Почему Россия проигрывает космическую гонку
Космонавтика — предмет особой гордости России
Космонавтика — предмет особой гордости России, мы привыкли быть лидерами в небе. Но что-то словно сломалось в нашей космической отрасли — гражданских запусков все меньше, а аварии случаются с обидной регулярностью.
11 октября ракета «Союз» продержалась в небе лишь две с половиной минуты. Космонавты, к счастью, спаслись, но за космонавтику стало особенно тревожно. Что происходит с нашей космической отраслью — не рухнет ли она вслед за «Союзом»?
11 октября в 11.40 с космодрома Байконур произошел пуск ракеты-носителя с кораблем «Союз МС-10». На борту — космонавт «Роскосмоса» Алексей Овчинин, астронавт «НАСА» Тайлер Николас Хейг и контейнер с продуктами и оборудованием. Все шло по плану чуть больше двух минут. Когда отделялись четыре боковых ускорителя двигателей первой ступени, ракета наклонилась и стала уходить в сторону, космонавтов внутри швырнуло и стало болтать. Это одна из «боковушек» задела центральную часть двигателей второй ступени. Когда ракета сошла с траектории, автоматически отключились двигатели, а экипаж запустил систему спасения. Космический корабль распался на отсеки и выпустил парашют с капсулой, которая приземлилась недалеко от аэродрома Жезказган в Казахстане.
В Центре управления полетами раздается голос Алексея Овчинина, командира экипажа: «Авария носителя, да? Две минуты сорок пять секунд. Быстро мы прилетели».
Это случайность, от которой в такой сложной отрасли никто не застрахован, или симптом серьезных проблем в российской космонавтике?
Взгляд ученого: не давать все военным
По интернету гуляет мем: Гагарин звонит потомкам — спросить, как мы тут, бороздим ли просторы космоса… Что отвечать первому космонавту, непонятно. Чтобы разобраться, насколько все плохо, мы поговорили с Владимиром Сурдиным, старшим научным сотрудником Государственного астрономического института имени П. К. Штернберга.
«Эксперт»: - С 2011 года произошло семь аварий при запусках ракет-носителей «Союз». Эти аварии — случайность или тенденция?
Владимир Сурдин: - Космонавтика — одна из сложнейших технологических сфер. Как ни старайся исключить неожиданности, всего учесть нельзя. И естественно, чем чаще запускаются ракеты, тем чаще происходят сбои. Награды и звание Героя после полета в космос ведь не просто так дают — это всегда большой риск! Но «Союзы», ракеты-носители, на которых летают наши космонавты, — одни из самых надежных ракет в мире. Во время запуска по вине поломки в «Союзе» у нас не погиб ни один космонавт (в СССР погибли сразу четверо, но в момент посадки на землю, который никак не связан с ракетой-носителем). Американские шаттлы были не столь надежны — в связанных с ними авариях погибло 14 человек.
Второй момент заключается в том, что мы, скорее всего, не имеем всей статистики по советскому периоду. Например, в 1975 году в СССР произошла схожая авария с «Союзом-18-1». Из-за отказа третьей ступени полет закончился аварийно, в неуправляемом режиме, «Союз» просто падал из космоса. Но о том, что случилось, рассказали только через восемь лет. Я не думаю, что количество аварий возросло. Скорее, мы просто лучше осведомлены. Однако нельзя отрицать, что у российской космонавтики серьезные проблемы.
- Но ведь денег в отрасли стало больше...
Я приведу пример — межпланетные полеты и полеты к Луне мы, по сути, прекратили 40 лет назад. Было несколько неудачных попыток, и вот уже несколько десятилетий — тишина. Это означает, что люди, которые умели создавать межпланетные аппараты, сейчас уже на пенсии или вообще ушли из жизни. А молодое поколение, даже очень хорошо образованное, собирать межпланетные зонды не умеет. Им придется начинать все с нуля. Это совсем непросто, особенно когда финансирование космонавтики по большей части идет по военным направлениям и очень мало — по научным.
Проблема еще и в том, что у нас низкая производственная культура. Экономические санкции лишили нас возможности покупать особо ценные детали за рубежом. Придется учиться производить их самим. Но изготовление чего-то сверхсовременного — вопрос не только денег, но и культуры производства! Посмотрите, в каких изолирующих скафандрах работают сборщики на западных космических предприятиях. Потому что любая песчинка с ботинка, любой чих может в конце концов привести к отказу аппарата на орбите. Микропроцессор содержит миллиарды деталей, там пылинка — это слон в посудной лавке, она испортит работу всего микропроцессора. А в нашем космическом производстве далеко нет такого уровня чистоты, просто потому что люди еще не привыкли. Обратите внимание: когда какой-то чиновник приходит инспектировать космические предприятия, белый халат накинут сверху просто для вида — мол, «чистоту соблюдают».
