Как «Роскосмос» отказался от сверхтяжа — и этим ударил по национальной безопасности России

Ранее в этом месяце Совет по космосу РАН опубликовал итоги своего декабрьского заседания, на котором призвал отложить на неопределенный срок проект сверхтяжелой ракеты до Луны. Официальные причины: нужно проработать метановый многоразовый двигатель для такой ракеты, иначе она будет неконкурентоспособна. Неофициальная уже не раз звучала как в кулуарах, так и озвучивалась Дмитрием Рогозиным: денег на принципиально новые конструкции большого размаха нет. Мол, «все деньги «Роскосмоса» уходят на выплату долгов Хруничева». Так вот, оба эти объяснения неверны.

Начнем с первого. У России есть двигатель РД-0177, находящийся в фазе испытаний. В декабре источник РИА Новости в «Роскосмосе» уже отмечал, что на сходном метановом двигателе можно сделать не только легкую ракету «Амур-СПГ», но и один из двух вариантов сверхтяжелой лунной ракеты «Енисей», в котором в роли первой ступени будет пакет первых ступеней метановой «Амур-СПГ».

Выбор метанового двигателя крайне важен. В отличие от керосина, метан не дает нагара и поэтому позволяет использовать первую ступень космического носителя до сотни раз. В силу этого разрабатываемые российские метановые двигатели многоразовые и потенциально вполне конкурентоспособны. Хотя, судя по известным данным, не так сильно, как более амбициозный Raptor SpaceX (у того полная газификация топлива перед сгоранием, у российских аналогов — неполная).

«Определяться» с российским метановым двигателем некуда: его нужно либо делать, либо нет. Очевидно, если его не создавать, то конкурентоспособности в плане ракетных конструкций не добиться. Ведь американский метановый Raptor уже летает, хотя пока только в атмосфере.

Делать метановый двигатель на сверхтяжелую ракету для России надо было еще вчера, как Маск поступил с разработкой Raptor. Делать российский аналог Raptor не сегодня, а завтра, означает отстать на многие годы. Учитывая, что SpaceX и так развивает технологии создания космических носителей быстрее всех в мире, отстать от нее на годы — все равно что потерять любые шансы на конкурентоспособность во всей обозримой перспективе.

Может, дело во втором, альтернативном объяснении руководства «Роскосмоса»? И у России просто нет денег на сверхтяжелую ракету до Луны? Здесь все сложнее: вопрос о том, есть ли у нашего государства деньги на те или иные цели, в основном философский. С одной стороны, у государства, держащего в резерве полтриллиона долларов, определенно есть деньги. На то же самое указывает разработка Россией — первой в мире — активно маневрирующего на гиперзвуке оружия, термоядерных автономных торпед и крылатых ракет с бортовыми ядерными реакторами. И многого другого.

С другой стороны, совершенно очевидно, что тот, у кого есть такая «заначка», не смог бы ее скопить, если бы не умел четко отделять важные траты от второстепенных. У «Роскосмоса» действительно небольшой бюджет — всего в разы больше, чем у SpaceX. Поскольку он выполняет и целый ряд задач, которых перед Маском не стоит, логично, что средств ему не хватает.

Но, во-первых, SpaceX как-то справляется с разработкой сверхтяжелого носителя и на свои ограниченные средства. Во-вторых, если бы «Роскосмос» мог убедительно объяснить главе государства, зачем ему деньги на сверхтяжелый носитель, ему бы, скорее всего, резко увеличили бы бюджеты. Проведем умственный эксперимент: поставим себя на место главы «Роскосмоса» и попробуем обосновать, зачем такой носитель может быть нужен России.

Переломный момент в развитии цивилизации

Традиционно космос воспринимается политиками и космическими администраторами нашей страны в рамках знаменитой фразы: «Королёв работает на ТАСС, Янгель (отличные боевые баллистические ракеты. — Прим. ред.) — на нас (военно-политическое руководство. — Прим. ред.), а Челомей — на унитаз (намек на некоторые неудачи КБ В. Н. Челомея. — Прим. ред.)». Иными словами, гражданские космические полеты Москва считает средствами научно-технологической рекламы России. Из серии: «А теперь бухти мне, как космические корабли бороздят просторы Большого театра».

