Почему NASA выбрало Starship лунным посадочным модулем

3В закладки
Источник

Разберу один документ от NASA, который администрация выпустила после оглашения результатов конкурса. Он называется Source Selection Statement Appendix H: Human Landing System, Option A Next Space Technologies for Exploration Partnerships-2 (NextSTEP-2) NNH19ZCQ001K_APPENDIX-H-HLS от 16-го апреля 2021-го года. По этой ссылке находится оригинал.

Я не хочу делать перевод или же пересказ, как раз хочу выделить основные моменты. Так сказать, сделать резюме, при этом буду рассматривать только часть SpaceX.

Если кому-то лень читать это всё, то кратко – нет денег на модуль, поэтому выбрали хоть одну компанию, и то, пришлось торговаться. Именно эту часть конкурса я не учитывал, когда гадал, кого же выберут. Мне в голову не приходила мысль, что проблемой станут деньги. Ладно, хватит лирики, она будет позже, сейчас – разбор документа.

В описательной части я упускаю моменты, где всё в принципе понятно, лишь хочу обратить на момент, что это опять государственно-частное партнёрство. Где зафиксирована цена услуги. При этом частная сторона ищет дополнительно финансирование, а государственная сторона – платит лишь за выполненные пункты контракта. При этом, это не всегда может покрывать затраты частной стороны – это тоже нужно помнить. Опять же, возвращаюсь к предыдущим темам – я ранее уже писал — Государственно-частное партнёрство между NASA и SpaceX при создании новой техники и предоставления услуг – желающие могут ознакомится.

Более интересно становится в разделе – История процедур. Требования компаниям были предъявлены 16-го ноября, а предложения компании должны были предоставить до 8-го декабря 2020-го года. Напомню, что тест прототипа SN 8 состоялся 9-го декабря. То есть, очень грубо говоря, все дальнейшие тесты не должны были иметь никакого значения перед выбором лендера. К тому же, это частично может объяснить ситуацию, когда этот прототип готовили слишком долго, почти 2 месяца не было никакого движения. Собственно, команда была занята подготовкой документации и прочими оформлениями под требования NASA. Для понимания картинки, 8-й прототип тестировали 64 дня (начиная с момента WDR до момента пуска), 9-й – 26 дней, 10-й – 23, а 11-й – 21 день. Но это к этой теме не относится, просто отсылка к тому, с какой скоростью проводят работы SpaceX.

После этого NASA создали специальную комиссию, под такой вывеской — Source Evaluation Panel – в моём вольном переводе – комиссия по оценке исходной документации, которая включала 3 подкомиссии по вопросам технической части, менеджмента и цены. Исходя из этого, была проведена оценка предложений конкурсантов в 3-х категориях (соответствующая названию подкомиссий). После всех оценок, проведённых всеми комиссиями, Кэтрин Людерс (глава пилотируемой программы в NASA) 2-го апреля 2021-го года пришла к выводу, что в интересах NASA нужно выбрать только компанию SpaceX, но предварительно провести с ними переговоры касательно стоимости их услуг подключая специального сотрудника по закупкам (Contracting Officer). Также отмечается, что это было сложным решением, потому что NASA ранее заявляла, что в таком конкурсе должны дальше участвовать не менее 2-х подрядчиков, а то и более. Однако в связи с тем, что на текущий год Агентство получило лишь треть запрашиваемой суммы, поэтому, даже с одним участником, запрашиваемая сумма не покрывала издержки ни одного из них. В тесном сотрудничестве с сотрудником по закупкам Кэтрин настояла на том, чтобы провести открытые переговоры с участником конкурса на предмет цены их услуг. При этом этот участник был очень высоко оценён в 2-х категориях с точки зрения технической составляющей и менеджмента. При этом эта же компания изначально предложила низкую цену, причём с большим отрывом, чем другие участники. Как не сложно было догадаться, этой компанией оказалась – SpaceX.

Сотрудник по закупкам начал переговоры о цене с компанией SpaceX 2-го апреля. Как предусмотрено в запросе, правительство проинструктировало SpaceX о том, что им разрешено изменить некоторые аспекты своего предложения, связанные с ценой и этапами оплаты по результатам работы (например, правительство запросило лучшую и окончательную цену, а также обновленную поэтапную оплату для согласования с бюджетными ограничениями NASA). Однако был запрет на изменения содержания своих технических и управленческих предложений или иным образом сокращать объем своего предложения в любом качестве. В ответ компания SpaceX предоставила новое предложение 7-го апреля 2021-го года. Была обновлена модель оплаты за этапы работы в рамках ограниченного бюджета NASA, однако компания не снизила изначальную стоимость таких услуг.

После рассмотрения такого предложения, стало понятно, что нет смысла проводить переговоры с другими участниками на предмет пересмотра цены. Снижения никто не ожидал, поэтому после длительных консультаций остановились на одной компании.

