Космічний батут. Як компанія SpaceX запустила перший в історії пілотований приватний корабель

День 30 травня 2020 року вже увійшов у історію американської космонавтики – поруч із висадкою астронавтів на Місяці, запуском гігантської орбітальної станції Skylab, програмою Space Shuttle та дослідницькими місіями НАСА в глибокому космосі. До Міжнародної космічної станції успішно стартував корабель нового покоління – Crew Dragon, створений приватною компанією Ілона Маска SpaceX.

Пуск відбувся з другої спроби – першу, заплановану на 27 травня, довелося переносити через несприятливі погодні умови. У зв'язку з випробувальним характером місії до безпеки були особливо жорсткі вимоги – метеорологами контролювалася не лише стартова позиція, але й траєкторія, по якій могло відбутися приводнення корабля у випадку аварійного припинення польоту. Відповідно, за 16 хвилин до старту місію скасували. А через три дні, попри все ті ж погодні складнощі, все відбулося штатно. Астронавтам Дугласу Херлі та Роберту Бенкену не довелося вибиратися з корабля і повертатися до службових приміщень космодрому на мисі Канаверал – зі своїх крісел вони встали вже на двохсоткілометровій висоті над поверхнею Землі, в умовах невагомості. За 18 годин на орбіті вони встигли зняти скафандри і знову їх вдягти (простору в кабіні для цього достатньо), випробувати ручне управління, провести відео-екскурсію для глядачів NASA TV, поспати й поїсти. І о 17 годині 16 хвилин за київським часом «Дракон» успішно пристикувався до МКС.

Для американської космонавтики успішний рейс «Дракона» до МКС – це тріумфальне досягнення як мінімум трьох стратегічних цілей.

По-перше, Сполучені Штати отримали найбільш досконалий пілотований космічний корабель на планеті Земля. Він – єдиний, який був повністю розроблений у 21-му столітті. Російські «Союзи» – техніка 1960-х років, «Шаттли» належали до 1970-80-х, китайці, судячи з того, що відомо про їхню пілотовану програму, досі рухаються в колії запозиченого правдами чи неправдами радянського досвіду.

Натомість Crew Dragon втілює в собі найпередовіші ідеї космічної інженерії. Нові сплави, пластики та бортова електроніка забезпечують багаторазовість корабля – він розрахований як мінімум на п’ять польотів (втім, НАСА поки що планує замовляти для пілотованих рейсів нові «Дракони», а «вживаними» доставляти вантажі). Сонячні панелі інтегровані в корпус – нема ризику, що вони не розкриються, і корабель залишиться без живлення. Екрани з сенсорним управлінням в кабіні пілотів (продубльовані кнопками), сім місць для екіпажу (як у гігантських «Спейс шаттлів») плюс сотні кілограмів вантажу.

А ще у Crew Dragon інноваційна система аварійного порятунку. Раніше для цього в носовій частині ракет встановлювали штангу з твердопаливними реактивними двигунами. Якщо ракета-носій зазнавала аварії, вони спрацьовували і відводили корабель на достатню відстань і висоту, щоб можна було безпечно відкрити парашути. Якщо ж все відбувалося штатно, систему скидали в польоті. Натомість на пілотованих «Драконах» система аварійного порятунку інтегрована в корабель. Її рідинні реактивні двигуни спроможні увімкнутися на всій траєкторії польоту. Більше того, Ілон Маск свого часу пропонував садити «Дракон» не на парашуті, а на реактивній тязі цих двигунів – з «вертольотною» точністю. У НАСА надали перевагу традиційній парашутній схемі. Втім, не виключено, що в разі відмови парашутів система аварійної посадки здатна загальмувати корабель самостійно.

Друга ціль – завдяки Crew Dragon та SpaceX НАСА нарешті змогло відмовитися від застарілої моделі розробки та фінансування космічних проектів. Цей момент потребує додаткового пояснення. Як неодноразово повідомлялося, Crew Dragon – це перший приватний космічний корабель, що вийшов на орбіту Землі. Втім, це не означає, що всю іншу космічну техніку НАСА створювало на власних заводах. Її виготовляли приватні аерокосмічні корпорації – Боїнг, Локхід, Дженерал Дайнамікс, Райтеон, Нортроп Грумман та інші.