- А если перевести российскую космонавтику в частные компании, подобные SpaceX Илона Маска?
Частники тратят деньги эффективнее, чем государство. Но частная компания не может все произвести своими руками. Возможности частника зависят от уровня технологий в стране. Илону Маску есть на что опираться: в США грандиозные аэрокосмические корпорации, которые только и ждут заказа. Для своих ракет он выбирает, что и где можно заказать по высшему разряду. А в нашей стране опереться особо не на что; к тому же все космические предприятия загружены военными заказами, у них нет пространства для маневра. В России космонавтика всегда имела прямое отношение к военным, и до сих пор именно военные технологии определяют качество космического производства. Но требовать от военных безукоризненной аккуратности или безукоризненной траты денег — это ни в одной стране не осуществимо! Наши космонавты летают на ракетах, созданных еще Королевым, потому что военных и так все устраивает. Кроме того, у них нет необходимости в безупречной работе техники: они качество заменяют количеством.
«Прогресс во многом определяется научными направлениями космонавтики. А у нас на орбите работает один научный спутник. Один! Из полутра сотен российских спутников наукой занимается только спутник “Радиоастрон”. На научные космические проекты государство, увы, обращает все меньше внимания».
- Все эти проблемы, впрочем, касаются не только космического производства. Посмотрите вокруг. Чем вы пользуетесь в быту? Мобильный телефон, микроволновка, стиральная машина, ноутбук, телевизор — где они сделаны?
Чаще всего в Китае. Сейчас Китай и в космос бежит семимильными шагами. У них четыре космодрома, орбитальная станция…
Да, космонавтика в Китае развивается быстрее, чем в любой другой стране. Китай в основном опирается на свою силу и очень хорошо вложился в развитие науки и технологий. Сейчас многие ученые и инженеры из США перебрались работать в Китай: там лучше финансирование. Несколько десятилетий они осваивали западные технологии — и освоили! Сейчас делают свою систему глобального позиционирования, аналогичную GPS. Наш космический аппарат в последний раз был на Луне в 1976 году, а китайский — в 2013-м. А в ближайшие месяцы они собираются высадить на обратной стороне Луны китайский луноход — впервые в истории.
Зато Россия удерживает монополию на пилотируемые полеты к МКС. Но в 2019 году SpaceX собирается испытывать пилотируемый корабль Dragon 2, а Boeing запустит в космос Starliner.
Понимаете, мы возим американцев на своих старых ракетах, а они разрабатывают новые технологии. Это не очень выгодное сотрудничество. Все равно что возить людей на лошади, пока они разрабатывают автомобиль.
Космические перспективы
- Что будет в покорении космоса самым важным в ближайшее десятилетие?
- Китайцы, очевидно, хотят высадиться на Луну. Это было бы очень престижно. Потому что тогда они «сравнялись» бы с США. А американцы по той же причине смотрят на Марс: это стало бы важной идеологической победой США в космосе («китайцы только до Луны добрались, а мы уже на Марсе»). Но эта борьба национальных идей больше касается политики. А в области науки и техники в ближайшие годы самым важным станет создание космического интернета.
Мы пользуемся интернетом по кабелю — даже когда подключаемся по мобильной связи. На самом деле интернет приходит в нашу страну и распределяется здесь по проводу, который соответствующие товарищи в любой момент могут отрубить. Спутниковый интернет мог бы стать структурой, неподвластной политикам. Для этого надо запустить несколько тысяч спутников. Пока это не под силу никому, но многие готовятся.
- У «Роскосмоса» в планах тоже есть программа базы на Луне, полет на Марс, новый корабль «Федерация». Насколько эти планы реальны?
- Планы я обсуждать не готов, планов у нас всегда много. Давайте поговорим о реальных вещах. Прогресс во многом определяется научными направлениями космонавтики. А у нас на орбите работает один научный спутник. Один! Из полутора сотен действующих российских спутников космическими научными проблемами занимается только спутник Радиоастрон. Над новыми ракетами, кораблями работа ведется, но довольно медленно. На НПО имени Лавочкина строятся автоматические аппараты для полета на Луну. Только вот программа постоянно откладывается на пять-десять лет. Периодически о ней докладывают начальству, показывают красивые картинки — и все. На научные космические проекты государство, увы, обращает все меньше и меньше внимания. В угоду военным потребностям постоянно откладываются и задерживаются проекты научного космоса и даже пилотируемого космоса. Так что о российских полетах на Марс или о полете человека на Луну я бы не стал говорить. Это сейчас не по силам нашей космонавтике.
