Как (и зачем) SpaceX колонизирует Марс. Глава 4: Революция в ракетостроении

Примечание: данный материал является третьей частью серии авторских переводов, опубликованных в замечательном сообществе interpreted.dirty.ru. Материал публикуется с разрешения автора.

Глава 4: Революция в ракетостроении

Главные персонажи: Фэлкон–9, Дрэгон, Фэлкон–Хэви

Задача: Снизить цену полёта на Марс до 500000 долларов за место

Многие слышали о SpaceX, но немногие знают, чем занимается SpaceX, и ещё меньше людей знает, чем на самом деле занимается SpaceX.
Вот чем занимается SpaceX: отправляет вещи в космос для людей за деньги.
И мы установили, что на самом деле SpaceX занимается вот чем: разрабатывает инновации и пытается разрешить одну большую проблему — астрономическую стоимость космических полётов. Это необходимо, чтобы сделать человечество, проживающее в космосе, цивилизацией, которая стала бы мультипланетарной и сохранила резервные копии себя на других жёстких дисках. Компания поддерживает себя тем, что отправляет вещи в космос для людей за деньги.
О том, чем на самом деле занимается SpaceX, мы поговорим позже, а для начала давайте разберёмся, что же означает отправлять вещи для людей в космос за деньги.

Falcon 9 / Фэлкон–9

В 2008 году, благодаря успешному орбитальному запуску, у SpaceX появилось множество клиентов, желающих отправить что–то в космос за необычайно небольшие деньги. И тогда SpaceX решили сделать из трёхколёсного велосипеда Харлей. Встречайте Фэлкон–9:

Давайте сразу разберёмся с одной вещью: да, Фэлкон–9 — это самое большое в мире сооружение в форме члена. Это что–то, что все сотрудники SpaceX со временем научились терпеть, такой замалчиваемый факт, который вознёсся над их профессиональными карьерами, и нам тоже придётся с этим жить.

Отбросим эту проблему в сторону, Фэлкон–9 — самая передовая ракета в мире, которая сильно продвинулась вперёд в сравнении с Фэлкон–1. Фэлкон–9 огромен, выстой в 68 метров, с двадцатиэтажный дом, он в три раза выше, чем Фэлкон–1. По диагонали он займёт ¾ поля для американского футбола. И если Фэлкон–1 мог доставить не больше одной тонны целевого груза на орбиту, то Фэлкон–9 может доставить целых тринадцать тонн. Наличие Фэлкон–9 у SpaceX ставит её в одну весовую категорию с большими ребятами.

Если вы узнаете немного о ракетах, вы охренеть как их зауважаете. Ракета должна быть максимально прочной — это сооружение весом в 1000 тонн, напичканное взрывоопасными веществами, которое летит с бешеной скоростью сквозь ураганные ветры, при этом тщательно продуманное до миллиметра, потому что внутри ракеты куча непрочных вещей типа компьютерных плат и микросхем, хрупких спутников и живых людей. Обычные технологии производства не позволяют вырезать объекты с такой точностью, на фабрике SpaceX мне показали странные детали Фэлкон–9, которые печатаются на 3D–принтерах (ипроектируются тоже в 3D), потому что иначе их такими не сделать. Даже логотип, нарисованный на ракете, сделан особым образом, если бы он был немного больше, он мог бы вызвать проблему со статическим электричеством.

Но так как эти проблемы нас не касаются, давайте всё предельно упростим:

Первая ступень

У первой ступени очень важная трёхминутная задача — вытолкнуть взрывом вторую ступень, к которой прикреплён целевой груз на высоте около 100 км, после чего она дружелюбно со всеми прощается и падает в океан.

Первая ступень, почти как и остальные части Фэлкон–9, производится в штаб–квартире SpaceX в Калифорнии. Вот ускоренное видео процесса производства:
Наибольшую часть первой ступени составляет огромный топливный бак с двумя основными частями: огромный бак с ракетным керосином, рядом бак с жидким кислородом. Ракета не может извлекать кислород из воздуха, потому что помимо многих других причин, ракета слишком быстро взлетает высоко туда, где почти нет кислорода. Поэтому ей необходимо везти кислород с собой. При температуре 183 градуса ниже нуля кислород становится жидким, и как только это происходит, он становится примерно в 1000 раз плотнее газообразного кислорода, поэтому упаковать можно много. Эти два ингредиента смешиваются во взрывоопасное ракетное топливо.Как работают ракетные двигатели Может показаться странным, что парень, который очень не любит использовать природное топливо в своей автомобильной компании, не против сжигать сотни тонн органического горючего при каждом запуске в своей ракетной компании. Проблема заключается в том, что ракетам необходимо горючее, Маск даже сказал, что когда–нибудь все транспортные средства станут электрическими, все, кроме ракет.Причина в третьем законе Ньютона — тела действуют друг на друга с силами, равными по модулю и противоположными по направлению.
По этой причине сдувающийся шарик летит в обратном направлении от направления, в котором он выпускает воздух, поэтому при стрельбе у оружия есть отдача и поэтому каноэ этого неуклюжего парня отплывает в обратную строну от причала, тогда как он бежит к нему:

Когда вы думаете о движущемся транспортном средстве, вы учитываете этот закон.

Одна из вещей, способных заставить транспортное средство двигаться — пропеллер. Пропеллер работает, толкая воздух в одном направлении, что толкает и сам пропеллер, и всё, что к нему приделано, в противоположном направлении — это как стоять в полуметре от стены и опереться о неё рукой, так вы оттолкнёте ваше тело от стены. Проблема в том, что в космосе нет воздуха, от которого мог бы отталкиваться пропеллер, так что использовать его там — это всё равно, что стоять в комнате далеко от стены и толкать рукой пустоту, как дурак, потому что это вообще никак не оттолкнёт вас назад. В верхних слоях атмосферы ещё есть хоть какой–то воздух, но очень неплотный, и пытаться оттолкнуться от него — всё равно, что пытаться оттолкнуться от занавески, ничего из этого не выйдет.
С другой стороны, если в космосе спустить воздушный шарик, шарик полетит так же, как и на Земле, потому что сила в данном случае создаётся не отталкиванием от воздуха снаружи (как у пропеллера), а давлением воздуха, которое намного выше внутри шарика, чем снаружи, и воздух высвобождается из шарика разницей давления.

На самом деле, если бы вы парили в космосе и у вас был бы шарик, наполненный воздухом, вы бы могли перемещать себя, выпуская воздух из него в обратном направлении, и за ту пару секунд, что из шарика выходит воздух, шарик будет вашим двигателем.

Двигатели внизу Фэлкон–9 — это те же шарики, только в разы мощнее. Огненный взрыв создаёт экстремально высокую температуру и давление, что приводит к расширению газа, который быстро распространяется в пространстве при низком давлении вокруг него. И если что–то взрывается посреди пустынного поля, газ распространится во всех направлениях, кроме нижнего:

Ракетный двигатель создаёт взрыв, который делает всё то же самое, но двигатель, как и шарик, позволяет силе высвобождаться только в одном направлении. А отказ от остальных выходов только прибавляет мощи:

Поэтому ракетные двигатели работают в вакууме. Им не нужно ничего извне, типа воздуха, от чего бы они могли отталкиваться, высвобождая массу горячего газа, они, по сути, отталкиваются от самого газа.