Балет — это прекрасно, но выбрасывать на него миллиарды долларов в год как-то неразумно. Именно поэтому лунную гонку после смерти Сергея Королёва СССР проигрывал автоматически.

Проблема точки зрения «космос — это чистый пиар» в том, что она капитально устарела. Человечество вступило в эпоху, принципиально отличающуюся от времен Королёва. У ученых есть серьезные основания полагать, что на Марсе есть не только следы жизни, но и сама современная жизнь.

Речь не только о метане, который там то появляется (в теплый сезон), то исчезает (в холодный). Как мы теперь знаем, точно так же весной там появляется кислород, а к осени исчезает. Сходным образом должна меняться концентрация кислорода, если его выделяют подпочвенные бактерии: когда тепло, они метаболически активны. На Земле есть бактерии, способные жить там, где нет света, и выделять при этом кислород за счет разложения перхлоратов. На Марсе, что характерно, в грунте довольно много перхлоратов.

Напротив, неорганические процессы с участием кислорода не должны вести к его появлению в атмосфере марсианским летом. Ведь чем теплее, тем легче кислород связывают типичные компоненты марсианского грунта (окислы железа). От этого «органическое» объяснение кислородной загадки пока выглядит куда проще, чем «неорганическое». Иными словами, шансы на существование жизни на четвертой планете довольно велики.

Как мы уже отмечали, сегодняшнее изучение Красной планеты автоматами вряд ли закончится обнаружением такой жизни: они не умеют прилично копать и бурить. А вот пилотируемая экспедиция такого недостатка лишена, поэтому может в короткие сроки найти следы подпочвенных микроорганизмов.

В случае их обнаружения станет очевидным обозначенный еще Циолковским факт: мы не одни во Вселенной. И просто в силу больших чисел космос вокруг нас может буквально кишеть цивилизациями, которые намного развитее нашей.

Открытие жизни на Марсе мгновенно поставит космические полеты в тот же статус, что и атомное оружие в середине XX века.

Современные земляне похожи на австралийских аборигенов до прибытия европейцев: они считают, что за пределами их земли жизни нет, поэтому даже не пытаются плавать вдаль. Открытие внеземной жизни быстро заставит все ведущие государства приступить к строительству «больших лодок» (сверхтяжелых носителей) и полетам на них к Марсу — и много куда еще. Такое открытие запустит своего рода «линкорную гонку» начала прошлого века, только в космосе. А потом и «колониальную гонку» — с целью застолбить как можно больше удачных мест под марсианские базы.

Осознание существования внеземной жизни приведет к выводу в космос серьезных систем вооружения. Поводом могут «назначить» астероидную угрозу. В конце концов, ядерное и лазерное оружие космического базирования — действительно самое эффективное средство защиты от угрожающих Земле крупных астероидов.

Для стран — лидеров этой гонки в ней будет приятный побочный продукт: рано или поздно они получат серьезный перевес над любой державой, у которой нет развернутых в космосе систем вооружения. Поэтому тот, кто отстанет в этой области, объективно рискует стать второразрядной военной державой или как минимум казаться таковой окружающим. Между тем для России в военной сфере «казаться» никак не менее важно, чем «быть». Нападения западных государств в Отечественную и Вторую мировую войны просто не могло бы состояться, если агрессоры хотя бы примерно представляли себе реальную военную силу России.

Следовательно, близкая «марсианская гонка» станет переломным моментом в развитии как человеческой цивилизации, так и ряда отдельных стран. С одной стороны, она развернет ее лицом к угрозам необъятного космоса. С другой, полностью изменит технический облик военно-политического противостояния на Земле. Тот, кто здесь не успел, завтра навсегда опоздал.

Луна: каша из топора

В 1963 году Станислав Лем, касаясь некоторых аспектов перехода человеческой цивилизации в космическую фазу, написал: «Без сомнения, ученым потребуется сначала “воспитать” целое поколение руководителей, которые согласятся достаточно глубоко залезть в государственный карман, и притом для выполнения целей, столь подозрительно напоминающих традиционную научно-фантастическую тематику».

Проблема этой идеи в том, что а) ученые не слишком хорошие воспитатели, б) любой, кто близко видел политиков, знает, что они с трудом воспитываются, если воспитуемы в принципе. Разумеется, это не значит, что ученые, инженеры и связанные с ними научно-технические администраторы не могут убедить политиков залезть в государственный карман. Вполне могут.

