Успешный запуск Crew Dragon может нанести удар по российской космонавтике, поскольку она потеряет сотни миллионов долларов, которые раньше зарабатывала на доставке американских астронавтов. В случае отказа США от Международной космической станции, «Роскосмосу» будет сложно адаптироваться к новым условиям. Однако, не все испытают негативные последствия: новый корабль SpaceX может сыграть ключевую роль в… освоении Луны. Причем, несмотря на то, что Crew Dragon, казалось бы, не предназначен для полетов к Луне. Попробуем разобраться в причинах.
Появление пилотируемого корабля Crew Dragon знаменует собой потенциальное снижение роли российской ракеты-носителя «Союз»
30 мая 2020 года с территории США впервые за девять лет стартовала ракета с космонавтами на борту. На посвященной этому событию пресс-конференции Илон Маск, в шутку обыграв известное высказывание Дмитрия Рогозина, заявил: «Батут функционирует». Шутка для тех, кто понимает».
Это был не просто очередной космический корабль: Crew Dragon значительно превосходит по размерам и вместимости «Союз», который эксплуатируется уже более полувека. Так, объем спускаемого аппарата «Союза», доступный для экипажа» — 2,5 кубометра, поэтому больше трех человек в скафандрах туда не загнать.
Гермокапсула Crew Dragon спускается на Землю в целом, а полезный объем для экипажа составляет 9,3 кубометра (что в 3,72 раза превышает объем, доступный в космическом корабле «Союз»). NASA ограничило количество астронавтов, которые могут находиться в Crew Dragon, до четырех человек, поскольку содержание большого количества космонавтов на МКС является затратным для агентства.
Благодаря возможности установки дополнительных кресел, Crew Dragon может вместить до 6-7 человек, что значительно превышает пассажировместимость «Союза». Гермообъем нового корабля от SpaceX сопоставим с объемом «Орла», разрабатываемого Роскосмосом.
Однако «Орел» с людьми к МКС собираются запускать только в 2025 году. Это очень далекая дата, и это значит, что минимум пять лет американские космические корабли по своим параметрам будут заметно превосходить российские. Собственно, и все остальные в мире: китайский «Шэньчжоу» – просто копия «Союза».
Что это значит для России?
Завершение программы американских космических челноков девять лет назад оказалось для России выгодным решением: российские «Союзы» стали единственным средством доставки людей на МКС. Например, в 2019 году из восьми космонавтов, направленных на станцию, пятеро представляли другие государства, а только трое были гражданами России. NASA оплачивало места для иностранных космонавтов, выплачивая до 80 миллионов долларов. Такой доход в размере 0,4 миллиарда долларов в год стал существенным пополнением бюджета Роскосмоса, который и сам не достигает 4 миллиардов долларов.
Общие расходы нашей страны на эти пять полетов составили всего стоимость двух дополнительных рейсов «Союзов». Точная информация о себестоимости этих полетов недоступна (Роскосмос, как известно, не публикует такие данные), однако, вероятно, она не превышает 200 миллионов долларов за пуск. Также стоит учитывать, что в космической отрасли существуют значительные постоянные издержки, такие как оплата труда работников заводов, которые необходимо выплачивать в течение всего года. Теперь частота запусков «Союзов» на орбиту уменьшится вдвое, однако затраты на поддержание оборудования и персонала, необходимого для их производства, существенно не сократятся.
Начало эксплуатации пилотируемых кораблей Crew Dragon повлечет за собой значительное увеличение государственных расходов на космическую деятельность – на несколько сотен миллионов долларов ежегодно.
Не стоит питать иллюзий относительно того, что США рано или поздно возобновят собственные пилотируемые космические программы – это всегда казалось вероятным. За прошедшие девять лет, в течение которых не осуществлялись полеты шаттлов, Роскосмос получил миллиарды долларов, что сопоставимо с его годовым бюджетом.
Другая проблема может оказаться более серьезной для российской космической отрасли. Ясно, что у МКС есть предел срока службы. Этот предел не связан с техническими ограничениями, а определяется желанием поддерживать станцию в рабочем состоянии. Соединенные Штаты могут столкнуться с трудностями, поскольку им необходимо будет одновременно осуществлять полеты к Луне, куда они планируют высадиться к 2024 году, и поддерживать полеты к МКС.
Россия в ближайшие годы не имеет возможности организовать пилотируемую высадку на Луну. В связи с этим перед ней встает выбор: либо отказаться от пилотируемой космической программы, что не представляется возможным из-за общественной неприятия, либо продолжать полеты к МКС. Фактически, альтернативы нет: в случае прекращения участия NASA, Роскосмос будет вынужден продолжать полеты к орбитальной станции.
