплатили деньги за ущерб, стараемся его впредь минимизировать. Но риск остается, такова природа ракетной техники. И теперь все поняли, что при аварии носителей со сверхтоксичными компонентами топлива легко можно потерять очень большие деньги.

Сложнейшая экологическая проблема — ?ухудшение условий полетов из-за нарастающей массы космического мусора — ?тоже обусловлена «одноразовостью» космической техники, множеством фрагментов при ее выведении в космос и эксплуатации на орбитах. Баллистика фрагментов, летающих вокруг Земли, очень сложна: они сталкиваются, дробятся, превращаются в рои, меняют траектории, могут существовать очень долго, размножаться лавинообразно и перекрыть орбиты, угрожают разрушением пилотируемых кораблей и спутников. Их поведение все более непредсказуемо и опасно. Есть системы мониторинга, но они не спасают.

У России выдающаяся космическая история, есть примеры идей и технологий, которым до сих пор нет равных в мире. Фридрих Цандер, наш замечательный инженер и конструктор, еще в 1909 году впервые предложил использовать отработанные элементы конструкции в качестве ракетного топлива. Скоро всем космическим государствам придется сообща чистить орбиты от космического мусора. Это будет очень сложно, долго и дорого. И только теперь понятно, насколько провидческой была мысль Цандера об утилизации космического аппарата в полете.

Есть у нас давняя хорошая разработка — ?проект возвращаемой ступени «Байкал», сделанный еще в 90-е годы в рамках большого проекта «Ангара». В работе были и другие проекты, даже весьма экзотические. Например, спуск отработанной ступени на парашюте и ее «подхват» у земли тросом с помощью специального вертолета.

«Байкал» был самой трезвой и обоснованной разработкой (макет возили на самые престижные выставки). Эта многоразовая ступень с поворотным крылом и шасси должна была садиться на аэродром. Но когда стали считать деньги, возможности, оказалось, что проект рентабелен только при запуске более 20 ракет в год. Дискуссии среди профессионалов были окончены, когда наверху приняли окончательное решение — ?делать универсальный ракетный модуль невозвращаемым.

Несколько причин сошлись вместе, когда мы отказались от возвращаемой ракетной системы: не хватило денег, воли и времени. Ведь семейство ракет «Ангара» очень задержалось: указ президента России о его создании подписан в 1995 году и довольно мучительно двигается к серийному производству до сих пор. Вернуться к «Байкалу» можно. Но это уже изменение проекта, куча испытаний, резкое удорожание. А бюджет на космос сжимается и сжимается.

Решение запоздало еще и оттого, что шла борьба: развивать ли дальше созданный более 50 лет назад «Протон» или создавать что-то совсем новое. Ведь даже у «Ангары» были противники, хотя она перспективна и экологически чище. Это все в одной «песочнице» происходило — ?в Центре имени Хруничева. Дискуссия отражена и в СМИ. Использование токсичного гептила в «Протоне» многими признается как серьезная проблема.

Но есть целое лобби, в том числе и среди крупных руководителей в отрасли, в научно-техническом совете «Роскосмоса» и серьезных экспертов, которое утверждает, что экологические угрозы преувеличены, у нас есть отработанные технологии запуска, и развивать их нужно до упора. И предел еще не достигнут, а все остальное — ?от лукавого. Таково мнение адептов старых технологий.

В частных беседах, на совещаниях и конференциях можно слышать мнения, что только враги, нечто вроде «пятой колонны» в космической индустрии, могут критиковать их подходы. Один из весьма уважаемых руководителей мне в глаза публично сказал, что критики нашей техники, с их экологическими изысками, раздутой проблемой гептила и завышенными экологическими требованиями, работают против России.

На мой взгляд, это перевод дискуссии в политику при недостатке аргументов. Таковы сознание и убеждения этой части космического сообщества. Когда они слышат слова «зеленая космонавтика», у них «рука тянется к пистолету». Получается, что приверженность к технологиям 60-х годов прошлого века есть признак любви к Родине. Я отвергаю такой подход. Мы все патриоты России, отстаиваем ли мы будущее двигателей на гептиле или на «зеленом» топливе.