Например, они убедили американских политиков дать на программу шаттлов больше денег, чем на более результативную в научном плане лунную программу. Ровно та же ситуация с летающей над нашими головами МКС: она тоже выходит дороже пилотируемых полетов на Луну, но дает при этом меньший научный результат. Вывод: ученые могут заставить политиков дать деньги на проекты любой степени бессмысленности, иначе ни шаттлов, ни Международной космической станции просто не случилось бы.

Почему это происходит? Потому что политикам не хватает полноценного образования, особенно технического. Когда NASA рассказывало президенту Никсону сказки о том, что шаттлы будут летать дешевле «Сатурнов», у него просто не было достаточных знаний, чтобы понять: этого никогда не случится — просто в силу дефектов концепции этих самых шаттлов.

Хотя в целом специалисты — да что там, даже журналисты! — той эпохи поняли это довольно быстро. Еще до первого запуска шаттла пресса точно и аккуратно предсказала, что этот проект — тупик. Такая же история с МКС и тому подобным. Беда в том, что это журналист может сесть и начать рыть в новой для него области знаний. У политиков в норме просто не бывает для этого ни времени, ни искренней любви к техническим деталям.

В России есть свой пример того, как научно-техническая интеллигенция заставляет государство финансировать исходно тупиковый проект. Это ракета «Ангара», разработчики которой годами рассказывали руководству, что она выйдет дешевле «Протонов» за счет унификации блоков. На практике, конечно, «Ангара» вышла много дороже «Протонов». Опять-таки: уже при первом взгляде на ее технический облик человек со специальными знаниями не мог не заметить, что ракета глубоко устарела еще на этапе эскизного планирования.

Достаточно вспомнить, что она не применяет даже переохлажденный кислород — а это делал еще Королёв на ракетах Р-9. Как сказал по этому поводу бывший работник «Роскосмоса», «у нас вообще особо напрягаться не любят…».

Зато напрягаться любит Маск, поэтому в его ракетах переохлажденные «по-королёвски» компоненты топлива используют. Не надо думать, что Маск обладает какими-то оккультными знаниями, скрытыми от остального человечества. В 2000 году он вообще ничего не знал о ракетах. Но в начале нулевых добыл слегка заплесневелый советский учебник по ракетостроению и изучил его внимательнейшим образом.

Увы, на планете нет политиков, которые бы смогли повторить такой трюк. Поэтому все, что им остается, — верить специалистам, рассказывающим про дешевые шаттлы, «Ангару» и МКС. Они не могут гарантированно отличить заведомо устаревший проект от проекта революционного, прорывного — и регулярно платят за это из госбюджета.

Получается, Лем неправ и ученым не нужно воспитывать политиков, достаточно просто обманывать их? Все не так просто. Если вы добиваетесь чего-то, втирая очки и манипулируя — как делало NASA, рассказывая сказки о мегадешевом шаттле, — то зачастую получаете от манипулируемого не то, что вам нужно, а то, на что удастся его «развести».

Конкретно в случае космической программы это означает, что ученые и инженеры не могут заставить политиков строить носители для освоения Марса. Хотя, разумеется, многим ученым очевидно, что именно это наиболее осмысленная цель для пилотируемого космоса.

Да, политик может не знать, почему переохлажденное топливо так важно. Но он не может не понимать, что Марс далеко, а Луна — близко. Поэтому практически все перспективные разработки носителей и космической техники приходится делать по методу «каши из топора».

Сначала немного недалеким политикам предлагают «морковку»: сейчас мы быстро и дешево сделаем вам ракету для высадки на Луне. Это дешево и выгодно в смысле пиара: флаг воткнем, селфи сделаем — медийная бомба, одним словом. Слоган в стиле «Мы снова высадимся на Луне» понравился Трампу, и можно гарантировать, что он понравится новому президенту США Джо Байдену.

Иными словами, Луна — «топор» из русской сказки: разработчики новых ракет обещают политикам быстро сварить из нее «кашу», якобы без крупных затрат.

