2. Ракетно-космическая промышленность

В 2015 году Маск и Безос испытывали и отчаяние и триумф, но все это стало возможным благодаря тому, что происходило на аэрокосмической сцене за несколько десятилетий до появления на ней ракетных миллиардеров.

В 1990-х годах, когда PayPal и Amazon, в то время небольшие стартапы, уже начали свой путь к лидерству в глобальной экономике, правительство США пыталось – не очень успешно – модернизировать свою космическую программу в соответствии с нуждами нового тысячелетия. Запуск на мысе Канаверал в январе 1997 года знаменовал собой грядущие перемены. ВВС США, финансировавшие запуск, считали, что частный бизнес может придать важный импульс развитию американской космической отрасли.

Ракета Delta II, стартовавшая с мыса в то утро, была заслуженным ветераном – как и ее производитель McDonnell Douglas, в прошлом лидер отрасли. В последние годы эта аэрокосмическая компания стремительно сдавала позиции и за несколько недель до запуска была приобретена авиационным гигантом Boeing. Сделка стоимостью 13 млрд долларов объединила двух ведущих производителей военных и гражданских самолетов.

Это было не единственным приобретением Boeing в сфере ракетных технологий – в том же году корпорация купила за 3 млрд долларов космическое подразделение Rockwell International, которое участвовало в строительстве космических шаттлов и лунного модуля корабля Apollo. Глобальные планы создателя легендарного Boeing 747 стали очевидны: собственное космическое подразделение, которое примет эстафету у военных подрядчиков после окончания холодной войны. На самом деле Boeing вместе с McDonnell Douglas фактически купила правительственный заказ: незадолго до своего приобретения эта компания выиграла контракт министерства обороны стоимостью 500 млн долларов на разработку новой орбитальной ракеты. Boeing также участвовала в конкурсе, но проиграла.

Развитие ракетного бизнеса считалось весьма многообещающим направлением, учитывая последние тенденции в области глобальных коммуникационных сетей. Наглядным свидетельством тому был груз, который предстояло вывести на орбиту ракете Delta II в тот январский день: первый из 12 запланированных спутников для пополнения группировки Глобальной системы позиционирования (GPS), которая на тот момент уже начала активно использоваться в гражданской сфере.

Как известно, GPS была создана в конце 1970-х годов ВВС США для собственных нужд. Эти 12 спутников, вращавшиеся на земной орбите, позволяли американским военным с поразительной точностью определять местоположение своих объектов в любой точке земного шара. В первые годы технология не была доступна для гражданского использования, пока не случилась одна трагедия. В 1983 году пассажирский лайнер южнокорейской авиакомпании Korean Air по ошибке залетел в воздушное пространство СССР и был сбит советским истребителем; все находившиеся на борту 269 человек погибли. В порыве щедрости, продиктованном противостоянием холодной войны, президент Рейган предложил гражданской авиации использовать систему GPS, чтобы избежать фатальных навигационных ошибок в будущем.

В 1989 году ВВС США начали модернизацию группировки спутников GPS и вывели на рынок первый потребительский GPS-приемник. Он был очень дорогим и, по правде говоря, не очень хорошим, поскольку военные умышленно уменьшили точность гражданской системы для предотвращения злоупотреблений со стороны преступников и террористов. Однако полезность этой системы стала очевидной, когда мировая авиация начала переходить с устаревших радиолокационных средств на спутниковую навигацию. Администрация Клинтона одобрила дальнейшее расширение использования GPS в гражданских целях, а также увеличение спутниковой группировки. Вице-президент Альберт Гор добился введения на новых запускаемых спутниках двух «гражданских» сигналов, что создало цифровую инфраструктуру для развития предпринимательских инициатив. Сегодня система GPS играет жизненно важную роль в глобальной экономике – почти все финансовые транзакции осуществляются с высокоточной синхронизацией по GPS-сигналам.

Идея использования спутников для создания глобальной коммуникационной сети была предложена Артуром Кларком еще в 1945 году. Когда правительства продемонстрировали, что технологии доросли до претворения в жизнь этой футуристической идеи, частные компании объявили о своих намерениях создать собственные группировки спутников для обеспечения мобильной связи и телевизионного вещания. Аэрокосмические компании приняли это к сведению: в ближайшем будущем спрос на дорогостоящую доставку полезных грузов на земную орбиту продолжит расти.

