Что будет с NASA через 20 лет? Все решат частные компании и Китай
20 лет назад, в 1998 году, NASA запустило миссию Lunar Prospector, которая нашла воду на Луне. В этом же году 15 стран собрались вместе, чтобы согласовать рамки строительства Международной космической станции и затем запустить первую часть лаборатории на орбиту. В том же году свой первый успешный испытательный полет осуществил новенький космический аппарат NASA X-38. Все эти события, каждое по-своему, помогли определить курс космического развития США.
Оглядываясь назад, можно заметить один факт: прошлое — это пролог, а история повторяеся. Достижения людей в области космических полетов, совершенные 20 лет назад, предвещали нынешнее положение дел в космосе, поэтому, наблюдая за тем, как расцвели посеянные семена и как засохли, можно попытаться понять, что будет в будущем.
За последние пару лет появилось несколько важных меняющих все тенденций в сфере освоения космоса, многие из которых были по большей части непредвиденными в 1998 году. Сегодня у нас есть новые космические компании, их спонсоры-миллиардеры, мы видим, как развиваются международные игроки, особенно Китай, который вполне может догнать и перегнать космические подвиги NASA.
Итак, где же окажется человечество через 20 лет? Давайте попробуем понять будущее, заглянув в прошлое.
Освоение космоса: 1998 год
6 января космический аппарат Lunar Prospector отправился в направлении Луны на ракете Athena II. Это была вторая миссия, с людьми или роботами — вообще, которую NASA отправило на Луну с 1973 года.
Дюжина астронавтов, которые побывали на лунной поверхности в конце 60-х и начале 70-х годов, обнаружила на Луне холодный, мертвый, сухой мир. Базз Олдрин, который первым приземлился там вместе с Нилом Армстронгом, описал ландшафт, в который они вступили, как «поразительное опустошение». Но прошли годы, и ученые начали полагать, что за столетия водяной лед скопился в затененных регионах на полюсах Луны. Эти холодные ловушки могли бы удерживать лед от комет и других источников, потому что в темноте вакуума у него не было бы возможности куда-то утечь — температура никогда не повышалась выше -190 градусов Цельсия.
Среди приборов, которые были с Lunar Prospector, был нейтронный спектрометр, который смог обнаружить водород на лунных полюсах и, следовательно, определить присутствие воды. Перед миссией ученые оценили, что могли бы найти от нескольких десятков до нескольких сотен миллионов тонн водяного льда. За свою 19-месячную миссию аппарат нашел три миллиарда метрических тонн. Опустошенный мир внезапно оказался полон воды. Это открытие показалось очень большим.
На Земле же, в январе 1998 года, США, Россия, Канада и десяток европейских партнеров заключили формальное соглашение о разработке и эксплуатации Международной космической станции. В том же году, в ноябре, российское космическое агентство запустило модуль «Заря», который должен был обеспечивать движение, контроль высоты и коммуникации станции. Двумя неделями позже, миссия космического шаттла отправила в космос модуль Unity, и астронавты прицепили его с «Зарей».
С этого момента развивающаяся и, в конечном счете, 420-тонная станция стала основой космической политики США и опорой для освоения космоса силами человека. Множество программ космических полетов было реализовано за 20 лет, но станция была постоянна. И еще лет десять точно пролетает.
За последние 20 лет программа станции помогла состояться ценному и долгосрочному международному сотрудничеству между странами. NASA надеется расширить его и на освоение дальнего космоса. В последние годы агентство также играет важную роль в развитии коммерческих космических полетов.
20 лет назад NASA, наконец, начало добиваться заметных успехов в деле преемника космического шаттла — небольшого крылатого корабля, известного как космический аппарат X-38.
В марте 1998 года большой самолет B-52 сбросил испытательный аппарат X-38 с высоты 7000 метров. Раскрыв парашют, X-38 благополучно провалился сквозь атмосферу Земли и опустился на взлетно-посадочную полосу. В последующие годы последуют и другие, более успешные испытания.
«Они были на отличном пути», вспоминает Уэйн Хейл, который тогда был директором по полетам космических шаттлов и впоследствии стал менеджером программы шаттлов. «Они строили очень способный космический аппарат, который не был просто спасательным. Он мог делать кучу всяких вещей».
