Субкосмическая гонка: кто кого обгонит

22 января 2019, 10:27

В декабре минувшего года частная космическая компания Virgin Galactic смогла запустить свой пилотируемый ракетоплан SpaceShipTwo на высоту 82 км, что технически соответствует безвоздушному пространству.

Кто победит в субкосмической гонке — © © zelenyikot.livejournal.com

Практически годом ранее, другая компания Blue Origin также успешно испытала в беспилотном полете свою ракетную систему доставки людей на высоту 100 км. Обе компании создают новый рынок космического суборбитального туризма, и надеются занять на нем значительную долю.

Конкуренция подстегивает прогресс, и сохраняется интрига когда будет первый туристический полет.

Компания Virgin Galactic появилась в 2004 году, после успешного завершения конкурса Ansari XPrize в ходе которого создавалось техническое средство доставки людей на высоту 100 км. Эта высота считается официальной границей космоса, хотя американские военные и авиаторы считают, что технической границей космоса является высота около 81 км.

Компания Scaled Composites под руководством инженера Берта Рутана смогла создать самолет-носитель WhiteKnight, и стартующий из под его крыла ракетоплан SpaceShipOne который сумел дважды за неделю достичь стокилометровой высоты.

Такое достижение считалось условием Ansari XPrize для получения приза в $10 млн, хотя разработка оказалась дороже в несколько раз. Целью конкурса являлось стимулирование конструкторской мысли, чтобы сделать космос доступнее для людей. На успех обратил внимание британский эксцентричный бизнесмен и миллиардер Ричард Брэнсон, который совместно с Бертом Рутаном основал компанию Virgin Galactic. Совместно они занялись созданием нового ракетоплана уже пассажирского, чтобы возить группу туристов за каждый полет.

Для создания ракетоплана предполагалось масштабировать — увеличить — прежнюю разработку. Новый самолет WhiteKnightTwo и ракетоплан SpaceShipTwo продемонстрировали публике в 2006 году, а первые испытательные полеты без включения двигателя начались в 2009 году. Примерно тогда же начали продавать билеты по $200 тыс. — точнее бронировали с небольшой предоплатой.

С аэродинамикой у Рутана всё получалось неплохо, но проблемы начались с ракетным двигателем. В целях безопасности выбрали довольно оригинальную схему без криогенных и токсичных компонентов, т.н. гибридного типа с жидким окислителем — закисью азота, и твердым резиновым горючим.

Полеты постоянно откладывались, на испытаниях двигателя в 2007 году погибло три инженера. Первые полеты с включением ракетного двигателя начались в 2013 году, и к следующему году стало ясно, что горючее не подходит — оно вызывало высокую вибрацию всего ракетоплана, что приводило к преждевременному отключению, и отмене подъема. Ракетоплан добрался только до 25 км.

В 2014 году Virgin Galactic решила заменить горючее с резины на пластик, но на испытании ракетоплан разрушился в воздухе на высоте 19 км сразу после включения ракетного двигателя.

Один пилот погиб, второй серьезно повредил плечо. По результатам расследования пришли к выводу, что причина аварии не в новом двигателе, а в ошибке погибшего пилота, который зачем-то перевел оперение в посадочный режим.

Начался тяжелый период в жизни компании. Клиенты, оплатившие предзаказы еще в 2000-х устали ждать полета. Американские надзорные авиационные организации обратили внимание на слабое соблюдение в Virgin Galactic требований безопасности полетов. Компании потребовались непредвиденные инвестиции. Спасли ситуацию Объединенные Арабские Эмираты: инвестиционный фонд Aabar вложил $280 млн за 32% компании при условии, что второй туристический космодром будет построен в ОАЭ.

На создание нового ракетоплана, повышение безопасности экипажа, модернизацию и сертификацию ушло еще четыре года. С апреля 2018 года начали испытания нового SpaceShipTwo с влючением двигателя. Набор высоты показал заметную динамику: 35 км, 52 км, и, наконец, 82 км в декабре. Дальше только космос. Ричард Брэнсон обещает первый туристический полет уже вначале 2019 года, но его обещания похожи одно на другое с 2009 года, так что будем ждать.

Правда теперь у Virgin Galactic есть дополнительный стимул — конкурент Blue Origin, которого десять лет назад никто всерьез не воспринимал.