Маск хотел бы найти иной способ, а не жечь горючее для запуска ракет, но он не уверен, что альтернатива вообще возможна. Я спросил его об этом, и вот что он ответил: «Для того, чтобы ракеты стали электрическими, нужно, чтобы вручили немало Нобелевских премий».

Мерлин

Взлёт Фэлкон–1 был осуществлён благодаря одному безумно мощному двигателю, созданному SpaceX, Мерлину.

Мерлины очень крутые. Один Мерлин имеет силу тяги выше 73 тон, то есть может поднять 73 тонны веса, что означает, что если вы загрузите стопку из 43 автомобилей поверх штуки на фотографии, то вы сможете поднять её в космос примерно за три минуты. Это один из (до этого я написал «самый», и когда черновик поста попал на reddit , один из пользователей вспылил, сказав, что это один из самых совершенных и мощных двигателей только при некоторых условиях, я погуглил, но так и не нашёл другого похожего двигателя, который был бы мощнее, поэтому я воспользуюсь старым добрым «один из») эффективных и продвинутых двигателей в мире. Показатель высчитывается через соотношение тяги и веса, иначе говоря, сколько собственного веса он способен поднять. При весе в полтонны и максимальной тяге свыше 80 тонн, соотношение Мерлина — 165 к 1, что уделывает остальные подобные ракеты. Вот испытание Мерлина:
 Это охренеть как мощно. (Вот очень смешной отрывок из биографии Маска о том, что происходит на фермах по соседству, когда они испытывают двигатели: «У коров существует защитный механизм, при котором они собираются и бегают по кругу, — говорит Холлман. — Каждый раз, когда мы запускали двигатель, они собирались в круг, и телята оказывались в середине, мы даже установили Cowcam (коровью камеру), чтобы за ними наблюдать»).

Теперь представьте, как одновременно запускаются девять таких. Вот что происходит при запуске Фэлкон–9, название которого происходит от девяти двигателей, которые расположены в форме «октовеб»:

Вместе девять Мерлинов производят 650 тонн тяги, достаточно, чтобы запустить стопку из 360 авто в космос, стопку высотой со Всемирный торговый центр 1 , и в совокупности они сжигают 2,044 литра топлива в секунду, достаточно, чтобы опустошить бассейн меньше, чем за минуту.
Самое тяжёлое, что в итоге поднимают ракеты, так это двигатель и топливо, суммарный вес этого всего составляет 550 тонн, но при этом остаётся ещё достаточно мощи, чтобы поместить сверху немалый целевой груз.

Вторая ступень

Через пару минут после запуска отделяются первая и вторая ступени:

Первая ступень падает обратно на Землю и наступает звёздный момент для второй ступени. Вторая ступень — это просто уменьшенная версия первой, и она тоже по большей части заполнена топливом. Но вместо девяти двигателей Мерлин, у второй ступени всего один двигатель, специально созданный для того, чтобы работать в вакууме в космосе, и он тоже имеет форму колокола — для увеличения тяги. Здесь нужно меньше двигателей, потому что: А) здесь уже нет плотной атмосферы; Б) она тащит меньше груза без первой ступени; С) она уже летит достаточно быстро, и большая часть дела сделана.

Со своей задачей вторая ступень может справиться за несколько минут или несколько часов. Двигатель может запускаться и выключаться и имеет направленную манёвренность. Его задача — быть точным и доставить целевой груз в определённое место с определённой скоростью. Как только он это сделает, он отделяется от целевого груза и отпадает:

В тему целевого груза: верхушка Фэлкон–9 может выглядеть по–разному, в зависимости от того, какой на ней груз.

Вот первый вариант:

Если она выглядит вот так, это, скорее всего, означает, что на неё загружен спутник. Выпуклость наверху — это двухстворчатая защитная штука, которая называется гаргротом или обтекателем. Может показаться, что она размером с ванну, но на самом деле она размером со школьный автобус:

Как только вторая ступень начинает лететь с определённой скоростью (примерно в четыре раза быстрее пули), две половины гаргрота отсоединяются и падают обратно в слои атмосферы, где и сгорают.

А вот второй вариант того, как может выглядеть верхушка Фэлкон–9:

Более заострённый верх означает, что ракета перевозит космический аппарат Дрэгон.

Dragon / Дрэгон

Размером с внедорожник, Дрэгон, космический аппарат SpaceX, создан для транспортировки грузов (и когда–нибудь даже людей) в космос и обратно.
Крупный контракт НАСА со SpaceX в 2008 году заключался в 12 полётах Дрэгон на МКС. На картинке выше справа вы видите конусообразную штуковину — это герметизированная капсула, единственная часть, которая возвращается на Землю. Цилиндрическая часть слева — негерметизированный багажный отсек, который может перевозить добавочный груз, к нему прикреплены солнечные панели (что даёт Дрэгон энергию в космосе). Обе части вместе могут выдержать до шести тонн груза. Эти маленькие отверстия по сторонам — ракетные микродвигатели, которые Дрэгон использует для маневрирования в космосе; а на его дне тепловой щит для входа в плотные слои атмосферы.

Начало карьеры Фэлкон–9:

Пока всё это оборудование находилось в процессе разработки, Фэлкон–1 совершил свой пятый, последний полёт летом 2009 года, отправив спутник для малазийского правительства, это был первый клиент SpaceX и второй успешный запуск компании. Но с высоким и симпатичным Фэлкон–9 на подходе Фэлкон–1 стал больше не нужен и ушёл на пенсию.

Все пять запусков Фэлкон–1 прошли на крошечном тихоокеанском острове вКваджалейн. Но, присоединившись к клубу больших парней с Фэлкон–9, SpaceX арендовали полигоны на базе ВВС Ванденберг в Калифорнии (для запусков на Юг) и легендарный мыс Канаверал во Флориде (для запусков на Восток).
И летом 2010 первый Фэлкон–9 направился на пусковую платформу, вызывая по пути недоумение у тысяч водителей на трассе.

Его дебютный полёт был испытательным и обернулся успехом.

Затем SpaceX стали делать вещи, которые другие коммерческие компании не знают, как делать.

Отправить космический аппарат в космос тяжело, но вернуть его обратно на Землю ещё сложнее. Если вы прыгнете в океан с пристани, ничего плохого с вами, скорее всего, не случится (только вода будет жутко ледяной, хотя все любят делать вид, словно ныряние в холодную воду — приятное занятие). Но если вы прыгнете в океан с моста, вы, скорее всего, разобьётесь. Единственной разницей будет скорость, с которой тело столкнётся с водой. Так же дела обстоят и с атмосферой Земли.