Изначально X-38 должен был служить «спасательной шлюпкой», прикрепленной к космической станции, которая могла бы вернуть астронавтов на Землю в случае чрезвычайно ситуации. Однако это транспортное средство могло быть также переоборудовано в космический корабль многократного использования, запускаемый на частных ракетах. Но не было.
Освоение космоса: 2018 год
Катастрофа, которая повлияла на современную программу космических полетов NASA, случилась чуть более 15 лет назад, когда космический шаттл «Колумбия» развалился на части над Техасом в феврале 2003 года, возвращаясь в атмосферу Земли. Все семь астронавтов погибли.
После этой трагедии администрация Джорджа Буша-младшего стремилась найти безопасный и осмысленный курс для будущего NASA. В итоге была принята стратегия, включающая Луну и Международную космическую станцию.
Президент Буш заявил, что NASA пришло время расширять свои возможности в глубоком космосе. Поскольку Lunar Prospector намекнул на влажную лунную поверхность, астронавты должны были вернуться на Луну, чтобы определить, какие ресурсы там находятся. NASA следовало не просто потрогать Луну, а научиться жить на ее поверхности. Администрация Буша планировала высадку до 2020 года.
Между тем, космические шаттлы должны были использоваться для завершения строительства космической станции, после чего уйти на списание. На борту станции NASA и его астронавты учились бы жить в течение длительных периодов времени и испытывать такие технологии, как восстановление воды, необходимые для длительных космических полетов.
После списания шаттлов NASA нужно было найти способ доставлять астронавтов на космическую станцию — шли 2010-е годы. Всего за несколько месяцев до трагедии «Колумбии» администратор NASA Шон О’Киф отменил проект X-38 по бюджетным причинам. (NASA нужно было найти миллиард долларов, чтоб закрыть дыру в бюджете). Таким образом, в эпоху, когда агентство искало замену шаттлам, ему пришлось убить вполне удобное решение.
Это было одно из самых важных решений за последние 20 лет для NASA и космических полетов США. В 2008 году агентство начало финансировать частные компании для доставки грузов на станцию, а два года спустя расширило программу, чтобы включить полеты экипажей на орбиту. Заменой шаттлам станут капсулы, созданные SpaceX и Boeing в рамках коммерческой программы экипажей.
Сегодняшний день для агентства одновременно преисполнен надежд и тревог. После заявления Буша о возвращении на Луну в 2004 году, NASA работало над достижением этой цели. Агентство, похоже, собирается отправить людей снова в глубокий космос, на Луну, Марс или на оба тела. В течение последних 14 лет NASA и его подрядчики строили космический аппарат «Орион» и гигантскую ракету SLS для достижения этих целей. Постоянство цели — это удобно.
Беспокойство возникает именно потому, что NASA провело 14 лет в работе над реализацией концепции освоения дальнего космоса, которую Буш изложил в январе 2014 года. Планы освоения менялись с администрациями, но даже сейчас добыча водных ресурсов на Луне является центральной повесткой NASA в возвращении на поверхность Луны. Проблема в том, что хотя NASA потратило миллиарды долларов на «системы освоения» с 2004 года, лунная поверхность не будет посещаться еще минимум лет десять.
Четырнадцать лет — это очень долго. Это на два года дольше времени, которое прошло между запуском первого спутника в космос и высадкой людей на Луну. NASA, может быть, уверенно движется к глубокому космосу, но особенно не спешит.
Освоение космоса: 2038 год
Помимо движения планет и краткосрочных прогнозов погоды, будущее предсказать практически невозможно. Но так же, как корни нынешней деятельности NASA уходят в 1998 год, мы можем найти подсказки о будущем в сегодняшнем освоении космоса.
Один из четких сигналов — это желание NASA отправить астронавтов за пределы низкой околоземной орбиты впервые со времен «Аполлона». Президент Буш направил NASA на лунную поверхность. Президент Обама отправил на астероид, а затем на Марс. Президент Трамп будет строить лунную станцию (Gateway) перед освоением Луны и Марса. Но движения в глубокий космос нет и не предвидится.