В тот январский день 1997 года команда на стартовой площадке была уверена, что пуск откроет новую эру коммерческой космонавтики.

Обратный отсчет уже начался, и инженер по силовым установкам Брайан Мосделл контролировал заправку ракеты топливом, нажимая кнопки открытия и закрытия клапанов на пульте дистанционного управления. Он и его команда работали из центра управления запуском, находящегося примерно в 200 м от стартовой площадки, и подготовка к старту шла без проблем. Эта модель Delta II имела один маршевый жидкостный двигатель и – что было типично для конструкций того времени – девять твердотопливных ускорителей для начального разгона. Мосделл взглянул на бумажные самописцы, регистрировавшие данные с датчиков на ракете, и, убедившись, что двигатели зажглись секунда в секунду, прошел в соседнее помещение, где собралась остальная команда во главе с руководителем пусковых операций. Операторы пульта управления находились на своих рабочих местах и контролировали ход полета.

Но полет на этот раз продлился недолго. Через несколько секунд после старта на одном из твердотопливных ускорителей лопнула металлическая оболочка. Химическая реакция, создававшая более миллиона фунтов реактивной тяги, вышла из-под контроля. Эта сила буквально разорвала двигатели, что запустило бортовую систему самоликвидации летательного аппарата. «У нас аномалия», – сообщил диктор. Удивительно, но на верхних ступенях ракеты успели включиться двигатели, которые унесли их от места первоначального взрыва, прежде чем активировались их собственные механизмы самоуничтожения. Ракета поднялась над землей не более чем на 500 м и взорвалась, как гигантский фейерверк. Из огромной сверкающей хризантемы на землю посыпались раскаленные добела металлические обломки.

Мосделл и его коллеги наблюдали за запуском из укрепленного бетонного бункера, расположенного в нескольких сотнях метров от стартовой площадки. Босс Мосделла был ветераном ракетных запусков и славился своим хладнокровием. Однако, взглянув на мониторы, он произнес: «Плохо дело, парни», – и нырнул под панель управления. Другие инженеры последовали его примеру. Мосделл стоял, потрясенный, не в силах двинуться с места, пока с потолка не начала сыпаться штукатурка от падающих на бункер обломков ракеты. Когда здание сотряс очередной мощный удар, Мосделл тоже полез под стол.

Спасшись от смертельного града, 70 человек в центре управления запуском вскоре поняли, что у них возникла другая проблема. Вокруг бункера бушевал пожар, а один из раскаленных фрагментов упал на кабельный трубопровод и привел к его возгоранию. Едкий дым от горящей изоляции начал проникать в бункер, угрожая превратить его в могилу, когда закончится весь кислород. К счастью, в распоряжении команды имелись портативные кислородные маски, которые позволили людям дождаться помощи. Когда ситуация стала совсем невыносимой, они услышали, как в дверь бункера ломятся пожарные.

Машинам, припаркованным рядом с центром управления запуском, повезло гораздо меньше. Пикап Мосделла загорелся, от огромных температур его окна расплавились и стекли внутрь дверей. На вопрос страхового агента, что случилось с его машиной, Мосделл невозмутимо ответил: «На нее упала ракета». Страховой агент недоверчиво повторил вопрос, на что Мосделл посоветовал ему включить канал CNN, регулярно транслировавший новости о взрыве на мысе Канаверал. Двадцать поврежденных автомобилей обошлись страховой компании более чем в 400 000 долларов, но это было крошечной суммой по сравнению с тем, сколько стоила потерянная ракета, спутник и уничтоженная стартовая площадка.

Эта полномасштабная авария ракеты Delta II стала первой после более чем 50 успешных запусков. Но она положила начало длинной череде неудач, наглядно показавших плачевное состояние американской космической программы. В последующие годы среди ракетостроителей началась настоящая паника, и правительство было вынуждено санкционировать создание монополии стоимостью 60 млрд долларов.

