Космос снова в моде: как Китай, США и Маск включились в гонку за покорение Луны и Марса

315
0
3150

2 апреля китайская орбитальная космическая станция, выполнив свою миссию, сгорела в атмосфере. Теперь КНР планирует новую станцию — базу для полетов на Луну и Марс. Тем временем Соединенные Штаты намерены приватизировать МКС, а коммерческие корпорации — начать строительство частных станций. NASA на полпути к Луне собирается создать базу для дальних космических путешествий, на которой можно построить гигантский корабль для полетов к Венере, Марсу и другим планетам. Но всех их может обогнать Илон Маск, уже в 2024 году отправив на Марс первых колонистов. О космической гонке рассказывает Иван Яковина. 

Китай

Китайская орбитальная космическая станция «Тяньгун-1» в ночь на 2 апреля вошла в плотные слои атмосферы в небе над южной частью Тихого океана, неподалеку от острова Таити. Падая, десятитонный «Небесный дворец» (так переводится название станции) сгорел, на поверхность океана могли упасть только небольшие его фрагменты.

Это яркое событие подытожило крайне важный этап китайской космической программы. «Тяньгун-1» отправили на орбиту в 2011 году специально для проведения испытаний систем маневрирования и стыковки космических кораблей.

Станция трижды принимала корабли с Земли: два пилотируемых и один беспилотник, стыковавшийся с «Небесным дворцом» в автоматическом режиме. Все три миссии прошли успешно: китайские специалисты сумели отработать и орбитальное маневрирование, и стыковку.

В 2016 году связь с «Тяньгун-1» была утрачена, станция постепенно начала снижаться, но задачу свою выполнила. Теперь Китай готовится совершить следующий шаг: строить собственную постоянно действующую орбитальную станцию, и это главная задача китайской космонавтики. Пекин полагает, что отстает в этой области от других стран, обладающих свободным доступом к Международной космической станции. У КНР такого доступа нет.

В конце прошлого века, еще до начала строительства МКС, Конгресс США специальным распоряжением запретил финансировать этот проект, если в нем будут принимать участие китайцы.

Причин такого решения было две: во-первых, американцы тогда заподозрили КНР в склонности бесплатно заимствовать высокие технологии, включая космические. Во-вторых, вмешалась идеология: многие конгрессмены не захотели снова пускать в космос коммунистов.

Но будучи исключенным из числа участников проекта МКС, Китай быстро наверстывает отставание. Сейчас ассигнования на китайскую космическую программу оцениваются в $6 млрд. Это примерно в три раза меньше, чем бюджет NASA, но космические вложения Пекина растут. Точных цифр на Западе не знает никто, поскольку как минимум часть китайских изысканий в этой области финансируется из военного бюджета. Строгого разделения на военную и гражданскую космонавтику в Китае нет.

По планам китайских руководителей, центральный модуль большой, постоянно действующей орбитальной станции отправится в космос уже в 2018 году. Позднее его дополнят еще как минимум двумя постоянными элементами. Каждый из модулей будет весить примерно 22 тонны и достигать 15-18 метров в длину. Боковые элементы пристыкуются к центральному по бокам и выстоятся в форме буквы «Т». К полноценной работе орбитальная лаборатория должна приступить уже в 2022—2023 годах.

Как и у прочих китайских космических кораблей, название новой станции будет довольно поэтическим: «Тяньхе» — «Небесная Гармония».

Общий вес станции с пристыкованными кораблями составит около 70 тонн, на ее борту постоянно смогут работать три человека. Ожидается, что эксплуатировать «Небесную Гармонию» будут не более десяти лет.

За это время китайцы планируют решить сразу несколько задач. Во-первых, для них это вопрос национального престижа, один из стимулов — соперничество с Индией.

Во-вторых, КНР намеревается дать импульс развитию совершенно новой отрасли науки и промышленности на Земле, подтолкнув ученых и частный бизнес к освоению новых, ранее недоступных территорий.

В-третьих, станцию с первых же дней прочно оккупируют военные. Они, безусловно, найдут ей применение и для своих нужд.

Но самое интересное — это намерение Китая использовать «Небесную Гармонию» в качестве базы подготовки для полетов на Луну и Марс. Там они будут тренировать экипажи для длительного пребывания в условиях невесомости, тестировать оборудование и материалы. У Пекина на обратной стороне Луны уже работает автоматическая исследовательская станция, и он не скрывает планов отправить туда людей в 2030-х годах.

Кстати, в отличие от американцев, китайцы уже заявили, что полностью открыты для сотрудничества в этой сфере с другими государствами. Первыми в очереди, вероятно, будут европейские специалисты, многие из которых уже учат китайский язык.

Мешает этим планам отсутствие у Китая собственной тяжелой ракеты-носителя. Самая мощная ракета, которой располагает сейчас Пекин, — Чанчжэн-5 («Великий поход»). Она способна доставить на орбиту максимум 25 тонн. Для сравнения — Falcon Heavy выводит в космос до 63 тонн.

