Зіркові перегони:
нова ера
у космосі

Запуск Falcon 9 - ракети SpaceX Ілона Маска - з мису Канаверал

На початку космічної ери людство вирвалося з лещат гравітації завдяки земному конфлікту двох ідеологій. Фронт холодної війни між СРСР і США змістився спершу на навколоземну орбіту, а потім і далі - на Місяць та в глибини Сонячної системи.

Усю другу половину ХХ століття приватний бізнес слідкував за космічними перегонами збоку. Витрати на дослідження, будівництво та запуск ракет були під силу лише багатим державам.

Тривалий час єдиним комерційним проектом у безповітряному просторі залишалися приватні супутники зв'язку. Багатотонні апарати літали по півтора десятка років, доки інвестори змогли окупити сотні мільйонів доларів, витрачених на їхнє створення та запуск.

Але в ХХI сторіччі усе змінилося. Завдяки прориву в технологіях відбувається революція у космічній галузі.

Приватні компанії долучилися до зіркових перегонів. Вони створюють нові ракети та супутники - дешеві й легкі - та обіцяють людству доступний космос.

Навколо Землі над нашою головою обертається приблизно півтори тисячі супутників. Об'єм зібраної ними інформації збільшується на очах - як і кількість охочих заробити на її опрацюванні, поясненні та поширенні.

"У наш час у коробку з-під взуття вміщується те, що раніше було розміром з автобус", - каже Стюарт Мартін, очільник британського бізнес-інкубатора Satellite Applications Catapult, що допомагає стартапам у космічній галузі.

Настав час переосмислити та змінити підхід до дослідження космосу”.

Стюарт Мартін, Satellite Applications Catapult

Інвестиції у зірковий бізнес ллються рікою. У 2016 році обсяг космічної галузі оцінювали в $329 млрд, і три чверті цієї активності належить приватним компаніям, а не державам.

За 60 років з моменту запуску першого радянського супутника головний спосіб доправлення апаратів у космос не надто змінився - ним залишається ракета.

Для стороннього спостерігача успіхи в ракетобудуванні завжди були сходинкою на шляху людства до зірок. Наразі саме ця галузь приваблює мільярдерів-мрійників.

Компанія мультимільярдера Ілона Маска SpaceX збудувала ракету-носія Falcon 9, яка доправляє вантажі на Міжнародну космічну станцію. Компанія Джеффрі Безоса Blue Origin працює над багаторазовими космолітами New Shepard та New Glenn.

Обидві організації досягли успіхів у технології вертикальної посадки, яка має зробити польоти дешевшими за рахунок багаторазового використання розгінних блоків.

Тим часом Virgin Group Річарда Бренсона намагається налагодити суборбітальні космічні туристичні польоти космопланом, що запускається з літака.

Ще один зухвалий новачок у ракетобудуванні - Rocket Lab з Нової Зеландії. Компанія лише на початку шляху, але в неї вже є власний космодром - перший у світі приватний пусковий майданчик на півострові Махія новозеландського Північного острова.

Та все ж поки жоден із піонерів нової ери не може впоратися самотужки.

“Усі вони залежать від масштабних державних субсидій - прямих чи дотичних", - зауважує Стюарт Мартін.

Оскільки за останні півстоліття основні методи доправлення вантажу на орбіту не змінилися, збоку може здатися, нібито молоде покоління ракетобудівників намагається винайти велосипед. Проте це зовсім не так - стверджує засновник Rocket Lab Пітер Бек.

Наша головна мета - не ракету побудувати, а зробити космос доступним”.

Пітер Бек, Rocket Lab

Відправити супутник у космос наразі коштує близько $200 млн. І тому, наприклад, у США торік відбулося лише 22 запуски.

Пітер Бек обіцяє збити ціну до $5 млн і літати щотижня.

Бек поставив на недорогу ракету Electron, спеціально розроблену для доправлення на орбіту маленьких супутників. Вона створена з вуглепластику, а двигуни друкують на 3D-принтері.

Це дає змогу скоротити виробничий цикл з декількох місяців до однієї доби, каже Бек.

Під час першого тестового запуску в травні 2017-го Electron полетіла в космос, але вивести її на задану орбіту не вдалося. Компанія планує виконати ще два випробування до кінця року.

В очікуванні падіння ціни на запуски власники мініатюрних супутників відправляють їх додатковим вантажем з великими апаратами, якщо на ракетах є достатній резерв.

Однак зі зростанням попиту на супутниковий моніторинг - прогноз погоди, карти тощо - виробники шукають нові виходи в космос.

Цю функцію і хоче виконувати Rocket Lab, говорить Бек. Не чекати, доки з'явиться вільне місце на великій ракеті, а “зайти на сайт і за декілька кліків замовити свій політ".

Electron став би в нагоді американській Planet Labs, яка випускає супутники вагою лише у 4 кг.

У космосі для маленьких апаратів - гігантське поле можливостей.”

Вілл Маршалл, Planet Labs

На відміну від традиційних супутників зв'язку, які використовують геостаціонарну орбіту заввишки 35 700 км, мініапарати Dove літають лише на відстані у 500 км над поверхнею Землі.

Це дає змогу використовувати камери меншого розміру для знімання у гарній якості і суттєво знизити ціну.

До того ж, на розробку та створення невеликих супутників треба менше коштів і часу.