Вы не ощущаете атмосферу сейчас из–за своей минимальной скорости, но если вы вытянете руку и начнёте неистово размахивать ею взад и вперёд, как ненормальный, вы почувствуете атмосферу. Возьмите ещё немного разгона на кабриолете или быстром катере, и ваше лицо быстро начнёт биться об атмосферу.

Но в случае со скоростью дело не только в вас. Всё дело в соотношении вашей скорости и скорости атмосферы. Высунуть руку из машины на скорости 80 км/ч по ощущениям то же, что высунуть руку из припаркованного автомобиля при ветре скоростью в 80 км/ч снаружи. Так что когда объект на орбите и движется со скоростью 27300 км/ч (которую мы определили ранее), и вдруг решает, что пора ему на Землю, он испытывает ураганный ветер со скоростью 27300 км/ч. Шкала для измерения потенциального ущерба от ураганов начинается с первой категории (33 м/с – 42м/с) и заканчивается пятой (больше 70 м/с), каждая последующая категория будет достигаться при повышением на 9 м/с. На Земле урагану, который движется со скоростью 27300 км/ч, присудили бы категорию 842. Сила урагана 842 категории будет меньше ощущаться в тонких слоях атмосферы на большой высоте, куда входят объекты, но это всё равно немало.

В ураганах нас пугает их сила. Но при урагане трёхзначной категории у вас проблемы посерьёзнее. При стремительной скорости космического аппарата в верхних слоях атмосферы у воздуха перед входящей капсулой нет времени, чтобы «убраться с пути», и он становится сверхсжатым и раскалённым. Ниже, где слои плотнее, аппарату нужно выдержать тепло интенсивного атмосферного сопротивления. С этим не справляются даже камни, вот почему они превращаются в «падающие звёзды», и чтобы аппарат через всё это прошёл, необходима куча навороченных технологий.

Вплоть до 2010 года только пяти государствам удалось отправить объект в космос и успешно вернуть его обратно. Второй запуск Фэлкон–9 отправил первый Дрэгон на орбиту для пробного полёта и, обогнув орбиту дважды, Дрэгон вернулся сквозь ураган 842 категории, сделав таким образом SpaceX первой компанией и шестой организацией в мире, которой удалось вернуть космический аппарат с орбиты.

Неплохо для седьмого запуска.

Третий запуск Фэлкон–9 снова вошёл в историю — в испытательном полёте для НАСА Дрэгон стал первым частным космическим аппаратом, состыковавшимся с МКС. Формально он «причалил», а не «состыковался» со станицей, «причаливание» — это когда аппарат подлетает достаточно близко, и его к станции притягивает специальный кран, тогда как «стыковка» — это когда аппарат присоединяется сам, Дрэгон умеет только причаливать, но последующий Дрэгон–2 сможет стыковаться.

SpaceX сделали триумфальное видео, в котором выделили все ключевые моменты:
 Фэлкон–9 вышел что надо. Вэнс пишет: «Если Фэлкон–1, запускавшийся с полигона в Кваджалейн, был продуктом стартапа, то Фэлкон–9, запускающийся с Ванденберга — продукт аэрокосмической международной организации». Увидев два пробных полёта из трёх запланированных, НАСА решило, что этого достаточно, чтобы отменить третий полёт и приступить к официальной программе снабжения МКС с помощью Дрэгон.

Если вам любопытно, как на самом деле проходит запуск, вот видео запуска CRS–6, миссии снабжения на МКС, который происходил на мысе Канаверал 14 апреля 2015:

 Для справки:

Шлейф белого дыма, выходящий из ракеты перед запуском — это часть кислорода, выходящая из бака с жидким кислородом в виде газа.

Примерно за пять секунд до взлёта спринклерная система, которая называется «Ниагара», начинает затапливать космодром водой. Это делается для того, чтобы заглушить громкий звук двигателей, в противном случае звуковые волны будут столь мощными, что могут повредить ракету.

Двигатели запускаются за пару секунд до взлёта. В этот момент огромные фиксаторы сдерживают ракету, и компьютер может быстро проверить исправность двигателей. Фиксаторы отпускают в момент t=0, и ракета взлетает.

Расчёт времени должен производиться с точностью до секунды, это имеет решающее значение. Отставание от графика на секунду испортит рандеву с МКС.

Запуски сумбурны.

За первые три минуты поток красивого огня выходит из ракеты, рассеиваясь всё больше и больше, в итоге становится серым и неприглядным. Это происходит, потому что высота увеличивается и снижается плотность атмосферного кислорода, и горение снаружи ракеты происходит всё сложнее и сложнее.

Первая ступень отсоединяется на 3:26.

После отделения ступени вы видите большой чёрный колокол — это единственный двигатель Мерлин на второй ступени. Вы не видите огня выходящего из двигателя, потому что горение на такой высоте невозможно, оно сразу же прекращается на выходе из двигателя.

Следующие семь минут ничего особенного не происходит.

На 11:09 ракета уже на орбите и вторая ступень отделяется.

Большую часть оставшегося видео вы наблюдаете Дрэгон, который теперь сам по себе и его снимает камера на второй ступени.

Последние 25 секунд вы видите, как у Дрэгон выдвигаются солнечные панели.

После пяти запусков Фэлкон–1 и трёх запусков Фэлкон–9, большинство из которых были испытательными, SpaceX была готова начать предоставлять услуги по космической доставке. Четвёртый запуск Фэлкон–9 и первый официальный космический полёт для снабжения на МКС был первым в череде 15 таких успешных доставок (шесть полётов Дрэгон для НАСА и девять запусков спутников для других клиентов).

Вернёмся к маю 2015, когда я написал это предложение и случайно сглазил компанию:

После первых трёх неудачных запусков SpaceX провела 20 успешных.

И после 20 успеха подряд Маск написал у себя в твиттере «ракета запустилась хорошо, спутник на геопереходной орбите».

Но при следующем запуске произошло вот что:

Провальный запуск — это ужасная вещь, даже если не задействованы люди. Именно поэтому Марк Джанкоса сказал мне, что день каждого запуска — это постоянная мучительная тревога. Это как если бы футболист бил по мячу в серии пенальти в финале чемпионата мира, только мяч летел бы месяц до ворот и вы бы смотрели это по ТВ.

Но огорчающие неудачи — то, на что вам приходится подписаться, если вы решили работать в авиакосмической промышлености. После приводящей в отчаяние третьей неудачи с Фэлкон–1, Маск написал своим сотрудникам: «Наверное, стоит не забывать, что те компании, которым удалось, тоже набили себе не одну шишку. Один мой друг напомнил мне, что только 5 из 9 первых запусков «Пегасов» прошли успешно, 3 из 5 «Ариан», 9 из 20 «Атласов», 9 из 21 «Союзов» и 9 из 18 «Протонов». SpaceX предстоит долгий путь и, что бы ни случилось, мы справимся». В этом контексте неудача SpaceX в июне 2015 служит напоминанием, что 20 из 24 — очень впечатляющий результат для начала.