Однак методика замовлення космічних кораблів відрізнялася принципово. До затвердження програми комерційної пілотованої космонавтики (в її рамках SpaceX збудував Crew Dragon, а Boeing завершує будівництво аналогічного корабля Starliner) НАСА самостійно проектувало ракети й кораблі, а потім передавало креслення підрядникам. Для оплати цих проектів застосовувався механізм, відомий як cost plus. Тобто, умовний Boeing, отримавши замовлення, повідомляв НАСА – ось стільки коштуватиме виробництво, а стільки ми хочемо заробити. А якщо НАСА в процесі конструювання вирішувало, знову ж таки умовно, замість болта з гайкою кріпити деталі зварюванням, йому доводилося це оплачувати. Більше того, зміни впливали на роботу десятків чи сотень субпідрядників, чиї вузли мали кріпитися саме цією гайкою.

Як наслідок, розробка тривала роками, гігантські перевитрати бюджету були нормою, а запровадження навіть незначних покращень конструкції супроводжувалося значними труднощами.

В комерційній пілотованій (а до неї – комерційній вантажній) програмі все інакше. НАСА не вказує аерокосмічним компаніям, де має бути якийсь болт чи гайка. НАСА замовляє сервіс – корабель повинен вивести на орбіту з ось такими параметрами стільки-то астронавтів і такий-от вантаж, і при цьому мають бути дотримані ось ці вимоги до функціональності, надійності, безпеки тощо. А як саме це зроблять виконавці – їхня справа.

Це забезпечує колосальну економію коштів. Так, НАСА виплатило SpaceX близько 3,1 мільярда доларів за розробку пілотованого «Дракона», сертифікацію ракети Falcon 9 для польотів людей, та за шість місій до МКС. Для порівняння – «Оріон», інший проект перспективного космічного корабля, який параллельно розробляють для НАСА по «старій» схемі проектування, вже потягнув на 21 мільярд доларів(!!!). Процес триває з 2006 року, і досі невідомо, чи зможе «Оріон» виконати в 2022 році передбачений програмою пілотований обліт Місяця.

Третій здобуток має як комерційний, так і політичний характер. Перший рейс Crew Dragon – це кінець залежності Сполучених Штатів від Росії в питанні доставки екіпажів до Міжнародної космічної станції. А тривала ця національна ганьба аж дев'ять років. Після закриття програми «Спейс Шаттл» улітку 2011 року Москва отримала монополію на пілотовані польоти до МКС. І непогано на цьому заробила. За 70 астронавтів, доставлених на МКС, НАСА виплатила Росії 3,9 мільярди доларів. Прикметно, що апетити російських космічних "братів" постійно зростали. З 2006 по 2020 рік вартість крісла на «Союзі» для американців зросла з 21 до 90 мільйонів. Альтернативи не було – доводилося платити.

Зараз же російський «таксопарк до МКС» закривається – в його послугах нема потреби. Журналісти вже порахували, що після початку регулярних польотів американських комерційних кораблів «Роскосмос» щороку втрачатиме близько 400 мільйонів доларів. А от НАСА купуватиме сервіс із транспортування екіпажів значно дешевше. Для порівняння – вартість крісла у Crew Dragon становитиме близько 55 мільйонів доларів, а не 90, як в останньому замовленому американцями місці на «Союзі».

Втім, справа не тільки в грошах. Росія, зрозумівши залежність США, заявила про це прямим текстом. А Штати, як наслідок, були змушені терпіти тролінг керівника «Роскосмосу» Дмитра Рогозіна: мовляв, США запроваджують проти нас санкції, тож як би їм не довелося відправляти своїх астронавтів до МКС на батуті.

Тепер же на цьому батуті пострибає сам Рогозін. Річ у тім, що російська програма польотів на МКС безпосередньо залежала від коштів, які виплачували США за транспортування вантажів кораблями «Прогрес», а астронавтів – «Союзами». А коли НАСА успішно реалізувало програму комерційних вантажних кораблів, доходи від «Прогресів» звелися до мінімуму. Як наслідок, Росії довелося скорочувати свої екіпажі на станції – на їх перебування банально не вистачало грошей. А тримісні «Союзи» почали літати з порожнім кріслом. На другому етапі програми, коли НАСА перестане платити під сто мільйонів доларів за крісло, пілотована російська космонавтика може взагалі перестати існувати. Як говорив уже колишній прем’єр Росії Мєдвєдєв – «дєнєг нєт, но ви дєржитєсь».