Но работы идут и в этой сфере. Учитывая настойчивость и все более заметные успехи КНР в космосе, можно не сомневаться, что с этой проблемой они тоже вскоре справятся.

Впрочем, «Небесная Гармония» в ближайшие годы станет не единственной новой космической станцией. На орбиту потянулись другие.

Частники

С удешевлением космических запусков, применением новых технологий и многоразовых ракет о строительстве космических станций задумались частные корпорации. Но их интересует не престиж, а деньги: уже известно как минимум о двух проектах многофункциональных обитаемых комплексов чисто коммерческого назначения.

В феврале 2018 года администрация Дональда Трампа предложила к 2024 году полностью отказаться от финансирования МКС, передав станцию в руки частных предпринимателей. Проще говоря, приватизировать ее.

Сейчас содержание станции обходится NASA в $3-4 млрд в год. Еще миллиард докладывают космические агентства других стран. Из-за финансовой «прожорливости» МКС многие другие программы агентства тормозятся или вовсе закрываются. Передача станции в частные руки позволила бы NASA сместить фокус с околоземной орбиты на Луну, Марс, астероиды и дальний космос.

Приватизация станции на первый взгляд кажется слишком радикальной идеей. Частный бизнес может просто не потянуть ее содержание и, разочаровавшись, утопит самый дорогой объект в истории человечества ($150 млрд) в океане.

Однако сейчас ничто не указывает на то, что МКС, оказавшись в частных руках, зарастет паутиной. Скорее, наоборот: желающие заработать на этой станции сформировали уже небольшую очередь.

Создатели проекта Axiom называют свое детище «первой частной космической станцией». Они обещают в 2020 году отправить на орбиту первые ее модули, которые поначалу будут пристыкованы к МКС.

По словам авторов идеи, среди которых инженеры NASA, руководители протектов и астронавты, цена каждого из сегментов будущей станции будет на один-два порядка ниже, чем у аналогичных сегментов МКС, но качество при этом не пострадает.

Если у них все получится, станция Axiom будет работать в стыковке с МКС до 2028 года, когда старую станцию планируется вывести из эксплуатации. Новая от нее «отпочкуется» и продолжит самостоятельное существование на орбите.

Axiom Station в представлении ее создателей. © Axiom Space, LLC

Деньги авторы проекта планируют получать, сдавая модули своей станции в аренду. Список предлагаемых помещений будет довольно разнообразным.

Во-первых, лаборатории, в аренде которых могут быть заинтересованы фармацевтические, химические корпорации и научные центры. Во-вторых, гостиничные номера для туристов. В-третьих, там можно будет размещать склады обеспечения для других космических миссий.

Еще одна интересная услуга — предоставление станции тем странам, которые хотят отправить своего гражданина в космос, но не знают, куда именно его там пристроить. Вот таких “престижных космонавтов” аксиомовцы приютят у себя. За деньги, конечно.

Ну и еще одно перспективное применение станции — это создание там производственных цехов, где в условиях невесомости можно создавать уникальные вещества и материалы.

Например, оптоволокно, созданное на орбите, обладает почти идеальной структурой. Условно говоря, оно на порядки менее мутное, чем созданное на Земле. Благодаря этому свойству передача сигнала по кабелю из «космического» волокна идет намного быстрее, четче и дешевле, чем по обычному. Стоимость килограмма такого материала может составлять десятки тысяч долларов.

Axiom в своих планах не одиноки. Примерно те же услуги своим клиентам собирается предложить компания Bigelow Aerospace в собственной космической станции с рабочим названием B-330.

Авторы этого проекта тоже хотят начать собирать свою «первую коммерческую космическую станцию» на основе МКС, а потом отцепить ее, запустив в самостоятельное плавание.

Их «фишка» — это толстостенные полимерные надувные модули 4,5 метра в длину и 2,5 метра в диаметре, которые, по заверениям создателей, намного легче, дешевле и надежнее, чем традиционные, сделанные из сравнительно тонкого металла. Надо сказать, что эта компания продвинулась дальше благих намерений: один из их надувных модулей уже сейчас функционирует в качестве кладовки на МКС, а еще два — летают на орбите в беспилотном режиме. Пока вроде бы все хорошо, никаких инцидентов с ними не было.

Таким образом, сейчас сразу две частные компании планируют создать на базе МКС собственные космические станции чисто коммерческого назначения. Интересно, что в «гостиничном» сегменте им придется конкурировать с Роскосмосом, который анонсировал открытие на МКС фешенебельного отеля в 2022 году.

Согласно плану, гостиница разместится внутри специального модуля длиной 15,5 метра. Туристам предложат шикарные номера с девятидюймовыми иллюминаторами, индивидуальными туалетами и Wi-Fi. В гостинице также будет общая комната для совместного отдыха с большими, 16-дюймовыми окнами. Цена одной-двух недель на орбите составит примерно $40 млн.