Если случается катастрофа, она перекрывает любые успехи. Ракетостроение, особенно создание новых ракет, – чрезвычайно сложное и дорогостоящее дело. С конца 1950-х годов разработчики программы Mercury, запустившие в космос первых американских астронавтов, взрывали ракеты направо и налево – зачастую на глазах у будущих пассажиров, – прежде чем сумели создать функциональные и надежные технологии. Программа разработки ракеты в среднем занимает около 27 месяцев. Из-за чрезвычайной сложности механических систем, способных создавать миллионы фунтов тяги, а также из-за высоких рисков – как правило, аварии приводят к полному разрушению ракеты и огромным убыткам – инженеры-ракетостроители традиционно уделяют большое внимание предварительным проектно-конструкторским работам в попытке свести риски к минимуму и предпочитают использовать подходы, доказавшие свою надежность в прошлом.

Ракета Delta II, взорвавшаяся в январе 1997 года, была создана на основе технологии межконтинентальных баллистических ракет, разработанной еще в 1950-х годах, в самый разгар холодной войны. Своим возрождением она была обязана очередной трагедии.

На заре программы Space Shuttle в 1970-х годах правительство США планировало создать универсальное транспортное средство для полетов в космос. Многоразовый орбитальный корабль с огромной грузоподъемностью, возможностью доставки астронавтов на орбиту и уникальной маневренностью должен был стать основной рабочей лошадкой американской космической программы. Сюжет очередной серии бондианы «Лунный гонщик», снятой в 1979 году, где агент 007 устраивает гонки на шаттлах со злодеями и в конце концов уничтожает их логово на космической станции, был не таким уж далеким от реальности полетом фантазии. Он отражал вполне реальные планы правительства США. НАСА собиралось уже в ближайшее время создать флот из пяти шаттлов и совершать на них по 50–60 полетов в год для решения широкого спектра задач – от проведения научных исследований до обслуживания и ремонта спутников.

Но эта мечта рухнула в 1986 году. Очередной полет шаттла Challenger в январе того года отчасти носил пропагандистский характер, поскольку должен был показать всему миру, что Соединенные Штаты открывают новую эру «доступного космоса» не только для профессиональных астронавтов и ученых, но и для простых граждан. За два года до этого был объявлен общенациональный конкурс «Учитель в космосе», на который поступили тысячи заявок. Его победительницей стала учительница из Нью-Хэмпшира Криста Маколифф. Целый год перед полетом она посвятила интенсивной подготовке.

В атмосфере всеобщего воодушевления и радужных ожиданий в тот день учителя прервали уроки и вместе со своими учениками – а также с миллионами зрителей в Америке и по всему миру – собрались у экранов телевизоров, чтобы в прямом эфире наблюдать за стартом Challenger. Но вместо этого они стали свидетелями грандиозной трагедии, когда спустя всего 1 минуту и 13 секунд полета шаттл разрушился в воздухе и превратился в огненный шар. Это была самая страшная авария НАСА после 1967 года, когда во время стандартного предстартового тестирования на борту космического корабля Apollo возник сильный пожар и погибли трое астронавтов.

Катастрофа Challenger заставила правительство США кардинально пересмотреть свою космическую политику. Гибель семи астронавтов убедила руководство НАСА в том, что пилотируемые полеты сопряжены со слишком большими рисками – и, более того, не всегда необходимы. В частности, это касается тех миссий, которые предназначаются для вывода на орбиту спутников и космических зондов и не предполагают проведения работ с участием человека. Поскольку шаттлы были разработаны специально для доставки в космос астронавтов, Америке требовались новые автоматические средства для выведения на орбиту полезных грузов – без людей на борту.

Причиной катастрофы Challenger стала незначительная проблема, которую лауреат Нобелевской премии по физике Ричард Фейнман, член комиссии по расследованию инцидента, продемонстрировал в простом эксперименте. Он поместил одно из резиновых уплотнительных колец, которые используются в твердотопливных ускорителях шаттла, в стакан с ледяной водой. Под действием низких температур резиновый уплотнитель стал жестким и хрупким – в таком состоянии он легко может растрескаться и начать пропускать раскаленный газ. В день запуска Challenger температура воздуха упала ниже нуля – значительно ниже рекомендуемых условий для ракетных ускорителей, – однако предостережения инженеров не были приняты во внимание руководителями полета из НАСА, которые хотели произвести старт точно по расписанию.