На деле сами разработчики прекрасно понимают, что топор несъедобен. Илон Маск обоснованно считает Луну неперспективной для серьезного освоения. Там вряд ли найдешь жизнь, а гравитация в одну шестую земной делает спутник бесперспективным для колонизации. (Зачем нужна сама колонизация — мы уже писали.)

Человеческое тело приспособлено исключительно для больших нагрузок (на суше нет существа выносливее нас). Поэтому в условиях современной цивилизации оно страдает от недогрузки даже при земной гравитации. Проживание при одной шестой от нашей силы тяжести несовместимо с длительным выживанием. Наши кости при малых нагрузках космоса становятся слишком хрупкими, теряя большую часть массы через считаные годы.

Марс в этом смысле тоже не курорт. Но его 0,38 от земной гравитации радикально лучше лунных 0,17. Кроме того, поверхность земного спутника просто невозможно терраформировать, а в его открытом грунте нельзя сделать парники для выращивания растений. А вот в марсианском грунте вполне плодоносят сельхозкультуры. Да и близкая к земной продолжительность суток делает грунтовой парник довольно простым проектом.

Обещания сделать из Starship «дешевый носитель для освоения Луны» — обещания Маска сварить кашу из топора. Оплатив полеты на Starship до земного спутника, не слишком образованные американские политики оплатят SpaceX научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по носителю, на деле с самого начала создаваемого для колонизации Марса. Полет к Луне — это такая же завлекалочка для политиков, как «дешевый шаттл» для Никсона или «дешевая «Ангара» — для российских политиков.

Но чтобы эта завлекалочка сработала, SpaceX все-таки придется посадить Starship на Луну.

В чем тут трагедия «Роскосмоса»

Как мы уже отметили выше, «Роскосмос» вообще не в курсе всей этой темы. Он продолжает думать, что гражданский космос — это средство пиара, продвинутый способ показать статусное превосходство своей страны в практически бесполезной, но пафосно выглядящей области. Именно об этом свидетельствуют многочисленные заявления его руководителей:

«А зачем нам лететь на Луну? Что мы там можем найти полезного?»

Или

«Прежде чем лететь на Марс или на Луну, надо сначала разобраться в собственном доме и привести в порядок собственную Землю». (Отличный демагогический прием, поскольку, как показывает вся история человеческого вида, навести порядок на Земле нельзя и за сотни тысяч лет — то есть под этим предлогом можно не летать в дальний космос вообще никогда.)

Или

«И если в Америке сказали, что можно производить жвачку на Луне, то это вовсе не означает, что к этому надо относиться с серьезной миной и делать то же самое. Не надо делать то же самое, что и они, у нас должен быть свой, очень прагматичный выбор, у нас денег намного меньше, ресурсов меньше, надо тратить их с большим умом»

Смысл этих заявлений достаточно прозрачен: непропагандистское значение высадок людей на Луну и Марс руководству нашей космической отрасли действительно неясно. О перспективах открытия на Марсе жизни и значении такого открытия оно не то чтобы в курсе.

Поэтому, чтобы избежать пиар-провала в момент западной высадки на Луну, «Роскосмос» пытается подстелить себе соломку: объяснить, что он и не хотел там высаживаться, поэтому якобы Штаты его и опередили.

Проблема подобной позиции в том, что убедить так кого-то, кроме самого себя, просто не получится. Полет Starship на Марс с высокой вероятностью случится уже в этом десятилетии. Достаточно очевидно, что первые же пилотируемые экспедиции на четвертую планету имеют большие шансы открыть там жизнь. А вот автоматические экспедиции нашего времени (в которых участвует и Россия) этого сделать не могут (здесь мы писали почему).

После открытия марсианской жизни любые рассказы «Роскосмоса» о ненужности «жвачки на Луне» будут вызывать у прессы и населения лишь иронию, примерно как рассказы девственницы о том, что секс неинтересен.

Но эта пиар-катастрофа, неизбежная для российского космического агентства в 2020-х, — не самая большая его проблема. На деле она станет для него благом. После нее руководство «Роскосмоса» неизбежно зачистят. И новый руководящий состав будет прекрасно понимать, что он либо создаст сверхтяжелый носитель, либо вылетит с работы. Американская высадка на Марсе автоматически заставит создавать сверхтяжелую ракету — так что мы должны ждать ее, как соловей — лета.