Для любителей особо острых ощущений будет возможность задержаться там на месяц и совершить выход в открытый космос. Но это — уже за $60 млн. Все это, разумеется, при условии, что планы агентства осуществятся и им ничто не помешает. В любом случае отель, видимо, просуществует лишь до 2028 года, так как после этого МКС планируется утопить в океане. Хотя, может, отельный модуль прицепят к одной из новых космических станций.

Впрочем, скоро появится еще одна космическая станция, на которой гостиниц точно не будет. Скорее, она станет первым камнем в основании космопорта будущего.

Врата в дальний космос

С вероятной приватизацией и постепенным превращением МКС в торгово-развлекательный центр космические исследования не остановятся, а напротив — перейдут на новую высоту. Причем буквально.

На смену МКС должна прийти принципиально новая космическая станция, проектируемая сейчас специалистами NASA. Ее предполагаемое название уже несколько раз менялось, последняя версия звучит так: Lunar Orbital Platform-Gateway. Перевести это можно как «Лунная орбитальная платформа — Врата».

Согласно проекту, на начальных этапах это будет сравнительно небольшая станция, состоящая из четырех модулей: силового (двигательного), жилого, логистического (склада) и шлюзового. Для сравнения, МКС сейчас состоит из 16 модулей.

LOP-G будет расположена намного дальше, чем МКС — примерно на полпути между Землей и Луной, чуть ближе к последней. При этом основная задача этой станции формулируется так: подготовка и обеспечение пилотируемых миссий в дальний космос.

Lunar Orbital Platform-Gateway в представлении художника. © Boeing

По замыслу NASA, сначала LOP-G будет использоваться для моделирования перелетов на дальние расстояния. Станция будет расположена за пределами магнитного поля Земли, поэтому ее обитатели в полной мере испытают на себе воздействие солнечной радиации и жесткого космического излучения.

В этом заключается одно из главных достоинств LOP-G: станция находится в паре дней полета от Земли, но условия там будут такими же, как в глубоком космосе. Это позволит заранее приготовиться ко многим неприятностям дальних перелетов и разработать меры защиты от них. При этом если что-то пойдет не так, людей можно будет вернуть сравнительно быстро, а не за несколько месяцев.

Первый модуль LOP-G отправится в космос в 2022 или 2023 году. К 2026-му станция уже должна быть полностью собрана и работать в штатном режиме. Последним к ней будет присоединен шлюзовой модуль, на который возложена особая миссия.

Он станет главным причалом для корабля под рабочим названием Deep Space Transport  («Траспорт для дальнего космоса»). Это межпланетный пилотируемый корабль многоразового использования, который по частям будут собирать в космосе — как раз на станции LOP-G.

Его точные характеристики пока не сообщаются, известно лишь, что он будет «огромных размеров» и обладать двумя видами двигателей — как химическими (обычными ракетными), так и электрическими (видимо, ионными). Собственно, именно этот корабль NASA и планирует использовать для пилотируемых полетов к Марсу, Венере и другим дальним планетам. Планируется, что сборка DST будет завершена в 2027 году.

Таким образом, к концу следующего десятилетия LOP-G явочным порядком превратится из тестовой лаборатории в космическую верфь для строительства огромных кораблей дальнего плавания и заодно космопорт для их приема и отправки.

Важно, что проект будет международным. В строительстве этой станции примут участие не только американцы: европейцы, японцы, канадцы тоже приглашены. Роскосмос, возможно, примет участие в создании шлюзового модуля.

Однако совместные усилия всех этих замечательных стран могут оказаться излишними. Возмутителем спокойствия, способным сломать стройные планы, грозит стать Илон Маск и его компания SpaceX.

К 2020 году он собирается начать тестировать свою Big Falcon Rocket. В 2022 году он намерен отправить ее на Марс в беспилотном режиме, а в 2024-м — с первыми колонистами на борту. Если Маск реализует свои планы, а авторы LOP-G — свои, то к моменту прибытия отважных астронавтов NASA на Марс там уже будут продавать пиццу и показывать кино.

Сравнительные размеры Big Falcon Rocket с другими ракетами Маска.

То же касается и освоения Луны. Китайцы планируют высадиться там в начале 2030-х годов. Все остальные пока всерьез о такой перспективе даже не думают. Маск в прошлом году на эту тему высказался так: «На дворе 2017-й. У нас к этому времени давно должна работать база на Луне, но ее нет. Какого черта?»

При этом он тут же объявил, что его BFR способны будут летать с десятками тонн груза на Луну и обратно без дозаправки. В теории это позволило бы за пару лет построить там постоянно действующую базу даже без всяких космических портов и верфей. По мысли создателя SpaceX, появление такой базы способно снова зажечь в человечестве мечту о космосе и намного ускорить его освоение.

Если усилиями Илона Маска и/или других компаний и стран постоянно действующая обитаемая лунная база появится и начнет работать, для человечества это станет действительно огромным шагом вперед. Наверное, даже большим, чем все вышеописанные орбитальные станции будущего вместе взятые.

The Insider

04.04.2018

Материалы по теме

Космос снова в моде: как Китай, США и Маск включились в гонку за покорение Луны и Марса