Методология выбора

Много не хочу писать, но выделю пару табличек. В первой указаны критерии каждой категории. При этом стоит выделить тот факт, что цена – не была главным фактором. То есть изначально, это был дополнительный фактор, который просто игнорировали, но как всё получилось в итоге…

Собственно, вот финальная табличка с результатами:

Оценки получись таковы Blue Origin – 3/5 и 4/5, Dynetics – 2/5 и 4/5 и SpaceX – 3/5 и 5/5. Худшая техническая составляющая от Dynetics, при этом, в начале конкурса их оценивали как лучшее предложение, а в итоге получилось хуже всех. Сложно сказать чего так, есть моё предположение, что вначале они как представили вариант, так и сильно далеко не ушли. Крайне прискорбно. Хочу обратить внимание на составляющую категории менеджмент – снижения рисков. Это лишь спекуляции моего личного характера, но проект SpaceX называли очень рискованным. К сожалению, у нас нет расшифровки по этой позиции, а есть лишь общая оценка, но она наивысшая только у одной компании.

Анализ предложения SpaceX

Техническая составляющая

Компания предложила варианты, которые превосходят требования от NASA. При этом анализ предложения показал, что дополнительные возможности, которые предложила компания не повлияют на базовые требования NASA. В частности, требования были – нахождение лендера на орбите Луны до прибытия экипажа – 90 дней, SpaceX предложили 100 дней. Эти дополнительные возможности могут дать Агентству дополнительные возможности для пуска экипажа, в случае возникновения непредвиденных обстоятельств, которые могут отложить начало миссии.

Дополнительные возможности Starship – размер, благодаря чему можно запускать на поверхность Луны и обратно – значительно больше различного груза (как по массе, так и по объему), которые в значительной мере превосходят требования NASA. При этом, возвратная масса лимитирована КК Orion.

Также SpaceX превысила требования по возможностям выходов в открытый космос. Наличие вышеизложенных возможностей поможет в значительной степени уменьшить время капиталовложений в научные работы.

При этом отмечается, что размеры лендера и нахождение шлюза для выхода из него на высоте 30 м над землей – могут вызывать сложности, однако полученные возможности перекрывают такое неудобство.

Несмотря на превышение требований к технической части, компания не снизила уровень безопасности экипажа. Например:

  • большой запас топлива позволит покинуть поверхность Луны в кратчайшие сроки, в случае возникновения непредвиденных обстоятельств или ЧП;
  • возможность полного резервирования в случае отказа двигателя;
  • 2 шлюза, обеспечивающие возможность резервного входа/выхода, при этом каждый с независимым контролем окружающей среды и средствами жизнеобеспечения, обеспечивающие безопасное убежище для экипажа;
  • конструкция лендера предоставляет широкий спектр возможностей, выполнение которых может возникнуть в критических ситуациях и в случае отмены миссии.

В совокупности, такие возможности снижают риски и повышают вероятность безопасности экипажа на разных этапах миссии.

Что касается 6-го пункта этого раздела (способность к длительной эксплуатации), так Кэти отмечает — несмотря на то, что это только первоначальный проект и требования к нему могут быть ниже, тем не менее Starship предоставляет возможности для проживания 4-х членов экипажа, без необходимости размещения дополнительных модулей для проживания на поверхности Луны. Словом – не нужно строить базу на начальном этапе, сам Starship – уже и есть готовая база.

В изначальном виде, Starship уже с самого начала своей эксплуатации предоставляет значительные возможности пребывания человека на поверхности Луны. Такие изначальные возможности позволят сэкономить значительные средства для дальнейших разработок. Точнее, деньги не нужны будут, возможности вначале такие, что далее нет необходимости в доработке системы, даже в ближайших планах развития программы по освоению Луны.

Предварительные демонстрации возможности системы. В NASA отмечают сильную сторону SpaceX в наземных испытаниях, которые помогут в дальнейшем очень сильно снизить риск технических сложностей создания лендера.

Самая сложная и слабая сторона концепции SpaceX – беспрецедентная скорость, масштабы и синхронность пусков РН. Однако эти риски связанны с работой на НОО, а не на лунных орбитах. Поэтому, в случае возникновения сложностей, их можно будет легче и быстрее решить. Главная сложность – заправка лендера. Однако если решить эту проблему, то у этой системы появляются значительные преимущества – посадочный модуль Starship – интегрированный цельный аппарат, для него не нужно проводить интеграцию модулей как на НОО Земли, так и на орбите Луны. Также отмечается, что SpaceX имеет некоторые запасы для задержки, и что ее возможности допускают некоторую задержку доставки топлива без необходимости полного перезапуска миссии.

Да, SpaceX знают о сложностях и сырости некоторых элементов системы, но они это осознают и в NASA это высоко ценят.

Цена

Были проведены проверки расчётов компании, и они соответствуют заявленным. Отмечается, что цена справедлива, обоснована и сбалансирована, при этом предложение компании не содержит дополнительных трат. От себя добавлю (при этом в отчёте прямо так не сказано), что есть заключение о том, что оценка трат компании не была искусственно занижена, с целью выигрыша путём нечестной и демпинговой политики.