- Было принято решение приостановить пилотируемые пуски до выяснения причин аварии. Но «Союз МС-10» должен был доставить продукты на МКС, двое космонавтов должны были остаться там работать. Резервов МКС хватит до лета 2019-го. Значит, если Россия не возобновит пилотируемые запуски, придется переводить МКС в беспилотный режим?
- Если быстро найдут причину аварии, то, возможно, уже к концу года полетят новые космонавты. Это небольшая задержка, на МКС потерпят как-нибудь. Потому что очень не хотелось бы лишать станцию обитателей. Мы знаем такие истории — когда на орбитальных станциях был период без людей; потом очень трудно было восстановить работоспособность станции. Ведь космонавты 90% времени занимаются именно поддержанием работоспособности станций, а не научными экспериментами. Орбитальная станция очень сложна и все время требует рук. Крайне нежелательно переводить ее в беспилотный режим — тогда мы вообще можем ее потерять.
- А если потеряем? У МКС есть замена или конкурент?
- У Китая есть своя орбитальная станция. Она эксплуатируется и растет, это альтернатива и конкурент МКС. Но МКС надо сберечь еще и потому, что это очень важный символ, очень важная идея. Какие бы политические баталии ни происходили на Земле, где-то там, на орбите, космонавты разных стран работают вместе.
Взгляд инженера: обидно
О наших космических достижениях на фоне мировых
Рассказывает Александр Шаенко, инженер, руководитель проекта 435nm. Руководил созданием первого краудфандингового спутника "Маяк", принял участие в разработке ракет-носителей «Ангара-А5» и KSLV-1, отечественной космической обсерватории «Миллиметрон», частного российского спутника DX1 компании Dauria Aerospace. Был главным конструктором в команде «Селеноход», единственном российском участнике конкурса Google Lunar X PRIZE.
«За время существования Российской Федерации не было ни одного успешного запуска межпланетной станции. За это время США исследовали почти все тела Солнечной системы. Сейчас, например, к Марсу летит аппарат, который должен сесть в конце года, а вокруг Юпитера обращается станция Juno, которая исследует планету с орбиты. Самое обидное, что страны, которые не были первыми — Индия, Китай, Япония, — сейчас реализуют гораздо более сложную космическую программу, чем Россия. Недавно, например, Индия с первой попытки отправила межпланетную станцию к Марсу.
Конечно, и у нас есть достижения. Например, прекрасный прибор ДАН, который был сделан в Институте космических исследований РАН группой Игоря Митрофанова. Своими приборами группа открыла воду на Марсе и Луне. Сейчас ДАН работает на американском марсоходе Curiosity — исследует содержание воды в составе грунта. Или телескоп Радиоастрон, у которого самое лучшее разрешение из всего, чем располагают земляне. Он “видит” очень далеко и очень мелкие объекты. Но такие проекты мирового уровня — для нас скорее исключение, чем правило.
Доля страны в международном космическом разделении труда уменьшается. Сейчас американцы собираются строить пилотируемую окололунную станцию. Если МКС создавалась во многом благодаря России и ее технологиям, то в новом проекте нашей стране предлагается очень небольшая доля участия — сделать не самый сложный шлюзовой модуль, причем по американским канонам. Если ситуация не изменится, все придет к тому, что в России космос будет полностью военный».
Взгляд частника: преодолеть окукливание
Как история нашей космической отрасли привела к нынешним проблемам
Рассказывает Андрей Ионин, советник генерального директора S7 Space, член-корреспондент Российской академии космонавтики:
«Любая авария — случайность. Но нельзя не замечать, что в последние годы надежность российской космической техники снижается. И это не просто проблема космической отрасли — ситуация связана с общей деградацией производственных и технологических возможностей страны. Причины этого во многом заложены в 1990-х годах, когда люди инженерных и рабочих специальностей были низведены до положения лузеров и неудачников. Самая тяжелая проблема отрасли — кадровая, причем на всех уровнях: от рабочих до директоров предприятий. Ее решение тоже выходит далеко за пределы космической отрасли — здесь прямая связь с качеством образования в стране и с жизненными установками общества.
