Звёздная гонка:
новая эра в
космосе

Запуск Falcon 9 - ракеты SpaceX Илона Маска - с мыса Канаверал

На заре космической эры человечество вырвалось из пут гравитации благодаря земному конфликту двух идеологий. Фронт холодной войны между СССР и США переместился сначала на околоземную орбиту, а затем и дальше - на Луну и в глубины Солнечной системы.

Всю вторую половину ХХ века частный бизнес следил за космической гонкой со стороны. Затраты на исследования, строительство и запуск были под силу только богатым государствам.

Долгое время единственным коммерческим проектом в безвоздушном пространстве оставались частные спутники связи. Многотонные аппараты летали по полтора десятка лет, чтобы инвесторы успели окупить сотни миллионов долларов, вложенных в их создание и запуск.

Но в ХХI веке все изменилось. Космическая отрасль переживает революцию благодаря прорыву в технологиях.

Частные компании включились в звездную гонку. Они изобретают новые ракеты и спутники - дешевые и легкие - и обещают человечеству доступный космос.

Вокруг Земли у нас над головой вращается примерно полторы тысячи спутников. Объем собираемой ими информации растет на глазах, как и количество желающих заработать на ее обработке, толковании и распространении.

“В наше время в коробке из-под обуви умещается то, что раньше было размером с автобус”, - говорит Стюарт Мартин, глава британского бизнес-инкубатора Satellite Applications Catapult, помогающего стартапам в космической отрасли.

Поэтому пришло время переосмыслить и изменить подход к освоению космоса”.

Стюарт Мартин

Инвестиции в звездный бизнес текут рекой. В 2016 году оборот космической отрасли оценивался в $329 млрд, и три четверти этой активности пришлось на частные компании, а не государства.

За 60 лет с момента запуска первого советского спутника основное средство доставки аппаратов в космос не претерпело существенных изменений - рабочей лошадкой остается ракета.

Для стороннего наблюдателя успехи в ракетостроении всегда были вехой на пути человечества к звездам. В наше время именно эта отрасль привлекает миллиардеров-мечтателей.

Компания мультимиллиардера Илона Маска SpaceX построила ракету-носитель Falcon 9 и доставляет грузы на Международную космическую станцию. Компания Джеффа Безоса Blue Origin работает над многоразовыми космолетами New Shepard и New Glenn.

Обе компании достигли успехов в технологии вертикальной посадки, которая призвана значительно удешевить полеты за счет многократного использования разгонных блоков.

Тем временем Virgin Group Ричарда Брэнсона пытается наладить суборбитальные туристические полеты на космоплане, запускаемом с самолета.

Другой дерзкий новичок в ракетостроении - Rocket Lab из Новой Зеландии. Компания только в начале пути, но у нее уже есть свой космодром - первая в мире частная пусковая площадка на полуострове Махия новозеландского Северного острова.

И все же пока ни один из пионеров новой эры не справляется в одиночку.

“Все они зависят от масштабных государственных субсидий - прямых или косвенных”, - говорит Стюарт Мартин.

Поскольку за последние полвека основные принципы доставки грузов на орбиту не изменились, со стороны может показаться, что молодая поросль ракетостроителей изобретает велосипед. Это не так, утверждает основатель Rocket Lab Питер Бек.

Наша главная цель - не ракету построить, а сделать космос доступным”.

Питер Бек, Rocket Lab

Отправить спутник в космос сейчас стоит около $200 млн. В итоге в США, например, в прошлом году состоялось всего 22 запуска.

Питер Бек обещает сбить цену до $5 млн и летать раз в неделю.

Бек сделал ставку на недорогую ракету Electron, специально разработанную для доставки небольших спутников на орбиту. Она сделана из углепластика, а двигатели печатают на 3D-принтере.

Это позволяет сократить производственный цикл с нескольких месяцев до одних суток, говорит Бек.

В ходе первого тестового запуска в мае 2017 года Electron улетела в космос, но вывести ее на заданную орбиту не удалось. Компания планирует еще два испытания до конца года.

В ожидании удешевления пусков владельцы миниатюрных спутников отправляют их довеском с большими аппаратами, если на ракетах остается резерв полезного груза.

Однако с ростом спроса на спутниковый мониторинг - прогноз погоды, карты и прочее - производители ищут новые выходы в космос.

Эту нишу и собирается занять Rocket Lab, говорит Бек. Не ждать, пока появится свободное место на большой ракете, а “зайти на сайт и в пару кликов заказать свой полет”.

Electron пришелся бы очень кстати американской Planet Labs, которая выпускает спутники весом всего 4 кг.

Для мелких аппаратов в космосе открыто гигантское поле возможностей.”

Уилл Маршалл, глава Planet Labs

В отличие от традиционных спутников связи, использующих геостационарную орбиту высотой 35 700 км, мини-аппараты Dove летают всего в 500 км над поверхностью Земли.

Это позволяет задействовать камеры меньшего размера для съемки сопоставимого качества и существенно снизить цену.

Кроме того, на разработку и производство небольших спутников уходит меньше времени и денег.

“Теперь мы готовы закрыть любой спрос, и нам удалось снизить стоимость снимков из космоса благодаря эффекту масштаба”, - говорит Уилл Маршалл.