Эксперимент Фейнмана наглядно показал, сколь минимален допустимый предел ошибки в ракетостроении, где даже такой, казалось бы, косвенный фактор, как небольшое снижение температуры воздуха, может привести к полномасштабной катастрофе. Поскольку космические челноки НАСА были первым в истории опытом использования многоразовых космических кораблей, расследование аварии Challenger также пролило свет на трудности, связанные с многократным запуском в космос одного и того же аппарата. Перед каждым новым стартом инженерам НАСА приходилось проводить тщательную проверку корабля и производить дорогостоящий восстановительный ремонт, что значительно сокращало преимущества повторного использования. Надежды НАСА на то, что шаттлы будут «сновать как челноки» между околоземной орбитой и Землей десятки раз в год, не оправдались. Подготовка шатлла к повторному полету включала в себя более 1,2 млн различных процедур. Это не только увеличивало расходы, но и требовало дополнительного времени, что не позволяло добиться высокой частоты полетов и обеспечить окупаемость программы.

Разочаровавшись в результатах своего эксперимента с многоразовыми кораблями, американское космическое сообщество пришло к выводу, что ему нужна надежная одноразовая ракета-носитель, которая позволит выводить полезные грузы на орбиту без риска для человеческих жизней и без астрономических расходов. Однако на тот момент, когда президент Рейган заявил, что НАСА перестанет заниматься выведением частных спутников, у американской космической программы не было доступных альтернатив шаттлам. Шаттлы фактически закрыли рынок для одноразовых ракет-носителей. Обещанная частота запусков вкупе с государственными субсидиями в размере 50 млн долларов за каждый запуск заставили большинство американских ракетостроителей в начале 1980-х годов законсервировать свои программы. В то же время это убедило консорциум европейских стран основать в 1980 году собственную компанию – оператора коммерческих запусков Arianespace, чтобы обеспечить себе доступ в космос.

Зависимость США от одного носителя давно вызывала у многих серьезную обеспокоенность, особенно по мере роста расходов и задержек запусков по программе Space Shuttle, но только трагедия Challenger заставила власти реально оценить последствия своей политики.

«Правительство сложило все яйца в одну корзину, – сказал мне Джон Гарви, ветеран аэрокосмической отрасли, начавший карьеру инженера в год катастрофы Challenger и последующие десятилетия занимавшийся разработкой ракетных технологий в McDonnell Douglas, Boeing и нескольких космических стартапах. – Фундаментальная проблема шаттлов состояла в том, что их пытались сделать универсальными, подходящими для любых целей, а в результате они не подходили идеально ни для одной. Правительство пытается повторить эту ошибку каждые десять лет».

Столкнувшись со срочной необходимостью заполнить образовавшуюся пустоту на рынке запусков, правительство США обратилось к нескольким проверенным военным подрядчикам с призывом возродить законсервированные программы производства одноразовых ракет-носителей.

Компания McDonnell Douglas первой получила заказ на производство двух десятков ракет-носителей Delta II. Эта ракета была разработана на основе межконтинентальной баллистической ракеты (МБР), предназначенной доставлять ядерные боеголовки через океан, а конструкция второй ступени была позаимствована у первой американской ракеты, созданной для запуска спутников еще в 1950-х годах. У компании Lockheed Martin имелся свой тяжелый носитель Titan IV, также основанный на технологиях МБР. Несмотря на почтенный возраст, эти ракеты-носители дали Соединенным Штатам возможность запускать разведывательные спутники и спутники GPS, не рискуя жизнями астронавтов в ходе рутинных миссий. Тем не менее вскоре стало ясно, что этим «наследиям холодной войны» место скорее в музее, чем в космосе. В 1994 году проведенное ВВС исследование установило, что правительство теряет 300 млн долларов в год в связи с задержками запусков и авариями ракет. Взрыв Delta II в январе 1997 года лишь в очередной раз подтвердил эту тенденцию.