Национальные космические отрасли в СССР и США сложились в 1950-х годах. Это произошло в результате решения сверхприоритетных национальных задач — предотвращения третьей мировой войны и выживания человечества. Создать носители для ядерного оружия, которые обеспечили бы стратегический паритет, нужно было в кратчайшие сроки, зато ресурсы выделялись практически неограниченные. В результате сложилась многоуровневая кооперация большого числа предприятий, выпускающих зачастую уникальную — именно для космоса — продукцию. Например, завод “Прогресс” в Самаре занимался конечной сборкой ракет-носителей типа Р-7А, а под ним была кооперация из сотен предприятий, каждое из которых выпускало условно один, но очень важный космический винтик.
Оборотной стороной такой модели стала низкая управляемость отраслью и проектами, особенно когда приоритетные национальные задачи были решены и политическая воля ослабла. При этом стоимость любой космической продукции была чрезвычайно высокой: если целый завод делает несколько “космических болтов” в год, то стоить они будут дороже золотых.
Во многом для устранения этих родовых травм на рубеже 1990 года в США и Европе произошла кардинальная структурная реформа отрасли. Десятки космических предприятий, занимающихся космическими технологиями, были объединены в крупные многопрофильные холдинги. В США такими центрами космической консолидации стали корпорации Boeing и Lockheed Martin, в Европе — Airbus group. Похожим путем должна была пойти и отечественная космическая отрасль, сформировав крупные интегрированные структуры. Но в 1990-х заботились не об эффективности, а об элементарном выживании, государственный заказ на космос снизился почти в 20 раз, а ведь тогда государство было единственным покупателем. Благодаря высочайшей преданности людей, работавших тогда на космос, отрасль выжила. К процессу структурных реформ можно было вернуться в начале 2000-х, когда у страны вновь появились собственная политическая воля и деньги, но этого опять не произошло. Проблемы попытались решить самым простым образом: залить бюджетными деньгами, по которым отрасль истосковалась в голодные 1990-е; бюджет федеральных космических программ рос как на дрожжах. Но результат таких “реформ” был очевиден изначально: залитые деньгами проблемы не решались, а загонялись вглубь и там, в темноте, догнивали.
В итоге ситуация в космической отрасли закономерно ухудшалась, и самым явным тому свидетельством стала выросшая аварийность ракет, которую невозможно скрыть от общественности (в отличие, скажем, от проблем отечественных спутников). Стало очевидно, что нужны не только бюджетные деньги, но и реальные реформы. Тогда пошли разговоры о повышении бизнес-ориентации, эффективности производства и стандартах качества продукции. В результате мы получили госкорпорацию “Роскосмос” — отраслевого сверхмонополиста, который вобрал в себя не только практически все отечественные космические активы, но и полномочия исполнительных органов власти, в частности по распоряжению бюджетными средствами.
Но главная проблема сегодня даже не в монополизме, неизбежно ведущем к технологической стагнации и к стратегическому окукливанию — никаких партнеров ни внутри страны, ни за ее пределами. Проблема в том, что время для проведения безболезненных отраслевых реформ упущено. По сравнению с конкурентами из США и Евросоюза наша космонавтика отстала на 30 лет, от китайских партнеров — лет на 20. Ведь мировая космонавтика сегодня иная, чем 20 и даже 10 лет назад. Моду и темпы в ней задают частные компании: притча во языцех тут компания SpaceХ и Илон Маск.
Производства, занятые задачами обороноспособности, должны остаться у государства. Но в области пилотируемого космоса и запусков надо отдавать инициативу частным российским компаниям. Такие компании у нас уже есть, в частности S7 Space — “дочка” авиаперевозчика S7, который уже проинвестировал более 160 млн долларов в проект “Морской старт” и год назад представил амбициозную программу развития космических транспортных систем ближнего и дальнего космоса. Есть и другие крупные российские компании, которые на волне интереса к космосу (поднятой благодаря все тому же Илону Маску) готовы инвестировать значительные собственные средства и привлекать инвестиции из-за рубежа. Частники предлагают иные подходы к развитию отрасли — более эффективные, менее затратные. А частник достигнет успеха, ему надо дать доступ к государственному заказу — так же, как было сделано в США для успеха Илона Маска.
Первый этап освоения космоса завершается на наших глазах: он был связан с ближним космосом — освоением околоземных орбит. СССР и США овладели двумя группами технологий: созданием мощных ракетных двигателей, на их основе — ракет-носителей, и спутников, которые могут десятилетиями работать в космосе. Эти задачи решены, технологии отработаны и доступны; их можно передавать частному бизнесу.