Хорошая новость в том, что неудачи указывают тебе на твои слабые места. В случае с этой неудачей виновником оказался металлический стержень длиной в 60 см и толщиной в 2,5 см, один из сотни таких стержней в ракете. Предполагалось, что он выдержит пять тонн воздействия, но он сломался всего от одной. Впредь SpaceX будут по отдельности тестировать каждый стержень, предназначающийся для ракеты. Заметьте, что Дрэгон пролетел без повреждений (вверху экрана в самом начале видео), и если бы у него было программное обеспечение, которое позволило бы ему раскрыть парашют раньше запланированного, содержимое в нём бы уцелело. Впредь у Дрэгон будет такое ПО.

И это возвращает нас к сегодняшнему дню.

В отрасли, где полно посредников, цены завышены и оборудованию десятки лет, SpaceX со своей жёстко контролируемой цепочкой поставок и инновационными технологиями стала самым дешёвым вариантом на рынке космических доставок. На протяжении многих лет США полагались на две основные аэрокосмические компании — Боинг и Локхид Мартин, и их совместное предприятие Объединённый альянс запусков (ОАЗ) для запусков внутри страны.

Один запуск ОАЗ обходится правительству и американским налогоплательщикам в 380 млн долларов. За подобный запуск правительство США платит SpaceX 133 млн долларов. С других клиентов, которые не выдвигают специальных требований, таких как НАСА, SpaceX берёт 60 млн долларов за запуск.

Учитывая такую невероятную выгоду, у SpaceX длинная очередь из клиентов, желающих воспользоваться услугами компании, и в настоящее время у них на очереди 50 запланированных запусков общей стоимостью в пять млрд долларов. Компания делает всё возможное, чтобы увеличить производственные мощности, и нацелена в скором времени производить 40 Фэлконов–9 в год. Маск верит, что через несколько лет SpaceX будет стоить меньше одной десятой от средней стоимости всей промышлености. И он верит, что SpaceX примет на себя большинство мировых коммерческих запусков.

Это большое дело для США, а не только для SpaceX.

США вместе с Боинг гордится быть одними из основных производителей самолётов (другим является европейский Аэробус), но по какой–то причине страна позволила себе стать незначительной частью мировой ракетно–космической промышлености — в то время как главенствуют Европа, Россия и Китай. Главный поставщик запусков в США ОАЗ получает большинство своих заказов от правительства и получает самую дорогостоящую часть своего аппаратного оборудования — двигатели, покупая их у России. Но со SpaceX США снова станет крупным игроком в индустрии ракетной промышленности, когда со всех уголков мира к ним нахлынут заказы — и компания производит практически всё дома.

Больше свирепых гигантов

В то время как SpaceX может стать потрясающим предприятием как для американцев так для и будущего космических полётов, не все так рады их выходу на сцену.

Помните, как в предыдущем посте мы пристально взглянули на то, что происходит в мире нефтегазовой промышлености и выяснилось, что всё очень прогнило, человечество обманывают и оно этого не осознаёт? Помните, что это происходит, когда непрозрачные отрасли заводят «особые» отношения с государством и не допускают к конкуренции мелких игроков? Помните, как Тесла всё это обнажила и заставляет зажравшуюся, счастливую и ленивую индустрию развиваться? И как все там мечтают, чтобы Маск испарился?
Я бы мог скопировать и вставить ту часть поста сюда с таким же успехом.

Ракетнопусковая промышленность похожа на кучку автомехаников в маленьком городе, которые дерут в десять раз больше, чем должны, но так как А) клиенты понятия не имеют о работе и реальной стоимости и Б) все конкуренты завышают цены, то у них нет стимула совершенствовать оборудование, повышать эффективность и снижать цены. SpaceX, как новичок, приехавший в город и открывший автомастерскую, придумывает новые способы чинить автомобили, трудится больше всех, и при этом берёт в разы меньше за такой же сервис. И это очень мешает сговору автомехаников в городе.
В 2014 году европейская Arianespace, крупный игрок в мировой индустрии космических запусков, попросила европейские государства выделить добавочные субсидии, чтобы выдержать конкуренцию со SpaceX. Полёт Фэлкон–9 до переходной геостационарной орбиты (самая высокая спутниковая орбита) теперь стоит на 15 миллионов дешевле, чем на китайской исторически дешёвой ракете Великий Поход. Что же касается другого крупного игрока на ракетном рынке, Маск сказал: «Моя семья боится, что меня убьют русские».
По всему миру клиенты обратили внимание на то, чем занимается SpaceX, после чего взглянули на свои компании и задались вопросом: «Почему я плачу так дорого?».
Когда я спросил Маска о компаниях, которые хотят сбросить рояль ему на голову, он сказал: «Тут полно мозолей, сложно ни на одну не наступить». И среди всех мозолей, на которые наступает SpaceX, больнее всего они наступают на мозоль ОАЗ.

Пара слов о том, какие ОАЗ мудаки

ОАЗ, совместное предприятие Боингка и Локхид, берёт больше всех остальных за запуск ракет. Ей не приходится конкурировать с остальным рынком, потому что у них постоянный поток заказов от армии США. Вот как это работает:

1) Армии США нужно запускать кучу всего в космос, поэтому работы хватает.
2) Из–за того, что военное оборудование связано с национальной безопасностью, США хочет, чтобы запуски совершались американской компанией.
3) Поскольку ракетные запуски, как и автомастерские, — это непрозрачный процесс, то ни общественность, ни политики не знают, что стоимость запуска ОАЗ сильно завышена.
4) ОАЗ сотрудничает с правительством по принципу «издержки плюс фиксированная прибыль», это означает, что оплата за запуск — это процент от стоимости запуска, поэтому они заинтересованы в том, чтобы повышать стоимость запуска.
5) Денег на всё это хватает из–за астрономического военного бюджета США.
6) Самое неприятное, что многие лица, принимающие решения в Министерстве обороны США, дружат с верхушкой ОАЗ, и должностные лица часто устраиваются работать в ОАЗ после отставки из Министерства обороны. Таким образом, Минобороны закрывает на это глаза и не требует аудит о том, куда уходят деньги.

В итоге это, в лучшем случае, порочная система, которая прилагает ноль усилий к тому, чтобы снизить стоимость запусков, а в худшем случае — это огромный правительственный сговор, который целиком оплачивается американскими налогоплательщиками.

И знаете, кого ОАЗ и Минобороны меньше всего хотят в своей коллективной дрочке? Компанию типа SpaceX. SpaceX выиграла большинство заказов от НАСА, но для того, чтобы получить контракт от военных компаний, необходимо специальное разрешение, и, что очень любопытно, у SpaceX большие трудности с прохождением этой сертификации. Поняв, что вся эта процедура — полная херня, и зная, что по закону среди подрядчиков должна быть честная конкуренция, Маск поднял этот вопрос перед конгрессом, обосновав это так: «SpaceX не стремится заполучить контракты по военным запускам. Мы просто хотим иметь право на конкуренцию».