Цікаво, що в НАСА зла на Росію не тримають – принаймні, публічно. Коли очільника НАСА Джима Брайденстайна на післястартовій конференції запитали про те, як надалі відбуватиметься співпраця з «Роскосмосом», він відповів, що налаштований на продовження спільної роботи. І розповів, що з Рогозіним не спілкувався, але знає, що той привітав американців. Насправді ж публічно ніяких привітань Рогозін не озвучував. Натомість були озвучені істеричні заперечення планів США освоювати Місяць комерційними компаніями чи колонізувати Марс та прокльони на адресу «лібералів» Горбачова та Єльцина, які розвалили радянську космонавтику.

Зате Маск нічого Рогозіну не забув. «Батут працює», – прокоментував він «миролюбну» тираду Брайденстайна. І голосно розсміявся, промовивши в паузі – ну це такий наш внутрішній жарт.

Ба більше, інтернетом гуляє фото ракети Falcon, де трохи трохи нижче від корабля написано «Trampoline» – «батут». Втім, це може бути і фейк.

Пройдений етап

Слід зазначити, що в програмі комерційної пілотованої космонавтики SpaceX та Маск аж ніяк не були фаворитами НАСА. Все той же директор Брайденстайн минулого року звинуватив SpaceX у затягуванні робіт: мовляв, пора показати, на що пішли гроші платників податків. Претензія була, м’яко кажучи, несправедливою: на тлі проблем з кораблем «Оріон» та ракетою SLS, яка має виводити його на орбіту, SpaceX були справжніми спринтерами. А ще вони спромоглися обігнати аерокосмічного монстра Boeing, який теж створює корабель у проекті Commercial Crew, але через дефект програмного забезпечення провалив перший безпілотний політ. І Брайденстайну довелося визнати, що його прискіпливість виявилася безпідставною: він прямо сказав, що інженери НАСА не вірили у спроможність SpaceX так швидко усунути всі зауваження і підготувати корабель до польоту.

Втім, парадокс полягає в тому, що для Ілона Маска тріумфальний успіх Crew Dragon не матиме продовження. Це дійсно нова сторінка в історії пілотованої космонавтики. Але історія, написана на цій сторінці, вже завершена. «Дракони» SpaceX не полетять ні до Місяця, ні до Марса, хоча такі плани початково озвучувалися. Їхня територія – це низька навколоземна орбіта, а завдання – підтримка функціонування Міжнародної космічної станції, науково-дослідницькі польоти та приватна космонавтика (на де-факто семимісному «Драконі» достатньо простору, щоб возити туристів на орбіту без висадки їх на МКС, а на підході ж і приватні орбітальні станції).

Маска ж цікавить інше. За день до тріумфального польоту Crew Dragon сталася не менш драматична подія. На приватному космодромі SpaceX (ох, як це звучить – Шеклі й Азімов схвалили б) у Техасі успішно увімкнув двигун тестовий прототип абсолютно нового космічного корабля – Starship SN4 (тобто, серійний номер чотири – три попередні були зруйновані під час випробувань). Раніше цей проект називався менш полікоректно – BFR, тобто, Big F*ckin Rocket. Це дійсно гігантська машина – двоступенева ракета з нержавіючої сталі, де обидва ступені повністю багаторазові, а верхній, цей самий Starship, буде здатний перевозити на Марс до ста пасажирів. Саме ця система, обладнана інноваційним метановим двигуном (такого ні в кого більше нема), і має втілити найбільшу мрію Ілона Маска – зробити людство мультипланетною цивілізацією. І саме про неї він говорив на прес-конференції, обіцяючи на Starship обліт Місяця як мінімум через два роки, а як максимум – через чотири.

Через кілька хвилин після запуску двигуна Starship SN4 огорнувся білою хмарою – із розірваних трубопроводів бив під тиском метан. Ще через десяток секунд він змішався з киснем і вибухнув, розметавши шматки корабля на десятки метрів навкруги.

Але й це не біда. Неподалік на космодромі стоїть сталевий корпус Starship SN5 – більш досконалого, з виправленими недоліками. І споруджується шостий прототип, ще досконаліший. Так що хай пілотовані «Дракони» возять астронавтів на МКС. А тим часом Маск, у повній відповідності з улюбленим написом на його футболках, готуватиме окупацію Марса. А на шляху до Червоної планети за допомогою Starship забезпечуватиме повернення американців на Місяць у рамках нової програми «Артеміда». Контракт із НАСА уже підписаний, а чотири роки – це зовсім скоро.

Фото: NASA, SpaceX

космос технології