Второй, начинающийся на наших глазах этап связан с “ближним дальним космосом”: это Луна, Марс, возможно, пояс астероидов — тут есть модная тема добычи полезных ископаемых. Но для следующего рывка необходимо преодолеть новые технологические барьеры. Требуется создать технологии, которые позволят человеку долгое время жить без вреда для здоровья вне Земли. Сейчас космонавты находятся на МКС по полгода (были разовые эксперименты по году и более), а только до Марса лететь не менее девяти месяцев в одну сторону, причем находясь вне магнитного поля Земли, то есть под воздействием всех энергий космического излучения. Вторая группа технологий и технических систем связана с созданием работающего вне Земли мощного источника энергии — безопасного, долговременного, малообслуживаемого. Эта энергия необходима для питания новых космических двигателей, для обеспечения жизнедеятельности экипажа и производства за пределами Земли. Пока человечество освоило один такой источник — ядерную энергетику. Надо научиться использовать ее в космосе. Без решения этих двух задач человечество не сможет освоить ни Луну, ни тем более Марс.
К счастью для нас, у России имеются серьезный задел и возможности решить вторую задачу. У нас есть корпорация “Росатом” — одна из двух мировых компаний в области ядерной энергетики. Если мы решим эту задачу за 7–10 лет, то Россия гарантирует себе участие в любых космических проектах освоения дальнего космоса и обеспечит свои лидерские позиции в космосе на следующие полвека. Создание таких безопасных и малообслуживаемых источников ядерной энергии небольшой мощности — задача, которая востребована и на Земле, например при освоении Крайнего Севера».
Взгляд «Роскосмоса»: проекты
- Наша Луна
«Роскосмос» планирует возобновить исследование Луны, которое прекратилось еще в 1979 году. В 2021–2024 годах к Луне должны полететь пять автоматических станций. Стоимость программы — 39 млрд рублей. Основной исполнитель — НПО имени С. А. Лавочкина. На сайте организации можно найти список перспективных лунных проектов: лунная база, аппарат для доставки грунта из района Южного лунного полюса, проект исследования поверхности Луны, орбитальный аппарат. Тем временем освоение Луны регулярно откладывается.
- Есть ли жизнь на Марсе?
Вместе с Европейским космическим агентством «Роскосмос» осуществляет проект «Экзомарс». Цель проекта — отыскать следы жизни на Красной планете. Проект разбит на два этапа. В 2016 году на марсианскую орбиту был выведен космический аппарат TGO. Он исследует атмосферу Марса и ищет в ней химические элементы, которые могли бы указывать на наличие жизни. На втором этапе, в 2020 году, на Марс будут доставлены европейский марсоход и российская посадочная платформа с научным оборудованием. В опубликованном госкорпорацией плане сообщается, что на исследование Марса потратят 6,23 млрд рублей.
- Ракета «Ангара»
После распада СССР многие космические предприятия и космодром «Байконур» оказались за пределами России. Поэтому появилась необходимость придумать свою ракету-носитель: все элементы должны изготавливаться в России из отечественных комплектующих, а пуски должны происходить на территории страны. Так появился проект ракеты-носителя «Ангара», способной унести в космос до 37,5 тонн груза. В апреле 2018 года глава научно-технического совета «Роскосмоса» Юрий Коптев озвучил стоимость программы — 110 млрд рублей.
- Космический модуль «Наука»
В 2019 году к МКС должен присоединиться 25-тонный гигант — российский многофункциональный лабораторный модуль «Наука». Планируется, что в 2024 году, после вывода с орбиты МКС, «Наука» станет ядром будущей национальной космической станции. По пути в космос на долю «Науки» выпало множество злоключений. Перед запуском в 2013-м в трубопроводах обнаружили металлический порошок. Потом несколько лет модуль чистили, меняли элементы топливной системы и оборудование с истекшим гарантийным сроком. В 2017-м загрязнение нашли в топливных баках — и «Науку» снова отправили на доработку. Запуск в 2019-м, похоже, — последняя надежда «Науки»: ходят слухи, что у модуля заканчиваются гарантийные сроки на некоторые детали.
- Корабль «Федерация»
Космические аппараты «Союз» используются в российской космонавтике уже более 50 лет. На смену этому техническому пенсионеру должен прийти корабль нового поколения — «Федерация». Этот многоразовый аппарат, который сможет взять на борт четырех членов экипажа и 500 килограммов груза, способен месяц находиться в автономном полете или целый год в составе орбитальной станции. Именно «Федерации» будет по силам довезти наших космонавтов до Луны. Стоимость создания первого образца — 57,56 млрд рублей. Разработка корабля нового поколения ведется в России уже девять лет. Появиться корабль должен был еще в 2016 году, но этот дедлайн разработчики пропустили.