Но он встретил много сопротивления. Несмотря на доказательства того, что ОАЗ берёт в шесть раз больше, чем SpaceX, за килограмм целевого груза, политики типа сенатора Ричарда Шелби от Алабамы (один из самых больших жертвователей на аэрокосмическую–промышленность) утверждали, что это вопрос национальной безопасности, странная аргументация, учитывая, что ОАЗ платит кучу денег России, покупая у них двигатели и другие части, в то время как всё производство SpaceX сосредоточено в США. Вот как по этому поводу Маск высказался в своём интервью пару месяцев назад: «ОАЗ поняли, что боятся даже нечестной конкуренции. И не нужна честная конкуренция. Они хотят, чтобы конкуренции вообще не было… Они боятся, что мы отнимем у них небольшую часть кормушки, к которой у них особый доступ, или что эта кормушка перестанет быть такой большой».

SpaceX продвинулись в этом деле, и за прошлый год им дали заказ на несколько запусков для военных, но лишь крошечную часть — эту борьбу SpaceX будет ещё долго вести. Я спросил Маска о трудностях конкуренции с ОАЗ, на что он ответил: «Это нехилые конкуренты, это военно–промышленный комплекс. Знаешь, как в фильмах делают всякие ужасные вещи? Так вот, это эти ребята».
Модель доходов SpaceX в ближайшие годы будет расти и расширяться. Вот три самые крутые штуки в их ближайших планах:

1) Фэлкон–Хэви

Помните, как я тут поднял шум по поводу того, как 9 Мерлинов вместе позволяют поднять стопку автомобилей высотой с небоскрёб? Фэлкон–Хэви — это тот же Фэлкон–9, только вместо одной первой ступени у него их три.

С 27 двигателями Мерлин — основание силового блока Фэлкон–Хэви — сможет поднять около 2000 тонн или стопку автомобилей высотой в милю. Первый запуск намечен на 2016 год, Фэлкон–9 сможет отправить двойной целевой груз или любую ракету, существующую в мире, и сделает это по самой низкой цене за килограмм целевого груза в истории (ОАЗ берёт в три раза больше, чем Фэлкон–Хэви, и доставит меньше половины целевого груза). Вот небольшое сравнение целевой загрузки самых сверхмощных ракет отрасли:

2) Учетверение количества спутников на орбите:

Ну или близко к тому. Пару месяцев назад Маск объявил, что SpaceX начнёт производить спутники в Сиэтле и разместит 4000 интернет–спутников на нижней околоземной орбите к 2030, что в три раза больше, чем 1300 всех спутников на Орбите сегодня. Вот его основания:

Снизить цены и улучшить технологии. Сегодня чтобы сделать спутник, нужно потратить четверть миллиарда долларов и ещё столько же, чтобы запустить его в космос. Такие высокие ставки заставляют компании избегать рисков, и поэтому они склонны использовать старые признанные технологии и стремятся выжать 15 лет и более эксплуатации из каждой. В результате сегодня нас обслуживает куча спутников, которые были сделаны ещё в 1990, с технологиями, которым уже 25 лет.

SpaceX хочет выяснить, как создавать спутники намного дешевле, и в сочетании с возможностью запускать их в космос намного дешевле, они смогут отправлять сверхсовременные спутники на орбиту, делать это часто и так же часто заменять их.

Доставить Интернет всем и всюду. Я пообщался с Радживом Бадилом, вице–президентом по разработке и проектированию бортовой электроники, который отвечает за спутниковый проект. Он объяснил мне, что 4000 спутников SpaceX, работающих на солнечной энергии, будут работать согласованно и покроют все уголки Земли сверхскоростным Интернетом, даже места, где он очень нужен. Он сказал, что на самом деле не так много мест на Земле (Европа, США, частично Индия и Восточная Азия) действительно покрыты скоростным Интернетом и как бы это изменило жизнь во многих других уголках планеты, особенно в удалённых. Чтобы он работал, необходим лишь небольшой, размером с коробку из–под пиццы, ресивер, который можно поместить где угодно снаружи, и тогда, на Северном Полюсе, посреди Тихого океана, на вершине Горы Эверест, где угодно, появится быстрый Интернет. Он также рассказал о других способах использования спутников, к ним можно подсоединить камеры для борьбы с преступностью, Google Maps в реальном времени, погоды — чего угодно.

Ещё больше свирепых гигантов. Разве Time Warner Cable или Comcast не отличное дополнение к куче других крупных монополистских компаний, предоставляющих низкое качество, с которыми Маск ищет способ конкурировать? В своём обращении Маск упомянул: «Если Time Warner Cable или Comcast предоставляют некачественные услуги, у людей появится возможность отказаться от них (Вы можете услышать, как толпа зааплодировала в этот момент).

Это выгодно. Производство, продажа и отправка спутников на орбиту. SpaceX может заработать на этом кучу денег.

Решить проблему Интернета на Марсе.
Физические кабели — это уже прошлое, тогда как Марс — это планета будущего. Маск планирует в дальнейшем отправить интернет–спутники производства SpaceX кружить вокруг Марса, что предоставит будущей колонии на Марсе быстрый Интернет.

3) Пилотируемые космические полёты

В 2014 США и Россия обозлились друг на друга, как они это часто делают, в этот раз за то, что Россия посчитала, что будет очень круто, если Крым станет её частью, — и США ответили санкциями против Российской космической программы. На что вице–премьер Рогозин ответил в своём твиттере:

«Проанализировав санкции против нашего космопрома, предлагаю США доставлять своих астронавтов на МКС с помощью батута».

Хитро.

Вот что происходит, когда твоя некогда могущественная космическая программа становится настолько отстойной, что больше не способна отправлять своих космонавтов в космос. Приходится полагаться на страны,
которые могут тебя разозлить, это ставит вас в очень неудобное положение.
Единственная другая страна, которая может отправлять людей в космос — Китай. Но на них США злится ещё больше, так сильно, что китайским космонавтам запрещено тусоваться с крутыми ребятами на МКС. Это похоже на город с тремя противоборствующими мафиози, но по странным обстоятельствам только у двух из них есть машина, так что третьему приходиться просить одного из них, чтобы его подвезли на работу. Неидеально для третьего босса.
Элон Маск заступился в своём твитере:

«Похоже, это удачное время, чтобы раскрыть новый Дрэгон МК2, над которым SpaceX работала совместно с НАСА. Батут не понадобится ».