Компания Blue Origin появилась еще раньше — в 2000 году, но вела себя не публично. Основателю компании — миллиардеру Джеффу Безосу огласка для привлечения инвестиций не требовалась. Компания что-то испытывала у Бэзоса на ранчо в Техасе, и не высовывалась раньше времени. Видео с первыми испытаниями стали публиковать только в 2013 году. Вертикальные полеты ракетных прототипов производились на высоту несколько сот метров. Тогда ожидалось, что ракетоплану Virgin Galactic остается несколько месяцев до достижения космоса, и Blue Origin казалась полным аутсайдером.

Однако неудачи SpaceShipTwo оправдали верность девиза Blue Origin: «Шаг за шагом яростно». Корабль New Shepard достиг космоса на три года раньше — в 2015 году, а ракета запустившая его совершила успешную вертикальную посадку.

Следующие два года ушли у Blue Origin на испытание всех систем, включая систему аварийного спасения. Первая ракета, с которой начались успешные полеты с достижением космоса, отправилась в музей после девяти полетов и мягких посадок. Вторая ракета и корабль New Shepard произвели два успешных полета, и технически полностью готовы к первым пилотируемым запускам.

Ожидается, что первые суборбитальные туристы полетят уже в 2019 году, но будут ли они пассажирами ракетоплана SpaceShipTwo или экипажем стартующей на ракете капсулы New Shepard еще неизвестно. Стоимость полета оценивается в $250 тыс хотя Blue Origin официально не объявляла цену на полет.

Для сравнения, «Роскосмос» возил туристов в 2000-е годы по ценам от $20 до $35 млн, но суборбитальный полет не идет ни в какое сравнение с орбитальным. Космические полеты с Байконура производились на несколько суток, тогда как суборбитальный полет предполагает посещение космоса на высоте больше 100 км в течение считанных минут или даже десятков секунд. Пребывание в состоянии невесомости — несколько минут против 8-14 суток на Российском сегменте Международной космической станции. Самая главная разница — в скорости, суборбитальный полет не предполагает достижения космической скорости — 8 км/с. SpaceShipTwo и New Shepard не разгоняются выше четырех скоростей звука, т.е. не достигают скорости даже 1,3 км/с.

Если сравнивать позиции каждой компании, то можно усмотреть немало сходства, несмотря на разницу выбранных технических решений одной и той же задачи:

- Обе компании основаны миллионерами c богатым бизнес-опытом до космоса. Известна даже фраза, приписываемая Ричарду Брэнсону:

«Если вы хотите стать миллионером занимаясь космонавтикой, надо начинать миллиардером».

- Обоим компаниям потребовалось примерно 15 лет на разработку, испытание техники, и доведение до 95% готовности.

- Для отработки технологии потребовалось два летных образца.

- Разработка обошлась примерно в $500 млн.

- Каждая компания рассматривает туристический бизнес как первый шаг к более амбициозным проектам. Для Blue Origin — это разработка тяжелых и сверхтяжелых ракет, ракетных двигателей, освоение Луны. У Virgin Galactic тоже появился отдельный проект — сверхлегкая космическая ракета для запуска малых спутников из-под крыла самолета. Большая цель Ричарда Брэнсона — гиперзвуковые пассажирские межконтинентальные перелеты через космическое пространство.

Попыток создать суборбитальную туристическую систему было гораздо больше. В Ansari XPrize участвовало три десятка конкурсантов, включая российских разработчиков из КБ Мясищева, но после поражения в конкурсе многие отказались от попыток.

Появлялись другие, например, далеко продвинулся проект Lynx от компании XSOR, но и он замер на этапе создания первого летного образца двухместного ракетоплана. В России сейчас создается туристическая суборбитальная система компанией «Космокурс», но у нее достижение космоса ожидается не раньше 2025 года, объем инвестиций предполагается в размере $100 млн.

На фоне других попыток, успехи Virgin Galactic и Blue Origin очевидны, но главный вопрос в емкости туристического рынка. Примерно 600 человек оформило предзаказ Virgin Galactic за 10 лет продажи билетов, и какая-то часть отказалась от полета из-за аварии и долгого ожидания.

Данное количество выкупленных билетов покроет примерно треть инвестиций на разработку, а дальнейшие экономические перспективы остаются туманными. Видимо поэтому каждая компания рассматривает свой туристический бизнес лишь как первую ступень к развитию технологии и дальнейшему освоению космического рынка.

С другой стороны, если первые успешные полеты сформируют новый массовый рынок, развлечение станет еще одним способом коммерциализации космоса, и откроет путь инвестициям в еще более сложные формы космического туризма: орбитальные отели, полеты к Луне и на Луну.