Беда в том, что если вы не разрабатываете новые ракеты постоянно, то неоткуда взяться людям, которые смогут разработать их и в будущем. Именно поэтому нынешний отказ от хотя бы эскизного планирования «Енисея» — большая ошибка «Роскосмоса». Лучше чертить ракету, которая никогда не полетит, чем ничего не чертить десять лет, внедрять исходно неконкурентоспособную «Ангару», а потом спохватиться и начать срочно копировать Starship. Без тренировки на «бумажном» «Енисее» копия Starship будет даваться очень тяжело.

Зачем России метановый сверхтяж: не только тренировки на кошках

Может показаться, что сама идея сверхтяжелой ракеты на метане — типа отмененного «Енисея» — России не нужна. В самом деле: она планировалась в трех версиях: на 70, 100 и 150 тонн полезной нагрузки, выводимых на низкую околоземную орбиту.

Но все три варианта пригодны лишь для полетов на Луну: они могут доставить на ее орбиту не более 21 тонны. Нормальная масса для лунного корабля, но этого радикально недостаточно для корабля, способного отправиться к Марсу. В чем же смысл проработки «Енисея» — только в том, чтобы конструкторы не разучились делать новые конструкции?

Как ни странно, смысл в этом есть и более приземленный.

Все дело в том, что сверхтяжелая многоразовая (100 раз+) метановая ракета, способная выводить на низкую околоземную орбиту 100 тонн+, — не только Марс. Попутно она сильно изменит жизнь на Земле.

Простейший пример такого рода — спутники Starlink, которые SpaceX уже начала массово выводить на орбиту. Не стоит ждать от них вытеснения типичных наземных провайдеров в России. Чтобы ловить спутниковый сигнал с высот ниже 500 километров (именно там находятся аппараты Starlink), нужен недешевый приемник сигнала. Такая система не потеснит дешевых провайдеров в России, но легко оторвет большую часть рынка у провайдеров американских. На их рынке царит олигополия, поэтому конкуренция низка, а цены — высоки

Сегодня SpaceX выводит эти спутники десятками за пуск, ибо Falcon больше не потянет. После появления Starship речь пойдет о сотнях за пуск. Такой массив спутников почти наверняка будет использовать не только для раздачи интернета, но и для «сторонних услуг». Например, на них можно поставить камеры, а затем торговать полученными низковысотными снимками. SpaceX получит массив «гражданских» разведывательных спутников, в чей «фокус» попадут огромные площади. Военные спутники США сегодня такого охвата с малых высот не дают. Трудно отделаться от мысли, что Пентагон «попросит» SpaceX поработать на него в этой области.

Starship может иметь еще менее приятное влияние на мировой военно-политический баланс. Известно, что на его основе SpaceX планирует возить пассажиров в любую точку мира всего за полчаса — по цене авиабилета бизнес-класса. Не факт, что это разрешат власти самых разных стран. Но вот американские военные интересовались таким космическим средством доставки войск в любую точку планеты еще полвека назад (проект Ithacus). Сложно предположить, что помешает им покупать такие услуги у SpaceX.

Идем дальше: США все меньше сотрудничают с Россией в области ограничения вооружений, а позицию Пекина по этому вопросу Вашингтон в принципе никогда не учитывал. В такой ситуации нельзя исключить, что Пентагон захочет прикупить себе Starship и в качестве носителей оружия «глобального быстрого удара» (Prompt Global Strike). Еще недавно на его место прочили гиперзвуковые маневрирующие ракеты американского производства. Но пока они серьезно запаздывают, а вот российские ракеты, маневрирующие на гиперзвуке, уже летают.

В такой ситуации для Штатов логично воспользоваться преимуществом. И сделать Starship своего рода космическим бомбардировщиком, несущим любой тип вооружений — вплоть до вольфрамовых стержней. Кстати, в случае падения на наземную цель на скорости несколько километров в секунду вольфрамовый стержень выделит примерно ту же энергию, что и тротил равного объема.

Более интересно приложение Starship двойного назначения: спутниковые группировки для создания сверхмощных лазерных импульсов типа американского проекта DE-STAR. Такая «Звезда Смерти» (английское название проекта намеренно сделано созвучным) в виде гибко модифицируемого концепта была предложена несколько лет назад как группа спутников, способных складывать импульсы своих лазеров по принципу активной фазирующей решетки.