Програма Спейс Шаттл ушла на пенсию в 2011, с этого момента начался тот период, когда США потеряли возможность совершать пилотируемые космические полёты. Следующая полностью американская космическая программа в духе Спейс Шаттл имеет оригинальное название «Система Космических Запусков» с космическим аппаратом Орион, но начало исполнения было отодвинуто аж до 2021 года минимум. США не хочет полагаться на Россию до 2021 года, поэтому, между делом, НАСА проводило конкурс среди частных подрядчиков для пилотируемых запусков. В итоге НАСА разделило контракт суммой 6,8 млрд долларов между Боингом (которому выделят 4,2 млрд) и SpaceX (которые получат 2.6 млрд) Маск был счастлив, что SpaceX выбрали и что этим займутся две компании, но его раздражает, что у Боинга есть особые привилегии со стороны государства. Вот как Маск отреагировал, скрывая свой агрессивный настрой за невозмутимым комментарием: «Я на самом деле не против, что Боинг получит в два раза больше денег, чем SpaceX, за то, что отвечает тем же самым требованиям, имея технологии, которые уступают нашим. Участие двух компаний полезно для развития космонавтики».

В мае 2014 SpaceX представила вторую, улучшенную версию Дрэгон — Дрэгон–2.

Первый Дрэгон крут — это один из немногих космических аппаратов, способных вернуться на Землю целым, и на сегодняшний день это единственный действующий космический аппарат, который способен доставить груз с МКС.
Есть ещё российская капсула Союз, комический аппарат, который доставляет американцев в космос, он может вернуть с собой небольшой груз, когда возвращает людей. Все остальные аппараты спроектированы так, что сгорают при входе в верхние слои атмосферы. Но Дрэгон–2 намного круче.Дрэгон–2 сможет состыковываться с МКС без помощи крана МКС, как какой–то младенец.Внутри Дрэгон–2 кресла и навороченные тачскрины (большинство современных космических аппаратов были сконструированы ещё в 60–х, и в них до сих пор кнопки и рычаги, как у старого радиоприёмника).

Но самое крутое, что есть у Дрэгон–2, так это двигатели. У космического аппарата восемь маленьких сверхмощных двигателей, которые называются СуперДрако (SuperDraco), каждый из которых способен поднять пять автомобилей. СупреДрако специально спроектированы и полностью произведены с помощью 3D печати, первые ракетные двигатели, изготовленные таким способом.
Я прикреплю ещё одно видео с испытанием двигателей, потому что их очень весело смотреть. Вот испытания СуперДрако:
 У двигателей Дрэгон–2 есть три основных задачи:

1) маневрирование в космосе;
2) реактивное приземление — подробнее об этом чуть ниже;
3) система спасения космонавтов на случай, если что–то пойдёт не так.

Третий пункт — это самая важная характеристика для безопасности экипажа. Даже самые лучшие ракеты иногда отказывают, часто при этом происходят катастрофы, — как это только что продемонстрировала нам SpaceX, — система аварийного прекращения полёта в Дрэгон–2 позволяет космическому аппарату смыться с места действия прежде, чем рванёт бомба. Если бы у двух космических шаттлов была такая система, то астронавтов, возможно, удалось бы спасти. Вот видео с недавнего испытания системы аварийного спасения Дрэгон–2 в действии, которое по какой–то причине показалось мне очень милым:

По этому видео сложно оценить всю сложность системы аварийного спасения. Восемь СуперДрако столь мощны, что способны поднять Дрэгон на высоту больше длины футбольного поля всего за две секунды и на полкилометра всего за пять секунд, в то время как у других капсул с экипажем была система аварийного прекращения работы, но они могли прерывать полёт только на запуске, система аварийного спасения Дрэгон–2 срабатывает на всём пути до орбиты.
Маск также хочет изменить понимание того, что значит быть космонавтом, объясняя, что человеку не обязательно быть астронавтом, чтобы полететь в космос. В его понимании обычные люди будут запрыгивать на верхушку ракеты SpaceX и отправляться в космос без особых тренировок и испытаний — так же, как мы летаем на самолётах сегодня. (Напоминает мне то, как когда–то только учёные могли пользоваться компьютерами — какой устаревшей кажется эта идея сегодня). В продолжения этой темы признаем, что сейчас 2015, а не 1965, и SpaceX переделывает концепцию скафандра. Маск особенно настаивает на том, чтобы они выглядели крутыми, компания откажется от стиля зефирного человека.
По расписанию первый запуск пилотируемых полётов SpaceX и Боинг запланирован на 2017 год, но в данный момент в сенате США рассматривается предложение по сокращению финансирования НАСА, что отсрочит всё ещё как минимум на два года. Отстой.Так что вот чем занимается SpaceX и как она зарабатывает деньги. Услуги доставки делают своё дело — SpaceX прибыльна, и у неё есть достаточно времени в запасе, чтобы оставаться на плаву. Недавние инвестиции от Google и Fidelity повысили стоимость компании до 12 млрд долларов.Маск сказал, что настоящий кошмар для него — это если SpaceX окажется в руках кого–то, кто будет доить её ради краткосрочных прибылей. Ведь, как мы уже сказали в начале этой главы о второй фазе бизнес–плана SpaceX, это всё касается того, чем занимается SpaceХ, а не того, чем на самом деле занимается компания.
То, чем SpaceX действительно занимается, началось ещё с момента создания Фэлкон–1, и подтверждается тем, что вы можете сейчас доставить что–либо с помощью Фэлкон–9, и стоит это намного дешевле, чем любой другой способ.
Но и низкие цены SpaceX всё равно классифицируются как дополнительные улучшения, а не преобразующие.
То, что действительно делает SpaceX, намноооогоооо больше — они работают над инновацией столь грандиозной, что если им это удастся, то они снизят стоимость запуска ракет в 100 раз и таким образом полностью изменят будущее человечества и космоса и сделают мультипланитарное будущее возможным.

Изменение Игры

Помните эту штуку?

По оценке Маска, цена полёта на Марс в 500000 долларов может быть тем магическим числом, которое сделает синий круг достаточно большим, чтобы зелёная зона достигла миллиона людей. Он описывает это так: «Билет за 500000 долларов — это как покупка дома среднего класса в Калифорнии, и большинство людей в развитых странах в свои 40 лет или около того могут скопить достаточно денег, чтобы позволить себе такую поездку».

Итак, как близко мы к этому подошли? В 1989 году, когда Буш–старший выступил с инициативой отправить американских космонавтов на Марс, НАСА заявило, что отправка 4–6 космонавтов обойдётся в 450 млрд долларов. 100 млрд долларов за место.Близко. Всего–то в 200000 раз больше 500000 долларов, которые хочет брать Маск за место.В 2004 году уже Буш–младший рассмотрел идею отправки американцев на Марс. НАСА сказало, что это обойдётся в 50 млрд, то есть 10 млрд за место. Всё ещё в 20000 раз больше нужного.Так как же, чёрт возьми, снизить цену чего–либо в 20000 раз?Маск планирует взяться за проблему с двух сторон.