Менеджмент

Первые 3 позиции – одна вода, если честно, поэтому даже и не знаю что выделить. Со стороны сложно оценить внутреннюю кухню компании, поэтому перехожу сразу к 4-му пункту (о чем немного сказано) – коммерческий подход.

SpaceX планирует обеспечить финансирование более половины стоимости разработки и тестов как инвестирование в её архитектуру, с целью дальнейшего использования в коммерческих целях. Я подчеркну, что SpaceX хотят обеспечить более 50% стоимости разработки. И NASA просто в восторге от такого. Они также подчёркивают, что это не только снижение нагрузки на бюджет, но также демонстрирует серьезные намерения SpaceX достичь успеха в реализации проекта. Да, это новость, когда ты начинаешь вкладывать свои личные деньги, то твои намеренья их вернуть и приумножить – значительно возрастают, нежели ты бы просто работал за з/п.

=====

И что в итоге? SpaceX выделят 2,9 млрд долларов США на реализацию проекта. При этом должна быть 1 демонстрационная миссия на поверхность Луны без людей, а потом уже с людьми, но с ограниченным экипажем. Конкретных дат или же периодов я не нашёл, но ранее SpaceX заявляли, что хотят быть на Луне в 23-24-х годах. Однако 2024-й год уже более чем полгода не рассматривался как базовый.

Стоит отметить, что выбор сделан до назначения главы NASA, за что уже в сети насыпали и.о. за такие решения, что могли бы подождать. В ответ Юрчик сказал, что выбор сделан, и он не будет пересматриваться. Также нужно понимать, что NASA оставляет за собой право в дальнейшем добавить других участников, когда/если появится дополнительное финансирование.
Еще нужно помнить, что этот контракт даёт лишь возможность продемонстрировать техническую состоятельность системы, а также предоставляет дополнительное финансирование на её создание. Однако это не гарантирует твёрдого контракта на запуск на постоянной основе людей на поверхность Луны. То есть, у других участников, даже если они не будут профинансированы NASA будет возможность принять участие в конкурсах т.н. Option B. Да, у SpaceX есть преимущество, возможно, очень значительное, но не более.

Для себя также отмечаю, что несмотря на высокую оценку SpaceX – это не значит, что в целом проект могут реализовать. Проблема в том, что другие участники были еще хуже. Если бы SpaceX не согласились пересмотреть финансовую часть, то могла бы возникнуть ситуация, когда NASA могло бы приостановить работу по выбору лендера на неопределённый срок. Возможно бы меняя условия конкурса, искали бы других подрядчиков или же ждали финансирования от Конгресса. Честно сказать, SpaceX просто спасли ситуацию. Если бы их не было, а были в дополнение другие компании с более доргими бюджетами, у нас бы не было и близко вариантов с посадочным модулем. Пришлось бы ждать пару лет, пока деньги перекинули с других проектов. А кроме всего прочего, еще нужно учитывать сроки выполнения. Как итог – полёты на поверхность не ранее конца 20-х.

Сейчас остаётся одно – смотреть за развитием проекта. Смогут ли SpaceX доказать свою состоятельность или же будут смещения сроков. К тому же, не всё может зависеть от самой компании. Таким выбором, SpaceX получила в очередной раз огромную кучу противников в разных структурах, которые представляли другие компании.

PS На форуме NSF добрая душа выбрал данные по группам.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

50
Войдите, чтобы видеть ещё 72 комментария, участвовать в обсуждении и не видеть рекламу.
Джон Инспракер
Вечность назад

Спасибо klod_ua за классный анализ. Вопрос почему? терроризировал мою голову с момента сообщения о выборе NASA лунного лендера от SpaceX. Думаю, не только я - многие задавали себе этот вопрос.  Ваш анализ как раз кстати. Спасибо, многое прояснилось... Но есть вопросы. И есть надежда что SpaceХ даст ответ на них в ближайшее время. Ждем с нетерпением полет SN15 

Весёлый Илон
Вечность назад

Добрий розбір "польотів". Багато деталей, в яких "криється диявол". Ключові чинники, і їх співвідношення лишилися такими ж, як це виглядало і півтора місяці тому, коли пан автор публікував відео із вводними до цієї задачки Human Landing System Comparison, Which Artemis Lander is Best? Я тоді ще для себе визначив: "Як на мене, на тлі можливостей Старшіпа, решта виглядає наче аматорська забава" Приємно, що грубе, ескізне малювання розкладів в уяві виявилося вельми точним

Майор Том
Вечность назад

В 22:00 на ютуб канале NASASpaceflight живое обсуждение победы SpaseX... https://youtu.be/7agWK_sjEVI

Показать скрытые комментарии

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Отправить Отмена
[X]
If you were unable to log in, try this link.