Хозяева Вселенной

В декабре 1993 года правительства США и России утвердили планы по созданию Международной космической станции (МКС), которая в те времена называлась «Альфа». Проект был призван объединить заделы по советскому комплексу «Мир-2», американской станции «Свобода» (Freedom), европейской программе «Колумб» (Columbus) и японскому проекту JEM (Japanese Experiment Module).

Сборка МКС на орбите началась 20 ноября 1998 года с запуска российского функционально-грузового блока «Заря» массой 20 тонн. Через две недели корабль «Индевор» доставил к нему узловой модуль «Единство» (Unity, Node-1) с шестью стыковочными узлами. Экипаж шаттла, в состав которого был включен российский космонавт Сергей Константинович Крикалев, перешел на станцию и расконсервировал ее. Затем последовали новые полеты шаттлов, и МКС начала расти.

Возможности системы «Спейс Шаттл» в качестве средства обеспечения орбитальных станций были намного выше, чем у российских «Союзов» даже в их новейшей модификации «Союз ТМА-М». За один рейс шаттл доставлял готовый модуль, припасы на будущее и экипаж из семи человек. Посему программа МКС развивалась гораздо быстрее, чем любая из советских программ. В июле 2000 года к станции пристыковался российский модуль «Звезда». В феврале 2001 года корабль «Атлантис» доставил американский лабораторный модуль «Судьба» (Destiny), в июле корабль «Дискавери» – универсальную шлюзовую камеру «Квест» (Quest), а в сентябре комплект пополнился стыковочным отсеком-модулем «Пирс».

Гибель «Колумбии» заставила пересмотреть и планы по строительству МКС. Вся тяжесть обеспечения станции легла на российские «Союзы» и «Прогрессы». Несмотря на очевидные проблемы, президент Джордж Буш-младший заверил, что станция будет достроена до 2010 года, поэтому полеты оставшихся шаттлов пришлось возобновить.

В июле 2005 года корабль «Дискавери» прилетел к МКС впервые после гибели «Колумбии». Рейсы на орбиту продолжались до июля 2011 года – последним шаттлом, побывавшим там, стал «Атлантис» (полет STS-135). За эти шесть лет станция заметно выросла, в ее состав добавились: американский соединительный модуль «Гармония» (Harmony, Node-2), европейский лабораторный модуль «Колумб» (Columbus), канадский робот-манипулятор «Декстр» (Special Purpose Dexterous Manipulator), японская исследовательская лаборатория «Кибо» («Надежда»), два российских малых исследовательских модуля «Рассвет» (МИМ1) и «Поиск» (МИМ2), американский жилой модуль «Спокойствие» (Tranquility, Node-3), европейский модуль панорамного наблюдения «Купол» (Cupola) и итальянский многоцелевой модуль «Леонардо» (PMM, Permanent Multipurpose Module).

Общая масса МКС составляет на сегодня около 420 тонн, она в три с лишним раза тяжелее «Мира». Станцию предполагают активно эксплуатировать по 2024 год включительно, и уже идут разговоры о том, что работы на ней нужно продолжать и после «крайнего» срока.

Несмотря на очевидные проблемы, мировая пилотируемая космонавтика продолжает идти вперед. Если говорить о России, то большое внимание сегодня уделяется кораблю «Федерация», который должен прийти на смену «Союзам». Согласно проекту, он будет выпускаться в грузовом и пилотируемом вариантах, способен взять на борт до шести человек и полтонны груза, находиться тридцать суток в автономном полете и год – в составе орбитальной станции. Специальная модификация корабля сможет летать к Луне и обратно с экипажем из четырех человек. Летно-конструкторские испытания «Федерации» должны начаться в 2022 году. Если все пройдет хорошо, то первый рейс с экипажем на орбиту состоится не позднее 2025 года.