1) Привлечь много людей

Семейство ракет Фэлкон — прибыльное дело для SpaceX, но ни Фэлкон, ни Дрэгон не доставят людей на Марс.
Для начала, Дрэгон размером с внедорожник, полёт на Марс займет по меньшей мере 3 месяца. Плохой план.
Потом, если вы хотите добраться до Марса, то вам нужны попутчики, чтобы скинуться на бензин.
Поэтому у SpaceX в планах сделать ракету, которая сделает Фэлкон–9 похожим на хот–дог —
Марсианский колониальный перевозчик (МКП).
МКП будет гигантом, сделанным на платформе более мощного двигателя SpaceX, который называется Раптор и в настоящее время находится в разработке, и его космический аппарат сможет перевозить по меньшей мере 100 человек.

Так что если SpaceX удастся это сделать, они сократят текущую оценку цены за место по меньшей мере в 20 раз.
Теперь цена выше в 1000 раз.
Но есть ещё одна вещь — с помощью совершенствований Фэлкон, SpaceX уже уменьшила стоимость запусков до одной пятой отраслевого стандарта, и Маск верит, что снизит её до одной десятой в последующие годы. Так как сумма, которую озвучили Джорджу Бушу–младшему, учитывала цены отраслевого стандарта, это снизит все цены до отметки, которая в 100 раз выше необходимого.
Космический аппарат большего размера может помочь снизить стоимость за место, но для сегодняшней коммерческой ракетной промышлености это ничего не изменит, это никак нас не приблизит к достаточно низкой цене, чтобы отправлять большие количества людей на Марс, это не решает того вопроса, который Маск называет «фундаментальной проблемой исследования космоса».
Так в чём же заключается та инновация, которая изменит правила игры в отрасли и которую я так расхваливаю всё это время, но не называю её вам?

2) Многоразовость

Представьте современную индустрию авиаперелётов только с одним существенным отличием: самолёт годится только для одного полёта. Каждый рейс проходит на совершенно новом самолёте и после полёта пассажиры выходят в терминал, а самолёт разбирается на металлолом, и некоторые, возможно, многоразовые детали, восстанавливают для использования в будущем самолёте.
Строительство самолёта стоит около 300 млн. То есть вдобавок к затратам на топливо и экипаж, авиалиниям нужно платить 300 млн за каждый рейс, чтобы построить самолёт. Как бы это всё изменило?

В первую очередь, доступно было бы всего несколько рейсов — расписание было бы ограничено темпами серийного производства самолётов. Во–вторых, цена за билет туда и обратно от Чикаго до Сан Франциско составляла бы 1,5 млн за место. В эконом классе.

Борт номер один по–прежнему бы существовал. У богатых стран был бы небольшой военно–воздушный флот. Некоторые государства устраивали бы полёты для проведения некоторых видов научных экспериментов. Люди с 10 млрд долларов, возможно, налетали бы приличное количество часов, но люди с одним миллиардом долларов не смогли это себе позволить. А что касается вас, то вы бы родились и умерли, так никогда и не полетав на самолёте.
Если бы так обстояли дела, люди бы смотрели на несуществующую индустрию авиаперевозок и чётко бы определили, что у общественности нет желания путешествовать воздушным транспортом. Политики бы выступали против государственного финансирования заоблачного производства. Большинство людей бы даже до конца не понимало, как работает самолёт, и не стало бы тратить своё время, представляя, как бы это было, если бы все могли пользоваться самолётами. Эта тема бы не обсуждалась. Мы бы путешествовали на кораблях, автомобилях и поездах и на этом всё.

Понимаете, к чему я клоню?

Никто в истории, ни США ни СССР, ни шишкари из ОАЗ, до сих пор не выяснили, как сделать ракеты многоразовыми. На строительство ракет уходят месяцы, потом их запускают в космос и они либо сгорают в атмосфере, либо грудой металлолома сваливаются в океан. И дело не в том, что никто не пытался, — и США и СССР потратили миллиарды долларов, чтобы решить эту проблему, — дело в том, что никому пока это не удалось.
Система космических шаттлов по общему мнению была «многоразовой». Но шаттл состоял из трёх частей — космического аппарата, который действительно был многоразовым, ракет, которые формально были многоразовыми (но для их повторного использования требовалось девять месяцев восстановительных работ, что сводило к нулю все преимущества в цене) и огромного оранжевого топливного бака, который был одноразовым и незамедлительно превращался в мусор сразу после запуска. Так что это 1 к 3 и, в результате полёты шаттла обходились в смешные 1,6 млрд долларов каждый (более 200 млн за космонавта).
Более вмещаемый космический аппарат, вкупе с требующими меньших издержек разработками SpaceX, теоретически снизили бы стоимость на два порядка до 50 млн долларов за место. И эта цена с учётом того, что МКП нужно будет строить для каждого отдельного полёта.
Первой задачей SpaceX было понять, как запустить что–то на орбиту. Теперь у компании новая, намного более сложная задача — добиться возможности повторного использования. Если SpaceX удастся создать то, что они называют «полной и оперативной многоразовой ракетной системой», то останутся только затраты по топливу, техобслуживанию и системам поддержания интерьера, прямо как у самолётов, это снизит стоимость полётов в сто раз, возможно даже больше.

Итак, как это сделать?

В первую очередь, вам понадобится новый способ посадки. Маск описывает три способа, которыми могут приземляться ракета и комический аппарат:

Тип посадки №1 (простой): парашютирование в океан

Так сегодня приземляется большинство космических аппаратов, если они вообще приземляются.

Проблемы: парашюты не действуют в местах, где нет воздуха, типа Луны, приземление в едкую солёную воду сильно вредит оборудованию, это унизительно (представьте себе инопланетян, которые хотят казаться серьёзными и устрашающими, которые приземляются в океан с помощью парашютов и вплавь добираются до берега).

Тип посадки №2 (средний): крылья и колёса на взлётно–посадочной полосе

Так приземлялся космический шаттл.

Проблемы: крылья не помогут в местах, где нет воздуха, типа Луны (для тех, кому особенно любопытно, Рэндел Манро подробно объяснил, где крылья сработают, а где нет), типа везде, кроме Земли. Хотя этот метод применим к космическим аппаратам, с ракетой это сделать куда сложнее — а полная многоразовость подразумевает приземление и аппарата, и ракетных ступеней.

Тип посадки №3 (продвинутый): реактивная посадка

Реактивная посадка означает, что ракета спускается так же, как и взлетает. Так лунные модули Аполлонов (например, «Орёл» Аполона–11) приземлились на Луну.

Реактивная посадка позволяет вам аккуратно приземлить ракету или космический аппарат на посадочную платформу с минимальными повреждениями для транспортного средства.
Несложно представить космический аппарат, совершавший реактивную посадку, из–за того, что мы уже раньше видели это, а ракету, которая делает то же самое, ещё нет. Дрэгон–2 проектируется так, чтобы стать мастером посадок — те же двигатели СуперДрако, которые Дрэгон–2 использует для прекращения полёта в экстренном случае, будут также использоваться и для посадки. Дрэгон будет способен приземлиться на любой тип поверхности на любое твёрдое тело в Солнечной системе, так же легко, как приземляется вертолёт на Землю. Приземлять ракеты таким же способом — идея намного более странная и сложная.