Они выросли и состоялись как специалисты в старой научно-технической парадигме. У них есть реальные достижения, и я испытываю к ним глубокое уважение как к специалистам и коллегам. Хотя критику освоенной серийной техники они считают происками, в том числе идеологически мотивированными. Их частичная правота в том, что состояние отрасли тяжелое, денег нет, в кадрах кризис.

Если сейчас, не создав целого спектра новых ракет, остановить системы на старых технологиях, это может обрушить всю отрасль. Мы потеряем с трудом завоеванное место в мировой коммерческой космонавтике, где нас и так теснят конкуренты. И в первых рядах — ?Илон Маск. Только вот разработки у него самые передовые, не позавчерашние.

А мы пока обречены какое-то время существовать со старой техникой, этими людьми и их планами. Хрущев заявлял, что мы научились делать ракеты, как сосиски. Мы и продолжаем эти сосиски делать, ничего не меняя. Только брака в этой десятилетиями отработанной технике стало много.

Ракета вообще имеет очень малый КПД ~ 1–3%, ниже, чем у паровоза. Поэтому и ниша новых систем Маска и «прорывный эффект» ограничены. Но они могут послужить неким примером, вызвать подражания и технологическую гонку между ведущими космическими странами под лозунгом «И мы так умеем!» В этой области соперничество имеет не только коммерческую природу, тут много политики, амбиций. По обе стороны Атлантики закрытых, не оправдавших надежды космических проектов, доведенных даже до железа, очень много.

Новая техника всегда стоит дороже. Но если ничего не делать, конкурентная борьба приведет к новым стандартам, и рынок скажет нам «до свидания». И если ракеты Маска станут более привлекательными, мы начнем терять свою долю рынка.

Поэтому я бы посмотрел на него другими глазами. Мы не знаем, то ли его дотирует правительство, то ли у него новые материалы и более совершенные методы диагностики используются. Это коммерческая тайна. Но старты у него очень дешевые для отрасли.

При этом Илон Маск ходит по лезвию. За ним нет государства в полный рост, настоящего бюджета развития, были аварии, поставившие его проект на грань краха. Он рискует ракетами и полезными нагрузками, бизнесом и репутацией, но это делает ему честь.

Возможно, он попал в тренд, эффектно продемонстрировав миру коммерчески перспективную технологию. И на этом он играет. Он уже и следующую свою сверхтяжелую ракету анонсировал с возвращаемыми ступенями. В них обязательно закладывают резерв по прочности, топливу и т.д. Эффективность снижается, и Илон Маск пошел на это сознательно. Он спасает ракетные двигатели — ?самую дорогую и сложную часть ракеты.

Видимо, на это и расчет. Мультипликативный эффект в технологиях, политика тиражирования, продажи технологий в будущем могут окупить усилия и затраты. Но если будут аварии, все расчеты рухнут. Мы ведь даже не знаем, на сколько циклов отработаны его двигатели.

История многоразовых систем поучительна. Космические челноки США окупались лишь при 30 полетах в год, а за 30 лет было всего 135 полетов. Обслуживание оказалось намного дороже проектного, полезных нагрузок для шаттлов не нашлось, а две катастрофы окончательно погубили идею и проект. СССР, затем Россия опаздывали и просто не успели потратить в проекте «Энергия — ?Буран» те огромные деньги, которые вынуждены были вложить США. Но без них не было бы современной космонавтики.

Существует пример продолжения советского пути развития космонавтики — ?это Китай. Но он отличается от нас очень последовательным, прагматичным планом, неукоснительно соблюдаются все его жесткие условия. А мы шарахаемся из реорганизации в реорганизацию.