В теории проект направлен на борьбу с астероидами и метеороидами типа Челябинского или того, что убил все крупные наземные существа 66 миллионов лет назад.

На практике, однако, лазерные импульсы можно будет «складывать» не только вверх, но и вниз — и в стороны. Та страна, у которой на орбите будет своя «Звезда Смерти», легко уничтожит там любые спутники противника, оставив его слепым к внезапному ракетно-ядерному нападению. Без спутниковой разведки и спутников ГЛОНАСС воевать на поверхности планеты будет не очень весело.

Наконец, DE-STAR — объективно лучшее технически реализуемое на сегодня средство перехвата межконтинентальных баллистических ракет. Американские противоракеты для этого практически не годятся, тем более что новые российские МБР активно маневрируют на траектории. А вот лазерному лучу в верхних слоях атмосферы все это маневрирование не помеха: он движется куда быстрее любой мыслимой ракеты.

Подытожим. Отказываясь от разработки сверхтяжелого носителя, пригодного для освоения Марса, Россия автоматически отказывается от дешевого средства вывода больших грузов на орбиту Земли. США, получив такое средство, могут развернуть спутниковую группировку немыслимых масштабов. И при желании просто обнулить угрозу от российских МБР.

Пойдет ли на это Вашингтон? Никто не знает будущего, но вот знания о прошлом вполне могут его подсказать. Пентагон пытался прорабатывать подобное даже в 1980-х, когда цена доставки грузов в космос — спасибо шаттлам — была заоблачной. Starship сможет выводить грузы в космос как минимум в 100 раз дешевле шаттлов.

Не похоже, что американские военные упустят такой шанс. Ведь с такими средствами выведения — и «Звездой Смерти» на орбите — межконтинентальные баллистические ракеты могут устареть так же сильно, как доставка ядерных бомб самолетами в эпоху ракетной ПВО.

Это навсегда изменит стратегический баланс сил на планете. До тех пор, пока Россия не получит сходного по качеству носителя, она никак не сможет защититься ни от подобного сценария, ни от американских МБР.

Вывод прост, но печален. Руководство «Роскосмоса» просто не понимает, что происходит прямо на его глазах. Его представители смотрят на проблему предельно узко: видят только фанатика покорения Марса и его безумные фантазии. Да, Маск — фанатик, которому нужна колонизация Красной планеты, а не военные проекты. Да, он сделал Starship для Марса, а не для звездных войн 2.0. Но он живет в США и, что бы ни хотел, отказать местным военным не сможет.

Отказ «Роскосмоса» от разработки метанового сверхтяжа — игра на стороне Вашингтона. Игра на приобретение им статуса страны, вновь получившей атомную монополию, как в 1945-1949-х. Излишне напоминать, что американские военные планировали эту монополию применить — посредством разрушения советских городов ядерными ударами.

Это вполне могло бы случиться, если бы не советский атомный проект: достаточно вспомнить идеи Макартура о «превентивном» атомном ударе по коммунистическому блоку. Понятно, что из-за советской атомной бомбы Трумэн не мог принять подобного предложения Макартура. Но никто не знает, что сделал бы американский президент, обладай он такой монополией и в 1950-х.

Чтобы покончить с опасной атомной монополией, Советский Союз, как известно, украл в США данные, позволившие создать атомную бомбу быстрее, чем считали возможным западные ученые и политики.

Сегодня мы оказываемся в аналогичной ситуации, но с куда худшими картами на руках. На Западе снова создается технология, полностью меняющая военно-политический баланс на планете. Но, в отличие от Манхэттенского проекта, ее никто не прячет. Стоящий за всем этим Илон Маск сам регулярно хвастается ею в твиттере.

Вот только у нас сегодня нет тех, кто способен увидеть значение новой технологии. Сталин ведь тоже не сам запустил атомный проект: к нему пришли советские ученые (академики Иоффе и Вернадский) и объяснили, что значит перспектива создания атомного оружия на Западе.

К нынешнему главе государства никто не придет. Руководство «Роскосмоса» — не академик Иоффе. Поэтому впереди нас ждут большие проблемы.