Для запуска кораблей «Федерация» предлагается использовать ракету среднего класса под условным обозначением «Союз-5» с грузоподъемностью 17 тонн. Главной «изюминкой» проекта, позволяющей заметно снизить его стоимость, является возможность использовать для запусков готовую инфраструктуру. Интересно, что «Союз-5» будет унифицирован с ракетой «Сункар» («Сокол»), которая создается в интересах Казахстана в рамках проекта «Байтерек» («Тополь»). Совместная российско-казахстанская инициатива позволит модернизировать стартовые комплексы на космодроме Байконур.

В то же время правительство решило ускорить создание нового носителя СТК (сверхтяжелого класса), способного выводить на орбиту 100–150 тонн груза и предназначенного для обеспечения полетов к Луне. Согласно сообщениям печати, в настоящий момент специалисты РКК «Энергия» прорабатывают два варианта модульной трехступенчатой ракеты: «Энергия-5В» и «Энергия-5ВР», причем первой ступенью будет служить вышеупомянутый «Союз-5».

Все большую роль в космонавтике начинают играть частники. Хотя космические агентства западных стран и ранее привлекали частные фирмы к выполнению заказов, им никогда не доверяли вмешиваться в общую стратегию внеземной экспансии. Ситуация изменилась с появлением компании SpaceX (Space Exploration Technologies Corporation), которую в 2002 году основал знаменитый миллиардер-визионер Илон Маск, вознамерившийся колонизировать Марс. Поначалу планы Маска воспринимали скептически, полагая, что он столкнется с тем же ворохом проблем, что и его предшественники, однако дела говорили лучше любых слов. В марте 2006 года SpaceX запустила свою первую ракету «Фалькон-1» (Falcon-1). Хотя запуск завершился аварией, Маск сумел убедить НАСА, что исправится, и получил средства на разработку более тяжелой ракеты «Фалькон-9» (Falcon-9) и корабля снабжения «Дракон» (Dragon). При этом он делал ставку на снижение стоимости полезной нагрузки за счет более короткого, чем у старых компаний, технологического цикла и многоразовости изделий.

Далеко не все шло гладко, но зато сегодня SpaceX можно уверенно назвать флагманом частной космонавтики, который составляет реальную конкуренцию государственным агентствам, принуждая их изыскивать новые возможности для удешевления своих услуг. В 2017 году компания Маска даже установила своеобразный рекорд, осуществив восемнадцать успешных запусков ракет «Фалькон-9» с разнообразными грузами: от миниатюрных спутников связи до беспилотного военного космоплана X-37B.

Добившись признания, Маск решил представить публике свой грандиозный проект колонизации Марса. Первый вариант он озвучил в сентябре 2016 года, выступая на 67-м конгрессе Международной федерации астронавтики. Центральной темой доклада стала Межпланетная транспортная система (Interplanetary Transport System, ITS), конструкция которой основывается на тех же принципах, что и у других «изделий» SpaceX: она будет многоразовой и использующей любые возможности для удешевления полезной нагрузки. Система состоит из корабля вместимостью 200 человек и огромной ракеты с двигателями Raptor, работающими на кислородно-метановом топливе. Маск высказал уверенность, что если поставить производство ITS на поток с целью доставить на Марс миллион человек в течение двадцати лет, то стоимость билета на соседнюю планету снизится с нынешних 10 миллиардов до 10 миллионов долларов.

План ожидаемо вызвал резкую критику специалистов, которых не убедили предложенные иллюстрации и которые указали на слишком вольное жонглирование цифрами. И ровно через год, на 68-м конгрессе, Илон Маск выступил с «урезанной» версией проекта. ITS превратился в ракету BFR (Big Falcon Rocket), состоящую из двух многоразовых ступеней: бустера и корабля на 100 человек. Размеры ракеты и корабля при этом изменились по сравнению с первой версией: диаметр топливных баков был уменьшен с 12 до 9 метров, а длина всей системы сократилась с 122 до 106 метров. Стартовая масса снизилась более чем вдвое – до 4400 тонн; масса полезного груза, выводимого на околоземную орбиту в составе второй ступени, оценивается в 150 тонн в многоразовом и в 250 тонн в одноразовом варианте. Корабль приобрел дельтовидное крыло, которое позволит ему планировать в атмосферах Земли и Марса. В его гермоотсеке будет размещаться груз материалов для колонии, 40 кают для пассажиров, радиационное убежище и общий зал. Схема межпланетного полета выглядит так: BFR стартует с Земли, первая ступень возвращается на космодром, а вторая выходит на орбиту, где ее заправляют топливом перед отправкой к Марсу; космическое путешествие занимает от трех до шести месяцев; корабль сначала тормозится двумя «нырками» в атмосфере, затем совершает вертикальную посадку на Марс, используя свои двигатели. Для обратного полета необходимо снова заправить баки корабля топливом, синтезированным из местных ресурсов; назад можно будет доставить 50 тонн груза – например, 30 астронавтов с образцами.