Стало очевидно: Америке нужны новые средства выведения. Но создание ракеты – недешевое удовольствие. По оценкам правительства США, программа разработки на основе существующих технологий потребовала бы инвестиций в размере не менее 1 млрд долларов, тогда как разработка с чистого листа обошлась бы более чем в 5 млрд. Поскольку второй вариант был слишком дорогим, правительство сделало выбор в пользу модернизации, то есть разработки ракеты-носителя не с нуля, а на основе проверенных технологий. Однако финансирование даже этой более скромной программы было не по карману американскому правительству. Бюджетные сражения между администрацией Клинтона и республиканским конгрессом носили столь ожесточенный характер, что однажды даже привели к постыдной приостановке работы правительства.

Тем не менее найти деньги удалось – а это всегда самая большая проблема в космическом бизнесе. Пообещав, что новые ракеты-носители будут с лихвой обеспечены заказами на запуск спутников, правительство подтолкнуло космические компании инвестировать собственные средства в программы разработки, тем самым частично сократив государственные расходы. Несмотря на то что еще в 1994 году аналитики продолжали говорить об ограниченных возможностях для значительного расширения рынка космических запусков, в 1998 году правительство начало заключать контракты в ожидании резкого роста спроса на коммерческие запуски в частном секторе. Что же изменилось? Ответ будет коротким: интернет.

Эти действия по модернизации космической программы совершались на фоне еще более фундаментальной революции: наступления эры цифровых технологий. Компьютеры и интернет все шире проникали во все сферы человеческой жизни. Основатели технологических компаний превратились в новых национальных героев – как астронавты несколько десятилетий назад, они воплощали в себе очарование современных технологий и надежды на фантастическое будущее. К 1994 году, когда правительство пересмотрело свою космическую стратегию, Microsoft уже стала одной из крупнейших глобальных компаний, а ее основатели Билл Гейтс и Пол Аллен – одними из самых богатых людей на планете. Илон Маск и его брат Кимбал, недавние выпускники колледжа, арендовали офис в Кремниевой долине и основали свой первый стартап Zip2, занявшись созданием интернет-справочников наподобие «Желтых страниц». Джефф Безос уже решил уйти из уолл-стритовской компании D. E. Shaw, чтобы воплотить в жизнь свою идею – создать «магазин всего».

В то время как правительство США трудилось над своей программой модернизации одноразовых средств выведения, более известной под аббревиатурой EELV (Evolved Expendable Launch Vehicle), Марк Андриссен представил миру первый в истории графический веб-браузер Netscape. Сравните скорость процессов в этих двух секторах: правительству потребовалось четыре года, чтобы окончательно определиться со стратегией разработки новых ракет-носителей и придать ей официальную форму; за то же время компания Netscape вывела на рынок свой инновационный браузер, осуществила публичное размещение акций и была приобретена корпорацией AOL за 4,2 млрд долларов, одновременно с этим создав предпосылки для будущего антимонопольного иска против Microsoft, который положит конец ее монополии в сфере программного обеспечения для персональных компьютеров. Столько же времени понадобилось Безосу, чтобы создать интернет-магазин Amazon, вывести компанию на публичный рынок и начать движение к превращению в глобального гиганта электронной коммерции.

Эта стремительная цифровая революция привела к появлению двух ключевых элементов, необходимых для освоения космоса: огромных капиталов и молодых миллиардеров, считающих себя способными свернуть горы. Если компьютеры полностью захватили Землю – по крайней мере, так считало новое поколение цифровых предпринимателей, – то что мешает им захватить космос?

Появление целого ряда спутниковых программ в середине 1990-х годов – Teledesic, Iridium, SkyBridge, Globalstar – обещало стабильный рост спроса на запуски. В свете этой новой тенденции Lockheed Martin, McDonnell Douglas и чуть позже Boeing бросились разрабатывать предложения по созданию средств выведения – более эффективных и относительно дешевых по меркам рискованного ракетного дела. По условиям спонсоров программы EELV, новая ракета-носитель должна была иметь возможность доставлять не менее 10 тонн полезного груза на низкую околоземную орбиту и не менее 5 тонн на геостационарную орбиту по цене от 50 до 150 млн долларов за запуск (по курсу 1994 года). Lockheed Martin и McDonnell Douglas выиграли контракты на разработку стоимостью 500 млн долларов каждый, и в скором времени Boeing купила McDonnell Douglas вместе с полученным ею госзаказом.