Возникает вероятность появления коммерческого конкурента. Многолетняя эксплуатация и ремонт МКС требуют наличия квалифицированных специалистов. В случае снижения интереса со стороны американской стороны, коммерческие компании, такие как SpaceX или другие, могут начать предлагать космический туризм или даже создать частную орбитальную станцию для перевозки туристов. В конкуренции с ними Роскосмосу будет сложно. Туристы, как правило, выбирают более комфортабельные и доступные по цене варианты.
В настоящее время, из-за действующих ограничений со стороны NASA, стоимость запуска Crew Dragon может превышать 0,4 миллиарда долларов, что делает её более дорогой по сравнению с российской ракетой «Союз». Однако, во-первых, на корабле SpaceX можно доставить вдвое больше людей. Во-вторых, после снятия ограничений NASA многоразовый Crew Dragon сможет выполнять полёты значительно дешевле, чем сейчас. В целом, конкурировать за космических туристов сможет, вероятно, только «Орел», однако сроки его появления на орбите остаются неясными.
Что означает запуск пилотируемого корабля «Дракон» для Соединенных Штатов
В Соединенных Штатах сложилась неоднозначная ситуация. С одной стороны, там располагается ведущий игрок космической отрасли на Земле. С другой – в советах директоров Boeing и Lockheed Martin (а также их совместного предприятия, ULA) есть множество авторитетных лиц, которые не испытывают никакой связи с Илоном Маском. Однако, у них хорошо развиты и проверены временем связи с NASA и военным ведомством. Они крайне не заинтересованы в том, чтобы предоставить новичку доступ к государственным средствам. В случае получения контракта SpaceX, им предстоит получать меньшую оплату за аналогичный объем работ, по сравнению с компаниями, имеющими более давние связи.
Например, Starliner разрабатывается Boeing получила от NASA заказ на 4,2 миллиарда долларов, в то время как SpaceX разработала Crew Dragon в рамках контракта стоимостью 2,6 миллиарда. Несмотря на более низкую цену SpaceX, глава NASA сочёл предложение Boeing более перспективным, как сообщается в западных источниках. В одном из внутренних документов Агентства его руководитель так и написал:
«На мой взгляд, предложение Boeing превосходит предложение SpaceX как в технологическом аспекте, так и в плане управленческих решений, что и объясняет необходимость более высокой оплаты».
Текущий запуск Crew Dragon четко продемонстрировал текущее положение дел. Предложение от Boeing пока не готово к полетам, к тому же оно обходится дороже и не обладает большей вместимостью.
Американские СМИ регулярно публикуют критические материалы, освещающие распределение бюджета NASA и причины, по которым агентство предпочитает сотрудничать с устоявшимися компаниями, несмотря на их менее эффективную работу. В комментариях к этим публикациям граждане США выражают обеспокоенность и заявляют о неприемлемо высоком уровне коррупции и лоббизма в космической отрасли.
Мнение общественности или средств массовой информации оказывает незначительное влияние на ситуацию. В конце бюджетного года основную часть финансирования получают организации с наиболее прочными связями, а не SpaceX. Даже несмотря на то, что Crew Dragon значительно экономичнее Starliner от Boeing, не говоря уже о космическом корабле Orion от Lockheed Martin. Разработка последнего ведется с 2006 года (в течение 14 лет) пустили уже 21,5 миллиарда долларов, но пока ни одного полета он так и не сделал.
SpaceX за время своего существования не получила сопоставимого финансирования, однако ей удалось разработать Crew Dragon, ракету Falcon 9 и ракету Falcon Heavy – одну из самых мощных действующих ракет, а также другие проекты. По плану на 2021 год на Orion было выделено еще 1,4 миллиарда долларов, однако сроки его запуска остаются неопределенными.
Как космический корабль, предназначенный для работы на орбите, может добиться успеха в новой лунной гонке
Если бы не желание Дональда Трампа вернуть Америку на Луну во время своего правления, это не вызвало бы проблем. Теперь же полет должен состояться не позднее 2024 года, что весьма сжатые сроки. Для достижения Луны необходим корабль Orion, а Starliner от Boeing не обладает достаточной грузоподъемностью. SpaceX считает, что Crew Dragon вполне способен выполнить эту задачу, однако NASA, как отмечалось ранее, придерживается мнения других компаний, работающих в американской космической отрасли. В результате Агентство полагает, что справится только корабль Orion, однако сроки его готовности остаются неопределенными.
Теоретически, разработка началась задолго до Crew Dragon и должна была быть завершена. Однако, из-за многочисленных задержек, говорить о готовности корабля к 2024 году сейчас затруднительно. В настоящее время основными нерешенными вопросами остаются интеграция с планируемой ракетой и проведение испытаний с ее использованием. Действительно, традиционные американские компании, работающие на космическом рынке, активно занимаются лоббированием, однако их темпы работы заметно ниже, чем полвека назад и, тем более, по сравнению с SpaceX.