С падением цен спутниковый мониторинг станет доступным более широкому кругу потребителей.

“Теперь космическую съемку могут позволить себе не только власти и крупные компании. Она по карману и мелкому бизнесу, и неправительственным организациям, и ученым”.

Серии снимков показывают динамику вырубки лесов Амазонии.

Image

Прорывы и провалы в запусках ракет и спутников традиционно занимают публику, тем временем как тихая революция в космической отрасли происходит совсем в другой области - обработки и применения собранной информации.

Ее уже активно используют сельскохозяйственные, нефтяные и горнорудные компании. Спутниковый мониторинг позволяет предсказывать погоду, урожай, улов.

Фотографии становятся все четче: вырубку леса, например, можно оценить вплоть до дерева.

Британская компания Terrabotics пытается выжать максимум из бесконечного потока спутниковых данных.

“Нижняя граница при анализе обычной фотографии - пиксель. Но и между пикселями присутствует полезная информация, не всегда очевидная”, - говорит глава компании Гарет Морган.

“Мы обрабатываем фотографии на уровнях мельче пикселя и только потом анализируем их. Полученные данные переводим в 3D, после чего с ними уже работает искусственный интеллект”.

“Мы преобразуем изображения в сигналы наподобие радиоволн. Мы больше не ограничены пикселями”.

“Например, по снимку рудника мы способны оценить, что изменилось - карьер стал глубже, отвал - выше”.

(На снимке Terrabotics - алмазодобывающий карьер Джваненг в Ботсване.)

Еще одним катализатором прогресса в космической отрасли стали открытые конкурсы.

На Ansari XPrize собирали заявки от разработчиков пилотируемых кораблей многоразового использования. А сейчас за $20-миллионную премию Google Lunar XPrize схлестнулись пять разработчиков лунохода.

Главная цель таких соревнований - подстегнуть инновации и обеспечить конкуренцию идей, чтобы найти неожиданные подходы к освоению космоса, говорит Рахул Нараян, основатель Team Indus из Бангалора.

Его команда строит луноходы, о которых он еще недавно не имел ни малейшего представления.

“Ни у кого из тех, с кем я начинал этот проект, не было опыта космических разработок”.

“И прекрасно, - говорит он. - Иначе мы бы никогда не взялись за столь масштабный проект”.

Когда нас выбрали, я первым делом забил в гугле: “Как сесть на поверхность Луны?”

Рахул Нараян, Team Indus

Сейчас его команда дорабатывает проект планетохода весом всего 6 кг и собирается отправить его на Луну в ближайшие месяцы.

“Нам приходится непросто”, - говорит он и отдает должное государственной космической программе, бывшие ученые и разработчики которой помогали проекту.

“Я считаю их гигантами, а мы - небольшая компания, и мы стоим на плечах этих гигантов”.

Полет не принесет немедленной коммерческой отдачи, однако успешная высадка на Луну станет примером для всех и вдохновит частные компании космической отрасли на новые подвиги, уверен Нараян.

В этом дивном новом мире доступные ракеты по первому клику будут выводить дешевые спутники на орбиту. Бизнесмены и ученые больше не будут зависеть от масштабных и неповоротливых госпрограмм освоения космоса.

Однако новая эра несет с собой и новые проблемы, говорит глава Terrabotics Гарет Морган.

Разработки в области искусственного интеллекта не поспевают за взрывным ростом объема данных, обработкой которых занимаются подобные системы.

“Существующие алгоритмы приходится обучать невероятно долго, прежде чем они самостоятельно начинают анализировать информацию. Определенный прогресс в применении искусственного интеллекта заметен, но мы в самом начале пути”.

Чем больше мы знаем, тем лучше, однако столь беспрецедентное увеличение массива данных влечет за собой риски этического характера. В конце концов ведь потенциально каждого из нас ежедневно фотографируют из космоса.

В чьи руки стекается вся эта информация? Революция в спутниковом мониторинге и обработке данных обострила дискуссию о границах частного и общественного.

Уилл Маршалл из Planet Labs признает актуальность проблемы.

“Для нас важно, чтобы наша съемка не позволяла наблюдать за людьми и уж тем более не давала возможности распознать их. Конечно, всегда есть негативные стороны”.

“Как владельцы технологии мы просто обязаны ответственно распоряжаться собранной информацией”.

Помимо всего прочего существует еще одна проблема - космический мусор. В ближайшем космосе кружит около 30 тысяч мелких и крупных объектов земного происхождения.

“В конце концов с этим придется что-то делать, - говорил Уилл Маршалл. - И задача эта не из простых”.

Инвестиции в космическую отрасль не избавлены от рисков. Ракеты - капризная вещь. Они имеют обыкновение взрываться, не взлетать и выводить спутники не на те орбиты.

“На доставке много не заработаешь”, - говорит Матт Перкинс из Оксфордского университета, 10 лет проработавший во главе одной из ведущих компаний отрасли - Surrey Satellites.

“Настоящие деньги - в обработке и продаже собранной в космосе информации. Она дешевеет на глазах, и открывает новые коммерческие возможности: мы пока даже не представляем себе, какие”.