Руководитель направления «Космические технологии» Фонда «Сколково» Иван Косенков — о горизонтах космонавтики будущего
Второе десятилетие XXI века останется в истории освоения космоса как период, когда тон в определении будущего космонавтики начали задавать не государственные космические агентства типа NASA, а частные игроки из Кремниевой долины. И эти планы, публично озвучиваемые Илоном Маском или Джеффом Безосом, по размаху и смелости не идут ни в какое сравнение с государственными.
Удивительное дело: владелец Amazon, мультимиллиардер Джефф Безос едва ли не дословно цитирует главного российского визионера от космонавтики Константина Циолковского, воспроизводя его тезисы о грядущем создании человечеством новой космической цивилизации, которая породит тысячу гениев — Моцартов и Эйнштейнов, о космосе, который даст людям неограниченные возможности для развития. Безос пишет, что вся тяжелая промышленность должна быть выведена за пределы Земли, чтобы сохранить планету как заповедник. Он считает, что для человечества это единственное лекарство от стагнации и вымирания.
К этим словам можно было бы отнестись как к научной фантастике, как к полету фантазии богатого чудака, если не принимать в расчет того факта, что Джефф Безос чрезвычайно рационален и прагматичен. Он твердо знает, что делает — это и помогло ему стать богатейшим в мире человеком. Он вряд ли стал бы ежегодно продавать акции на $1 млрд, чтобы финансировать на эти деньги работу своей космической компании Blue Origin, если бы не был занят практической реализацией собственных планов. И не был бы уверен, что работает на будущее всего человечества.
Визионеры исходят из необходимости создания внеземных поселений, устойчивое развитие которых невозможно без обеспечения их автономности. Помимо радикального снижения стоимости орбитальных запусков, она обеспечивается за счет развития трех перспективных рынков: орбитального обслуживания, производства в космосе и использования космических ресурсов. Именно продукты этих трех рынков обеспечат в стратегической перспективе развертывание устойчивой внеземной инфраструктуры. Но уже сегодня соответствующие проекты, реализацию которых начинают Blue Origin и SpaceX, могут служить точкой приложения усилий сотен частных компаний — от крупных корпораций до стартапов.
Взять хотя бы рынок орбитального обслуживания, включающий в себя дозаправку, ремонт, утилизацию и повторное использование космических средств. Его объем, по оценке авторитетной консалтинговой компании Northern Sky Research, в ближайшее десятилетие составит до $3 млрд.
Заинтересованность в орбитальном обслуживании проявляют крупнейшие спутниковые операторы — SES и Intelsat, а компании Orbital ATK (недавно поглощенная Northrop Grumman) и Space Systems/Loral (в составе Maxar Technologies) при поддержке NASA и DARPA прорабатывают пилотные миссии, нацеленные на продление срока жизни находящихся на орбите спутников. Первая такая миссия должна состояться уже в 2019 году с использованием, кстати говоря, российского «Протона».
Второй из нарождающихся рынков — рынок орбитального производства. В отрасли сложился консенсус относительно того, что орбитальная инфраструктура нового поколения должна производиться не на Земле. Размеры обтекателей ракет-носителей по-прежнему налагают жесткие ограничения на размер полезных нагрузок.
Именно поэтому появились модульные космические станции и опробуются новые подходы к архитектуре космических средств, такие как надувные модули, разрабатываемые Bigelow Aerospace и РКК «Энергия». Прогресс в сфере аддитивных технологий и космической робототехники делает возможным создание ранее немыслимой инфраструктуры — от рефлекторов антенн, радиаторов систем охлаждения, солнечных батарей и отражателей для космических электростанций с характерными размерами в десятки и сотни метров до комфортных обитаемых модулей.
Кроме того, снимаются ограничения, связанные с нагрузками на конструкцию космических аппаратов на этапе выведения на орбиту. Иными словами, орбитальное производство способно полностью изменить наше представление о космонавтике. Пока что первые образцы техники, способной создавать орбитальную инфраструктуру, находятся в лабораториях: компания Made in Space тестирует Archinaut, способный собирать крупногабаритные конструкции из деталей и оснащенный 3D-принтером, способным печатать в вакууме и условиях невесомости. Похожий подход исповедует и компания Tethers Unlimited, разрабатывающая космического робота Spiderfab. В этой сфере есть задел и у российских стартапов — сколковские компании «СПУТНИКС» и «Анизопринт» прорабатывали возможность печати карбоновым волокном в космических условиях.
Однако одним из самых многообещающих направлений может стать биофабрикация в космосе, которая в перспективе позволит выращивать человеческие органы для их пересадки. Мировым лидером здесь является резидент биомедицинского кластера Сколково — 3D Bioprinting Solutions. Первая версия их биопринтера должна полететь на российский сегмент МКС до конца этого года.
Третий рынок связан с использованием внеземных ресурсов. Не стоит так уж ожидать, что в космосе найдется что-то жизненно необходимое на Земле — экономический смысл использования добытых на астероидах редкоземельных и драгоценных металлов в земной промышленности остается достаточно неявным, несмотря на то, что ряд малых небесных тел действительно содержит ценных ресурсов на триллионы долларов. Однако добыча ресурсов в космосе приобретает смысл при их использовании на орбите. Так, одним из самых ценных ресурсов в космосе является вода — стоимость доставки одного ее литра на космическую станцию составляет более $55 тысяч. Вода разлагается на водород и кислород, являющиеся компонентами топлива для ракетных двигателей. Таким образом, воду, которую можно добыть c астероидов и комет, можно использовать для дозаправки ракет, выведенных на низкую орбиту. Создание «заправочных станций» на орбите способно ускорить и расширить космическую экспансию, а добыча других ресурсов на астероидах — заложить фундамент для переноса производства в космос.
Вопрос использования внеземных ресурсов — комплексный, требующий полномасштабного международного нормативного оформления с учетом ограничений международных договоров по космосу. Не все, однако, готовы ждать. Недавно ряд государств принял национальные законы, касающиеся использования внеземных ресурсов, космические агентства финансируют исследования, связанные с использованием ресурсов небесных тел для обеспечения функционирования будущих баз, а стартапы обещают наладить коммерческую эксплуатацию астероидов.
Судя по количеству и качеству проектов, направленных на расширение присутствия человека в космосе, развитие новых космических рынков — поле деятельности для частных игроков, и от их прогресса будет зависеть темп экспансии. Но тем важнее здесь роль государства, создающего институциональную среду для роста национальных чемпионов через промышленную политику, правовое регулирование и стимулирующие меры для возникновения игроков на брезжащих на горизонте рынках.
Автор — руководитель направления «Космические технологии» Фонда «Сколково»
Источник: iz.ru