Orion, согласно задумке, должен быть отправлен к Луне с использованием ракеты SLS. Этот проект также является масштабным и затяжным, подобно самому Orion. Его разрабатывают уже продолжительное время, потрачено не менее 20,3 миллиарда долларов, и когда он полетит – опять совершенно не ясно. Опять американская пресса нещадно критикует проект, отмечая, что одни только двигатели SLS стоят по 146 миллионов долларов за штуку (и таких надо четыре на каждую ракету). ArsTechnica здраво замечает, российский двигатель РД-180 обладает вдвое большей мощностью по сравнению с каждым из двигателей SLS, при этом его стоимость на 60% ниже.
Отойдем от обсуждения прессы. Гораздо важнее следующее: умножив вероятность того, что SLS не будет готово, на вероятность того, что Orion не будет готов к полету на Луну летом 2024 года, мы получим неожиданный результат. Нельзя исключать возможность того, что к 2024 году астронавтов на лунную миссию с Земли поднимет… Crew Dragon.
Дело в том, что, как мы уже писали, NASA выделило SpaceX выделила 135 миллионов долларов на совершенствование Starship. Эта сумма относительно невелика – в десять раз меньше, чем годовые затраты на Orion или SLS. Однако SpaceX реализует свои проекты значительно дешевле, чем традиционные компании американской космической отрасли. В связи с этим, есть основания полагать, что Starship будет готов к космическим полетам уже к 2024 году.
NASA предоставило финансирование на разработку Starship, рассматривая его как лунный посадочный модуль. Несмотря на то, что Starship – это огромный корабль, сопоставимый по размеру со всей МКС, способный доставить астронавтов на Луну с более высоким уровнем комфорта, чем Orion, Агентство предпочитает использовать Orion. Это связано с тем, что Starship не оснащен системой аварийного спасения, в то время как Orion ею обладает.
Разумеется. Starship обладает внушительными размерами. Его полезная нагрузка составляет около сотни тонн, а теоретически он может вместить несколько сотен человек. Создание спасательной капсулы сопоставимых размеров столь же непрактично, как и создание подобной капсулы для самого большого современного пассажирского самолета. Поэтому возможность размещения спасательной капсулы не учитывалась даже при разработке Starship. Включение такой капсулы значительно уменьшит полезную нагрузку, что сделает полеты на Марс невозможными. Илон Маск нацелен именно на Марс, а не на полеты в ближний космос, включая Луну.
У Crew Dragon, напротив, нет никаких проблем с системой аварийного спасения. Она реализована по традиционной схеме и прошла успешные испытания. Таким образом, если NASA не сможет отправить к Луне корабль Orion на ракете SLS в 2024 году, Агентство все равно сможет доставить людей к спутнику Земли другим способом.
Для реализации этой задачи потребуется вывести людей на околоземную орбиту с помощью Crew Dragon, который запускается ракетой Falcon 9. Затем, на околоземной орбите, произойдет пересадка на Starship. Этот корабль доставит их на окололунную орбиту и осуществит посадку непосредственно на поверхность спутника – Starship спроектирован для посадки на другие небесные тела целиком, без использования посадочного модуля. Таким образом, возврат американцев на Луну будет завершен.
Следует подчеркнуть, что интеграция дополнительных участников космического рынка в данную систему затруднена. Внутрикорабельные скафандры для каждого корабля создаются индивидуально, поскольку подача воздуха осуществляется по шлангу, подключенному к системе жизнеобеспечения корабля, и разъем для подключения уникален для каждого судна. Поэтому наши космонавты, совершавшие полеты на шаттлах, использовали американские скафандры, что нередко приводило к неприятным ощущениям. В то же время, американские астронавты, работающие на МКС, на протяжении последних девяти лет использовали российский скафандр «Сокол».
В отсутствие готовых к работе систем Orion/SLS, NASA не сможет отправить астронавтов на орбиту с помощью Starliner от Boeing, поскольку для скафандров Starship не будет предусмотрено необходимое подключение. В случае использования Crew Dragon, данной проблемы не возникнет, так как система жизнеобеспечения на обоих кораблях компании будет унифицированной.
Проблемы с совместимостью внекорабельных скафандров для работы на Луне также не возникнут. Они будут унифицированы с оборудованием Starship, поскольку Агентство планирует использовать его в качестве посадочного лунного модуля.
Всё это формирует весьма любопытную ситуацию. Вероятно, от успеха Crew Dragon могут ощутить негативные последствия не только Роскосмос, но и крупные американские компании, работающие в космической отрасли. Их медлительность и стремление администрации Трампа любой ценой вернуть человека на Луну до окончания его полномочий могут предоставить SpaceX лидирующие позиции на всех этапах новой лунной гонки.