В следующем, 1998 году настала очередь Lockheed Martin наблюдать за крушением своего тяжелого носителя с размещенным на борту военным спутником системы раннего оповещения. Проверенная временем ракета-носитель Titan IV взорвалась через 41 секунду после старта с космодрома Канаверал. Хотя на этот раз не пострадал ни один автомобиль, потеря ракеты и спутника обошлась в 1,3 млрд долларов. Расследование установило, что причиной аварии стало короткое замыкание оголенного провода в системе наведения ракеты, что спровоцировало резкое изменение направления движения – и, как следствие, разрушение ракеты. Генералы ВВС и ученые НАСА были в панике по поводу будущего своей программы запусков.

К счастью, на тот момент Boeing объявила о готовности ввести в эксплуатацию новое поколение ракет Delta. Казалось, новая стратегия правительства США – передача ракетостроения на аутсорсинг частным компаниям – наконец-то начала приносить плоды. Дебютный запуск Delta III планировалось произвести с мыса Канаверал уже 27 августа, всего через две недели после взрыва Titan IV. Кроме того, было принято необычайно рискованное решение: в первом же полете новая ракета должна нести не макет полезной нагрузки, а настоящий спутник связи PanAmSat.

Delta III взорвалась через 71 секунду после старта.

Во время полета три твердотопливных ускорителя, подвешенных к основному корпусу ракеты, вошли в синхронный режим колебаний – ситуация, которая не была предусмотрена конструкторами, – из-за чего ракета начала трястись и раскачиваться. Система наведения ракеты доблестно боролась с вибрациями, пытаясь скорректировать и стабилизировать курс подобно тому, как пилот «Формулы-1» начинает судорожно крутить руль, чтобы сохранить контроль над гоночным автомобилем на крутом повороте. На короткое время это сработало, но в конце концов после множества непредвиденных маневров в гидравлической системе просто кончилась жидкость, и ракета потеряла управление. Она попала в высотную зону сдвига ветра, превышавшего скорость звука, начала крутиться и распалась на части.

«Это было как удар под дых», – признался журналистам бригадный генерал ВВС Рэнди Старбак, один из начальников с мыса Канаверал.

Две ведущие аэрокосмические компании, Boeing и Lockheed Martin, применяли схожие подходы к разработке, сравнимые с массированным военным наступлением. Один бывший сотрудник Boeing сказал мне: «Мы бросаем на программу целую армию людей, которые буквально сокрушают ее своей массой. Boeing – настоящий аэрокосмический гигант». Такой подход имеет свои преимущества, однако компания, пытающаяся брать количеством, а не эффективностью, рискует заболеть своего рода организационным атеросклерозом. «Всегда есть возможность подправить метрики, чтобы вещи выглядели прекрасно, но это только отодвигает проблему в будущее, – признался мне инженер. – Мы разрабатывали компоненты, ставили их на ракету, но не тестировали их. Конечно, мы понимали, что на мысе Канаверал все проблемы дадут о себе знать. Но это будет потом. Умные люди к тому моменту уже переходили в другие программы».

Меньше чем через год, в апреле 1999-го, было произведено еще два неудачных запуска носителей Titan IV со спутниками ВВС США на борту. Причиной стали незначительные ошибки, не выявленные в ходе процедур контроля качества. В одном случае обмотка термоизоляцией не тех проводов помешала полному отделению двух ступеней ракеты; в другом случае ошибка в программном обеспечении системы наведения привела к преждевременному израсходованию топлива в двигателях второй ступени. В результате обоих сбоев дорогостоящие спутники были выведены не туда – на бесполезные орбиты в тысячах километров от расчетных.

Через пару недель, в мае, Boeing предприняла вторую попытку запуска своего нового носителя Delta III. На этот раз первая ступень справилась с задачей, отправив верхнюю ступень со спутником в космос. Но во время полета некачественный сварной шов привел к разрушению двигателя, в результате чего спутник стоимостью 145 млн долларов остался на нерасчетной орбите, превратившись в еще один фрагмент космического мусора, кружащегося вокруг Земли.

«Вероятно, это худший период в истории космических запусков нашей страны, – заявил бывший глава Космического командования ВВС в газете The Washington Post. – Старые ракеты уже не летают, а новые еще не летают».