Маск сообщил, что изготовление первой BFR начнется во втором квартале 2018 года, а через пять лет пилотируемый марсианский корабль будет готов к испытаниям. В 2022 году к Марсу отправятся две грузовые ракеты с оборудованием для поиска подходящего места, где будет развернута колония; в 2024 году туда полетят два грузовых и два пассажирских корабля, после чего начнется постепенное освоение соседней планеты. Чтобы обеспечить финансирование этих миссий, SpaceX собирается использовать BFR в качестве межконтинентального суборбитального космоплана, способного доставить всех желающих в любую точку мира менее чем за час, а также в качестве корабля для туристических полетов в ближний космос и на Луну.

Подтверждая серьезность намерений, Маск познакомил участников 68-го конгресса с промежуточными результатами работ по соответствующим направлениям. Он напомнил, что на счету его компании 16 успешных реактивных посадок первой ступени ракеты «Фалькон-9», причем высокая надежность приземления обеспечивалась использованием всего одного двигателя, а если двигателей будет больше, как на BFR, то и надежность возрастет. Статические испытания прошел огромный углепластиковый криогенный бак, способный вместить 1200 тонн переохлажденного жидкого кислорода. Кроме того, за год были выполнены 42 прожига кислородно-метанового двигателя Raptor общей длительностью 1200 секунд.

Конечно, у экспертов оставались сомнения. Даты, названные миллиардером, выглядят слишком оптимистичными, ведь помимо строительства BFR его компании нужно еще освоить пилотируемые полеты, операцию стыковки на орбите, посадку на Марс и взлет с него… Нужно преодолеть поистине бесконечное количество технических проблем, перед которыми пасуют космические агентства с полувековой историей.

Маск ответил на критику необычайно эффектно: 6 февраля 2018 года его команда запустила с первого раза новую тяжелую ракету-носитель «Фалькон Хэви» (Falcon Heavy). Чтобы привлечь к событию внимание мира, вместо обычного габаритно-весового макета Маск отправил в сторону красной планеты свой личный электромобиль «Тесла» (Tesla Roadster). Старт не обошелся без досадных сбоев: центральный блок ракеты разбился о поверхность океана, разгонный блок не смог вывести электромобиль на расчетную траекторию. Но в любом случае событие запомнилось и заставило многих скептиков по-новому взглянуть на проекты SpaceX.

К сожалению, единая стратегия освоения космоса все еще не выработана. Ведь любой из возможных вариантов требует создания мощных ракет-носителей и новых космических кораблей. Какими они будут? Какой путь окажется оптимальным? Существует ли вообще оптимальный путь?

Все эти вопросы не получат ответа, пока мы не признаем, что от развития космонавтики напрямую зависит будущее человечества. Прежние причины для ухода с Земли утратили смысл: инопланетян поблизости нет, перенаселение или исчерпание ресурсов нам пока не грозят. Однако нужно помнить, что все смертно, все разрушается, в том числе и наша планета. Выживание и бессмертие нашей цивилизации обеспечивается лишь в том случае, если земляне начнут освоение галактического ареала обитания. Может быть, стоит вернуться к тем идеям, которые век назад сформулировали для нас Николай Федоров и Константин Циолковский?

Если Вселенная пуста, ее нужно населить, принеся ростки жизни и разума туда, где пока лишь мертвые камни. И в этом, вероятно, состоит смысл человеческого существования. Космос не должен быть чуждым, космос должен стать нашим.