Сегодня идет переход на системы автоматизированного проектирования и производства. Это чрезвычайно сложные процессы. Даже приоритетный проект «Ангара» движется с очень большой задержкой. И есть кардинальное различие в ситуации: в Америке приступили к политике частичного переноса космической деятельности с государства на частные организации. И сделали ставку на многих людей, в том числе на Маска. У нас частная космонавтика как драйвер развития почти отсутствует. Хотя «Морской старт» недавно был куплен российским инвестором. Это старые технологии, но будет интересно увидеть, к чему это приведет. Желаю им удачи.

Надо сказать, что даже после создания относительно дешевых и надежных многоразовых систем выведения риски и затраты на космические старты останутся колоссальными. Доля полезного продукта, доставляемого на орбиту, чрезвычайно мала. И останется такой же малой. Есть шанс, что мы научимся производить что-то на других небесных телах из местных материалов, например, 3D-принтерами.

Учитывая это, я сомневаюсь, что талантливый частник в одиночку сможет вытянуть человечество без участия правительств и международного сотрудничества, к которому так призывал нас Циолковский. А где место России в этом международном разделении труда? Мы что строим? «Русский мир» в космосе?

Состоянием нашей космонавтики на фоне посадки использованной ступени Falcon 9 на платформу в океане, конечно, озабочены все участники внутренней дискуссии в России. Как бы ни расходились наши взгляды на пути развития, мы все патриоты и смот­рим в будущее. В космонавтике жесткий кризис на фоне реорганизации отрасли. Глава «Роскосмоса» Игорь Комаров прав: у нас много разработок, из которых вырастут многоразовые двигатели и системы. Но между разработкой и серийным производством дистанция огромного размера. А если посмотреть, что происходит в США, Европе и Китае, то понимаешь, что мировая космонавтика «беременна» новым технологическим укладом.

Сегодня многие профессионалы как бы отключены от процесса, не вполне понимают текущие реалии. Федеральная космическая программа России — ?с «грифом», мы с вами ее даже почитать не можем. По косвенным признакам видно, что политической воли не хватает. Наши конструкторы и «капитаны» предприятий традиционно осторожнее рисковых инноваторов вроде Маска и решают сегодня куда более простые задачи стабилизации и даже простого выживания в отрасли.

Понятно, что военная космонавтика, ее нужды не дадут нам пройти порог необратимого разрушения. Но четкий план развития России необходим. Идея создать космодром «Восточный» — ?правильная. Нам нужен свой независимый космодром. Я сам из Благовещенска и знаю эти края. Пока там создан старт только для «Союза», под «Ангару» только все еще предстоит строить. Важно, чтобы это был космодром, открытый к международному сотрудничеству, внедрению чистых технологий, удобный для стартов зарубежных стран и компаний, а не закрытый в интересах военных.

Тем, кто управляет отраслью сегодня, не позавидуешь. Но постепенно ее гармоничное развитие можно восстановить. Мы не должны падать дальше. Мешает и отсутствие понимания в руководстве страны: зачем нам вообще нужна космонавтика, каковы правильные пропорции между военным и гражданским, пилотируемым и беспилотным сегментами.

Новая и парадоксальная реальность: у меня немало коллег в отрасли, выступающих против развития пилотируемой космонавтики — ?якобы эффекта от нее нет. Сейчас об этом открыто и всерьез говорят в «Роскосмосе» и выше. Но как оценить общий эффект от полета Гагарина для нашей страны и человечества? И как оценить социокультурные, политические и технологические последствия, если Россия добровольно откажется от полетов своих граждан в космос? Ведь это запрет на космическую мечту, из которой и вырос Илон Маск, как раньше выросли Цандер и Королев.

И очень важно всерьез играть в международную космонавтику. Это сложно, нужна открытая дискуссия, а ее в последние годы вести все труднее. И большинство результатов космических отраслевых дискуссий отражается лишь в закрытых документах. Нет пророков в своем отечестве: публичная демонстрация технологий Маска куда сильнее действует на наше руководство, чем «специфическая» дискуссия российских экспертов. Он парадоксальным образом помогает нам, заставляя пересматривать взгляды и программы.

Подготовил Валерий Ширяев