Отправимся мы туда или нет — этот вопрос будет решаться в будущем. Реальность такова, что из-за того, что NASA потратило так много времени и десятки миллиардов долларов на разработку «Ориона» и SLS, у агентства не было средств на развитие какой-либо инфраструктуры, необходимой для освоения космоса, включая посадочные аппараты, энергетические системы, среды обитания и многое другое. Необходимо также принимать тяжелые решения и брать на себя риски. Чтобы достичь поверхности Луны, Фобоса или Марса до 2038 года, NASA нужна смелость.
В конечном итоге большая ракета NASA оторвется от земли (запуск SLS, вероятно, состоится в 2021 году). Это позволит агентство выделить часть финансирования на реальный план освоения. Хейл, который покинул NASA в 2010 году и сейчас остается в консультативном совете агентства, говорит, что он полон надежд, но не ожиданий.
«Если это будет правительственная программа, ничего не изменится. Каждый хочет иметь космическую программу, но не хочет тратить на нее много денег. Таким образом, у вас вроде есть бюджет, но его недостаточно, чтобы делать что захочешь».
Есть несколько меняющих сил, которые могли бы столкнуть NASA с его инерционного пути. Одна из них — это революция в частном космическом сегменте, которое агентство помогает осуществить с помощью коммерческих программ для экипажа и грузоперевозок, выдавая гранты и заключая контракты. NASA может получить новую энергию, эффективные средства и идеи, которые помогут в целом осваивать космос, благодаря SpaceX, Blue Origin, Bigelow Aerospace и другим компаниям.
Исторически, NASA никогда не интересовалось разработкой систем запуска, ориентированных на цену. (Например, NASA тратит порядка 2 миллиардов долларов в год только на ракету SLS. За эти деньги можно было бы купить 20 запусков Falcon Heavy). Агентство получило указание от Белого дома и Конгресса, чтобы что-то делать с людьми в космосе, но делать хорошо и безопасно. NASA тратит кучу денег на проверку, двойную и тройную проверку своих систем.
Есть и другой способ мышления, больше всего продвигаемый SpaceX, но также разделяемый множеством новых космических компаний, который говорит, что чем ниже стоимость доступа к космосу, тем больше интересных вещей могут позволить себе люди в космосе. Этот подход позволил SpaceX и Blue Origin разработать многоразовые ракеты. Крайне важно, что обе компании поддерживаются миллиардерами, приверженными выполнению своих замыслов. В 1998 году такого никто предположить не мог, но теперь NASA, вероятно, сможет быстрее и дешевле попасть туда, куда хочет, в дальний космос, используя частные компании.
Коммерческая сфера также может разрушить планы NASA, если частные компании найдут что-то действительно выгодное для работы на орбиты. В настоящее время космос — это место, в котором можно заработать денег только с помощью коммуникаций и дистанционного управления спутниками. Помимо этих сфер большинство частных космических компаний существуют, выполняя правительственные контракты.
В ближайшие десятилетия добыча астероидов может стать прибыльной, но пока говорить об этом рано. Впрочем, может произойти более краткосрочный прорыв в 3D-печати тканей в условиях микрогравитации — предварительные исследования были весьма многообещающими. То есть, из космоса может быть налажен поток здоровых сердец, легких, почек или других органов. «Космическая лихорадка» быстро найдет способ выходить в космос и обратно, ускорит процесс и обесценит его.
Китай также мог бы заставить правительство США ускорить планы NASA. Китай, возможно, мог бы двигаться быстрее, если бы захотел, но сейчас авторитарная страна намеревается высадить тайконавтов на лунную поверхность до 2030 года. Достижения Китая могут отвернуть от NASA ряд международных партнеров, что заставит агентство двигаться.
Впрочем, нет никаких гарантий, что китайцы окажутся на Луне в 2030 году. Экономика страны может рухнуть. Правительство Си Цзиньпина, решительно поддерживающее космос, может быть поглощено внутренними делами. Страна может форсировать события в Южно-Китайском море и стать международным изгоем. Будущее туманно, как и всегда.
Через двадцать лет вы станете на двадцать лет старше. Как думаете, станет ли космос ближе к нам? Расскажите в нашем чате в Телеграме.