“Тепер ми готові задовольнити будь-який попит, і нам вдалося знизити вартість знімків з космосу завдяки ефекту масштабування”, - розповідає Вілл Маршалл.

Завдяки падінню цін супутниковий моніторинг стане більш доступним широкому колу споживачів.

“Зйомку з космосу зможуть собі дозволити не лише уряди країн та великі компанії. Це буде по кишені і малому бізнесу, і громадським організаціям, і вченим”.

Image

Низка знімків показує динаміку вирубки лісів в Амазонії

Прориви та провали в запусках ракет і супутників традиційно цікавлять багатьох. Утім, революція в космічній галузі відбувається саме в обробці та застосуванні інформації.

Її вже активно використовують сільськогосподарські, нафтові та гірничорудні компанії. Супутниковий моніторинг дає змогу передбачити погоду, врожай, улов.

Фотографії стають чіткішими: наприклад, вирубку лісів можна побачити впритул до дерева.

Британська компанія Terrabotics намагається отримати якомога більше з нескінченного потоку супутникових даних.

“На звичайній світлині найменша одиниця, яку ми бачимо - це піксель. Але й між пікселями багато корисної інформації, і вона не завжди лежить на поверхні”, - стверджує очільник компанії Гарет Морган.

“Ми обробляємо світлини на рівні меншому від пікселя, і лише потім їх аналізуємо. Отримані дані переводимо в 3D, після чого над ними працює штучний інтелект”.

“Ми перетворюємо фотографії на сигнали, на кшталт радіохвиль. Пікселі нас більше не обмежують”.

“Наприклад, за знімком рудника ми можемо оцінити, що змінилося - кар'єр став глибшим, відвал - вищим”.

(На фото Terrabotics - алмазодобувний кар'єр Джваненг у Ботсвані.)

Ще одним каталізатором прогресу у космічній галузі стали відкриті конкурси.

На Ansari XPrize збирали заявки від розробників пілотованих кораблів багаторазового використання. А зараз за $20-мільйонну премію Google Lunar XPrize зіткнулися в боротьбі п'ять розробників місяцехода.

Головна мета таких змагань - дати поштовх інноваціям та створити конкуренцію ідей, аби знайти неочікувані методи дослідження космосу, вважає Рагул Нараян, засновник Team Indus з Бангалора.

Його команда будує місяцеходи, про які ще зовсім нещодавно він нічого не знав.

“У жодного з тих, з ким я починав робити це проект, не було найменшого досвіду космічних розробок”.

“І чудово, - продовжує він. - А то ми б ніколи не взялися за такий масштабний проект”.

Коли нас обрали, я одразу набрав у Google: “Як ступити на поверхню Місяця?”

Рагул Нараян, Team Indus

Наразі його команда допрацьовує проект планетохода, який важить лише 6 кг. Вони збираються його відправити на Місяць найближчими місяцями.

“Нам нелегко”, - зізнається він. Але високо оцінює державну космічну програму, чиї колишні вчені та розробники допомагали проекту.

“Я вважаю їх гігантами, а ми - невеличка компанія, яка стоїть на плечах цих гігантів”.

Політ одразу не принесе комерційного зиску. Але успішна посадка на Місяці стане прикладом для кожного, та надихне приватні компанії космічної галузі на нові звитяги, упевнений Нараян.

У цьому дивному світі доступні з першого кліку ракети будуть виводити дешеві супутники на орбіту. Бізнесмени та вчені більше не залежатимуть від масштабних і неповоротких державних програм дослідження космосу.

Але нова епоха означає і нові проблеми, стверджує очільник Terrabotics Гарет Морган.

Розробки в галузі штучного інтелекту не встигають за ростом об'єму даних, обробку яких і повинні виконувати такі системи.

“Наявні алгоритми доводиться навчати неймовірно довго, перш ніж вони самостійно починають аналізувати інформацію. Певний прогрес у застосуванні штучного інтелекту помітний, але ми лише на самісінькому початку шляху”.

Чим більше ми знаємо - тим краще, але не бачений досі ріст масиву даних породжує етичні ризики. Врешті, потенційно кожного з нас щодня фотографують з космосу.

У чиї руки потрапляє вся ця інформація? Революція в супутниковому моніторингу і обробці даних загострила дискусію про кордони приватного та публічного.

Вілл Маршалл з Planet Labs визнає актуальність проблеми.

“Для нас важливо, щоби наша зйомка не надавала змоги спостерігати за людьми, а надто - не створювала можливості їх розпізнавати. Звісно, завжди є негативні сторони”.

“Як власники технології, ми зобов'язані відповідально керувати зібраною інформацією”.

Окрім цього, існує ще одна проблема - сміття у космосі. У ближньому космосі літає близько 30 тисяч малих та великих об'єктів земного походження.

“Урешті-решт, нам доведеться з цим щось робити, - розмірковує Вілл Маршалл. - І це завдання не з легких”.

Інвестиції в космічну галузь також не без ризиків. Ракети - річ примхлива. У них є звичка вибухати, не злітати і виводити супутники не на ті орбіти.

“На доставці багато не заробиш”, - стверджує Матт Перкінс з Оксфордського університету. Він 10 років керував однією з провідних компаній галузі - Surrey Satellites.

“Справжні гроші - в обробці та продажах зібраної в космосі інформації. Ці технології дешевшають на очах і відкривають нові комерційні можливості - наразі ми навіть не уявляємо, які”.