Вот как SpaceX представляет многоразовость Дрэгон и Фэлкон — стоит посмотреть:

Если всё сработает, ракета и космический аппарат смогут приземляться, их будут заново заправлять, после чего они будут готовы к новому полёту в течение нескольких часов — прямо как самолёт.
Джанкоса объяснил мне, что первый и самый важный шаг — это научиться приземлять первую ступень Фэлкона. Это самый важный шаг, потому что первая ступень стоит приблизительно как производство одного аэробуса и на это приходится большая доля общей стоимости ракеты (особенно двигатели) — если им это удастся, то они совершат огромный шаг вперёд. И они покажут всему миру, включая нынешнюю аэрокосмическую промышленость, которая настроена крайне скептически, что многоразовость вполне возможна. Они сделают чертежи, чтобы и другие ракетные производители могли сократить свои расходы — и положат начало новой эре космических полётов.Вот как должна пройти посадка первой ступени (кликните, чтобы увеличить):

Под «включением» подразумевается, что запускается один главный двигатель (тот, что посередине). Так как вес — это огромный фактор, влияющий на запуск (для дополнительного веса практически нет места, иначе ракета не доставит целевой груз на орбиту), ракете хватит топлива ровно на три включения. Первое нужно для того, чтобы остановить баллистическую траекторию ракеты (обычная дуга, по которой летит ракета) и направить её в сторону посадочной платформы. Второе включение нужно для того, чтобы замедлить скорость с 5000 км/ч до 885 км/ч так, чтобы она не сгорела в атмосфере. Третье включение используется прямо перед платформой, чтобы замедлить ракету до 8 км/ч.

Так как погода переменчива и непредсказуема, внутри ракеты установлено множество программного обеспечения, которое считывает внешние воздействия и регулирует траекторию. У ракеты есть небольшие закрылки, которые называются «решётчатыми стабилизаторами», они открываются и направляют ракету (решётчатые стабилизаторы и опорные посадочные стойки замедляют ракету, сокращая предельную скорость в два раза). Решётчатые стабилизаторы работают, пока вы находитесь в атмосфере, но в космосе, где нет воздуха, они бесполезны, поэтому ракета направляется с использованием выбросов холодного газа — небольших струй сжатого азота, которые выпускает ракета.

Если всё пойдёт по плану, то примерно через девять минут после запуска ракета приземлится на плавучую платформу в океане, в 300 км от пусковой платформы. В конечном итоге планируется, что они будут приземляться на суше, но взрывы и аварии не самый лучший PR для компании, поэтому они подождут, пока не набьют руку, и тогда переместят посадочную платформу на сушу.

Это сложно. Если уменьшить масштаб, то это всё равно что выстрелить карандашом через небоскрёб и попытаться приземлить его в обувную коробку на земле в ветреный день. SpaceX приравнивает трудность управляемого снижения сквозь атмосферу с «попыткой ровно удержать резиновую швабру на раскрытой ладони во время шторма». Журнал Popular Mechanics назвал это«напряженным жонглированием, где любая из движущихся частей может привести всё к полной неразберихе. Если ракета действительно мягко приземлится на платформу, то только благодаря миллиону безумно продуманных самокорректировок, которые помогли Фэлкону выстоять в прыжке сквозь хаос».

Чтобы отточить свои навыки, SpaceX создала первую ступень ракеты Грэсхоппер (Grasshopper / Кузнечик). В 2012 году им удалось запустить Грэсхоппер на высоту двенадцатиэтажного дома, задержать его там на пару секунд, после чего вернуть его обратно на платформу:

За последующие несколько лет они запускали Грэсхоппер всё выше и выше и в итоге запустили реальную первую ступень Фэлкон–9 на километр вверх и вернули его обратно на платформу.

Наконец пришло время попробовать при реальном запуске. В январе 2015 SpaceX провела рутинный запуск, вернула обратно первую ступень сквозь атмосферу и попыталась приземлить её. Вот что из этого вышло (со звуком смотрится забавнее):

Близко! Ну почти! Это сотрудники SpaceX называют RUD (резкий незапланированный распад).

Они собирались попробовать заново в своём новом запуске в феврале. Но пришлось отменить из–за плохой погоды. Они попробовали снова в апреле, и вот что произошло (видео ускорено):

Вот… почти… получилось… но потом ракета, как скотина, завалилась и взорвалась.

Третья попытка была запланирована на июнь, но мы все уже знаем, что произошло в июне.

Так что если вы только что настроились на нужный лад, считайте, что вам повезло и что вы всё ещё ничего не пропустили. Вы можете начать за всем этим следить сейчас и увидеть в прямом эфире момент, когда они будут вершить историю (лучший способ оставаться в курсе графика запусков SpaceX, который я нашёл — на этой странице Википедии, а самый лучший способ не упускать ключевые разработки и находить ссылки на трансляции запусков — зафолловить SpaceX вТвиттере). На 2015 запланировано ещё несколько попыток. Если судить по прошлому, как только у SpaceX это получится в первый раз, у них это будет всегда получаться.

Пока я подбирал материал для этого поста, я написал Маску письмо, в котором изложил свою логику и видение этого вопроса, чтобы убедиться, что я правильно понимаю ход его мыслей. И вот что он мне ответил:

«Да, эти улучшения в процентах кажутся абсурдными, но всё же не невозможными. Наиболее важным для решения являются многоразовость ракет и низкая стоимость ракетного топлива (воздушно–топливное соотношение метана и кислорода ~ 3.8) и, конечно, производство ракетного топлива на Марсе, где подходящая атмосфера из углекислого газа и куча замороженной воды в почве.

Цель разработки — доставлять от 100 тонн целевого груза за полёт, так что, возможно удастся перевозить больше 100 человек, в зависимости от того, сколько продовольствия и допустимого багажа потребуется на каждого.
Авионика, датчики, связь, детали конструкции транспортного средства посадочные площадки и ещё несколько других вещей с увеличением масштаба становятся лучше, плюс на круизном лайнере находится приятнее, чем в автобусе, так что я подозреваю, что число в 100 человек за полёт со временем увеличится, возможно, до нескольких сотен. А также мы могли бы спонсировать часть эконом–класса, беря больше денег с бизнес–класса.

Принимая во внимание всё вышесказанное, достижение цены в 100 тысяч долларов за тонну или человека вполне возможно, так как стоимость полёта тогда будет зависеть от горючего, которое состоит из жидкого кислорода, а это 40 долларов за тонну (и на перевозку тонны целевого груза понадобится немало). Это было бы очень классно!».

Просто доступный круизный лайнер до Марса. Неплохо. Помните времена, когда вы всё ещё были амбициозными?

Задача второй фазы — воплотить это, и, кажется, SpaceX справляется, возможно, уже в следующем десятилетии они это сделают. Как только это произойдёт, они приступят к завершающей фазе своей миссии — той, что изменит всё.

Оригинал/Артём Салютин